Оптимизация энергозатрат процесса измельчения зернового сырья путем совершенствования конструкции рабочих органов

• Автор: Абдюкаева, Альфия Фагитовна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 217 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕРНОВЫХ МОЛОТКОВЫХ ДРОБИЛОК
1.1 Общие понятия измельчения зернопродуктов в приготовлении кормов для крупного рогатого скота.

1.2 Основные закономерности измельчения кусковых материалов и зернопродуктов

1.3 Исследования физикомеханических свойств зерна и их влияние на процесс измельчения.

1.4 Классификация машин для измельчения кусковых материалов и зернопродуктов

1.5 Анализ конструктивнорежимных параметров дробилки

1.6 Современное представление о параметрах процесса измельчения продукта в молотковых дробилках.

1.7 Выводы. Цель и задачи исследования.

Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕ ЗЕРНА

2.1 Методы математического моделирования, позволяет оптимизировать конструктивнорежимные параметры процесса измельчения зерна
2.2 Теоретическое обоснование движения кормовой смеси в рабочей камере
з
2.3 Определение радиальной и окружной скорости частиц при взаимодействии с рабочим органом ножом
2.4 Методика расчета затрата энергии на процесс измельчения.
2.5 Энергетические показатели и производительность измельчителя
2.6 Методика определения числа рабочих органов ножей в установке для измельчения зерна.
2.7 Обоснование влияния размера выходной щели на удельную энергоемкость и силовые взаимодействия в кольцевом слое зерна
2.8 Аналитическая зависимость влияния угла заточки ножа на энергоемкость процесса измельчения
2.9 Выводы по главе
Глава 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Общая методика экспериментальных исследований
3.2 Оборудование и материалы, использованные в опытах
3.3 Методика проведения лабораторных опытов
3.3.1 Определение производительности и расхода энергии.
3.3.2 Определение дисперсности измельчаемого продукта
3.4 Методика проведения экспериментальных исследований
3.4.1 Методика определения гранулометрического состава измельчаемого зернового материала
3.4.2 Методика определения расходуемой мощности при измельчении зерна.
3.5 Обработка результатов эксперимента.
3.6 Выводы по главе
Глава 4 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА.
4.1 Методы корреляционного и регрессионного анализа.
4.2 Применение факторного анализа.
4.2.1 Метод главных компонентов.
4.2.2 Формализация метода главных компонентов.
4.2.3 Алгоритм метода главных компонентов.
4.3 Применение ступенчатого регрессионного метода.
4.3.1 Постановка задачи.
4.3.2 Алгоритм метода.
4.4 Определение вкладов
4.5 Построение поверхности отклика для мощности установки
4.6 Выводы по главе
ГЛАВА 5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Расчет экономической эффективности научных.исследований
5.2 Выводы по главе
Общие выводы.
Список использованных источников


Эта гипотеза была положена в основу второго закона дробления или закона объемов. Профессор Кирпичев В. Л., основываясь на общем законе подобия, предложил аналогичную зависимость, причем значительно раньше Ф. Кика. Поэтому второй закон дробления чаще всего называется законом Кирпичева Кика. А к 1. Нм . А Ккт. Данная формула выражает основную сущность закона Кирпичева
После публикации указанных основ законов дробления появились работы, посвященные их анализу и сопоставлению. Многие ученые считали, что законы Кирпичева Кика и П. Ритингера имеют различные границы применимости и справедливы для разных стадий измельчения. Закон Кирпичева Кика устанавливает энергию, затрачиваемую на упругую деформацию материала, и не учитывает вновь образованной поверхности, поэтому закон справедлив лишь для процессов дробления, где основная энергия тратится на деформацию материала. Закон П. Риттингера, по мнению многих не учитывает затраты энергии на упругую деформацию и более подходит для процессов помола, где преобладает истирание на основе использования воздействий сдвига и сжатия с интенсивным образованием новой поверхности. Другие ученые утверждали, что некорректно применять законы Кирпичева Кика и П. Риттингера раздельно для разных стадий процесса измельчения эти законы дополняют один другой и действуют совместно . К аналогичному выводу пришел и Ребиндер ПЛ. М Кбсу1уГ, 1. КБ коэффициент пропорциональности. На основании многочисленных собственных экспериментальных исследований Г. Роже установил, что способ измельчения и характеристики материала оказывают существенное влияние на гранулометрический состав продукта . Большое значение придавали Ф. Бонд и Г. Бауман , влиянию на прочность измельченных материалов дефектов, изначально существовавших или сформированных в материале. Наиболее важной переменной характеристикой процесса измельчения является диаметр измельчаемой частицы, так как разрушающее усилие среза в силу снижения вероятности встретить в ней неоднородность, возрастает с уменьшением ее размера, что приводит к снижению ее прочности . При данном виде воздействия среза А. Гетте полагал, что образуется однообразный тип частиц, который затем мало трансформируется и не зависит от режима измельчения. Поэтому для повышения эффективности необходимо менять вид разрушения, либо тип измельчителя. С. Кискальт пытался доказать, что при измельчении до высокой дисперсности на процесс измельчения существенное влияние оказывают совокупность момента вращения и длительность воздействия, причем энергия, затрачиваемая на измельчение, пропорциональна квадрату удельной поверхности полученного материала. Теоретические работы в области измельчения зернового сырья проведены профессором Куприцем Я. Н. и в дальнейшем развиты в работах профессора Демидова А. Р. . Однако в их работах, в основном, исследовался процесс измельчения зерна на вальцевых станках применительно к мукомольному производству и не рассматривался вопрос измельчения зерновых культур в молотковых дробилках в условиях комбикормового производства. Таким образом, большинство исследователей полагает, что энергия, требуемая для измельчения частиц, расходуется, в основном, на образование новой поверхности ,,. Кроме того, при измельчении часть энергии затрачивается на трение о рабочие органы измельчителя и на образование дефектов в измельченном материале ,,. В связи с вышеизложенным, дальнейшее изучение процесса измельчения зернового сырья в замкнутом пространстве молотковых дробилок является актуальным. При выборе дробильной машины или комплекта машин необходимо обязательно учитывать физикомеханические свойства исходного продукта такие как прочность, хрупкость, абразивность, крупность кусков, вязкость. В основном, экспериментальные исследования процесса измельчения применительно к технологии кормов сводятся к определению показателей прочности зерна в условиях статических и динамических нагружений с учетом скорости деформирования ,,,. Под насыпной плотностью рн кгм3 сыпучего материала понимают среднюю плотность составляющих его твердых частиц.