Центробежно-роторные измельчители фуражного зерна

• Автор: Сергеев, Николай Степанович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 315с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 Состояние проблемы но измельчению фуражного зерна и задачи исследовании

1.1 Зерновое сырье для производства комбикормов и требования к его измельчению

1.2 Технологические и кормовые свойства рапса

1.2.1 Рапс культура больших потенциальных возможностей.

1.2.2 Эффективность использования рапсовых кормов в рационах крупного рогатого скота
1.3 Анализ результатов научных исследовании физикомеханических свойств фуражного зерна

1.4 Конструктивные особенности технических средств но измельчению фуражного зерна

1.4.1 Основные факторы, влияющие на технологические показатели рабочего процесса в молотковых дробилках.
1.4.2 Основные факторы, влияющие на технологические показатели рабочего процесса в центробежнороторных аппаратах.
1.5 Выводы, цель и задачи исследований.
2 Теоретический анализ способов измельчения к обоснование высокоэффективных измельчающих устройств.
2.1 Способы механического разрушения материалов
2.2 Теории измельчения материалов и их энергетическая оценка
2.3 Обоснование конструктивнотехнологической схемы центробежнороторного измельчителя .
2.3.1 Теоретические исследования движения материальной точки
по ротационным поверхностям
2.3.1.1 Движение частицы по ротационной плоскости, вращающейся вокруг вертикальной оси
2.3.1.2 Движение частицы по горизонтальному диску с вертикальной осыо вращения и укрепленной на нем вертикально прямой лопаткой .
2.3.2 Математическая модель движения зерна в канале рабочего органа центробежнороторного измельчителя
2.3.3 Кинематика зерна в канале рабочего органа
2.4.0босноваш1С рабочих органов, обеспечивающих процесс измельчения способом среза и скалывания
2.4.1 Классификация видов резания по технологическим признакам
2.4.2 Исследование контактною взаимодействия режущих элементов рабочих органов с измельчаемым материалом поляризационнооптическим методом
2.4.3 Обоснование конструктивных параметров режущей пары рабочих органов измельчителя
2.5 Определение оптимального количества режущих элементов
2.6.Мстод определения производительности измельчителя
2.7.0пределенис потребной мощности измельчителя
2.8.Выводы.
3 Методические основы экспериментальных исследований конструктивных параметров рабочих органов центробежнороторного измельчителя
3.1 Характеристика измельчаемого материала.
3.2 Исследование физикомеханических свойств зерна
3.3 Исследование процесса резания зерна при статическом нагружении .
3.4 Исследование процесса динамического резания зерен злаковых культур и семян рапса
3.5 Экспериментальная установка центробежнороторного типа, измерительные приборы и аппаратура.
3.6 Порядок проведения опытов
3.6.1 Определение полезной мощности
3.6.2 Определение производительности измельчителя
3.6.3 Определение гранулометрического состава измельченного зернового материала.
3.6.4 Исследование кинематики зерна с использованием киносъемки
3.7 Исследование износа поверхности рабочих органов центробежнороторного измельчителя.
3.8 Исследование на износостойкость высокопрочного чугуна с целью его использования при изготовлении рабочих органов измельчителей .
3.8.1 Описание экспериментальной установки.
3.8.2 Порядок проведения исследовании
3.9 Определение рациональных режимов рабочего процесса центробежнороторного измельчителя фуражного зерна.
3.9.1 Описание экспериментальной установки.
3.9.2 Способ дополнительной регулировки модуля помола.
3.9.3 Характеристика измельчаемого материала
3.9.4 Измерительные приборы и аппаратура.
3.9.5 Определение полезной мощности установки
4 Результаты и анализ экспериментальных исследований.
4.1 Анализ физикомеханических свойств измельчаемого зерна
4.2 Влияние конструктивных параметров режущих элементов и влажности зерна на усилие резания при статическом нагружении
4.2.1 Влияние угла заточки режущих элементов на усилие резания
4.2.2 Влияние влажности зерна на усилие резания.
4.3 Влияние скорости резания и конструктивных параметров режущих элементов на усилие резания зерна
4.4 Влияние количества режущих элементов рабочих органов на качество измельчения.
4.5 Влияние скорости вращения роторов измельчителя па модуль помола и удельную энергоемкость рабочего процесса
4.6 Результаты исследований износа поверхностей рабочих органов измельчителя.
4.7 Результаты экспериментальных исследований по определению износостойкости материала рабочих органов измельчителя.
4.8 Результаты экспериментальных исследований по определению рациональных режимов рабочего процесса центробежнороторного измельчителя
4.8.1 Техникоэкономическое обоснование исследований.
4.9 Выводы.
5 Производственная проверка и экономическая эффективность использования центробежнорогорных измельчителей фуражного зерна в сельскохозяйственном производстве
5.1 Результаты производственных испытаний
5.1.1 Рекомендации по расчету дополнительной прибыли от использо 1 вания рапсовой муки в рационе дойных коров
5.2 Результаты применения центробежнороторной установки для измельчения электрокорунда.
5.3 Экономическая эффективность использования центробежнороторных измельчителей В сельскохозяйственном Производстве.
5.3.1 Эффективность использования измельчителя ИЛС5 по критерию
энергетических затрат
5 3.2 Экономическая эффективность использования измельчителя фуражного зерна в стоимостной форме
Выводы.
Общие выводы.
Список литерату


Белок семян богат незаменимыми аминокислотами лизин, метионин, цистин, триптофан и др В жире содержатся олеиновая и линолевая кислоты, которые необходимы для роста животных и благоприятно влияют на их здоровье и продуктивность 2, . По данным Н. А. Лушннкова, который в рационе дойных коров использовал рапсовое масло и кормовой животный жир, получены положительные результаты в опытной группе надои молока 4,5ной жирности увеличились на ,9 по сравнению с надоями контрольной группы . С целью определения оптимальных рационов кормления для дойных коров е использованием муки из семян рапса в году учеными ЧИМЭСХ ЧГАУбыли проведены аналогичные научнопроизводственные опыты в учхозе университета. В основной рацион для коров контрольной группы входили сено 4 кг, силос кг, сенаж кг, шрот подсолнечный 0,5 кг, патока 1 кт, белкововитаминная добавка 0,6 кг, концентраты 4,2 кг. В рационе коров второй, третьей, четвртой и пятой опытных групп проводили замену , , , концентратов эквивалентным количеством рапсовой муки. Для кормления коров использовали рапсовую муку из семян сорта Хана. Перед скармливанием в биохимлаборатории СибНИИСХОЗа г. Омска был проведен анализ семян рапса на содержание эруковой кислоты и глюкозинолатов. В муке рапса эруковая кислота отсутствовала, глюкозинолат составлял 3,5 допускается . В период опыта также учитывали зоотехнические и биохимические показатели молока. Таблица 1. Группа Колво коров в группе, гол. Опытная 5 0 3, , ,
Из анализа таблицы видно, что среднесуточный удой коров контрольной группы был ниже на 2, 1, 1, кт, чем удой второй, третьей, четвртой групп соответственно. Жирность молока коров контрольной группы находилась на одном уровне со второй опытной группой, но ниже на 0, 0, 0, по сравнению с третьей, четвртой и пятой. Среднесуточный удой коров второй, третьей и четвртой опытных групп в пересчете на молоко 4ной жирности на 1,1 1,8 кт выше, а четвртой опытной группы был на уровне среднесуточного удоя коров контрольной группы. Таким образом, частичная замена концентратов рапсовой мукой в объме 8. Оптимальная добавка рапсовой муки в рацион коров составляет . Приготовление рапсовой муки производилось на центробежнороторном измельчителе, разработанном в Челябинском госдарственном агроинженериом университете приложение Г. Агрегат способен измельчать семена рапса без выделения жира, обеспечивая тем самым хорошую сыпучесть при смешивании с другими кормовыми компонентами. Были проведены многочисленные опыты по изучению качества измельчения фуражного зерна и семян рапса как в Челябинской таблица 1. РФ ,. Таблица 1. Рапс 1Л , , 0,5 1. По производственным результатам выявлено, что данные центробежнороторные измельчители способны перерабатывать семена масличных культур, например рапса, с жирностью до . Небольшие габаритные размеры измельчителей позволяют применять их как в составе поточнотехнологических линий кормоцехов, так и в качестве самостоятельных машин. На процесс измельчения существенное влияние оказывают физикомеханические свойства исходного материала. Они зависят прежде всего от вида культуры, ее влажности, плснчатости, крупности, насыпной массы. Изучение этих свойств позволяет найти эффективные способы воздействия рабочих органов измельчающих машин па перерабатываемое сырье. Следовательно, от физикомеханических свойств зернового материала зависят выбор параметров рабочих органов и режимов работы машины, энергозатраты процесса измельчения н качество готового продукта. Этим вопросом занимались многие ученые. Зерновка представляет собой резко выраженное анизотропное тело, состоящее из трех основных частей оболочки алейронового слоя, внутреннего наполнителя эндосперма, содержащего зерна крахмала, и зародыша ,. Прочность зерна при способности его сопротивляться разрушению обуславливает расход энергии па дробление и, в конечном итоге, выбор рабочих органов дробильных машин. Первые работы по исследованию прочности единичных зерен были проведены в году П. Л. Афанасьевым , который установил, что относительное сжатие пропорционально силе раздавливания, причем предел пропорциональности изменяется в зависимости от влажности зерна.