Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Systems Methods Technologies. P.V. Byrdin et al. Theoretical and experimental studies … 2017 № 4 (36) p. 134-138 134 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УДК 631.658 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-134-138 Теоретико-экспериментальные исследования механизма разрушения устройства для извлечения ядер из кедровых орехов П . В . Бырдин a , В . А . Вовк b Братский государственный университет , ул . Макаренко 40, Братск , Россия a byrdin_pavel@mail.ru , b victor-vovk@mail.ru Статья получена 11.09.2017, принята 3.10.2017 Кедровые орехи относятся к одним из наиболее популярных в нашей стране и во всем мире . В состав кедровых орехов вхо - дят жиры , белки , углеводы в виде крахмала и сахара , органические кислоты , дубильные вещества , витамины , а также мине - ральные вещества . Биологическая ценность кедровых орехов обусловлена высоким содержанием витаминов В 1 и Е . С целью совершенствования технологии переработки и повышения производительности технологического оборудования разработано устройство для разрушения скорлупы кедровых орехов , основной особенностью которого являетсяналичие механизма разру - шения . В статье представлены результаты теоретического исследования сил , действующих на скорлупу ореха в процессе его прохождения через механизм разрушения упомянутого устройства . Установлено , что максимальная сила раскалывания скор - лупы P max зависит от удельного сопротивления раскалыванию k, длины и толщины раскалываемой части скорлупы кедрового ореха ,b и h соответственно , и угла заострения клина ножа α . Представлены результаты экспериментальных исследова - ний , проведенных с цель определения толщины скорлупы кедрового ореха . Согласно схеме эксперимента , в микрометр пооче - редно помещалась часть скорлупы , после чего проводились замеры ее толщины . Полученные значения проходили статистиче - скую обработку с целью выявления характера распределения . Было установлено , что распределение значений толщины скор - лупы описывается нормальным законом . В результате исследований определено среднее значение толщины , которое соста - вило 0,53 мм . Для определения оптимальных параметров ножа для раскалывания скорлупы кедрового орехапостроены зави - симости силы раскалывания от расстояния между ножами и углом α . Ключевые слова : кедровый орех ; уникальный продукт ; механизм разрушения ; скорлупа ореха ; сила раскалывания . Theoretical and experimental studies of the fracture mechanism of the device for the extraction of kernels from pine nuts P.V. Byrdin a , V.A. Vovk b Bratsk State University; 40, Makarenko St., Bratsk, Russia a byrdin_pavel@mail.ru , b victor-vovk@mail.ru Received 11.09.2017, а ccepted 3.10.2017 Pine nuts are one of the most useful nuts in our country and all over the world. The composition of pine nuts include fats, proteins, carbohydrates in the form of starch and sugar, organic acids, tannins, vitamins, and minerals. The biological value of pine nuts is de- termined by the high content of vitamin B1 and vitamin E. With the purpose of improving the technology of processing pine nuts and increasing the productivity of technological equipment, an analysis is made and a device for destroying the pine nutshell is developed, the main feature of which is the presence of a fracture mechanism. The paper presents the results of theoretical studies of the forces acting on the nutshell during its passage through the fracture mechanism. It has been established that the maximum cleavage force of the shell P max depends on the specific resistance to splitting k, the length and thickness of the cleaved part of the pine nut shell, b and h, respectively, and the sharpening angle of the wedge α . The results of experimental studies carried out with the aim of determining the thickness of the pine nut shell are presented. According to the scheme of the experiment, a part of the pine nut shell was alternately placed in the micrometer, after which measurements of its thickness were made. The values obtained were subjected to statistical processing to determine the nature of the distribution. It was found that the distribution of thickness values of the shell is described by the normal law. As a result of the studies, the average thickness value, which was 0.53 mm, is determined. To determine the optimal parameters of the knife for splitting the pine nutshell, the dependence of the splitting force on the distance between the knives and the angle α is constructed. Keywords: pine nut; unique product; fracture mechanism; nutshell; splitting force.