Анотація до роботи:

Гаврилов О. В. Удосконалення процесу подрібнення м’якоті кісточкових плодів і обладнання для його реалізації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 - процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв. – Одеська національна академія харчових технологій. – Одеса. – 2006.

Показано, що існуючі дробарки та плющильні машини не дозволяють якісно подрібнювати м’якоть кісточкових плодів і зберегти цілісність шкаралупи кісточок. Обґрунтовано доцільність подрібнення кісточкових плодів у роторній дробарці з гладкими прямими ребрами.

Отримано нові дані про вплив конструктивно-режимних параметрів дробарки на показники якості подрібненого напівфабрикату та час перебування плодів у дробарці. Запропоновано узагальнені перемінні, обґрунтовано оптимальні конструктивно-режимні параметри, методику визначення якості подрібненого напівфабрикату та продуктивності роторної дробарки.

Економічна ефективність від впровадження результатів роботи на ВАТ «Сімферопольський консервний завод ім. 1 Травня» становить 1000 гривень щорічно. Запропоновано модернізацію та проведено виробничі випробування модернізованої дробарки А9-КЮУ, яка дозволила отримати високу якість подрібненого напівфабрикату та збільшити продуктивність на 30…60 %. Очікуваний економічний ефект становить 24,818 тис. грн. на рік.

1. Доведено, що роторна дробарка з прямими ребрами, яка працює при розроблених конструктивно-режимних параметрах, забезпечує якісне подрібнення плодів кісточкових культур з добре відокремлюваною кісточкою.

2. Отримано нові експериментальні дані про механічні властивості плодів і кісточок абрикоса, сливи та персика, які використано для інтерпретації результатів дослідження та визначення режимів експлуатації дробарки.

3. Доведено, що подрібнення м`якоті плодів та пошкодження кісточок у роторній дробарці відбувається внаслідок защемлення частинок між ребрами машини та ударного руйнування при зіткненні з ребрами. При малих швидкостях ротора переважає механізм защемлення плодів або кісточок. Вміст подрібнених плодів та пошкоджених кісточок у подрібненому напівфабрикаті визначається при цьому конструктивно-режимними параметрами у зоні мінімальних зазорів між ротором та корпусом.

4. Обґрунтовано узагальнені безрозмірні змінні та параметричні моделі, які забезпечують геометричну, енергетичну та кінематичну подібність процесу подрібнення плодів та пошкодження кісточок у роторній дробарці. Отримано нові аналітичні рівняння, які визначають вміст подрібнених плодів та пошкоджених кісточок в обробленому напівфабрикаті.

5. Запропоновано комплексний показник якості подрібнення кісточкових плодів з добре відокремлюваною кісточкою – вміст кондиційного продукту у подрібненому напівфабрикаті, який визначається як добуток вмісту подрібнених плодів на частку кісточок, шкаралупа яких не пошкоджена. Розроблено методику розрахунку цього показника.

6. Установлено фізичні конструктивно-режимні параметри та узагальнені змінні, при яких вміст кондиційного продукту в подрібненому напівфабрикаті сягає 100 %. При переробці досліджених плодів оптимальними є наступні параметри: для абрикоса 25_р<30 мм, 46 м/с l =40…55 мм; сливи – 13_р<20 мм, 48 м/с l=40…80 мм; персика – 30_р<40 мм, 45 м/с l=120…170 мм.

7. Обґрунтовано параметричну модель та отримано у безрозмірному вигляді аналітичне рівняння для визначення часу перебування плодів та продуктів подрібнення в робочій зоні дробарки. Модель адекватно описує 75 % експериментальних даних при умові, що відносний час знаходиться у межах
   3 t^* 20. Відносне стандартне відхилення часу від рівняння від -14 % до
   +16 %.

8. Запропоновано алгоритм визначення продуктивності роторної дробарки, що базується на результатах експериментального дослідження часу перебування плодів і продуктів подрібнення в робочій зоні дробарки.

9. Економічний ефект від впровадження рекомендацій дисертаційної роботи на ВАТ “Сімферопольський консервний завод ім. 1 Травня» становить 1000 грн. на рік. Запропоновано модернізацію дробарки А9-КЮУ, яка забезпечує 100 % подрібнення плодів та зменшує вміст пошкоджених кісточок у подрібненому напівфабрикаті до 5 %. Технічну продуктивність машини збільшено на 30...60 % її при незмінній потужності приводу. Очікуваний економічний ефект від використання модернізованої дробарки А9-КЮУ становить 24,818 тис. грн. за рік.

Список опублікованих наукових праць

1. Гаврилов А. В. Определение времени пребывания плодов и продуктов дробления в роторной дробилке // Холодильна техніка і технологія. - 2005. - № 4. - С. 101-106.

2. Гаврилов О. В. Дослідження якості подрібнення кісточкових плодів у роторній дробарці // Энергосберегающие технологии переработки с/х продукции (технич. науки) ЮФ «Крымский агротехнологический ун-тет» НАУ. Научн. труды. Вип. 93 – Сімферополь, 2005. – С. 120-128.

3. Гаврилов О. В. Обґрунтування режиму подрібнення плодів кісточкових культур // Матеріали IX Міжнародної науково-технічної конференції “Нові технології та технічні рішення в харчовій та переробній промисловості: сьогодення і перспективи”, 17-19 жовтня 2005 р. – У 2 ч. - К.: НУХТ, 2005. - Ч. I. - С. 41.

4. Гаврилов О. В. Проблема вдосконалення технології первинної переробки кісточкових плодів / О. В. Гаврилов, М. В. Гуртовой // Тези допов. міжвузівської науково – практичної конференції «Проблеми техніки і технології харчових виробництв». - Полтава: ПУСКУ, 2004. - С. 71-72.

5. Гуртовой М. В. Дослідження опору плодів кісточкових культур стискуючому навантаженню / М. В. Гуртовой, М. І. Кепін, О. В. Гаврилов // Дон
   ДУЕТ. Наук. праці. Вип. 13. – Донецьк, 2005. – С. 241-247. (здобувач виконав експериментальне дослідження, прийняв участь в обробці результатів).

6. Гуртовой М. В. Обґрунтування режиму подрібнення плодів абрикоса у роторній дробарці / М. В. Гуртовой, О. В. Гаврилов // ХДУХТ. Наук. праці. Вип. 1. – Харків, 2005. – С. 230-236. (здобувач прийняв участь в експериментальному дослідженні та обробці результатів, запропонував критерій оптимізації).

7. Гуртовой М. В. Стан сливової кісточки після зіткнення з жорстким билом / М. В. Гуртовой, М. І. Кепін, О. В. Гаврилов // Холодильна техніка і технологія. - 2004. - № 5. - С. 79-81. (здобувач прийняв участь в експериментальному дослідженні та обробці результатів).

8. Гуртовой Н. В. Сопротивление плодовых косточек сжимающим нагрузкам // Н. В. Гуртовой, Н. И. Кепин, А. В. Гаврилов / Холодильная техника и технология. - 2005. - № 2. С. 70-73. (здобувач виконав експериментальне дослідження).

9. Дослідження стану персикових кісточок після зіткнення з билами / М. В. Гуртовой, О. К. Гладушняк, М. І. Кепін, О. В. Гаврилов // ОНАХТ. Наук. праці. Вип. 27. - Одеса, 2004. - С. 182-185. (здобувач прийняв участь в експериментальному дослідженні та обробці результатів).

10. Гуртовой М. В. Шляхи поліпшення якості подрібнення кісточкових плодів / М. В. Гуртовой, О. В. Гаврилов // Холодильна техніка і технологія. - 2005. - № 5. - С. 93-96. (здобувач прийняв участь в експериментальному дослідженні, інтерпретації та обробці результатів).

Основні умовні позначення

Н – висота ротора, м; R – радіус ротора, виміряний по робочій кромці ребер, м; R₁, R₂ – менший та більший радіуси ротора, м; Z – кількість ребер на роторі; v – колова швидкість ребер на роторі, м/с; е_р, e_р-к – зазор між ребрами та між ротором і корпусом, м; l – колова відстань між ребрами, м; С_подр, С_пошк – вміст подрібнених плодів та пошкоджених кісточок у подрібненому напівфабрикаті, %; С_конд – вміст кондиційного продукту в подрібненому напівфабрикаті (11, 12), %; Q – продуктивність дробарки (9), кг/с; t – час перебування плодів та продуктів подрібнення у робочій зоні машини, с; m_п, m_к – маса плода та кісточки, кг; d_п – ефективний діаметр плода, м (1); r_п – густина плода, кг/м³; b_к – ширина кісточки, м; Е_{пр. п}, Е_{пр. к} Е_{руйн к} – гранична енергія пружної деформації плода та кісточки, Дж (14,); t^* - відносний час перебування плодів та продуктів подрібнення у робочій зоні машини (10); v_g – характерна швидкість падіння, м/с (3); v_Eп, v_Eк – характерна швидкість плода та кісточки, м/с (2); d^*, d_Н^*, b_к^*, l_е^*, l_Н^*, e_р-к^*, v_g^*, v_Еп^*, v_Ек^* – узагальнені безрозмірні змінні (табл. 1).