Повышение эффективности функционирования молотковой дробилки зерна открытого типа путем совершенствования ее конструктивно-технологической схемы

• Автор: Медведев, Олег Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Классификация процессов измельчения

1.2. Зоотехнические требования и физикомеханические свойства

концентрированных кормов.

1.3. Технологические схемы молотковых дробилок.

1.4. Обзор исследований процесса измельчения зерна.

1.5. Задачи исследований.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗДУШНОГО

ПОТОКА В ОБВОДНОМ КАНАЛЕ ДРОБИЛКИ

2.1. Расчт усредненного распределения поля скоростей воздушного
потока с учтом турбулентного трения в дробильной камере
2.2. Экспериментальнотеоретические исследования полей скоростей
воздушного потока в обводном канале дробилки
ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальная установка для исследования процесса
измельчения зерна.
3.3. Приборы и оборудование для исследования
рабочего процесса измельчения.
3.4. Методика экспериментальных исследований.
3.4.1. Методика определения основных показателей
процесса измельчения в дробилке.
3.4.2. Методика планирования эксперимента.
3.5. Методика исследования воздушного потока в обводном канапе
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Исследования воздушного потока в обводном канале дробилки
без выгрузного устройства.
4.2. Влияние установки деки на показатели рабочего процесса
дробилки
4.3. Исследования параметров дефлектора в обводном канале
дробилки
4.4. Исследования воздушного потока в обводном канате дробилки
с выгрузным устройством.
4.5. Предварительные исследования рабочего процесса дробилки
зерна с выгрузным устройством.
4.6. Определение зоны установки решета.
4.7. Исследования дробилки зерна с шнековым сепаратором
4.8. Экспериментальные исследования дробилки методом
многофакторного эксперимента
4.9. Оптимизация конструктивнотехнологических параметров
дробилки.
4 Исследования разделения зерновой дерти на фракции.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ МОЛОТКОВОЙ ДРОБИЛКИ
5.1. Техникоэкономическое обоснование применения дробилки
открытого типа с обводным каналом
5.2. Расчт энергетической эффективности
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Отдельные части зерна также имеют различную плотность (у пшеницы средней плотности 1, г/см3 плотность эндосперма составляет 1, г/см3, зародыша - 1, г/см3, оболочки -1, г/см3) [1]. Испытанием отдельных зёрен на твёрдость и прочность занимался С. В. Мельников. В ходе статических исследований им были получены диаграммы сжатия для зерен различных культур в координатах: усилие - деформация и построенные на их основе диаграммы напряжений в координатах: напряжение - относительная деформация []. На первом этапе происходит крутой подъем кривой (преобладают упругие деформации в материале зерна). Второй этап отличается резким изменением направления кривой и плавным подъемом (развитие пластических деформаций в зерне). Конечный этап завершается разрушением оболочек с образованием трещин. Вязкость зерна характеризуется площадью диаграммы сжатия, показателем вязкости служит удельная работа разрушения, значения которой для зёрен разных культур относительно стабильны (0,7. МДж/м3) и служат характеристикой энергоёмкости зерновых кормов []. Исследования, проведенные С. В. Мельниковым, показали, что наименьшей твёрдостью и прочностью среди злаковых обладают зёрна овса, а наибольшей - ячменя, поэтому они приняты за единицу сравнения (0%). По данным динамических исследований зерна С. В. Мельниковым был сделан вывод о том, что зерно, как и большинство материалов, повышает свою прочность с увеличением скорости нагружения. В результате испытаний динамический предел прочности получился ,5. МПа, в то время как при статических испытаниях предел прочности изменялся в интервале 4,7. МПа. Опытным путём также установлено, что при однократном ударе и скорости соударения ,1 м/с разрушается % зерен, при скорости ,5 м/с - % и лишь при скорости удара 0. Многими учёными в своих работах отмечено, что значительное влияние на свойства зерна оказывает изменение влажности. С увеличением влажности зерна С. Д. Хусид [1] выявил уменьшение микротвёрдости оболочек и эндосперма независимо от стекловидности, сорта и района произрастания. Независимо от конструкции измельчающих машин при повышении влажности зерна расход энергии на единицу вновь образованной поверхности возрастает. Таким образом, физико-механические свойства зерна значительно влияют на показатели измельчения: энергоемкость процесса, производительность и меняются в широких пределах в зависимости от культуры, сорта. Для получения более точных значений показателей рабочего процесса при измельчении зерна необходимо проводить исследования в одинаковых условиях на зерне одной партии. Основными машинами для измельчения фуражного зерна являются молотковые дробилки, которые по конструкции делятся на дробилки открытого и закрытого типов [, ]. Дробилки закрытого типа измельчают материал по окружности дробильной камеры, образованной декой и решетом. В дробилках открытого типа материал удаляется, не замыкая окружность дробильной камеры при измельчении. В дробилке КДУ-2 (рис. Рис. Дробилка работает с замкнутым воздушным циклом без рециркуляции материала. В дробилке ДКМ-5 (рис. Готовый продукт через сменное решето попадает на горизонтальный шнек, который подает материал к выгрузному шнеку. Избыток воздушного потока, образованного ротором, из зарешетного пространства поступает в камеру пылеотделителя и частично сбрасывается через фильтровальный рукав. Рис. На рисунке 1. ДЗ-1, разработанная лабораторией механизации животноводства НИИСХ Северо-Востока, где в качестве сепарирующего органа применяется колосниковая решётка. Она представляет собой безрешётную дробилку закрытого типа и состоит из корпуса, закреплённого на раме, дробильной камеры, в которой установлен молотковый ротор, сектора рифлёных дек и колосниковых решёт, состоящих из параллельных колосников квадратного сечения. Для отвода избыточного давления предусмотрен фильтр. В ходе измельчения зерно загружают в бункер, далее оно поступает в дробильную камеру. Величина загрузки дробилки регулируется заслонкой. Степень измельчения дробилки меняют углом атаки колосников дек от 0 до °, поворачивая их вокруг продольной оси.