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:

Филин Виктор Михайлович. Обоснование процесса работы и параметров роторного дробильно-шелушильного измельчителя зерна для фермерских хозяйств : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Зерноград, 2007 172 с. РГБ ОД, 61:07-5/3188

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

С.
ВВЕДЕНИЕ 5

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ 9

  1. Обзор теоретических исследований процесса измельчения зерна ударом 9

  2. Классификация измельчителей зерна ударного действия 16

  3. Анализ конструктивных особенностей и режимов работы измельчающих машин с вертикальной осью вращения ротора 19

  4. Определение состава продуктов дробления зерна и их характеристика 21

  5. Цель и задачи исследования 28

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЦЕССА ДРОБЛЕНИЯ
ЗЕРНА В ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕ
НИЯ РОТОРА 30

  1. Анализ взаимодействия среды с рабочими органами в воздушно-вихревой зоне измельчителя 30

  2. Анализ взаимодействия рабочих органов дробилки с воздушно-продуктовым слоем 36

  3. Расстановка молотков дробилки и обоснование места ее загрузки 39

Выводы 44

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 46

  1. Описание приборов и экспериментальной установки для проведения исследований 46

  2. Методика определения физико-механических свойств зерна и продуктов его измельчения 56

  1. Методика определения энергоёмкости дробления зерна 62

  2. Методика проведения факторного эксперимента 63

  3. Методика обработки опытных данных 66

4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО
ВАНИЙ 70

4.1 Физико-механические свойства зерна и продуктов измельчения

из него 70

  1. Общая характеристика процесса работы измельчителя 81

  2. Основные факторы, влияющие на производительность измельчителя и качество продукции 88

  3. Анализ исследования производительности дробильно-крупо-отделяющей машины 98

  4. Результаты исследования энергоёмкости получения выравненной фракции из зерна 99

Выводы 101

5 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКОНО
МИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИХ ВНЕДРЕНИЯ 104

  1. Реализация результатов исследования и предложения по совершенствованию измельчителя с вертикальной осью вращения ротора 104

  2. Особенности методики расчета дробильно-шелушильного измельчителя 108

  3. Расчет экономической эффективности внедрения результатов исследования измельчителя с вертикальной осью вращения ротора ПО

Выводы 117

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 118

ЛИТЕРАТУРА 120

ПРИЛОЖЕНИЯ 143

Приложение А. Коэффициенты трения зерна и продуктов его из-

мельчения 144

Приложение Б. Статистическая обработка экспериментальных дан
ных по исследованию выхода крупы (частицы 0 3,0...1,6 мм) 145

Приложение В. Статистическая обработка экспериментальных данных по исследованию энергоемкости процесса производства круп

(частицы 0 3,0...1,6 мм) 147

Приложение Г. Акты внедрения 148

Приложение Д. Отзывы. Решения 152

Приложение Е. Патенты и свидетельства 155

Приложение Ж. Награды 166

Введение к работе:

Современный уровень развития сельскохозяйственного производства, его важнейших отраслей - животноводства и птицеводства во много определяет успешность решения задачи по обеспечению населения продуктами питания.

Прочная кормовая база является основой развития животноводства и птицеводства, тем более что в рецептуре комбикормов зерновые продукты занимают главное место. Однако измельчение зерна в настоящее время сопровождается значительными затратами энергии и средств из-за недостаточной эффективности широко применяющихся молотковых дробилок. Они обладают существенными недостатками, устранение которых является важнейшей научной задачей.

Создание высокоэффективного оборудования для измельчения с одновременным удалением оболочки и мелкой фракции в процессе производства компонентов комбикорма может быть обеспечено за счет совершенствования технологического процесса измельчения в дробильно-шелушильных измельчителях непрерывного действия. Однако оборудования для получения дробленых кормов из не голозерного зерна, например, ячменя с одновременным снятием и удалением оболочки из массы размола в нашей стране пока не существует и режимы работы таких измельчителей не обоснованы, нет и достоверных сведений по разработке роторных дробильно-шелушильных измельчителей для этих целей и в других странах.

Созданию нового оборудования предшествовали теоретические и экспериментальные исследования стадий шелушения за счет удара зернистых материалов, выявление факторов, влияющих на энергозатраты, гранулометрический состав, заданную крупность, выравненность состава измельчаемого зернового сырья, степень (надежность) удаления оболочки из общей массы размола, а также определение стабильности технологического процесса.

Для решения задач интенсификации процессов измельчения в дробиль-но-шелушильных измельчителях, предназначенных для использования в комбикормовом и крупяном производстве с учетом особенностей не голозерных культур, обладающих различными прочностными характеристиками, потребовались обширные исследования по обоснованию режимов работы и параметров конструкций существующих дробилок с целью их дальнейшего совершенствования.

Для этого разработаны математические модели, наиболее точно описывающие взаимодействие дробильных элементов с зерном при его измельчении, шелушении, удалении легких фракций, как с энергетической точки зрения, так и с учетом качества продукта, учитывающей максимальное количество факторов, влияющих на получение заданного качества продукта с минимально возможными энергетическими затратами. Соответственно научной новизной стали: разработка математической модели процесса механического воздействия жестко закрепленных молотков ротора на не голозерное зерно в рабочей камере дробильно-шелушильного измельчителя; уточнение теоретических основ процесса измельчения не голозерного зерна с учетом его прочностных характеристик и степени срастания оболочки с ядром; определение и уточнение значений времени контакта частиц сырья с поверхностью измельчающего элемента при ударе, удельных энергий на единицу поверхности разрушения, скорости удара зерна, приводящей к отслаиванию оболочки от ядра, начальному и полному его измельчению до заданных размеров; теоретическое и экспериментальное обоснование совмещения процессов дробления, шелушения и пневмоклассификации измельченного не голозерного зерна, для производства комбикормов; обоснование процесса работы и основных параметров измельчителя со встроенным пневмоклассификатором для производства комбикормов в фермерских хозяйствах.

Результаты исследований позволили создать основу для проектирования новых процессов и оборудования с оптимальными параметрами, обеспечи-

вающими дробление, шелушение, пневмоклассификацию продуктов измельчения.

Исследования проводились в АЧГАА, в условиях производства ООО «АГРОПРОДМАШ», г. Новочеркасск, в фермерских хозяйствах Ставропольского и Краснодарского краев в рамках государственной «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 г.г.» по тематике НИР Азово-Черноморской государственной агро-инженерной академии (АЧГАА) на 2002-2007 г.г., номер регистрации ГК-754-1/А-134.

Объектом исследования был процесс измельчения ударом в дробильно-шелушильных измельчителях не голозерного зерна, например, ячменя в комбикормовом производстве фермерских хозяйств.

Предметом исследования было установление взаимосвязей технологических и конструктивных параметров процесса измельчения на качественные показатели получаемого продукта и энергетические затраты.

В процессе научных исследований разработана математическая модель механического воздействия жесткозакрепленных элементов ротора на не голозерное зерно в рабочей камере дробильно-шелушильного измельчителя; получены теоретические основы измельчения зерновых материалов с учетом их прочностных характеристик и степени срастания оболочки с ядром.

Уточнены значения времени контакта частиц зерна с поверхностью измельчающего элемента при ударе, удельных энергий на единицу поверхности разрушения, скорости удара зерна, приводящей к отслаиванию оболочки от ядра, начальному и полному его измельчению до заданных размеров.

Получен ряд математических зависимостей, определяющих основные показатели эффективности функционирования дробильно-шелушильных измельчителей (их производительности, удельного расхода энергии и др.).

Установлена степень влияния конструктивно-технологических параметров измельчителя и встроенного каскадного пневмоклассификатора на гранулометрические характеристики и степень удаления оболочек из массы размола зерна.

Теоретически и экспериментально обоснована возможность совмещения процессов дробления, шелушения и пневмоклассификации измельченного не голозерного сырья для производства комбикормов.

По результатам исследований разработан и серийно выпускается новый тип измельчителя с встроенным пневмоклассификатором (ДКМ-1 и ДКМ-2) для производства комбикормов в фермерских хозяйствах.

Новые измельчители защищены патентами № 22 03 737, 2002415, № 2169626 и № 2229338, а также свидетельствами на полезную модель RU № 18657 7В 07В 4/08 и № 20259 по заявке № 200111264/20 (приложение Е)

Разработки демонстрировались на различных Всероссийских и Международных выставках и конкурсах, на которых получено 9 медалей (из них 7 золотых) и 12 дипломов (приложение Ж).

По результатам исследования на защиту вынесены следующие положения:

  1. Уточненные модели закономерностей процесса работы роторного дро-бильно-шелушильного измельчителя зерна.

  2. Физико-механические свойства продуктов измельчения пшеницы и ячменя.

  3. Математические модели, определяющие показатели эффективности работы дробильно-шелушильных измельчителей.

  4. Основные параметры и режимы работы измельчителя зерна с вертикальной осью вращения ротора.

  1. Методика расчета измельчителя с встроенным каскадным пневмоклассификатором.

Подобные работы
Бутенко Александр Федорович
Обоснование параметров и режимов технологического процесса работы роторного зернометателя по критерию снижение травмирования зерна
Бутенко Александр Фёдорович
Обоснование параметров и режимов технологического процесса работы роторного зернометателя по критерию снижение травмирования зерна
Шарипов Азат Гибатович
Повышение эффективности процесса разделения соевой суспензии путем обоснования параметров и режимов работы фильтрующей центрифуги
Шевцова Елена Владимировна
Обоснование конструктивных параметров пульсатора, исходя из особенностей работы сосковой резины в процессе машинного доения коров
Анисимов Виталий Александрович
Повышение эффективности рабочего процесса приготовления костного фарша в звероводстве путем обоснования основных параметров и режимов работы пастоприготовителя конусного типа
Абрамов Александр Александрович
Обоснование параметров и режимов работы измельчителя зерна скалывающего типа
Власенко Николай Федосьевич
Обоснование оптимального соотношения тракторов с гусеничными и колесными движителями в составе МТП. На примере хозяйств Полесской зоны УССР зерно-картофеле-льноводческого направления
Сорокин Сергей Анатольевич
Обоснование параметров процесса связного дозирования ингредиентов комбикормов при их производстве в хозяйствах
Кузнецов Николай Николаевич
Повышение эффективности заготовки прессованного в рулоны сена путем оптимизации параметров процесса сушки и режимов работы оборудования
Тупицын Виктор Евгеньевич
Обоснование параметров и режимов работы мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов с ножевым барабаном

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