Введение к работе
Актуальпость работы. В животноводстве, которое яатяется одной из основных отраслей сельского хозяйства, используются разнообразные машины, составной частью которых являются глубокие бункера различных размеров и форм. Глубокий бункер - это такой бункер, когда граничная линия скольжения сыпучего тела при нормальном его истечении пересекает стенку бункера. К ним, в частности, относятся дозирующие системы, применяемые в кормопроизводстве. Эти системы, наряду с известными их положительными свойствами, имеют ряд серьезных недостатков, проявляющихся в перебоях в процессе выдачи сыпучих материалов, что приводит к несбалансированности питания животных. Это, в свою очередь, оказывает влияние на снижение продуктивности животных.
Причиной этих перебоев является способность сыпучего тела при движении в полостях бункерных устройств образовывать сводчатые структуры, то есть статические и динамические своды, которые приводят к полному или частичному прекращению истечения сыпучего материала из выпускного отверстия бункера.
На устранение возникающих сводчатых структур затрачивается до 10% рабочего времени смены и около 20...30% общих затрат на обслуживание бункерных устройств. Потери от простоев дорогостоящих технологических линий и целых производственных комплексов достигают порой сотен и тысяч рублей.
Одной из причин неудовлетворительной работы бункерных устройств является то, что при их проектировании недостаточно полно учитываются физико-механические свойства реальных сыпучих материалов, а также особенности движения сыпучих материалов, обусловленные явлением сводообразования.
На данный период времени имеются многочисленные теоретические и экспериментальные исследования отечественных и зарубежных ученых по движению сыпучих тел в полостях бункерных устройств. Однако до сих пор при описании закономерностей истечения сыпучих тел из выпускного отверстия бункера не учтен еще ряд факторов, влияющих на истечение сыпучего материала, который, по своей сути, является процессом стохастическим, зависящим от многих случайных фактороз.
Актуальность решения этой проблемы связана с вопросами повышения уровня технической и технологической надежности бункерных устройств, используемых в животноводстве для кормоприготовления, и особенно очевидна при создании высокопроизводительной животноводческой техники, оборудованной системами автоматического управления и регулирования.
Цель исследования — определить закономерности истечения сыпучих тел из бункеров и на их основе разработать технические средства, предотвращающие образование в глубоких бункерах статически устойчивых и неустойчивых сводов.
Объект исследования - процесс истечения сыпучих тел из полостей бункерных устройств в условиях сводообразования.
Предмет исследования — изучение взаимосвязи факторов, влияющих на объект исследования.
Научная новизна исследований состоит в том, что расход сыпучего материала из бункеров определяется с учетом факторов, обуслаапиваюшнх в них явление сводообразования. Это позволяет точнее определить конструктивные и технологические параметры бункерных устройств, используемых в животноводстве для приготовления кормов.
Научная и практическая ценность работы состоит в том, что на ее основе обоснован метод прогнозирования уровня потенциальной возможности интенсификации опорожнения и дозирующей способности как существующих, так и вновь проектируемых глубоких бункеров кормоцехов.
Выявлено перспективное направление развития конструкций сводораз-рушаюших устройств, позволяющих интенсифишіровать процесс истечения сыпучих материалов из глубоких бункеров кормоцехов.
Внедрение этого метода и технических средств увеличивает производительность глубоких бункеров в среднем на 20 - 40%, улучшает их дозирующую способность в среднем на 15 - 25%.
На защиту выносятся следующие научные результаты:
модель сыпучего тела и ее допущения, позволяющие рассматривать процесс истечения сыпучих тел из глубоких бункеров кормоцехов с точки зрения возникновения и разрушения в них сводов;
теоретические предпосылки сводообразуюшего процесса истечения сыпучих тел из глубоких бункеров, предназначенных для приготовления кормов;
- методика и алгоритм расчета технических средств, интенсифицирующих и
улучшающих процесс истечения сыпучих тел из глубоких бункеров для при
готовления кормов.
Апробации работы и публикации. Основные результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на научно-технических конференциях АЧГАА, ВНИПТИМЭСХ в 1998, 1999 г.г.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано (в соавторстве) две книги, а также 3 статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 166 наименований, в том числе 38
- на иностранном языке, и 16 приложений. Работа изложена на 139 стрзницах
машинописного текста, содержит 11 таблиц, 27 рисунков.