Обоснование конструктивно-кинематических параметров роторного пресса для получения кормовых брикетов

• Автор: Наумов, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 182 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Значение и место уплотнения кормов в системе кормопроизводства

1.2. Технология заготовки грубых кормов в уплотненном виде

1.2.1. Способы заготовки прессованных кормов.

1.3. Существующие виды прессов для получения кормов в уплотненном виде

1.3.1. Прессы с вальцовыми рабочими органами.

1.3.2. Штемпельные прессбрикетировщики

1.3.3. Роторные прессбрикетировщики.

1.4. Выводы по главе.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОКИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РОТОРНОГО ПРЕССБРИКЕТИРОВ1ЦИКА

2.1. Определение давления прессования в криволинейной камере.

2.2. Определение удельной работы процесса прессования сеносоломистых материалов в криволинейной камере
2.2.1. Определение удельной работы сжатия материала
2.2.2. Определение удельной работы на преодоление сил трения материала о стенки камеры прессования
2.2.3. Определение удельной работы, необходимой для проталкивания готового брикета.
2.3. Влияние реологических свойств материала на процесс формирования брикетов.
2.4. Определение конструктивных параметров брикетного пресса.
2.4.1. Определение основных параметров брикетного пресса.
2.4.2. Расчт заслонки.
2.5. Выводы по главе.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа экспериментальных исследований. Характеристика исходного сырья
3.2. Экспериментальные исследования по определению коэффициентов основного уравнения прессования
3.2.1. Описание экспериментальной установки и обоснование ее параметров .
3.3. Эксперимент по исследованию рабочего процесса брикетного пресса.
3.3.1. Описание экспериментальной установки и обоснование ее параметров .
3.3.2. Порядок проведения опытов.
3.3.3. Выбор факторов
3.3.4. Методика планирования эксперимента
4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Исследование плотности от давления прессования
4.2. Анализ эксперимента по определению давления прессования.
4.3. Анализ результатов эксперимента по определению реологических свойств материала
4.4. Удельная работа процесса прессования
4.5. Плотность брикетов
4.6. Крошимость брикетов.
4.7. Решение многокритериальной задачи
4.8. Выводы по главе.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
5.1. Расчет годовой экономии эксплуатационных затрат.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
Список использованной литературы


При этом различают способы прессования в тюки (обычной или повышенной плотности), рулоны или жгуты, брикеты и гранулы. Из таблицы 1. Физическая сущность прессования сводится к сближению и сцеплению частиц твёрдой фазы, то есть к уплотнению и упрочнению разрыхленной массы корма путём механического давления. Требуемое качество гранул и брикетов определяется их плотностью, прочностью и крошимостыо, которые зависят от влажности материала, гранулометрического или фракционного состава, температуры и давления прессования [,, ]. Таблица 1. Классификация способов прессования кормов. Гранулометрический состав корма при гранулировании или фракционный состав при брикетировании определяется назначением корма. Остальные факторы - влажность и температура - сообщаются корму при подготовке его к уплотнению. Эту операцию называют кондиционированием или нормализацией материала [, 1]. Так для нормального протекания процесса гранулирования травяной муки, комбикормовых смесей оптимальные значения влажности находятся в пределах - %, температуры - в пределах - °С. Следует отметить, что внутриклеточная влага при влажности массы свыше % делает частицы упругими, и они хуже спрессовываются. Поэтому экспозиция увлажнения перед прессованием должна быть меньше времени набухания частиц. Поверхностная влага способствует лучшему сближению частиц и их уплотнению, особенно при кондиционировании паром либо при наличии устройств активного перераспределения увлажнителя [, , , 4]. Несколько иная основа получения брикетов из стебельчатых растительных материалов, так как действие сил молекулярного притяжения при крупном измельчении проявляется незначительно. Кормовая масса удерживается в брикете в основном за счёт сил механического сцепления как следствия переплетения частиц. При этом прочность брикетов также зависит от продолжительности релаксации напряжения в зоне нагрузок. У бобовых, например, период релаксации меньше, чем у злаковых, что объясняет причину лучшего брикетирования бобовых [, 1]. Для нормального уплотнения кормов в гранул ы или брикеты необходимо равномерное сжатие массы в фильерах и пресс-камерах, что обусловливает определённую связь между показателем крошимости и их размерами. Этим объясняется трудность получения прочных гранул диаметром более мм. Крошимость гранул и брикетов возрастает также с увеличением числа срезов, времени их охлаждения и зависит от способа их кондиционирования [, , , ]. На эффективность процесса уплотнения растительных материалов большое влияние оказывает форма связи влаги с частицами. Несмотря на общность законов уплотнения кормов и единую конструктивную схему, пресс-брикетировщики составляют самостоятельную группу машин, отличающуюся от пресс-грануляторов. Эти отличия обусловлены разнообразием свойств уплотняемых кормов, широкой их номенклатурой и различиями в требованиях, предъявляемых к брикетам и гранулам. В частности, необходимость иметь брикеты разной плотности привела к созданию регулируемых каналов прессования, у которых может изменяться площадь поперечного сечения или длинна канала. Брикеты, предназначенные для крупного рогатого скота, имеют размеры, во много раз превосходящие размеры гранул. Брикетные прессы по конструкции могут быть штемпельные, вальцовые с кольцевой матрицей выдавливающего типа [2,4, ]. Анализ конструкций прессов, созданных в нашей стране и за рубежом, позволил разделить все уплотняющие рабочие органы на шесть основных типов: поршневые, рулонные, транспортерные, шнековые, штемпельные и вальцовые (рис 1. Поршневые, рулонные и транспортёрные рабочие органы предназначаются в основном для прессования материала в тюки и рулоны плотностью от 0 до 0 кг/м3, а штемпельные и вальцовые - для брикетирования растительных материалов. Шнекозые рабочие органы могут применяться как для прессования, так и для брикетирования. В поршневых рабочих органах сжатие материала осуществляется по принципу порционной подачи в открытую камеру, а противодавление создаётся вследствие трения материала о стенки, что, однако, вызывает повышенные затраты работы при проталкивании сформированных порций.