MŰSZAKI TUDOMÁNY AZ ÉSZAK-KELET MAGYARORSZÁGI RÉGIÓBAN 2017

(1)

MŰSZAKI TUDOMÁNY AZ

ÉSZAK-KELET MAGYARORSZÁGI RÉGIÓBAN

2017

KONFERENCIA ELŐADÁSAI

Nyíregyháza, 2017. június 01.

Szerkesztette:

Edited by

Dr. Bodzás Sándor

Kiadja: Debreceni Akadémiai Bizottság Műszaki Szakbizottsága

ISBN 978-963-7064-35-7

Debrecen 2017

(2)

A konferencia szervezői:

A Magyar Tudományos Akadémia Debreceni Területi Bizottság (DAB) Műszaki Szakbizottsága,

a Nyíregyházi Egyetem

A konferencia fővédnöke:

Dr. Kiss Ferenc

a Nyíregyházi Egyetem rektorhelyettese

A Konferencia Programbizottsága:

Ráthy Istvánné Dr., elnök Dr. Bodzás Sándor, titkár

Dr. Békési Bertold Dr. Turai Endre Dr. Kovács Zoltán Dr. Szigeti Ferenc Dr. Szegedi Péter Dr. Musinszki Zoltán

Dr. Kerekes Benedek Dr. Lengyel Antal Dr. Dezső Gergely Dr. Dudás László Dr. Pokorádi László Dr. Poós Tibor

Dr. Tóth Lajos Dr. Lámer Géza Dr. Battáné Dr.

Gindert – Kele Ágnes Dr. Molnár Viktor Dr. Hagymássy

Zoltán Dr. Czédli Herta

A konferencia kiadvány összeállításában segítséget nyújtottak a Debreceni Egyetem Gépészmérnöki Tanszékéről:

Balsa Péter tanszéki mérnök, Békési Zsolt tanársegéd,

Nemes Csaba, Nemes Dániel, Neisz Dávid demonstrátorok

(3)

I

TARTALOMJEGYZÉK

TOKAJI Imre, ANTAL Tamás, KEREKES Benedek, SZŐLLŐSI István A KONVEKTÍV VÍZELVONÁS HATÁSA A SZÁRAZTÉSZTA FŐBB FIZIKAI PARAMÉTEREIRE

1 BALLA Zoltán, TAMÁS András, VÁNTUS András, HAGYMÁSSY Zoltán

KÜLÖNBÖZŐ MŰTRÁGYÁK FIZIKAI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

12 BALSA Péter, GÉRESI Zoltán Gergő, BODZÁS Sándor

METSZŐKEREKES FOGVÉSÉS SZÁMÍTÓGÉPES TECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE

18 BERÉNYI László

FELNŐTTKÉPZÉSI MINŐSÉGBIZTOSÍTÁSI FELADATOK SZERVEZÉSÉNEK EGYES KÉRDÉSEI

25 BODNÁR István

NAPELEM KARAKTERISZTIKÁK HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSÉNEK MEGHATÁROZÁSA LABORATÓRIUMI KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT

32 BUDAY Tamás

A DEBRECENI IVÓVÍZ- ÉS MEGFIGYELŐ KUTAK ADATSORAIBÓL MEGHATÁROZHATÓ HŐMÉRSÉKLET-MÉLYSÉG ÖSSZEFÜGGÉSEK

40 CZÉDLI Herta, VARGA Zsolt

HALLÉPCSŐK MŰSZAKI ÉS ÖKOLÓGIAI ELEMZÉSE

48 DARABOS Enikő, TÓTH Márton, LÉNÁRT László

JELLEGGÖRBÉK ALKALMAZÁSA LASSAN ÉS GYORSAN UTÁNPÓTLÓDÓ KÉSZLETEK HATÁRAINA MEGÁLLAPÍTÁSÁRA A BÜKK HEGYSÉGBEN

51 DEMETER Andrea

AZ ÁLLAM FELSŐOKTATÁSRA FORDÍTOTT KIADÁSAINAK, MINT BERUHÁZÁS MEGTÉRÜLSÉNEK A VIZSGÁLATA

60 DEZSŐ Gergely, SZIGETI Ferenc, KÓSA Péter

A GYÁRTÁSI ORIENTÁCIÓ HATÁSA AZ ANYAG HÚZÁSSAL SZEMBENI

ELLENÁLLÁSÁRA ADDITÍV GYÁRTÁSSAL KÉSZÍTETT ALKATRÉSZEK ESETÉN

68

(4)

II DÓCS Roland, JOBBIK Anita

TERMÉSZETES PORÓZUS RENDSZEREKBEN ÁRAMLÓ FOLYADÉKOK ESETÉBEN JELENTKEZŐ NYOMÁSVESZTESÉGEK VIZSGÁLATA

74 DUDÁS László, ARDAY Viktor

FORGÓDUGATTYÚS BELSŐÉGÉSŰ MOTOROK ELŐNYEINEK ÉS HÁTRÁNYAINAK ELEMZÉSE A HAGYOMÁNYOS MOTOROKKAL ÖSSZEVETVE

82 ERDŐSY Dániel, TÓTH Lajos

ZENEI HANGOK SZÁMÍTÓGÉPES FELISMERÉSI MÓDSZEREI

90 FALUDI Tamás, MOLNÁR Viktor

AZ ELLÁTÁSILÁNC-KOORDINÁCIÓHOZ KAPCSOLÓDÓ STRATÉGIAI DÖNTÉSTÁOGATÁSI TERÜLETEK

98 FARGÓ ENIKŐ, BUDAY TAMÁS

KŐZETEK HŐVEZETÉSI TÉNYEZŐJÉNEK MEGÁLLAPÍTÁSA TŰSZENZORRAL

105 FEHÉR Krisztina, KAVAS László, ÓVÁRI Gyula, DVARGA Béla

ÚJ MENTŐRENDSZEREK ÉS ELJÁRÁSOK AZ IRÁNYÍTHATATLANNÁ VÁLT REPÜLŐESKÖZÖK VÉSZELHAGYÁSÁRA

112 FENYVESI Csaba, POKORÁDI László

TERVELLENŐRZÉSI ESETTANULMÁNYOK ELEMZÉSE AZ ERŐMŰVI BIZTONSÁG SZEMPONTÁBÓL

120 HEGEDŰS Krisztián

VÁLTOZÁSOK A REPÜLŐGÉP MEGHAJTÁSOK TERÜLETÉN

129 ILYÉS Csaba, ILYÉSNÉ MOLNÁR Emese

CSALÁDI VÁLLALKOZÁSOK PÉNZÜGYI MAGATARTÁS FORMÁI ÉS A GENERÁCIÓVÁLTÁS

137 ILYÉS Csaba, TURAI Endre, SZŰCS Péter

110 ÉVES CSAPADÉKADATOK VIZSGÁLATA SPEKTRÁLIS ANALÍZISSEL ÉS WAVELET- ELEMZÉSSL

146 ISKI Patrik, BODNÁR István

FÁS SZÁRÚ BIOMASSZÁBÓL TÖRTÉNŐ VILLAMOSENERGIA-TERMELÉS MODELLEZÉSE ÉS HATÉKONYSÁGVIZSGÁLATA

154 JANIK József, VERMES Pál

A KARBANTARTÁS MINT ÉRTÉKTEREMTŐ TEVÉKENYSÉG

162

(5)

III KÁNTOR Tamás, ORLICZKI Máté

ERŐMŰI PERNYÉK ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEINEK VIZSGÁLATA A GEOTECHNIKAI TALAJJAVÍTÁSBAN

172 KEREKES Benedek

A NYÍREGYHÁZI EGYETEM KUTATÁSI ÉS FEJLESZTÉSI TERÜLETEI, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A MŰSZAKI TUDOMÁNYOKRA

180 KEREKES ATTILA

A FŰTÉSI ENERGIAFOGYASZTÁS ÉRZÉKENYSÉGE AZ ÉGHAJLATI TÉNYEZŐKRE 188 KINCSES Dávid, MEZEI Lajos, HAJDU Sándor

JÁRMŰFEJLESZTÉST SEGÍTŐ KERÉKDINAMIKAI MODELLEK VIZSGÁLATA

196 KISS János, BODZÁS Sándor

VILLANYBOJLER MEGFOGÓ SZERKEZET TERVEZÉSE ÉS MODELLEZÉSE

204 KOBA Máté

MENTÉSI, FELDERÍTÉSI FELADATOKAT SEGÍTŐ ROBOTREPÜLŐGÉP BEMUTATÁSA

212 KOMPÁR László, SZŰCS Péter, PALCSU László, DEÁK József

UTÁNPÓTLÓDÁSI VIZSGÁLATOK AZ ALFÖLDÖN

220 KORONVÁRY Péter, SZEGEDI Péter

A KOCKÁZATMENEDZSMENT ÉS A DRÓNOK

GONDOLATOK A TECHNOLÓGIAI FEJLŐDÉS MARGÓJÁRA

228 KOVÁCS Enikő

PÉNZÜGYI-GAZDASÁGI SZEMLÉLET ISKOLAI KÖRNYEZETBEN

234 KOZMA Ferenc, VARGA Ferenc

CASE HIDRAULIKUS KOTRÓ GÉMTÖRÉSÉNEK VIZSGÁLATA

242 LÁMER Géza

KONTINUUM, ÁLTALÁNOSÍTOTT KONTINUUM ÉS AZ ÁLTALÁNOSÍTOTT KONTINUUM ÁLTALÁNOSÍTÁSA

249 LÁMER Géza

AZ ERŐKRE VONATKOZÓ AXIÓMÁK A MECHANIKÁBAN

277

(6)

IV LENGYEL Tamás, JOBBIK Anita

KOMBINÁLT ANALÍZIS RENDSZER A PROPPANT KIVÁLASZTÁS OPTIMALIZÁLÁSÁRA

295 MOLNÁR András, CSABAY Zsolt, FAZEKAS Lajos, PÁLINKÁS Sándor, GINDERT – KELE Ágnes

TERMIKUS SZÓRÁSSAL KÉSZÜLT NI- ALAPÚ RÉTEGEK ÚJRAOLVASZTÁSA LÁNGGAL ÉS A BEVONAT VIZSGÁLATA

304 MUSINSZKI Zoltán

GAZDASÁGI ISMERETEK A MŰSZAKI FELSŐOKTATÁSBAN

311 NÁDASI Endre, TURAI Endre, SZABÓ Norbert Péter

MAGNETOTELLURIKUS ADATOK STATISZTIKAI VIZSGÁLATA

318 NAGY Lajos, NAGY Orsolya Bernadett

A TERMELÉS ÉS A KÉSZLETEK EGYIDEJŰ OPTIMALIZÁLÁSA SZIMULTÁN LINEÁRIS PROGRAMOZÁSI MODELLEL

325 NEMES Csaba, BODZÁS Sándor

EGYENES ESZTERGAKÉS ÉLGEOMETRIÁJÁNAK TERVEZÉSE, MODELLEZÉSE ÉS VIZSGÁLATA

333 NÉMETH Roland

A REPÜLŐGÉP HAJTÓMŰVEK ÉGŐTEREIBEN LEJÁTSZÓDÓ FOLYAMATOK ELEMZÉSE

340 NYIRI Gábor, SZŰCS Péter, ZÁKÁNYI Balázs

AZ MNV2 MODUL ALKALMAZHATÓSÁGÁNAK VIZSGÁLATA CSÁPOS KUTAK HIDRAULIKAI MODELLEZÉSÉRE

348 PAJKOS Dorottya, KABAI Dóra

MENEDZSMENT SZEREPE A DE-MK TEAM ALTERNATÍV HAJTÁSÚ JÁRMŰÉPÍTÉSÉBEN

355 PÁNYA Nándor

A DRÓNOK RAJOKBAN TÖRTÉNŐ ALKALMAZÁSA

361 PERLAKI Attila, DUDÁS László

EGY ÚJ SZEMANTIKUS ELVŰ SZOFTVERALKALMAZÁS - AZ INVERZ SZÓTÁR

371

(7)

V

POKORÁDI László, ÁGOSTON Gábor, FENYVESI Csaba

KARBANTARTÓ SZAKEMBEREK VÉLEMÉNYÉNEK ELEMZÉSE A PÁROS ÖSSZEHASONLÍTÁS MÓDSZERÉVEL

379 POKORÁDI László, FARKAS Levente

KANONIKUS RENDSZEREK MEGBÍZHATÓSÁG ELEMZÉSI MÓDSZEREINEK SZEMLÉLTETÉSE

387 POÓS Tibor, TAMÁS Kornél, KATONA Márton, HORVÁTH Dániel

SZEMCSÉSANYAGOKKEVERÉSITELJESÍTMÉNYIGÉNYEKEVERŐS DOBSZÁRÍTÓBAN

395 POÓS Tibor, VARJU Evelin

PÁROLGÁS JELENSÉGE GÁZ-FOLYADÉK ÉRINTKEZTETŐKBEN

403 POÓS Tibor, HORVÁTH Dániel, TAMÁS Kornél

DISZKRÉT ELEMES MÓDSZERREL ÉS MÉRÉSSEL MEGHATÁROZOTT RÉZSŰSZÖGEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

411 POÓS Tibor, SZABÓ Viktor, CSÓKA Bendegúz

MEZŐGAZDASÁGI SZEMCSÉS ANYAGOK SZORPCIÓS IZOTERMÁJÁNAK MEGHATÁROZÁSA

419 PREKOB Ádám, SIKORA Emőke, VANYOREK László

MAG-HÉJ SZERKEZETŰ SZÉN NANOCSŐ ALAPÚ KATALIZÁTOROK FEJLESZTÉSE

427 PUSZTAI Patrik, JOBBIK Anita

MICRO- ÉS NANOMÉRETŰ PÓRUSTEREKBEN TÖRTÉNŐ GÁZÁRAMLÁS VIZSGÁLATA

435 RÁTHY Istvánné, PINKE Péter

SZÁLERŐSÍTÉSŰ MŰANYAGOK FRÖCCSÖNTHETŐSÉGI VIZSGÁLATAI

443 RAVAI-NAGY Sándor, SZÁZVAI Attila, SZIGETI Ferenc, PAY Gábor László

IPARI MŰANYAGOK FURATMEGMUNKÁLÁSI KÍSÉRLETEI KRIOGÉN TECHNOLÓGIÁVAL

453 REHO Sándor, L. SZABÓ Gábor

HŐENERGIAIGÉNY VIZSGÁLATA EGY MODEL ÉPÜLETNÉL HŐFOKGYAKORISÁGI GÖRBÉVEL

459

(8)

VI ROMÁN Krisztina, ZSOLDOS Gabriella

ALIFÁS SZÉNHIDROGÉNNEK ELLENÁLLÓ LÁGY PVC GRANULÁTUM REOLÓGIAI VIZSGÁLATA

466 ROZGONYI Valentin, L. SZABÓ Gábor,BODÓ Béla

A FŰTÉS-HŰTÉSRE HASZNÁLT KÉT ÉS NÉGYCSÖVES FAN-COIL RENDSZEREK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

470 SIKORA Emőke, PREKOB Ádám, VANYOREK László

FORMÁZOTT NANOSZERKEZETŰ KATALIZÁTOROK FEJLESZTÉSE

476 SKRIBANEK Ádám, BODNÁR István, BLÁGA Csaba

KAZÁNSZIVATTYÚ SZÜNETMENTES ENERGIAELLÁTÁSÁNAK BIZTOSÍTÁSA NAPELEMEK KÖZBEIKTATÁSÁVAL

487 SOMOGYINÉ MOLNÁR Judit

MÉRŐ-ADATGYŰJTŐ SZOFTVER FEJLESZTÉSE AKUSZTIKUS HULLÁMSEBESSÉGEK MÉRÉSÉRE KŐZETMINTÁKON

495 SZEGEDI Attila, LENGYEL Antal

TRAKTROR HAJTÁSLÁNC VESZESÉGEINEK VIZSGÁLATA

503 SZEGEDI Péter, BÉKÉSI Bertold

A DRÓNOK KATONAI ALKALMAZÁSA

511 TAKÁCS Attila

HÁZI GYÁRTÁSÚ FPV UAV

517 TAMÁSI Kinga, HORVÁTH Balázs, ZSOLDOS Gabriella

KÜLÖNBÖZŐ GYÁRTÁSI FELTÉTELEKKEL ELŐ ÁLLÍTOTT EVA KOPOLIMEREK SZERKEZETVÁLTOZÁSAINAK ÖSSZEHASONLÍTÓ VIZSGÁLATA FTIR, DSC ÉS DMA MÓDSZEREKKEL

525 TIRCSI Hajnal

A MAGYAR HONVÉDSÉG VEZETŐ KIVÁLASZTÁSI ÉS FELKÉSZÍTÉSI RENDSZERÉNEK INNOVÁCIÓJA A TECHNIKAI FEJLŐDÉS TÜKRÉBEN

533 TOMORI Zoltán, SZENTE József, VADÁSZNÉ BOGNÁR Gabriella

AZ OPTIMÁLIS PROFILELTOLÁS-TÉNYEZŐK MEGVÁLASZTÁSA A KEDVEZŐ KENÉS SZEMPONTJÁBÓL

542

(9)

VII

TOMORI Zoltán, SZENTE József, VADÁSZNÉ BOGNÁR Gabriella

A SÚRLÓDÁSI VESZTESÉG SZEMPONTJÁBÓL OPTIMÁLIS PROFILELTOLÁS- TÉNYEZŐK MEGVÁLASZTÁSA

550 TÓTH Dániel, TÓTH Sándor Gergő, SZILÁGYI Attila, TAKÁCS György

CSAPÁGYVIZSGÁLATI MÓDSZEREK ÁTTEKINTÉSE

558 TÓTH Lajos, NÉMETH Sándor

ICL8038 TÍPUSÚ PRECÍZIÓS HULLÁMFORMA GENERÁTOR FELÉPÍTÉSÉNEK ÉS MŰKÖDÉSÉNEK SZIMULÁCIÓS VIZSGÁLATA

563 TRUZSI Alexandra, BODNÁR Ildikó, VARGA József

OXIDATÍV LEBONTÁSRA IRÁNYULÓ MÓDSZERFEJLESZTÉSEK BIOLÓGIAILAG NEM VAGY NEHEZEN BONTHATÓ SZERVES ANYAGOKKAL TERHELT FELSZÍNI ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK IN SITU TISZTÍTÁSÁRA

571 TUMIK Ábel, MOLNÁR Viktor

SORBANÁLLÁSI MODELLEK ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉSE, ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEI ÉS KORLÁTAI

579 TURAI Endre, SZILVÁSI Marcell, NÁDASI Endre, ABORDÁN Armand

REKULTIVÁLT HULLADÉKLERAKÓ BELSŐ SZERKEZETÉNEK VIZSGÁLATA GEOELEKTROMOS MÓDSZEREKKEL

586 VÁNTUS András, CSATÁRI Nándor, BALLA Zoltán

A MŰSZAKI FEJLESZTÉSEK HATÁSA AZ EREDMÉNYESSÉGRE

594 VARGA Gyula Gábor, JOBBIK Anita

A FÚRÁSI ISZAPOK SZEREPE ÉS ALKALMAZÁSI HATÁRAI HPHT VISZONYOK KÖZÖTT

601 VARGA Zsolt, CZÉDLI Herta

0,1 M/PIXEL FELBONTÁSÚ ORTOFOTÓ PONTOSSÁGVIZSGÁLATA KÜLÖNBÖZŐ FELBONTÁSÚ DDM-EK ALAPJÁN

609 ZÁKÁNYI Balázs, SZÉKELY István, ZÁKÁNYINÉ MÉSZÁROS Renáta

HORMONRENDSZERT BEFOLYÁSOLÓ ANYAG (EDC) ÁTSZIVÁRGÁSÁNAK LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATA KÜLÖNBÖZŐ TALAJMINTÁKON

615 MOLNÁR Dániel, DEZSŐ Gergely

KÖZÚTI JÁRMŰSZERELVÉNY MÖGÖTT KIALAKULÓ ÁRAMLÁS MODELLJÉNEK FELÉPÍTÉSE ÉS MEGOLDÁSA

622 A KONFERENCIÁN KÉSZÜLT FÉNYKÉPEK GYŰJTEMÉNYE 628

(10)

1

A KONVEKTÍV VÍZELVONÁS HATÁSA A SZÁRAZTÉSZTA F Ő BB FIZIKAI PARAMÉTEREIRE

THE EFFECT OF CONVECTIVE DEHYDRATION ON CAPITAL PHYSICAL PARAMETERS OF DRY PASTA

TOKAJI Imre¹, ANTAL Tamás², KEREKES Benedek³, SZŐLLŐSI István⁴

1BSc.,²főiskolai docens, antal.tamas@nye.hu, ³egyetemi tanár, ⁴főiskolai tanár, Nyíregyházi Egyetem, Műszaki és Agrártudományi Intézet, 4400 Nyíregyháza, Sóstói u. 31/b.

Kivonat: A tészta termékeknek nagyon fontos szerepe van az emberi táplálkozásban, szinte minden nap jelen van az étkezésben. A szárítás kritikus állomás a száraztészta előállítási folyamatában, mely meghatározza a végtermék minőségét. Több példa is megerősíti, hogy a szárítási folyamat erős hatással van a tészta fizikai és mechanikai tulajdonságaira. Nem ismeretlen, hogy a meleg levegős szárítás – különösen a magas hőmérséklet és a hosszú szárítási idő – a szárított tésztatermék színét, ízét, állományát és a rehidrációs kapacitását megváltoztatja.

Ezért a tanulmány célja egyrészt megvizsgálni az ipari tálcás szárítóval dehidrált háromféle tészta szárítási karakterisztikáját. Másrészt célunk jellemezni a már szárított “aranylaska”, “szélesmetélt” és “lasagne” tészták főbb fizikai tulajdonságait (szín, állomány és zsugorodás), spektrofotométer, állományvizsgáló és digitális tolómérő segítségével. Megállapítottuk, hogy a vizsgált száraztészták esetében a legintenzívebb vízelvonás az előszárítási szakaszban volt. A 60°C-os meleg levegő hatására a tésztánál 6-14%-os zsugorodás, a felület keményedése, a szín enyhe fakulása és a sárgasági és pirossági értékek kismértékű emelkedése volt megfigyelhető.

Kulcsszavak: száraztészta, nedvességtartalom, zsugorodás, szín, állomány

Abstract: Pasta products have a very important factor in human nutrition, almost daily presence in feeding.

Drying is the critical step in the dry pasta production process, which is determines the final product quality.

Many cases confirm that the drying process has a strong influence on the physical and mechanical properties of pasta. It is also known that hot air drying – especially high temperature and longer drying time – can cause change in color, flavor, texture and rehydration capacity of dehydrated pasta product.

Therefore, the objectives of this study were to examine the drying characteristics of three type’s pastas dried by hot air (in industrial try dryer) and to characterize capital physical properties (color, texture and shrinkage) of the dried “aranylaska”, “szélesmetélt” and “lasagne” by using a spectrophotometer, texture analyzer and digital caliper. It was stated that the most intensive dehydration in the case of examined dry pasta was in the pre-drying section. Due to hot air at 60°C was observed at pasta the shrinkage between 6-14%, the surface hardening, the moderate fade of color and the small-scale rise of yellow and reddish values.

Keywords: dry pasta, moisture content, shrinkage, color, texture

1. BEVEZETÉS

A tojásos tészták készítésének és fogyasztásának Magyarországon és a magyar lakta vidékeken nagy hagyománya van [4]. A száraztészta alapvető élelmiszerré vált, napjaink étkezéseinek szerves, mindennapi része. A tészta előállításának technológiája rengeteget fejlődött az elmúlt évek során. A nagyobb gyárak teljesen automatizált gépsorai szinte kiküszöbölik az emberi munkaerőt, ugyanis ezek a gépek a tészta gyártástechnológiájának egyre több lépcsőfokát le tudják fedni a betáplált programoknak köszönhetően. Az évtizedek során a szárítási technológia is óriásit fejlődött, ezért napjainkban nélkülözhetetlen az olyan szárítóberendezés, mely egyenletesen és kíméletesen szárítja a készterméket [5].

A tészta szárítása nagy körültekintést és szakértelmet igényel. A tésztatermék minősége nagymértékben függ az alkalmazott szárítási technológián. DeTemmerman et al. [3]

kimutatta, hogy a szárítási folyamat erős hatással van a száraztészta organoleptikus (szín és

(11)

2

íz) és mechanikai (textura) tulajdonságaira. Emellett a hazai gyakorlatban nem jellemző, hogy a szárítás alatt és a végén műszeresen megvizsgálják a tészta fontosabb minőségi paramétereit.

Ennek megfontolásából vizsgáltuk meg a három tésztafajta – a „szélesmetélt”, a „lasagne”

és az „aranylaska” – főbb fizikai paramétereit a szárítási folyamat előtt és a vízelvonás különböző szakaszaiban. Ezen kívül jellemeztük a teljes vízelvonási folyamatot is.

2. ANYAG ÉS MÓDSZER

Ebben a fejezetben az alapanyagon kívül a szárítókamra, a termék nedvességtartalom, és a konvektív szárítási eljárással előállított késztermék fizikai jellemzők vizsgálati módszerének ismertetésére vállalkozunk.

2.1. A tészta alapanyag előállítása

A Nyír-Aranytojás Kft. által gyártott háromféle tésztafajta szárítási és minőségi vizsgálatát végeztük el. Ezek a tésztafajták a 4 tojásos „szélesmetélt”, a 8 tojásos „lasagne”, és a 8 tojásos

„aranylaska”. A kétféle 8 tojásos tészta ugyanabból az alapanyagból készül, előbbi vágógéppel, és kézi vágással kerül a szárítóba, utóbbi vágógép segítségével készül. A 4 tojásos „szélesmetélt” matricán (tésztaalakító szerszám) keresztül történő préseléssel jön létre.

Itt meg kell jegyeznünk, hogy a vállalat a tojásos készítményei gyártásához I. osztályú friss tyúktojást használ.

2.2. Ipari szárítókamra bemutatása

A szárítás lényege, hogy a tésztából elvonjuk a mikroorganizmusok életműködéséhez szükséges vizet, továbbá a művelet során olyan tulajdonságok kialakítása a cél, amelyek a további kezelés során jelentkező hatásoknak ellenáll.

A szárításra előkészített nyers tésztát tálcákra helyezik, a tálcákat pedig a szárító-kocsikra rakják. A megtöltött kocsikat a szárító kamrába szállítják és a tészta típusának megfelelő program segítségével megkezdődik a vízelvonás. Mindhárom vizsgálat alá vont tésztatípust először 3 órán keresztül 40°C-on szárítják (előszárítás), majd ezt követi a 13 órás végszárítás 60°C-os hőntartással.

A szárítókamra fala téglából készült, vakolt kivitelű, az aljzat simított beton, nyílászáró pedig műanyagból van. A szárító belsejében (tetején) található a gőzfűtéssel táplált fűtőtest és a meleg levegő keringtetésére és egyenletes eloszlatására hivatott ventilátor. A tésztából távozó nedvességet páraelszívó szállítja ki a szárítótérből.

2.3. Nedvességtartalom meghatározása

A tészták víztartalmának meghatározására a 105°C-os térben, súlyállandóságig végzett szárításos módszerek a legelterjedtebbek. A nedves-, a szárítás különböző szakaszából kivett minta és a késztermék nedvességtartalmát szárítószekrényben határoztuk meg (LP-302, Labor-Mix, Budapest).

2.4. Zsugorodásvizsgálat

(12)

3

A száraztészta előállítás során a nyers tészta a végtermék kialakulásáig jelentős mértékű vízelvonáson megy keresztül, mely a méretét lényegesen befolyásolja. A szárításnak köszönhetően a tészta hossz-, és keresztirányú mérete változik.

A tészta zsugorodásának vizsgálatához skálázott mérőszalagot és digitális tolómérőt (Burg Wächter PRECISE PS 150mm, Burg-Wächter KG, Németország) használtunk fel.

2.5. Termék textúrájának és színének meghatározására alkalmas módszerek A nedves-, a szárítás különböző szakaszából kivett minta és a késztermék állományvizsgálata, vagy más néven textura elemzése Brookfield CT3-4500 (Brookfield Engineering Laboratories Inc., Egyesült Államok) típusú keménységmérővel volt meghatározva. Roncsolásmentes felületi keménységmérés módszerét vagy más néven kompressziós vizsgálati eljárást alkalmaztunk.

A keménységmérő berendezést az alábbi specifikációkkal üzemeltettük: a terhelési tartomány 0-1000 g, a munkasebesség 10 mm/s, a próbafej átmérője 4 mm, a próbafej haladási távolsága 50 mm, a penetráció maximális értéke az anyagban 0,1 mm.

Az száraztészta előállítás minőségi ellenőrzésének elengedhetetlen része az érzékszervi vizsgálat, amikor szemrevételezés alapján megállapítják a késztermék színét. A termék színének műszerek segítségével történő meghatározásával sokkal pontosabb eredményt kapunk. A spektroszkópián alapuló színmérés lényege, hogy az L^*, a^* és b^* színkoordinátákat egy térbeli koordinátarendszerben helyezi el a rendszer. Az X, Y és Z színösszetevők spektrofotométer segítségével állapítható meg és ezekből számíthatók a színkoordináták értékei.

A szárítás különböző szakaszából kivett tésztaminták színmérését ColorLite SPH 860 típusú spektrofotométerrel (ColorLite GmbH, Németország) határoztuk meg CIE L*a*b*

rendszerben. A kísérletek során fehér etalonnal történő kalibrálást követően a tészták felületén véletlenszerűen mértük a színjellemzőket.

2.6. Statisztikai analízis

IBM SPSS Statistics 21 (IBM, USA) programcsomagot felhasználva matematikai statisztikai vizsgálatot végeztünk el. Egyutas variancia-analízissel (ANOVA, Duncan teszt) mutattuk ki, hogy van-e szignifikáns különbség a különböző szárítási szakaszban lévő tésztafajták minősége között.

A vizsgálatokat minden tésztatípus esetében három alkalommal végeztük el, és az átlagértékeket prezentáltuk ebben a cikkben.

3. EREDMÉNYEK

3.1. A tészta szárításának vizsgálata

A szárítási folyamat során mérni kell a levegő relatív páratartalmát és a hőmérsékletét és ezeket a paramétereket szabályozni is szükséges, ún. pszichometrikus elv alapján. A tésztaszárítási procedúra két fő részre bontható: előszárítás és végszárítás. Az előszárítási (feltöltő) szakasz során alkalmazott szárító levegő hőmérséklete 40 °C, a levegő relatív páratartalma pedig 62%-os. Az előszárítás 3 órát vett igénybe.

Az ún. végszárításon (13 órás program) alkalmazott levegő hőmérsékletének (nedves és száraz) lefutását az 1. ábrán figyelhetjük meg.

(13)

4

A szárítóközeg hőmérséklete (száraz) a szárítás elején (0-5h között) fokozatosan növekszik 40°C-ról 60°C-ra, majd ezt követi a 2 órás hőntartási szakasz 60°C-on. A szárítás utolsó szakaszában (7-13h) pedig a levegő hőmérséklete fokozatosan csökken 40°C-ra - a teremlevegő hőmérsékletére.

A szárítókamrában legalább két db érzékelőt helyeznek el a levegő aktuális páratartalmának mérésére, az egyik a száraz hőmérő és a másik az ún. nedves hőmérő. A száraz és nedves hőmérők által mért hőmérséklet közötti hőfok különbség jellemzi a relatív páratartalmat, és ennek ismeretében a pszichrométer táblázat segítségével meghatározható levegő relatív nedvességtartalma. Ily módon a levegő relatív páratartalma a teljes végszárítási ciklus alatt 70%-ról indult és 50%-os páratartalomra csökkent fokozatosan.

Jelmagyarázat: Mintavételi helyek: 1-előszárítás után, 2-hőntartás után, 3-a szárítás végén

1. ábra. A 13 órás szárítási program: száraz- és nedves léghőmérséklet lefutása

Az 1. táblázat tájékoztat a vizsgált tésztafélék víztartalmáról (nedves bázisban kifejezve, w/w), a teljes szárítás különböző fázisában.

1. Táblázat A tészták nedvességtartalmának értékei a szárítás különböző szakaszaiban

Fázis Szélesmetélt Lasagne Aranylaska

Nedvességtartalom (%) [w/w]

Nyers tészta (0) 29,87 35,06 33,02

3 órás előszárítás után (1) 17,03 18,2 17,61

60°C-os hőntartást követően (2) 13,76 14,13 13,89

Késztermék, szárítás vége (3) 12,67 12,79 12,35

A mérési eredményeink szerint a „szélesmetélt”, a „lasagne” és az „aranylaska”

víztartalmának közel felét elvesztette az előszárítási szakasz után, mely értékek szinkronban vannak a szakirodalmi forrásokkal [1]. A végszárítás alatt (2-3 pontok) már csak kis mértékben csökkent a tészták víztartalma (max. 5,4%).

A tészta szárítása az egyensúlyi nedvességtartalom beálltáig történt, azaz a szárító levegőben lévő vízgőz parciális nyomása megegyezett a tészta felületén lévő nedvesség gőznyomásával. A késztermékek nedvességtartalmi értékei 12-13% között ingadoznak, mely adatok megfelelnek az elvárásoknak [5].

3.2. A száraztészta zsugorodásának elemzése

(14)

5

A tészta részecskéi között a vízleadás hatására a terek csökkennek, ezáltal a tészta mérete, térfogata változik, azaz zsugorodik. A zsugorodás mértékének meghatározása a száraztészta testen keresztirányban és hosszirányban történt meg.

Keresztirányú zsugorodás nem kimutatható műszeresen (tolómérővel) a „szélesmetélt” és az „aranylaska” esetében, mivel a tészta szélessége kicsi, 0,6-0,7 cm közötti. A szárítás hatására bekövetkező „lasagne” (lebbencs) tészta keresztirányú változását a 2. táblázat szemlélteti.

2. Táblázat A „lasagne” tészta keresztirányú méretcsökkenése a szárítás különböző fázisában

Fázis

Átlag méret [cm]

Keresztirányú zsugorodás

[%]

Lasagne

Nyers tészta (0) - kontrol 5,29 -

3 órás előszárítás után (1) 4,82 8,88^a

60°C-os hőntartást követően (2) 4,76 1,24^c

Késztermék (3) 4,62 2,54^b

Összesen: 12,66

Megjegyzés: ^abcstatisztikai analízis ANOVA Duncan (szignifikanciaszint: p<0,05) teszttel.

A 2. táblázatból megállapítható, hogy a lebbencs tészta legnagyobb mértékű (p<0,05) keresztirányú méretcsökkenése az előszárítás következtében detektálható. A vizsgált tésztatermék mire eléri végső formáját mindösszesen 12,66%-os keresztirányú zsugorodáson megy keresztül a nyersanyaghoz viszonyítva.

A 2-4. ábrák tájékoztatnak a „szélesmetélt”, a „lasagne” és az „aranylaska” hosszirányú méretcsökkenéséről.

2. ábra. A „szélesmetélt” tészta hosszúságának változása a vízelvonás során

(15)

6

3. ábra. A „lasagne” tészta hosszúságának változása a vízelvonás során

4. ábra. Az „aranylaska” tészta hosszúságának változása a vízelvonás során

Mindhárom tésztafajta (2-4. ábra) esetében megállapítható, hogy az előszárítási szakaszban a legintenzívebb a hosszirányú zsugorodás. DeTemmerman et al. [3] szerint a gyorsabb nedvességeltávolítás nagyobb mértékű tészta zsugorodással jár. Megfigyelhető továbbá az ábrákon, hogy a „szélesmetélt”és a „lasagne” hosszirányú méretcsökkenése a végszárítás alatt megoszlik, ez alól kivételt képez az „aranylaska” tészta (a végszárítás első fokozatában – a hőntartásig nagyobb zsugorodási hajlam figyelhető meg.).

A szárítóból kikerülő száraztészták átlagos teljes hosszirányú zsugorodása 5.7, 7.5 és 13,8% közötti értékű, ezek közül kiemelkedő a „lasagne” tészta (3. táblázat).

3. Táblázat A szárítás hatása a késztermék hosszirányú zsugorodására Minták

száma [db]

Szélesmetélt Lasagne Aranylaska

Hosszirányú zsugorodás

[%] Hosszirányú zsugorodás

[%] Hosszirányú zsugorodás [%]

1 5,44 13,86 10,87

2 4,11 14,06 7,53

3 3,85 14,49 7,47

4 6,77 14,26 7,61

5 8,48 13,53 6,38

(16)

7

6 10,07 13,64 6,38

7 4,57 13,44 6,38

8 4,16 14,00 7,37

9 4,16 13,77 5,26

10 5,57 13,44 9,57

Átlag 5,72 13,85 7,48

Összhangban az eredményeinkkel a kutatási jelentések szerint a tészta zsugorodásának mértéke nem egyenletes a teljes szárítási folyamat során, azaz nagyban függ az anyag aktuális nedvességtartalmi állapotától és a szárítás mértékétől [2]. Az ún. ideális zsugorodás akkor következik be, ha a szárítás alacsony hőmérsékleten és lassan zajlik le, így a tésztában kicsi lesz a nedvesség gradiens és nem keletkezik olyan mértékű belső feszültség, amely az anyagban repedést okozna.

Az általunk megvizsgált tésztafélék felületén szemrevételezés során nem tapasztaltunk semmilyen repedésre utaló jeleket.

3.3. A vízelvonás hatása a száraztészta állományára

A textura egy másik olyan fontos jellemző, mely a szárított tészta fogyasztói elfogadhatóságát vizsgálja. A magas keménységi érték általában utalhat a meleg levegő okozta zsugorodásra, a deformációra, és a szilárd felületre, ami nem kedvező a termék feldolgozása (rehidráció, főzés) szempontjából.

Az 5-7. ábrákon megfigyelhető a háromféle tészta texturális értékei nyers állapotban és a szárítási folyamat különböző szakaszaiban.

Mindhárom tészta felületi keménységének változása hasonló trendet mutat, mivel a termék texturális értéke az előszárítás és a hőntartás után szignifikánsan csökken a nyersanyaghoz (kontrol) képest, viszont a vízelvonás végén a száraztészta textúrája a legmagasabb értéket képviseli. Mindez köszönhető annak, hogy a konvekciós szárítás hatására a folyamat végén a felületről eltávozó víz párolgásának megszűnésével a felszín bekeményedik.

5. ábra. „Szélesmetélt” tészta texturális értékeinek változása

(17)

8

6. ábra. „Lasagne” tészta texturális értékeinek változása

7. ábra. „Aranylaska” tészta texturális értékeinek változása

A szárítás befejeztével a tészták állománya magasabb értéket képvisel, mint a nyersanyag, de szignifikáns különbség (p<0,05) csak a „lasagne” tésztánál (a legkeményebb felülettel rendelkezik) volt. Összhangban az eredményeinkkel Migliori et al. [6] megállapította, hogy kismértékű változás történt a nyers tészta textúrájában a szárítás végén.

3.4. A konvekciós szárítás hatása a tésztatermék színére

A tészta organoleptikus tulajdonságai közül a színnek kiemelt szerepe van, hiszen egyenletes sárga szín kell, hogy jellemezze azt. A száraztészták kellemes sárga színéért elsősorban a durumbúza magbelsője (sárga színű színezőanyagot, karotinoidokat tartalmaz), és az adalékanyagok közül a tojás (tojássárgája) a felelős.

A „szélesmetélt”, a „lasagne” és az „aranylaska” színparamétereinek értékeit (L^*, a^* és b^*) a 8-10. ábrákon láthatjuk.

(18)

9

8. ábra. A tésztafélék világossági paraméter (L^*) értékei a szárítás különböző fázisánál A vizsgált tészták világossági színparaméterét elemezve megállapítható, hogy mindegyik minta a szárítás hatására fakuláson ment keresztül, másképpen az L^* érték növekedett (8.

ábra). Bár a nyerstermék (kontrol), az előszárított és a hőntartáson keresztül ment minták között szignifikáns különbség nincs (p>0,05), de az „aranylaska” és a „lasagne” végtermék világossági paraméterei már szignifikáns eltéréssel jellemezhetőek, az azt megelőző fázisokhoz képest. A „szélesmetélt” tésztáról mondható el legkevésbé, hogy az L^* paraméter nagymértékben növekedett. A végtermék fakulásáért nemcsak a szárítás, hanem a száraztészták fényérzékenysége is okolható.

9. ábra. A tésztafélék pirossági paraméter (a^*) értékei a szárítás különböző fázisánál A három tészta pirossági paraméterének (a^*) egyöntetű emelkedése a nyersanyag színértékéhez képest a szárításnak köszönhető (9. ábra). A pirossági paraméter intenzív (p<0,05) emelkedése a végszárítási szakaszban releváns. Mindez a tészta barnulására utalhat, amit a kismértékű túlszárítás és a relatíve magas szárítóközeg hőmérséklet okozhat.

(19)

10

10. ábra. A tésztafélék sárgasági paraméter (b^*) értékei a szárítás különböző fázisánál A tésztafélék sárgasági színértékének (b^*) változása a 10. ábrán látható. Hasonlóan az előző ábra adataihoz, azaz a sárgasági paraméter intenzív (p<0,05) emelkedése a végszárítási szakaszban (T=60°C) releváns. Megállapítottuk, hogy az előszárítási hőmérséklet (40°C) nincs hatással a tészta b^*színértékére, kivéve „lasagne” esetében. A száraztészta sárga színének erősödése a karotin tartalom növekedésére utalhat, ez különösen kiemelkedő a 8 tojásos tésztáknál (aranylaska és lasagne).

A színvizsgálat elemzéséből kiderült, hogy a 4 tojásos „szélesmetélt” tészta színe sérült a legkevésbé (színdifferenciája: ∆E=3,47 – feltűnő kategóriába sorolható).

A tudományos jelentések arra hívják fel a figyelmet, ha a nyerstészta szárítási ideje hosszú vagy/és a szárítóközeg hőmérséklete magas, akkor a tésztatermék barnul [1].

4. KÖVETKEZTETÉSEK

Ebben a tanulmányban a „szélesmetélt”, a „lasagne” és az „aranylaska” szárítási szakaszait és annak hatását vizsgáltuk a termék zsugorodására, az állományára és a színére. A vizsgálati eredmények kiértékelése során az alábbi következtetésekre jutottunk:

1. Az előszárítási szakaszban a legintenzívebb a vízelvonás és a zsugorodás mértéke.

2. A késztermék víztartalma a száraztésztáktól elvárt követelményeknek megfelelő értéket mutat.

3. A tojásmennyiség növekedése nincs hatással a tésztatermék textúrájára és színére.

4. A késztermék állománya hasonló értékkel jellemezhető, mint a nyerstészta, kivételt képez ez alól a „lasagne”.

5. A szárítólevegő hatására a tészta színe fakult, pirossági és sárgasági színparaméterek pedig emelkedtek, ami utalhat a barnulásra és a karotin-tartalom növekedésére.

6. Elsősorban a végszárítási szakasz okolható a tészta színének szignifikáns degradálásáért, ezért mindenképp javasoljuk a 60°C-os hőntartási hőmérséklet felülvizsgálatát.

5. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

A szerzők ezúton szeretnék hálájukat kifejezni a Nyír-Aranytojás Kft. ügyvezető igazgatójának, Pallay Ferenc úrnak és kedves feleségének, Pallayné Éva asszonynak a vizsgálatokhoz szükséges adatokért és a helyszíni méréseknél nyújtott segítségért.

(20)

11 6. FELHASZNÁLT IRODALOM

[1] ALTAN, A., MASKAN, M.: Microwave assisted drying of short-cut (ditalni) macaroni:

Drying characteritics and effect of drying processes on starch properties. Food Research International, 38, 787-796, 2005., ISSN 0963-9969

[2] BEUSCHEL, H.: Untersuchungen über ursachen und beeinflussungsmöglichkeiten der schwindungsspannungen bei der trocknung pasenartiger stoffe, inbesondere von teigwaren.

Dissertation University of München, 1956.

[3] DE TEMMERMAN, J., VERBOVEN, P., NICOLAI, B., RAMON, H.: Modelling of transient moisture concentration of semonila pasta during air drying. Journal of Food Engineering, 80(3), 892-903, 2007., ISSN 0260-8774

[4] HARASZTI, L.: Kis- és középüzemi tésztagyártás. 5. Magyar Szárítási Szimpózium, Szeged, 59-60, 2003.

[5] KÁLMÁN, F., NÁDHÁZY, GY.: Száraztésztagyártás, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 240-241, 1983., ISBN 963-231-623-1

[6] MIGLIORI, M., GABRIELE, D., DE CINDIO, B., POLLINI, C. M.: Modelling of high quality pasta drying: mathematical model and validation. Journal of Food Engineering, 69(4), 387-397, 2005., ISSN 0260-8774

(21)

12

KÜLÖNBÖZ Ő M Ű TRÁGYÁK FIZIKAI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

DETERMINATION OF THE MAIN PHYSICAL PROPERTIES OF THE FERTILIZERS

BALLA Zoltán¹, TAMÁS András, VÁNTUS András, HAGYMÁSSY Zoltán²

1tudományos segédmunkatárs, ballazoltan@agr.unideb.hu

Debreceni Egyetem, Földhasznosítási, Műszaki és Területfejlesztési Intézet

2PhD hallgató, tamasandras@agr.unideb.hu Debreceni Egyetem, Kerpely Kálmán Doktori Iskola

3adjunktus, vantus@agr.unideb.hu

4 egyetemi docens, hagymassy@agr.unideb.hu

Kivonat: A környezet- és költségkímélő módszer a helyspecifikus, „precíziós” tápanyagpótlás, amellyel az adott táblán helyi viszonyokhoz és igényekhez alkalmazkodó tápanyag-kijuttatás valósul meg. A felhasznált műtrágyák fizikai tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól, amelyek jelentősen befolyásolják a talajra juttatott mennyiség területi eloszlását. Kutatásunk során hat különböző, a tápanyag-utánpótlásban igen elterjedt műtrágya fizikai tulajdonságait vizsgáltuk.

Kulcsszavak: műtrágya, környezetvédelem, precíziós gazdálkodás,

Abstract: The even fertilizer distribution is an important demand in agricultural technology. Environment- friendly cultivation technology requires distributing different types of fertilizers more accurately and evenly. For this reason it is necessary to develop fertilizer spreader machines continuously. In developing these machines it is essential to know the physical properties of fertilizers. This study deals with the main factors influencing fertilization, including the surface characteristic, grain (granule) shape, grain hardness, grain size range, specific grain weight. We can determine the following characteristics: particle size and particle size distribution, bulk density, moisture content, and the angle of repose.

Keywords: fertilizer, agricultural, environment-friendly, precision spreading

1. BEVEZETÉS

A növénytermesztésben igen fontos tápanyag utánpótlás nélkülözhetetlen eszköze a műtrágya használata. A műtrágyák precíziós kijuttatása a korszerű tápanyag gazdálkodási rendszer elengedhetetlen feltétele, amely a környezet károsítása nélkül biztosítja a kultúrnövények terméshozamát és minőségét. A környezet- és költségkímélő módszer a helyspecifikus, „precíziós” tápanyagpótlás, amellyel az adott táblán helyi viszonyokhoz és igényekhez alkalmazkodó tápanyag-kijuttatás valósul meg. A felhasznált műtrágyák fizikai tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól, amelyek jelentősen befolyásolják a talajra juttatott mennyiség területi eloszlását. Kutatásunk során hat különböző, a tápanyag- utánpótlásban igen elterjedt műtrágya fizikai tulajdonságait vizsgáltuk.

(22)

13 2. ANYAG ÉS MÓDSZER

A méréseket és kísérleteket a Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Földhasznosítási, Műszaki és Területfejlesztési Intézet anyagvizsgáló laboratóriumában végeztük el 20°C hőmérséklet és 30-40 % relatív páratartalom mellett. Típusonként 50-50 kg légmentesen zárt zsákos műtrágya állt rendelkezésre.

A vizsgálatokhoz a következő műtrágyákat használtuk:

1. NH4NO3

2. YARA Mila 13:13:21 3. Genezis NS 21:24

4. Kálum Klorid (60%-os kálisó) 5. Genezis CAN 27%N Pétisó 6. MAP NP 12:52

A szemcsék érzékszervi vizsgálatai alapján elmondható, hogy a minták a rájuk jellemző konzisztenciával bírnak. Összetapadást, porlást nem tapasztaltunk a mintáknál.

A mérések során használt módszerek

Nedvességtartalom mérése

Az egyéb fizikai jellemzőket nagyban befolyásolja a műtrágyák nedvességtartalma, így célszerű a mérések előtt ezt a vizsgálatot elvégezni. Háromszori ismétléssel, 25 gramm tömegű mintát, 72 órán keresztül 103 ± 1°C hőmérsékleten szárítószekrényben hevítettük. A mintákat alu-tálcára helyeztük (1.ábra). A hevítést követően a mintákat 0,01 g pontosságú analitikai mérleggel mértük le. A szárítás előtt és után mért tömegből számítottuk a nedvességtartalmat [1] [2].

1. ábra. Műtrágya minták, előkészítése

A műtrágyák szemcseösszetétele

A szitaanalízissel (2. ábra) végeztük a szemcsehalmaz méreteloszlásának meghatározását.

Műtrágyaféleségenkét 100-100 gramm tömegű mintát, háromszori ismétléssel, 3 percig rázógéppel rázattuk. Az alkalmazott rostaméretek a következők voltak: 1 mm; 1,25 mm; 2 mm; 2,5 mm; 4 mm. A mintát és a rostamaradékot 0,01 gramm pontosságú analitikai mérleggel mértük le [1] [3].

(23)

14

2. ábra. Szitaanalízis Térfogattömeg meghatározása

Az ömlesztett térfogattömeg meghatározásához 100 mm átmérőjű, 127,4 mm magasságú, 1000 cm³-es mérőedényt használtunk (3. ábra). A műtrágyákat 150 mm magasságból csurgatva, tömörítés nélkül, háromszori ismétléssel púpozottan öntöttük a mérőhengerbe, majd a tetejét lesimítottam és a befoglalt tömeget 0,01 gramm pontosságú analitikai mérleggel mértük le [6].

3. ábra. Térfogattömeg meghatározás Gömbalakúság

A gömbalakúság (ga) meghatározása Sitkei, [6] leírása alapján történt. A geometriai középátmérő és a legnagyobb átmérő aránya alapján a ga = (d1d2d3)^1/3/d3, ahol a d1 a legnagyobb méret, d2 és d3 a rá merőleges két méret. Szabályos gömb esetén az érték egységnyi [4].

3. EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉS

A műtrágyák nedvességtartalma és szemcseösszetétele

A vizsgált műtrágyák nedvességtartalmát és szemcseösszetételét az 1. táblázat tartalmazza. A mérések alapján a kettes minta tartalmazta a legtöbb nedvességet, ami annak vonatkozásában, hogy a szitás frakcionált mérés eredményeként ez a minta tartalmazza szinte a legkevesebb por frakciót (<1 g), ami vizsgált mintára vonatkoztatva 0,0 gramm, így nem okoz nagy problémát a műtrágya szórásakor. Legkevesebb nedvességet, a 4. számú minta tartalmazta, amely a Kálim-klorid volt. Struktúráját tekintve, leginkább durva, és szabálytalan alakú, és a legkeményebb szemcséjű műtrágyaféleség. Ennek tudható be, hogy legkevésbé higroszkópos.

(24)

15

Ez által legkevésbé érzékeny a vizsgált műtrágyák közül a tárolási környezet nedvességtartalmára.

1. Táblázat: A vizsgált műtrágyák nedvességtartalma és szemcseösszetétele

A szemcsefrakciók meghatározása, a szóráskép egyenletességére enged következtetni. Minél több a por frakció egy mintában, annál higroszkóposabb, annál egyenetlenebb a szóráskép. A vizsgált minták frakció szerinti mérését az 1. táblázat és az 5. ábra mutatja.

4. ábra. A vizsgált műtrágyák nedvességtartalma és szemcseösszetétele

A minták közül, a Genezis NS 21:24 minta tartalmazta a legtöbb por (<1) frakciót, és ugyanez a minta tartalmazta a legtöbb 4 mm feletti szemcseméretet is. Ez viszonylag kiugró értéknek számít. A műtrágya, így igen változatos tulajdonsággal rendelkezik mind a vízmegkötő képesség, mind pedig a szóráskép vonatkozásában.

A 2-2,5 mm tartományban találunk egy kiugró értéket, amelyet az NH4NO3 minta szolgáltatott. Azaz a vizsgált minta mennyiségének 70,27 %-a tartozik ebbe a tartományba, amely jóval meghaladja a többi minta e kategória értékét. Megállapítható, hogy emiatt a munkaszélesség alakulására ez kedvező hatással bír az NH4NO3 esetében.

(25)

16 A műtrágyák térfogattömege

A műtrágyák térfogattömege a szállításkor jelentkező kapacitás igénnyel van összefüggésben. A vizsgált műtrágyák térfogattömegét a 6. ábra mutatja.

Megfigyelhető, hogy a legnagyobb térfogattömeggel a Genezis CAN 27%N Pétisó rendelkezik, ami a rossz gömb alakúságnak ttulajdonítható (0,871).

A gömb alakúság mérésénél kapott eredményeket a 2. táblázatban láthatjuk. A legkisebb térfogattömeggel a Genezis NS 21:24 műtrágya rendelkezik, ezért tárolásnál, szállításnál ez igényli a legnagyobb kapacitásokat.

5. ábra. A vizsgált műtrágyák térfogattömege

2. Táblázat: A műtrágyák gömbalakúsága

Globular

NH4NO3 0.971

YARA Mila 13:13:21 ^0.924 Genezis NS 21:24 ^0.739

Kálum Klorid ^0.72

Genezis CAN 27%N ^0.871

MAP NP 12:52 ^0.936

ÖSSZEFOGLALÁS

Összességében elmondható, hogy a műtrágyaszemcsék szórásában fontos szerepet játszó fizikai tulajdonságok közül a legmeghatározóbb tulajdonságokat 6 különböző műtrágya esetén vizsgáltuk. A mért nedvességtartalom, térkitöltés, frakció tulajdonságok a tárolási és szállítási tulajdonságokat befolyásolják. Mindezek mellett nagyon fontos szerepet játszik a munkaszélség, valamint a szóráskép változása egy-egy műtrágya típus esetén. A kapott eredmények számszerűen megmutatják a vizsgált műtrágyák e tulajdonságait, amelyekből a precíziós technológiában is elengedhetetlen egyenletes szóráskép és egyenletes munkaszélesség meglétére következtethetünk. Nem utolsó sorban a vizsgált műtrágyák előállításának tulajdonságaira is támpontot adhat, amellyel például a műtrágyák porosodása csökkenthető.

(26)

17 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

AZ EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA, ÚJ NEMZETI KIVÁLÓSÁG PROGRAMJÁNAK TÁMOGATÁSÁVAL KÉSZÜLT.

GINOP-2.2.1- 15-2016- 000 01ÜZEMMÉRETTŐL FÜGGETLEN KOMPLEX PRECÍZIÓS

SZAKTANÁCSADÁSI RENDSZER KIALAKÍTÁSA CÍMŰ PROJEKT

TÁMOGATÁSÁVAL KÉSZÜLT.

FELHASZNÁLT IRODALOM

[1] BATTÁNÉ GINDERT-KELE, Á., CSIZMAZIA, Z., ANCZA, E., HAGYMÁSSY, Z. Műtrágyaszemcsék néhány fizikai jellemzője. Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás Nr. 26.

Gödöllő 2002. január 15-16. 2. kötet. 165-169 p.

[2] CSIZMAZIA, Z., NAGYNÉ POLYÁK, I., KŐKUTI, A.(2006).: Basic research for the development of fertiliser spreaders. J. Agric. Sci 24 52-57 pp.

[3] CSIZMAZIA, Z. (2008): Hogyan válasszunk függesztett röpítıtárcsás műtrágyaszóró gépet. Agrofórum. 19. évf. 11. sz. 78-80.p.

[4] CSIZMAZIA, Z. (2011): Műtrágyaszóró gépek üzemeltetése. Agro Naplo XV. évf. 8.

szám. 55-56.p.

[5] GINDERT-KELE, Á. (2005): Műtrágyaszemcsék fizikai jellemzői és mozgásuk elemzése. Doktori (Ph.D) értekezés tézisei. Debrecen, 26. p.

[6] SITKEI GY. (1981): A mezőgazdasági anyagok mechanikája, Akadémiai Kiadó (Budapest), 57-65 pp.

(27)

18

METSZ Ő KEREKES FOGVÉSÉS SZÁMÍTÓGÉPES TECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE

COMPUTER AIDED TECHNOLOGICAL DESIGNING OF FELLOWS GEAR PRODUCTION TECHNOLOGY

Balsa Péter¹, Géresi Zoltán Gergő², BODZÁS Sándor³

1Tanszéki Mérnök, balsa.peter@eng.unideb.hu

Debreceni Egyetem, Gépészmérnöki Tanszék, H-4028, Debrecen, Ótemető u. 2-4.

2Technológus, zoltan.geresi@eng.unideb.hu

Debreceni Egyetem, Gépészmérnöki Tanszék, H-4028, Debrecen, Ótemető u. 2-4.

3Ph.D., főiskolai docens, Tanszékvezető helyettes, bodzassandor@eng.unideb.hu Debreceni Egyetem, Gépészmérnöki Tanszék, H-4028, Debrecen, Ótemető u. 2-4.

Kivonat: A publikáció során egy adott fogaskerékpár egyik tagjának legyártásához tervezünk egy Fellows-féle fogazatgyártáshoz használható szerszámot, ún. metszőkereket. Majd ezt egy háromdimenziós CAD rendszerben lemodellezzük. A kutatásunk a szerszámtervezés mellett kiterjedt a fogaskerékgyártás egyik nagy problémájára, az optimalizált prototípusgyártásra. Egy igen komoly mérnöki feladat volt, hogy mindamellett, hogy megfelelő minőségű gyártást vigyünk véghez.

Kulcsszavak: Metszőkerék, fogaskerékgyártás, gyártástechnológia

1. A KIINDULÓ FOGASKERÉK ADATAI

Egy adott egyenes fogazatú hengeres fogaskerékpár egyik kerekéhez terveztünk szerszámot. A fogaskerékpár adatait az alábbi 1. táblázat tartalmazza.

1. Táblázat Fogaskerékpár adatai

Adat 1.Fogaskerék 2.Fogaskerék

Axiálmetszeti modul: m [mm] 5,5

Fogszám: z [db] 25 35

Tengelytáv: a [mm] 165

Fejmagasság: ha [mm] 5,5

Lábhézag: c [mm] 1,375

Lábmagasság: hf [mm] 6,875

Osztóköri osztás: to [mm] 17,2788

Foghézag: js [mm] 0,8639

Teljes fogmagasság: h [mm] 12,375

Működő fogmagasság: hw [mm] 11

Osztóköri fogvastagság: sax [mm] 8,2074

Osztókörátmérő: do [mm] 137,5 192,5

Fejkörátmérő: da [mm] 148,5 203,5

Lábkörátmérő: df [mm] 123,75 178,75

Alapkörátmérő: dak [mm] 129,2077 180,8908

Átéttel: ia 1,4

(28)

19

A 2. Fogaskeréknek elnevezett alkatrész legyártásához tervezünk Fellows-metszőkereket, aminek alapjául a kerék párját az 1. fogaskerék geometriáját vesszük. Ezen elem háromdimenziós modelljét az 1. ábra mutatja be.

1. ábra. Az 1. fogaskerék háromdimenziós modellje

2. A METSZŐKERÉK ADATAI

Az [1.] szakirodalomban található képletek alapján meghatároztuk a metszőkerék adatait. Ezt a 2.és 3. táblázatban foglaltuk össze.

2. Táblázat Metszőkerék adatai I.

Axiálmetszeti modul: m [mm] 5,5

Fogszám: z [db] 25

Tengelytáv: a [mm] 165

Fejmagasság: ha [mm] 5,5

Lábhézag: c [mm] 1,375

Lábmagasság: hf [mm] 6,875 Osztóköri osztás: to [mm] 17,2788 Foghézag: js [mm] 0,8639 Teljes fogmagasság: h [mm] 12,375 Működő fogmagasság: hw [mm] 11 Osztóköri fogvastagság: sax [mm] 8,2074 Osztókörátmérő: do [mm] 137,5 Fejkörátmérő az 1. síkban: da [mm] 148,5 Lábkörátmérő az 1. síkban: df [mm] 123,75

(29)

20 3. Táblázat Metszőkerék adatai II.

Alapkörátmérő az 1. síkban: dak [mm] 129,2077

Átéttel: ia 1,4

Profilszög: α_f[°] 20

Profileltolási tényező: x 0

Alapprofilszög: α_s [°] -6

Az alapsík fajlagos távolsága az 1. síktól 2 Fogvastagság az alapsíkban: s0 [mm] 8,63938 Fogvastagság az 1-es síkban: s01 [mm] 53,82022 Fogvastagság az 2-es síkban: s02 [mm] 24,7196

Hátszög: α_x [°] 0,248361

Metszőkerék fejszalagvastagsága az 1-es síkban: [mm] 0,47

A mértek elhelyezkedését a 2. ábra mutatja be

2. ábra. A metszőkerék méretei (Saját szerkesztés [1.] alapján])

Ezen méretek alapján elkészítettük a metszőkerék háromdimenziós CAD modelljét, Amit a 3.

és 4. ábra tartalmaz.

3. ábra. A metszőkerék háromdimenziós modellje

(30)

21

4. ábra. A metszőkerék élgeometriája 2. TECHNOLÓGIAI FOLYAMAT MODELLEZÉSE

A kutatásunk a szerszámtervezés mellett kiterjedt a fogaskerékgyártás egyik nagy problémájára, az optimalizált prototípusgyártásra. Egy igen komoly mérnöki feladat volt, hogy mindamellett, hogy megfelelő minőségű gyártást vigyünk véghez. A hagyományos FELLOW típusú gépen egy átállás mérve és számolva 0,5-0,75 óra. Ha szerszámcsere nem szükséges.

Kielemeztük az átállás fázisait szerszámcserét figyelembe véve:

- Kész munkadarab eltávolítása - Szerszám leválasztása

- Cserekerék számítás (minden esetben számolni kell) - Cserekerekek cseréje

- Szerszámválasztás - Munkadarab behelyezése

Továbbá részletesen kiértékeltük a szerszám és munkadarab viszonyait. A leírt pálya igen bonyolult és több fázisból áll. Az alternáló mozgás mellett a szerszám és a munkadarab összeforog, amely így tisztán legördülő pályát ad, akár két fogaskerék. Tehát az ns, mint a szerszám fordulatszáma és az nw, mint a munkadarab fordulatszáma képezi a legördülő mozgást A pálya modellezése egy fontos feladat volt, hogy megértsük, hogyan lehetne megvalósítani a pályát CNC gépen. Egy körasztal segítségével megvalósítható a mozgásleképzés. A munkadarab rögzítése egy az asztalhoz erősített tokmánnyal megvalósítható.

(31)

22

5.ábra. Fellow-eljárás mozgásviszonyai

A CNC (Computerized Numerical Control) gépek saját vagy szabványosított programnyelven képesek a pályákat leírni. A célunk az volt, hogy megvalósítható legyen a programozott pályavezérlés. A végső megoldás egy makró program lett, amely kizárólag paraméterekből áll. Szükséges a fogszám, a modul és a munkadarab vastagsága a technológiai paramétereken kívül. A szerszámtár megléte biztosítja, a számolt szerszám paramétereit. Egy hivatkozás sorozat után a kitöltött szerszám megjelenik a főprogramban. Az alapbeállításban bizonyos lépésközök vannak definiálva, amelyet rendszerint felül lehet írni, függően, hogy mire van szüksége a felhasználónak, nagyolásra vagy simításra. A megírt makrózott pálya egy logikusan végigkövetett műveleti sorrendeket követő programból született meg. 72 paraméterből áll.

A program egy szerszámcsere pontról indul, ahol a gép beváltja a szerszámot a hozzá tartozó átmérő, és hosszparaméterekkel együtt a 4 tengelyt kihasználva leképezhető a mozgás.

A gép holtjátékaival számolva a bemérést követően kizárólag forgatjuk az asztalt így nem szükséges több tengelyen síkbeli mozgást végezni. Az alternáló mozgást a Z tengelyen oldjuk meg. A pozícióba forgatott főorsó osztásközökkel növekményes rendszerben működik.

Számos technológiai paramétert kellett definiálni ahhoz, hogy működőképes programot kapjunk ehhez, szükség volt az összes fogkapcsolódáshoz szükséges mennyiségre (modul, fogszám, c* stb.) ezekből képeztünk paramétereket. A paramétereket a program első soraiban kell definiálni, gyakorlatilag egy programfát hoztunk létre, amely tartalmazza a megadott paramétereket, a számított paramétereket és a ciklusleírást.

6.ábra. Részlet a CNC programból

(32)

23 3. TECHNOLÓGIAI HÁTTÉR

A szerszám választása is paraméterből történik, hiszen a fogszámot és a modult a szerszám nevében elrejtettük, így a szerszámtárból közvetlenül elérhető. A vágósebesség a gyalulás technológiai paramétereire vonatkoztatható.

A kettőslöketet, mint technológiai paramétert nem ismeri a CNC gép vezérlése. Így át kellett dolgozni a főmozgást [mm/min] mértékegységre.

(1) (2)

Ebből ismeretlen az s= kettőslöket hossza

Technológiai paramétert nem ismeri a CNC gép vezérlése. Így át kellett dolgozni a főmozgást [mm/min] mértékét.

(3) (4) (5) Ahol:

lr = ráfutás a munkadarabra [mm];

lt = túlfutás a munkadarabon [mm];

L = a munkadarab hossza [mm];

n = kettőslöket [mm/kettőslöket];

vkm = átlagos vágósebesség [mm / perc]

A teljesítményszükségletet is vizsgálnunk kellett hogy pontosabb képet kapjunk így meghatároztunk egy közepes forgácsvastagságot és egy forgács keresztmetszetet.

(6) [N] (7)

(8)

(33)

24 Ahol:

A = forgácskeresztmetszet [mm²];

a = fogásmélység [mm];

f = előtolás [mm];

Fv = főforgácsoló erő [N];

Pv = teljesítményigényigény [W]

A kezdő fogás a legnagyobb itt lép fel a legnagyobb teljesítmény.

4. ÖSSZEFOGLALÁS

Fellow féle metszőkerékkel történő gyorsabb prototípusgyártás volt a megoldandó feladatunk.

Adott fogaskerékpár figyelembevételével megterveztük a számunkra ideális szerszámot.

Felmérve az adott gyártástechnológiát a számítógéppel vezérelt szerszámgép mellett döntöttünk A továbbiakban ISO programnyelven CNC programot írtunk a körüljárhatóság és az alkotott pályamodell alapján. A gép paramétereit figyelembe véve egy közel ideális technológiát programoztunk, amely kevésbé megterhelő a Z-tengely számára.

5. FELHASZNÁLT IRODALOM

[1] DUDÁS I.: Gépgyártástechnológia III. A. Megmunkáló eljárások és szerszámai. B.

Fogazott alkatrészek gyártása és szerszámaik, Egyetemi tankönyv., Műszaki Kiadó, 2011., p. 538, ISBN 978-963-16-6531-4

[2] KODÁCSI J.: Gépgyártás,Kecskeméti Főiskola, Kecskemét, 2010, p. 275 [3] ERNEY GY.: Fogaskerekek,Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1983, p. 460.

[4] TERPLÁN Z.: Gépelemek IV.,Kézirat, Tankönyvkiadó, Budapest, 1975

[5] SZENICZEI L., ERNEY GY.: A fogaskerékgyártás zsebkönyve, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1965., p. 447.

[6] SASI NAGY I.: Fogazószerszámok tervezése. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.

[7] MÁTYÁSI GY., SÁGI GY.: Számítógéppel támogatott technológiák, CNC, CAD, CAM, Műszaki Kiadó, Budapest, 2012, 3. kiadás, ISBN 978-963-16-6048-7