МОДЕЛЮВАННЯ СИЛОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК У ПРОЦЕСІ РІЗАННЯ ОВОЧІВ З ОДНОРІДНОЮ ТЕКСТУРОЮ

Анотація

Мета. Метою статті є моделювання силових характеристик у процесі різання овочів з однорідною текстурою.

Методи. У роботі для здійснення аналізу силової взаємодіє матеріалу з ріжучим інструментом, застосовано методи статики та динаміки.

Результати. Зазначено, що овочі забезпечують людський організм вітамінами, мінералами та антиоксидантами. Для зручності споживання овочі підлягають механічні обробці, а саме: різанню, подрібненню, шинкуванню, що є різними методами зменшення розміру. Зазначені операції досягаються механічним шляхом без зміни хімічних властивостей сировини. Різання є однією з найважливіших операцій, що має надати відповідну форму та забезпечується проникненням гострого ножа крізь матеріал, що призводить до отримання нової поверхні та менших розмірів, необхідних для певної мети. Надання оброблюємому матеріалу певної форми, здійснюється за допомогою гострого ріжучого інструменту, наприклад ножа чи леза. Для того щоб кінцевий продукт мав необхідну форму, прикладається певне зусилля до ножа для того, щоб під впливом його леза матеріал почав поділятися на частини. Тому важливим є тип різального інструменту, а саме леза які мають різну форму та конструктивні параметри – гостроту і кут заточування. Сконцентровано увагу на тому, що нормальне різання передбачає лише наявність нормальних зусиль при переміщенні леза перпендикулярно оброблюваної поверхні. При похилому різанні частина нормальних зусиль перетворюється у тангенціальні, внаслідок чого суттєво знижується зусилля різання. Ріжучий інструмент при ковзанні різанні, крім переміщення в нормальному або похилому напрямку  щодо  поверхні  оброблюваного  продукту,  може  здійснювати  переміщення паралельно ріжучій кромці, що значною мірою знижує зусилля різання. Здійснено моделювання силових характеристик у процесі різання овочів з однорідною текстурою. Розглянуто співвідношення сили різання та деформації (глибини різання) на прикладі розрізання овочевої сировини. У процесі розрізання картоплі спостерігалося постійне збільшення сили різання. Досягши критичного значення, зусилля почало зменшуватися у міру збільшення глибини розрізання. Всю криву можна розділити на дві половини, які є майже дзеркальним відображенням відносно точки, що відповідає критичній сили. Збільшення сили під час проникнення леза, аж до приблизно середньої точки, пояснюється циліндричною формою сировини та вказує на однорідність текстури.