Механико-технологические основы создания ударно-центробежных измельчителей фуражного зерна

• Автор: Золотарев, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 385 с. : ил

Содержание
Введение.

1. Современное состояние проблемы измельчения зернового

1.1. Зерновое сырье для производства комбикормов и требования к его измельчению

1.2. Анализ теоретических исследований по разрушению твердых материалов и проду ктов
1.3. Классификация измельчителей ударного действия и основные параметры ударного разрушения.
1.4. Пути совершенствования процесса измельчения иконструкций зернодробилок ударного действия

1.5. Цель и задачи исследований

2. Мсханикотсхнологичсские основы совершенствования

измельчителей зерна ударною действия

2.1. Разрушение зерна однократным ударным нагружением

2.1.1. Ударное нагружение без разрушения тела
2.1.2. Удар с разрушением соударяющихся тел
2.1.3. Математическая модель коэффициента восстановления нормальной скорости при ударе
2.1.4. Коэффициент восстановления скорости Я. при ударе без разрушения.
2.1.5. Коэффициент восстановления скорости . при ударе с разрушением
2.1.6. Критическая скорость нагружения материала.
2.1.7. Определение коэффициентов уравнения Ребиндера
2.2. Влияние числа ударов, необходимых для разрушения зерна,
на энергетику процесса измельчения
2.3. Выводы
3. Математическое моделирование процессов центробежного
разгона, соударении и вывода продутое измельчения.
3.1. Движение зерна в разгонном роторе центробежных дробилок.
3.2. Кинематический анализ соударения зерна с измельчающими рабочими органами ударноцентробежных дробилок.
3.3. Определение минимального количества измельчающих элементов на неподвижных и вращающихся роторах ударноцентробежных дробилок.
3.4. Взаимодействие зерна с измельчающими элементами рабочих органов ударноценгробежных дробилок при дополнительном воздействии воздушного потока
3.4.1. Определение скорости и направления движения зерна под действием воздушного потока.
3.4.2. Расчет расхода воздуха в ударноцентробежных дробилках.
3.5. Выводы.
4. Прогнозирование и управление фракционным составом измельченного продукта.
4.1. Структурная модель 1ранулометрнческого состава измельченного многократным ударом продукта
4.2. Разработка комплексной модели определения фракционного состава измельченного зерна
4.3. Влияние загрузки измельчающей поверхности на качество готового продукта измельчения.
4.4. Оптимизация периодичности загрузки измельчающих элементов.
4.5. Процесс ударноцентробежного измельчения зерна с одновременной сепарацией
4.5.1. Обоснование схемы промежуточной сепарации в ударноцентробежных измельчителях
4.5.2. Анализ процесса сепарации измельчаемого зерна в высокоскоростном центробежном лопастном сепараторе
4.5.3. Вероятность просеивания исходной монофракции измельченного зерна.
4.6. Выводы.
5. Обоснование конструктивных н технологических параметров рабочих органов ударноцентробежных дробилок зерна.
5.1. Анализ факторов, влияющих на удельную энергоемкость процесса измельчения зерна
5.2. Расчет мощности, требуемой на измельчение зерна в измельчителях удариоцснтробсжного типа.
5.3. Техникоэкономический анализ математической модели удельной энергомкости процесса измельчения зерна
5.3.1. Анализ зависимости удельной энергомкости от углов установки измельчаюиигх элементов Уз
5.3.2. Влияние окружной скорости роторов дробилки на удельную энергоемкость измельчения
5.3.3. Изменение удельной энергоемкости Э ог подачи материала и суммарной окружной скорости роторов и.лг
5.4. Техникоэкономический анализ математической модели степени измельчения зернофуража в ударноцентробежных дробилках.
5.4.1. Влияние угла установки измельчающих элементов
2,. на степень измельчения материала
5.4.2. Зависимость степени измельчения зернофуражного корма Я от окружной скорости роторов омр дробилки
5.4.3. Зависимость степени измельчения зернофуража Я от
подачи и суммарной окружной скорости роторов р .
5.5. Техникоэкономический анализ модели вероятности просеивания и модуля помола в дробилке с промежуточной сепарацией.
5.6. Научнометодические основы расчета и проектирования ударноцентробежных измельчителей фуражного зерна
5.6.1. Определение конструктивных и кинематических параметров ударноцентробежных дробилок
5.6.2. Выбор технологических параметров измельчения в ударноцентробежных дробилках
5.7. Выводы
6. Состояние внедрения и экономическая эффективность результатов исследований
6.1. Практическая реализация результатов исследований
6.2. Техникоэкономический эффект от применения результатов исследований.
7. Общие выводы и предложении.
Список литерату


Одной из существенных проблем в изучении процесса разрушения материалов является определение критических скоростей удара и связи между скоростью удара и физикомеханическими свойствами разрушаемого материала, а также влияние всех этих параметров на гранулометрический состав измельченного продукта. Академик В. Е модуль упругости материала р плотность материала. П.М. Сиденко 3, учитывая коэффициент восстановления скорости, предлагает формулу В. В.П. Романдин несколько видоизменил полученную В. В.Н. Блиннчев и Н. М. Смирнов предлагают проводить расчет критической скорости, обеспечивающей ную вероятность разрушения материала, по формуле 9
1. Ь, с коэффициенты. О влиянии размеров частиц исходного материала существуют противоречивые мнения, однако большинство авторов сходится в том, что для частиц малых размеров требуется большая скорость, так как для них необходимо больше энергии на преодоление упругого деформирования. Г.С. Ь коэффициент формы. Рг т
1. Данная формула хорошо согласуется с физической картиной процессов деформации и разрушения, однако не может быть использована в практических целях, поскольку содержит ряд параметров, определение которых весьма затруднительно. Другая важная сторона проблемы это установление взаимосвязи между скоростью ударного нагружения и грануломегрическим составом готового продукта. В результате экспериментальных исследований разрушения зерна ударом о неподвижную преграду А. С3 0,3. Важное место в исследованиях А. V, 1. Ф.Г. Плохое и С. Х.А. В практических расчетах соотношение ах может быть представлено следующим образом
1. Ад 2, и для гороха Ад 1. Л.А. Глебов указывает, что проверка им формулы 1. Также сложная конфигурация зерен, специфика строения зерновок усложняют точное определение од и Оцс. Другой существенный недостаток указанной формулы, по мнению Л. А. Глебова, это то, что она не учитывает механизм разрушения материала за счет образования и развития трещин. Л.А. Ь и с параметры распределения. Автор приводит ряд результатов, полученных при экспериментальных исследованиях. Ргду. Угол соударения материала с поверхностью рабочих органов или отбойной декой измельчителя ударного действия оказывает существенное влияние на эффективность разрушения этого материала. В результате исследования процесса удара в молотковых и роторных дробилках Эбсргардт 7 сделал предположение, что скорость в момент удара Се, угол направления удара р при столкновении с молотком или отбойной плитой не постоянны. Се больше Ск и разрушается. При упругом ударе Се Ск оптимальный угол встречи р , при этом частица встречается с молотком или билом с относительной скоростью Си рис. Частицы измельчаемого материала с массой т приобретают скорость после удара 2Си и энергию А 2тС2а. По мнению Румпфа, наиболее часто угол удара р , и силы удара направлены по тангенциальной и нормальной направляющей рис. Нормальный удар при этом обуславливает ускорение частицы в направлении скорости Се 2Сипр. Тангенциальный удар, зависящий от трения, вызывает трансляционную скорость и вращательное ускорение частицы вокруг ее центра тяжести. Общая скорость Се является результирующей составляющей нормальной и тангенциальной скоростей. Условия упругого удара Се Ск о неподвижную отражательную поверхность частиц, перемещающихся в косом направлении со скоростью Се, представлены на рисунке 1. Под влиянием сил трения угол отражения частиц от поверхности Ф, становится больше угла р. Условия дробящего удара Се Ск, по мнению Эбергардта 7, значительно отличаются от условий протекания упругого удара Се Ск. При столкновении с молотком материал измельчается и получает скорость Си рис. Энергия, передаваемая при ударе частице массой ш, имеет величину тС2и, которая в 2 раза меньше величины при упругом ударе, так как половина этой энергии затрачивается на измельчение. Е. Рсйнсрс на основании приведенных опытов сделал вывод, что в процессе измельчения частицы разрушенного материала отходят друг от друга и перемещаются примерно параллельно дробящей поверхности как при прямом, так и при косом ударе молотка рис. Рис. Схемы взаимодействия измельчаемой частицы с рабочими органами дробилки ударного действия упругий удар а прямой удар билом по частице б скользящий удар билом по частице в удар частицы о неподвижную отражательную поверхность.