WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Федоров Олег Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

МОЛОТКОВОЙ ДРОБИЛКИ

ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СПОСОБА СЕПАРАЦИИ

Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чебоксары – 2010

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»

(ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Широбоков Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Савиных Петр Алексеевич кандидат технических наук, доцент Скурыгин Иван Николаевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится 29 апреля 2010 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.070.01 при ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 428003, г.Чебоксары, ул. К. Маркса, 29, ауд. 222.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия».

Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

http://www.academy21.ru в разделе «Новости» « » марта 2010 г.

Автореферат разослан « » марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук С.С. Алатырев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основными машинами для измельчения зерна в комбикормовой промышленности и сельскохозяйственных предприятиях являются молотковые дробилки. Наиболее часто на предприятиях используют дробилки типа ДКМ, КДУ и т.п. Данные машины имеют ряд недостатков: вопервых, при попадании в камеру дробления инородных предметов (камней, металлических предметов) сепарирующие решета, а иногда и молотки выходят из строя или вызывают интенсивный износ рабочих органов; во-вторых, более крупные частицы зерна под действием центробежных сил перекрывают выход частицам, достигшим необходимых размеров, что приводит к интенсивному образованию пылевидной фракции, износу дек, решёт и молотков, а также повышенному расходу энергии.





В последнее время промышленностью резко сокращен выпуск технических средств для отрасли животноводства, большинство из них закупается в странах ближнего и дальнего зарубежья.

Из-за медленного освоения производством новых машин в животноводстве сохраняется высокая трудоемкость обслуживания животных и получения продукции, которая в пять и более раз выше, чем во многих западных странах.

В связи с этим создание надежных, экономичных машин и совершенствование параметров существующих является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА по теме: «Повышение эффективности машин и оборудования АПК» (номер государственной регистрации 01200960954).

Цель исследования. Целью работы является повышение эффективности функционирования молотковой дробилки путём совершенствования способа сепарации воздушно-продуктовой смеси в циклоне-сепараторе.

В соответствии с поставленной целью обозначены следующие задачи исследования:

расширить функциональные возможности молотковой дробилки зерна путем разработки сепарирующего устройства;

теоретически обосновать конструктивно-технологические параметры циклона-сепаратора;

экспериментально определить оптимальные конструктивнотехнологические параметры модернизированной дробилки зерна, обеспечивающей получение готового продукта соответствующего зоотехническим требованиям для всех видов сельскохозяйственных животных, при минимальных энергозатратах и высокой пропускной способности;

провести испытания дробилки кормов в производственных условиях и оценить ее энергетическую и экономическую эффективность.

Объект исследования. В качестве объекта исследования выбран технологические процессы измельчения зерна в дробилке и сепарации дерти в циклоне-сепараторе.

Предмет исследования. Технологический процесс измельчения зерна и сепарации дерти.

Методика исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы стандартные методики с применением физического и математического моделирования.

На защиту выносятся следующие основные положения:

конструктивно-технологическая схема дробилки зерна с циклономсепаратором;

теоретическое обоснование параметров циклона-сепаратора;

оптимальные конструктивно-технологические параметры модернизированной молотковой дробилки зерна;

результаты производственных испытаний дробилки с циклономсепаратором, её энергетическая и экономическая эффективность.

Научная новизна работы заключается в следующем:

обоснована конструктивно-технологическая схема дробилки зерна с циклоном-сепаратором (патент на полезную модель РФ № 83946);





получены аналитические зависимости, позволяющие определить параметры сепарирующего решета в зависимости от требуемого размера измельченных частиц;

получены эмпирические модели, позволяющие оптимизировать конструктивно-технологические параметры модернизированной молотковой дробилки зерна, обеспечивающей получение готового продукта, соответствующего зоотехническим требованиям для всех групп сельскохозяйственных животных, при минимальных энергозатратах.

Практическая значимость и реализация результатов исследования.

Проведенные исследования позволили усовершенствовать дробилку зерна, обладающую высоким качеством выполнения технологического процесса, низким удельным расходом энергии и обеспечивающую производительность до 2 т/ч.

Опытный образец машины внедрён в СПК "Валожикьинский" Удмуртской Республики. Результаты могут быть использованы проектноконструкторскими организациями.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительные отзывы:

на научно-практических конференциях профессорскопреподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА в 2008 – 2010 гг.;

на Х Международной конференции «Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве» (г. Углич 16.09 – 17.09.08г.);

на VIII выставке – сессии инновационных проектов республиканского молодёжного форума (г. Ижевск 15.10 – 16.10.09г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано семь работ, в том числе один патент РФ на полезную модель, одна научная статья в издании, рекомендуемом ВАК РФ и научная статья в зарубежном издании.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, 14 таблиц и приложений. Список литературы включает 126 наименований, в т.ч. на иностранном языке – 5.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, степень ее разработанности, определены цель и объект исследования, раскрыта научная новизна работы, ее практическая значимость, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ» на основе литературных и патентных источников проведен анализ наиболее распространенных конструкций молотковых дробилок открытого и закрытого типов. Приведена классификация молотковых дробилок. Рассмотрены наиболее распространенные конструктивно-технологические схемы сепарации измельченного материала в дробилках зерна. Представлены зоотехнические требования к концентрированным кормам для всех групп сельскохозяйственных животных.

Научной основой работ по измельчению зерна и сепарации измельченного зерна являются труды В.П. Горячкина, В.Р. Алешкина, С.В. Мельникова, В.Г. Мохнаткина, П.М. Рощина, В.А. Сысуева, П.А. Савиных, В.И. Сыроватки, S.M.Henderson, E.J.Sebestuen, Latimier I. и других ученых. Анализ их работ показал, что большинство молотковых дробилок закрытого типа имеют низкую надежность и не обеспечивают качества измельчения зерна согласно зоотехническим требованиям вследствие несвоевременного отвода, измельченного продукта. На качество измельченного материала оказывают влияние множество факторов, но наибольшее значение имеет способ сепарации измельченного продукта.

Одним из методов повышения эффективности работы молотковых дробилок является организация рабочего процесса по открытому типу с сепарацией измельчаемого материала вне камеры измельчения. Основным преимуществом организации работы таким способом является своевременный вывод измельченного продукта из дробильной камеры и, как следствие, отсутствие переизмельчения.

По разделу сделаны следующие выводы:

из проведенного анализа конструктивно-технологических схем молотковых дробилок следует, что наилучшее качество измельчения достигается в молотковых дробилках с сепарацией измельченного материала вне камеры измельчения;

для сепарации измельчённого материала в молотковых дробилках зерна наиболее эффективными являются гладкие пробивные решёта с круглыми отверстиями, так как они обеспечивают сепарацию измельченных частиц наибольшего числа зерновых культур;

наибольшая производительность достигается в молотковых дробилках с организацией рабочего процесса по открытому типу.

Во втором разделе «ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЕПАРИРУЮЩЕГО РЕШЕТА» представлена конструктивно-технологическая схема циклонасепаратора (рис.1). Для реализации новой технологической схемы сепарации изменена конструкция молотковой дробилки зерна типа КДУ – удалено сепарирующее решето из камеры измельчения и установлено решето новой конструкции в циклоне 1 дробилки. В данном случае разделение измельченного материала происходит на сепарирующем решете 2. Частицы, достигшие нужного размера, проходят между стенкой циклона и сепарирующего решета и выгружаются, а недоизмельченные частицы идут на повторное измельчение.

Рисунок 1 – Конструктивно-технологичес- движение частицы переходит в движекая схема циклона-сепаратора ние вдоль стенок решета циклона.

Рисунок 2 – Схема к изучению движения по цилиндрической части решета Частицу зерна, принимаем за материальную точку массой m. Приложим к ней действующие внешние силы. Кроме силы тяжести mg, действует сила давления скоростного потока воздуха Р, которая определяется по формуле:

где – плотность воздуха, кг/м3;

v отн – скорость воздушного потока относительно частицы, м/с;

S – Миделево сечение частицы, м2.

Применим принцип освобождаемости от связей и заменим действия поверхности решета нормальной реакцией N и силой трения Fтр.

Для удобства расчётов воспользуемся цилиндрической системой координат, формулы перехода между системами координат имеют вид:

Запишем уравнения движения в проекциях на оси координат. При этом нормаль направлена к центру кривизны, касательная ось в сторону возрастания дуговой координаты; бинормальная ось совпадает с осью z.

,, – соответственно угловая координата, угловая скорость и ускорегде ние изменения угловой координаты;

Fтр, Fтр – проекции силы трения на оси естественного триэдра;

– проекция ускорения частицы на ось Z.

Представим проекции силы трения следующим образом:

cos( F ), cos( F z ) – направляющие косинусы вектора силы трения;

где v – абсолютная скорость частицы.

Абсолютную скорость частицы определяем по следующей зависимости:

Таким образом, уравнения систем (3),(4) вместе с уравнением поверхности R и уравнением (5) позволяют определить закон движения точки x f1 (t ), у f 2 (t ), z f 3 (t ), нормальную реакцию N, силу трения Fтр и ее проекции Fтр, Fтр.

Уравнения системы (3) с учетом формул (1) и (4) примут вид:

v - скорость воздушного потока в циклоне, м/с.

где Подставим второе, четвертое и пятое уравнения системы (6) в первое и третье уравнения системы (6). Получим нелинейные дифференциальные уравнения второго порядка:

Представим решение системы дифференциальных уравнений в виде разложения искомых функций в степенной ряд Маклорена, исходя из начальных условий, заданных в момент времени t=0.

Задавшись различными величинами радиуса и в зависимости от этого получим значение высоты цилиндрической части циклона, а также законы движения частицы. Анализ этих законов показывает, что при величинах R 0,19 м частица проходит незначительное расстояние по поверхности решета за счет больших сил трения, что снижает качество сепарации.

Используя программу, составленную на языке «QBasic», по вышеприведенному алгоритму, определили следующие рациональные параметры цилиндрической части сепарирующего решета: величина радиуса – R = 0,19…0,22 м;

высота – h = 0,14…0,17 м.

Подставив значения параметров в начальный момент времени при величине радиуса R = 0,20 м и высоте h = 0,15м, получаем закон движения частицы в цилиндрической части сепарирующего решета:

На следующем этапе рассмотрим движение частицы, которая переходит с цилиндрической на коническую часть решета (рис. 3).

точки на касательную: v0 vk, на бинормаль: v0 vk cos, на нормаль: v0 0.

Выражения для проекций силы трения на оси координат аналогичны формулам (4) и имеют вид:

Скорость частицы v определяется аналогично формуле (5):

На конической поверхности решета скорость воздушного потока снизится, при этом воздух будет проходить сквозь отверстия решета в зарешетное пространство. Следовательно, влияние силы динамического напора Р становится пренебрежимо мало и при составлении системы дифференциальных уравнений (14) это слагаемое можно исключить. Получим уравнение движения несвободной материальной точки по сепарирующей поверхности.

Из второго уравнения системы (14) выразим величину нормальной реакции опоры.

Представим дифференциальные уравнения в более привычном виде:

Аналогично представим решение системы дифференциальных уравнений (16) в виде разложения искомых функций в ряд Маклорена (9).

Используя программу, составленную на языке «QBasic», по вышеприведенному алгоритму, определили следующие рациональные параметры конической части сепарирующего решета: величина радиуса – R = 0,19…0,22 м, угол полураствора конуса – = 12°…16°. Подставив значения параметров в начальный момент времени при величине радиуса R = 0,20 м и угле полураствора конуса = 14°, получаем закон движения частицы в конической части сепарирующего решета:

Измельченная частица гарантированно пройдет сквозь сепарирующее отверстие, если её центр тяжести рис. 4 окажется ниже горизонтальной плоскости, проходящей через середину сепарирующего решета.

Рисунок 4 – Схема для определения размера отверстия dотв сепарирующего решета На измельченную частицу действует сила F, которую можно определить по следующей формуле:

где Р – разница давлений внутри сепарирующего решета и в зарешетном пространстве, Н/м2;

Под действием силы F частица измельченного материала проходит расстояние l=(в/2 + dср /2), которое можно определить по выражению:

Время t из выражения (19) определяется следующим образом:

Время на прохождение частицей расстояния dотв- dср находится из следующего выражения:

Приравняв правые стороны выражений (20) и (21), получаем:

Для удобства расчетов массу частицы m выразим через плотность 1 и тогда выражение, выглядит следующим образом:

Подставив формулу (23) в выражение (22) и проведя необходимые преобразования, окончательно получаем выражение для определения dотв:

Таким образом, получено выражение, позволяющее определить размеры отверстий сепарирующего решета dотв в зависимости от требуемого модуля помола и скорости движения измельченных частиц по поверхности решета.

Подставив в формулу (24) конкретные числовые значения, определяем, что для получения модуля помола dср=1,5…1,6 мм диаметр отверстий сепарирующего решета должен быть равен dотв=5,8…6,4 мм.

Так как не все частицы могут двигаться по касательной к сепарирующей поверхности, рассмотрим движение измельченных частиц зерна, которые движутся ближе к центру циклона при выходе из продуктопровода в циклонсепаратор (рис. 5).

Введём декартовую систему координат OXYZ и цилиндрическую системы координат.

Связь между этими координатами:

где 0 – угол поворота радиус-вектора до положения, соответствующего началу криволинейного движения в поле касательных сил от воздушного потока.

В касательном направлении:

По мере продвижения частицы в радиальном направлении к сепарирующей поверхности воздушный поток в решетном пространстве перестает действовать, в то время по касательной к траектории движения частица приобретает дополнительную скорость за счет действия центробежного потока. Траектория частицы в плоскости OXY отклоняется от прямолинейной.

Таким образом, к скорости v добавляется скорость v от центробежных сил воздушного потока циклона:

Следовательно, под действием динамического потока происходит движение с ускорением и частица приобретает дополнительную скорость:

На ширине градиент центробежного потока в радиальном направлении не изменён, поэтому формула ускорения упрощается:

Однако необходимо учитывать, что абсолютная скорость частицы постоянно изменяет своё направление в пространстве.

Рисунок 6 - Схема для определения vабс Вектор скорости отклонился от первоначального направления на угол, который определяем по теореме синусов:

При этом в радиальном направлении частица переместится на расстояние:

В касательном направлении частица переместится на расстояние:

По указанному алгоритму можно последовательно рассчитать скорость vабс и траекторию точки за время движения до тех пор, пока радиальное положение точки не станет равным R в, т.е. точка не переместится на в вдоль радиуса. Далее происходит уменьшение скорости воздушного центробежного потока от значения vотн до 0,1vотн вблизи стенок решета.

В этом случае касательная скорость будет определяться выражением:

Причем значение скорости:

где Ri – текущий радиус положения частицы.

В полярной системе координат координаты частицы определяются углом поворота:

и радиус - вектором:

где i – этап вычисления В таком случае модуль радиус-вектора по теореме косинусов равен:

В результате расчетов определено, что угол в момент столкновения частиц изменяется в пределах 19…39. При значениях углов до удара, совпадающих с расчетными, частицы не будут отскакивать от поверхности решета, а продолжат скольжение по его поверхности, следовательно, рассмотренные ранее законы движения будут справедливы и для этих частиц.

В третьем разделе «ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ» изложена программа экспериментальных исследований, описана методика их проведения и обработки полученных данных, применяемые приборы, измерительные устройства и оборудование, приведено описание лабораторной установки (рис. 7 а,б).

Установка состоит из камеры измельчения 1, ротора 2, вентилятора швырялки 3, циклона-сепаратора 4, сепарирующего конуса 5, продуктопровода 6, ловушки 7, обратного продуктопровода 8, питающего бункера 9 и перегородки бункера 10. Привод ротора и вентилятора-швырялки осуществляется от трёхфазного асинхронного двигателя. Дробилка зерна работает следующим образом: подлежащее измельчению зерно загружается в бункер 9.

При открытии задвижки зерно поступает в камеру измельчения 1, в которой получают воздушно-продуктовую смесь (дерть), состоящую из пылевидных частиц, требуемого размера и недоизмельчённых зёрен, а также различных инородных твёрдых включений.

Рисунок 8 –Конические сепарирующие реше- Рисунок 9 – Способ установки сепарита диаметром отверстий 4, 6 и 8 мм рующего решета в циклоне Полученная смесь под действием воздушного потока, создаваемого ротором 2, и всасывающего действия вентилятора-швырялки 3 поступает в камеру вентилятора-швырялки 3, в которой частицы смеси дополнительно ускоряются и через продуктопровод 6 поступают в циклон-сепаратор 4, во внутренний объём сепарирующего конуса 5, где происходит разделение дерти на частицы, достигшие необходимого размера и частицы, требующие дополнительного измельчения. Недоизмельченные частицы по продуктопроводу 8 поступают в камеру измельчения 1, а готовый продукт выводится из циклона-сепаратора.

При этом инородные твёрдые включения смеси, имеющие больший удельный вес, чем остальные частицы смеси, оседают в ловушке твёрдых включений 7.

Для изготовления конических сепарирующих решет использовали гладкие пробивные решёта из оцинкованной стали (ТУ 23.2.2068-89) с круглыми отверстиями диаметром 4, 6 и 8 мм (рис. 8).

Для установки сепарирующего решета, а также для последующей замены решёт, корпус циклона-сепаратора выполнен разъемным (рис. 9).

В качестве критериев оптимизации рабочего процесса дробилки приняты:

остаток на сите 3 мм (в процентах к исходной массе продукта);

содержание целых зёрен в готовом продукте (в процентах к исходной массе).

удельные затраты энергии с учётом степени измельчения, кВтч/(тед.ст.изм);

В четвертом разделе«РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДРОБИЛКИ ЗЕРНА» представлены результаты исследований, полученные в лабораторных и производственных условиях.

Для предварительной оценки влияния основных факторов на показатели рабочего процесса дробилки проведены исследования с использованием методов однофакторного эксперимента, которые показали (рис. 10), что при изменении величины подачи материала в интервале от 0,70 до 2,20 т/ч модуль помола снижается с 1,63 до 1,32 мм при этом наименьшее значение остатка на сите мм наблюдается при подаче – 1,45 т/ч.

При увеличении зазора между декой и молотком с 2 до 6 мм (рис. 11) значение модуля помола возрастает с 1,26 до 1,63 мм, величина остатка на сите 3 мм возрастает с 0,3 до 3,0 %. Величина удельных энергозатрат снижается с 5,67 до 4,82 кВт·ч/(т·ед.ст.изм.).

Увеличение диаметра отверстий решета с 4 до 8 мм (рис. 12) приводит к возрастанию модуля помола с 1,15 до 2,03 мм удельные энергозатраты при этом увеличиваются с 4,82 до 6,28 кВт·ч/(т·ед.ст.изм.).

Уменьшение диаметра воздуховода на входе в циклон-сепаратор с 148 мм до 74 мм (рис. 13), приводит к возрастанию удельных энергозатрат с 4, кВт·ч/(т·ед.ст.изм.) до 6,53 кВт·ч/(т·ед.ст.изм.), величины модуля помола снижается с 1,63 мм до 1,24 мм.

модуль помола dср, мм Рисунок 14 – Зависимость модуля помола от диаметра отверстий сепарирующего решета Для теоретических зависимостей (24) проведены исследования по влиянию величины диаметра отверстий на модуль помола, анализ полученных зависимостей показывает, что экспериментальные и теоретические зависимости (рис. 14) совпадают с вероятностью 95%.

На основании результатов однофакторных экспериментов для дальнейших исследований выбраны следующие факторы:

зазор между молотками ротора и декой (x1);

диаметр отверстий сепарирующего решета (x2);

величина подачи исходного материала (x3);

диаметр воздуховода на входе в циклон-сепаратор дробилки (x4).

Таблица 1 – Факторы и уровни варьирования Зазор между молотком ротора и декой Zд, мм Величина подачи исходного Диаметр воздуховода на входе в циклон дробилки D, мм Исследования проводились на зерне ячменя сорта Раушан влажностью 12,5…12,9 % с эквивалентным диаметром зерна 4,53 мм.

Реализован план Бокса (В4) для четырех факторов и после обработки результатов экспериментальных исследований на персональном компьютере с помощью программы Statgraphics plus version 3.0 получены математические модели рабочего процесса. Проверку воспроизводимости опытов (однородности дисперсии) при анализе опытных данных определяли с помощью критерия Кохрена. Адекватность моделей оценивалась по F-критерию Фишера. Достоверность соответствия математической модели реальному процессу составила 95%.

После исключения незначимых факторов, определенных по критерию Стьюдента, математические модели приняли вид:

0,438 х3 х4 0,807 х4.

Анализ полученных математических моделей (42,43,44) показал, что на удельные энергозатраты дробилки (y3) наибольшее влияние оказывают величина подачи измельчаемого материала (x3) и диаметр воздуховода на входе в циклон-сепаратор дробилки (x4), а на содержание целых зёрен в готовом продукте (y2) и остаток на сите 3 мм (y1) – диаметр отверстий сепарирующего конического решета (x2).

отверстий сепарирующего решета чи и диаметра отверстий сепарирующего решета D,мм 148, 118, 74, в циклон-сепаратор дробилки и диаметра отверстий сепарирующего решета 148, 118, 74, решета – dотв= 6,2…7,2 мм; диаметр воздуховода на входе в циклон-сепаратор D=114,7…148 мм; величина подачи измельчаемого материала Q =1,52…1,96 т/ч.

При этих значениях измельченный продукт соответствует зоотехническим требованиям для всех групп животных, а величина удельных энергозатрат составляет Э=2,7…2,94 кВтч/(тед.ст.изм.).

В 2008 году в СПК «Валожикьинский» Можгинского района Удмуртской Республики проведены испытания модернизированной молотковой дробилки зерна (рис. 19) с диаметром отверстий сепарирующего решета dотв = 6,0 мм.

По результатам испытаний установлено, что молотковая дробилка обеспечивает производительность Q =1,9 т/ч, измельченный продукт соответствует зоотехническим требованиям для всех групп животных, а удельные энергозатраты при этом составили Э = 2,8 кВтч/(тед.ст.изм.).

В пятом разделе «ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ МОЛОТКОВОЙ ДРОБИЛКИ ЗЕРНА» представлены расчеты экономической эффективности использования экспериментальной молотковой дробилки зерна в сравнении с серийно выпускаемой и сходной по техническим, технологическим и эксплуатационным показателям молотковой дробилкой КДУ - 2.

В результате расчета годовая экономия составила 31270 рублей (в ценах 2009 г.), а экономический эффект – 27520 рублей при измельчении 1533 т зерна.

Срок окупаемости составил 0,48 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана конструктивно – технологическая схема дробилки зерна с сепарацией измельченного материала вне камеры измельчения (патент на полезную модель №83946), обеспечивающая качественное измельчение зерна при минимальных энергозатратах.

2. Теоретически определены значения конструктивных параметров сепарирующего решета циклона-сепаратора: величина радиуса цилиндрической части – R = 0,19…0,22 м, высота цилиндрической части – h = 0,14…0,17 м, угол полураствора конической части – =12°…16°. Получено выражение (24), позволяющее определить диаметр отверстий сепарирующего решета в зависимости от требуемого модуля помола. Для получения модуля помола величиной dср = 1,5…1,6 мм (подходящего для всех групп сельскохозяйственных животных) необходимо устанавливать сепарирующее решето, диаметр отверстий которого лежит в пределах dотв = 5,8…6,4 мм.

3. Получены аналитические зависимости и эмпирические модели, описывающие рабочий процесс модернизированной молотковой дробилки.

4. Экспериментально установлены оптимальные конструктивно – технологические параметры дробилки: диаметр отверстий сепарирующего решета – dотв= 6,2…7,2 мм; диаметр воздуховода на входе в циклон-сепаратор – D=114,7…148 мм; величина подачи измельчаемого материала Q = 1,52…1,96 т/ч.

При этих значениях измельченный продукт соответствует зоотехническим требованиям для всех групп животных, а величина удельных энергозатрат составляет Э=2,7…2,94 кВтч/(тед.ст.изм.).

5. По результатам производственных испытаний модернизированной дробилки зерна установлено снижение энергоемкости процесса до 26 % по сравнению с базовым вариантом. Годовой экономический эффект составил 27520 рублей (в ценах 2009 г.) при измельчении 1533 тонн зерна. Срок окупаемости 0,48 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных трудах:

1. Широбоков, В.И. Модернизированная дробилка фуражного зерна / В.И.

Широбоков, А.Г. Иванов, О.С. Федоров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2010. – №1. – С.21 – 23.

2. Пат. №83946 Российская Федерация, МПК В 02 С 13/00, Дробилка для фуражного зерна / В.И. Широбоков, Ф.Г. Стукалин, В.А. Жигалов, В.А.

Николаев, О.С. Федоров; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА – №2008141746/22; заявл.21.10.08; опубл.27.06.09, Бюл.№18 – 2с.: ил.

3. Fiedorov O., Turubanov N. Wstepne resultaty badan zmodernizowanego rozdrabniacza parz kdu-2 // Problemy intensyfikacji produkcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska i standardow ue: XV Miedzynarodowa konferencja naukowa. – Warszawa, 2009. – S. 92 – 96.

4. Федоров, О.С. Теоретические предпосылки движения дерти по сепарирующей поверхности конического решета / О.С. Федоров, В.И. Широбоков // Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве: сборник докладов Х Международной науч.-практ. конференции, 16 – 17 сен. 2008 г. – Углич, 2008. – Т.2. – 5. Широбоков, В.И. Разработка конструкции циклона для сепарации дерти в дробилках зерна / В.И. Широбоков, О.С. Федоров, А.С. Фурин // Научный потенциал – аграрному производству: материалы Всероссийской науч.практ. конф.посвященной 450-летию вхождения Удмуртии в состав России, 26 – 29 фев.2008 г. – Ижевск: Ижевская ГСХА 2008. – Т.1. – С. 231 – 6. Федоров, О.С. Совершенствование конструкции зерновых молотковых дробилок / О.С. Федоров // Интеллектуальные системы в производстве. – 2008. – №2. – С.110 – 113.

7. Федоров, О.С. Оптимизация конструктивно - технологических параметров молотковой дробилки зерна / О.С. Федоров, В.И. Широбоков // Вестник Ижевской ГСХА. – 2009. – №3 – 4(20 – 21). – С.23 – Подписано в печать 19.03.10 г. Формат 6084 1/16.

Усл. печ. л 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая,

 
Похожие работы:

«Шпилёв Евгений Михайлович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРЕУГОЛЬНОГО ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Благовещенск – 2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Дальневосточный государственный...»

«Самсонов Юрий Алексеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ВНУТРЕННИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – Пушкин – 2014 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального...»

«ЕРЕМОЧКИН СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2014 Работа выполнена на кафедре Электротехника и автоматизированный электропривод Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«СЫЧУГОВ Юрий Вячеславович ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА СЕВЕРО-ВОСТОКЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Киров-201 Работа выполнена в Государственном научном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства...»

«МАЧНЕВ АЛЕКСЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПОДПОЧВЕННО-РАЗБРОСНОГО ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук ПЕНЗА – 2011 Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Пензенская государственная сельскохозяйственная академия (ФГОУ ВПО...»

«Волков Владимир Сергеевич РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Санкт-Петербург-2014 Диссертация выполнена на кафедре Энергообеспечение производств и электротехнологии в АПК в Федеральном государственном бюджетном...»

«КАБАШОВ Владимир Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СЕЛЬСКИХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 10 (6) кВ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРОВЫХ И ГОЛОЛЕДНЫХ НАГРУЗОК Специальность 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва 2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Башкирский государственный аграрный...»

«КОНОВАЛОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ПАРАМЕТРОВ ОДНОВАЛЬЦОВО-ДЕКОВОГО ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ ЗЕРНА Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Улан-Удэ – 2013 Работа выполнена на кафедре Пищевая и аграрная инженерия ФГБОУ ВПО Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления Научный руководитель доктор...»

«Спиридонов Анатолий Борисович ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2014 1 Работа выполнена на кафедре Технологии и оборудование пищевых и перерабатывающих производств Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«КОВАЛЕВ Михаил Михайлович ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ УБОРКИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва - 2009 Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский, проектно-технологический институт механизации льноводства Россельхозакадемии (ГНУ ВНИПТИМЛ Россельхозакадемии) доктор технических...»

«Беляков Андрей Владимирович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОСЕВА СЕМЯН БАХЧЕВЫХ С МОДЕРНИЗАЦИЕЙ ПОЛОЗОВИДНОГО СОШНИКА Специальность: 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград 2007 2 Работа выполнена на кафедре: Сельскохозяйственные машины ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия Научный руководитель : доктор с.-х. наук, профессор Цепляев...»

«Мерецкий Сергей Викторович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРЯМОГО ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ НА СКЛОНОВЫХ ПОЧВАХ Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Воронеж – 2011 Работа выполнена на кафедре Технический сервис в АПК ФГБОУ ВПО Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина Научный руководитель : доктор технических наук,...»

«МИРОНЕНКО Денис Николаевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ ТРУДНОВЫДЕЛИМЫХ ПРИМЕСЕЙ И БИОЛОГИЧЕСКИ НЕПОЛНОЦЕННЫХ ЗЕРНОВОК ПРИ ОБРАБОТКЕ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА ПШЕНИЦЫ Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства (технические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук ВОРОНЕЖ – 2010 Работа выполнена на кафедре Сельскохозяйственные машины ФГОУ ВПО Воронежский государственный аграрный университет им....»

«ПЕТУНИНА Ирина Александровна РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ И ОБМОЛОТА ПОЧАТКОВ СЕМЕННОЙ КУКУРУЗЫ Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Краснодар – 2009 2 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет (КубГАУ) Научный консультант - заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Маслов Геннадий...»

«ЧЕРНЫШОВ Сергей Владимирович СНИЖЕНИЕ ТРАВМИРОВАНИЯ ЗЕРНА ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ ЕГО ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства (сельскохозяйственные наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Воронеж – 2011 Пожалуйста, зарегистрируйте свою копию pdfFactory Pro www.pdffactory.com Работа выполнена на кафедре сельскохозяйственных машин ФГОУ ВПО...»

«Дорохов Алексей Семенович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕНОЙ ТЕХНИКИ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.