Файл: Вибрационные машины в рыбной промышленности..pdf

ВИБРАЦИОННЫЕ МАШИНЫ

В РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

М О С К В А ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

1974

ОТ АВТОРОВ

Всовременное производство все шире внедряются машины и устройства, в работе которых в той или иной степени использу­ ется вибрация. Впервые с вибрацией человек познакомился пре­ имущественно как с вредным явлением, вызывающим шум, повы­ шенный износ, усталостное разрушение деталей и отрицательно влияющим на организм человека. Однако уже в начале XX в. были обнаружены полезные стороны вибрации и появились пер­ вые исследования этого явления.

Внастоящее время вибрационные машины и устройства с успе­ хом используются для механизации погрузочно-разгрузочных опе­ раций, процессов сортировки, обогащения, просеивания, дозиро­ вания, сушки, ориентирования. Благодаря вибрации устраняется: слеживание грузов, уменьшается сопротивление резанию и раз­ рушению грунтов и горных пород и т. д.

Впоследние годы вибрация стала широко внедряться и в рыб­ ную промышленность. Внедрение вибрационных машин позволяет, например, сравнительно просто решить вопрос транспортирования

инепрерывного дозирования рыбы. Причем в отличие от других устройств подобного назначения вибрационные машины, как по­ казывают опыты, практически не повреждают рыбу даже при пя­ тикратном прохождении ее по рабочему органу.

Большое распространение в нашей стране и за рубежом полу­ чают вибрационные ориентирующие машины, которые обеспечи­ вают надежную ориентацию рыбы при разной консистенции тела, различном размерном и видовом составе.

Применение вибрирующих режущих органов позволяет значи­ тельно снизить энергетические затраты. Вибрационная укладка рыбы в тару дает возможность значительно повысить плотность укладки. Вибрация ускоряет диффузионные процессы, способст­ вуя интенсификации операций отмочки и посола рыбы.

К преимуществам вибрационных машин относится также воз­ можность совмещения нескольких технологических операций, на­ пример распределение рыбы по потокам с ориентацией спинкой в заданном направлении, ориентация головой с последующей сортировкой и т. п. Кроме того, применение в вибрационных уст­ ройствах синтетических и древеснослоистых пластиков, резиноме­ таллических шарниров и упругих связей позволяет сочетать высо­

3

Г л а в а I

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ НА ОБРАБАТЫВАЕМУЮ СРЕДУ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕС-КИЕ СВОЙСТВА ГРУЗОВ

Имеющиеся на предприятиях рыбной промышленности мате­ риалы — сырье, полуфабрикаты, готовая продукция, обработка: которых в какой-то степени связана с операциями перемещения,, ■перевалки, укладки, расфасовки и т. п., будем называть в даль­ нейшем одним словом — груз.

Грузы делятся на насыпные и штучные. Под насыпными сле­ дует понимать грузы, перемещаемые или обрабатываемые нава­ лом, с частицами столь малых размеров по сравнению с размера­ ми всего сыпучего тела, что при его исследовании могут быть ис­ пользованы закономерности механики сплошной среды. Из этого: следует, что понятие «штучный груз» определяется не абсолют­ ными, а относительными его размерами. Обычно этим термином,

обозначают 'грузы, перемещаемые или обрабатываемые поштучно,, независимо от их величины.

Насыпные грузы различаются по внешним признакам и по фи­ зико-механическим свойствам, к которым относятся: грануломет­ рический состав (кусковатость), влажность W, насыпная (объем­

Влияние большинства из этих, подчас взаимосвязанных, свойств на поведение груза при вибрации учесть непосредственно трудно. Однако при выборе конструктивных параметров машины, размера и формы рабочего органа необходимо иметь о них пол­

женное в процентах весовое содержание в нем частиц различной крупности, может быть получен индивидуальным замером частит или ситовым анализом. Для характеристики грузов, являющихся объектом механизации перегрузочных операций, второй способ более показателен [29].

5

деляется с помощью мерного сосуда [29]. В отличие от плотности она учитывает наличие в грузе пор и пустот. Опыты показывают, что у зависит от ряда факторов, в частности с увеличением влаж­ ности насыпная масса также увеличивается [29]. Однако для неко­ торых гигроскопичных и мелкодисперсных грузов, например соли, сахара, может наблюдаться и обратный эффект, объясняемый увеличением пористости материала за счет образования комков. При достижении некоторой предельной влажности насыпная мас­ са вновь возрастает. Большое влияние на у оказывает и плотность укладки груза.

С о п р о т и в л е н и е с д в и г у характеризует насыпной груз с точки зрения способности сопротивляться смещению, деформации

6

или внедрению. Сдвиг соответствует потере прочности сыпучего тела и сопровождается относительным смещением частиц.

Способность груза оказывать сопротивление сдвигу оценивает­ ся коэффициентом сопротивления сдвигу fa.

Уг ол е с т е с т в е н н о г о о т к о с а а существенно зависит от влажности груза и несколько меньше от состояния опорной по­ верхности. У влажных грузов при уменьшении высоты слоя вели­

в сосуде с откидным бортом. Природа возникновения неосыпающейся стенки заключается в том, что для влажного груза даже при нормальном давлении о, близком к нулю, когда сухое трение практически отсутствует, нарушение структуры требует преодоле­ ния связности.

Из всех механических свойств, характеризующих груз, наибо­ лее важным является сопротивление сдвигу, определяющее в основном характер его виброперемещения.

Рассмотрение насыпного груза как сплошной среды позволяет ввести понятие «напряженное состояние», оцениваемое величина­

где Ф(о) — непрерывно возрастающая функция."

Для идеально сыпучих грузов эта зависимость линейна

' = /».

или

' где f= tg р и fo=tgpo— коэффициенты внутреннего и внешнего трения;

ри ро — соответствующие углы трения.

Усвязных насыпных грузов (влажная мука, соль, мелкая рыба

идр.), частицы которых связаны между собой пленками воды или коллоидами, сила сопротивления сдвигу складывается из сил трения частиц и сил сцепления (связности), что обусловливает

более сложный характер функции Ф(о).

С достаточной для практических задач точностью диаграмму

7