Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Золотарев Сергей Васильевич. Обоснование основных парамеров рабочих органов ударно-центробежной дробилки фуражного зерна : ил РГБ ОД 61:85-5/4289

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. II

1.1. Способы измельчения материалов II

1.2. Классификация дробилок ударного действия и пути их совершенствования 13

1.2.1. Молотковые дробилки 16

1.2.2. Ударно-центробежные измельчители 25

1.2.3. Дезинтеграторы 31

1.3. Обзор исследований в области ударного из мельчения 36

1.3.1. Вопросы динамики ударного измельчения. 37

1.3.2. Анализ существующих способов оценки гранулометрического состава продуктов ударного разрушения 43

1.3.3. Анализ некоторых методов определения конструктивных и технологических параметров рабочих органов центробежных дробилок и их влияние на процесс измельчения 50

1.4. Основные выводы. Цель и задачи исследований. 53

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА В УДАРНО-ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ДРОБИЛКЕ 56

2.1. Задачи теоретических исследований 56

2.2. Математическая модель измельчения в ударно-центробежной дробилке 57

2.3. Влияние конструктивных параметров рабочих органов дробилки на процесс измельчения. 66

2.3.1. Зависимость параметров измельчающих элементов YI -ой ступени дробилки от величины их загрузки и заданной степени измельчения 67

2.3.2. Определение минимального количества измельчающих элементов на отбойном роторе ударно-центробежной дробилки 70

2.3.3. Влияние количества измельчающих элементов и частоты вращения роторов на режим загруз ки измельчающей поверхности 76

2.Л. Энергетическая оценка процесса измельчения зерна в роторной ударно-центробежной дробил ке и в дезинтеграторе с плоскими измельчаю щими элементами 82

2.5. Движение измельчаемого зерна в роторе центро бежной дробилки 87

2.5.1. Теоретический анализ движения зерна в разгонном роторе 88

2.5.2. Теоретический анализ движения зерна в отбойном роторе центробежной дробилки 90

2.6. Выводы по главе 96

Глава 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 99

3.1. Общая методика экспериментальных исследований. Характеристика измельчаемого материала 99

3.2. Описание экспериментальной установки и-обоснование ее параметров 101

3.3. Выбор факторов, влияющих на процесс измельчения зерна в ударно-центробежной дробилке со встречно вращающимися роторами. Отсеивающий эксперимент 115

ЗЛ. Применение комбинаторных планов для опреде ления влияния динамических характеристик ра бочих органов и прочностных свойств зерна на степень измельчения 119

3.5. Методика экспериментального определения числа измельчающих элементов на роторе дробилки. 123

3.6. Методика экспериментальных исследований поверхностных характеристик измельчаемого материала 131

3.7. Методика планирования эксперимента при разработке математический модели процесса измельчения 134

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕ ДОВАНИЙ 141

4.1. Зависимость степени измельчения зерна от динамических характеристик 141

4.2. Взаимосвязь между количеством измельчающих элементов, углом их установки, угловой частотой вращения роторов и длиной рабочей зоны измельчения 149

4.3. Зависимость степени измельчения от загрузки измельчающих элементов отбойного ротора 154

4.4. Зависимость мощности, расходуемой на измельчение, от конструктивных и технологических параметров 158

4.5. Технико-экономический анализ математической модели удельной энергоемкости процесса измельчения зерна 161

4.5.1. Анализ зависимости удельной энергоемкости от углов установки измельчающих элементов 163

4.5.2. Влияние окружной скорости роторов дробилки на удельную энергоемкость измельчения 167

4.5.3. Изменение удельной энергоемкости от подачи материала и суммарной окружной скорости. 171

4.6. Технико-экономический анализ математической модели степени измельчения зернофуража 173

4.6.1. Влияние угла установки измельчающих элементов на степень измельчения материала 174

4.6.2. Зависимость степени измельчения зернофуражного корма от окружной скорости роторов дробилки , 177

4.6.3. Зависимость степени измельчения зернофура жа от подачи и суммарной окружной скорости роторов 179

4.7. Влияние прочности измельчаемого материала на степень измельчения и удельную энергоемкость. 182

4.8. Выводы по главе 185

Глава 5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РОТОРНОЙ УДАРНО-ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ДРОБИЛКИ . 188

5.1. Методика расчета параметров рабочих органов ударно-центробежных дробилок 188

5.1 Л. Определение кинематических режимов рабочих органов дробилки 188

5.1.2. Расчет производительности дробилки 189

5.1.3. Определение основных конструктивных параметров ротора 190

5.1.4. Методика расчета установленной мощности 191

5.2. Описание конструкции и производственные испытания опытно-промышленного образца дробилки 192

5.3. Экономическая эффективность использования результатов исследования 198

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 203

ЛИТЕРАТУРА 206

ПРИЛОЖЕНИЯ 222 

Введение к работе:

Одобренная на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС Продовольственная программа СССР на период до 1990 года предусматривает резкое увеличение производства основных продуктов животноводства [3J. Как известно, объем и эффективность производства продукции животноводства зависит от уровня кормления животных и сбалансированности рационов по питательным веществам. Наиболее эффективно применение в рационах концентрированных кормов и комбикормов.

Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по дальнейшему увеличению производства и качества кормов" [I] предусматривает довести к 1985 году производство комбикормов на межхозяйственных совхозных и колхозных комбикормовых предприятиях до 30 млн. т, в 1990 году выработка комбикормов должна составить 54 млн.т. Несмотря на дальнейшее наращивание комбикормовой промышленности, к 1985 году около 60 % комбикормов будет приготавливаться в цехах межхозяйственных предприятий, колхозов и совхозов.

В связи с интенсификацией производства комбикормов особое внимание уделяется созданию новых энергосберегающих технологий и оборудования, - такую задачу поставили перед наукой решения ХХУІ съезда КПСС.

Измельчение зернофуража в цехах по производству комбикормов является наиболее трудоемкой операцией, в то время как машины для этой цели обладают высокой металло- и энергоемкостью, малой производительностью, низкой надежностью. Качество измельченного продукта не всегда удовлетворяет зоотехническим требованиям.

Молотковые дробилки, применяемые в комплекте оборудования 0КЦ-І5 и ОКЦ-ЗО, имеют производительность 2...3 т/ч, а удельные затраты энергии составляют 10...15 кВт-ч/т; удельная металлоемкость - 300...650 кг/т. Содержание целых зерен в готовой дерти после измельчения зерна в дробилках КДМ-2, ДКУ-2, ДДМ превышает I %, а наличие пылевидной фракции достигает 25 %•

Проведенные в последние годы исследования в области ударного измельчения зерна показали, что наиболее производительным и экономичным является процесс измельчения в безрешетных молотковых дробилках и в центробежных измельчителях. Однако увеличение производительности в этих конструкциях сопряжено со снижением качества измельчения. Возможности в разработке эффективных средств измельчения зернофуража ограничиваются отсутствием методики расчета их основных параметров.

В связи с этим возникла необходимость в разработке методики расчета центробежных дробилок и создание на ее основе рациональной конструкции дробилки, отвечающей зоотехническим и технологическим требованиям современного комбикормового производства.

Учитывая актуальность данного вопроса, была поставлена цель: снизить удельную энергоемкость измельчения зернофуража и металлоемкость конструкции путем обоснования основных параметров ударно-центробежной дробилки со встречно вращающимися роторами.

Научная новизна. В настоящему работе впервые рассмотрен процесс измельчения зернофуража плоскими измельчающими элементами ударно-центробежной дробилки со встречно вращающимися роторами и разработана общая методика расчета ударно-центробежных дробилок и дезинтеграторов с плоскими измельчающими элементами.

Теоретическому анализу были подвергнуты основные элементы процесса: динамика взаимодействия зерна с плоскими измельчающими элементами встречно вращающегося ротора в режиме загрузки поверхности измельчения, которые позволили представить наиболее полно математическую модель степени измельчения твердых сыпучих материалов. Теоретически описан характер движения зерна в роторе центробежной дробилки, основные положения подтверждены экспериментально с использованием динамического маятника, метода "красок" и др.

Впервые получена формула производительности ударно-центробежных дробилок, учитывающая поверхностные свойства измельчаемого материала (удельную площадь поверхности) и площадь измельчающих элементов. Введен новый показатель процесса - величина загрузки измельчающей поверхности.

Получены формулы для расчета основных конструктивно-кинематических параметров и мощности, потребной на измельчение зерна в дробилке.

В результате экспериментальных исследований подтверждены теоретические выводы и определены значения следующих опытных коэффициентов: динамичности процесса соударения зерна с измельчающей поверхностью, снижения степени измельчения и величины оптимальной загрузки поверхности измельчающих элементов.

Благодаря использованию аппарата теории планирования эксперимента и элементов комбинаторного анализа получены аналитические модели степени измельчения, удельной энергоемкости, загрузки поверхности измельчающих элементов, вероятности разрушения измельчаемых зерен и др., которые позволили вести целенаправленный поиск наиболее рациональных параметров измельчения.

Новизна конструкции рабочих органов и их параметров защищена положительным решением ВНЙИГПЭ по заявке № 3633495/29-33, 1983 г.

Практическая ценность работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана методика расчета ударно-центробежных дробилок, обоснована целесообразность измельчения зерна в ударно-центробежной дробилке со встречно вращающимися роторами. Определены оптимальные конструктивные параметры и режимы работы рабочих органов дробилки, обеспечивающие снижение удельной металло- и энергоемкости и получение конечного продукта, удовлетворяющего зоотехническим требованиям. Разработана техническая документация на изготовление и рекомендации по запуску, эксплуатации дробилки.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования использованы при разработке и изготовлении опытно-промышленного образца дробилки, прошедшего производственные испытания на комбикормовом заводе межхозяйственного предприятия по производству кормов "Радуга" Троицкого района Челябинской области.

Опытно-промышленный образец роторной ударно-центробежной дробилки производительностью 5 т/ч внедрен в комбикормовом цехе колхоза "Путь Ильича" Шадринского района Курганской области.

Техническая документация: рабочие чертежи и методика проектирования роторной ударно-центробежной дробилки принята к внедрению отделом механизации Алтайского научно-исследовательского и проектно-технологического института животноводства - АНИПТИЖ (г.Барнаул). Завод "Полиграфмаш" (г.Шадринск, Курганской обл.) в 1984 г. приступил к изготовлению партии ударно-центробежных дробилок со встречно-вращающимися роторами. Агропромышленное объединение Шадринского района Курганской области запланировало выпуск ста дробилок для хозяйств этого района в 1985 г. Челябинский межотраслевой ЦНТИ заложил в свой обменный фонд комплект рабочих чертежей. Комплекты рабочих чертежей и рекомендации по изготов лению и запуску разработанной дробилки разосланы Челябинским ордена Трудового Красного Знамени институтом механизации и электрификации сельского хозяйства по запросам десяти предприятий сельского хозяйства и комбикормовой промышленности, в том числе Горьковский машиностроительный завод им. М.Воробьева (г.Горький), Белогорский комбинат хлебопродуктов (г.Белоярск, Амурской обл.), Хорольский механический завод (г.Хорол, Полтавской обл.).

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях ЧИМЭСХ (г. Челябинск, 1983,1984 гг.), Алтайского СХИ (г.Барнаул, 1982-1984 гг.) и Свердловского СХИ (г.Свердловск, 1984 г.).

Публикация. Основные положения диссертационной работы опубликованы в is печатных работах общим объемом 1,0 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 158 наименований, изложена на 145 страницах основного машинописного текста, содержит 58 рисунков, 14 таблиц и приложения (95 с).

Работа выполнена на кафедре "Механизация животноводческих ферм" Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института механизации и электрификации сельского хозяйства по координационному плану МСХ по проблеме 0.CX.I02 и тематическому плану научно-исследовательских работ ЧИМЭСХ на I98I-I985 гг. по теме 10 "Разработать эффективные методы использования техники в животноводстве и организации труда с учетом производства продукции на индустриальной основе, обеспечивающей снижение затрат труда и увеличение нагрузки на одного работающего, занятого в животноводстве".

Подобные работы
Садов Виктор Викторович
Обоснование параметров процесса ввода жидких компонентов при измельчении фуражного зерна в молотковой дробилке
Сергеев Александр Георгиевич
Повышение эффективности функционирования дробилки зерна с пневматической загрузкой путем оптимизации её конструктивно-технологических параметров
Медведев Олег Юрьевич
Повышение эффективности функционирования молотковой дробилки зерна открытого типа путем совершенствования ее конструктивно-технологической схемы
Турубанов Николай Валентинович
Повышение эффективности процесса дробления зерна в молотковой дробилке путем разделения дерти воздушным потоком
Павлушин Андрей Александрович
Разработка установки для тепловой обработки зерна с обоснованием конструктивных параметров и режимов работы
Сотников Максим Владимирович
Снижение энергоёмкости контактной сушки зерна с обоснованием конструктивно-режимных параметров мобильной зерносушилки
Карташев Борис Викторович
Обоснование основных параметров измельчителя фуражного зерна роторно-ножевого типа
Абрамов Александр Александрович
Обоснование параметров и режимов работы измельчителя зерна скалывающего типа
Балданов Мунко Базарович
Обоснование параметров малогабаритного молоткового измельчителя фуражного зерна
Цыбенов Жаргал Борисович
Обоснование основных параметров энергосберегающего сепаратора для очистки зерна с использованием сил гравитации

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net