Снижение энергоемкости гранулирования кормов шестеренным прессом с горизонтальной кольцевой матрицей и внутренним прессующим вальцом

Снижение энергоемкости гранулирования кормов шестеренным прессом с горизонтальной кольцевой матрицей и внутренним прессующим вальцом

Автор: Шишин, Анатолий Николаевич

Шифр специальности: 05.20.01

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2008

Место защиты: Зерноград

Количество страниц: 159 с. ил.

Артикул: 4083604

Автор: Шишин, Анатолий Николаевич

Стоимость: 250 руб.

Снижение энергоемкости гранулирования кормов шестеренным прессом с горизонтальной кольцевой матрицей и внутренним прессующим вальцом  Снижение энергоемкости гранулирования кормов шестеренным прессом с горизонтальной кольцевой матрицей и внутренним прессующим вальцом 

1 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ГРАГУЛИРОВА
НИЯ КОРМОВ И РЕЖИМА РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННЫХ
ПРЕССОВ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ исследований процесса уплотнения материалов
1.2 Обзор грануляторов прокатывающего действия
1.3 Анализ результатов исследования шестеренных прессов
1.4 Цель и задачи исследования
1.5 Технологический процесс гранулирования кормов в крестьянскофермерских хозяйствах
1.6 Обоснование конструктивнотехнологической схемы гранулятора кормов
1.7 Устройство, принцип действия и особенности работы го
ризонтального одноматричного шестеренного гранулятора кормов
Выводы
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННОГО
ГРАНУЛЯТОРА КОРМОВ ДЛЯ КРЕСТЬЯНСКО
ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ
2.1 Факторы производительности шестеренного гранулятора с
горизонтальной матрицей и одним прессующим вальцом
2.2 Подача комбикорма зубчатым вальцом в зону сжатия
2.3 Сопротивление канала прессования продвижению корма
по его длине .
2.4 Частота вращения матрицы и скорость перемещения сжатого корма по каналу прессования
2.5 Мощность привода гранулятора и энергоемкость процесса гранулирования комбикорма Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследования
3.2 Общая методика
3.3 Изучение физикомеханических свойств кормовых гранул с различной формой поперечного сечения
3.4 Методика экспериментального определения рационального режима работы гранулятора
3.5 Методика определения погрешности полученных результатов
3.6 Методика измерения производительности гранулятора
3.7 Методика измерения мощности привода и определения энергоемкости процесса гранулирования кормов
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЖИМА РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННОГО ГРАНУЛЯТОРА И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Физикомеханические свойства гранул круглого и квадратного сечений
4.1.1 Крошимость гранул круглого и квадратного сечений
4.1.2 Результаты испытаний гранул с различным профилем поперечного сечения на прочность при сжатии в поперечном направлении
4.2 Обоснование пределов варьирования подачи корма
4.3 Результаты экспериментального определения рационального режима работы гранулятора, состоящего из монолитной матрицы с круглыми радиальными отверстиями и гладкого прессующего вальца
4.4 Результаты экспериментального определения рационального режима работы гранулятора, состоящего из матрицы с квадратными каналами прессования и гладкого прессующего вальца
4.5 Результаты экспериментального определения рационального режима работы гранулятора, состоящего из матрицы с квадратными каналами прессования с закруглением углов радиусом 2 мм и зубчатого прессующего вальца
5 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГРАНУЛЯТОРА И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ГРАНУЛЯТОРА КОРМОВ ДЛЯ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ
5.1 Методика расчета шестеренного гранулятора кормов для фермерских хозяйств
5.2 Экономическое обоснование эффективности использования результатов исследования
Выводы ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧНИЯ
Ащ работа прессования суммарная для всех этапов прессования, Дж
Лотд работа разделения спрессованного в монолит корма на отдельные гранулы, Дж
Ахх работа вращения прессующего устройства на холостом ходу, Дж
работа сжатия, затрачиваемая на упругие и пластические деформации прессуемого материала о стенки камер и вытеснение воздуха
Л2 работа сталкивания материала с перемычек между отверстиями прессовальных камер матриц
работа выталкивания спрессованного материала из камер прессования
А4 работа размалывания спрессованных монолитов и материала на отдельные гранулы брикеты
А работа упругого расширения, возвращаемая рабочим органом пресса, прессованным материалом при освобождении его от нагрузки а постоянная, м3кг
и агн углы радиусвектора головок матрицы и зуба вальца а угол зацепления зубчатых колес, рад
Ос угол радиусвектора эвольвенты в вершине зуба колеса, рад
В ширина зуба, м
0, , ,, ,,, в численные коэффициенты членов уравнения регрессии
коэффициент заполнения каналов прессования, учитывающий использование живого сечения
С константа, характерная для конкретного вида корма, Па
Д диаметр колеса, м
диаметр гранулы, мм
Гр диаметр или сторона квадратного сечения 1ранулы, м
сила трения, II
i сила центробежного ускорения, Н
Рт сила тяжести, Н.
коэффициент трения корма по материалу канала прессования трение в покое
сг коэффициент статичного трения корма о поверхность канала прессования
Я, высота толщина слоя корма, вовлекаемого в зону сжатия внешними поверхностями матрицы и вальца, м
Игм и Ив высота головки зуба матрицы и вальца, м
Ии коэффициент высоты головки зуба
К3 коэффициент заполнения впадин
Кб коэффициент гранулирования доля готовых гранул от массы поданного корма
И длина каналов прессования, м
Я степень сжатия корма т модуль зубьев, мм
я, л2 масса гранул до и после испытания, г
хх мощность холостого хода пресса, Вт
Ъг,Иди к.п.д. трансмиссии и электродвигателя
п число оборотов матрицы, обмин.
Пк периметр поперечного сечения канала прессования, м
Ат и Ал максимальное осевое давление на входе и выходе канала прессования, Па
Р0 постоянные величина, характеризующая данный вид корма в процессе сжатия, Па
Р усилие разрушения гранул, Н
Р, масса корма, отобранного за ю повторность, кг
подача смеси, кгс
8 ускорение свободного падения, мс ц производительность, кгс
Д, и га радиусы окружностей матрицы и вальца, м
К радиус внутренней поверхности матрицы, м
Го Го, г3 радиусы окружностей, вершин зубьев, основной и захода зубьев во впадины колес, м
рид конечная и начальная плотность корма в процессе сжатия, кгм
в и зн площади поперечного сечения впадин, первоначальная и текущая,
0 площадь поперечного сечения одного канала прессования, м
и 5, длина дуги внешней окружности вальца головки зуба и дуги между головками зуба впадин, м
Яи среднеквадратичное отклонение оценки дисперсии
Бмах максимальная построчная оценка дисперсии из всех опытов в плане
5 сумма оценки дисперсии для всех опытов в эксперименте
Кбр время пребывания корма в канале прессования, с
шаг эвольвентного зацепления, м
критерий Стьюдента для принятого уровня значимости и соответствующего числа степеней свободы
. продолжительность ой повторности, мин.
и периметр сечения, м
V объем гранул, м
И производительность в ой повторности, тч х,,д2 обозначения закодированных факторов х, значение го измерения
х, среднее арифметическое результатов измерений у критерий оптимизации
число каналов прессования на дуге захвата корма в пределах угла а
2М число каналов прессования матрицы по длине окружности в одном ряду. г0 число каналов прессования
ъ число зубьев матрицы
р угол поворота зубчатых колес, рад.
рпр приведенный к усредненным условиям угол трения
рх и р2 углы трения по стали и по корму
у насыпная масса корма, кгм
а угловая скорость вращения матрицы, с
5 коэффициент бокового давления
коэффициент бокового давления, учитывающий в том числе и остаточную упругую деформацию у коэффициент упругого последействия ии частота воздействий, с1 у относительное изменение плотности корма относительная деформация корма
коэффициент бокового давления от осевого и от остаточного напряжения в корме
т напряжение в корме через некоторое время после сжатия корма, Па.
ВВЕДЕНИЕ


Предусмотрены льготные условиякредитования фермеров на цели приобретения высокопродуктивных животных и оборудования. Однако успех возможен лишь в том случае, когда это начинание будет подкреплено устойчивой кормовой базой. В стране уже появилось много наименований машин и устройств для животноводства в небольших хозяйствах. Это справедливо по отношению к полевым операциям выращивания кормов. Однако до сих пор испытывается дефицит малогабаритного оборудования для переработки, хранения и приготовления кормов. Совсем отсутствуют машины для смешивания кормов с последующим их гранулированием. В то же время практически у каждого фермера остается неиспользованными зерновые отходы. В лучшем случае они используются на корм скоту в неподготовленном виде, Поэтому их эффективность низкая, что объясняется, в первую очередь, отсутствием прессов грануляторов. В связи с этим исследования технологических процессов и создание оборудования для малокомплексного животноводства фермерских хозяйств представляются достаточно актуальными. Настоящее исследование направлено на научное обоснование параметров и режима работы гранулятора кормов для фермерских хозяйств. Цель работы снижение энергоемкости гранулирования кормов шестеренным прессом с горизонтальной кольцевой матрицей и внутренним прессующим вальцом и обоснование его режима работы. В работе обоснована конструктивная схема одноматричного шестеренного гранулятора кормов, аналитически рассмотрены условия увеличенной подачи в зону сжатия за счет зубчатого венца поверхности матрицы и прессующего вальца. Обоснована возможность увеличения живого сечения каналов прессования способом фрезерования через зуб и уточнено сопротивление канала прессования продвижению корма по его длине. Экспериментально установлен режим работы гранулятора в трех вариантах комплектации. Практическая ценность исследований заключена в разработанной конструктивнотехнологической схеме и в обоснованных параметрах и режиме работы гранулятора кормов для небольших хозяйств. В первой главе проведен анализ исследований процесса гранулирования кормов и режима работы шестеренных прессов, а также сформулироваины цели и задачи исследования. Пятая глава содержит особенности методики инженерного расчета шестеренного гранулятора и техникоэкономическое обоснование эффективности его использования. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ КОРМОВ И РЕЖИМА РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННЫХ ПРЕССОВ. Теоретические и экспериментальные исследования процесса сжатия сено соломистых материалов при различных условиях были проведены многими авторами. Прессование сена с целью сокращения транспортных расходов применялось ещ в XVIII веке. Первые прессы состояли из деревянного ящика, в который сено загружалось вручную, и нажимной доски для уплотнения. Давление на нажимную доску производилось рабочим с помощью простейших механизмов. По этому признаку прессы в конце XIX века можно разделить на следующие группы рычажные, винтовые, коленчатые, вороточные и гидравлические. Горячкина В. П. , Алферова С. А.З, Пустыгина М. В.И. Долгова И. А. , , Некрашевича В. Ф. , , , , , Фарбмана ГЛ. Мельникова С. В. , , Николаева Д. И. , Подкользина I , , , Скальвейта Х. Уплотнению бурых углей и торфа посвящены работы Ждаповича Г. М. и Наумовича В. М. . Уплотнению измельченной массы зеленых растений, фракционированию и использованию жома, сока и пасты растений посвящены работы д. Пройдак Н. И. и др. Сближение частиц сопровождается преодолением сил упругости пространственных структур частиц, разрушением скелета растений и клеток, удалением газовой составляющей. Это обуславливает, в общем случае, упруговязкопластичную характеристику материала , , . Одна из наиболее применяемых зависимостей для определения процесса сжатия предложена Особовым В. Р Се 0 1, 1. Рд первоначальная плотность, кгм3. Работу, совершаемую в грануляторе, различные исследователи представляют в виде суммы разных слагаемых. ААпр Аотд Ахх , 1. Ахх работа вращения прессующего устройства на холостом ходу, Дж. Некрашевич В. А А А2 Аз А4 Аз, 1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.230, запросов: 227