Обоснование процесса работы и параметров роторного дробильно-шелушильного измельчителя зерна для фермерских хозяйств

• Автор: Филин, Виктор Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор теоретических исследований процесса измельчения зерна ударом.

1.2 Классификация измельчителей зерна ударного действия

1.3 Анализ конструктивных особенностей и режимов работы измельчающих машин с вертикальной осью вращения ротора

1.4 Определение состава продуктов дробления зерна и их характеристика

1.5 Цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЦЕССА ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА В ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА
2.1 Анализ взаимодействия среды с рабочими органами в воздушновихревой зоне измельчителя.

2.2 Анализ взаимодействия рабочих органов дробилки с воздушнопродуктовым слоем.

2.3 Расстановка молотков дробилки и обоснование места ее загрузки
Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Описание приборов и экспериментальной установки для проведения исследований
3.2 Методика определения физикомеханических свойств зерна и продуктов его измельчения.
3.3 Методика определения энергомкости дробления зерна
3.4 Методика проведения факторного эксперимента
3.5 Методика обработки опытных данных.
4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Физикомеханические свойства зерна и продуктов измельчения
из него.
4.2 Общая характеристика процесса работы измельчителя.
4.3 Основные факторы, влияющие на производительность измельчителя и качество продукции
4.4 Анализ исследования производительности дробильнокрупоотделяющей машины
4.5 Результаты исследования энергомкости получения выравненной фракции из зерна.
Выводы.
5 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИХ ВНЕДРЕНИЯ.
5.1 Реализация результатов исследования и предложения по совершенствованию измельчителя с вертикальной осью вращения ротора
5.2 Особенности методики расчета дробильношелушильного измельчителя
5.3 Расчет экономической эффективности внедрения результатов исследования измельчителя с вертикальной осью вращения ротора
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Приведенные зависимости далеко не в полном объеме отражают вклад ученых в разработку теории измельчения. Они, главным образом, описывают количественную сторону процесса измельчения, применимы для частных случаем дробления и часто используются для сравнительной оценки измельчителей и определения основных критериев при совершенствовании способов измельчения. Многолетние последующие теоретические и экспериментальные исследования рабочих процессов измельчения зерна были нацелены на подтверждение вывода о целесообразности выбора из многообразия способов механического разрушения, таких как удар, сжатие, истирание, сдвиг и резание. Ударному способу предпочтение отдали многие ученые: Барабашкин В. П. [8], Беренс Д. Глебов Л. А. [. В.П. Демидов А. Р. [,], Джинджихадзе С. П. [], Елисеев В. Зверев C. B. [, . Клушанцев Б. В. [], Коротков В. Г. [,], Левенсон Л. Б. [], Мельников С. В. [1, 3], Мурзачалиев К. Г. [5], Осипов A. A. [2], Осокин В. П. [4]. Остапов A. A. [6], Плохов В. Г. [3, 4], Прощак В. А. [8], Степанов В. В. [1, 2], Хусид С. В. [2], Шуб Г. И. [8. Энсина М. А. [5] и др. В.П. Горячкин и А. П. Макаров [9]. В.И. Сыроватко [4], с учетом рекомендаций В. П. Горячкина, установил, что полная энергия, сообщаемая зерну в результате удара молотком, определяется суммой энергии, расходуемой на работу пластических деформаций и кинетической энергии, которой обладает зерновка. Как известно, пластические деформации не приводят к разрушению ударяемого тела, изменяют его форму с выделением тепла. Упругие деформации разрушают зерно из-за возникающих напряжений в частицах. Соответственно с понижением упругости материала (коэффициента восстановления) процесс измельчения ударом становится менее экономичным и требует больших затрат энергии. Профессор Глебов Л. А. теоретически обосновал процесс измельчения зерна ударом, сделал вывод, что для объекта разрушения - зерновки можно воспользоваться концепцией разрушения тела в результате силового динамического воздействия на него при развитии или вновь появляющихся трещинах [, ]. Моделирование процесса разрушения зерновки в результате развития трещин велось с учетом некоторых допущений: траектория движения трещины является прямолинейной, скорость развития трещины постоянна или является производной функцией времени. Принято считать, что развитие трещины происходит под действием поперечного, продольного сдвига и нормального отрыва. Для описания процесса развития трещины под действием ударных нагрузок используется формула Гриддинга, выражающая условия баланса энергии, подводимой к нему извне, и энергии, затрачиваемой на образование в результате развития трещин новых поверхностей в теле. В зависимости от формы частицы комбикорма и направления ударного импульса может произойти прямой удар или с отклонением на некоторый угол. Глебовым Л. А. представлены формулы, оценивающие величину ударного импульса. К0- коэффициент восстановления. Ь - размер частицы. V =Г,(1 + /С). При этом если удар произойдет с отклонением на угол /? Профессором Глебовым Л. А сделан вывод, что рациональным является разрушение частиц продукта за счет удара по нему молотком ротора и удара частиц о деку. Кроме того, им отмечено, что полученные зависимости определения критической скорости удара наряду с модулем упругости, плотностью, размером частиц материала учитывают коэффициент у, выражающий величину удельной поверхностной энергии разрушения, время ударного импульса Т, коэффициент восстановления К0 и коэффициент Пуассона и []. Практические результаты исследований подтвердили, что энергетически выгодно разрушать зерно многократным ударным воздействием с промежуточным отбором легкой фракции при незначительных скоростях удара, чем за один раз при большей скорости. Профессор Зверев С. В. [, ] отмечает, что параметрами процесса, происходящего при свободном ударе являются скорость удара, число ударов, удельная энергия удара, угол падения и энергия, затрачиваемая на измельчение. Им предложен вероятностный подход к изучению процесса измельчения, который рассматривается как кумулятивный процесс накопления повреждений. Ет.