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

Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Косяненко Александр Александрович

Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации
<
Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации
>

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

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

Косяненко Александр Александрович. Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Косяненко Александр Александрович; [Место защиты: Оренбург. гос. аграр. ун-т]. - Кинель, 2008. - 176 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/32

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние механизации процесса выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма 12

1.1 Общие сведения о комбикормах, технологии и оборудовании для их приготовления 12

1.2 Существующие средства механизации дозированного выпуска трудносыпучих ингредиентов комбикормов 16

1.3 Обзор научных исследований 32

1.4 Цель и задачи исследований 43*.

2 Теоретические исследования процесса выпуска трудносыпучих грузов из бункерного выгрузного устройства с механическим сводоразрушителем 46

2.1 Анализ технологического процесса работы бункера с механическим сводоразрушителем 46'

2.2 Обоснование и описание конструктивно-технологической схемы бункерного устройства с плоским щелевым днищем и механическим сводоразрушителем 57

2.3 Теоретическое обоснование параметров процесса выпуска трудносыпучих компонентов комбикормов из ёмкостей 61

2.3.1 Определение объёма материала подготовленного к выпуску механическим сводоразрушающим устройством 61

2.3.2 Построение теоретической зависимости количества подготовленного к выгрузке сырья сводоразрушителем от зазора между выпускными щелями 68

2.3.3 Определение сил, действующих на рабочий орган. Расчёт мощности привода 71

2.3.4 Построение теоретической зависимости величины силы сопротивления материала перемещению рабочего органа сводоразрушителя от давления насыпи сыпучего груза 78

2.4 Выводы по разделу 80

CLASS Методика экспериментальных исследований 8 CLASS 2

3.1 Программа и методика экспериментальных исследований 82

3.2 Описание лабораторной установки 84

3.3 Методика экспериментальных исследований технологического процесса сводоразрушения, стимулирования истечения и дозирования ... 88

3.3.1' Методика определения влияния, на тяговое сопротивление

геометрических параметров рабочих органов, высоты засыпки и. вида материала в бункере 88

3.3.2 Методика определения' влияния ширины выпускных щелей, вида и массы разрыхлённого сырья на его выпуск 90

3.3.3 Методика определения- влияния' конструктивно-режимных параметров выпускного устройства и вида материала на1 производительность и энергоёмкость процесса выгрузки компонентов комбикорма : 91

3.3.4 Методика определения неравномерности выпуска материала... 93

3.3.5 Методика обработки результатов 94

Анализ и обобщение результатов исследования 100

4.1 Зависимость силы сопротивления материала перемещению рабочего органа от высоты насыпи в бункере и вида материала 100

4.2 Результаты исследований влияния ширины щелевого отверстия и вида материала на производительность процесса выгрузки компонентов комбикорма 101

4.3 Зависимость производительности и энергозатрат от частоты вращения кривошипа и величины зазора выпускного отверстия 102

4.4 Определение рациональных параметров рабочего органа методом многофакторного эксперимента 108

4.5 Зависимость производительности и энергоёмкости процесса выгрузки от конструктивно-режимных параметров выпускного устройства и вида материала 113

4.6 Зависимость неравномерности выпуска от конструктивно-режимных параметров устройства и вида материала 121

4.7 Выводы по разделу 124

5 Исследования бункера с щелевым днищем в производственных условиях. экономическая оценка результатов исследования 126

5.1 Исследования бункерного выгрузного устройства в производственных условиях 126

5.2 Экономическая оценка результатов исследования 129

Общие выводы 135

Список литературы 138

Приложения 150

Введение к работе

Актуальность темы. Трудоемким процессом в технологической цепочке приготовления комбикорма является ввод добавок минерального и животного происхождения, так как технологией предусмотрено, как правило, напольное хранение этих ингредиентов и подача в производство средствами малой механизации Хранение в бункерах, силосах позволяет защитить запасы сельскохозяйственного сырья от экологического и биотического факторов, свести к минимуму потери от порчи, существенно снизить энергозатраты, издержки при эксплуатации складского хозяйства и грузоперера-ботки при поставках

Получение комбикормов с заданными свойствами и безопасных в гигиеническом отношении напрямую зависит от точности дозирования добавок и их дальнейшего равномерного распределения при смешивании Однако из-за сводообразования и слёживаемости происходит прерывание потока компонентов, что вынуждает применять побудители истечения, влекущие затраты энергии Рациональное сочетание гравитационного истечения с принудительным выпуском позволяет улучшить ресурсосберегающие показатели процесса выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма бункером с побудителем

Разработка, совершенствование и исследование технологических способов выгрузки ингредиентов комбикорма на базе теоретических и экспериментальных исследований процессов дозирования и выпуска посредством синхронизации гравитационного и принудительного истечения с использования быстросъбмных рабочих органов, вынесенных за пределы полости бункера, является актуальной задачей, представляющей научный и практический интерес при производстве комбикормов на предприятиях и приготовлении смесей в кормоцехах личных подворий крестьяно-фермерских хозяйств

Работа посвящена технологии экологического и ресурсосберегающего складирования, хранения поставок сельскохозяйственного сырья и средствами механизации для них в рамках перечня критических технологий Российской Федерации, касающегося агропромышленного комплекса "Технологии экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания"

Цель исследований: повышение эффективности выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма из бункеров с щелевым днищем посредством управления процессом сводообразования в его полости с обоснованием конструктивно-режимных параметров сводоразрушителя

Объектом исследований является технологический процесс дозированной выгрузки слежавшегося сельскохозяйственного сырья в условиях сводообразования

Предметом исследований являются закономерности изменения технологических показателей бункерного выгрузного устройства с механическим сводоразрушителем от его конструктивно-режимных параметров рабо-

ты при выгрузке сельхозсырья из бункера, а также изменение экономических показателей процесса выдачи компонентов комбикорма в линии отпуска сырья при использовании данного устройства Научную новизну составляют:

новое представление процесса выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма при совмещённом гравитационном и принудительном выпуске с использованием селективного режима работы сводоразрушителя,

аналитические зависимости по определению производительности и энергоёмкости процесса выпуска трудносыпучего сырья из ёмкостей,

конструктивно-режимные параметры бункерного выгрузного устройства,

технология ресурсосберегающего выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма с применением управляемого сводоразрушения

Практическую ценность представляют:

конструкция бункерного выгрузного устройства и рабочих органов механического сводоразрушителя,

возможность замены устаревшего производственного оборудования комбикормовых заводов и кормоцехов предлагаемым устройством без изменения конструкции ёмкостей хранения и технологического процесса

Реализация результатов исследований: бункерное выгрузное устройство прошло проверку на Алексеевской комбикормовом заводе и рекомендовано для самостоятельной эксплуатации или для замены устаревшего оборудования в имеющихся технологических линиях заводов и кормоцехов.

Апробация. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2004 .2007 гг), на международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки», г Самара, 2006 г, на третьей международной научно-практической конференции «Ашировские чтения» ГОУ ВПО «Самарский ГТУ» 2006 г и на расширенных заседаниях кафедр Самарской ГУПС (г. Самара, 2007 г), Самарской ГСХА (п Усть-Кинельский, 2007 г) и Оренбургского ГАУ (г. Оренбург, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ общим объёмом 1,59 п л Новизна конструкции подтверждена положительным решением на выдачу патента РФ

'Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц, 60 иллюстраций Список использованной литературы включает 123 наименований, в том числе 9 на иностранных языках

На защиту выносятся следующие положения

  1. Конструктивно-технологическая схема бункерного выгрузного устройства,

  2. Теоретическое обоснование конструктивно-технологических параметров бункерного выгрузного устройства со сводоразрушителем,

3 Результаты экспериментальных исследований и исследований в производственных условиях по обоснованию рациональных конструктивно-технологических параметров устройства

Общие сведения о комбикормах, технологии и оборудовании для их приготовления

О значении полноценного кормления сельскохозяйственных животных можно судить по тому факту, что в структуре себестоимости продукции доля кормов составляет при производстве молока 50...55 %, говядины - 65...70 %, свинины - 70...75 %. Для животных важно не только количество, но и качество кормов, которое определяется содержанием в них питательных веществ. От полноценного кормления зависят уровень продуктивности, качество продукции, здоровье животных [13].

Наибольший эффект даёт скармливание кормов, удовлетворяющих потребности животных в питательных веществах, витаминах, антибиотиках. Полного набора питательных веществ нет ни в одном виде корма, поэтому необходимо приготовлять кормовые смеси из нескольких составляющих. Зоотехнической наукой и практикой установлено, что скармливание полнорационных комбикормов повышает продуктивность животных на 25...30%, при этом сокращаются сроки откорма и на 15...20% уменьшается расход кормов на единицу продукция [8].

Полнорационное кормление животных требует соблюдения рецептуры при приготовлении кормовых смесей, среди которых особое место занимают комбикорма, как один из самых питательных и дорогостоящих компонентов рациона животных [50]. Кормовые смеси состоят из большого количества питательных веществ, необходимых для получения максимального биологического, продуктивного и экономического эффекта от животных и птицы [63]. Сбалансированные кормовые смеси для крупного рогатого скота содержат до 10, для свиней до 15...20, а для птицы до 40...50 различных компонентов. Наибольший объём среди приготавливаемых сухих кормосмесей составляют комбикорма.

В настоящее время производится около 50 видов комбикормов для различных видов и возрастов животных и птицы, которые приготавливаются по рецептам, утверждённым в установленном порядке [114]. Основными компонентами комбикормов являются: зерно кукурузы, ячменя, овса, пшеницы, ржи, просо, сорго и зернобобовые (горох, вика, чечевица, кормовые бобы, соя). В составе комбикормов зерносмесь занимает 80...85 %, остальные 15...20 % составляют белково-минеральные добавки, включая 1...2 % премиксов [76].

Процесс производства высококачественных комбикормов, по существу, есть процесс измельчения, точного дозирования-и смешивания различных по структуре, гранулометрическому составу и насыпной плотности компонентов, входящих в рецепт.

Комбикорма приготавливают на межхозяйственных комбикормовых заводах и частично в. комбикормовых цехах хозяйств по рецептам, утверждённым соответствующими ГОСТами и техническими условиями. Состав и количество машин комплекта комбикормового оборудования определяется числом и содержанием технологических операций приготовления комбикормов И условиями производства [69].

На комбикормовом заводе существует несколько принципов построения технологического процесса [17].

1. Последовательно-параллельная подготовка всех компонентов и одноразовое дозирование. Компоненты к дозированию готовят отдельно в одних линиях последовательно, а в других - параллельно. Размещают их внаддоза-торных бункерах. Этот способ иногда называют классическим, и отличается большим числом наддозаторных бункеров, способных вместить запас компонентов на 8 — 36 ч работы узла основного дозирования. Подготовительных линий в этом случае от 10 иболее. 2. Формирование предварительных смесей зернового, белково-минерального сырья с повторным дозированием. Сформированную смесь(и) направляют в наддозаторные бункеры и далее на повторное дозирование через линию основного дозирования - смешивания. При этом предварительные смеси обрабатывают в потоке (измельчают, просеивают и т.д.). Вместимость наддозаторных бункеров 20...30 т. При неправильной технологической подготовке производства возникают неучтённые остатки предварительных смесей (хвосты).

3. Формирование предварительных смесей зерновых, белково-минеральных смесей без повторного дозирования. Смесь(и) формируют в строгом соответствии с фактической вместимостью основного смесителя, то есть порционно. Обработку в технологическом потоке проводят также порциями, полученную порцию(и) предварительной смеси(ей), минуя Повторное дозирование, через оперативный бункер малой вместимости (2...3 т.) направляют в основной смеситель. При таком построении технологического процесса бывшая основная линия дозирования атрофируется, в ней остаётся 2...3 компонента и несколько бункеров, выходящих на один многокомпонентный дозатор.

4. Прямоточный метод. Все компоненты дозируются и обрабатываются в» потоке вплоть до выпуска порции готовой продукции. Данная схема строится сверху вниз, хорошо вписывается в высокие здания, отличается минимумом-подъёмов и малыми удельными энергозатратами на производство 1 т комбикорма. В схеме может быть реализовано одно- и двухступенчатое измельчение.

Для практической реализации технологических процессов, их рационального исполнения, а также управления отдельными участками, и процессом в целом, организуют технологические линии [107].

Неотъемлемой частью типовых технологических линий являются бункеры и силосы, которые делятся на: приёмные - для сырья; технологические и аккумулирующие - для внутрипроизводственных нужд; отгрузочные - для отправки готовой продукции. Все эти ёмкости имеют схожую по типу технологию работы, где присутствуют три основных процесса: загрузка, хранение, выгрузка

Анализ технологического процесса работы бункера с механическим сводоразрушителем

Анализ процесса истечения материалов показал, что приведённые в первой главе технические решения обеспечивают выпуск лишь хорошосыпу-чих грузов. Стабилизировать процесс истечения материала из бункерного устройства и обеспечить его производительность, независящую от изменения столба насыпи в бункере, можно стимулированием образования сводов над транспортёром-побудителем, сочетая гравитационный способ выгрузки с принудительным. Этот приём обеспечивает снижение нагрузки, создаваемой насыпью, на рабочие органы транспортёра-побудителя, что обеспечивается изменением конструкции бункерного выгрузного устройства с щелевым днищем: Так, по мнению Горюшинской Е.В., стенки бункера необходимо установить вертикально или под отрицательным углом, дно бункера выполнить плоским, ввести через щелевое отверстие в полость бункера рабочие органы: питателя-побудителя. Зона воздействия рабочих органов должна быть распространена на всю площадь дна [27, 46].

В известном техническом решении бункерное выгрузное устройство выполнено со сводоразрушителем в виде плоских двурогих пальцев (рисунок 2.1), которые размещены вне бункера под днищем, с возможностью дополнительного вертикального перемещения [91, 92]. Этот приём значительно снижает пусковой момент на приводе и устраняет своды по всей полости бункера. В торцевых стенках бункера напротив щелей в днище выполнены вырезы по числу щелей, которые снабжены вертикальными шторками, синхронно связанными с приводом вертикального перемещения решётки, что позволяет в случае их поломки произвести ремонт без опорожнения бункера.

К недостаткам данного технического решения можно отнести сложность конструкции из-за наличия трёх независимых приводов: раздвижения пластин, вертикального и горизонтального перемещения решётки. Также из механики фунтов известно, что устранять своды проще всего у их оснований, а в предложенной конструкции они разрушаются в верхней части путём удаления замковых частиц, что требует более продолжительного времени включения привода горизонтального перемещения решётки, а, следовательно, дополнительных затрат электроэнергии.

На рисунке 2.2 изображена модернизированная схема рассмотренного выше устройства. В этом бункере сводоразрушитель выполнен в виде пальцев V-образной формы [94].

Днище состоит из пластин, которые шарнирно прикреплены к боковым стенкам бункера и шарнирно соединены между собой. Смежные пластины имеют возможность раздвигаться с образованием щелей (рисунок 2.2, 2.3).

Под днищем бункера, на направляющих, расположена решётка с вертикальными рабочими элементами (пальцы). Число этих элементов соответствует числу щелевых отверстий днища, образованных пластинами. Решётка приводится в движение вдоль боковых стенок по направляющим посредством привода.

Включение сводоразрушителя носит селективный характер. При устойчивом истечении груза сводоразрушитель не используется [22].

Несмотря на упрощение конструкции по сравнению с аналогом, эта установка имеет ряд недостатков: сложность применения данной схемы в известных и применяемых бункерных устройствах; - низкая надёжность работы механизма регулировки зазора между шарнирными пластинами при выпуске материалов высокой плотности; - необходимость замены пластин днища при: замене вида хранимого материала.

На основе анализа технологического процесса работы бункера с щелевым днищем и механическим сводоразрушителем можно выделить следующие этапы при выпуске трудносыпучего груза: первый — гравитационное истечение к наклонным стенкам бункера; второй — процесс перемещения материала к щелевому отверстию и образование сводчатых структур (трудносыпучий материал); третий — процесс подрезания рабочими -органами сводоразрушителя опор сводов и истечение материала на конвейер, либо его самопроизвольное истечение; четвёртый - процесс принудительной очистки дна и боковых стенок бункера при помощи рабочих органов со сбросом груза в технологическую линию.

На первом этапе перемещение осуществляется за счёт силы тяжести. Наличие перемещения зависит от соотношения между силой тяжести и силой трения материала об ограждающие конструкции бункера. Если материал легковесный, то возможно его зависание между стенками бункера из-за малой массы, недостаточной для продавливаншг образовавшихся перемычек. Это вызывает образование пустот по высоте насыпи, что приводит к неравномерности подачи.

На втором этапе материал перемещается по наклонной стенке выпускного устройства. При движении материала в сужающейся полости происходит перераспределение соотношения вертикального и бокового давления из-за сближения движущихся частиц потока с пересечением траектории их движения. В результате появляется распорная реакция. При равновесии вертикальной составляющей и массы груза над отверстием образуется система арочных сводов (рисунок 2.4), на разных участках они имеют непостоянную прочность.

Методика экспериментальных исследований технологического процесса сводоразрушения, стимулирования истечения и дозирования

Важным показателем, характеризующим работу любого устройства имеющего привод, является энергия, затрачиваемая на осуществление процесса. Из формулы (2.55) видно, что мощность, потребная для привода сво-доразрушающего устройства зависит от силы сопротивления сыпучей среды, возникающей при перемещении. Сила сопротивления (тяговое сопротивление), в свою очередь, зависит от высоты загрузки материала в бункер.

Для определения зависимости тягового сопротивления, возникающего при перемещении сводоразрушителя в слое материала, от высоты насыпи были внесены некоторые изменения в конструкцию бункера с щелевым днищем. Так вместо червячного редуктора и электродвигателя была установлена корзина 2 (рисунок 3.3) для грузов 1 соединённая посредством троса 3 через два подвижных блока 4 с тележкой сводоразрушителя 5.

Опыты проводились в следующей последовательности: устанавливалось соответствующее значение выпускного отверстия - 25 мм при фиксированной ширине рабочего органа (40 мм) и его высоте (10 мм), тележка сводоразрушителя отводилась в крайнее положение. Согласно плану эксперимента в бункер (приложение А таблица 1) загружался на определённую высоту сыпучий груз. Далее накладывались последовательно грузы на тележку до момента сдвига тележки из крайнего положения. Значение массы груза, соответствующее началу сдвига, фиксировалось.

Тележка после незначительного перемещения (2,0...2,5 см) останавливалась, так как давление столба сыпучего материала к центру выгрузного устройства увеличивается, а, следовательно, возрастает и сопротивление материала перемещению [111]. Далее смещали тележку до центрального положения, которое было заранее отмечено, и определяли массу грузов необходимую для приведения тележки в движение по вышеописанному методу. Опыты проводились в.трёхкратной повторности.

Для определения зависимости силы сопротивления, возникающей при перемещении сводоразрушителя в. слое материала, от геометрических параметров рабочего органа, были проведены опыты согласно плану многофакторного эксперимента (приложение Б).

Последовательность была следующей: при постоянном значении выпускного отверстия - 25 мм и фиксированной высоте насыпи - 1 м изменялась ширина (от 30 мм до 50 мм) и высота (от 5 мм до 15 мм) рабочего органа, а также угол заточки (30...60). Величина силы сопротивления перемещению сводоразрушителя измерялась как.описано выше.

Согласно формуле (2.23) на количество разрыхлённого трудносыпучего компонента комбикорма оказывает влияние ширина щелевого отверстия, от значения которой зависит и пропускная способность. Как указывалось в, подпункте 2.1, не всегда весь разрыхлённый материал имеет возможность истечь через имеющийся зазор. Для выявления зависимости между количеством-подготовленного к выпуску и выпущенного материала были проведены опыты.

В бункер на высоту 1 м над выпускным устройством засыпался груз, затем устанавливалась требуемая величина зазора выпускной щели (приложение А таблица 2). Затем сводоразрушитель приводили в движение. За счёт этого рабочие органы подрезали в толще засыпанного материала образовавшиеся, над выпускным отверстием опоры сводов. Эта операция позволяла разрыхлить материал и побудить его к истечению. Однако в виду того, что в первых опытах эксперимента ширина щели незначительная и заведомо меньше предельного сводообразующего отверстия для данного компонента, не всё количество разрыхлённого материала истекает. После достижения крайнего положения сводоразрушителем и окончания высыпания груза из отверстий, что свидетельствовало об образовании статических сводов, его перемещали в исходное положение. Сводоразрушающим устройством совершалось два рабочих хода с целью уменьшения погрешности из-за разности плотностей материала по длине хода рабочих органов.

Всю выгруженную массу взвешивали и делили пополам - это и есть количество материала выгруженного за один рабочий ход. После этого досьь пали груз до прежнего уровня, и опыт повторялся. Повторность опытов -трёхкратная.

С увеличением выпускного отверстия растёт объём высыпавшегося материала и наступает момент, когда его становится больше, чем разрыхляется сводоразрушителем, что свидетельствует о превышении ширины выпускной щели над предельным сводообразующим отверстием. В процессе исследований установлена предельная величина щели равная 35 мм. Свыше этой величины процесс выпуска становится неуправляемым.

Зависимость силы сопротивления материала перемещению рабочего органа от высоты насыпи в бункере и вида материала

При обработке и построении графических зависимостей технологических параметров выгрузного устройства от частоты вращения привода сво-доразрушителя в программе "Statistica 6.0" были получены следующие эмпирические закономерности их изменения (рисунок 4.3):

Зависимость производительности от частоты вращения кривошипа: мясокостная мука Q = 0,6725га2 - 2,0625л + 3,535; ржаная мука Q = -0,2648га2 +1,1965« + 0,738; мел О = -0,745га2 + 3,007« +1,023. Зависимость энергоёмкости от частоты вращения кривошипа: мясокостная мука Л = -79,2га" + 313,2га + 62; ржаная мука Nуд = 49,26га2 -130,61га+ 311,34; мел Nyd = 4,5га2 + 0,25га + 244,65.

При выпуске мясокостной муки происходит рост производительности с увеличением частоты вращения, что объясняется интенсивным воздействием рабочего органа на образующиеся своды. Возрастание удельной энергоёмкости свидетельствует о том, что разрыхлённый материал успевает полностью освободить рабочую зону и образовать новую сводчатую структуру, то есть каждый раз рабочие органы двигаются в уплотнённом материале и расход энергии на её разрыхление превышает увеличение количества выпускаемого материала. Так режим работы при частоте вращения вала редуктора 30 мин"1 является самым энергозатратным (рисунок 4.3). Далее происходит снижение энергоёмкости за счёт того, что сводоразрушитель движется в более рыхлой сыпучей среде, так как не весь материал покидает рабочую зону и дополнительное рыхление увеличивает количество выгружаемого за один рабочий ход груза. Происходит падение удельной энергоёмкости.

Количество выпущенного мела и ржаной муки увеличивается до частоты вращения привода 30 мин"1, так как увеличение числа проходов рабочих органов до этого значения носит положительный характер за счёт дополнительного стимулирования истечения. Далее наблюдается снижение, вызванное тем, что рабочие органы создают препятствие своими частыми движениями в узком щелевом отверстии.

Зависимость удельной энергоёмкости выпуска ржаной муки носит параболический характер (рисунок 4.3), и если на интервале-20...30-мин"1 она слабо изменялась, так как прирост производительности выпуска покрывал увеличение затрачиваемой энергии для разрушения и рыхления уплотнённой муки, то дальнейшее увеличение частоты вращения от 30 мин"1 до 40 мин"1 приводит к необоснованному росту энергоёмкости выпуска при снижающейся производительности. Рациональный режим работы наблюдается в, диапазоне 22,5...27,5 мин"1 - наименьшие энергозатраты при практически постоянной производительности.

Процесс выпуска1 мела при-зазоре 15 мм практически идентичен-процессу выгрузки ржаной муки с той лишь разницей, что повышение удельных энергозатрат происходит по линейному закону и на небольшую величину. Масса мела плохо проседает под своим весом и не обеспечивает постоянную подпитку рабочей зоны материала, тем самым создавая пустотные полости, не занятые материалом, в которых перемещаются рабочие органы. Этимюбъ-ясняется не высокое сопротивление мела.

Зависимость производительности от частоты вращения кривошипа при зазоре 25 мм (рисунок 4.4): мясокостная мука Q = 0,0 1« + 0,3« + 5,09; ржаная мука Q = -0,6024«2 + 2,5852« + 2,484; мел Q = -0,035«2 + 0,618« + 6,561. Зависимость энергоёмкости от частоты вращения кривошипа при зазоре 25 мм мясокостная мука Nyd = 25,1« -105,5« +192,6; ржаная мука Nyd = 6,9An2 -10,03«+ 91,01; мел Nyd = 2,45п2 - 2,95« + 89,1.

Именно поэтому удельные энергозатраты вначале снижаются (рисунок 4.4), то есть поступающий материал рабочие органы дополнительно разрыхляют, тем самым обеспечивая выгрузку и незначительный прирост производительности. При дальнейшем увеличении частоты вращения выше 30 мин"1 создаются помехи для нормального истечения разрыхлённого материала — производительность растёт медленнее энергозатрат. Режим энергосбережения наблюдается при частоте вращения 31 мин"1.

Процесс истечения ржаной муки аналогичен описанному ранее процессу выгрузки при зазоре щелевого отверстия 15 мм. Диапазон рациональной работы сводоразрушителя неизменен - 22,5.. .27,5 мин"1 (рисунок 4.4).

На выпуске мела сводоразрушающее устройство на всём интервале варьирования частоты вращения кривошипа работает с максимальной загрузкой, а выпускное отверстие способствует полному истечению разрыхлённого материала. Данный зазор является оптимальным для регулирования количества выгружаемого материала частотой движения сводоразрушителя, так как её изменение приводит к адекватному изменению как производительности, так и удельной энергоёмкости (рисунок 4.4

Похожие диссертации на Технология ресурсосберегающего дозированного выпуска трудносыпучих компонентов комбикорма и средство для его реализации