Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы получения жидких кормов. Анализ способов измельчения зернового материала. Цель и задачи исследований 12
1.1 Виды кормов 12
1.2 Зерновое сырье для производства комбикормов и требования к его измельчению 17
1.3 Технологический процесс и оборудование для приготовления комбикормов 23
1.3.1 Измельчители зернового материала 24
1.4 Машины для приготовления жидких кормов 35
1.5. Выводы по главе, цели и задачи исследований 43
Глава 2. Компьютерное моделирование рабочих органов центробежно роторного дисмембратора 45
2.1 Постановка проблемы 45
2.2 Применение уравнения Навье - Стокса для описания поведения системы 45
2.3. Обоснование геометрических моделей рабочих органов 48
2.4 Выбор метода численного моделирования гидродинамических процессов центробежно-роторного дисмембратора 55
2.4.1 Наложение сетки на геометрическую модель 57
2.4.2 Симуляция по модели «неподвижного ротора» 59
2.4.3 Определение длительности динамического расчета 63
2.4.4 Моделирование вращения ротора
2.5 Анализ полученных результатов 65
2.6 Выводы по главе 2 73
Глава 3. Оборудование и методики проведения экспериментальных исследований 75
3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований 75
3.2 Характеристика разрушаемого материала 76
3.3 Методика проведения исследований разрушения зернового материала 77
3.3.1 Описание устройства экспериментального стенда для разрушения зернового материала 3.3.2 Описание датчика перемещения 79
3.3.3 Тарировка датчика перемещения 80
3.3.4 Подготовка измельчаемого материала, определение его влажности.. 82
3.3.5 План проведения исследований 84
3.3.6 Обработка полученных данных 86
3.4 Методика проведения исследований влияния конструктивно геометрических рабочих органов дисмембраторов на эффективность
приготовления кормовой смеси 87
3.5 Определение гранулометрического состава получаемой смеси 91
3.5.1 Методика проведения гранулометрического анализа 91
3.5.2 Обработка полученных данных 92
3.6 Выводы по главе 3 93
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований процесса разрушения зернового материала, влияния конструктивных параметров на эффективность приготовления корма 95
4.1 Результаты исследования процесса разрушения зернового материала. 95
4.1.1 Обработка экспериментальных данных 95
4.1.2 Влияние влажности на силу резания 106
4.1.3 Влияние зазора на силу резания 109
4.1.4 Влияние угла заточки режущего элемента на силу резания 112
4.1.5 Влияние скорости на силу резания
4.2 Результаты экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров дисмембратора на эффективность приготовления корма. 118
4.3 Гранулометрический анализ состава смеси 128
4.4 Выводы по главе 4 131
Глава 5. Разработка промышленного образца дисмембратора, испытания в условиях крестьянско-фермерского хозяйства. Экономический эффект от внедрения
5 1 Разработка промышленного образца дисмембратора,
5.1.1 Расчет производительности дисмембратора
5.1.2 Энергетический расчет
5.3 Испытания дисмембратора в условиях крестьянско-фермерского хозяйства
5.4 Экономический эффект от внедрения дисмембратора
5.4.1 Расчет годовой экономии эксплуатационных затрат
5.5 Выводы по главе
Общие выводы
Библиографический список
- Технологический процесс и оборудование для приготовления комбикормов
- Выбор метода численного моделирования гидродинамических процессов центробежно-роторного дисмембратора
- Методика проведения исследований разрушения зернового материала
- Влияние угла заточки режущего элемента на силу резания
Введение к работе
Актуальность темы.
На показатели выращивания животных оказывает влияние не только выбор компонентов кормов, но и их подготовка к скармливанию. Чем тоньше помол, тем больше площадь их общей поверхности и тем лучшее взаимодействие с пищеварительными ферментами. Но у тонкого измельчения есть и отрицательные стороны: увеличиваются затраты электроэнергии на переработку, слишком тонкое измельчение приводит к потерям корма и повышает риск образования заболеваний пищеварительного тракта животных. К настоящему времени многие технические средства для приготовления жидких кормов в основном выработали свой ресурс, а энергоемкость этих машин не удовлетворяет современным требованиям. Поэтому вопросы приготовления жидких кормов стоят сейчас очень остро. Возникла потребность в повышении интенсивности, улучшении качественных показателей кормоприготовительных машин, разработке конструкции нового оборудования – высокопроизводительного и технологичного.
Одним из перспективных путей повышения эффективности производства жидких кормов является использование оборудования непрерывной обработки – дисмембраторов и созданных на их базе высокотехнологичных машин для приготовления кормов.
На основании вышеизложенного исследования, направленные на повышение эффективности процесса приготовления жидких кормов путем определения основных конструктивных параметров дисмембраторов, являются актуальными и имеют научный и практический интерес.
Актуальность темы диссертации подтверждается также тем, что основные ее результаты получены при проведении исследований в рамках:
– федеральной целевой научно-технической программы: «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 – 2013 годы» – проект «Проведение поисковых научных исследований и разработка научно-технологических основ энергосберегающих процессов механоактивационной обработки сырья органического происхождения для создания и организации производства гидродинамических центробежно-роторных теплогенераторов» (ГК № 02.740.11.0828);
– при поддержке фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно – технической сфере по программе У.М.Н.И.К.
Цель исследования. Повышение эффективности процесса приготовления и качества жидких кормовых смесей в центоробежно-роторных дисмембраторах путем обоснования его конструктивных и режимных параметров.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
1. Предложить геометрическую модель рабочих органов дисмембратора и провести его компьютерное моделирование.
2. Разработать методики проведения исследований по определению силы разрушения зернового материала и определению гранулометрического состава.
3. Провести исследования по определению силы разрушения зернового материала при различных скоростях вращения рабочего органа, в зависимости от формы рабочего органа, влажности испытуемого материала и его вида.
4. Обосновать конструктивные параметры рабочих органов дисмембратора, обеспечивающих требуемый гранулометрический состав жидких кормовых смесей.
5. Разработать, изготовить и испытать опытный образец установки для приготовления жидких кормов, дать технико-экономическую оценку его применения.
Объект исследований - процесс взаимодействия режущих элементов рабочих органов с измельчаемым сырьем в дисмембраторе центробежно-роторного типа.
Предмет исследований – режимы и условия функционирования дисмембраторов, закономерности, характеризующие процесс разрушения зернового материала способом скалывания и среза в предлагаемом дисмембраторе.
Научную новизну работы представляют:
1. Компьютерное моделирование взаимодействия рабочих органов центробежно-роторного дисмембратора и рабочей среды.
2. Экспериментально установленные закономерности изменения параметров разрушения зернового материала в зависимости от скорости вращения рабочего органа, формы его рабочих элементов при повышенной влажности зерна испытуемого материала.
3. Доказано влияние конструктивных элементов рабочих органов центробежно-роторного дисмембратора (зазора между режущими элементами, диаметра входного сечения, камеры измельчения, количества зубьев) на гранулометрический состав и темп нагрева жидкой кормовой смеси.
4. На базе полученных результатов предложено новое техническое решение центробежно-роторного дисмембратора (решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2010137459) для приготовления жидких кормовых смесей.
Практическая значимость работы. Разработано и исследовано устройство для приготовления жидких кормовых смесей, позволяющее существенно повысить качество и эффективность приготовления жидких кормов по сравнению с известными технологиями. Результаты исследований позволят ускорить разработку современного энергосберегающего оборудования для производства жидких кормов.
Практическая ценность работы подтверждена патентами на полезную модель (RU №93300, RU № 112646), решением о выдаче патента на изобретение (заявка № 2010137459) и результатами лабораторных исследований.
Разработанные образцы дисмембраторов прошли проверку в условиях крестьянско-фермерского хозяйства (подтверждается актом испытания), и могут быть рекомендованы к внедрению, что является основой для создания новых машин и оборудования для приготовления жидких кормовых смесей.
Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты научной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова». Отдельные разделы диссертационной работы используются преподавателями, аспирантами и студентами в качестве учебно-методического материала. Дисмембраторы нашли применение в сельском хозяйстве, например в животноводческом предприятии: крестьянско-фермерском хозяйстве Васильцова В.А. (Мамонтовский район, Алтайский край). Техническая документация на изготовление универсальных приготовителей кормов передана в ООО «Малое инновационное предприятие сельскохозяйственного машиностроения АлтГТУ».
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований доложены и одобрены на Межрегиональной научно-практической конференции “Модернизация Сельскохозяйственного машиностроения” (2009г., г. Барнаул); на 66 и 67 научно-технических конференциях студентов, аспирантов и ППС АлтГТУ (2009 – 2010 гг., г. Барнаул); всероссийском инновационном конкурсе "У.М.Н.И.К."(г. Барнаул); Всероссийском молодежном образовательном форуме "Селигер 2010" (г. Осташков); Всероссийском молодежном слете "Алтай – территория развития" (2011 г., г. Барнаул); Международном молодежном управленческом форуме "Алтай – точки роста 2011" (особая экономическая зона "Бирюзовая Катунь"). Опытные образцы универсальных приготовителей кормов демонстрировались на крупнейшей агропромышленной выставке Сибири "Алтайская Нива "(2009 – 2010 гг., г. Барнаул), где были награждены благодарностью и почетной грамотой; на Международном молодежном инновационном форуме "Интерра – 2011" (г. Новосибирск); "Слете сельской молодежи" (г. Барнаул). Результаты диссертации докладывались на научных семинарах кафедр «Сельскохозяйственное машиностроение», «Автомобили и тракторы», «Автомобили и автомобильные хозяйства» (АлтГТУ, Барнаул) в 2009-2012 годах.
Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 8 научных работах, в том числе 1 статья опубликована в изданиях, рекомендованных ВАК, получено 2 патента на полезную модель, 1 положительное решение на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации 243 стр., в том числе 167 стр. основного текста, 170 рисунков, 17 таблиц; список литературы включает в себя 123 наименования, в том числе 4 на иностранном языке.
Технологический процесс и оборудование для приготовления комбикормов
Мнения о преимуществе какой - либо физической формы корма до настоящего времени разноречивы. Однако при их использовании необходимо иметь в виду особенности этих форм, так как решающее влияние оказывает полноценность комбикормов [60,63,96].
Сухие виды комбикормов производятся и хранятся только в хорошо вентилируемых помещениях. На свиноводческие предприятия их доставляют в герметичной упаковке и раздают в закрытые бункерные кормушки. Сухой вид комбикорма даже при соблюдении всех требований производства, хранения и раздачи в какой-то степени отрицательно влияет на здоровье животных. Содержащиеся в нем пылевидные частицы комбикорма (которые составляют до 20% его гранулометрического состава) раздражают верхние дыхательные пути и приводят заболеваниям органов дыхания. Свиньи, которых откармливают сухими комбикормами, испытывают постоянную жажду, по этой причине вынуждены часто пользоваться поилкой. Процесс питания в течение дня практически не прекращается, при свободном доступе животных к кормушкам. Наблюдения за поведением поросят, находящихся на откорме показали, что 18 -25% молодняка находится в постоянном движении между кормушкой и поилкой, мешая при этом отдыху остальных [101,102].
В итоге применения сухих видов комбикормов число легочных заболеваний увеличивается на 8 - 11%, интенсивность роста снижается на 10 - 12% и ухудшается конверсия корма на 6 - 10%.
Гранулированный вид комбикорма, в отличие от сухих, наиболее приемлем для свиней. Чтобы достичь полной поедаемости и исключить потери во время кормления гранулированные комбикорма раздают свиньям несколько раз в день и малыми дозами [97, 122].
В процессе производства гранулированных комбикормов уничтожается до 95 колоний плесневых грибов. Термическая обработка снижает жизнеспособность микроорганизмов находящихся в составе комбикормов, тормозящих, ограничивающих или выключающих физиологические функции животных.
В процессе гранулирования видоизменяются биополимеры, составляю-щие главную часть органического вещества. При влаготепловой обработке происходит денатурация белка, улучшается растворимость его фракций. Происходит процесс клейстеризации, в результате которого крахмал переходит в форму, более доступную действию ферментов, что очень важно для молодняка свиней [19].
Изменение физико-химических свойств растительных волокон, приводящих, к образованию низкомолекулярных углеводов оказывает положительное действие процесса гранулирования на качество комбикормов. В процессе гра-нулирования количество сырых и кислоторастворимых волокон и лигнина в кормах уменьшается в 1,2 - 1,3 раза.
Гранулированные комбикорма - сильный возбудитель пищеварительных желез. Повышение их функциональной деятельности увеличивает массу этих желез. При использовании гранулированных комбикормов повышается количество усвояемых в кишечнике азотистых веществ на 7,4%, в обмен включает ся на 12,9% больше эндогенного азота, чем при кормлении сухим рассыпным кормом. Усвояемость протеина повышается на 1,6%, жира - на 4 6-9 7% клет чатки - на 3,8%. Увеличивается минеральный и азотистый обмен между пищеварительной и кровеносной системами [19,30,116]. Технологические факторы, такие как влага, тепло, механическое давление приводят к некоторым изменениям низкомолекулярных компонентов: ВИТЭ.МИ-нов, аминокислот и других веществ. Наиболее подвержен процессу разрушения витамин А, его потери могут достигать 15%. Частичная потеря его активности компенсируется лучшей сохранностью в гранулированных комбикормах при их хранении [54].
Потери витаминов Е и К, при гранулировании, достигают 12 - 15%, а витамина С на 25%. Водорастворимые витамины такие как холин холинхлорид ниацин и его амиды достаточно устойчивы при нормальных условиях производства, потери витаминов В1, В2 и В12 незначительны.
Тепловая обработка не влияет на содержание минеральных компонентов в корме, возможны изменения в их усвояемости животными.
При гранулировании разрушается лейцин, треонин, глицин аспарагино-вая кислота (до 20%), но это не действует отрицательно на использование пи-тательных веществ рациона. Разница в пользу сухого комбикорма, из незаменимых аминокислот, установлена только по лизину, потери которого равны 2u/o. В процессе производства гранулированных комбикормов разрушается синтетический метионин (применяется для обогащения комбикормов), при воздействии влаги, тепла и наличия сахаров распадаются аминокислоты.
Можно сделать вывод, что в процессе гранулирования физико-химические изменения белков, крахмала, клетчатки, повышающих питательную ценность продукта, превосходят изменения витаминов аминокислот ферментов и способствуют большей (на 10 - 22%) реализации корма и интенсивности роста свиней (на 6,7 - 23,7%) [50, 53].
Влажные корма (60 - 65% влаги) - наиболее благоприятны для пищеварения свиней, так как имеют однородную консистенцию, соотношение сухого комбикорма и воды в них не превышает 1:1,5. Благодаря этому на 2,5 - 3% улучшается использование азота, на 12 - 15% повышается продуктивность животных и на 3-6% - оплата корма. Влажная форма комбикорма применяется в основном на малых фермах, для снижения нагрузки на оператора. Она оптимальна для переваривания и усвоения питательных веществ корма такой корм свиньи поедают быстрее к с хорошим аппетитом п Й таТто тт_ „„ блюдается равномерная деятельность всех основных пищеварительных желез (слюнных, желудочных и поджелудочной) [31, 120].
Жидкий вид (75 - 80% влаги) корма, в отличие от влажного, получил рас-пространение в основном на крупных свиноводческих фермах. Жидкий корм представляет собой гомогенную массу влажностью не более 75%.
Кормление животных жидкими кормами позволяет использовать относи-тельно простое и надежное оборудование, такие как дозаторы, насосы трубопроводы. При этом нет потерь во время кормления, существенно экономится питьевая вода, сохраняется однородность кормовой массы во время транспортировки и раздачи, снижаются эксплуатационные затраты [109].
Применение жидких кормов дает возможность достичь высоких прибавок массы, поскольку они отвечают физиологии животных [116].
В некоторых странах жидкое кормление (в т.ч. РФК) с контролируемым процессом ферментации в свиноводстве дает возможность снизить расходы на кормы (в сравнении с сухим кормлением). К преимуществам этой технологии также можно отнести: возможность использования побочных продуктов в жидкой форме из предприятий, которые изготовляют алкогольные напитки молокозаводов, мясокомбинатов, продуктов питания и тому подобное; высшую усвояемость кормов, в сравнении с сухими, что особенно важно в летние месяцы; упрощенное применение добавок, медикаментов и премиксов; снижение потерь кормов; отсутствие проблем с грызунами и наличием пыли; возможность отказаться от поилок и тому подобное [41, 49].
Выбор метода численного моделирования гидродинамических процессов центробежно-роторного дисмембратора
Условие прилипания. В соответствии с увеличением порядка дифференциального уравнения при переходе к случаю вязкой жидкости увеличивается и число граничных условий. Так, на твердых неподвижный границах в теории невязкой жидкости ставится одно условие непроницаемости (У,п)=0 (здесь п - вектор нормали к поверхности), а в теории вязкой жидкости - три (скалярных) условия vrnrmwft мг.иттипания. Оно Опюавдывается Многочис“ ленными экспериментами и отражает тот факт, что между поверхностью твер-дого тела и вязкой жидкостью существуют силы молекулярного сцепления.
Учет вязкости. Для обычных сред (таких, как воздух или вода) коэффициент вязкости v является малой величиной и, казалось бы, пренебрежение вязким членом (т.е. замена уравнения Навье - Стокса уравнением Эйлера для невязкой жидкости, которое значительно легче для исследования) не должно приводить к существенным ошибкам.
Однако это не так, и причиной тому является различие граничных условий для уравнений Эйлера и Навье - Стокса. Так, условие прилипания при отбрасывании вязкого члена становится переопределенным.
В силу этого условие прилипания фактически приводит к тому, что, несмотря на малость v, в тонком слое вблизи границы градиенты скорости ока ЧТъТТЗЯТОТСЯ очень
большими. Но тогда вязкие члены становятся по величине сравнимыми с остальными членами уравнения (2.2), и пренебрежение ими уже не ПОПУСТИМО. Действие сил вязкости в пограничном слое приводит к отрыву этого слоя от граничной поверхности и в целом течение становится существенно отличным от того, которое получается в схеме невязкой жидкости. Так, в вязкой жидкости вследствие отрыва пограничного слоя за пограничным слоем образуются вихри.
Проблема изучения вязкой жидкости существенно осложняется ещё одним обстоятельством - при больших значениях безразмерного параметра Рейнольдса, движение становится турбулентным. Для описания турбулентных течений не существует полной системы уравнений, и поэтому в каждой конкретной задаче приходится делать дополнительные
Программа Ansys CFX поддерживает несколько моделей турбулентности. В экспериментах применена так называемая «к- модель». Параметр «к» это кинетическая энергия турбулентности, которая определяется как флуктуаций скорости. В свою очередь, - диссипация турбу-лентного вихря, т.е. значение, при котором колебания скорости рассеиваются. «к- модель» создает две новых переменных в системе уравнений [34, 107].
Исследованию процесса движения частицы по поверхности вращающихся дисков с ребрами посвящены труды П.М. Василенко, Г.Н. Оскаленко, и nnvFHX авторов В этих работах отмечается, что радиальное расположение лопаток на диске имеет ряд преимуществ, например, мощность, потребляемая на холостом ходу у роторов с радиальными лопатками в 1.5 раза меньше чем с наклонными. Пропускная способность центробежных роторов с вертикальной осью вращения значительно выше, чем с горизонтальной, так как материал подается равномерно сразу всеми лопатками, чем и обеспечивается высокая производительность чего нельзя достичь в роторах с наклонной или горизонтальной осью вращения [72,83].
Основные параметры центробежно-роторного измельчителя зернового материала обоснованы профессором Сергеевым Н.С [79,81]. Длина канала рабочего органа, необходимая для ориентирования зерна, играет большую роль при измельчении зернового материала. Система дифференциальных уравнений, описывающих положение зерна в канале рабочего центробежно-роторного измельчителя имеет следующий вид: х + ах-Ьх-с = 0 коэффициент трения зерна по поверхности диска-ротора; ш - угловая скорость вращения диска-ротора; х0 - начальное положение зерна на диске-роторе (минимальный радиус до начала канала); g - ускорение силы тяжести; Р - угол поворота оси Х1 зерна относительно оси ; По результатам численного решения системы уравнений установлено что, оптимальная длина каналов диска - ротора должна составлять Ь}= 8мм, L2= 12мм, L3= 16мм.
К конструктивным параметрам режущей пары рабочих органов центро-бежно-роторного измельчителя относятся: Р - угол заточки режущего элемента (режущее ребро пуансона); Д - угол заточки противорежущего элемента; / - угол установки режущего элемента; - толщина режущего элемента; д - острота ребра режущего элемента; D — срЛ- р=90—у - угол резания; До - зазор между режущим и проти-ворежущим элементами. Указанные параметры характеризуют форму и величину геометрических тел, их взаимное расположение как в статике, так и в динамике.
Предложена формула для определения оптимального количества режущих элементов ( ) рабочих органов в зависимости от поперечного разме 50
ра измельчаемого материала ( ), толщины режущих элементов ( d ), относительной окружной скорости дисков-роторов ( )) и времени движения зерна (Т ) вдоль стенки радиально расположенных каналов диска-ротора между окончанием предыдущего и началом последующего контакта с режущим элементом:
Производительность центробежно-роторного измельчителя зависит от того, какое количество зерна может пройти через радиальные сквозные каналы (пазы) первого кольцевого ряда, размещенного на диске-роторе рабочих органов, в единицу времени. Для определения времени движения (t) материала по каналам (пазам) первого кольцевого ряда между окончанием предыдущего и началом последующего его контакта с режущими элементами смежного кольцевого ряда предлагается формула:
Методика проведения исследований разрушения зернового материала
Расчет силы резания в зависимости от угла заточки режущего элемента, влажности измельчаемого материала, зазора между режущими элементами, скорости вращения рабочих органов.
В качестве исходных данных для расчета использовались результаты экспериментальных исследований силы резания. Таблица исходных данных представлена в приложении Д. Варьируемыми параметрами при экспериментальных исследованиях силы резания (F) являлись: - угол заточки режущего элемента (а, град.); - зазор между режущими элементами (s, мм); - влажность измельчаемого материала (W, %); - скорость резания (V, м/с).
Для расчета величины силы резания, учитывающего указанные факторы, необходимо построить регрессионную зависимость: у=/(Ф1.Ф2....,Фк). (4.1)
В рассматриваемом случае она имеет вид зависимости 2 для соответствующих варьируемых параметров эксперимента и определялась в следующем порядке: 1. Определение независимости факторов (V, W, a, s) и оценка их влияния на силу резания (F) с помощью корреляционного анализа. 2. Построение регрессионной зависимости методом наименьших квадратов. F = f(V, W, ОС. S) 5 (4.2) где Р - сила резания, Н; V - скорость резания, м/с; W - влажность измельчаемого материала, %; а - угол заточки режущего элемента, град; 8 - зазор между режущими элементами,мм.
В практике часто применяются строгие функциональные зависимости, сущность которых заключается в том, что какая-либо переменная определяется как однозначная функция одной (у = / (х)) или нескольких (у =f(xlyx2, х„) переменных. В технологической системе между ее выходным параметром у и входными параметрами xh х2, ..., х„ часто существует связь другого рода, называемая стохастической (вероятной), когда с изменением х/ меняется распределение у. Стохастические зависимости изучаются методами корреляционного и регрессионного анализа. Один из важнейших показателей, оценивающих степень стохастической связи, коэффициент корреляции. С помощью корреляционного анализа можно определить пределы, в которых с принятой вероятностью будет содержаться исследуемая величина у, если другие, связанные с ней величины xh получают определенные значения [69].
Задача корреляционного анализа сводится к установлению направления и формы связи между признаками, измерению ее тесноты и к оценке достоверности выборочных показателей корреляции. Корреляционная связь между признаками может быть линейной и криволинейной (нелинейной), положительной и отрицательной. Коэффициенты корреляции - удобный показатель связи, получивший широкое применение в практике. К их основным свойствам относится: 1. ЗначЗния коэффициентов корреляции - это отвлеченные числа, лежащее в пределах от - 1 до +1, т.е. - 1 г 1. 2. При независимом варьировании признаков, когда связь между ними отсутствует, г = 0. 3. При положительной, или прямой, связи, когда с увеличением значений одного признака возрастают значения друтого, коэффициент корреляции приобретает положительный (+) знак и находится в пределах от 0 до +1, т.е. 0 г 1. 4. При отрицательной, или обратной, связи, когда с увеличением значений одного признака соответственно уменьшаются значения другого, коэффициент корреляции сопровождается отрицательным (-) знаком и находится в пределах от 0 до -1, т.е. -1 г 0. 5. Чем сильнее связь между признаками, тем ближе величина коэффициента корреляции к 1. Если г = ±1, то корреляционная связь переходит в функциональную, то есть каждому значению признака X будет соответствовать одно или несколько строго определенных значений признака V. 6. Только по величине коэффициентов корреляции нельзя судить о достоверности корреляционной связи между признаками. Этот параметр зависит от числа степеней свободы к = п -2, где: п - число коррелируемых пар показателей X и V. Чем больше п, тем выше достоверность связи при одном и том же значении коэффициента корреляции.
В качестве оценки генерального коэффициента корреляции р используется коэффициент корреляции грху Браве - Пирсона. Для его определения принимается предположение о двумерном нормальном распределении генеральной совокупности, из которой получены экспериментальные данные. Это предположение может быть проверено с помощью соответствующих критериев значимости. Следует отметить, что если по отдельности одномерные эмпирические распределения значений Xi и yi согласуются с нормальным распределением, то из этого еще не следует, что двумерное распределение будет нормальным. Для такого заключения необходимо еще проверить предположение о линейности связи между случайными величинами X и У. Строго говоря, для вычисления коэффициента корреляции достаточно только принять предполо 98 жение о линейности связи между случайными величинами, и вычисленный коэффициент корреляции будет мерой этой линейной связи. Коэффициент корреляции Браве - Пирсона (грху) относится к параметрическим коэффициентам и для практических расчетов вычисляется по формуле:
Влияние угла заточки режущего элемента на силу резания
Целью предлагаемого технического решения является удешевление готового корма путем создания новой машины с наименьшей удельной стоимостью единицы корма по сравнению с аналогами, совместив технологические операции: измельчение, смешивание и тепловую обработку в одну, сделав ее компактной, наименее металлоемкой с обеспечением требуемого модуля помола.
В соответствии с патентами № 93300 и №112646 [4, 5] выдвинуто предложение выполнить агрегат согласно рисунку 5.1 с вертикальным расположением оси вращения дисмембратора 5 и соответственно принудительной подачей смеси к рабочему органу под действием силы тяжести, а так же посредством разряжения создаваемого во впускном канале. Использовать для привода вала дис.мебратора ременную передачу, что приведет к уменьшению габаритов кормоприготовительного агрегата.
Разработанный кормоприготовительный агрегат (рисунок 5.1) состоит из дисмембратора 5, установленного над ним бака 3 (приложение Е). В свою очередь дисмембратор состоит из корпуса, в котором соосно закреплены горизонтальные диски (ротор 6 и статор 9), на поверхности каждого из дисков размещены со смещением по чередующимся концентрическим окружностям зубчатые элементы. Ротор приводится в движение посредством электродвигателя 8 через ременную передачу, установленного на раме 3. Выходной патрубок дисмембратора сообщается с бункером посредством трубопроводов. Для контролирования процесса и его автоматизации установлена термопара, что позволяет производить отключение кормоприготовительного агрегата при достижении заданной температуры без участия оператора.
Установка работает следующим образом. Зерновая смесь из бункера попа-дает под действие силы тяжести и разряжения через впускной патрубок на вращающийся роторный диск 6. Под действием центробежной силы, возникающей вследствие вращения роторного диска 6, перемешиваемая масса уст-ремляется к его периферии через сквозные сечения между зубчатыми элементами, расположенными по концентрическим окружностям дисков ротора 6 и статотэа 9. При этом зубчатые элементы перемешивают и измельчают зерно. Достигнув периферии дисков, смесь компонентов удаляется из аппарата через выпускной патрубок. де проходя через отверстия дисков ротора 6 и статора 9, поток жидкости лится на множество струек. Струя под высоким давлением попадает в зазор зубчатыми элементами дисков ротора 6 и статора 7, разгоняется и по-ттятт т РНПВЯ к ппмость отвеистий. Ввиду того, что в полости давление много ниже, происходит микровзрыв пузырьков воды. Вследствие чего идет образование вихревых потоков жидкости. При взаимодействии двух соседних вихревых молекулярных потоков возникает "возмущение" в виде выделения энергии (свойство жидких кристаллов). В данном случае - тепловой энергии. Что позволяет нагревать и интенсивно перемешивать смесь.
Для получения качественного продукта измельчения производительность ударно-центробежного измельчителя Q (кг/с) не должна превышать значения, полученного при расчетах по формуле [14, 77, 15]: где Ц - оптимальная загрузка поверхности измельчающих элементов, при которой подача не влияет на степень измельчения материала, м /м с; измэл - общая площадь измельчающих элементов, м2; S - массовая удельная площадь поверхности измельчаемого мате оуд мотива» у м г риала, м /кг. Оптимальная загрузка поверхности измельчающих элементов получена экспериментально и для основных видов зернофуража (пшеницы и ячменя) может быть принята Цопт=60..75м /м с [10].
