Дослідження умов контакту ножів кутера із сировиною з метою підвищення їх міцності

Abstract

Встановлено, що, на відміну від загальноприйнятих уявлень, при роботі ножів кутера контакт сировини із ножем відбувається не по всій його боковій поверхні. Це спричинено тим, що після руху по заточці леза сировина спрямовується далі в заданому заточкою напрямку, огинаючи ту бокову сторону ножа, що спряжена із заточкою. Такий характер огинання профілю ножа обумовлений високими значеннями в’язкості сировини та швидкості різання ножем. Зазначене явище спостерігається для усього діапазону значень в’язкості потоку 30…700 Па•с та швидкості різання 20…120 м/с, причому більшій в’язкості потоку відповідає більше відхилення шару сировини, що розрізається, від напрямку руху ножа. Отримані данні доводять можливість підвищення міцності ножів кутера шляхом виконання зазначених ножів такими, що їх поперечний переріз має змінну висоту (мінімальну на ділянці леза та максимальну на тильній ділянці). За результатами числового моделювання напружено-деформованого стану ножів встановлено, що ножі розробленої конструкції (як для кутерів фірми «Convenience Food Systems») мають підвищену в 1,4 рази, і більше, міцність. Визначено новий шлях підвищення міцності ножів кутера без підвищення інтенсивності нагрівання сировини.Напрямком подальших досліджень може бути експериментальна перевірка якості обробки сировини (інтенсивність нагріву фаршу) ножами стандартної та розробленої конструкцій. Це обумовлює необхідність подальших досліджень процесу кутерування.

The features of raw materials flowing of cutter blades in the process of its comminution are studied. It is determined that the raw material being comminuted does not contact the whole lateral surface of a blade. After passing the sharp edge of a blade the raw material flows by the conjugate lateral surface of a blade without contacting it. On the basis of obtained results a technical solution which allows to rise considerably (1,4 times and more) cutter blades strength without the rise of raw material temperature in the process of its comminution is developed.