Гранулирование кормовых смесей зубчатым прессом

• Автор: Белоконов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. IЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Свойства кормов и кормовых смесей

1.2. Обзор оборудования для гранулирования кормов

1.3. Состояние исследований процесса уплотнения кормов

1.4. Анализ исследований шестеренчатых грануляторов

Цель и задачи исследования

Выводы
. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА УРОЧНЕНИЯ КОРМОВ ПРИ ГРАНУЛИРОВАНИИ

2.1. Технологический процесс гранулирования

2.2. Оптимизация состояния исходной кормовой смеси
2.3.1 роизводительность зубчатого гранулятора
2.4. Этапы гранулирования смеси зубчатым прессом
2.5. Распределение напряжений при сжатии кормов в прямоугольной камере
2.6. Распределение плотности в объеме гранулы
2.7. Механическая модель гранулы
2.8. Релаксация напряжений в грануле и криволинейность матричного канала
2.9. Предельная частота вращения матрицы
Выводы
ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследования
3.2. Общая методика исследования
3.3. Методика экспериментальной проверки закономерностей сжатия
3.4. Методика оптимизации физикомеханических свойств исходной кормовой смеси
3.4.1. Экспериментальная установка
3.4.2. Методика проведения факторного эксперимента
3.4.3. Подготовка кормовой смеси
3.4.4. Обработка осциллограмм
3.4.5. Методика обработки опытных данных
3.4.6. Методика определения крошимости гранул
3.5. Методика экспериментального исследования распределения плотности по объему брикета
3.6. Методика исследования релаксации напряжений
3.6.1. Методика определения уравнения релаксации напряжений в кормовых смесях
3.6.2. Методика исследования влияния влажности и времени выдержки на интенсивность релаксации напряжений в кормовых смесях
3.6.3. Методика оценки эффективности кривизны поверхностей
канала прессования
3.7. Методика обоснования режима работы пресса, определения производительности, мощности и энергоемкости
к РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Определение постоянных величин Ро и а
4.2. Результаты оптимизации физикоматематических свойств состояния исходной кормовой смеси
4.3. Анализ результатов исследования распределения плотности
4.4. Результаты исследования релаксации напряжений в сжатой кормовой смеси
4.5. Результаты исследования интенсивности релаксации напряжений
4.6. Оценка эффективности кривизны поверхностей каналов прессо 0 ван ия
4.7. Анализ результатов экспериментальной проверки производительности гранулятора и энергоемкости процесса
Выводы
. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАВ ШЯ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
ЛИТЕРАТУРА


Прессовое >борудование со штемпельными рабочими органами меньше дробит исход-1ЫЙ материал, обеспечивает длительную выдержку сжатого корма под давле-шем. Это улучшает качество брикетов. Дж/кг//. Однако, штемпельные прессы имеют ограниченную произво-щтельность и высокую материалоемкость. Кроме того, они в основном применимы для прессования сеиосоломистых материалов. Из прессов, имеющих непрерывный технологический процесс, низкую материалоемкость и достаточно большую производительность, следует выде-шть шестеренчатый (по классификации С. В. Мельникова //) гранулятор. Ю.А. Симакин //, Л. VI. Далев //, . Симонис //, и другие. Все исследователи отмечали перспективность применения пресса шестеренчатого типа. Описанные прессы предназначены для переработки довольно широкого тбора сырья. В то же время у большинства конструкций отсутствует возмож-юсть регулирования сопротивления матричного канала. Поэтому уровень шергосмкости завышен, т. Режим работы прессов можно охарактеризовать как тихоходный, т. Упрочнение гранул в описанных прессах происходит в пассивных условиях только за счет длины матричного канала. Потому при активном подходе к ускорению процесса уплотнения и образования грочных гранул возможно использование более динамичного режима работы ранулятора. Теоретические и экспериментальные исследования процесса сжатия геносоломистых материалов при различных условиях были проведены мно-ими авторами. Еще в году Лашкарев Ю. А. опубликовал данные о давлении, необходимом для сжатия сена в прессах до определенной плотности //. С года многими исследователями предложены эмпирические зависимости процесса сжатия сеносоломистых материалов: И. И. Вольф и A. A. -1апкевич //, М. А. Пустыгин //, С. А. Алферов /7/, и др. Вопросам прессования сеносоломистых материалов посвящены также >аботы В. П. Горячкина //, Е. М. Гутьяра //, И. А. Долгова //, В. И. Особо-га //, И. В. Сахарова //, В. Ф. Некрашевича // и многих других. И.И. Вольф и A. A. Чапкевич // дают параболическую, а И. В. Сахаров // - гиперболическую зависимость. В дальнейшем исследователи перешли к определению взаимосвязи при-юженного давления и плотности материала. И. Буссе // описал ее экспоненциальной, а X. Скальвейт // - параболической зависимостью. Формулу Гкальвейта подтвердили в своих исследованиях С. А. Алферов /7/, Г. Я. Фарб-лан // и В. Ф. Нскрашевич //. Этому же посвящена и работа В. И. Особова //. P=c[ea(p"Po)-lj (1. Ро - первоначальная плотность, кг/м3; р - текущая плотность, кг/м3. В данной формуле постоянная «С» имеет размерность давления и характеризует сопротивление материала сжатию; величина «а» должна иметь размерность удельного объема. Специфика каждого конкретного материала находит отражение в изменении значений постоянных величин, входящих в формулы. Некоторые исследователи вводили в формулы физико-механические свойства кормов (влажность, модуль упругости и т. Многообразие указанных зависимостей объясняется сложностью процесса уплотнения материала, отсутствием достаточно полной информации о сущности происходящих изменений в материале, широким набором кормов, рачительной разницей их физико-механических свойств. Эти же причины приводят к неравноплотности различных зон )рикетов. Некоторыми авторами эти факторы частично учитываются. Так, ТА. Детальное аналитическое рассмотрение этих закономерностей из-за многообразия действующих факторов затруднено. В конечном счете, изменение интенсивности указанных явлений приво-щт к изменению упругого расширения. Действительно, чем интенсивнее ре-шкеация напряжений в грануле, тем большая часть затраченной энергии пре-)бразуется в необратимые деформации и тем самым - в меньшей степени гра-! В.И. К = У,/У2 , (1. В настоящей работе ставится задача изучения явления релаксации на-фяжений для оптимизации процесса гранулирования корма. Таблица 1. С8 Р = Лед~х Пустыгин М. Р = Л еВ|’ В. Буссе Д. А. Батлер Х. Р = С р"' Х. Скальвейт Подтвердили: С. А.Алферов М. В.Порила В. Ф.Некрашевич А. А. Кото в Д. И.Николаев Г. Р = -1 ] Г. И.Покровский В. Р = Ртл*+ ! Ро-Ртах)е'Ьр А.