Научный журнал НИУ ИТМО
Серия "Процессы и аппараты пищевых производств"
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 – 55245 от 04.09.2013
зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
ISSN:2310-1164

март 2019 (опубликовано: 29.03.2019)

Выпуск 1(39)

Главная > Содержание > Математическое моделирование сил сопротивления формы ножа при резании рыбы

УДК 664.9.022

Математическое моделирование сил сопротивления формы ножа при резании рыбы

Агеев О.В., Наумов В. А., Фатыхов Ю.А.

Показана актуальность исследования процесса резания рыбы и моделирования сил вредных сопротивлений. Мышечная ткань рыбы описана реологической моделью Максвелла–Томсона. Приняты условия стесненного сжатия материала по направлению резания, также перпендикулярно движению ножа. На основе энергетического подхода сила сопротивления формы ножа интерпретирована как деформационная сила трения на макроскопическом масштабном уровне при условии гладкости поверхности граней. Разработаны математические модели для размерных и безразмерных сил сопротивления формы однокромочного и двухкромочныхножей. Установлены зависимости размерных и безразмерных сил от геометрии ножа, глубины погружения лезвия в материал, скорости резания и реологических констант материала. Зависимости сил от безразмерной скорости являются монотонными, в то время как при отсутствии стесненного сжатия материала по направлению резания соответствующие зависимости проявляют немонотонность и имеют явно выраженные максимумы. Выполнен сравнительный анализ безразмерных сил сопротивления формы ножа с прямым обухом и двухкромочных ножей. Показано, что использование двухкромочного ножа без боковых граней обеспечивает существенное снижение безразмерной силы вредных сопротивлений и сокращение энергетических затрат на резание рыбы. При значениях безразмерной глубины погружения лезвия, безразмерной скорости резания, безразмерной высоты образца материала, меры эластичности материала, отношения тангенсов половинных углов заточки двухкромочных ножей, безразмерной высоты ножа с боковыми гранями величины безразмерных сил сопротивления формы однокромочного ножа и двухкромочных ножей составляют 57,89; 57,05; 56,34 соответственно, в то время как безразмерная сила сопротивления формы однокромочного ножа при отсутствии стесненного сжатия материала по направлению резания составляет 1,91.
Читать статью полностью 

Ключевые слова: предварительная обработка сырья; резание рыбы; математическое моделирование; сила сопротивления; форма ножа; реология; вязкоупругость.

DOI 10.17586/2310-1164-2019-12-1-46-61

Адрес редакции:
191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, оф. 2132

Информация 2006-2019, все права защищены
Разработка © 2013 Отдел разработки Интернет-решений НИУ ИТМО
Яндекс.Метрика