Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8 | Следующая страница реферата

Надежность работы рыбообрабатывающих машин в значительной степени зависит от структурно-механических свойств рыбы. Тело рыбы после засыпания проходит три стадии изменении: до посмертного окоченения, посмертное окоченение и автолиз. Каждой стадии посмертных изменений соответствуют свои показатели структурно-механических свойств мышечной ткани рыбы. Эти изменения характерны как для свежей рыбы, так и для замороженной, а затем размороженной. С изменением структурно-механических свойств рыбы изменяются силы взаимодействия между рыбой и рабочими органами машин, поскольку изменяется площадь контакта, обусловливающая силы трения.

До настоящего времени структурно-механические характеристики в основном оцениваются органолептическим методом. Рыбу сдавливают пальцами и оценивают ее консистенцию. Не достатком такого метода оценки структурно-механических характеристик мышечной ткани является его субъективность. К. тому же нет количественных показателей, оценивающих консистенцию тела рыбы.

Был предложен критерий оценки структурно-механических свойств тела рыбы, названный жесткостью. При органолептическом исследовании консистенции мышечной ткани человек сжимает тело рыбы, совершая работу, по величине которой и судят о консистенции тела рыбы. Для получения количественного критерия совершаемой работы необходимо, чтобы сжатие рыбы совершала машина и при этом весь процесс сжатия рыбы можно было записать на ленту.
Исследование жесткости тела рыбы проводилось на тех же приборах и с теми же приспособлениями, что и в случае определения допустимого удельного давления.

Тензометрическая головка автоматического пресса IS-5000 позволяла фиксировать усилия от 0,01 до 50000 Н. Скорость перемещения траверсы пресса принималась равной 10 мм/мин, а скорость перемещения ленты — 20 мм/мин. Как было указа но выше, рыба является упруговязким телом. Известно, что при большой скорости деформации упруговязкие тела ведут себя как упругие. Для проявления как упругих, так и вязких свойств рыбы была выбрана скорость деформации тела рыбы, равная. 10 мм/мин.

Исследования по определению жесткости тела рыбы проводили в следующей методической последовательности. Рыбу укладывали в приспособление для сжатия с заранее выбран ной площадью пластин. Выбирая площадь пластин, исходили из формы тела рыбы, при этом необходимо было обеспечить максимальный первоначальный контакт между пластинами и мышечной тканью тела рыбы. Чаще всего применяли пластины размерами 20х30 мм, 20х50 мм и 30х80 мм.

Запись самописца автоматического пресса в координатах усилие — деформация для трех различных видов рыб представ лена на рис. 10. По оси ординат указано усилие, действующее на тело рыбы, в ньютонах, а по: оси абсцисс – деформация тела рыбы в миллиметрах. На участке БВ кривой сжатия рыбы, по-видимому, не обеспечивается полный контакт между пластинами и телом рыбы, поэтому целесообразно работу, затраченную на сжатие тела рыбы, определять, начиная с точки В. Работу сжатия для всех исследованных видов рыб определяли при 5-миллим-етровой деформации (участок BE). За штрихованная на рис. 10 площадь и представляет собой работу, затраченную на сжатие рыбы.

[pic]

Рис. 10. Запись самописца при сжатии тела рыбы:

1 — ставрида; 2 — скумбрия; 3 — сардинелла.

Если определять работу сжатия для различных рыб при разной деформации, то вели чины работы будут не соизмеримы.

Под жесткостью тела рыбы понимается отношение работы по сжатию тела рыбы при 5-миллиметровой деформации к площади сжимающих пластин:

[pic] (7) где С — жесткость тела рыбы, Н/м; А — работа по сжатию тела рыбы, Н•м; F — площадь сжимающих пластин, м2.

Этот критерий оценки структурно-механических свойств рыбы назван жесткостью в связи с тем, что его размерность сов падает с размерностью жесткости, общепринятой в технике.

Из рис. 10 видно, что чем меньше сопротивляемость сжатию тела рыбы, тем меньше угол наклона кривой к оси абсцисс, а следовательно, меньше и работа сжатия. Так как из трех видов рыб (ставриды, скумбрии, сардинеллы) наибольшая работа затрачивается на деформацию тела ставриды, то, следовательно, и жесткость тела ставриды будет наибольшей. Для некоторых видов рыб, например кильки, определить экспериментально работу сжатия при 5- миллиметровой деформации практически невозможно, потому что вся толщина тела рыбы не превышает 5 мм. В этом случае для получения соизмеримых значений жесткости можно пересчитать работу при 5-милиметровой, на работу при 5-миллиметровой деформации. На рис. 11 показана работа при деформации
?1 и ?.

Если предположить, что площадь фигуры ABC можно заменить треугольником, то:

[pic] (8)

Треугольники ABC и AB1C1 подобны и, следовательно:

[pic] (9)

[pic] [pic] (10) тогда

[pic] [pic] (11)

Поскольку работа сжатия рыбы описывается площадью фигур S1 и S, то

[pic] (12) где A –работа сжатия рыбы при 5-миллиметровой деформации; ? – 5- миллиметровая деформация; А1 – работа при деформации, меньшей 5- миллиметровой; ?1 –деформация, при которой определяется работа A1

Таким образом, представляется возможным сделать пересчет работы сжатия при любой деформации тела рыбы, меньшей 5-миллиметровой, на 5-миллиметровую деформацию.
|Таблица 2 |
|Рыба |Жест|Сред|Коэф|
| |кост|нее |фици|
| |ь |квад|ент |
| |тела|рати|вари|
| |рыбы|чн. |ации|
| |, |откл|, % |
| |Н/м2|онен| |
| | |ие, | |
| | |Н/м2| |
|Килька |224 |35 |16 |
|Мойва |172 |39,8|23 |
|Салака |52 | |16 |
|Сардина|79 |8,3 |16,3|
| |72 |12,8| |
|Сардине|78 | |16 |
|лла |96 |12 |13 |
|Скумбри| |10 |20 |
|я | |19 | |
|Ставрид| | | |
|а | | | |

Эксперименты по определению жесткости тела рыбы проводили на рядовой рыбе, выловленной и замороженной на промысле, а затем размороженной перед проведением опытов. Температура тела рыбы была 8—15°С. В табл. 2 приведены данные о средней величине жесткости некоторых видов рыб (для каждого вида рыб было проведено 20—30 экспериментов).

Зная средние значения жесткости тела рыбы и среднее квадратичное отклонение, можно определить зону доверительных интервалов:

C = Cср ± t(P)? (13)

Из приведенных данных о жесткости тела различных видов рыб, для которых работу определяли при 5-миллиметровой деформации без пересчета, наибольшей жесткостью обладает тело ставриды. Большая жесткость тела кильки и мойвы, обусловлена деформированием не только мышечной ткани, но и хребтовой кости, а следовательно, возрастанием сопротивления сжатии) и работы сжатия.

Предложенный критерий жесткости является объективным показателем структурно-механических свойств рыбы. Известно, что невозможно создать рыборазделочную машину, которая работала бы на сырье любого качества. В настоящее время всякое отклонение от нормы в работе рыбообрабатывающего оборудования объясняется, как правило, несовершенством конструкции машины.
Контроль качества поступающего на обработку сырья не ведется и не может вестись, поскольку нет количественного критерия для оценки структурно- механических свойств рыбы. Для установления такого контроля за сырьем необходимо разработать экспресс-приборы, при помощи которых можно осуществлять такой контроль, и установить их непосредственно в цехах и на судах.

Установление границ пригодности сырья для переработки посредством критерия жесткости повысит ответственность добытчиков рыбы за своевременную ее переработку. Сортность рыбы также можно установить с помощью критерия жесткости.

По-видимому, конструкторы рыбообрабатывающего оборудования также смогут гарантировать надежную его работу на сырье, качество которого находится в определенных пределах, установленных при помощи критерия жесткости.

После замораживания, хранения и размораживания жесткость и модуль упругости рыбы уменьшались примерно на 10%. Если полагать, что рыбы подобны не только биологически, но и по структурно-механическим свойствам, то на основании экспериментальных данных, полученных при исследовании леща и судака, можно утверждать, что в результате замораживания и последующего размораживания жесткость рыбы и модуль упругости уменьшаются на 10%.

ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИЙ ОТРЫВА ВНУТРЕННОСТЕЙ РЫБ

В процессе разделки рыбы с помощью машин, как правило, отрезается голова и удаляются внутренности. Удаление внутренностей происходит механически или гидровымывом. При проектировании рабочих органов машин для удаления внутренностей необходимо располагать данными об усилиях их отрыва, деформации и месте обрыва.

Исследования по определению усилий отрыва внутренностей и их деформации проводили на автоматическом прессе IS-5000 японской фирмы «Шимардзу». Для захвата рыбы за голову и туловище было спроектировано приспособление, показанное на рис. 12. Захват для головы (рис. 12, а) состоит из двух планок 1, 2, соединенных между собой шарниром 3. К планкам приварены щеки 4 и 5, имеющие криволинейные поверхности с насечками. Зажим головы рыбы осуществляется посредством сближения щек за счет винта 6 и гайки 7. Захват для туловища (рис. 12, б) состоит из двух планок 8, 9, облицованных резиной
10. Планки соединяются шарнирно 11 и сближаются посредством винта 12. В планках 8, 9 имеются отверстия, через которые пропускается игла, прокалывающая рыбу для более надежной ее фиксации. Хвостовые захваты имеют цилиндрическую форму. Хвостовые захваты для туловища рыбы крепятся к траверсе, хвостовые захваты для головы — к штанге, присоединенной к тензометрической головке.

[pic]

Рис. 12. Приспособление для исследования усилий отрыва внутренностей рыб: а — захват для головы; б — захват для туловища.

[pic]
Рас. 13. Запись самописца при отрыве внутренностей ставриды в координатах усилие — деформация.

Экспериментальные исследования по определению усилий отрыва внутренностей рыбы и их деформации проводили в следующей последовательности. Мороженую рыбу размораживали до температуры 10—15° С, взвешивали и замеряли ее максимальные линейные параметры. Ножом отрезали голову от тушки таким образом, чтобы внутренности, присоединенные к голове, не повреждались. Рыбу фиксировали посредством захватов за голову и туловище. Включали пресс. Усилия отрыва внутренностей и их деформация записывались самописцем на ленту. На рис. 13 представлены записи самописца при отрыве внутренностей ставриды в координатах усилие — деформация.
Аналогичные записи получены для других видов рыб. Анализируя записи самописца, можно прийти к заключению, что отрыв внутренностей происходит постепенно. Сначала отмечаются их удлинение и вытягивание, а затем отрыв, происходящий почти всегда в районе анального отверстия.

Не замечено корреляционной связи между усилием отрыва внутренностей и их деформацией, а также, между усилием отрыва и массой или длиной рыбы.

ЛИНЕЙНЫЕ И ВЕСОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЫБ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЫБ

При проектировании рыбообрабатывающего оборудования необходимо располагать данными о морфометрических характеристиках тела рыбы.
Существует несколько различных схем замера линейных размеров рыб и способов обработки полученных опытных данных. Принципиальным, на наш взгляд, является вопрос о выборе основного размера рыбы. Размер рыбы от рыла до конца хвостового плавника не может быть принят за основной размер, поскольку нет строгой пропорциональности между длиной рыбы и длиной хвоста, затруднительно выполнять обмерные работы с учетом длины хвостового плавника; хвостовой плавник, не представляющий пищевой ценности, как правило, удаляется. Не представляется возможным установить зависимость между длиной рыбы с учетом хвостового плавника и ее массой.

За основной — базовый – размер рыбы следует принимать размер от конца рыла до конца чешуйчатого покрова. Этот размер также принят как базовый в методике замера линейных размеров, разработанной лабораторией механизации
Гипрорыбфлота.

По-видимому, даже при одинаковой базовой длине рыб (в дальнейшем этот размер будем называть промысловой длиной рыбы) размеры отдельных аналогичных элементов тела рыбы будут несколько различаться. Разбивка всего улова на размерные фракции и приведение для каждой размерной фракции максимального, минимального и среднего размеров не являются правомерными, поскольку они характеризуют только данный улов и не. являются достоверными.

Задача каждого исследования заключается прежде всего в том, чтобы найти обобщающие зависимости и перейти от частных случаев к общему. Выбор обобщающих зависимостей основывался на внутривидовом подобии рыб, т. е. на том, что при изменении промысловой длины рыбы пропорционально изменяются все остальные ее размеры, а следовательно, соотношение между каждым размером и промысловой длиной для различных рыб одного вида будет оставаться практически величиной постоянной.

[pic] [pic] [pic] (14)

где [pic]— безразмерные коэффициенты; li, Нi;, Bi — соответствующие размеры по длине, высоте, и толщине.

Поскольку размеры отдельных элементов тела рыбы являются случайными величинами, то для достоверности результатов необходимо установить закон распределения случайных ошибок и зону доверительных интервалов. По результатам экспериментов на основании критерия Пирсона ?2 было установлено, что случайные ошибки безразмерных коэффициентов подчиняются нормальному закону распределения.

Весьма важным является выбор количества экспериментов, которое определялось по замеру характеристик рыб в соответствии с законами математической статистики:

[pic] (15) где n – число замеров; t(P) – доверительный интервал; ? – доверительная оценка точности; ? – среднее квадратичное отклонение.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: сочинение описание, ресурсы реферат.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8 | Следующая страница реферата