Влияние способа заполнения бункера зерновым материалом на показатели его разгрузки

• Автор: Каплунов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Продовольственную безопасность государства определяет устойчивое и эффективное развитие сельского хозяйства.
Переход к рыночным отношениям вызвал в Российской Федерации существенные изменения в сельском хозяйстве. Они неоднозначно сказались на состоянии данной отрасли. В результате экономических реформ значительно расширились права и полномочия производителей, которые могут теперь самостоятельно определять объемы производства и виды производимой продукции. Однако, наряду с этим, в стране происходит ежегодное снижение поголовья скота и птицы. Вместе с тем, в последние годы темпы их падения несколько уменьшились по сравнению с предыдущими годами, что указывает на относительную стабилизацию ситуации в отрасли.
В связи с высокой трудоемкостью и себестоимостью для многих хозяйств стало невыгодным производство отдельных видов продукции сельского хозяйства. Существующие объемы производства продукции в стране удовлетворяют менее половины потребности населения. В последние годы потребность в продуктах питания удовлетворялась за счет импорта. Причем, по мерс сокращения собственного производства объем импорта резко возрастал, о чем свидетельствуют данные Государственного таможенного комитета. В году объем импорта, например, мяса составил к уровню производства в стране.
Сложившиеся после резкого роста курса доллара высокие цены на импортные продукты питания в некоторой степени повысили интерес покупателей к отечественной продукции, что послужило соответствующим стимулятором для отечественного товаропроизводителя.
Однако, основываясь в дальнейшем на развитии и совершенствовании материальнотехнической базы, можно найти решение, направленное на качественное повышение уровня производства.

В сельском хозяйстве используется множество машин, составной ча

стыо которых являются бункеры различных размеров и форм, а также дозирующие системы. Эти системы, наряду с известными положительными свойствами, имеют ряд серьезных недостатков, проявляющихся в виде перебоев в процессе выдачи сыпучих материалов, что приводит к нестабильности протекания технологических процессов. Это, в свою очередь, оказывает отрицательное влияние на качество конечного продукта .
Причиной этого является способность сыпучего тела при движении в полостях бункерных устройств образовывать сводчатые структуры, то есть, статически устойчивые своды, которые приводят к полному прекращению истечения сыпучего материала из выпускного отверстия бункера.
До рабочего времени смены и около общих затрат на обслуживание бункерных устройств затрачивается на устранение возникающих статических сводчатых структур, в результате чего потери от простоев дорогостоящих технологических линий и целых производственных комплексов достигают, порой, сотен и тысяч рублей 8.
Одной из целого ряда причин неудовлетворительной работы бункерных устройств является то, что при их проектировании не в полной мерс учитывались физикомеханические свойства реальных сыпучих материалов, а также особенности движения сыпучих материалов, обусловленные явлением статического сводообразования.
Отечественные 1,3,7,8,, и зарубежные 7, 5 ученые приводят многочисленные теоретические и экспериментальные исследования по движению сыпучих тел в полостях бункерных устройств, но до сих пор при описании закономерностей истечения сыпучих тел из выпускных отверстий бункеров не учитывается влияние способа заполнения сыпучим материалом бункеров на их функционирование, т.е. не учитывается влияние способа заполнения бункеров на их технологические параметры.
Актуальность


Разгрузочные трубы могут быть применены и в прямоугольных бункерах с центральным выпуском рис. Круглые бункеры делятся на конические и цилиндроконические. Разновидности конических бункеров показаны на рис. Форма бункера, показанная на рис. Цилиндроконические бункеры труднее, чем прямоугольные, вписываются в объем зданий при размещении их в ряд. Однако конические и Цилиндроконическис бункеры проще в изготовлении и легче за счет применения бескаркасной конструкции. Отсутствие внутренних двугранных углов в конических бункерах способствует более быстрой выгрузке материала. При очень крутых стенках в нижней части порядка к горизонтали и более, рис. Для лучшего использования производственного помещения рекомендуется круглые бункеры с вертикальными стенками снабжать прямоугольным выпускным отверстием рис. Рисунок 1. Для устранения слеживания насыпных грузов применяют цилиндрические бункеры с центральными или боковыми трубами рис. Насыпной груз поступает в разгрузочную воронку через вертикальные щели в четырех спускных трубах 1 по всей высоте бункера и смешивается в воронке с грузом, поступающим через боковые щели 2 рис. При этом обеспечивается хорошее перемешивание груза, и отсутствие застойных зон в нижней части бункера. Бункер рис. Материал из центральной части бункера выходит через верхнюю воронку, имеющую тот же размер выпускного отверстия, что и нижняя. Рисунок 1. К Л
4
Рисунок 1. Бункер с промежуточными скатами
Корытообразные бункеры по форме поперечного сечения можно разделить на призматические и пирамидальные. В бункерах без промежуточных скатов часть груза остается в виде призматических штабелей, лежащих на днище между выпускными отверстиями. Рисунок 1. Если насыпной груз относится к категории слеживающихся, то штабеля со временем превращаются в монолитную массу отдельные куски груза выступают над кромками выпускных отверстий, препятствуя свободному вытеканию груза. Это приводит к сводообразованию, поэтому в призматических бункерах без промежуточных скатов рекомендуется хранить только неслеживающиеся грузы в этом случае штабели, образующиеся между выпускными отверстиями при опорожнении бункера, разбиваются кусками падающего груза при последующей загрузке бункера и, перемешиваясь с вновь поступающим грузом, попадают в разгрузочные отверстия. На рис. Щелевые бункеры по форме делятся на симметричные и асимметричные. Кусковые рядовые грузы в асимметричных бункерах менее подвержены сводообразованию, поскольку крупные куски груза, ускоренно двигаясь вдоль крутой стенки бункера, разрушают образующиеся своды. Кроме щелевых бункеров с наклонными стенками применяют также щелевые бункеры с вертикальными стенками. Для устранения заторов груза в углах сочленения вертикальных стенок с выпускным корытом стенки корыта выполняют по дуге окружности с радиусом, равным ширине бункера. Щелевые бункеры с гравитационным опорожнением продольные гравитационные бункеры не имеют специальных разгрузочных устройств груз из этих бункеров поступает непосредственно на полотно расположенных внизу пластинчатых конвейеров. Колосниковые щелевые бункеры с гравитационным опорожнением предназначены для хранения несмерзающихся и неслеживающихся хорошосыпучих материалов. Применяют бункеры с неподвижными и поворотными колосниками рис. Бункер с неподвижными колосниками состоит из корыта 1 трапецеидального сечения, имеющего в днище щелевое разгрузочное отверстие, перегороженное поперечными колосниками 2, расположенными наклонно и воспринимающими давление столба груза над выпускным отверстием. Такое устройство позволяет разгрузить пластинчатый конвейер 3, находящийся под щелевым отверстием. Поворотные колосники бункера объединены в секции на рис. Каждый колосник может поворачиваться вокруг оси с помощью рычагов, связанных тягами. В секции имеется общая рукоять. При вертикальном положении рукояти колосники перекрывают выпускные отверстия. При повороте ее на некоторый угол колосники соответствующей секции поворачиваются на тот же угол и производят выпуск груза на данном участке бункера.