ОСОБЕННОСТИ УПЛОТНЕНИЯ ФРУКТОВ В ТАРЕ ПРИ ИХ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ Коваленко А.В.

DOI: 10Л2737/15520

Аннотация. Рассмотрено влияние допустимой ударной нагрузки при её воздействии на фрукты, зависимость остаточной деформации и площади нажимов на плодах от числа циклов соударений.

Ключевые слова: яблоки, соударение, уплотнение, деформация, хранение.

Фрукты расфасованные в тару насыпью располагаются бессистемно и занимают на 5-15% больше места, чем при их укладке вручную. Это, соответственно ведёт к повышению затрат на хранение и транспортировку.

Для уплотнения плодов используются вибрационные столы. Совместное периодическое действие инерционных сил и веса верхних плодов приводит к «расклиниванию» и опусканию плода в нижележащий слой [1].

При таком способе уплотнения сразу возникает вопрос о повреждаемости плодов. Известно, что при ударе происходит очень быстрое превращение кинетической энергии ударяющего тела в потенциальную энергию деформации, поэтому при динамическом методе исследования механических свойств плодов за основу обычно принимают кинетическую энергию движущейся массы.

Цель исследований - определить уровень кинетической энергии, при котором возникающие деформации плода приводят к переходу его из одного товарного сорта в другой.

Для определения энергии, затрачиваемой на образование ушиба площадью 1 см2, образцы продукта подвергались ударному воздействию стальной пластиной при различных уровнях энергии [2].

Запас кинетической энергии в момент удара определяли по формуле:

где Ш] - масса ударной части;

и - скорость ударной части в момент удара.

Поскольку ° ~ ^ где ^ _ высоха падения, то Т= migHn

Изменением массы ударной части и высоты падения были достигнуты уровни кинетической энергии 3,4 10'2 - 38,2 10'2 Дж.

После соударения спустя два дня, когда ушибы на плодах стали отчётливо видны, измеряли их диаметры и определяли площадь. По полученным результатам построены графики зависимости площади ушиба от величины кинетической энергии соударения (рис. 2).

Зависимость площади ушибов от кинетической энергии Как видно, эта зависимость выражена кривой, близкой к квадратичной параболе, и может выть представлена соотношением вида

Рисунок 1 - Зависимость площади ушибов от кинетической энергии Как видно, эта зависимость выражена кривой, близкой к квадратичной параболе, и может выть представлена соотношением вида:

где Т - кинетическая энергия соударения;

S - площадь ушиба на плоде; к - коэффициент пропорциональности;

То - кинетическая энергия соударения, при которой на плоде не остаётся следов ушиба.

Значения к и То для каждого вида продукта и варианта соударения тел определены графическим способом (табл. 2)

Таблица 2 - Значение членов, входящих в эмпирическую формулу (3)

Соударяемые тела

Симеренко

Спартан

к

То

к

То

Яблоко-сталь

4,2

2,7

4,3

3,9

Яблоко-яблоко

4,2

4,3

5,1

5,5

Из графиков и после подсчёта по формуле (3) находим значения допустимой кинетической энергии соударения плодов друг с другом: для сорта Симеренко 7,8 10'2 Дж, для сорта Спартан 10,2 10'2 Дж, а при соударении их со стальной пластиной соответственно 6,1 10'2 Дж и 7,4 10'2 Дж.

Полученные значения допустимой кинетической энергии соударения позволяют определить критическую высоту падения для плода любой массы

где Ндоп ~ допустимая высота падения, м;

Тдоп ~ допустимая кинетическая энергия соударения, Дж;

m - масса плода, кг.

Например доля яблок сорта Симеренко, масса 130 г при падении на плоскую металлическую поверхность допустимая высота составляет 6,3 см, для яблок сорта Спартан массой 90 г - 8,5 см, при падении на яблоко того же сорта - соответственно 6,4 и 9,9 см.

Высота падения, при которой на яблоках указанной массы не останется ушиба, для сортов Симеренко и Спартана составляет соответственно 1,8 и 3,3 см при соударении с плоской металлической поверхностью; 3,1 и 4,8 см при соударении с яблоком того же сорта.

Эти данные хорошо согласуются с результатами других исследователей [3], связанных со сбрасыванием единичных плодов на различные поверхности.

Пользуясь формулами, можно по значению допустимой кинетической энергии для яблок различной массы определить также допустимую скорость соударения.

Список литературы

  • 1. Фаталиев К.Г. Инновационные технологии в садах при возделывании, уборке и товарной обработке плодов.// К.Г. Фаталиев, Т.А. Агабейли, А.Д. Алыев, А.Т. Агабейли, А.М. Зейналов Труды международной научно- технической конференции "Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве". 2010. Т. 2. с. 236-241.
  • 2. Юданова А.В. Оптимизация ресурсосберегающих процессов на уборке, товарной обработке и реализации пасленовых овощей.//Инженерно- техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. 2010. № 1. с. 170
  • 3. Коваленко А.В. Определение допустимых режимов уплотнения фруктов в таре при их товарной обработке. А.В. Коваленко, М.А. Иванова, А.С. Громцев Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2014. № 1. с. 11.

Коваленко Артем Владимирович, аспирант кафедры «Оборудование пищевых производств» Донецкого национального университета экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского, г. Донецк, Донецкая Народная Республика

Научный руководитель - Заплетников Игорь Николаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Оборудование пищевых производств» Донецкого национального университета экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского, г. Донецк, Донецкая Народная Республика

УДК 621.391.3

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >