RU
Оптимизация формы профиля ножа для ресурсосберегающей первичной обработки рыбы

Номер: 1 (373), 2020
Страницы: 77-80
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): О.В. Агеев, Ю.А. Фатыхов, Е.Е. Иванова

Аннотация:
Показана актуальность оптимизации формы профиля ножа для ресурсосберегающего резания рыбы. Мышечная ткань сырья описана реологической моделью Максвелла–Томсона. Для описания формы криволинейных передних граней использован многочлен третьей степени. Путем решения дифференциального уравнения состояния вязкоупругого материала получены выражения для размерной и безразмерной сил сопротивления при резании рыбы. В результате решения оптимизационной задачи получено выражение для оптимального половинного угла заточки, с которым нож испытывает минимальное вредное сопротивление. Исследованы зависимости безразмерной силы сопротивления формы от геометрических параметров фаски режущего органа. Установлены зависимости оптимального половинного угла заточки альфаZ1 от безразмерной скорости резания, угла сопряжения, безразмерной половинной толщины ножа и меры эластичности рыбы e01. Оптимальный угол альфаZ1 зависит от безразмерной половинной толщины ножа , угла сопряжения и безразмерной скорости. Определено, что при резании рыбы ножом с минимальным углом сопряжения граней оптимальный половинный угол заточки составляет 17–25 градусов.

Ключевые слова: рыба, резание, сила, оптимизация, профиль, нож, грань, реология, вязкоупругость

EN
Optimization of the knife profile shape for resource-saving primary fish processing

Number: 1 (373), 2020
Pages: 77-80
Section: Food Engineering, Processes, Equipment & Automation of Food Production
Authors(s): O.V. Ageev, Yu.A. Fatykhov, E.E. Ivanova

Annotation:
The relevance of knife profile shape optimization for resource-saving fish cutting has been shown. The muscle tissue of the raw material has been described by the Maxwell–Thomson rheological model. To describe the shape of the curved front edges, a polynomial of the third degree has been used. Expressions for dimensional and dimensionless resistance forces during cutting fish were obtained by solving the differential equation of state of a viscoelastic material. As a result of solving the optimization problem, an expression for the optimal half sharpening angle with which the knife experiences minimal harmful resistance has been obtained. The dependences of the dimensionless shape resistance force on the geometric parameters of the chamfer of the cutting tool have been investigated. The dependences of the optimal half sharpening angle alphaZ1 on the dimensionless cutting speed, the mating angle, the dimensionless half knife thickness delta and the measure of fish elasticity e01 have been established. The indicated optimal angle alphaZ1 substantially depends on the dimensionless half thickness of the knife, the mating angle, and dimensionless speed. It was determined that when cutting fish with a knife with a minimum angle of mating of the edges, the optimal half sharpening angle is in the range of 17–25 degrees.

Keywords: fish, cutting, force, optimization, profile, knife, edge, rheology, viscoelasticity

DOI: 10.26297/0579-3009.2020.1.21