авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Научное обоснование и практическая реализация процесса селективной дезинтеграции растительного сырья

На правах рукописи

РУДНЕВ СЕРГЕЙ ДМИТРИЕВИЧ НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Специальность 05.18.12 – Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Кемерово 2010 2

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» Научный консультант доктор технических наук, профессор Попов Анатолий Михайлович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, академик Россельхозакадемии, доктор технических наук, профессор Панфилов Виктор Александрович доктор технических наук, профессор Арет Вальдур Аулисович доктор технических наук, профессор Иванец Галина Евгеньевна Ведущая организация ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии»

Защита диссертации состоится 17 декабря 2010 г. в 930 на заседании дис сертационного совета Д212.089.02 при ГОУ ВПО «Кемеровский технологиче ский институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».

С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/announcements/tehn/).

Автореферат разослан _2010 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, ГОУ ВПО КемТИПП. Тел/факс 8(384-2) 73-23-27.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, доцент И. А. Бакин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Дезинтеграция (разделение целого на части) является од ним из основных процессов подготовки растительного сырья к приготовлению продуктов питания. Современные подходы к образу пищевого предприятия будущего, сформулиро ванные академиком В. А. Панфиловым, предусматривают возможность гибкого реагиро вания на изменяющийся спрос на рынке продовольственных товаров. Требования к каче ству продуктов пищевой промышленности непрерывно возрастают. Постоянно расширя ется ассортимент комбинированных продуктов, обогащенных ценными натуральными пищевыми добавками. Важнейшим процессом подготовки растительного сырья к основ ному производству является селективная дезинтеграция. Селективно разрушенное сырье легко разделяется на фракции, содержащие различные морфологические структуры ис ходного материала, что позволяет затем целенаправленно использовать их в пищевых, ме дицинских и фармацевтических целях.

Одной из основных проблем при дезинтеграции растительного сырья является каче ство сыпучих смесей, получаемых в результате разрушения. Традиционная техника и тех нология несовершенны. Как правило, многокомпонентное исходное сырье разрушают до требуемой дальнейшей технологией крупности частиц, получая сыпучий материал, содер жащий различные по составу и свойствам компоненты, трудноотделимые друг от друга доступными производству способами. Большое разнообразие объектов измельчения при вело к тому, что исследователями решались частные задачи селективной дезинтеграции зерна злаковых, масличных культур и пр. Разработка единого научного подхода, а также технологии и аппаратурного оформления селективной дезинтеграции, когда согласованы способы, комбинаторность и величина нагружения с физико-механическими свойствами сырья, позволит повысить качество и эффективность процесса. Исследованию свойств пищевого сырья, полуфабрикатов и продукции уделяют особое внимание. Следует отме тить плодотворную работу научных школ В. А. Арета, А. В. Горбатова, В. В. Илюхина, В.

Д. Косого, И. А. Рогова, развивающих методы физико-химической механики, базу которой создал П. А. Ребиндер и его соратники. В КемТИППе работу по исследованиям свойств материалов биологического происхождения, в том числе сыпучих, проводят научные шко лы В. Н. Иванца, Л. А. Остроумова, В. М. Позняковского, А. М. Попова. Развитие теории селективной дезинтеграции ускорит совершенствование техники и технологии переработ ки как нативного сырья, так и отходов производства (жмыхов, шротов и пр.) с целью полу чения целевых продуктов, обогащенных белками, клетчаткой, минеральными веществами, натуральными красителями и т. д., и подготовке к основному производству масличных культур, в том числе условно безкожурных.

Цель работы заключается в создании единого методологического подхода, науч ном обосновании и практической реализации процесса селективной дезинтеграции расти тельного сырья с учетом строения и свойств перерабатываемого материала.

Задачи исследований:

1. Определить рациональные способы нагружения сыпучих сред для достижения высокой эффективности процесса;

на основе анализа строения растительной ткани прове сти классификацию объектов переработки с позиций селективной дезинтеграции.

2. Разработать математическую модель процесса селективного разрушения биком понентной сыпучей среды. Аналитически определить время разрушения единичного тела, функции изменения прирастающих поверхностей компонентов и время протекания селек тивной дезинтеграции, кинетическую функцию и теоретическую производительность про цесса. Обосновать критерии оценки качества процесса селективной дезинтеграции.



3. Аналитически исследовать энергию связи в растительных структурах на клеточ ном и морфологическом уровнях с применением термодинамического метода.

4. Экспериментально исследовать поверхностные свойства биополимеров расти тельной ткани (белков и пектинов) при различном влагосодержании.

5. Исследовать влияние различных видов физического воздействия (высушивание, замораживание, характер приложения нагрузки) на прочностные свойства некоторых си бирских дикоросов.

6. Провести классификацию оборудования с позиции селективной дезинтеграции;

разработать и исследовать измельчители инерционного типа;

создать и испытать установку селективной дезинтеграции с одновременным пневмосепарированием;

осуществить про мышленную реализацию проведенных исследований;

разработать методику расчета.

Методология и методы исследования. В процессе теоретических и эксперимен тальных исследований автором изучены и обобщены результаты существующих научных разработок в области техники и технологии дезинтеграции материалов растительного про исхождения. Применялся системный подход к изучению и описанию основных значимых факторов, влияющих на исследуемые параметры. С этой целью были использованы эле менты теории случайных процессов, термодинамический метод исследований, методы ма тематического и физического моделирования, математической статистики, планирования эксперимента, современные компьютерные технологии. Исследования проводились с применением комплекса лабораторных стендов, в условиях действующих производств с целью проверки теоретических положений работы и определения рациональных кон структивных параметров и режимов работы измельчителей.

Научная концепция работы. В основу научной концепции положен подход к дезинтеграции растительного сырья как процессу преодоления адгезионной прочности как на микроуровне при поверхностном взаимодействии клеток растительной ткани, так и на уровне взаимодействия морфологических структур растений.

Научная новизна работы:

Разработана математическая модель процесса селективной дезинтеграции на основе стохастического подхода, получено решение уравнений, описывающих состояние систе мы, в виде зависимостей, содержащих физические величины. Аналитически определены функции изменения поверхностей взаимодействующих в частицах компонентов, время протекания процесса, кинетическая селективная функция, теоретическая производитель ность. Предложены критерии оценки качества процесса селективной дезинтеграции.

На основе термодинамического метода исследований аналитически определена энергия поверхностной связи на уровне межклеточных взаимодействий (с применением понятия о статистическом координационном числе) и между морфологическими структу рами (с применением теории Гриффица).

Экспериментально исследованы поверхностные свойства биополимеров с примене нием метода армирования приповерхностного слоя.

Экспериментально исследованы прочностные свойства связного (корень лопуха, мускатный орех) и несвязного (семена облепихи, кедра сибирского, шиповника) расти тельного сырья при высушивании, замораживании, различном приложении нагрузок (сжатие, сдвиг, свободный и стесненный удары) и разных скоростях деформирования.

Разработаны математические модели конусного и роликового измельчителей;

при моделировании процесса разрушения слоя сыпучего материала в рабочих зонах проведено аналитическое и экспериментальное исследование, выявившее ступенчатость процесса разрушения, который по сути является линейным, а не степенным, как считалось ранее.

Исследовано влияние конструктивных, динамических параметров и скорости воз душных потоков на качество разрушения растительного сырья в установке селективной дезинтеграции с пневмосепарированием непрерывного действия.

Практическая значимость и реализация результатов.

Разработанные математические модели сокращают объем экспериментальной ин формации, необходимой для полного расчета основных характеристик процесса селектив ной дезинтеграции. Применение теории Гриффица упрощает расчеты процесса преодоле ния прочности адгезии как в нативных объектах разрушения, так и при взаимодействии пе рерабатываемых материалов и поверхностей рабочих органов.

Проведенные экспериментальные исследования влияния физических воздействий позволяют целенаправленно применять адгезионное разупрочнение растительных струк тур с целью повышения качества и интенсивности селективной дезинтеграции.

Классификация оборудования выявила перспективность измельчителей инерцион ного типа для селективной дезинтеграции, на основе авторских свидетельств и патентов разработаны конструкции конусного и роликового измельчителей.

Установка селективной дезинтеграции с пневмосепарированием непрерывного дей ствия внедрена в ОАО «Тулунский мясной двор». Инерционный роликовый измельчитель периодического действия внедрен в научно-производственном объединении «Здоровое пи тание» (г. Кемерово).

Результаты исследований используются в преподавании дисциплины «Физико механические свойства сырья и продукции» для направления профессиональной подго товки 262600 – Пищевая инженерия, а также в дипломном проектировании на кафедре машин и аппаратов пищевых производств ГОУ ВПО «КемТИПП».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсужда лись на:

– Всесоюзных научно-технических конференциях: «Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совер шенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств» (Москва, 1990), «Механика сыпучих материалов» (Одесса, 1991);

IV Всесоюзной научно технической конференции «Разработка комбинированных продуктов питания» (Кемерово 1991);

Республиканской научно-технической конференции «Разработка и внедрение высо коэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающую отрасли АПК» (Киев, 1991);

– Международных научно-технических конференциях: «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, 2004), 1-м Международном форуме (6-й международной конференции) «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005), «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск, 2005), «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2005), «Со трудничество для решения проблем отходов» (Харьков, 2006), «Техника и технология пи щевых производств» (Могилв, 2006), «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте», (Одесса, 2007), «Современные направления теоретических и прикладных исследований», (Одесса, 2007), «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и произ водство» (Воронеж, 2008);

II Международной научно-практической конференции «Техно логия и продукты здорового питания: материалы» (Саратов, 2008);

II Международной научно-практической конференции «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2010);

– Всероссийской научно-технической конференции: «Конкурентоспособность тер риторий и предприятий во взаимозависимом мире» (Екатеринбург, 2005), Всероссийском конгрессе по торговле и общественному питанию «Технологические и экономические ас пекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании» (Ке мерово, 2003);

публиковались в сборниках научных работ: «Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствова ния и интенсификации технологических процессов пищевых производств» (Москва, 2002), «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2005), «Техника и технология пищевых производств» (Кемерово, 2006), «Совершенствование существующего и разработка нового оборудования для пищевой промышленности» (Кемерово, 2006, 2008), сборниках научных трудов МПА (Москва 2006, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 92 работы, в том числе 2 моно графии, 12 статей в изданиях, рекомендованных ВАК, 18 авторских свидетельств на изоб ретение и патентов.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 268 страницах, состоит из введения, 6 глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников (182 наименования) и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и направления исследований, приведена общая характеристика работы.

В первой главе выполнен анализ способов разрушения сыпучих материалов. При ведены методы оценки качества процесса дезинтеграции. Проанализированы подходы к моделированию кинетики разрушения сыпучих сред. Сформулированы направления со вершенствования процесса селективной дезинтеграции и преимущества измельчителей инерционного типа. Рассмотрена микроструктура и состав растительной ткани, акцентиро вано внимание на типах химических связей, энергетических характеристиках связи влаги с каркасом растительного сырья. Представлен физический подход к поверхностным контак там клеток. На основе анализа архитектоники растений, разновидностей растительной тка ни и особенностей строения анатомических частей растений проведена классификация растительного сырья с позиции селективной дезинтеграции.

Во второй главе проанализированы сложившиеся в теории дезинтеграции представ ления о селективности процесса, обосновано, что применительно к растительному сырью необходимо понимать селективность как разрушение частиц по границам взаимодействия различных морфологических структур в них. Проведено моделирование объектов селек тивной дезинтеграции растительного происхождения, которые чаще всего представляют собой бикомпонентные тела, состоящие из разнопрочных структурных компонентов, по верхностно связанных или несвязанных друг с другом. Если морфологические структуры не имеют поверхностной связи между собой, то идеальным протеканием процесса является разрушение внешнего компонента (оболочки) при сохранении целостности другого (ядра).

В другом случае анатомические части компонентов находятся в связном состоянии. Связь компонентов, как правило, слабее их прочности. Разрушение происходит по границам по верхностного взаимодействия различных морфологических структур.

Проведено моделирование разрушения единичных бикомпонентных тел на основе теории случайных процессов. Разрушение бикомпонентных тел представлено как Марков ский процесс с дискретным шагом изменения во времени наблюдаемых в процессе вели чин. Для единичного бикомпонентного тела получено аналитическое выражение среднего времени от начала нагружения до достижения критических напряжений, возникновения трещины и образования новой поверхности:

t 1 12, t 1 23 K, N, (1) где 12 – интенсивность перехода тела в критическое состояние, соответствующее време ни достижения предельных напряжений, равное времени t приложения критической нагрузки;

23 – интенсивность перехода, являющаяся функцией интенсивности напряже K по Гриффицу – Оровану и числа циклов нагружения N.

ний Процесс селективной дезинтеграции сыпучей среды, состоящей из бикомпонентных частиц, представ- С лен совокупностью следующих состояний: С 0 исход- n ное состояние сыпучей среды, состоящей из бикомпо- 0n С С нентных частиц;

С 0 n промежуточное состояние, когда 0n n произошло разрушение некоторого количества частиц и отделение компонентов, а n -е количество частиц еще не С разрушено;

C1,C 2 состояния, характеризующие отде ленные компоненты, находящиеся в полиморфном по- Рис. 1. Граф состояний лидисперсном сыпучем материале. Каждое из состояний бикомпонентного сыпучего материала количественно описывается площадью поверхности при селективном разрушении контакта компонентов. Переход системы из одного со стояния в другое осуществляется при внешнем силовом воздействии условно мгновенно с заданными вероятностями. Составлен граф состояний (рис. 1).Через 01, 02, n1, n 2 обо значены интенсивности переходов системы из одного состояния в другое;

0 n интенсив ность перехода в состояние остатка, при разрушении поверхность контакта компонентов уменьшается, переходит в свободную поверхность, то есть 0 n можно считать интенсив ностью убывания суммарной поверхности контакта двух структур в исходном бикомпо нентном материале.

Система дифференциальных уравнений, описывающих состояние системы в любой момент времени:

P t P t, 0 01 02 0n P t P t P t, 1 01 0 n1 0 n (2) P2 t 02 P0 t n 2 P0 n t, P0 n t n1 n 2 P0 n t 0 n P0 t, с начальными условиями: P0 0 1, P0n 0 0, P 0 0, P0 0 0.

Для рассматриваемой системы состояний выполняется условие нормировки: Pi (t ) в любой момент времени t 0;

. При t система состояний переходит в стацио нарный режим.

После преобразований, сопоставлений и подстановок получено решение системы:

P0 P0 n 0, 3S P, (3) 6S 21 3S P 6S 21 2, где S – интенсивность образования новой поверхности по границе взаимодействия мор фологических структур;

1 и 2 – интенсивности прирастания поверхности отделнных компонентов с учетом их разрушения.

Решение системы (2) представлено соотношениями:

S 0 n t S t S t P0 t ;

P1 t 1 ;

P2 t 2, (4) S 0 S1 S0 S S где S 0 – исходная суммарная поверхность контакта компонентов в бикомпонентном мате риале;

S 0 n t – функция уменьшения поверхности контакта компонентов во времени;

S1 t и S 2 t – функции прирастания поверхностей компонентов;

, S1 и S 2. – конечные свободные поверхности компонентов.

Согласно условию нормировки:

S 0 n t S t S t 1 2 1. (5) S 0 S1 S 0 S S Постоянное по величине силовое воздействие вызывает разрушение вс меньшего количества частиц в рассматриваемом объеме материала, а прирастающая суммарная по верхность стремится к какому-то постоянному значению. Установлено, что кинетика процесса убывающая и функции S1 t и S 2 t имеют экспоненциальный вид:





k0 S0 n t e t, k1S1 t 1 k 2 e t, (6) k S t 1 k e, t 2 2 где эмпирический коэффициент, зависящий от соотношения подводимой к материалу энергии, прочности поверхностного взаимодействия компонентов и работы по их разру 1 1 шению;

k0, k1, k2 – коэффициенты нормировки для функций S 0 S1 S0 S S S 0 n t, S1 t, S 2 t, характеризующие значимость каждой из функций в любой момент времени.

При допущении, что в рабочем объеме измельчителя на всм протяжении процесса количество вещества сохраняется постоянным, применили популяционно-балансовый ме тод составления уравнений состояния вещества:

M 0 P0 t M1P t M 2 P2 t M 0n P0n t, (7) где M 0 масса исходной сыпучей среды;

M 0 n масса частиц, оставшихся не разрушен ными после единичного цикла нагружения;

M 1 и M 2 массы отделенных разрушением друг от друга компонентов исходного сырья.

Получено следующее уравнение материального баланса:

M 0 1 e S S0 M 1 1 e S 1 S1 t M 2 1 e S 2 2 M 0 n 1 e S 0.

S t S Обе части уравнения разделены на M 0 :

M M1 M c1, 2 c2, 0 n e t, M0 M0 M где c1 и c 2 – долевое содержание компонентов в исходном материале, а определяется аналогично параметру в соотношениях (6). Получено:

1 e S S0 c1 1 e S 1 S1t c2 1 e S 2 S2 t e t 1 e S S0.

Разложение экспоненциальной функции в степенной ряд (взяты два первых члена разложения) позволило получить преобразованное приближенное выражение времени, не обходимого и достаточного для селективной дезинтеграции:

k 2 c1 S 1 1 k 2 k1c2 S 2 1 k t k1 k 2 k1 k 2 e S S0 k 22 c1 S 1 k12 c2 S. (8) Моделирование процесса, протекающего в термодинамической системе, требует определения функции, описывающей изменение основного параметра в единицу времени.

В качестве кинетической функции селективной дезинтеграции принята скорость образова ния новой поверхности по границам контакта морфологических структур в исходной би компонентной сыпучей среде, обозначенной в (8) S. На основе термодинамического ме тода исследований сделано предположение о пропорциональности распределения энергии по фракциям. Затраты энергии на образование новой поверхности при разрушении частиц с площадью поверхностного взаимодействия S определены выражением:

S f S dS S F S dS, dE S0 Sn Sn где S 0 – исходная суммарная поверхность контакта компонентов в бикомпонентном мате риале;

S n – текущая уменьшающаяся поверхность контакта;

S – селективная (кинети ческая) функция, описывающая долю разрушающихся частиц при однократном нагруже нии;

f S – преобразованная распределительная функция ( f S f kx, где k – коэф фициент формы частиц, x – характерный размер);

F S - функция распределения энергии по частицам, конкретный вид которой определяется каким-либо из энергетических законов измельчения.

Количество энергии, подведенной к материалу:

S f S dS S Ef S dS F S dS.

S0 Sn Sn Кинетическая селективная функция была определена выражением:

S S E S0 S n F S dS, (9) Sn Для процесса селективного разрушения наиболее применим закон Риттингера, со гласно которому энергия разрушения пропорциональна вновь образованной поверхности.

Функция F S была представлена как 1 F S с S, (10) S S где с S – размерный коэффициент пропорциональности, учитывающий распределение энергии при разрушении отдельных частиц. Коэффициент сS для частиц, компоненты ко торых находятся в поверхностном взаимодействии друг с другом, представлен в следую щем виде:

1 t E D ED cS, (11) m e G U t G U m где Е – подводимая рабочими органами энергия;

D – диссипация энергии в сыпучей среде;

m0 – исходное число частиц в рабочем пространстве;

e–t – функция уменьшения количе ства неразрушенных частиц во времени;

t – текущее время;

– численный параметр, опре деляемый эмпирически;

G – энергия поверхностного взаимодействия компонентов;

U – работа деформации и разрушения отдельных компонентов.

Конечное выражение для селективной кинетической функции:

Ln S 0 Sn S E c S. (12) S0 S n S Выражение (12) получено для материалов, состоящих из поверхностно связанных бикомпонентных частиц. Для частиц, имеющих оболочки, а поверхностная связь между компонентами отсутствует, селективная функция определена как ES 0 S1 S S. (13) S сS S 0 Ln 1 S1 S S Коэффициент распределения энергии:

1 t E D ED сS, (14) t m0e A1 U m0 A1 U где А1 – работа деформации и разрушения внешнего компонента;

U – энергия упругой де формации внутреннего компонента.

Проведенное аналитическое исследование позволило получить выражения функций изменения прирастающих поверхностей компонентов (6), времени (8), необходимого и до статочного для селективной дезинтеграции бикомпонентного сыпучего материала, а также селективных кинетических функций (12) и (13).

Следующим этапом моделирования явилась разработка методики оценки качества селективной дезинтеграции. Предложено в качестве идеальной (эталонной) функции ис пользовать нормальный закон распределения Гаусса, который в отличие от логарифмиче ски нормального закона распределения, является симметричным относительно моды (рис. 2) и более соответствующим идеальности.

f 0 x – характеристика нормального закона распределения;

f1 x – характеристика распределения недоизмельченного материала;

f 2 x – характеристика распределения переизмельченного материала;

x Н – пиковая фракция Рис. 2. Характеристики распределения измельченных сыпучих материалов Согласно предложенной методике интегральный критерий соответствия сыпучего материала требуемому качеству определяется выражением С = 1 – В, где В – площади условных прямоугольных треугольников, вершины прямых углов которых являются абс циссами верхнего и нижнего предельного отклонения размеров от номинала ( xН 3 ), а гипотенузы – спрямленные участки кривой распределения, не попавшие в заданный диапа зон. При полном соответствии качеству С = 1. Дифференциальный критерий определяется соответствием распределительной функции пробы сыпучей среды нормальному закону распределения:

1 n 1 f i f i К, (15) n 1 i 1 f i f i где n – число фракций;

fi и fi – плотности вероятностей для нормального закона и реального распределения для i-й фракции.

При идеальном совпадении К = 0, при полном несоответствии К = 1. Если величину К вы ражать в процентах, то она будет характеризовать процентное расхождение реального за кона распределения от нормального, соответствующего наилучшему качеству сыпучего материала.

Оценку качества дезинтеграции, кроме предложенных выше критериев, предлагает ся проводить и по делимости компонентов смеси по фракционному составу (рис. 3). Кри терий селективности дезинтеграции предложено определять выражением:

(16) ( x2 3 2 ) ( x1 31), где x1 и x2 – средние размеры пиковых фракций, содержащих разные компоненты;

31 и 32 – половины диапазонов фракций.

При 0 имеем полностью делимую смесь, при 0 смесь не может быть полностью разделена по данному признаку, то есть, положительный критерий характеризует высокое качество процесса.

а – не полностью делимая смесь;

б – полностью делимая смесь;

1, 2 – компоненты смеси Рис. 3. Определение делимости компонентов смеси по кривым плотности распределения Идеальный процесс селективной дез интеграции проиллюстрирован графиком (рис. 4). Прирастание концентраций Ci(t) освобожденных друг от друга селективной дезинтеграцией компонентов в сыпучей сме си и убывание концентрации C0(t) неразру шенных начальных частиц пропорциональны выражениям (6) для изменения площадей по верхности различных фаз смеси, а также ки- Рис. 4. Структурно – временная трансфор нетическим функциям изменения площадей мация распределительной функции сыпучей поверхности соответствующих компонентов. среды при селективной дезинтеграции Итогом моделирования процесса се лективной дезинтеграции явилось аналитическое определение теоретической производи тельности процесса. Было получено выражение объемной производительности для маши ны периодического действия при дезинтеграции поверхностно связных материалов:

V k1k 2 k1k 2 e S k 22 c1 S 1 k12 c2 S S QV, (17) k 2 c1 S 1 1 k 2 k1c2 S 2 1 k где V – исходный объем материала в рабочей зоне измельчителя.

Зависимость для производительности непрерывного процесса:

FlES Qm, (18) S C S S 0 ln 1 S1 S S где F – площадь поперечного сечения рабочей зоны;

l – длина пути продукта в рабочей зоне;

– исходная насыпная плотность продукта.

В третьей главе рассматриваются термодинамические аспекты поверхностных взаимодействий в растительной ткани. Проведена аналитическая оценка энергии связи между элементами растительной ткани на межклеточном и морфологическом уровнях. На основе молекулярной природы прочности адгезии предположено, что растительная ткань обладает поверхностью с мозаично размещенными биополимерами с активными внешни ми некомпенсированными связями, для которых можно определить координационное ста тистическое число. Модель взаимодействия двух активных поверхностей представлена на рисунке 5. Выражение для удельной поверх ностной энергии взаимодействия двух различ ных веществ имеет вид r22 n1V1 r12 n2V2 2r12U 12, (19) 2r12 r Рис. 5. Модель поверхностного где r1 и r2 – характерные размеры молекул ак взаимодействия тивных биополимеров;

n1 и n2 – координацион конденсированных тел ное статистическое число молекул на поверх ности контакта, V1 и V2 – средние энергии парного взаимодействия молекул вещества 1 и друг с другом соответственно, U12 – средняя энергия взаимодействия поверхностных моле кул вещества 2 с поверхностным слоем, обра зованным N молекулами вещества 1.

Работу адгезии на границе раздела двух конденсированных тел можно выразить через среднюю энергию U12 взаимодействия припо верхностных молекул веществ 1 и 2:

U w12 12. (20) r Получено выражение для средней энер гии U12:

xdx n U12 2 V12 x 2 z, (21) r1 где V12 – средняя энергия парного взаимодей ствия молекулы 1 с молекулой 2, определяемая Рис. 6. Графическая интерпретация из химического потенциала взаимодействую- энергии поверхностного слоя щих веществ. Проведенные аналитические ис- и расстояния между адгезионно следования поверхностного взаимодействия взаимодействующими телами конденсированных тел отражены в графике межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия (рис. 6). Энергия поверхностного слоя U12 является суммой энергий отталкивания и притяжения, которые по величине равны между собой только на расстоянии z0, обеспечивающем термодинамическое равновесие в поверхностном слое. Энергия U12 – определяющая величина при расчете адгезионной прочности и является по существу работой образования новой поверхности при селектив ной дезинтеграции.

Следующим этапом стало обоснование применимости теории Гриффица к случаю преодоления адгезионной прочности взаимодействия морфологических структур расти тельной ткани, представленных конденсированными телами. С физической точки зрения, подход Гриффица к причине образования новой поверхности справедлив и в случае пре одоления адгезии. При отрыве двух поверхностей друг от друга возникает краевая трещи на, в вершине которой напряжения достигают предельного значения, после чего часть энергии упругой деформации трансформируется в энергию прирастающей поверхности.

Рассмотрены две модели преодоления адгезии (рис. 7).

а б Рис. 7. Модели преодоления прочности адгезии двух упругих (а), упруго – пластического и упругого (б) тел На основе теории Гриффица выражены удельные поверхностные энергии взаимо действия двух разнородных тел, приняты во внимание внутренние свойства только одного из них – «отрываемого». Для упругих тел:

Аа 1, 2, (22) 8SE где А – прочность адгезии при нормальном отрыве (определяется отношением усилия отрыва на площадь контакта тел);

а – длина трещины;

Е1 – условно-мгновенный модуль упругости.

Если отрываемый материал проявляет пластичность при раскрытии поверхностного слоя, можно внести «пластическую» поправку в условие Гриффица:

Аа АП 1, 2 (23) 8SE1 S где АП – работа пластической деформации в зоне острия трещины, которая определяется по формуле;

S – площадь поперечного сечения пластически деформирующегося материа ла.

Конечное выражение для удельной поверхностной энергии взаимодействия упруго – пластического тела с абсолютно упругим (относительно отрываемого) телом:

Aa Аa Fотр 2, 1, 2 (24) 8SE1 E1 T S где S – ширина зоны пластического деформирования;

– угол при вершине трещины.

Необходимая и достаточная величина перемещения Ф одного из тел, находящихся в поверхностном взаимодействии, может быть определена из модели Дагдейла – Баренблат та при образовании новой поверхности в идеально пластичном теле:

2a K Ф, (25) E т E т где K1 a – коэффициент интенсивности напряжений для первого типа деформиро вания по Гриффицу – Оровану (одноосного растяжения);

E – модуль упругости материа ла;

т – предел текучести материала.

В результате проведенных исследований на основе термодинамического метода по лучены выражения для удельной поверхностной энергии при адгезионном взаимодействии двух тел.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований адге зионных свойств биополимеров растительной ткани (клейковины и пектина), а также прочностных свойств некоторых видов растительного сырья. Выбранное для исследований сырье своим строением соответствует принятым моделям бикомпонентных тел: семена облепихи, кедра сибирского, плоды шиповника (несвязные);

корень лопуха обыкновен ного, мускатный орех (связные материалы). Исследования проводили квазистатическим сжатием, стесненным и свободным ударами. Изменяли направление и скорость приложе ния нагрузки, состояние растительной ткани (высушивание, отволаживание, заморажива ние). Использовалось исследовательское оборудование промышленного изготовления (Структурометр СТ-1, НПО «Радиус»), стандартизированное оборудование (ГОСТ 10708 82 Копры маятниковые. Технические условия), а также стенд оригинальной конструкции для определения работы разрушения свободным ударом. Деформационная модель процес са преодоления адгезии биополимеров растительной ткани приведена на рисунке 8. При поверхностный слой образца армировался сетчатой хлопчатобумажной тканью.

В армирующей ткани создавалось двухмерное напряженное состояние растяжения. Тол щина поверхностного слоя составляла 0,2 – 0,3 мм. Анализ экспериментальных данных (рис. 9) дает возможность сделать вывод, что наиболее эффективной селективная дезинте грация будет при обезвоживании рас тительной ткани, когда поверхностная энергия биополимеров резко падает.

Для водно-пектинового комплекса по верхностная энергия значительно снижается также при повышении 1 – стеклянный диск радиусом r;

2 – армирующая сетка;

3 – образец Рис. 9. Зависимости Рис. 8. Напряженно-деформационное «прочность адгезии – влагосодержание» состояние образца при различных значениях усилия при адгезионном отрыве контакта Pкд для водно-пектинового от идеально упругого тела комплекса (а) и гидратированной и образовании новой поверхности клейковины(б) концентрации влаги. Такой же эффект сниже ния энергии межструктурных поверхностных взаимодействий наблюдается при заморажива нии растительных тканей. Эти факторы могут быть использованы в энергосберегающих тех нологиях, исключающих сушку как способ консервации растительного сырья.

Несвязные материалы испытывались на а Структурометре СТ-1. Зависимости напряже ний сжатия и сдвига до разрушения обо лочек от относительной деформации образ цов ( f и f ) при различных ско ростях близки к линейному характеру и досто верно аппроксимированы прямыми вида y аx с величиной среднеквадратичного от клонения R 2, приближающегося к единице.

б Близкий к линейному вид зависимостей f и f подтверждает наличие упругих деформационных свойств в семенах облепихи, кедра сибирского и сухих плодах шиповника. Предельные напряжения сжатия пр и сдвига пр (рис. 10) для семян облепихи и кедра сибирского до разрушения оболочек в диапазоне изменения скоростей нагружения от в v = 0,17…0,83·10-3 м/с возрастают, а затем не значительно уменьшаются при v = 0,83 … 1 – предельные напряжения сжатия;

1,67·10-3 м/с. Для сухих плодов шиповника 2 – предельные напряжения сдвига предельное напряжение сжатия пр во всм Рис. 10. Зависимости предельных диапазоне изменения скоростей возрастает от напряжений сжатия пр и сдвига пр пр = 0,92 МПа до пр = 1,29 МПа, а напряже для семян облепихи (а), ние сдвига пр сначала увеличивается, а при семян кедра сибирского (б) и сухих плодов шиповника (в) скорости v = 0,83·10-3 м/с происходит его от скорости нагружения v уменьшение. Определены зависимости моду лей упругости материала (рис. 11) от скорости приложения нагрузки при сдвиге для семян облепихи, семян кедра сибирского и сухих плодов шиповника. Модули упругости при сжатии E для семян облепихи, семян кедра сибирского и сухих плодов шиповника увели чиваются, а затем стабилизируются с минимальными отклонениями. Модули упругости G при сдвиге для семян облепихи и семян кедра сибирского уменьшаются, а в случае су хих плодов шиповника – увеличиваются. Получены результаты расчета удельной работы разрушения материалов растительного происхождения стесннным ударом на маятнико вом копре по методу Шарпи. Значения удельной работы разрушения для семян кедра си бирского составили а = 8,41 кДж/м2, а для сухих плодов шиповника а = 2, кДж/м2. Установлены зависимости предель ного напряжения разрушения пр для семян кедра сибирского до разрушения оболочек свободным ударом от относительной влажно сти W (рис. 12). С увеличением относительной а влажности до 12,3 % напряжение разрушения пр незначительно изменяется, возрастая на % в интервале от 6,38 до 6,42 МПа. При даль нейшем росте относительной влажности с 12,3 до 21,3 % происходит резкое возрастание на 6 % предельного напряжения разрушения.

Последующее увеличение относительной влажности до 48,7 % сопровождается линей б ным ростом предела прочности оболочки се мян до пр = 7,61 МПа, что составляет 10 %.

Анализ полученных зависимостей поз воляет сделать следующие выводы и реко мендации: а) с увеличением скорости дефор мирования предельные напряжения разруше ния пр и пр материалов растительного про исхождения увеличиваются, достигая экстре в мума в диапазоне скоростей 0,8 – 1,2·10-3 м/с, а 1 – модуль упругости E при сжатии;

затем снижаются, что объясняется адгезион 2 – модуль упругости G при сдвиге ной природой прочности в растительном сы рье, наличием естественных концентраторов Рис. 11. Зависимости модулей упруго напряжений в поверхностных зонах взаимо- сти при сжатии E и сдвиге G действий структур материала как на микро-, для семян облепихи (а), семян кедра сибирского (б) так и на макроуровнях;

с ростом скорости и сухих плодов шиповника (в) нагружения заметно увеличиваются значения от скорости нагружения v модулей упругости E первого рода, а значе ние модуля упругости второго рода G изме няется незначительно, что говорит в пользу сдвиговых типов нагрузки на материал при разрушении;

в) перед разрушением кедровых орехов свободным ударом целесообразным является их незначительное увлажнение, в пределах 10 %, что уменьшает хрупкость ядер Рис. 12. Зависимость предельного орешков и повышает качество селективной напряжения разрушения пр дезинтеграции.

оболочек семян кедра сибирского от относительной влажностиW Связное растительное сырье (корень лопуха, мускатный орех) подвергали вы сушиванию и замораживанию. Исходная (нативная) влажность образцов корня ло пуха составила 62 % (рис. 13). Понижение влажности до 56 % привело к снижению прочности до минимальной при сжатии и сдвиге вдоль волокон и повышению проч ности до максимальной при сжатии вдоль оси корня при скорости нагружения мм/мин. Очевидно, что такое деформаци онное поведение растительной ткани свя зано с исчезновением тургора, внутренне го давления в клетках, что приводит к снижению упругости ткани, а следова тельно – понижению внутренней энергии а вещества.

Увеличение прочности при такой влажно сти на повышенной скорости деформиро вания предположительно связано с исчез новением релаксационных процессов, ко гда напряжения не успевают более равно мерно распространиться в объеме образца.

Влажность материала, близкую к 44 %, можно назвать первой критической точ кой. При этой влажности происходит рез кое изменение скорости сушки, практиче ски заканчивается уменьшение размеров образцов (усушка), а на кривых прочности наблюдаются ее увеличение вплоть до экстремумов. Несомненно, что при этой б влажности заканчивается удаление физи Рис. 13. Зависимость предельных напря чески связанной влаги, преимущественно жений разрушения пр и предельных напряжений сдвига пр от влажности W из межклеточных пространств раститель (%) образцов корня лопуха при сжатии и ной ткани. При квазистатическом сжатии сдвиге вдоль(а) и поперек (б) оси вдоль оси, а также при сдвиге как вдоль, так и поперек волокон прочность образцов достигает максимума. Удаление свободной вла ги приводит к формированию более прочного адгезионного взаимодействия между кле точными структурами растительной ткани. Несмотря на отсутствие активной воды, внут ренняя энергия вещества повышается.энергия вещества повышается.

Исследование влияния температуры на прочностные свойства проводились на му скатном орехе. (рис. 14). В мускатном орехе при понижении температуры липиды перехо дят в твердообразное состояние, и плоды, приобретая высокую упругость, разруша 2, ются как хрупкие тела. Наблюдалось сни 1 V=4м/с;

d=14мм;

2, Удельная работа разрушения 2 V=4м/с;

d=20мм;

жение удельной энергии разрушения при 3 V=3м/с;

d=14мм;

снижении температуры образцов. Увели 4 V=3м/с;

d=20мм Ауд·10, Дж/м чение скорости удара также приводило к 1,6 - уменьшению энергии разрушения. Этот 1, факт объясняется тем, что при увеличении 0, скорости приложения нагрузки напряже ния в образце не успевают релаксировать, 0, 223 243 263 283 снижается доля пластических деформа Температура Т, К ций, разрушение становится более хруп Рис. 14. Зависимость удельной работы раз ким. Это отчетливо наблюдалось по ха рушения Ауд мускатного ореха от темпера рактеру скола образцов. При высоких ско туры при испытаниях намаятниковом копре ростях поверхность раскола была близка к с различными скоростями нагружения плоскости.

Из анализа результатов исследований следует, что интенсификация и повышение качества дезинтеграционных процессов растительной ткани возможны при направленном адгезионном разупрочнении между морфологическими структурами, ослаблении межкле точных взаимодействий в растительных объектах переработки. Приведенные в главе экс периментальные данные пригодны для использования в математической модели селектив ной дезинтеграции в выражениях (1, 11, 14, 20, 22 – 25).

В пятой главе проведена классификация измельчителей с позиции селективной дезинтеграции. Обосновано, что наиболее перспективными являются измельчители с управляемым инерционным заданием деформации слоя материала в циклическом режиме с коническими или роликовыми рабочими органами, создающими нагрузку «сжатие + сдвиг» в регулируемых соотношениях. На протяжении ряда лет разрабатывались и иссле довались поисковые варианты конструкций измельчителей (авторские свидетельства СССР 1445775, 1470320, 1481987, 1481988, 1694205;

патенты РФ 1790448, 2053849, 2113903, 2284220 и другие). В главе представлены базовые конструкции опытно промышленных образцов конусного виброизмельчителя инерционного типа непрерывного действия и роликового инерционного измельчителя периодического действия и их матема тические модели, связывающие геометрические и кинематические параметры измельчите ля, параметры процесса и свойства материала.

Динамическая схема рабочей зоны виброизмельчителя представлена на рис. 15.

Было получено выражение силы воздействия конуса на материал:

1 me 2 cos mк 2 2, (26) N sin 8r1 где N – сила воздействия конуса на материал;

m – величина неуравновешенной массы де баланса;

e – эксцентриситет неуравновешенной массы;

– угловая скорость вращения де баланса, она же угловая скорость вращения оси подвижного конуса относительно оси не подвижного конуса и мгновенная угловая скорость вращения подвижного конуса;

mк – мас са подвижного конуса;

– угол образующей конуса;

– толщина деформированного слоя материала в калибровочной зоне;

r1 – радиус подвижного конуса;

– угол сектора обжатия, в котором материал плотно прижат к поверхностям конусов.

Момент трения качения подвижного конуса по слою материала:

z1 z М ТК mer1 2 sin (27) 0,67N cos m Д mК g f rн3 rв3 / rн2 rв2, 1 где MTK – момент трения качения подвижного конуса -NZ -N 1 е 2 по слою материала;

mД – масса дебаланса;

f – коэф FЦ -NX х фициент трения скольжения в плоской опоре по K R4 R движного конуса;

rн и rв – соответственно наружный rB G и внутренний диаметры опорного кольца.

rM y1 y rK Работа, совершаемая подвижным внутренним органом при деформировании слоя материала и ка 3чении по нему, составит:

r r Nd M d.

E (28) ТК MИ MТВ MТК K -NX 01 х Ф е FЦ К / 1 – дебаланс;

2 – подвижный внутренний конус 3 – неподвижный внешнийконус;

4 – плоскопараллельная опора скольжения Рис. 16. Изменение состояний Рис. 15. Динамическая схема сыпучей cреды в рабочей зоне конусного виброизмельчителя виброизмельчителя Моделирование разрушения сыпучей среды в рабочем пространстве проводили на основе теории марковских процессов. На рисунке 16 представлена картина изменения со стояния сыпучей среды в рабочей зоне виброизмельчителя: I – приемная зона, где исход ный сыпучий материал разрыхлен и распределяется по кольцевому зазору;

II – зона обжа тия слоя материала рабочими органами;

III – зона разрушения монослоя бикомпонентных частиц при регулируемой величине их деформации. Граф состояний сыпучей среды в ра бочей зоне виброизмельчителя составлен с использованием подходов к моделированию, изложенных во второй главе. Теоретическое время пребывания материала, достаточное для селективного разрушения бикомпонентного растительного сырья, определяется выраже нием (8), кинетическая функция процесса – выражениями (11 – 14) в зависимости от струк туры разрушаемого сырья, теоретическая производительность – выражением (18).

Динамическая модель роликового инерционного измельчителя периодического действия представлена на рисунке 17. В динамическую схему включены: во дило 1, рычаг 2, соединяющий водило и ролик 3 по средством шарниров, неподвижная чаша 4, по кото рой ролик совершает качение. Все звенья абсолютно жесткие, массой обладает только ролик, совершаю щий качение по чаше без проскальзывания.

Работа, совершаемая активными силами, дей ствующими со стороны ролика:

dA Ndx M ТК d. (29) Работа сил, сжимающих слой:

e f x dx, AN me 1 sin 2 (30) e где f x – функция изменения величины деформа ции слоя сыпучей среды за время t 0;

t n.

Согласно представлениям о процессе разру Рис. 17 Динамическая модель шения сыпучего материала постоянным по величине роликового инерционного силовым воздействием, единичная деформация слоя измельчителя сыпучего материала при каждом проходе ролика по элементарному объему сыпучей среды за время t 0;

t n будет изменяться согласно выражению:

f u S e (31) где u – упругая (обратимая) деформация;

S, – необратимая деформация, сопровождаю щаяся образованием новой поверхности – изменяемый линейный параметр, S S max ;

0.

Работа момента трения качения ролика по материалу:

AM Na cos 2, AM a cos 2me 2 1 sin 2. (32) Суммарная работа активных сил равна:

e A me 1 sin u S e d a cos e (33) S e e me 2 1 sin 2 u e e0 e e a cos 2.

Процесс разрушения сыпучих сред в конусном и роликовом измельчителях принци пиально одинаков. Он заключается в раздавливании слоя материала катящимся по нему рабочим органом. Отличие состоит в том, что конические рабочие органы своей формой создают условия для сдвига в слое сыпучей среды, тогда как в роликовом измельчителе сдвиг создается специальными торцевыми шайбами, тормозящими вращение роликов.

Для формирования физической картины поведения сыпучей среды, состоящей из упругих частиц, под нагрузкой были проведены дополнительные эксперименты на мо дельном материале. Испытания проводились при квазистатическом нагружении сжатием с различными скоростями. Высокая точность приборного оснащения позволила выявить но вые аспекты в поведении сыпучих сред под нагрузкой. Если ранее считалось, что зависи мость напряжений от деформаций носит степенной характер, соответствующий закону Кельвина Eэф а, то высокоточное измерительное оборудование позволило устано вить, что кривая имеет несколько характерных участков. На начальном этапе нагружения все кривые носят нелинейный характер, далее линия нагружения с коэффициентами кор реляции 0,9911 – 0,9997 переходит в ломанную линию. Сыпучий материал проявляет ли нейную упругость. Точки перегиба объясняются тем, что энергия упругой деформации до стигает критической величины, что приводит к образованию новой поверхности в сыпучем материале – разрушению некоторого количества частиц. В исследованном диапазоне мо дуль упругости возрос примерно в три раза. Следовательно, при постоянной скорости де формации сыпучий материал последовательно достигает промежуточных пределов проч ности прi, ступенчатое разрушение приводит к изменению гранулометрического состава, насыпной плотности, порозостности среды, после чего ступенчато возрастает модуль упру гости Ei.

Рассмотрена модель взаимодействия подвижного рабочего органа инерционной машины и сыпучей среды. Принят упрощенный вариант движения подвижного рабочего органа – чистое качение по слою материала без проскальзывания и создания сдвига в слое.

В силу того, что действие конуса или ролика на элементарный объем материала кратко временно, предположено, что в рассматриваемом объеме однократно достигаются пре дельные напряжения разрушения пр, а сыпучий материал в начале процесса разрушения, трансформируясь в пористое сплошное тело, обладает модулем упругости Е таким же, как у единичных тел, его составляющих. В реальном процессе модуль упругости сыпучего материала всегда меньше, чем модули упругости единичных тел, так как больше абсолют ное количество дефектов структуры. Рассмотрено состояние сыпучей среды от начала ее деформирования до максимального значения деформации.

Начальная толщина слоя среды составляет i, конечная толщина – i 1. Элементар ная работа деформации согласно закону Ребиндера:

пр dVi 1, 2 dSi, dA (34) 2E где dVi – деформированный объем при i -м нагружении;

dSi – приращение поверхности при i -м нагружении.

За время t t n, достаточное для селективной дезинтеграции (выражение (8)), полная работа составит:

пр 2Rbd u nt n 1,2 S, A m (35) 2E где m - количество рабочих органов (для конусного измельчителя m = 1);

n - число оборо тов центрального вала в секунду;

t n –время для достижения требуемого результата;

S – вновь образованная селективным разрушением поверхность (выражения (6)).

Если параметр t n рассматривать как время селективной дезинтеграции, а 1, 2 – как энер гию поверхностного адгезионного взаимодействия компонентов в отдельных частицах, то получим работу селективного разрушения в рабочей зоне инерционного измельчителя.

Приравнивание работы, совершаемой активными силами ((28) или (33)), и выраже ния (35), позволяет получить модель разрушения сыпучего материала в конусном или ро ликовом инерционном измельчителе, включающую геометрические, динамические пара метры и свойства материала ( пр, Е, 1, 2 ). Проведенное аналитическое исследование, под крепленное экспериментами, позволяет распространить известные теории деформации и разрушения единичных твердых тел к дезинтеграции сыпучих сред в слое.

В шестой главе представлены исследования работы установки селективной дезин теграции, в состав которой включен конусный виброизмельчитель инерционного типа (рис. 18). Установка проектировалась на основе патента РФ 2249484 «Способ измельчения сыпучих материалов в конусном виброизмельчителе». Исходный сыпучий материал через шиберный дозатор 6 поступает в виброизмельчитель I на верхнюю часть подвижного ко нуса и в рабочую зону – сходящийся зазор между подвижным и неподвижным конусами.

I – виброизмельчитель;

II – циклон;

III – фильтр;

IV – воздуходувная машина;

1 – резервуар для сбора тяжелой фрак ции;

2 – привод;

3 – рабочая камера виброизмельчителя;

4 – регулировочный клапан;

5 – камера эвакуации легкой фракции;

6 – шиберный дозатор;

7 – примное устройство;

8 – корпус;

9 – сборник Рис. 18. Схема установки селективной дезинтеграции с пневмосепарированием В кольцевом зазоре частицы материала подвергаются вибрационному разрушению под действием циклической нагрузки, создаваемой центробежной силой дебаланса подвижно го конуса. Величина деформации слоя сыпучего материала определяется его сопротивляе мостью разрушению. Подобрав величину дробящей силы, можно обеспечить такую энер гию разрушения слоя, при которой частицы материала, подвергаясь разнонаправленной нагрузке, будут разрушаться преимущественно по границам межкомпонентных связей или дефектам структуры, что приводит к селективному разрушению при минимальном пере измельчении. Сыпучий материал в рабочей зоне разрыхлен, частицы подвижны и постоян но меняют свою ориентацию в пространстве. Подвергаясь импульсному сжатию со сдви гом, частицы сыпучей среды разрушаются и гравитационно выводятся из виброизмельчи теля. Возможен также вариант регулируемой пневмоэвакуации продуктов измельчения из рабочей зоны. Например, после измельчения полидисперсная смесь «В» воздушным пото ком, создаваемым воздуходувной машиной IV, выводится из виброизмельчителя I в цик лон II. При попадании в циклон смесь полидисперсного сыпучего материала под действи ем воздушных потоков разделяется на легкую фракцию «Б» и тяжелую фракцию «Г». По токи воздуха «Д» выносят легкую фракцию из циклона II в матерчатый фильтр III, а тяже лая фракция гравитационно выводится в сборник 9. В нижней части зазора между конуса ми создается вакуум, в результате чего возникает подсос воздуха в разгрузочную щель из мельчителя и встречное движение воздушного потока по отношению к материалу. За счет разностей скоростей витания отделнных друг от друга разрушением компонентов в зоне происходит разделение сыпучей смеси на два потока. На первом этапе тяжелая фракция «Г» более прочного компонента гравитационно против воздушного потока выводится в поддон измельчителя, а затем в емкость для сбора тяжелой фракции 1. Легкая фракция «Б» выводится воздухом в камеру 5 эвакуации измельчителя, разделяется в циклоне II на круп ную и пылевидную фракции, последняя осаждается на сетчатом фильтре III. Скорость движения воздуха в камере эвакуации регулируется клапаном 4. Управление установкой осуществляется комплексом приборов контроля и управления электроприводом, что поз воляет плавно изменять частоту вращения вала электродвигателя установки. Частота вра щения вала электродвигателя контролируется тахометром. Скорость воздуха в установке регулируется изменением частоты вращения рабочего органа воздуходувной машины.

Для качественной оценки процесса селективной дезинтеграции ввели критерий рас крытия, критерий переизмельчения и коэффициент уноса. Критерий раскрытия k р опре деляется отношением числа неразрушенных частиц nн (шт.) к количеству прошедших че рез рабочую зону частиц n р (шт.): k р nн n р. Критерий переизмельчения kпр это отно шение числа разрушенных ядер nдр (шт.) к числу целых nц в прошедшем рабочую зону материале: kпр nдр nц. Коэффициент уноса k у выражается отношением переизмельчен ной массы оболочки mпр (кг), прошедшей через рабочую зону материала, к общей массе оболочки, mоб, кг, исходного сырья: k y mпр mоб.

При реализации полного факторного эксперимента трехуровневого плана второго порядка ПФЭ 32 получены уравнения регрессии, анализ которых позволил определить влияние не только каждого из факторов, но и эффекта взаимодействия на формирование рациональных критериев качества. Диапазоны варьирования производительности опреде лялись выражением (17).

В результате обработки результатов экспериментальных исследований процесса се лективной дезинтеграции семян облепихи в установке были получены следующие уравне ния регрессии:

для производительности Q :

Q 515,6677 3,2575nк 214,0183vп 0,304nк vп 0,0122nк 36,2936vп ;

(36) 2 для критерия раскрытия k p :

k р 0,2769 0,0066nк 0,3211vп 0,0025nк vп 0,000037nк 0,01vп ;

(37) 2 для критерия переизмельчения kпр :

k пр 0,9148 0,0113nк 0,1196vп 0,0004nк vп 0,000026nк 0,01vп. (38) 2 Соответствующие графики представлены на рисунке 19.

а б в Рис. 19. Зависимость производительности Q (а), критерия раскрытия k p и критерия переизмельчения k пр установки от скорости vп воздушного потока и частоты колебаний nк внутреннего конуса при разрушении семян облепихи При разрушении семян кедра сибирского в установке получили следующие уравне ния регрессии:

– для производительности Q :

Q 757,0378 5,2655nк 381,3688vп 0,5357nк vп 0,0242nк 83,1479vп ;

(39) 2 – для критерия раскрытия k p :

k р 0,7761 0,0017nк 0,4676vп 0,0048nк vп 0,0001nк 0,0283vп ;

(40) 2 – для критерия переизмельчения kпр :

(41) kпр 0,7867 0,0111nк 0,1273vп 0,0006nк vп 0,00003nк 0,0096vп 2 Графики представлены на рисунке 20.

а б в Рис. 20. Зависимость производительности Q (а) установки, критерия раскрытия k p (б) и критерия переизмельчения k пр (в) от скорости vп воздушного потока и частоты колебаний nк внутреннего конуса при разрушении семян кедра сибирского При сравнении графиков соответствующих поверхностей отклика при селективной дезинтеграции семян облепихи и семян кедра сибирского, наблюдается сходство, что объ ясняется их похожим строением.

В результате экспериментальных исследований процесса селективной дезинтегра ции сухих плодов шиповника в установке были получены следующие уравнения регрес сии:

для производительности Q :

Q 260,2767 6,2806nк 530,3992vп 3,4723nк vп 0,11nк 401,241vп ;

(42) 2 для коэффициента уноса k у :

k у 0,0679 0,0045nк 0,0708vп 0,0056nк vп 0,0001nк 0,1543vп. (43) 2 Графики полученных зависимостей представлены на рисунке 21.

а б Рис. 21. Зависимость производительности Q (а) установки и коэффициента уноса k у (б) от скорости vп воздушного потока и частоты колебаний nк внутреннего конуса при разрушении сухих плодов шиповника Установлены следующие рациональные диапазоны изменения рабочих параметров:

для семян облепихи v п = 2,3 … 2,7 м/с и nк = 115 … 125 с-1;

для семян кедра сибирского vп = 2 … 2,3 м/с и nк = 100 … 110 с-1;

для сухих плодов шиповника vп = 0,55 … 0,65 м/с и nк = 25 … 30 с-1.Определены рациональные интервалы варьирования количественного Q и качественных критериев k p, kпр и k у оценки процесса селективной дезинтеграции сыпучих материалов в заданном диапазоне изменения рабочих параметров vп и nк в установке: для семян облепихи Q = 80... 120 кг/ч, k p = 0,12 … 0,18 и kпр = 0,14 … 0,19;

для семян кедра сибирского Q = 64 … 108 кг/ч, k p = 0,1 … 0,2 и kпр = 0,14 … 0,17;

для су хих плодов шиповника Q = 51 … 76 кг/ч и k у = 0,06 … 0,07.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Установлено, что для разрушения сыпучих сред наилучшим сочетанием нагрузок является сжатие со сдвигом в циклическом режиме. Проведена классификация раститель ного сырья, из которой следует, что для несвязных материалов необходимыми для расче тов оборудования параметрами являются пределы прочности и модули упругости компо нентов, для связных – адгезионная прочность взаимодействия морфологических структур.

2. На основе Марковских процессов разработана математическая модель процесса се лективной дезинтеграции сыпучей среды. Получены решения уравнений в виде зависимо стей изменения поверхностей взаимодействия компонентов во времени. Аналитически определены время разрушения единичного тела, функции изменения прирастающих по верхностей компонентов и время протекания селективной дезинтеграции;

кинетическая функция и теоретическая производительность процесса. На основе анализа распредели тельных функций предложены критерии и методика оценки качества процесса селектив ной дезинтеграции.

3. Получены аналитические зависимости для поверхностной энергии на уровне взаи модействия клеток (использовано представление о статистическом координатном числе), а также на уровне взаимодействия морфологических структур (на основе теории Гриффица).

4. Установлено, что поверхностная энергия биополимеров (клейковины пшеницы и пектина яблочного) зависит от их влагосодержания, причем зависимости имеют экстрему мы;

снижение энергии происходит не только при обезвоживании, но и при переувлажне нии.

5. Экспериментально установлено, что с увеличением скорости деформирования пре дельные напряжения разрушения материалов растительного происхождения увеличивают ся, достигая экстремума в диапазоне скоростей 0,8 – 1,2·10-3 м/с, а затем снижаются, что объясняется адгезионной природой прочности в растительном сырье, наличием естествен ных концентраторов напряжений в поверхностных зонах взаимодействий структур мате риала как на микро-, так и на макроуровнях.

6. Экспериментально установлено, что с ростом скорости нагружения заметно увели чиваются значения модулей упругости первого рода, а модули упругости при сдвиге изме няются незначительно, что подтверждает выбор типа нагрузки (сжатие и сдвиг) на матери ал при разрушении.

7. Экспериментально установлено, что при разрушении свободным ударом семян кед ра сибирского целесообразным является незначительное (в пределах 10 %) увлажнение пе ред разрушением, что уменьшает хрупкость ядер орешков и повышает качество селектив ной дезинтеграции.

8. При исследовании прочностных свойств материалов, морфологические структуры которых поверхностно связаны, установлено, что наиболее эффективной селективная дез интеграция будет при высушивании сырья, когда поверхностная энергия биополимеров резко падает. Такой же эффект снижения энергии межструктурных поверхностных взаи модействий наблюдается при замораживании растительных тканей. Эти факторы могут быть использованы в энергосберегающих технологиях, исключающих сушку как способ консервации растительного сырья.

9. Проведена классификация оборудования с позиции селективной дезинтеграции, из которой следуют преимущества измельчителей с управляемым инерционным заданием деформации слоя материала в циклическом режиме с коническими или роликовыми рабо чими органами, создающими нагрузку «сжатие + сдвиг» в регулируемых соотношениях.

10. На основе авторских свидетельств и патентов разработаны и исследованы измельчи тели инерционного типа: конусный непрерывного действия и роликовый периодического действия. При моделировании процесса разрушения слоя сыпучего материала в измельчи телях проведено аналитическое исследование, подкрепленное экспериментами, выявившее ступенчатость процесса разрушения, который, по сути является линейным, а не степенным, как считалось ранее. Это позволит распространить известные теории деформации и разру шения твердых тел на дезинтеграцию сыпучих сред в слое и упростить методики расчета.

11. Разработана, создана и испытана установка селективной дезинтеграции с одновре менным пневмосепарированием, определены критерии качества процесса;

выявлены диа пазоны варьирования рабочих параметров с учтом скорости движения воздушного потока в рабочей зоне;

разработан алгоритм расчета.

Список основных трудов, опубликованных по материалам диссертации Монографии 1. Руднев, С. Д. Теоретические аспекты и методы исследований физико-механических свойств материалов биологического происхождения [Текст] : монография / С. Д. Руднев. – Кемерово : КемТИПП, 2006.– 130 с.

2. Руднев, С. Д. Селективная дезинтеграция растительного сырья [Текст] : монография / С. Д. Руднев. – Кемерово : КемТИПП, 2010. – 294 с.

Публикации в рецензируемых научных журналах и изданиях 3. О свойствах и использовании черноплодной рябины в комбинированных продуктах питания [Текст] / Л. А.

Остроумов, С. Д. Руднев, Р. З. Григорьева, А. Ю. Просеков // Хранение и переработка сельхозсырья. – 1999. – № 7. – С. 36–38.

4. Руднев, С. Д. Моделирование процесса селективного разрушения двукомпонентных тел в конусном виброизмельчителе [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Вестник молодых ученых. – 2004. – № 8. – Серия : Технические науки. – 2004. – № 2. – С. 33–38.

5. Попов, А. М. Двухуровневая концепция процесса селективного разрушения растительного сырья [Текст] / А. М. Попов, В. А. Павский, С. Д. Руднев // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2006. – № 2. – С. 21–24.

6. Попов, А. М. Кинетическая функция при селективном измельчении растительного сырья [Текст] / А. М.

Попов, С. Д. Руднев, О. Е. Рыбина // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2006. – № 2. – С. 61–62.

7. Руднев, С. Д. О селективном измельчении, селективности измельчения и селективной функции [Текст] / С. Д.

Руднев, А. М. Попов, О. Е. Рыбина // Известия вузов. Пищевая технология. – 2006. – № 5. – С. 42–44.

8. Руднев, С. Д. Термодинамический подход к определению прочности взаимодействия биологических дисперсных структур [Текст] / С. Д. Руднев, О. С. Карнадуд // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2009.

– № 4. – С. 12–15.

9. Руднев, С. Д. Поверхностные свойства межклеточного вещества растительного сырья [Текст] / С. Д. Руднев, А. М. Попов, Е. А. Шелеметева // Известия вузов. Пищевая технология. – 2009. – № 4. – С. 17–19.

10. Руднев, С. Д. Малогабаритная установка селективного виброизмельчения [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В.

Клеников, Е. А. Шелеметева // Техника в сельском хозяйстве. – 2009. – № 1. – С. 33–35.

11. Инстант-продукты с использованием селективно измельченного растительного сырья [Текст] / С. Д. Руднев, А. М. Попов, Е. Е. Петушкова, А. В. Сухоруков // Известия вузов. Пищевая технология. – 2009. – № 4. – С. 56–58.

12. Руднев, С. Д. Установка селективного виброизмельчения с пневморазделением [Текст] / С. Д. Руднев, А. М.

Попов, Д. В. Клеников // Известия вузов. Пищевая технология. – 2009. – № 5–6. – С. 72–73.

13. Руднев, С. Д. Теоретическая оценка энергии связи в биологических структурах [Текст] / С. Д. Руднев // Техника и технология пищевых производств. – 2010. – № 2. – С. 56 – 59.

14. Руднев, С. Д. Интенсификация и повышение качества селективной дезинтеграции адгезионным разупрочнением растительной ткани [Текст] / С. Д. Руднев, Е. Ф. Вайман, А. И. Яремчук // Техника и технология пищевых производств. – 2010. – № 2. – С. 50 – 55.

Авторские свидетельства и патенты:

15. А. С. 1445775 СССР, В02С2/10. Устройство для измельчения [Текст] / В. В. Илюхин, С. Д. Руднев (СССР). – № 4249977/29-33;

заявл. 26.05.87;

опубл. 23.12.88, бюл. № 47. – 3 с. : ил.

16. А. С. 1470320 СССР, В02С2/02. Рабочий орган конусной инерционной дробилки [Текст] / В. В. Илюхин, В. А. Катюхин, С. Д. Руднев, В. В. Горяев, С. В. Славущев, М. А. Бехтин (СССР). – № 4219881/31-33;

заявл.

01.04.87;

опубл. 07.04.89, бюл. № 13. – 2 с. : ил.

17. А. С. 1481987 СССР, Конусная инерционная дробилка [Текст] / В. В. Илюхин, С. Г. Юрков, В. А. Катюхин, С. Д. Руднев, В. В. Горяев (СССР). – № 4275384 ;

заявл. 03.07.97;

зарег. в Гос. реестре изобр. СССР 22.01.89.

18. А. С. 1481988 СССР, Конусная инерционная дробилка [Текст] / В. В. Илюхин, В. А. Катюхин, С. Д. Руднев, В. В. Горяев (СССР), Юндэнгийн Бор (МНР). – № 4275811;

заявл. 03.07.97;

зарег. в Гос. реестре изобр. СССР 22.01.89.

19. А. С. 1694205 СССР, В02С2/02. Устройство для измельчения [Текст] / В. В. Илюхин, С. Д. Руднев, С. В.

Славущев (СССР). – № 4711481/33;

заявл. 28.06.89;

опубл. 30.11.91, бюл. № 44. – 3 с. : ил.

20. Пат. 1790448 СССР, В02С19/16. Измельчитель [Текст] / В. В. Илюхин, С. В. Славущев, С. Д. Руднев;

заяви тель и патентообладатель Московский технологический институт мясной и молочной промышленности. – № 4770683/33, заявл. 04.11.89;

опубл. 23.01.93, бюл. № 3. – 3 с. : ил.

Пат. 2053849 Российская Федерация, МПК6 В02С2/04. Конусный виброизмельчитель инерционного типа 21.

[Текст] / С. Д. Руднев, Т. А. Герлинская, И. А. Рождественский;

заявитель и патентообладатель С. Д. Руднев. – № 93025953/33;

заявл. 30.04.93;

опубл. 10.02.96, бюл. № 4. – 4 с. : ил.

Пат. 2113903 Российская Федерация, МПК6 6В02С2/04. Конусный электромагнитный виброизмельчитель 22.

[Текст] / С. Д. Руднев, В. Г. Власов;

заявитель и патентообладатель С. Д. Руднев, В. Г. Власов. – № 94004070/03;

заявл. 04.02.94;

опубл. 27.06.98, бюл. № 18. – 3 с. : ил.

Пат. 2249484 Российская Федерация, МПК7 В02С19/16. Способ измельчения сыпучих материалов в конус 23.

ном виброизмельчителе [Текст] / С. Д. Руднев;

заявитель и патентообладатель Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – № 2003110966/03;

заявл. 16.04.03;

опубл. 10.04.05, бюл. № 10. – 4 с. : ил.

24. Пат. 2284220 Российская Федерация, МПК В02С2/02. Измельчитель [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников, А. С. Сяглов;

заявитель и патентообладатель Кемеровский технологический институт пищевой промышлен ности. – №2005106676/03;

заявл. 09.03.05;

опубл. 27.09.06, бюл. № 27. – 5 с. : ил.

Депонированные рукописи:

25. Руднев, С. Д. Аналитическое определение функции измельчения при селективном разрушении растительно го сырья [Текст] / С. Д. Руднев, О. Е. Рыбина, Д. В. Клеников ;

Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-ти. – Кемерово, 2004. – 5 с. – Рус. – Деп. в ВИНИТИ 24.12.04, № 2050 – В2004.

26. Способ селективного измельчения и динамика конусного виброизмельчителя [Текст] / С. Д. Руднев, О. Е.

Рыбина, Д. В. Клеников, Е. А. Шелеметева ;

Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-ти. – Кемерово, 2004. – 5 с. – Рус. – Деп. в ВИНИТИ 24.12.04, № 2051 – В2004.

27. Руднев, С. Д. Модель процесса разрушения двухфазных тел в конусном виброизмельчителе [Текст] / С. Д.

Руднев, Д. В. Клеников ;

Кемеров. технол. ин-т. пищ. пром-ти. – Кемерово, 2006. – 12 с. – Рус. – Деп.

в ВИНИТИ 05.05.06, № 611 – В2006.

28. Руднев, С. Д. Исследование поверхностных свойств биополимеров [Текст] / С. Д. Руднев, Е. А. Шелеметева ;

КемТИПП. – Кемерово, 2008. – 10 с. – Деп. в ВИНИТИ 23.06.08, № 521 – В2008.

29. Руднев, С. Д. Теоретическое обоснование структурной прочности растительного сырья [Текст] / С. Д. Руднев, А. А. Крохалев, Е. А. Шелеметева ;

КемТИПП. – Кемерово, 2006. – 12 с. – Деп. в ВИНИТИ 22.12.06, № 16.03 – В2006.

Работы, опубликованные в других изданиях, сборниках научных трудов, материалах всесоюзных, международных и всероссийских конференций 30. Илюхин, В. В. Основные подходы при разработке математической модели конусного виброизмельчителя инерционного типа [Текст] / В. В. Илюхин, С. Д. Руднев, С. В. Славущев // Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и ин тенсификации технологических процессов пищевых производств. Часть 2 : материалы Всесоюзной научно технической конференции. – М., 1990. – С. 1.

31. Руднев, С. Д. Основные направления развития виброинерционных дробилок [Текст] / С. Д. Руднев // Меха ника сыпучих материалов : материалы Всесоюзной научно-технической конференции. – Одесса : ОТИПП, 1991. – С. 68.

32. Руднев, С. Д. Экспериментальное определение энергии разрушения в дробилках с применением модельных тел [Текст] / С. Д. Руднев // Разработка комбинированных продуктов питания : материалы IV Всесоюзной научно-технической конференции. – Кемерово : КемТИПП, 1991. – С. 214.

33. Менх, Л. В. О рациональном способе измельчения зернового продукта из ячменя [Текст] / Л. В. Менх, С. Д.

Руднев, Ю. В. Романенко // Кемеровскому технологическому институту пищевой промышленности 25 лет:

достижения, проблемы, перспективы. Часть 2 : сборник научных трудов. – Кемерово : КемТИПП, 1998. – С. 167–173.

34. Руднев, С. Д. О практике селективного измельчения пищевых материалов [Текст] / С. Д. Руднев, С. А. Козий // Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств : сборник научных трудов. – М. : МУПБ, 2002. – С. 339–343.

35. Руднев, С. Д. Разработка оборудования для селективного измельчения материалов растительного происхож дения [Текст] / С. Д. Руднев, С. А. Козий, Е. А. Шелеметева // Технология и техника пищевых производств :

сборник научных работ – Кемерово : КемТИПП, 2003. – С. 192–195.

36. Руднев, С. Д. О функции измельчения при селективном разрушении сырья растительного происхождения [Текст] / С. Д. Руднев, В. А. Павский О. Е. Рыбина // Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности : материалы II Международной научно-технической конференции. – Воронеж : ВГТА, 2004. – Ч. 2. – С. 264–266.

37. Руднев, С. Д. Селективное измельчение – способ подготовки семян облепихи к экстракции [Текст] / С. Д.

Руднев, Д. В. Клеников, А. С. Сяглов // Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависи мом мире : материалы VIII Всероссийского форума. – Екатеринбург : УрГЭУ. 2005. – Ч. 3. – С. 200–201.

38. Руднев, С. Д. Теория марковских процессов в моделировании селективного виброизмельчения [Текст] / С. Д.

Руднев, Д. В. Клеников // Актуальные проблемы современной науки : материалы I Международного форума (6-й Международной конференции). – Самара, 2005. – Ч. 1 – 2. – С. 132–136.

39. Руднев, С. Д. Селективное виброразрушение семян растений [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Продук ты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов : сборник научных трудов. – Кемерово :

КемТИПП, 2005. – С. 97–99.

40. Руднев, С. Д. Применение селективного виброизмельчения в производстве комбинированных продуктов питания [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Живые системы и биологическая безопасность населения :

материалы II Международной научной конференции. – М. : МГУПБ, 2005. – С. 71–72.

41. Руднев, С. Д. Селективное измельчение – основа технологий комбинированных продуктов питания [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Перспективы производства продуктов питания нового поколения : материалы 2-й Международной научно-практической конференции. – Омск : ОГАУ, 2005. – С. 124–125.

42. Руднев, С. Д. Моделирование процесса селективного разрушения в конусном виброизмельчителе [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 4. – С. 86–88.

43. Руднев, С. Д. О селективности разрушения материалов [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Научное обозрение. – 2006. – № 1. – С.70–73.

44. О трансформации распределительной функции при селективном разрушении растительного сырья [Текст] / С. Д. Руднев, В. А. Павский, О. Е. Рыбина // Техника и технология пищевых производств : сборник научных работ. – Кемерово : КемТИПП, 2006. – С. 141–143.

45. Руднев, С. Д. Селективное измельчение – основа технологий переработки вторичных растительных пище вых ресурсов [Текст] / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Сотрудничество для решения проблем отходов : мате риалы III Международной конференции. – Харьков, 2006. – С. 134–135.

46. Руднев, С. Д. Термодинамический подход к моделированию процесса селективного измельчения [Текст] / С. Д. Руднев, А. С. Романов // сборник научных трудов МПА, выпуск 4. – 2006. – С. 290–297.

47. Руднев, С. Д. Энергетическая модель прочности адгезии [Текст] / С. Д. Руднев, А. А. Крохалев // Современ ные направления теоретических и прикладных исследований : материалы Международной научно практической конференции, 15–25 марта.– Одесса, 2007. – С. 9–10.

48. Руднев, С. Д. Классификация растительного сырья с позиций селективной дезинтеграции [Текст] / С. Д.

Руднев, Е. А. Шелеметева // Технология и продукты здорового питания : материалы II Международной научно-практической конференции. – Саратов, 2008. – С. 124–125.

49. Руднев, С. Д. Структурно-морфологический анализ растительного сырья [Текст] / С. Д. Руднев, Е. А. Шеле метева // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов : сборник научных работ.

Выпуск 17. – Кемерово : КемТИПП, 2008. – С. 72–73.

50. Кисели с использованием селективно измельченного растительного сырья [Текст] /С. Д. Руднев, А. М.

Попов, Д. В. Клеников, Е. А. Шелеметева // Пиво и напитки. – 2008. – № 4. – С. 41–42.

51. Руднев, С. Д. О природе прочности растительной ткани [Текст] / С. Д. Руднев, Е. А. Шелеметева // Инноваци онные процессы в АПК : сборник статей II Международной научно-практической конференции. – М. :

РУДН, 2010. – С. 107–110.

52. Лавринова, Е. С. О природе прочности растительной ткани [Текст] / Е. С. Лавринова, С. Д. Руднев // Наука в современном мире : материалы I Международной научно-практической конференции : сборник научных трудов. – Таганрог : Центр научной мысли, 2010. – С. 288–293.

Подписано к печати. Формат 6090/ Объем п.л. Тираж 100 экз. Заказ №.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.