Влияние физико-механических и конструктивно-технологических параметров на процесс смешивания в шнеково-лопастном смесителе

• Автор: Пискарёва, Татьяна Ивановна
• Шифр специальности: 05.20.01, 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Полнорационные смеси основа эффективной технологии кормления животных

1.2 Классификация и анализ смесителей кормов.

1.3 Анализ процесса смешивания и показателей оценки качества смесей

1.4 Анализ исследований в обеспечении надежности смесителей

1.5 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2 ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ И ВЛАЖНЫХ КОРМОВ

2.1 Структура математической модели.

2.2 Формирование параметров процесса.

2.1 Физикомеханические и реологические параметры
2.2.2 Когетруктивнотехнологические параметры.
2.2.3 Режимнокинематические параметры.
2.3 Формирование качественноэнергетических выходных параметров
2.3.1 Энергоемкость процесса.
2.3.2 Качество кормосмеси
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1 Описание установки лабораторного смесителя.
3.2 Методика определения физикомеханических и реологических параметров.
3.3 Методика определения режимнокинематических параметров.
3.4 Методика определения конструктивнотехнологических параметров
3.5 Характеристика кормовой смеси
3.6 Методика определения качества приготавливаемой смеси.
3.7 Определение энергоемкости процесса.
3.8 Методика обработки экспериментальных исследований
3.9 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ШНЕКОВОЛОПАСТНОГО СМЕСИТЕЛЯ
4.1 Оценка надежности корпуса смесителя
4.2 Оценка надежности вала.
4.3 Надежность зубчатой передачи.
4.4 Методика расчета характеристик надежности зубчатой передачи смесителя
4.5 Выводы по главе.
ГЛАВА 5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .
5.1. Физическое моделирование процесса.
5.2 Определение и обработка результатов экспериментальных исследований
5.2.1 Определение конструктивнотехнологических параметров
5.2.2 Определение физикомеханических и реологических параметров компонентов смеси
5.2.3 Определение выходного качественноэнергетического комплекса.
5.3 Выводы по главе8
ГЛАВА 6 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ В ШНЕКОВОЛОПАСТНОМ СМЕСИТЕЛЕ9
6.1 Расчет экономической эффективности от внедрения шнековолопастного смесителя
6.2 Выводы по главе .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Смесители, в которых перемешивание' осуществляется отдельными. Если процесс перемешивания осуществляется в проточной емкости при непрерывном' поступлении в нее исходных компонентов и одновременном выпуске готовой смеси, смесители называются непрерывно действующими [2]. Наибольшее распространение получили смесители периодического (порционного) действия [1], где приготовление смеси включает в себя отдельные операции: загрузка, перемешивание и выгрузка готовой смеси. В таких смесителях смешивание происходит более качественно благодаря тому, что возможно установить продолжительность процесса, изменять рецептурный состав и наиболее точно дозировать компоненты. Этим обусловлено их широкое применение в комбикормовой промышленности, а также на животноводческих фермах [, , ]. В смесители непрерывного действия компоненты загружаются непрерывным потоком и с помощью рабочего органа они смешиваются и перемешаются вдоль оси смесителя. Если же продольное перемещение дополняется встречными потоками продукта, то это улучшает качество смеси. Все компоненты одновременно подаются в смеситель и в процессе смешивания перемещаются к выгрузочному отверстию. Гравитационные смесители появились раньше. Но применение в-животноводстве стебельных и комбинированных кормов повлекло использование смесителей с принудительным смешиванием. Достоинствами 1равитационных смесителей являются простота кинематики и конструкции, обслуживания и эксплуатации, незначительный износ рабочих элементов, малая энергоемкость. Но данные смесители обладают такими недостатками, как неэкономичность при переходе на приготовление влажных кормов, увеличение продолжительности смешивания. К преимуществам смесителей с принудительным смешиванием относятся: меньшее время смешивания, т. Рисунок 1. Анализ смесительных машин, используемых на практике, показывает, что наиболее эффективны смесители принудительного действия, в которых процесс смешивания осуществляется под воздействием специального рабочего органа - мешалки (рисунок 1. Рисунок 1. Типы мешалок: 1, 2, 3-шнековые; 4, 5-лопастные; 6, 7, 8-ленточные; 9, , , -турбинные; , , , -пропеллерные. Эти смесители характеризуются разнообразием технологических и конструктивных схем. В зависимости от скорости вращения мешалок смесители подразделяются на тихоходные и скоростные [6]. По расположению рабочего органа смесители с мешалками делятся, главным образом, на горизонтальные и вертикальные []. Вертикальные смесители являются, в основном, стационарными, поэтому применяются на комбикормовых заводах и для приготовления влажных кормовых смесей на животноводческих фермах []. В вертикальных смесителях используют лопасти или сплошные шнеки, а в горизонтальных — ленточные шнеки и радиальные наклонные лопасти, расположенные по винтовой линии (рисунок 1. Рисунок 1. На основе анализа литературных источников [, , 7, 8] смесительные машины подразделяют по типу рабочего органа на барабанные, центробежные, вибрационные, пневматические, гравитационные, роторные, лопастные, шнековые и комбинированные. Для смешивания измельченных кормов используется барабанный смеситель непрерывного действия (рисунок 1. Барабан приводится от электродвигателя 7 через редуктор 8 и зубчатую пару 9, 3. Материал, дозируемый питателями, поступает в барабан по наклонной течке . Готовая смесь из барабана выходит с противоположного конца и попадает в разгрузочную камеру 5, жестко закрепленную на станине смесителя. Рисунок 1. II - наклонная течка. Недостатками данного смесителя является низкая однородность получаемой смеси и невозможность регулировать время и качество смешивания. Для получения смесей порошкообразных веществ применяют смесители центробежного действия, в которых при относительно небольшом расходе энергии происходит тщательное смешивание сыпучих материалов (рисунок 1. Смеситель состоит из корпуса 1, внутри кочорого вращается на вертикальной оси открытый полый конус 2, обращенный большим основанием кверху. Смешивание происходит под действием центробежных сил инерции, которые выбрасывают смешиваемый материал из конуса.