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:

Чуркин Владислав Александрович. Повышение эффективности помола зерновых культур путем совершенствования конструктивно-технологических параметров центробежно-ударных мельниц малой энергоемкости : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Саратов, 2006 153 с. РГБ ОД, 61:07-5/1687

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНОВОК ЗЛАКОВЫХ
КУЛЬТУР. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
9

  1. Классификация способов и технических средств измельчения 9

  2. Ударно-истирающее измельчение 12

  3. Вальцовый способ измельчения 19

1.4.Другие способы измельчения и возможность их применения

для переработки зерна 26

  1. Лабораторные мельницы 27

  2. Технологические сзойства зерна пшеницы и ржи 29

  3. Влияние физико-механических свойств зерна на процесс измельчения 33

  4. Лабораторные методы определения качества зерновой смеси и продуктов измельчения 37

1.9. Выводы. Цель и задачи исследования 43

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ДРОБИЛОК-
МЕЛЬНИЦ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНО- И МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ
ПРОДУКТОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
46

  1. Математическая модель «входного устройства» центробежно-ударной мельницы 47

  2. Физические принципы и математическое описание способов измельчения в роторных центробежно-ударных мельницах 48

  3. Модель кольцевого зазора между ротором и корпусом мельницы... 54

  4. Физические процессы измельчения в кольцевом каскаде 58

  5. Выводы 64

3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ И СТРУКТУРА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
66

  1. Особенности разработки и изготовления основных элементов роторных центробежно-ударных мельниц-дробилок 68

  2. Определение дисперсности продуктов измельчения 74

  3. Методика и устройство для определения коэффициента внутреннего трения дисперсных материалов 77

  4. Выводы 81

4. РОТОРНЫЕ ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНЫЕ МЕЛЬНИЦЫ 82

  1. Общие вопросы 82

  2. Роторная вертикальная мельница 86

  3. Каскадная центробежно-ударно-кольцевая мельница вертикального типа 89

  4. Другие элементы 94

  5. Выводы 95

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 97

  1. Зависимость степени измельчения продуктов в однокаскадной и двухкаскадной мельницах с центробежно-ударным и роликовым каскадах от частоты вращения ротора 98

  2. Влияние режимно-конструктивных параметров мельницы на качество помола, производительность и потребляемую мощность 103

  3. Определение размеров загрузочного отверстия мельницы 108

  4. Качественные показатели зерна ржи и результаты лабораторных исследований помола в однокаскадной и двухкаскадной мельницах

при частоте вращения ротора 50 с' 110

5.5. Качественные показатели зерна пшеницы и результаты лабораторных
исследований помола в однокаскадной и двухкаскадной мельницах

при частоте вращения ротора 50 с' 115

5.6.0пределение коэффициентов внутреннего трения сыпучих смесей различной дисперсности, входящих

в описание математической модели 120

5.7.Выводы 123

6.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РОТОРНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНЫХ МЕЛЬНИЦ МАЛОЙ ЭНЕРГОЕМКОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИХ

ПРИМЕНЕНИЯ 124

6.1.Технико-экономические вопросы изготовления роторных центробежно-
ударно-кольцевых мельниц 126

6.2. Экономическая эффективность использования усовершенствованных
мельниц центробежно-ударного-кольцевого типа при переработке зерновой
массы в фермерском хозяйстве и индивидуальном применении 127

  1. Экологические аспекты 130

  2. Выводы 132

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 133

БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
135

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение к работе:

В технологиях переработки зерновых масс пшеницы и ржи, а также других культур в продукты потребления - муку и крупу используются соответствующие приемы и способы, обеспечивающие наиболее эффективное выполнение всех необходимых процессов с наилучшим экономическим эффектом. Наиболее энергоемким и одним из основных является процесс измельчения.

В настоящее время используется большое количество мельничных комплексов, содержащих полный арсенал устройств и механизмов, позволяющих производить подготовительные операции - очистку, сушку, увлажнение и отволаживание, измельчение, рассевы, сортировку и упаковку муки и побочных продуктов. Как правило, это предприятия, которые перерабатывают зерна разных культур в муку в больших количествах от 30 до 300 тонн в сутки [1-Ю], а также минимельницы [11] производительность которых меньше.

Применяется и достаточное количество дробилок, производительность которых больше, а выходной продукт используется для приготовления кормов домашним животным и птице в крупных животноводческих хозяйствах.

Наряду с крупными предприятиями успешно развиваются фермерские хозяйства и малые предприятия аграрного профиля. Их развитие зависит от технического обеспечения. Кроме того, фермерские структуры, как правило, универсальны. Получают продукты растениеводства, и животноводства, однако их объемы ограничены.

В таких хозяйствах целесообразно использование мельниц и дробилок сравнительно небольшой производительности (10-50 кг/ч) и малой энергоемкости (0,25-1,5 кВт*ч), которые обеспечивали бы получение

широкого спектра выходного продукта переработки зерновых культур от сортовой муки до обойной, а также более крупных фракций размельчения. Устройства должны быть также и достаточно компактными.

Несмотря на то, что при обозначенных параметрах трудно создать минимельничный комплекс, обеспечивающий выполнение всех необходимых технологических операций, связанных с подготовкой перерабатываемого зерна к помолу, разработка и создание мельниц малой энергоемкости, основанных на применении различных видов измельчающих устройств является актуальной.

Цель работы заключается в повышении эффективности помола зерновых культур путем совершенствования конструктивно-технологических параметров центробежно-ударных мельниц малой энергоемкости за счет применения комплексных методов измельчения в одном агрегате, предназначенном для получения выходных продуктов в широком диапазоне дисперсности от 0,8-1,2мм до 0,5-0,1мм, соответствующих обойной и сортовой муке.

Объект исследования - технологические процессы центробежно-ударного измельчения зерновых культур с помощью «мельниц» малой энергоемкости.

Предмет исследования - количественные и качественные взаимосвязанные показатели измельчения зерновых продуктов в широком диапазоне дисперсности.

В соответствии с целью исследований необходимо решить следующие основные задачи:

- на основе литературных данных проанализировать современное состояние вопроса, связанного с процессами малоэнергоемкого измельчения зерновой массы на предмет применимости в широкопрофильных фермерских хозяйствах и индивидуальном пользовании для получения как

крупнодисперсной смеси (0,8-1,2 мм), пригодной для изготовления кормов домашним животным и птице, так и возможность получения обойной и сортовой муки, предназначенной для хлебопечения,

- определить теоретические вопросы, связанные с особенностями
прохождения зерновой массы через соответствующие измельчающие
устройства, предложить и обосновать математические модели для различных
частей измельчающих устройств - входное звено, центробежно-ударный
каскад, роликовый каскад и выходное звено

- с применением теоретических предпосылок, разработать и создать
макет агрегата роторной центробежно-ударно-роликовой мельницы,
позволяющей проверить эти заключения,

- выполнить экспериментальные исследования относительно продуктов
измельчения основных культур - пшеницы и ржи и проанализировать их
«сортность» с применением апробированных средств экспертизы,

- проанализировать технико-экономические вопросы применения
роторных центробежно-ударно-роликовых мельниц и экологические
аспекты.

Рабочая гипотеза исследований заключается в совместном использовании различных способов измельчения в одном агрегате, позволяющем получать выходной продукт в широком диапазоне дисперсности.

Для достижения цели использованы:

- известные теоретические положения кинематики и динамики частиц,

метод аналогий и элементы теории подобия,

созданный образец роторной центробежно-ударно-роликовой мельницы,

широко апробированные методы лабораторного анализа качества зерна и продуктов измельчения,

- основы электростатики.

Научная новизна работы заключается в том, что с применением теории подобия обоснована модель процесса преобразования зерновой массы в дисперсный продукт, прохождение которого через измельчающее устройство аналогично движению какой-либо вязкой среды (жидкости, газа или суспензии) через определенное сечение трубопровода и обоснована целесообразность совместного применения ударно-центробежного и роликового способов измельчения, значительно расширяющего диапазон применения выходного продукта.

Практическая значимость работы обусловлена созданием универсальных, компактных, малоэнергоемких мельниц, позволяющих получать широкий спектр дисперсности продуктов измельчения от частиц больших размеров, применяемых для изготовления кормов домашним животным и птице, до частиц, соответствующих сортовой муке при сравнительно малой энергоемкости 5 Вт* ч/кг и производительности до 50 кг/ч.

Достоверность и обоснованность полученных результатов.

Теоретические выводы относительно совместного использования центробежно-ударного и роликового механизмов измельчения достоверны, так как подтверждены экспериментальными данными, полученными с помощью разработанной и созданной оригинальной конструкции такой мельницы и физической интерпретацией результатов исследований.

На защиту выносятся научные положения:

- совокупность ударно-центробежного и роликового способов
измельчения зерновой массы, приводящая к существенному изменению
дисперсности составляющих выходного продукта, в котором содержится до
50% сортовой муки;

- математическая модель процесса прохождения зерновой массы через
элементы центробежно-ударного и роликового каскадов мельницы,

построенная на аналогии между потоком движущихся частиц и жидкостью, обладающей внутренним трением;

- метод и устройство для определения коэффициента внутреннего трения сыпучих материалов разной дисперсности, входящих в описание математической модели;

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались: на международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию инженерного факультета Пензенской сельскохозяйственной академии в 2002г; на Всероссийских конференциях «Вавиловские чтения» Саратов, СГАУ в 2004, 2005 г. и 2006г;. международной конференции, посвященной 75-летию профессора Кобы В.Г. (март 2006г) и конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ в 2002-2006 гг.; расширенном заседании кафедры «Детали машин и подъемно-транспортные машины» СГАУ в 2006г.

Результаты работы внедрены в ОАО «Кологривовское» Саратовской области путем использования выходного продукта измельчения, полученного с применением мельницы при приготовлении смесей для поросят и молодняка крупного рогатого скота в период их выкармливания.

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание работы изложены в 12 статьях и защищены патентом РФ на полезную модель. Общий объем публикаций 3,49 п.л. (автору принадлежит 1,69 п.л.)

Структура и объем диссертации.

Работа изложена на 142 страницах и состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 95 наименований, из которых 12 иностранных источников, содержит 41 рисунок, 5 таблиц и 3 приложения.

Подобные работы
Королев Николай Александрович
Повышение эффективности сушки семян зерновых культур путем совершенствования работы системы рециркуляции агента сушки в сушилках аэрожелобного типа
Василевский Виталий Людвигович
Повышение эффективности возделывания зерновых культур на склонах путем совершенствования совмещенного процесса механизации лункования почвы с посевом в Нечерноземной зоне
Андреев Василий Леонидович
Повышение эффективности очистки семян зерновых культур в условиях Евро-Северо-Восточного региона путем разработки и совершенствования технологий и воздушно-решетных машин
Лопарев Аркадий Афанасьевич
Повышение эффективности колесных универсально-пропашных тракторов тягового класса 1,4 в растениеводстве путем совершенствования конструктивных параметров движителей и оптимизации технологических режимов
Никитин Виктор Васильевич
Улучшение качества обработки междурядий ягодных кустарников в условиях суглинистых почв повышенной влажности путем совершенствования конструктивно-режимных параметров дисковой бороны
Федоров Дмитрий Анатольевич
Повышение эффективности уборки картофеля путем совершенствования конструктивных и технологических параметров картофелекопателя
Ростовцев Роман Анатольевич
Повышение качества очеса стеблей льна путем совершенствования технологии и оптимизации параметров и режимов работы очесывающего аппарата
Зимин Игорь Борисович
Повышение эффективности процесса сушки зерна в шахтной зерносушилке путем совершенствования конструктивных и технологических параметров системы выгрузки
Горбунов Роман Михайлович
Повышение эффективности функционирования центробежного молочного насоса путем совершенствования рабочих органов и оптимизации параметров
Чередов Георгий Валерьевич
Совершенствование процесса послеуборочной обработки картофеля путем обоснования параметров сепарирующе-сортирующего устройства

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