Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Скидело Виктор Владимирович

Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов
<
Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Скидело Виктор Владимирович. Обоснование параметров и режима работы шестеренного пресса с горизонтальными матрицами для гранулирования кормов: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.20.01 / Скидело Виктор Владимирович;[Место защиты: Донской государственный аграрный университет], 2016.- 168 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса гранулирования кормов.цель и задачи исследования

1.1 Обзор научных представлений о процессе прессования сельскохозяйственных материалов

1.2 Сравнительный анализ грануляторов кормов 18

1.3 Анализ результатов исследований шестеренных прессов

1.4 Цель и задачи исследования 33

2 Анализ работы шестеренного гранулятора с горизонтальными матрицами

2.1 Анализ прессов шестернного типа и обоснование пути его совершенствования

2.2 Технологический процесс гранулирования комбикорма шестеренным прессом с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами

2.3 Производительность шестеренного гранулятора и факторы влияния на подачу кормов в пресс

2.4 Анализ объемных элементов рабочих колес пресса 51

2.5 Кинематические особенности малогабаритного шестеренного пресса

2.6 Деформация сырья в рабочем пространстве 61

2.7 Давление и работа сжатия материала в исследуемом шестеренном прессе

2.8 Анализ сил в рабочем органе и мощность привода исследуемого шестеренного пресса 2.9 Факторы увеличения производительности исследуемого шестеренного гранулятора

Выводы по главе 74

3 Программа и методика экспериментальных исследований процесса гранулирования кормов шестеренным прессом с горизонтальными матрицами

3.1 Программа экспериментальных исследований 76

3.2 Условия проведения экспериментальных исследований

3.3 Общая методика экспериментальных исследований усовершенствованного шестернного пресса

3.4 Методика исследований по уточнению физико-механических свойств комбикормов

3.5 Методика исследования релаксации напряжений в гранулах

3.6 Методика обоснования режима работы исследуемого пресса

3.7 Методика измерения пропускной способности исследуемого пресса

3.8 Методика определения мощности привода и энергоемкости исследуемого гранулятора

3.9 Методика обработки экспериментальных данных 92

4 Результаты экспериментальных исследований шестеренного пресса с горизонтальными матрицами

4.1 Результаты экспериментальных исследований по физико-механическим свойствам гранулируемых кормов

4.2 Результаты моделирования зубчатого венца колесматриц

4.3 Анализ результатов исследований производительности шестернного гранулятора

4.4 Результаты исследований шестернного гранулятора в производственных условиях

4.5 Рекомендации для проектирования и эксплуатации шестеренных грануляторов с горизонтальными равновеликими прессующими колесами

Выводы по главе 121

5 Методика инженерного расчета шестеренных грануляторов и экономическое обоснование эффективности использования результатов их исследования

5.1 Методика расчета шестеренных прессов 123

5.2 Обоснование экономической эффективности внедрения результатов исследования

Выводы по главе 135

Заключение 136

Литература

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Большинство животноводческих предприятий терпят убытки при транспортировке кормов, их раздаче и скармливании сельскохозяйственным животным. Это, а также целый ряд проблем, связанных с потерями кормов при работе средств механизации и автоматизации на животноводческих комплексах и фермах, может быть устранено за счет использования полнорационных смесей в гранулированном и брикетированном видах.

Увеличение производства гранулированных кормов требует совершенствования применяемых технологий, машин и оборудования в направлении уменьшения энергоемкости машин и повышения качества получаемых кормовых гранул, в связи с чем исследования по обоснованию параметров и режимов работы шестеренного гранулятора для фермерских хозяйств являются актуальной научной задачей.

Степень разработанности темы. Исследованию технологического процесса гранулирования кормов посвящены работы И.А. Долгова, В.Ф. Не-крашевича, В.И. Щербины, В.И. Особова, В.Ю. Фролова, Ю.А. Симакина, Е.А. Ладыгина, С.В. Щербины, С.А. Белоконова, Н.Ф. Игнатьевского, Ю.В. Подкользина, Н.В. Хилкова, Д.И. Николаева, Ж.В. Матвейкиной и др.

К настоящему времени исследований шестеренных прессов с горизонтальными матрицами в виде двух равновеликих горизонтальных колес не обнаружено, однако такая схема пресса представляет большой интерес в сокращении энергозатрат и в практической реализации для малых хозяйств.

Цель исследования – снижение энергомкости гранулирования кормов шестернным прессом с горизонтальными матрицами за счт обоснования его параметров и режима работы.

Задачи исследования:

  1. Исследовать физико-механические свойства основных кормовых смесей, используемых в фермерских хозяйствах.

  2. Установить закономерности влияния параметров зубчатых колс на производительность пресса и энергомкость формирования гранул.

  3. Обосновать основные параметры шестернного гранулятора.

  4. Оптимизировать режим работы шестернного гранулятора с горизонтальными колсами-матрицами внешнего зацепления.

  5. Разработать методику инженерного расчта гранулятора с горизонтальными равновеликими колсами-матрицами и оценить экономическую эффективность производственного применения пресса.

Объект исследования – технологический процесс гранулирования кормовых смесей и гранулятор кормов с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами применительно к крестьянским фермерским хозяйствам с небольшими объемами производства.

Предмет исследования – закономерности гранулирования кормов зубчатыми колсами-матрицами и режимы работы шестернного пресса.

Рабочая гипотеза: снизить энергоемкость процесса гранулирования кормовых смесей возможно усилением их вязких свойств, например, увлажнением водой и оптимизацией режима работы гранулятора с увеличенным количеством сжатий корма.

Научная новизна работы заключена в:

- оценке физико-механических свойств комбинированных кормов и ис
следовании их влияния на затраты энергии на формирование гранул;

- определении зависимости объемной подачи кормов от геометриче
ских параметров зуба и впадины на колесе;

получении математической модели объмной подачи корма зубчатыми колсами;

уточнении зависимостей деформации корма в рабочем пространстве пресса и удельной работы сжатия корма.

Теоретическая и практическая ценность работы заключается в:

– обосновании параметров и режимов работы гранулятора кормов с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами для небольших семейных и фермерских хозяйств;

– разработке конструктивно-технологической схемы шестернного пресса;

– снижении энергоемкости гранулирования кормов и повышении их качества при новой компоновке матриц.

Методы исследования включают анализ источников научно-технической информации, разработку шестернного гранулятора с горизонтальными колсами-матрицами внешнего зацепления, проведение теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования основаны на анализе научно-методологической информации, посвящнной процессу гранулирования кормов, и технико-экономических расчетах шестерн-ного гранулятора. Экспериментальные исследования гранулятора осуществлены с использованием однофакторных и многофакторных экспериментов и проводились на опытной базе ИАП ФГБОУ ВПО АЧГАА. Обработку полученных данных осуществляли с использованием ЭВМ.

На защиту вынесены следующие положения:

  1. Закономерности деформирования корма в шестеренном прессе с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами.

  2. Модель объемной подачи корма, связанная с геометрическими параметрами зуба и впадины на колесе.

  3. Рациональные параметры шестеренного гранулятора с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами;

  4. Рекомендуемый режим работы гранулятора с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами.

5. Дополнения к методике расчета шестернного пресса.
Степень достоверности и апробация результатов. Шестеренный

гранулятор кормов для фермерских хозяйств апробирован в хозяйственных условиях на базе фермерского хозяйства АЧИИ ФГБОУ ВО «Донской госу-

дарственный аграрный университет» в г. Зернограде, успешно прошл при-мочные испытания в ФГБУ «Северо-Кавказской МИС», демонстрировался на выставке «Ростов гостеприимный» в 2010 году, где награжден медалью I степени в конкурсе «Лучшее качество». Результаты его исследований используются в учебном процессе АЧИИ ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде, а также переданы ООО «Агро-продмаш» (г. Новочеркасск), где освоено его мелкосерийное производство.

Материалы работы доложены и получили одобрение на научно-практических конференциях Азово-Черноморского инженерного института-филиала ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде в 2011–2015 гг.

Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в 12 научных работах, в том числе один патент на изобретение и 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, общие выводы, библиографический список из 107 наименований, в том числе 6 на иностранных языках, и приложения. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка и 21 таблицу.

Сравнительный анализ грануляторов кормов

В восемнадцатом веке для удобства транспортировки сена его подвергали прессованию. Первые прессы представляли собой деревянный ящик с нажимной доской. При помощи простейших рычажных механизмов осуществлялось давление на нажимную доску. В конце девятнадцатого века по способу привода рабочих органов прессы подразделялись на рычажные, винтовые, коленчатые, вороточные и гидравлические. В это время Ю.А. Лашка-ревым опубликованы данные о необходимом давлении для сжатии сена в прессах.

Формирование гранул из кормосмесей рассматривалось в это время как процесс сближения этих частиц корма до проявления сил мeхaничeскoгo взaимoдeйcтвия и межмолекулярного cцeплeния, действия адгезии и проявления связующих свойств нeкoтopыx вeщecтв. Причм при сближении чacтиц материала происходит преодоление сил их упругости, разрушение cкeлeтa клеток и удаление газа, что обеспечивает yпpугo-вязко-пластические свойства прессуемого материала [25, 26, 28]. Начиная с 1928 года появились эмпирические зависимости процесса сжатия сено-соломистых материалов. Среди первых авторов их: И.И. Вольф и А.А. Чапкевич [11], М.А. Пустыгин [78], С.А. Альферов [2] и др. Взаимосвязь приложенного давления и плотности материалов Х. Скальвейт [107] описал параболической, а Буссе [102] экспоненциальной зависимостью. Формула Скальвейта подтверждена и в работах других исследователей (С.А. Алферов [2], В.И. Особова [69], Г.Я. Фарбман [89] и В.Ф. Некрашевич [53]). Наиболее известна зависимость для описания процесса сжатия растительных материалов, предложенная В.И. Особовым [62, 66]: Р = С(еа(р-р0)-1), (1.1) где С, а - коэффициенты, зависящие от физико-механических свойств материала; р, р0 - текущая и первоначальная плотности материала, кг/м 3 . В этой зависимости коэффициент С представлен в размерности давления. Он отражает сопротивление сырья сжатию. Коэффициент а аналогичен удельному объему сырья в его размерности [79].

Далее предложены формулы с учтом физико-механических свойств кормов (влажности, модуля упругости и др.). Сложность процесса гранулирования кормов, недостаточно полная информация о происходящих физических изменениях в материале, широкий набор кормов, значительная разница их физико-механических свойств объясняет многообразие таких зависимостей. Из недостатков анализируемых зависимостей стоит отметить то, что в них не учитываются пластичные и упруго-вязкие свойства уплотняемых материалов.

Значение упругого расширения материала сжатого за одно воздействие зуба шестерни в канале прессования имеет один порядок с высотой материала, что представляется одной из причин, влияющих на равноплотность гранул, и учитывается выражением [79]: 5 = t), при -const, (1.2) где 8 - напряжение, (Па); t - длительность процесса, (с); є - относительная деформация. Течение прессуемого сырья оценивается изменением деформации в течении времени при постоянных напряжениях:

При вращении зубчатых колс порция материала вдавливается головкой зуба в канал прессования. В этот момент определить длительность выдержки сжатого под постоянным давлением материала невозможно. Возможность определения е появляется лишь при исследовании процесса гранулирования шестернным прессом в лабораторных условиях [99].

Анализ представленных выше зависимостей показал, что ползучесть корма под влиянием устойчивого усилия (a=const), процессы релаксации напряжений в сжатой кормовой смеси и перераспределения деформаций в ней при брикетировании растительных материалов (влажностью 13…21%) вс ещ исследованы недостаточно, кроме исследований сжатия листостебельной биомассы зеленых растений в диапазоне влажности свыше 70%, проведнных Н.И. Пройдаком [77].

Сформированный в матричном канале прессованный материал характеризуется напряженным состоянием, обусловленным внешним воздействием, а также сопротивлением уже спрессованных порций и стенок канала прессования. Изучая это, В.И. Особов установил зависимость снижение осевого давления в сжатой кормосмеси в функции расстояния от активного пуансона. По его данным [107] эта зависимость имеет вид:

Производительность шестеренного гранулятора и факторы влияния на подачу кормов в пресс

Возможности повышения производительности исследуемого пресса связаны в основном с конструктивными особенностями и параметрами зубчатых рабочих органов. Пропускная способность шестеренного пресса с горизонтально расположенными равновеликими зубчатыми колсами-матрицами в функции геометрических и конструктивных параметров в общем случае имеет вид [25, 97]: Qc= 2 z Vедfoп , кг/с, (2.4) где z - количество межзубовых впадин на каждом колесе; Vед - объем единичной порции корма, обособленной при образовании замкнутого пространства входящим зубом сопряженного колеса, м3; Д) - плотность корма в момент образования замкнутого пространства, кг/м3; п - частота вращения колес, с"1. По данным В.И. Щербины [99]: «Возможности повышения производительности гранулятора связаны с увеличением объема межзубовых впадин и увеличением плотности корма во впадине к моменту образования замкнутого объема.

Объем межзубовой впадины зависит от параметров зубчатого профиля колеса. Плотность корма в межзубовой впадине зависит от соотношения объ 46 емов подаваемого корма к кoлeсaм и объемов впадин в момент образования замкнутого пространства».

Зубчатое зацепление колс шестеренных прессов, как правило, в исследованиях принимают с неизменным эвольвентным профилем зубьев, так как в этих исследованиях шестерни рассматривают как равновеликие с функцией передачи вращательного момента. В известных исследованиях процессов среди параметров зубчатых колс использован в основном только модуль зуба эвольвентного профиля.

Однако кроме него на форму эвольвентного зуба влияют и другие факторы, например, такие как, коэффициенты смещения исходного профиля рейки, высоты головки зуба и отклонения межцентрового расстояния, а также степень заострения головки зуба, угол зацепления и др. [95].

В конструкции шестернных прессов известны случаи применения дополнительной зубчатой передачи, которая обеспечивает функцию передачи вращательного момента, снимая е с рабочих органов, и тем самым для них становились необязательными коэффициент перекрытия зацепления и эволь-вентный профиль зуба [9, 95].

С целью определения возможностей повышения производительности пресса, при условии сохранения эвольвентного зацепления, рассмотрим возможные отклонения геометрии зуба его колс-матриц.

Пропускная способность шестернного рабочего органа прессов определяется подачей материала в зону сжатия. При равномерном распределении е насыпной массы по объему, подача в зону сжатия будет равна сумме подач материала за счет сил трения и за счт межзубовых пространств матриц [99]: q=q1+q2, (2.5) где q1 – подача массы за счет сил трения корма о поверхность выступов зубчатых кoлeс, кг/с; q2 – подача массы межзубовыми пространствами двух прессующих кoлeс, кг/с. Первое слагаемое будет равно [85, 99]: qx =(A -2ra cospJBVyPo, (2.6) где A - межцентровое расстояние, м; гa - радиус головки зубьев колес, м; В - ширина колес, м; vy - вертикальная составляющая линейной скорости точки на поверхности головки зуба, м/с; ср - угол трения кормовой смеси о цилиндрическую поверхность головок зуба колес. Рассматривая данное уравнение (2.6) можно сделать вывод о том, что подачу материала за счет сил трения можно увеличить за счт повышения угловой скорости вращения колс, их ширины и межцентрового расстояния [99].

Для зубчатых равновеликих колес, сжимающих корм с постоянной начальной плотностью, межцентровое расстояние, ширину зубчатых колес и насыпную массу корма можно принять неизменными, тогда из переменных параметров в уравнении остаются угол трения кормовой смеси, радиус головки зуба, линейная скорость на поверхности рассматриваемой головки зуба колеса. Если выразить линейную скорость через угловую, это уравнение (2.6) примет вид: qx=(A-2raz (p)Bp ram (p, (2.7) Радиус головок неоднозначно влияет на подачу материала: при его уменьшении повышается численное значение толщины захватываемого корма, но снижается линейная скорость движения материала. Таким же образом влияет и угол трения: увеличение его приводит к более раннему захвату корма, что очень важно, но в то же время уменьшается значение косинуса угла и вертикальной составляющей скорости. Это - своеобразный фактор степени форсирования режима работы пресса.

По результатам этого анализа повышению подачи материала за счет сил трения способствует увеличение угла трения. Материал на поверхности матриц соприкасается с металлической поверхностью площадок на головках зубьев и с поверхностью корма, заполнившего межзубовое пространство (рисунок 2.8). При этом, yгoл тpeния по cтaли кopма мeньшe, чeм пo тому же кopму.

По результатам исследований В.И. Щербины [99] установлено, что «в общем случае угол трения является приведенным к некоторому промежуточному значению, учитывающему долю контактов по поверхностям стального колеса и корма»: где /\ - площадь контакта кормовой смеси по стали (площадок на диаметре головки зуба), м2; f2 - площадь контакта кормовой смеси по кормовой смеси во впадинах между зубъями, м2.

При увеличении радиуса головок зуба головка зуба заостряется, что позволяет увеличить площадь контакта кормовой смеси по корму и уменьшить площадь контакта по стали. Заострение зуба максимально возможно при таком состоянии, когда площадка на его головке обратится в линию. Из этого следует, что увеличивая радиус головки зуба, можно обеспечить предельную подачу кормовой смеси за счет сил, развиваемых при трении: дГ =(А- 2гапред cos р2)в-р,- гпаред -со-соъ(р2 . (2.9) По этой зависимости подача кормовой смеси пространствами между зубьями шестерн зависит от объемов впадин и зуба, диаметров головок и впадин зуба.

Если предположить, что объем зубьев колс равен объему межзубового пространства между ними, то количество материала, которое зубчатые матрицы подадут за 1 оборот, можно считать равным двойному объему впадин между зубьями за исключением объема зазоров между радиусами головки одного зуба и ножки другого. Объем материала, заключенный в этих зазорах, будет постоянным в процессе работы пресса, что дат основание исключить его из общей подачи. Тогда усредннная теоретическая подача межзубовыми пространствами пресса с горизонтально расположенными равновеликими колесами-матрицами будет:

Общая методика экспериментальных исследований усовершенствованного шестернного пресса

Полученные диаграммы напряжений обрабатывали по ординатам, замеренным 0…60 с. с интервалом 5 секунд. По полученным, в трехкратной повторности эксперимента, средним значениям напряжения строили график релаксации напряжений в сжатом материале. Для анализа полученные значения аппроксимировали экспоненциальным уравнением, аналогичным зависимости Максвелла.

Эксперименты по определению рационального режима работы пресса предусмотрены с использованием известных методов планирования факторных экспериментов [25].

При этом принят ортогональный план (табл. 3.3) с варьированием двух параметров: подачи кормосмеси (Хj) и частоты вращения зубчатых колс (Х2). Критериями оценки приняты: количественный - пропускная способ 89 ность гранулятора (У) и качественный – крошимость гранул (Z). Эксперимент проводили в трехкратной повторности.

Для принятой надежности результатов опытов (не менее 0,95) расчетное значение критерия Кохрена должно быть ниже табличного. Затем производили расчт коэффициентов уравнения регрессии, представляемого нами в общем виде следующим полиномом для каждого принятого критерия оптимизации: у = в0 +вjхj +в2х2 +в12хjх2 +вuх2j +в22х2 , (3.6) где у - критерий оптимизации (производительность или крошимость гранул в принятых трех вариантах комплектации гранулятора); в0, в 1, в2, в11, в22 - численные коэффициенты уравнения; х1,х2- обозначения закодированных факторов. Значимость входящих в (3.6) коэффициентов проверялась по доверительному интервалу: Abt=±t-Sи, (3.7) где t - критерий Стьюдента для принятого уровня значимости и соответствующего числа степеней свободы [25]; Sи - среднеквадратичное отклонение оценки дисперсии [25]. Адекватность расчетных данных по критериям оптимизации и экспериментальным значениям проверяли по критерию Фишера (Microsoft Office в приложении Excel на Ф-тест и MathCAD v15).

Полученные уравнения регрессии в совокупности представляли математическую модель процесса гранулирования кормосмеси на исследуемом прессе: первое уравнений для количественной и второе для качественной оценки его.

Результаты решения компромиссной задачи - получения максимальной пропускной способности при допустимой по ГОСТ крошимости представляли рациональный режим работы пресса. где Pt - масса гранул, отобранная за i-ю повторность, кг; tt - длительность i-ой повторности, мин. Исследования производительности гранулятора проводили в трехкратной повторности в течение работы гранулятора 5 мин, после каждой повтор-ности производили отбор проб: исходного сырья, гранул при выходе гранулятора и после охлаждения. При этом также контролировался микроклимат помещения.

Отбор проб проводили в заданный равный интервал времени. Мощность на привод гранулятора рассчитывали по результатам измерений с использованием прибора К-50. Повторность опытов на каждой измеряемой фазе – трехкратная. Замеры проводили на установившемся режиме работы пресса, при этом учитывали затраты энергии на чистый технологический процесс. Энергоемкость чистого технологического процесса определялась отношением полученных затрат энергии на производительность в соответствующей повторности.

Оценка качества гранулирования материала представляет собой процесс многократных наблюдений случайных физических величин. В связи с этим производительность гранулятора, крошимость полученных гранул, мощность двигателя для привода гранулятора и данные по энергоемкости процесса гранулирования представляются как итог наблюдений случайных величин в нескольких повторностях. В расчтах определяли их усредненные значения. Оценки погрешности их измерений или прямых измерений определяли с использованием известным методикам [6, 27, 37].

Среднеквадратичное отклонение рассчитывали по формуле: где xi – значение i -го измерения; xi – среднее арифметическое результатов измерений; n – число измерений. А усредннное значение измеряемой величины по формуле: n х і s x,. = —. (3.11) Затем определяли коэффициент вариации по выражению: У = Ы.10О, (3.12) а доверительные границы значений случайной - по зависимости: A = tr(xt), (3.15) где t - коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности Р=0,95. Обработку опытных данных производили по известным программам к персональному компьютеру [79, 99].

Анализ результатов исследований производительности шестернного гранулятора

Исходные данные: Плотность корма – 500 кг/м3. Постоянные, входящие в уравнение сжатия: P0 – 0,555 МПа и a – 7,384. Пропускная способность гранулятора – 120 кг/ч. Необходимая плотность гранул – 1170 кг/м3. Коэффициент трения по стальной поверхности в статике и в движении (0,42 – 0,47)±0,05; (0,31 – 0,37)±0,04. Коэффициент внутреннего трения кормовой смеси – 0,63…0,67. Коэффициент, учитывающий бокового давления – от 0,42 до 0.43. Расчт рекомендуется производить в следующей последовательности: где к- поправочный коэффициент, к=1,1... 1,35. Расчт производительности гранулятора возможен и по полученной в 4-ой главе математической модели: " Qi =-0,0092 q2+0,0026 п2+0,021 q n-1,0697 q-0,1597 п+24,3647; Kj =-0,0017 q2-0,0002 n2+0,0064 q n-0,7983q-0,0049 n+3,1707. По первому уравнению е рассчитывается производительность гранулятора для принятой подачи корма и частоты вращения матрицы, а по второму контролируется крошимость гранул - качественной характеристики процесса гранулирования.

Экономическая эффективность использования усовершенствованного пресса определена на основе действующих методик и нормативных документов [50, 51, 82, 83] при среднегодовом уровне инфляции в ценах IV квартала 2014 года.

В качестве базовой установки в расчтах принят серийно выпускаемый гранулятор кормов марки ПГМ-05 в условиях работы аналогичных экспериментальному прессу.

Среди определяемых основных показателей экономической оценки внедрения результаты исследования и разработок были снижение затрат на производство гранулированных кормов, а также получаемый в фермерском хозяйстве годовой экономический эффект. Расчет капитальных вложений. Балансовая стоимость базового гранулятора определена по зависимости: Ки=Ц-К, (5.1) где Ки - балансовая стоимость базовой машины, руб.; Ц - цена приобретения машины, руб.; К - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты на транспортировку, монтажные и снабженческо-торговые расходы. Капиталовложения в предлагаемый гранулятор складываются из следующих составляющих: Кп=Сд+ТЗ + Сз+ОП + ОХ, (5.2) где Сд - стоимость деталей и покупных изделий, руб.; ТЗ - транспортно-заготовительные расходы, руб.; Сз - затраты на оплату труда при изготовлении гранулятора, руб.; ОП общепроизводственные расходы, руб.; ОХ - общехозяйственные расходы, руб.

Расчт транспортно-заготовительных расходов произведн в процентах от стоимости покупных материалов и изделий: ТЗ = д тр , (5.3) 100 где ТЗ - транспортно-заготовительные расходы, руб.; jump - процент транспортно-заготовительных расходов (по фактическим данным сельскохозяйственных предприятий, составляет 20%). Оплата труда на изготовление предлагаемого пресса определена по формуле: С3=ОТтарападопаотч , (5.4) где ОТтар - тарифная оплата труда, руб.; ап - коэффициент, учитывающий премии по фонду оплаты труда, принимается в размере 1,2… 1,4; адоп - коэффициент, учитывающий размеры дополнительной оплаты труда, принимается в размере 1,12…1,16; аотч - коэффициент, учитывающий отчисления на все виды страхования, принимается 1,271. Тарифную оплату труда определяли по формуле: ОТтар=Темгчас, (5.5) где Тем - трудоемкость работ, необходимых для изготовления экспериментального гранулятора, чел.- ч.; тчас - часовая тарифная ставка, соответствующая разряду работника, руб.

Определение общепроизводственных и общехозяйственных затрат производили по формулам: Расчет технико-экономических показателей. Затраты труда на 1 тонну гранул определяли по формуле: Т Л о= —, (5.8) где Т0 - трудоемкость операции, чел-ч./т; W - производительность за час сменного времени, т/ч; Л - количество обслуживающего персонала, чел. Степень снижения трудоемкости: СТ = Т и Т п-ш%9 (5.9) Т Ои где СТ - степень снижения трудоемкости, % При расчте эксплуатационных расходов использована следующая зависимость: Иуд=(ОТ+А + РТ+Э)-П, (5.10) где Иуд - прямые эксплуатационные затраты, руб./т; ОТ - оплата труда с отчислениями на социальные нужды, руб./т; А - амортизационные отчисления, руб./т; РТ - затраты на ремонты и техобслуживание, руб./т; Э - затраты на электроэнергию, руб./т;