Вестник МГТУ. 2018, №3.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 3. С. 427–433. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-3-427-433 429 устанавливается в проточку в стакане, предназначенном для приема измельченного полуфабриката. В стакане имеется отверстие для установки термопары. Подробное описание установки представлено в работе [5]. Отношение диаметра рабочего цилиндра установки к ходу поршня составляет 1 : 2, объем рабочей камеры 185 cм 3 . Мощность гидропривода – 1,6 кВт. Планирование экспериментальной части выполнено по методу комбинационных квадратов [6]. Предварительно блок сырья нарезался на куски. В ходе эксперимента методом Архимеда определялся объем кусков и рассчитывался их эквивалентный диаметр, а затем – степень измельчения. Масса кусков и отходов определялась методом периодического взвешивания. Удельная поверхность кусков – как отношение полной поверхности образца к его массе. Начальная и конечная температура рабочей камеры, температура сырья и полученного фарша измерялись при помощи термопары типа "К" с мультиметром М838. Усилие продавливания определялось манометром, время эксперимента – секундомером. В ходе проведения эксперимента объем кусков изменялся от 1,84 до 16,4 см 3 , эквивалентный диаметр – от 7,6 до 15,8 мм, удельная поверхность – от 0,1702 до 0,5701 м 2 /кг. Куски по эквивалентному диаметру были объединены в партии. Масса каждой партии, загружаемой в рабочую камеру экструзионной установки, составляла от 70 до 170 г. Повторяемость для каждой партии равна трем. Температура рабочей камеры, сырья и фарша составили –18 °С. Предварительные исследования позволили ограничить форму отверстий матриц тремя видами: "конус – цилиндр", "конус – конус" ("песочные часы") и "конфузор". Высота каждой части отверстия составляла ½ часть толщины матрицы, тангенс угла наклона боковой поверхности отверстий матриц к горизонтальной поверхности постоянен и равен 6. Коэффициент геометрической формы отверстий определялся по формулам: – для отверстия типа "конус" ( ) 3 3 1 2 к 2 2 1 1 2 2 , 128 d d z K d d d d π ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ δ (1) где K к – коэффициент геометрической формы конического отверстия, см 3 ; z – количество отверстий; d 1 , d 2 – диаметры нижней и верхней части конуса, см; δ – высота отверстия, см; – для отверстий цилиндрической формы 4 ц , 128 z d K π ⋅ ⋅ = ⋅ δ (2) где K ц – коэффициент геометрической формы цилиндрического отверстия, см 3 ; – для отверстий сложной формы ("конус – цилиндр", "конус – конус") 1 1 1 , n i i K K = = ∑ (3) где K i – коэффициент геометрической формы простых отверстий (цилиндрических, конических), см 3 , изменялся в диапазоне 0,0211 до 0,5347 см 3 , диаметр отверстий составил 4,5 и 7 мм. Характеристика отверстий матриц представлена в таблице. Таблица. Характеристика отверстий матриц Table. Characterization of die apertures Форма отверстия, количество отверстий Диаметр отверстия, мм Коэффициент геометрической формы отверстия, см 3 Конус – цилиндр, 19 шт. 8/7/7 0,534748 Конус – конус, 19 шт. 8/7/8 0,323057 Конус, 19 шт. 9/7 0,100694 Конус – цилиндр, 19 шт. 5,5/4,5/4,5 0,095059 Конус – конус, 19 шт. 5,5/4,5/5,5 0,062635 Конус, 19 шт. 6,5/4,5 0,021198 Длительность процесса измельчения по всем видам матриц составила от 33,26 до 120 с при изменении давления от 105 до 185 кгс/см 2 и степени измельчения от 1,09 до 3,5. Для определения гранулометрического состава полученного криофарша был использован ситовый анализ с набором сит 7,0; 5,0; 4,5; 3,5; 3,0; 2,0; 1,0. Перед проведением эксперимента ситовая колонна охлаждалась до температуры криофарша.