КЛЮЧЕВАЯ РОЛЬ ПРУЖИННОГО МЕХАНИЗМА В РЕГУЛИРОВАНИИ ДАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА СОКА

В данной статье рассматривается роль и значение пружинного элемента в шнековом прессе с целью оптимизации процесса отжима сока. Пружина – это упругий элемент, способный аккумулировать и перераспределять механическую энергию, а также стабилизировать давление. В исследовании подробно проанализировано влияние геометрических и силовых параметров пружины (наружный диаметр, диаметр проволоки, жёсткость, рабочая деформация и напряжение). На основе расчетных формул и стандартов ГОСТ определены оптимальные характеристики пружины, обеспечивающие её прочность, динамическую устойчивость (отношение 𝜐_𝑚𝑎𝑥/𝜐_𝑘 ) и надёжность.

Правильный выбор конструктивных характеристик пружины способствует равномерному распределению давления в процессе прессования, что увеличивает выход сока и обеспечивает полную переработку сырья. Соответствие класса прочности и условий рабочей нагрузки гарантирует длительную и надёжную эксплуатацию оборудования. Полученные результаты способствуют совершенствованию технологических установок и автоматизации процессов в отечественной пищевой промышленности, а также позволяют сократить ресурсные затраты и повысить энергетическую эффективность производства.

1. Қабылдинов Н.Қ. Шнекті престердегі серіппе тетіктерінің жұмыс режимін талдау / Н.Қ. Қабылдинов, А.Б. Сейдахметова // ҚазҰУ хабаршысы. Техника сериясы. – 2021. – № 4(88). – Б. 65-72.

2. Zhang Y. Dynamic analysis of spring components in screw presses / Y. Zhang, Z. Chen // Engineering Computations. – 2019. – Vol. 36, № 9. – P. 2927-2945.

3. Kumar A. Performance evaluation of helical spring in mechanical presses / A. Kumar, V. Sharma // International Journal of Mechanical Sciences. – 2020. – Vol. 170. – Article 105346.

4. Wang J. Design optimization of compression springs using finite element analysis / J. Wang, X. Li, Y. Liu // Journal of Mechanical Engineering. – 2021. – Vol. 67, № 3. – P. 121-130.

5. ГОСТ 13765-86. Пружины сжатия цилиндрические. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 23 с.

6. Mahmoud R. Material selection for spring design in food processing machinery / R. Mahmoud, A. Farag // Materials Today: Proceedings. – 2024. – Vol. 78. – P. 891-898.

7. Johnson C.D. Advances in spring-based load regulation in industrial equipment / C.D. Johnson, M. Tan // Mechanical Systems and Signal Processing. – 2022. – Vol. 168. – Article 108634.

8. Thomas L. Helical compression springs: fatigue and failure analysis / L. Thomas, G. Meyer // Procedia Engineering. – 2023. – Vol. 265. – P. 418-425.

9. Кузнецов И.А. Пружины и их применение в машиностроении / И.А. Кузнецов. – Москва: Машиностроение, 2019. – 156 с.

10. Амантаев Б.К. Ауыл шаруашылығы техникасындағы серіппе механизмдерінің рөлі / Б.К. Амантаев // Аграрлық ғылым. – 2022. – № 3(45). – Б. 44-49.