Влияние температуры теста на прочность, жесткость и прогиб круглых матриц для производства макаронных изделий

В статье приводятся преимущества высокотемпературного режима замеса и формования макаронных изделий, при этом нагрев корпуса матриц достигает 110–120 °С, что обусловливает значительные температурные деформации (прогиб) рабочей поверхности. Показано применение теории упругости в температурных деформациях пластин для двух случаев: 1) температура корпуса матрицы меняется по толщине пластины; 2) температура корпуса матрицы меняется в радиальном направлении. При этом получены теоретические формулы для определения кривизны шаровой изогнутой поверхности, изгибающих моментов и наибольших температурных напряжений. Приведены результаты экспериментальных исследований по определению прогиба (коробления) опытных образцов круглых пластин толщиной 2, 3 и 4 мм и диаметром 300 мм в двух исполнениях: сплошных и составных. Получены экспериментальные формулы для определения прогиба сплошных и составных пластин, установлено, что зависимость прогиба пластин от степени нагрева носит полиномный характер. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что круглые составные матрицы (пластины) из-за наличия сквозного концентрического зазора имеют меньший прогиб срединной поверхности, повышенную жесткость и усиленную прочность корпуса. Новые технические решения на составные матрицы защищены патентами РБ на изобретения № 17855, 18195, 19138 и 21246.

1. Назаров, Н.И. Технология макаронных изделий: учебник для вузов / Н.И. Назаров. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Пищевая промышленность, 1978. — 286 с.

2. Медведев, Г.М. Технология макаронного производства: учебник для вузов / Г.М. Медведев. — М. : Колос, 1998. — 272 с.

3. Сергеев, Б.М. Расчеты на прочность деталей машин пищевых производств / Б.М. Сергеев. — М. : Машиностроение, 1969. — 143 с.

4. Алфутов, Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем / Н.А. Алфутов. — М. : Машиностроение, 1978. — 312 с.

5. Муштарп, Х.М. Средний изгиб пологой оболочки, прямоугольной в плане и опирающейся на гибкие в своей плоскости ребра / Х.М. Муштарп // Известия КФАН СССР, сер. физ.-матем. и техн. наук. — 1958. — № 12.

6. Корнишик, М.С. О выборе выражений для касательных составляющих перемещения при решении задач теории оболочек вариационными методами / М.С. Корнишик // Известия КФАН СССР, сер. физ.-матем. и техн. наук. — 1958. — № 12.

7. Ганеева, М.С. Большие прогибы прямоугольных пластин под действием равномерного нормального давления при неравномерном нагреве / М.С. Ганеева // Тр. конф. по теории пластин и оболочек. — 1961. — вып. 1. — С. 101–106.

8. Levy, S. Large Defection Theory for Rectangular Plates / S. Levy // Proceedings of Symposia in Applied Mathematics. — 1949. — Vol. 1.

9. Матрица для производства макаронных изделий: Пат. 17855 Республики Беларусь. МПК А21С11/16 / В.Я. Груданов, В.М. Поздняков, А.А. Бренч, П.В. Станкевич; заявитель Учреждение образования «Белорусский государственный аграрный технический университет»; заявл. 21.04.2011, опубликовано 30.12.2013 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэл. уласн. — 2013. — № 12.

10. Матрица для производства макаронных изделий: Пат. 18195 Республики Беларусь. МПК А21С11/16 / В.Я. Груданов, В.М. Поздняков, А.А. Бренч, П.В. Станкевич; заявитель Учреждение образования «Белорусский государственный аграрный технический университет»; заявл. 28.09.2011, опубликовано 29.01.2014 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэл. уласн. — 2014.

11. Матрица для производства макаронных изделий: Пат. 19138 Республики Беларусь. МПК А21С11/16 / В.Я. Груданов, В.М. Поздняков, А.А. Бренч, П.В. Станкевич; заявитель Учреждение образования «Белорусский государственный аграрный технический университет»; заявл. 27.01.2012, опубликовано 30.04.2015.

12. Матрица для производства макаронных изделий: Пат. 21246 Республики Беларусь. МПК А21С11/16 / В.Я. Груданов, А.Б. Торган, П.В. Станкевич; заявитель Учреждение образования «Белорусский государственный аграрный технический университет»; заявл. 16.02.2016, опубликовано 26.07.2018.