Введение
1 Современное состояние и основные направления развития техники и технологии процесса экструдирования 10
1.1 Технология экструдирования и ее применение в пищевой промышленности и сельском хозяйстве 10
1.2 Структура шнековых прессующих механизмов и особенности конструкции их рабочих органов 18
1.3 Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований процесса экструзии 35
1.4 Современные методы решения задач управления сложными технологическими объектами 41
1.5 Цель и задачи исследования , 45
2 Математическое моделирование процесса экструдирования материалов растительного происхождения 47
2.1 Движение материала в канале шнека 48
2.2 Движение материала в кольцевых полостях шнекового прессующего механизма 63
2.3 Движение материала в цилиндрических фильерах матрицы 67
2.4 Уравнения внутренней характеристики . 70
2.5 Моделирование процесса экструзии в условиях отжима жидкой фазы из прессуемого материала 76
2.6 Комплекс параметров эффекта процесса экструдирования 77
2.6.1 Производительность шнекового пресса-экструдера 77
2.6.2 Мощность сил полезного сопротивления шнекового прессующего механизма 78
2.6.3 Параметры эффекта, оценивающие нагрузки на рабочие органы прессующего механизма 78
2.6.4 Параметры эффекта, оценивающие качество вырабатываемого продукта 79
2.6.5 Коэффициент полезного действия прессующего механизма 80
2.7 Алгоритмизация 80
2.8 Выводы по главе 83
3 Методика экспериментальных исследований процесса экструдирования 84
3.1 Экспериментальная установка, приборы и оборудование, применяемые при исследованиях 84
3.2 Материалы, применяемые при исследованиях 88
3.3 Описание тензометрической системы измерения давления в шнековом прессующем механизме 89
3.3.1 Методикатензометрических измерений 89
3.3.2 Расчет нормальных напряжений в материале по осевым усилиям во фланцах 93
3.4 Методика проведения эксперимента. Отбор и обработка результатов 94
3.4.1 Измерение температуры экструдируемого материала 96
3.4.2 Измерение угловой скорости шнека 96
3.4.3 Определение мощности сил полезного сопротивления в шнековом прессующем механизме 97
3.4.4 Измерение производительности экструдера 97
3.5 Анализ образцов и оценка качества процесса 97
3.6 Методика вычислительного эксперимента 98
3.7 Выводы по главе 101
4 Экспериментальные исследования по идентификации и верификации математической модели процесса экструдирования 102
4.1 Экспериментальные исследования по идентификации математической модели 102
4.2 Экспериментальные исследования по верификации математической модели 108
4.3 Обоснование оптимальных параметров процесса экструдирования комбикормов методом вычислительного эксперимента 112
4.3.1 Построение рабочих характеристик процесса экструдирования 112
4.3.2 Оптимизация режима процесса экструдирования комбикормов 117
4.4 Выводы по главе 119
5 Реализация результатов исследования 120
5.1 Постановка задачи управления одношнековым прессом-экструдером 120
5.2 Разработка программного обеспечения для моделирования и оптимизации процесса экструдирования растительных материалов в одношнековых механизмах ...125
5.3 Экономическое обоснование разработки 135
5.4 Выводы по пятой главе 142
Общие выводы по работе , „.143
Список использованных источников 145
Приложения 162
