УДК 631.363.258/638.178
Выделение меда из ячеек сотов в современных медогонках осуществляется за счет воздействия центробежной силы на его капли. Скарифицированные медовые соты устанавливают вертикально в специальные кассеты, которые навешиваются на ротор, расположенный внутри цилиндрического корпуса медогонки. Кассеты в медогонке могут располагаться хордиально, тангенциально или радиально [2].
Горизонтальное расположение кассет практически не применяется. Основным недостатком используемых медогонок является нарушение целостности сотов в процессе откачки меда, то есть образование в них трещин и даже отрыв частей сотов от рамки при частоте вращения ротора выше оптимальной [3, 4, 6].
Использовать поврежденные соты в промышленных целях практически невозможно, так как при повторном применении их поверхность становится неровной и при скарификации механическими средствами часть ячеек остается нераскрытой. В большинстве случаев приходится выбраковывать свежеотстроенные соты, которые можно было бы использовать 1–2 года [1].
Для того чтобы исключить разрушение сотов, необходимо использовать для извлечения меда как центробежную силу, так и силу тяжести самих капель. Этого можно достичь только тогда, когда ячейки сотов будут наклонены к горизонтали под определенным углом [5]. Определить величину совместного влияния силы тяжести меда и центробежной силы можно, если известны масса капель меда в зависимости от температуры и скорость его течения по восковой поверхности.
Опыт по определению массы капель меда в зависимости от температуры проводили следующим образом. В тарелку диаметром около 100 мм наливали мед, подогретый до заданной температуры. Толщина его слоя составляла 10 мм. Налитый мед вытекал через отверстие Ø3 мм в нижней части тарелки.
Большой диаметр тарелки и практически постоянная толщина слоя меда были выбраны с целью исключения влияния давления на величину массы капель. Для большей точности опыта в емкости набирали по 20 капель и взвешивали на электронных весах. Затем определяли массу одной капли и строили графическую зависимость между массой одной капли меда и ее температурой (рис. 1).
Из графической зависимости видно, что при повышении температуры с 23 до 43°С масса капель меда уменьшается с 114 до 32 мг, или примерно в 3,25 раза. Следует отметить, что при температуре от 35°С и выше этот показатель изменяется незначительно. Зная массу капли меда и приняв ее форму за шар, можно определить ее диаметр, используя формулу
где D — диаметр капли меда, мм; m — масса капли меда, г; ρ — плотность меда, г/мм3.
В процессе опытов установлено, что масса одной капли меда при температуре 35°С составляет 42 мг, согласно расчетам ее диаметр составит 3,75 мм. Для того чтобы капля меда без препятствия вышла из ячейки сота, ей нужен свободный проход такой же величины по высоте. Этого можно достичь при определенном угле наклона сотов в медогонке.
Опыты по влиянию угла наклона восковой поверхности на скорость стекания меда по ней провели следующим образом. На покрытой воском пластине сделали две отметки на расстоянии 12 см.
Установив пластину под заданным углом к горизонту, на уровне верхней отметки выливали мед, имеющий температуру 35°С, и засекали время достижения им нижней метки. По расстоянию между метками и времени прохождения меда между ними определяли скорость его стекания и, соответственно, скорость освобождения ячеек сотов от меда за счет силы тяжести. Результаты опыта приведены на рисунке 2.
Из графической зависимости (см. рис. 2) видно, что при увеличении угла наклона пластины, покрытой воском, скорость течения меда по ней значительно увеличивается. Так, при угле 18° скорость стекания меда по ней составляет 4 мм/с, а при 80° — 29 мм/с. Характерно, что при углах наклона пластины в пределах 70–80° скорость стекания меда увеличивается незначительно.
Таким образом, из ранее приведенных результатов исследования [5] и по приведенным в статье данным можно сделать заключение о том, что откачку меда следует вести при температуре его нагрева в сотах в пределах 30…40°С. При этом величина капель меда приближается к минимальной, а скорость течения по восковой поверхности — к максимальной. Кроме того, чтобы ускорить вытекание меда из ячеек сотов под собственным весом, необходимо устанавливать соты в роторе медогонки под углом к горизонтали примерно 15–20°. Это обеспечит свободный выход капель меда из ячеек сотов и уменьшит воздействие центробежной силы на разрушение сотов.
В.Ф.НЕКРАШЕВИЧ, Р.А.МАМОНОВ,
А.М.АФАНАСЬЕВ, М.Ю.АФАНАСЬЕВ
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный
агротехнологический университет им. П.А.Костычева»
Приводятся данные о массе и размере капель меда, скорости его стекания по восковой поверхности, делается предположение о возможных технологических параметрах работы медогонки с установкой в роторе кассет с сотами под углом к горизонтали.
Ключевые слова: мед, капли меда, температура, пластина с восковой поверхностью, угол наклона поверхности, скорость течения меда.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мамонов Р.А., Афанасьев А.М., Афанасьев М.Ю. Свойства меда и сотов, необходимые для конструирования комплексного агрегата // Пчеловодство. — 2017. — № 7.
2. Некрашевич В.Ф., Кирьянов Ю.Н. Механизация пчеловодства. — Рязань, 2005.
3. Некрашевич В.Ф., Курочкин А.А., Афанасьев А.М. Комбинированный агрегат для переработки пчеловодной продукции // Пчеловодство. — 2016. — № 5.
4. Некрашевич В.Ф., Курочкин А.А., Афанасьев А.М. Совершенствование средств механизации первичной переработки продукции пчеловодства // Инновационная техника и технология. — 2016. — № 1.
5. Некрашевич В.Ф., Мамонов Р.А., Буренина Е.И., Миронов В.В., Афанасьев А.М. Влияние температуры на коэффициент трения пчелиного сота о нержавеющую сталь // Пчеловодство. — 2017. — № 2.
6. Некрашевич В.Ф., Мамонов Р.А., Торженова Т.В., Афанасьев А.М. Комбинированный агрегат для откачки меда, скарификации перговых сотов и выделения воскоперговой массы из сота // Патент РФ 2615832 (11.04.2017).
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Некрашевич Владимир Федорович, д-р техн. наук, проф.;
Мамонов Роман Александрович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технические системы в агропромышленном комплексе», e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. +7-910-578-45-03, +7-953-748-19-48;
Афанасьев Александр Михайлович, аспирант кафедры «Технические системы в агропромышленном комплексе»,
Афанасьев Михаил Юрьевич, доцент кафедры электротехники и физики.
RESULTS OF DETERMINATION OF THE DROP MASS OF HONEY DEPENDING ON THE TEMPERATURE AND SPEED
OF ITS FLOW ON THE WAX SURFACE
V.F.Nekrashevich, R.A.Mamonov, A.M.Afanasiev, M.Yu.Afanasiev
The article gives specific data on the mass and size of honey drops; the speed of its flow along the wax surface, the assumption is made about possible technological parameters of the honey extractor operation with installation of cassettes with honeycombs at an angle to the horizontal in the rotor.
Keywords: honey, drops of honey, temperature, plate with a wax surface, surface inclination angle, the speed of the flow of honey.
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
