Повышение эффективности кормоприготовления за счет совершенствования винтовых прессующих машин и дробилок зерна

• Автор: Курманов, Аяп Конлямжаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 413 с. : ил.

Введение.
1. Современное состояние проблемы и направление совершенствования кормоприготовительных машин.
1.1. Зерновое сырье для производства высококачественных кормов и требования к его приготовлению

1.2. Технологические линии для приготовления высококачественных кормов

1.3. Классификация и конструктивные особенности машин с винтовыми прессующими рабочими органами.

1.4. Классификация измельчителей кормов

1.5.Структурная модель процессов формирования и совершенствования работы машин для кормоприготовления.

1.6. Выводы, цель и задачи исследования

2. Моделирование технологических процессов кормоприготовительных машин.

2.1. Формирование структуры математической модели приготовления высококачественных кормов.
2.2. Концепгуальносистемные аспекты моделирования процесса транспортирования и прессования кормов винтовыми рабочими органами
2.2.1. Особенности технологии перемещения кормов в винтовых транспортерах.
2.2.2 Теоретические основы прессования кормов.
2.2.3 Состояние теории движения материалов в выходных устройствах прессующих машин
2.3 Концепция функционирования винтовых прессующих машин.
2.4 Исследование вязкопластического поведения кормов при экструдировании и экспандировании.
2.4.1 Анализ течения степенной жидкости между параллельными пластинами
2.4.2 Исследование потока в пограничном слое
2.4.3 Анализ влияния пружины на работу экспандера.
2.4.4 Анализ истечения вязкопластической жидкости из фильер.
2.4.5 Анализ напряженного состояния кормов.
2.4.6 Аналитические исследования параметров эффекта работы экструдеров
2.4.7 Совершенствование экструдера с боковым расположением фильер
2.4.7.1 Определение мощности привода экструдера с боковым расположением фильер.
2.4.7.2 Объемнонапряженное состояние цилиндрического резервуара.
2.4.7.3 Анализ истечения вязкопластичсской жидкости через насадок.
2.5 Обоснование тепломассообменных процессов.
2.6 Обоснование математической модели измельчения зерна
2.6.1 Влияние конструктивных параметров рабочих органов дробилки на процесс измельчения зерна
2.6.2 Уравнение движения рабочего органа дробилки
2.6.3 Обоснование параметров дробилки кукурузы.
2.6.4 Энергетическая оценка процесса измельчения зерна.
2.6.5 Расчет пневмоклассификатора измельченных частиц
2.6.6 Расчет дробилки с аэродинамической эвакуацией измельченных частиц.
2.6.7 Анализ качества разрушения зерна.
3. Методика экспериментальных исследований.
3.1 Структура методики оптимизации процесса кормоприготовления.
3.2 Общая методика экспериментальных исследований экспандера.
3.3 Верификация теоретических исследований экструдера
монокорма и монорациона.
3.3.1 Методика проведения оптимизационных экспериментов по экструдированию монорациона и монокорма
3.4 Методика экспериментальных исследований экструдера с боковым расположением фильер.
3.4.1. Определение внутреннего давления прессуемого материала в сменных насадках.
3.5 Методика исследования процесса разрушения сырого и термообработанного зерна пшеницы.
3.5.1 Анализ процесса разрушения зерна кукурузы.
3.5.2 Определение аэродинамических свойств семян.
3.5.3 Экспериментальная молотковая дробилка
3.5.4 Методика экспериментальных исследований дробилки кукурузы
4. Идентификация процессов винтовых прессующих машин
4.1 Анализ влияния свойств жидкообразных кормов на конструктивнорежимные параметры механизмов
4.2 Исследование сдвиговых напряжений твердых кормов
4.3 Исследование твердообразных кормов
4.4 Исследование процесса разрушения термообработанного зерна
4.4.1 Устройства для термообработки зерна.
5. Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований
5.1 Результаты исследований экспандера.
5.2.Результаты экспериментальных исследований экструдера.
5.2.1 Результаты сравнительных экспериментов.
5.2.2 Результаты оптимизационных экспериментов.
5.2.3. Результаты определения качества экструдата
5.3. Результаты исследования молотковой дробилки для
термообработанного зерна.
5. 4. Результаты исследований дробилки кукурузы
5.5. Обработка и анализ экспериментальных исследований экструдера с
боковым расположением фильер.
б.Основы разработки конструкций
6.1 Некоторые технические решения, повышающие эффективность винтовых прессующих машин.
6.2. Совершенствование транспортирующих машин
6.2.1 Двухшнековый смеситель кормов
6.2.2. Бункерный питатель измельчителя грубых кормов.
6.3 Совершенствование брикетировщиков
6.3.1. Винтовоскребковый брикетировщик
6.3.2 Питатель брикетного пресса.
6.3.3 Брикетировщик кормов повышенной влажности
7. Техникоэкономическое обоснование результатов исследований
7.1 Дробилка кукурузы
7.2. Молотковая дробилка для термообработанного зерна
7.3 Экспандер
7.4 Экструдер монорациона
7.5 Экструдер монокорма
7.6 Экструдер с боковым расположением фильер.
Общие выводы и предложения.
Литература


Одним из самых распространенных и эффективных методов приготовления кормов, соответствующих требованиям отраслевых стандартов на кормовое сырье, по мнению Плохова Ф. С.В. Гуюмджяна П. П. и многих других ,, является измельчение. Таблица 1. Несмотря на обилие рецептур для производства качественного зернового корма применяются в основном пятьшесть видов зерновых культур. Зерно злаковых культур основной компонент комбикормов для различных видов животных, доля его составляет до таблица 1. Необходимо отметить, что эффективность комбикормов
зависит не только от сбалансированности его по питательному составу и вида животного, но и от крупности частиц модуля помола комбикормов таблицы 1,4, 1. Таблица 1. Таблица 1. До 0, 0,ГО 1. Комбикорм 9. Исследования Хайла Р. Фетебека Э. Связь степени размола и возникновение желудочнокишечных заболеваний показано в таблице 1. Очень тонкий иомол менее 1 мм отрицательно сказывается на продуктивности
животных, поскольку снижет его поедаемость и приводит к желудочнокишечным заболеваниям . Таблица 1. Крупный 1,8. ГЛ ЧП . Средний 1,0 . Мелкий 0,2 . Таблица 1. Таблица 1. Крупнозернистые Зерновые, гранулированный корм 2 а 1
Мелкозернистые Зерновые крупного дробления, отруби и др. Модуль крупности размола служит критерием степени измельчения, определяемый по стандартной методике средним данным ситового анализа. Рост молодняка свиней, например, снижается на при скармливании кукурузной дерти, просеянной через сито с сечением отверстий 0,1 мм, против дерти, просеянной через сито с сечением отверстий 1,8 мм . Исследования Соколова Л. Я., Скорохода И. М. и др. По назначению дробилки могут быть универсальными и специальными для дробления продукта одного вида рисунок 1. Работа вальцовых мельниц основана на резании и скалывании материала, при вращении пар вальцов их рифленые поверхности затягивают материал в рабочий зазор между вальцами и разрушают его. Вальцы в паре вращаются с различной частотой, это позволяет избежать залипания рифлей. Регулируют качество помола изменяя ширину рабочей щели между вальцами и соотношения их окружных скоростей. Плиточный, брикетный корм дробят на дробилкахломачах, вальцы которых имеют штифты или тупые грани. Способ растирания реализован в жерновых мельницах, где в рабочем пространстве между жерновами происходит разрушение продукта. Обычно один жернов вращается, а другой неподвижен или имеет возможность вращения за счет возникающих в процессе помола сил трения. Помол регулируют изменением рабочего зазора между
жерновами. Конструктивно мельницы отличаются расположением рабочих органов жерновов, их устройством, материалом и др. Исследованием и совершенствованием дробилок занимались В. П. Горячкин, М. М. Гернет, С. В. Мельников, Леонтьев П. И., Сергеев Н. В.А. Бауман, В. А. Елисеев, С. Д. Хусид, В. И. Сыроватка и многие другие ,1,,,. В молотковых дробилках такие удары наносятся по материалу молотками, шарнирно подвешенными на вращающийся ротор, сила удара обуславливается скоростью и массой молотка . В роторных дробилках молотки жестко закреплены на периферии ротора, поэтому сила удара при измельчении определяется массой молотка и ротора 2. Центробежные измельчители состоят из разгонного ротора с жестко установленными на нем лопатками. Цилиндрический корпус дробилки футерован изну три бронеплитами, измельчаемый материал разгоняется в центробежном роторе и выбрасывается с определенной скоростью на поверхность бронеплит, за счет чего и разрушается. Разгон измельчаемого материала требует большого расхода энергии и специальных пылеосадительных систем. Молотковые дробилки закрытого типа с горизонтальной осыо ротора наиболее широко применяются в нашей стране для измельчения зернофуража в сельскохозяйственном и комбикормовом производстве. В таблице 1. Степень измельчения регулируется диаметром отверстий в решетах, которые огибают камеру дробилки. Угол обхвата решет в значительной мере определяет производительность дробилки и достигает 0. Зерно в дробилках этого типа измельчается свободным ударом молотка и выводится через решета из камеры дробления.