ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ ОТ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ОВСЯНЫХ ХЛОПЬЕВ

Abstract

При использовании предприятиями-посредниками овсяных хлопьев «Геркулес», изготовленных на крупозаводах, для расфасовки в потребительскую упаковку, происходит частичное крошение продукта. При этом изменяется дисперсный состав хлопьев и их насыпная плотность. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью учёта насыпной плотности при выборе размера потребительской упаковки, а также при подборе бункерного, транспортирующего оборудования, питателей объёмного типа для комплектации производства. Предметом исследования выступили механические смеси цельных и частично разрушенных овсяных хлопьев, изготовленных в промышленных условиях. Цель экспериментального исследования – определение зависимости насыпной плотности овсяных хлопьев от их дисперсного состава. Для определения насыпной плотности использован метод денсиметрии путём свободной засыпки. Проанализированы образцы овсяных хлопьев «Геркулес» различных производителей, закупленные в торговой сети г. Бийска. Определены средние геометрические размеры цельных частиц: длина 9,2мм, ширина 5,6 мм, толщина 0,89 мм. Высота свода изогнутых хлопьев составляет 1,14мм. Предположено, что деформация свода хлопьев обусловлена условиями плющения зерна и сушки хлопьев. Вновь установлено, что гранулометрический состав овсяных хлопьев может быть представлен тремя основными фракциями – 1) крупные цельные или с частичными отколами расплющенные частицы; 2) среднего размера частицы – это сравнительно крупные обломки частиц – концевые части расплющенного зерна; 3) мелкая крошка и пыль. Содержание (масс.) этих фракций варьируется – для крупных частиц, X, от 53 до 94%, средних частиц – от 3 до 42%, мелких частиц – до 5%. Вновь предложен механизм формирования частиц среднего размера – они образуются при отколе концевых частей расплющенного зерна при механической обработке. Проведено физическое моделирование – составлены композиции из крупных и средних частиц переменного состава от 0:100 до 100:0 при постоянном содержании мелких частиц на уровне 5% и определена их насыпная плотность. Установлено, что насыпная плотность ρ испытанных механических смесей снижается с 448 до 387 кг/м3 с ростом содержания крупных частиц X от 0 до 100%. Предложено аппроксимировать полученную зависимость двумя прямыми. При содержании крупной фракции до 70% и свыше, соответственно, насыпная плотность определяется по выражениям ρ=-0,50X+447,8 и ρ=-0,85X+471,8, соответственно. Полученные зависимости могут быть использованы при расчёте оборудования для производства и переработки овсяных хлопьев – бункеров, транспортёров, питателей объёмного типа. Также возможно применить полученные данные для расчёта размеров потребительской и транспортной тары и упаковки овсяных хлопьев «Геркулес».