Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,431

К ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ

Беззубцева М.М. 1 Волков В.С. 1
1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
1. Беззубцева М.М. Исследование процесса измельчения какао бобов в электромагнитных механоактиваторах // Успехи современного естествознания . – 2014. – №3. – С. 171.
2. Беззубцева М.М. Исследование процесса диспергирования продуктов шоколадного производства с использованием электромагнитного способа механоактивации // Международный журнал экспериментального образования. – 2014. – №5-2. – С. 78-79.
3. Беззубцева М.М., Волков В.С. Исследование физико-механических процессов в магнитоожиженном слое феррочастиц // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 1-1. – С. 13–17.
4. Беззубцева М.М., Волков В.С., Обухов К.Н. Конструктивная модернизация аппаратов с магнитоожиженным слоем с целью повышения энергоэффективности // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – №6. – С. 68–69.
5. Беззубцева М.М., Ружьев В.А., Загаевски Н.Н. Формирование диспергирующих нагрузок в магнитоожиженном слое электромагнитных механоактиваторов // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – №10. – С. 78-80.
6. Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В., Обухов К.Н. Определение сил и моментов, действующих на систему ферромагнитных размольных элементов цилиндрической формы в магнитоожиженном слое рабочего объема электромагнитных механоактиваторов // Фундаментальные исследования. – 2014. – №11-3. – С. 504-508 .
7. Беззубцева М.М., Ружьев В.А., Волков В.С. Теоретические исследования деформированного магнитного поля в рабочем объеме электромагнитных механоактиваторов с магнитоожиженным слоем размольных элементов цилиндрической формы // Фундаментальные исследования. – 2014. – №6-4. – С. 689–693.

Наиболее объективно качество измельчения продуктов (в том числе и шоколадных масс) [1,2], обработанных в магнитоожиженном слое электромагнитных механоактиваторов (ЭММА) [3,4,5], можно оценить по аналитическим зависимостям, устанавливаемых экспериментально по результатам дисперсного анализа. Установлено, что для описания функции распределения дисперсной фазы шоколадных масс, обработанных в ЭММА цилиндрической формы [6, 7] наиболее обоснованным является логарифмически нормальный закон распределения (ЛНР). Справедливость закона ЛНР при описании гранулометрического состава продуктов помола теоретически доказана Колмагоровым А.Н. для большинства практических случаев, когда тонкоизмельченные материалы получены механическим измельчением в течение длительного времени при условии отсутствия влияния на продукт исходного размера зерна. Применимость закона ЛНР для описания функции распределения дисперсной фазы шоколадных масс, измельченной в ЭММА, устанавливалась на основании анализа результатов многочисленных экспериментальных исследований при различных режимах работы аппаратов путем изображения экспериментальных точек на логарифмической вероятностной сетке. Спрямление кривой распределения в названной систем координат на всем интервале наблюдений свидетельствовало о согласованности эмпирической функции распределения закону ЛНР. Функция ЛНР массы материала по диаметрам частиц описывается выражением:

teh1.wmf, (1)

где teh2.wmf – медиана распределения; teh3.wmf – стандартное (среднеквадратическое) отклонение логарифмов диаметров от их среднего значения.

Заменив в уравнении (1) подынтегральное выражение на teh4.wmf, получим нормированную функцию нормального распределения которая изменяется в пределах от 0 до 100 %:

teh5.wmf (2)

На основании анализа гранулометрического состава шоколадных масс, представленного в виде функций распределения на логарифмически вероятностной сетке, установлено, что увеличение индукции B в рабочем объеме (при фиксированных частоте вращения ротора n=24 c-1 и коэффициенте заполнения рабочего объема ферротелами k=0,38) способствует улучшению однородности продукта. Линия распределения зернового состав при величине В = 0,4 Тл в области мелких фракций имела более низкое расположение, что свидетельствует о меньшей доле частиц «вредных» фракций размером d < 10 мкм. Более близкое расположение линии распределения к вертикали говорит о меньшей дисперсии и меньшем стандартном отклонении кривой распределения, а, следовательно, и более узком распределении, то есть большей однородности по своим размерам частиц смеси. Среднеквадратичное отклонение teh6.wmfопределено аналитически по формулам: teh7.wmfили teh8.wmf, полученным из уравнения (2) в результате подстановки табличного значения функции распределения D(δ) = 84,1 %, которое соответствует нормированной нормально распределенной величине U = + 1. «Проходы» D фракций 84,1 и 50 % определены из трафиков функций распределения частиц по размерам. Аналитическую формулу можно использовать для характеристики однородности обработанных электромагнитным способом шоколадных масс. В результате анализа экспериментальных данных установлены следующие гранулометрические характеристики продуктов помола: при В = 0,25 Тл: D =90,5 %; d50 =12 мкм; d84 = 25 мкм; d = 2,08; при В = 0,4 Тл; D = 96 %; d50 =12 мкм; d84 = 19,9 мкм; d = I,66. Наиболее рациональный гранулометрический состав для приготовления шоколадных изделий выявлен у смеси, диспергированной в электромагнитном режиме работы В = 0,4 Тл. Получение более однородного полуфабриката с высокой дисперсностью положительно сказывается как на вкусовых достоинствах готовых шоколадных изделий, так и на их себестоимости. Установленная применимость закона ЛНР позволяет рассчитать гранулометрические характеристики измельченной электромагнитным способом шоколадной массы по трем известным точкам и объективно оценить ее качество.


Библиографическая ссылка

Беззубцева М.М., Волков В.С. К ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 2-3. – С. 428-429;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=6652 (дата обращения: 14.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074