Innovative Ways of Cutting Raw Materials

Abstract

Актуальність. У статті порушено питання встановлення основних закономірностей різання рослинної сировини лінійним ножем. Це один із найпоширеніших способів обробки харчових продуктів. Він залежить від великої кількості факторів, зокрема, структури продукту, його властивостей, режиму різання тощо. Для розробки овочерізального обладнання важливим є облік цих факторів та їх кількісна оцінка. Мета і методи. Метою статті є визначення основних закономірностей процесу різання групи овочів, а також дослідження механізму дії леза ножа на продукт із в’язко-пружними реологічними властивостями. Використано метод символьної комп’ютерної математики для графічного зображення результатів експериментальних досліджень залежності деформації, швидкості деформування, напруження стиснення, питомих зусиль різання від тривалості деформування. Результати. Наведено результати теоретичного та експериментального дослідження процесу різання овочевої сировини лінійним ножем. Представлено реологічні моделі у вигляді диференціальних рівнянь першого порядку для сировини з різними структурно-механічними властивостями. Виконано їх аналітичні дослідження. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено вплив на питомі зусилля різання особливостей відносного розташування продукту і ножа. За результатами експериментальних досліджень підтверджено достовірність теоретичних припущень. Визначено розрахункові величини питомих зусиль різання, роботу та миттєву потужність різання. Вони необхідні для уточнюючих розрахунків режимів технологічного процесу і параметрів овочерізального устаткування. Виконано аналіз конструкцій ножів овочерізальних машин дискового типу, які використовуються на підприємствах ресторанного господарства. Висновки і обговорення. Проведені дослідження та отримані математичні залежності дозволили виявити напрямки оптимізації процесу різання, встановити недоліки конструкцій овочерізального обладнання, які погіршують якість нарізки та збільшують енерговитрати. За результатами експериментальних досліджень сформульовано вимоги до різальних інструментів. Надано рекомендації для створення нових пристроїв, орієнтації сировини по відношенню до ножів та по впровадженню раціональних режимів експлуатації овочерізального обладнання.