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

Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Денисов Сергей Владимирович

Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера
<
Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера
>

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

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

Денисов Сергей Владимирович. Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Самара, 2006 142 с. РГБ ОД, 61:06-5/3255

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса. цель и задачи исследования 8

1.1 Эффективность использования грубых кормов в рационах сельскохозяйственных животных8

1.2 Существующие способы и средства механизации подготовки грубых кормов к скармливанию сельскохозяйственным животным 11

1.3. Анализ теоретических и экспериментальных исследований 30

1.3.1 Изменение компонентов растительного сырья в процессе 30

экструзионной обработки

1.3.2 Обзор исследований физико-механических свойств прессуемого материала

1.4. Цель и задачи исследований 40

2. Теоретическое обоснование технологического процесса работы пресс-экструдера 42

2.1 Моделирование процесса работы пресс-экструдера 42

2.2 Особенности технологического процесса экструзии и обоснование перспективной конструктивно-технологической схемы пресс-экструдера 44

2.3 Анализ движения материала в винтовом канале шнека и определение производительности зоны питания 47

2.4. Обоснование длины зоны питания 54

2.5 Обоснование шага винта шнека в зоне питания 58

2.6 Теоретическое обоснование жесткости спирали подающего шнека 60

2.7 Выводы по второй главе 60

3. Методика проведения эксперимента 62

3.1 Общая методика экспериментальных исследований (Программа исследований) 62

3.2 Экспериментальная установка, приборы и оборудование, применяемые при исследованиях 62

3.3 Материалы применяемые при исследованиях 63

3.4 Подготовка сырья 64

3.5 Методика проведения эксперимента, отбор и обработка образцов 65

3.6 Определение комплексного показателя качества экструдируемого корма 65

3.7 Исследование технологического процесса экструзии 68

3.8 Определение физико-механических свойств экструдируемой смеси 72

3.8.1 Методика определения уплотнения и объемного сжатия 73

3.8.2 Методика определения коэффициента трения зерна ячменя, соломы и их смеси по поверхности трения 76

3.9 Методика экспериментального определения давления и температуры смеси в цилиндре пресс-экструдера 78

3.10 Определение энергоемкости процесса экструдирования 80

4. Результаты и анализ экспериментальных исследований 81

4.1. Результаты оптимизации технологического процесса приготовления кормов 81

4.2. Физико-механические свойства экструдируемой смеси 88

4.2.1 Результаты экспериментального определения коэффициента трения зерна ячменя, и смесей на основе соломы по поверхности трения 88

4.2.2 Результаты определения уплотнения и объемного сжатия 93

4.3. Экспериментальные данные определения давления и температуры 98

4.4 Влияние режимных и конструктивных параметров спирального

шнека зоны питания на производительность пресс-экструдера 102

4.5 Выводы по четвертой главе 105

5. Производственные испытания пресс-экструдера для приготовления кормовой массы из измельченной соломы и экономическая эффективность результатов исследований 106

5.1 Производственные испытания пресс-экструдера для приготовления кормовой массы из измельченной соломы 106

5.2 Экономическая эффективность результатов исследований 109

Общие выводы 114

Список используемой литературы 116

Приложения 126

Введение к работе

Полноценное кормление - один из основных путей повышения продуктивности животных, увеличения производства продуктов животноводства и снижения их себестоимости.

В рационах КРС наблюдается существенный недостаток легкопереваримых углеводов, что в значительной степени снижается эффективность использования кормов.

В настоящие время хозяйства располагают большим количеством соломы, но из-за особенностей своего химического состава питательные ее возможности используются в организме животного всего лишь на 30-50%. В хозяйствах солома в качестве корма используется лишь на 20-40%, причем малая ее часть подвергается обработке с целью улучшения [79].

Для повышения вкусовых и питательных свойств соломы применяют
различные приемы, такие как: измельчение, дробление, разминание,
истирание, плющение, смачивание, сдабривание, смешивание, запаривание,
заваривание, самосогревание, силосование, заквашивание, осолаживание,
дрожжевание, щелочная обработка, аммонизация, гранулирование,
брикетирование, термохимическая гидробаротермическая и

баротермическиая обработка, и.т.д.

В последние годы в практике кормопроизводства используется эффективный метод повышения качества кормов - способ экструдирования. Способ экструдирования, осуществляемый, на пресс-экструдерах используют, для приготовления карбамидного концентрата, обработки фуражного зерна и приготовления комбикормов. Использование карбамидного концентрата и экструдированного фуражного зерна позволяет соответственно, уменьшить дефицит белка в рационах жвачных животных на 30 % и повысить питательную ценность зерна на 15 - 20% [49, 63].

Однако, широкое распространение способа экструдирования стебельчатых кормов и смесей на их основе сдерживается из-за

7 недостаточной изученности этого процесса и отсутствия обоснованных технологических режимов работы пресс-экструдеров.

В связи с этим тема данной работы «Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера» является актуальной.

Данная работа выполнена в соответствии с темой: «Совершенствование технологий и разработка устройств для экструзионной переработки сельскохозяйственной продукции. РГ № 01 2005 04658 до 30.12.10.».

На основании выполненных исследований на защиту выносится новая конструктивно технологическая схема пресс-экструдера для приготовления кормовой массы на основе измельченной соломы, новизна которого подтверждается патентом РФ № 2225144, и следующие научные положения:

результаты теоретических исследований позволяющие обосновать основные конструктивные параметры зоны питания пресс-экструдера;

полученные данные лабораторных исследований по изучению физико-механических свойств экструдируемого материала и их влияние на основные конструктивные параметры зоны питания;

результаты производственных испытаний пресс-экструдера при обработке на нем кормовой смеси на основе стебельчатого корма и полученные экономические показатели.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Механизация и технология животноводства» Самарской ГСХА в 2000...2005 годах

Существующие способы и средства механизации подготовки грубых кормов к скармливанию сельскохозяйственным животным

Во многих странах мира уделяется серьезное внимание к полному использованию соломы как важного кормового резерва. В связи с этим ведутся разработки эффективных приемов обработки соломы с целью превращения ее в высокопитательный корм. Однако, следует отметить что при разработке способов обработки соломы недостаточно учитывается получение из соломы высокопитательного корма с высоким содержанием легкопереваримых углеводов. В настоящие время применяются два направления подготовки грубых кормов к скармливанию (рисунок 1.2):повышающие поедаемость этих кормов и повышающие переваримость и питательность этих кормов [1,5, 12, 20,25,28,33, 35,37,45,46, 62, 78, 79, 87, 93,105,106,107]. К первой группе простейших способов подготовки грубых кормов к скармливанию относятся: - Механический способ (измельчение, дробление, разминание истирание, плющение, смачивание, сдабривание, смешивание); . - Тепловой способ (запаривание, заваривание, самосогревание); - Биологический способ (силосование, заквашивание, осолаживание, дрожжевание). Анализ перечисленных способов подготовки грубых кормов к скармливанию показал, что основной целью данных способов является скормить животным как можно больше грубого корма. Однако высокий эффект кормления животных заключается не в том, сколько удается скормить животному кормов, а каков будет расход их на единицу продукции. Поэтому все перечисленные способы и приемы воздействия на грубый корм в целях повышения их поедаемости, нельзя считать экономически и зоотехнчески оправданными и перспективными. Ко второй группе способов подготовки грубых кормов к скармливанию относятся способы, повышающие переваримость и питательность корма: Химический способ (гидролиз, щелочная обработка, кальционирование, известкование, обработка аммиаком) -Комбинированный способ (гранулирование, брикетирование, термохимический, гидробаротермический, баротермический). Обработка соломы химическим способом позволяет повысить эффективность использования ее кормовых свойств и одновременно обезвредить подпорченный и заплесневелый корм. Сущность химического способа заключается в разрушении или ослаблении легниновых соединений с таким расчетом, чтобы клетчатка, а также геммицеллюлоза освободились и использовались микроорганизмом рубца грубых кормов к скармливанию Основным недостатком химического способа является то, что требуется промывка и нейтрализация обработанного корма, а поедаемость обработанной соломы зависит от ряда причин. Самая важная из них умелое и правильное приготовление, там, где строго соблюдается технология, обработанный корм уже впервые дни охотно поедается животными без остатка.

Брикетирование и гранулирование [1, 12, 79, 87] является процессом превращения рассыпного материала в изделия, имеющие, определенную форму и размер. Для выработки брикетов и гранул солому измельчают до З...5см. В результате сохраняется ее исходная структура, удовлетворяющая физиологическим потребностям жвачных животных. В чистом виде солома брикетируется и гранулируется трудно, добавка связующих веществ, например сахарного жома до 10% улучшает плотность брикетов и гранул. Для повышения белковой питательности брикетов и гранул к массе добавляется мочевина или брикеты и гранулы можно изготавливать из предварительно аммонизированной соломы. Величина и плотность брикетов и гранул позволяет скармливать их без дополнительного измельчения. Недостатком данных способов является то, что мелкие и плотные брикеты и гранулы животные стремятся заглатывать целиком, что может привести к закупорке пищевода. Сущность термохимического способа обработки соломы заключается в том, что под действием теплоты и химических реагентов происходит значительное изменение в структуре соломы. В результате нарушение связи целлюлозы и инструктирующих веществ (лигнин, кутин и др.) питательные вещества, заключенные в оболочке клеток соломы становятся более доступными для усвоения организмом животных [33]. Сущность гидробаротермического способа [79, 87] заключается в применении бескислотного гидролитического воздействия при повышенных температурах и давления для высвобождения в соломе легкогидролизуемой части сложных углеводов из полисахаридного комплекса, а также для частичной деструкции целлюлозы и других питательных веществ соломы с целью повышения ее поедаемости и усвояемости.

Обзор исследований физико-механических свойств прессуемого 32 материала

Величина производительности процесса продвижения смеси в цилиндре пресс-экструдера в большой степени зависит от сил трения, возникающих между материалом, поверхностью цилиндра и шнека. При этом согласно теоретической зависимости [100] значение коэффициента трения смеси по цилиндру должно превышать величину трения смеси по шнеку, что также подтверждается и на практике. С целью увеличения коэффициента трения материала по цилиндру на его внутренней поверхности устанавливают продольные ребра, которые в значительной степени увеличивают сопротивление движение смеси по поверхности цилиндра. Следует отметить, что в процессе движения смеси по поверхности цилиндра пресс-экструдера наблюдается два вида трения: внутренние трение - между слоями смеси и внешнее трение - смеси по поверхности цилиндра. Возникновение и объяснение данных видов трения дано вработах[38,81]. Кроме того, в процессе экструзии смеси происходит разрушение компонентов смеси в зазоре между кромкой винтовой линии шнека и ребрами цилиндра. На выбор конструктивных параметров пресс-экструдера, определения оптимальных технологических режимов и расчета процесса экструзии зерна решающее значение оказывают реологические свойства исходных (материалов и, в частности, их сдвиговые свойства, характеризующие поведение тела при воздействии на него сдвиговых напряжений. В общем случае к реологическим свойствам относятся: упругость, вязкость, пластичность, прочность и другие [51,65]. Но если такие свойства как упругость, пластичность и прочность зерна исследованы достаточно широко, в приложении к различным процессам обработки зерна, например, дробления, гранулирования, плющения, размола, шелушения и других [55, 64, 91], то вязкие свойства зерна присущие за пределом текучести, почти не исследованы. Известно несколько работ [48, 55], авторы которых исследуют реологические свойства брикетируемых кормов и влажных, до 75-85%, кормосмесей. В работе [55] авторы на основе реологических исследований построили механическую модель процесса деформации брикетируемых стебельных кормов. Ими было замечено, что в сравнительно узком интервале напряжений сдвига эффективная вязкость резко уменьшается.

Лихачев Ф.С. в работе [48] отмечает, что вязкость и предельное напряжение сдвига исследуемой смеси резко изменяются при изменении температурного режима. При понижении температуры кормовой смеси с +333К до +290К вязкость увеличилась почти вдвое. Определением коэффициентов трения зерна о различные поверхности при различных условиях скольжения занимались как отечественные так и зарубежные ученые. Величины коэффициентов трения при скольжении зерна по стали в данных, приводимых многими авторами, самые различные, хотя они и справедливы для определенных условий [4,10,18,39,40,50,65,81,83,90,95]. Авторы работы [83] определили, что коэффициент трения комбкикорма по стали равен 0,43-0,57. Эксперименты проводились при скольжении материала по наклонной стальной плоскости, а это, мы считаем, методически неверно, так как скорости скольжения каретки в начале и в конце плоскости разные, а нормальная сила давления на материал изменяется при различных углах наклона плоскости. В работе [4] отмечено, что коэффициент динамического трения зерна ячменя по стали изменяется в пределах 0,32 - 0,34 при влажности зерна 8-35%. Отмечается, что с увеличением влажности зерна коэффициент трения возрастает. В опытах использовался прибор Желиговского, который имеет свои недостатки. В работе [95] определили коэффициент трения в зависимости от режимов скольжения. Для различных видов зерна значения коэффициентов трения колеблются в пределах 0,25-0,6. Замечено, что с увеличением скорости скольжения коэффициент трения уменьшается. Более широкие исследования коэффициента трения провел на специально сконструированном приборе автор работы [50]. Им выявлено, что коэффициент трения при различных режимах скольжения изменяется в интервале 0,35 - 0,5. В этой работе было отмечено, что с увеличением чистоты поверхности скольжения fmp уменьшается, но возрастает при уменьшении размера дробленых частиц зерна. Приведенные работы по определению коэффициента трения зерна проводились для условий, в которых не учитывалось нормальное давление материала на поверхность скольжения.

Анализ движения материала в винтовом канале шнека и определение производительности зоны питания

Транспортировка сыпучего материала происходит только в зоне питания. Назначение этой зоны заключается в том, чтобы принять поступающие в пресс-экструдер сырье, захватить его, переместить в зону уплотнения пресс-экструдера, уплотнить и, как правило, подогреть. При транспортировке материалов с хорошей сыпучестью и достаточно большим насыпным весом нет серьезных проблем с их транспортировкой. Однако транспортирование материалов с плохой сыпучестью и низкой насыпной массой в загрузочной зоне представляет собой трудную задачу. Предположим, что непосредственно под загрузочной воронкой шнек работает только как транспортер. В идеальном случае траектории отдельных частиц должны быть прямыми линиями, параллельными оси шнека. При таких условиях рассчитать скорость перемещения материала не затруднительно. Однако, при попадании материала непосредственно в цилиндр пресс-экструдера механизм перемещения сыпучих материалов меняется. Происходит уплотнение частиц, которые в дальнейшем склонны перемещаться как сплошная неразрывная среда. Движение массы происходит в результате действия сил трения, которые воздействуют на массу со стороны шнека и цилиндра пресс-экструдера. Сделав некоторые упрощения можно проанализировать движение массы [67].

Основное предположение заключается в том, что частицы уплотняясь, образуют «вязкопластичную» гайку в которой отсутствуют деформации сдвига. На массу действуют силы трения, которые возникают между поверхностью массы и поверхностями шнека и цилиндра. Считаем, что цилиндр неподвижен, а шнек движется, как показано на рисунке 2. 2 Рисунок 2.3. - Схема движения материала в винтовом канале шнека в зоне питания Начальное положение винтового канала показано в положении 1 на рисунке 2.3. Точка А расположена на массе. Канал шнека движется со скоростью V. За время t он проходит расстояние А-В и оказывается в положении 2, показанном на рисунке 2.3. При этом точка А перемещается в точку А!. Следовательно, масса проходит вдоль канала расстояние В-А7. Точка перемещается относительно цилиндра по лини А- А, и относительно шнека по линии В- А7. Угол 0 показывает отклонение линии А-А ОТ горизонтали. За положительное направление угла принимаем движение по часовой стрелке. Скорость и, с которой масса движется по каналу шнека можно определить из выражения t (А-В) (2.1) Так как линия В- А отклонена от горизонтали на угол а .то запишем уравнение (2.1) в следующем виде » = V-@L, (2.2) sm\Q + a) где a - угол подъема винтовой линии шнека. Используя обычные тригонометрические преобразования, получим и= . (2.3) cos a+sin a -ctg& Рассмотрим силы трения, действующие на массу. При установившемся движении эти силы должны быть равны. Fm=F4cos(Q + a), (2.4) где Fw - сила трения действующая на массу со стороны поверхности шнека; F4 - сила трения действующая на массу со стороны цилиндра; Так как а и 0 должны быть всегда положительными, то силы трения действующие на массу со стороны цилиндра, всегда должны бгать больше, чем силы трения, действующие со стороны поверхности шнека. cos(0+a)=i?. (2.5) Если известно значение R, то величину 0 можно определить из уравнения (2.5), а скорость транспортирования материала определить по уравнению (2.3). Заметим, что было сделано только одно предположение, а именно, что частицы материала движутся, как сплошная неразрывная среда. Для продолжения исследования необходимо ввести дополнительные, предположения касающиеся природы сил Ful и F4. Но сначала сделаем определенные выводы относительно поведения массы в некоторых предельных случаях. Во первых, при R 1 движение массы невозможно. В этом случае угол 0 равен нулю, а из уравнения (2.3) видно, что и также рано нулю. Таким образом, движение массы вдоль винтового канала отсутствует. Масса просто находится в канале шнека, и вращается вместе с ним. При таких условиях процесс экструзии прекращается. Второй предельный случай имеет место при «проскальзывание шнека», т.е. когда действующие со стороны шнека силы трения не оказывают никакого воздействия на массу. Если в винтовом канале отсутствует градиент давления, то Fw становится равным нулю, и следовательноЛ = 0. Из этого следует что (+«)=1,57рад(90). Тогда уравнение (2.3) можно переписать в виде: и= = Vcosa = V2=2U. (2.6) cosa+sinar-c/g(l,57-a) Отсюда следует, что скорость массы равна компоненте скорости цилиндра, направленной вдоль оси винтового канала. Третий предельный случай. Для ограничения продвижения массы вдоль оси на поверхности цилиндра нарезаны продольные пазы, то тогда угол = 1,57ря )(900), а уравнение (2.3) для этого случая имело бы вид. и=- . (2.7) cos or Уравнение (2.7) можно представить в виде: v = 2u/cos2a, (2.8) где о - средняя скорость вынужденного потока массы. Теперь рассмотрим условия, при которых движение массы в винтовом канале прекратится. Из уравнения (2.3) видно, что это условие будет наступать тогда, как только 0 станет равным нулю. Обозначим отношение сил, при котором вызывается это условие, через R". Уравнение (2.5) показывает, что R" является функцией угла подъема винтовой линии. Для движения массы при больших углах подъема .винтовой линии требуется более благоприятное соотношение сил трения, чем для малых углов. Например, если угол подъема винтовой линии близок к 90, то устойчивый процесс можно осуществить только с таким шнеком, коэффициент трения которого по отношению к массе равен нулю. С другой стороны, по мере уменьшения угла подъема становится приемлемым все менее благоприятные соотношения сил трения.

В предельном случае, когда угол подъема винтовой линии уменьшится, до нуля значение R , станет равным единице. Есть все основания предполагать, что во время работы пресс-экструдера соотношение сил трения меняется в определенных пределах, зависящих от условий процесса. Следовательно, изменение скорости вращения шнека, температуры цилиндра, давления в головке и всех других факторов приведет, по всей вероятности, к изменению соотношения между силами трения. Приостановка или даже полное прекращение питания для шнека с большими углами подъема винтовой линии более вероятно, чем для шнеков с малыми углами подъема винтовой линии. Весь приведенный анализ свидетельствует, что при малых углах подъема винтовой линии создаются более благоприятные условия для транспортировки сыпучих тел, но какими, должны быть эти углы, остается невыясненным. Также остается неясно, какой должна быть скорость транспортировки. Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходимо провести более детальный анализ сил, действующих на массу.

Результаты экспериментального определения коэффициента трения зерна ячменя, и смесей на основе соломы по поверхности трения

Подготавливали исходную смесь, которая имела влажность 15 и 30%, проводили опыты в трехкратной повторности и находили среднюю зависимость: коэффициента объемного сжатия; плотности; степени сжатия. Расчет коэффициента объемного сжатия проводили по формуле (3.22). полученные значения коэффициента объемного сжатия; плотности; степени сжатия представлены в (таблицах 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8.). Степень сжатия исследуемой смеси, вычисленная по формуле (3.24) для следующих случаев: - средней длине резки соломы 2 мм: при влажности смеси 15% находится в пределах 1,13...2,33, влажности смеси 30% находится в пределах 1,02...2,06; - средней длине резки соломы 10 мм: при влажности смеси 15% находится в пределах 1,09...2,41, влажности смеси 30% находится в пределах 1,23...3,11; - средней длине резки соломы 50 мм: при влажности смеси 15%) находится в пределах 1,12...6,08, влажности смеси 30%) находится в пределах 1,07...5,39. # Таблица 4.3 Физико-механические свойства смеси при W=l 5% и средней длине резки соломы 2 мм Уплотнение исследуемой смеси, вычисленное по формуле (3.23) для следующих случаев: і! - средней длине резки соломы 2 мм: при влажности смеси 15% находится в пределах 177,6...366,9 кг/м3, влажности смеси 30% находится в пределах 241,2.. .486,2 кг/м3 - средней длине резки соломы 10 мм: при влажности смеси 15% находится в пределах 137,7...303,6 кг/м , влажности смеси 30% находится в пределах 154,6...391,2 кг/м3; - средней длине резки соломы 50 мм: при влажности смеси 15%) находится в пределах 44,12...239,6 кг/м , влажности смеси 30%) находится в пределах 67,11 ...339,3 кг/м3. Таблица 4.4 Физико-механические свойства смеси при W=30 % и средней длине резки соломы и зерна 2 мм Таблица 4.5 Физико-механические свойства смеси при W=l 5% и средней длине резки соломы 10 мм Таблица 4.6 Физико-механические свойства смеси при W=30 % и средней длине резки соломы 10 мм Зависимость плотности от давления в процессе экструзии дана на рисунке 4.4. При этом аналитическое выражение экспериментальной зависимости плотности р от величины давления Р для следующих случаев имеет вид: - средней длине резки соломы 2 мм и влажности смеси 15% р = \51,4ей хг\ - средней длине резки соломы 2 мм и влажности смеси 30% /7 = 236,1 -, - средней длине резки соломы 10 мм и влажности смеси 15% /7 = 125,9 1 - средней длине резки соломы 10 мм и влажности смеси 30% р = \25,9еупр; - средней длине резки соломы 50 мм и влажности смеси 15% р = 39,34е]А4Р; - средней длине резки соломы 50 мм и влажности смеси 30% р = 63,12е-ш, погрешность отклонений экспериментальных значений плотности смеси от вычисленных по формуле (3.23) не превышает 7%. Коэффициенты функции определены путем расчета по методу наименьших квадратов. Таблица 4.7 Физико-механические свойства смеси при W=15% и средней длине резки соломы 50 мм Таблица 4.8 Физико-механические свойства смеси при W=30 % и средней длине резки соломы 50 мм 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Давление Р, МПа Средняя длина резки соломы 2 мм; W=l 5% Средняя длина резки соломы 2 мм; W=30% Средняя длина резки соломы 10 мм; W=l 5% X Средняя длина резки соломы 10 мм; W=30% Ж Средняя длина резки соломы 50 мм; W=l 5% Средняя длина резки соломы 50 мм; W=30% Рисунок 4.4. Зависимость плотности смеси от давления в процессе экструзии 4.2.2. Результаты экспериментального определения коэффициента трения зерна ячменя, соломы и их смеси Экспериментальное определение коэффициента трения кормовых смесей проводились на лабораторной установке для определения физико-механических свойств. На рисунке 4.5 представлена графическая зависимость изменения коэффициента трения зерна ячменя, и смесей на основе соломы при скольжении по стальной поверхности от величины давления действующего на зерно ячменя, солому и их смесь. Как видно из графика рисунок 4.5 коэффициент трения зерна ячменя о сталь, с изменением давления от 0,1 МПа до 6 МПа уменьшается от 0,36 до 0,16; смеси № 1 от 0,5 до 0,3; смеси № 2 от 0,42 до 0,23 при температуре продукта 293 К, влажности 15% и скорости скольжения равной 1 м/с. Наиболее интенсивное уменьшение коэффициента трения наблюдается при изменение давления от 0,1 МПа до 1,0 МПа, при дальнейшем увеличении давления коэффициент трения уменьшается незначительно. При изменение влажности исследуемого материала значение коэффициента трения изменяется в зависимости от давления и температуры следующим образом. На графике рисунок 4.6 (а, б, в) и в таблице 4.9 представлена зависимость коэффициента трения от влажности исследуемого материала, при различном давлении, скорости скольжения равной V=l м/с и температуре Т=293 К.

Похожие диссертации на Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера