Снижение энергетических затрат с обоснованием конструктивно-режимных параметров дозатора-смесителя кормов

• Автор: Мальцев, Геннадий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ДОЗИРОВАНИЯ И СМЕШИВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ КОМБИКОРМА.

1.1 Классификация и анализ конструкций дозаторов кормов.

1.2 Классификация и анализ конструкций смесителей кормов

1.3 Состояние научных исследований дозирования и смешивания компонентов комбикормов.

1.3.1 Дозирование кормов

1.3.2 Смешивание кормов.

1.4 Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДОЗИРОВАНИЯ И СМЕШИВАНИЯ

2.1 Обоснование конструктивнотехнологической схемы дозаторасмесителя. Схема проведения исследований
2.2 Определение параметров смесительной камеры
2.2.1 Определение угла наклона образующей основной воронки
2.2.2 Определение малого и большого диаметров основной и дополнительной воронки
2.2.3 Определение параметров рассеивателя.
2.3 Определение производительности дозаторасмесителя.
2.4 Определение затрат мощности.
2.5 Выявление взаимосвязи между процессами дозирования и смешивания
2.6 Выводы по разделу.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Общая методика экспериментальных исследований.
3.3 Описание лабораторной установки. Факторы, определяющие технологический процесс и уровни их варьирования
3.4 Методика экспериментальных исследований .
3.4.1 Определение производительности и точности дозирования дозаторасмесителя
3.4.2 Определение мощности привода и энергомкости
смешивания.
3.4.3 Определение качества смешивания
3.4.4 Определение физикомеханических свойств
3.4.4.1. Определение плотности
3.4.4.2. Определение угла естественного откоса
3.4.4.3. Определение коэффициента внутреннего трения
3.4.4.4. Определение коэффициента внешнего трения.
3.5 Методика обработки результатов
4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Физикомеханические свойства кормов.
4.2 Определение оптимальных конструктивнорежимных
параметров дозаторасмесителя.
4.2.1 Зависимость производительности дозаторасмесителя от его конструктивнорежимных параметров
4.2.2 Точность дозирования компонентов смеси.
4.2.3 Зависимость равномерности смешивания от конструктивнорежимных параметров дозаторасмесителя.
4.2.4 Исследование энергетических характеристик дозатора
смесителя.
4.3 Выводы
5 ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЗАТОРАСМЕСИТЕЛЯ В
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Производственные испытания дозаторасмесителя
5.2 Экономическая оценка результатов исследования
ВЫВОДЫ ОБЩИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Такие дозаторы позволяют получить высокую точность дозирования, но они сложны по устройству и дорогостоящи. Все дозируемые материалы делятся на три больших группы: кусковые, зернистые и жидкие (текучие), о дозируемости которых судят по качественной характеристике, называемой сыпучестью [3, 4]. Рисунок 1. Наибольшим разнообразием отличаются дозаторы, предназначенные для комбикормов и других сыпучих кормов [3. ИЗ. Выбор способа дозирования и типа дозатора зависят от свойств дозируемых материалов, из которых наиболее существенными являются: плотность, гранулометрический состав сыпучих материалов, влажность, углы естественного откоса и обрушения, склонность к сводообразованию, слежи-ваемость, комкуемость и другое. В бункерных дозаторах имеет место неравномерное уплотнение материала по высоте столба. Следовательно, выпуск материала из бункеров-дозаторов производится с различной плотностью, что негативно влияет на точность дозирования при последующей операции дозирования. Шнековые дозаторы (рисунок 1. Так, в агрегате ОКЦ для приготовления комбикорма все расходные бункера (зерновой и мучной) оборудованы дозирующими шнеками, привод которых осуществляется от мотор-редукторов через храповой механизм, позволяющий в установленных пределах регулировать частоту вращения шнека, а стало быть, и его расход, но этот комбикорм не соответствует зоотехническим требованиям по точности дозирования и качеству смешивания ингредиентов. Кроме того, использование шнековых дозаторов сопровождается самыми высокими, по сравнению с другими типами дозаторов, энергозатратами - до 3 кВт-ч/т [, 0,1, 7, 0]. Качающиеся дозаторы (рисунок 1. Производительность таких дозаторов регулируется изменением хода поршня. Их применяют при рядовых и сортированных грузах с кусками малой, средней и большой величины и при широком диапазоне производительности, но они не применимы при налипающих грузах [6]. К преимуществам данного типа дозаторов можно отнести простоту конструкции, достаточно высокую точность дозирования, но при дозировании однородных по физико-механическим свойствах материалов. Энергоёмкость таких дозаторов находится в пределах 0,5. Вт-ч/т. Массовые дозаторы непрерывного действия подают необходимое количество корма непрерывным потоком с высокой точностью (рисунок 1. Вт-ч/т. Корм из бункера поступает непрерывным потоком на ленту транспортера, под которым установлен датчик весов, связанных тягой с балансиром. При изменении количества корма на ленте сигналы датчика передаются на механизм управления заслонкой, который перемещает ее и устанавливает необходимый размер выпускной щели. Однако цена таких устройств велика в виду использования тензометрической аппаратуры, кроме того, обслуживанием таких устройств должны заниматься квалифицированные специалисты [,,6]. Вибрационные дозаторы (рисунок 1. Они снабжаются центробежными (дебалансны-ми), электромагнитными или пневматическими вибраторами. Производительность вибрационных дозаторов несколько десятков т/ч, при этом энергозатраты не превышают 0,1 кВт-ч/т. Регулирование производительности производится изменением величины амплитуды и частоты колебаний лотка. Недостатком таких дозаторов с электромагнитным и пневматическим приводом относится необходимость дополнительных устройств (генераторов тока высокой частоты, пневмонасосов, пульсаторов) [, ,4,7]. Барабанные дозаторы (рисунок 1. Их применяют с гладкой поверхностью барабана при хорошо сыпучих зернистых и мелкокусковых грузах и с ребристой поверхностью барабана - при крупнокусковых грузах. Производительность питателей пропорциональна сечению слоя груза и скорости на окружности барабана. Энергоёмкость - в пределах 0,1. Вт-ч/т [7, ,,,]. Тарельчатые дозаторы (рисунок 1. Материал из бункера поступает на вращающийся диск, с которого сталкивается скребком. Толщина слоя на диске регулируется манжетой, ограничивающей выход корма на диск. Недостатками этого типа дозаторов является ограниченное их использование - только для сыпучих видов кормов, а также большая погрешность в дозировании при колебании плотности дозируемого материала.