Определение рациональных параметров работы вибрационного смесителя при получении сухих комбинированных продуктов

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье общества. Правильное питание обеспечивает нормальное развитие детей, повышение работоспособности, создает условия для адекватной адаптации человека к окружающей среде. При этом главное внимание обращается на качество пищевых продуктов. Для получения высококачественных сыпучих композиций при соотношении компонентов до 1:50, целесообразно использовать винтовые вертикальные вибрационные смесители непрерывного действия (СНД). В данных смесительных агрегатах реализован способ переработки сыпучих материалов в тонких виброкипящих слоях (20-50 мм) за счет развитого рабочего органа, интенсивно виброактивирующего дисперсную систему, что позволяет существенно сократить время смешивания. Также данные смесители обладают хорошей способностью сглаживать флуктуации расходов входящих материальных потоков, позволяют упростить автоматизацию процесса, уменьшить загрязнения пылевыми выбросами окружающей среды и производственных помещений, улучшить условия труда и культуру производства, при этом увеличить производительность труда и снизить металлоёмкость. На получение качественной смеси в вибрационных СНД оказывают наибольшее влияние следующие параметры: амплитуда и рабочая частота колебания дебалансов, а также соотношение смешиваемых компонентов. Для определения рациональных параметров работы вибрационного смесителя при получении сухих комбинированных продуктов был проведен полнофакторный эксперимент. При помощи регрессионного анализа экспериментальных данных были получены графические зависимости и уравнения регрессии, показывающие влияние исследуемых параметров на качество получаемых смесей. Проверка на адекватность полученного уравнения регрессии показала, что среднее значение относительной погрешности составляет 9,7%, следовательно, математическую регрессионную модель можно использовать для предсказания качества получаемой смеси.

смешивание, последовательное разбавление, регрессионный анализ, уравнение регрессии, коэффициент неоднородности, относительная погрешность, качество смеси

1. Бальмонт Т.М., Гуюмджян П.П., Бальмонт Д.С. Разделение многокомпонентных смесей // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2008. Т. 10. № 3. С. 55-59.

2. Боровиков В.П. Популярное введение в программу STATISTICA. М.: Компьютер Пресс, 1998. 267 с.

3. Бородулин Д.М., Будрик В.Г., Шулбаева М.Т., Шафрай А.В. Определение рациональных параметров работы барабанного смесителя на основе регрессионного анализа при получении сухой йогуртной основы // Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 41. № 2. С. 84-90.

4. Бородулин Д.М., Иванец В.Н. Развитие смесительного оборудования центробежного типа для получения сухих и увлажненных комбинированных продуктов: монография. КемТИПП: Кемерово, 2012. 178 с.

5. Бородулин Д.М., Невская Е.В., Киселев Д.И., Шлеленко Л.А., Потапова М.Н. Анализ функционирования центробежно-шнекового смесителя методом множественной регрессии при получении мучной хлебопекарной смеси для приготовления хлебобулочных изделий для питания спортсменов // Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 41. № 2. С. 91-100.

6. Бородулин Д.М., Шушпанников А.Б., Войтикова Л.А. Исследование функционирования центробежного смесителя непрерывного действия методом множественного регрессионного анализа // Техника и технология пищевых производств. 2012. № 1. С. 48-54.

7. Вибрационный смеситель: патент 2626415 Российская Федерация, В01F 11/00. № 2016149970 / Шушпанников А.Б., Зорина Т.В., Шушпанников Е.А., Шушпанникова А.С.; опубл. 27.07.2017, Бюл. № 21.

8. ГОСТ 33222-2015. Сахар белый. Технические условия.

9. ГОСТ Р 52189-2003. Мука пшеничная. Общие технические условия.

10. Грачев Ю.П., Плаксин Ю.М. Математические методы планирования экспериментов. М.: ДеЛиПринт, 2005. 296 с.

11. Евсеев А.В. Новый критерий оценки качества смесей сыпучих материалов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Т. 11. № 1. С.139-147.

12. Жиляков Е.Г., Перлов Ю.М., Ревтова Е.П. Основы эконометрического анализа данных. Белгород: Издательство Белгрод, 2004. 102 с.

13. Ивлева И.А., Бушуева Н.П., Панова О.А. Технология материалов. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2014. 100 с.

14. Каталымов А.В., Любартович В.А. Дозирование сыпучих и вязких материалов. Л.: Химия, 1990. 240 с.

15. Коробчук М.В., Веригин А.Н., Джангирян В.Г., Фадеев Д.В., Абдуллин И.А. Современное смесительное оборудование для приготовления многокомпонентных энергонасыщенных композиций // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 4. С. 240-243.

16. Лебедев А.Е., Зайцев А.И., Петров А.Б., Капранова А.А. Метод определения коэффициента неоднородности смеси при взаимодействии разреженных потоков // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2012. Т. 55. № 11. С. 119-121.

17. Ляшенко В.С. Обзор и анализ смесителей сыпучих кормов // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2015. № 2(18). С. 56-60.

18. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1973. 216 с.

19. Могильный М.П. Новые сырьевые компоненты для производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий (характеристика, использование). М.: ДеЛиПринт, 2006. 121 с.

20. Николаев В.Н., Фетисов Е.О., Зязев Е.В. Анализ вибрационных смесителей сыпучих кормов // Инновации, технологии, наука: 221 сб. статей международной научно-практической конференции. Самара: РИО МЦИИ «ОМЕГА САЙНС», 2015. Ч. 1. С. 100-104.

21. Пустовалов Г.Е. Погрешности измерений. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2001. 17 с.

22. Пушко В.А., Бойко И.Г. Перспективы применения смесительного оборудования вибрационного типа в условиях инновационного комбикормового производства // Вестник ВНИИМЖ. 2017. № 1(25). С. 78-82.

23. Способ определения качества смеси сыпучих материалов: патент 2343457 Российская Федерация, G01N 21/85. № 2007115024/28 / Ткачев А.Г., Баранов А.А., Меметов Н.Р., Пасько А.А., Пасько Т.В., Шубин И.Н., Блинов С.В., Авдеева А.В.; опубл. 10.01.2009, Бюл. № 1.

24. Шилов А.В., Сухоруков Д.В., Бакин И.А. Выбор рациональных параметров процесса приготовления мучных композитных смесей // Техника и технология пищевых производств. 2010. № 4(19). С. 72-76.

25. Шубин И.Н., Потемкин Н.С., Гурова Т.В., Кондратьев В.Ю. Методы анализа смесей сыпучих материалов // Ученые записки Тамбовского отделения РоСМУ. 2014. № 2. С. 283-287.

26. Шубин И.Н., Свиридов М.М., Таров В.П. Технологические машины и оборудование. Сыпучие материалы и их свойства. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2005. 76 с.

27. Шушпанников А.Б., Бородулин Д.М., Злобин С.В., Рокосов С.Ю. Особенности конструкций подъемных винтовых вибрационных смесителей непрерывного действия // Техника и технология пищевых производств. 2013. № 2(29). С. 102-106.

28. Шушпанников Е.А., Зорина Т.В., Шушпанникова А.С. Анализ конструкций прямоточных винтовых вибрационных смесителей // Пищевые инновации и биотехнологии: материалы V Международной научной конференции. Кемерово: КемТИПП, 2017. С. 207-209.

29. Ivanets V.N., Borodulin D.M., Shyshpannikov A.B., Sukhorukov D.V. Intensification of bulk material mixing in new designs of drum, vibratory and centrifugal mixers // Foods and raw materials. 2015. Vol. 3. No. 1. P. 62-69.

30. Kendall M., Stuart A. The advanced theory of statistics inference and relationship. London: Rev Ed, 1979. 758 p.