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:

Никитин Павел Сергеевич. Повышение эффективности вертикальных компостирующих установок путем разработки устройства снижения уплотнения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Никитин Павел Сергеевич; [Место защиты: Мичурин. гос. аграр. ун-т].- Мичуринск-Наукоград, 2009.- 189 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2060

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
ПРОИЗВОДСТВА 10

  1. Роль навоза в повышении плодородия почв и улучшения экологической среды 10

  2. Анализ технологий и технических средств ускоренного компостирования 12

  3. Обзор устройств снижения уплотнения компостируемого материала.. 27

  4. Технологические требования к материалу при его компостировании в вертикальных установках с устройством снижения уплотнения в виде гибких тросов 35

  5. Теоретические предпосылки к обоснованию работы устройства снижения уплотнения 36

  6. Выводы, цель и задачи исследования 43

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
КОМПОСТИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА В ВЕРТИКАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ С
РАЗРАБОТАННЫМ УСТРОЙСТВОМ СНИЖЕНИЯ УПЛОТНЕНИЯ 46

  1. Теоретическое исследование изменения пористости компостируемого материала по высоте слоя и времени созревания 46

  2. Определение максимального расстояния между рабочими органами устройства при условии образования статически устойчивого свода 49

  3. Определение максимального расстояния между рабочими органами устройства при условии разрушения материала 51

  4. Определение конструктивных параметров устройства снижения уплотнения в установке ускоренного компостирования вертикального типа 53

  5. Определение значения сводообразующего слоя 56

  1. Анализ взаимодействия рабочего органа устройства с материалом в процессе пересыпания 58

  2. Определение массы накопителя потенциальной энергии 67

  3. Выводы 68

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 70

  1. Программа экспериментальных исследований 70

  2. Методика определения физико-механических свойств соломонавознои смеси 71

  3. Определение зависимости максимального расстояния между рабочими органами устройства снижения уплотнения от слоя материала 84

  4. Определение степени спелости компоста 86

  5. Определение изменения влажности соломонавознои смеси по высоте этажа 89

  6. Определение работоспособности устройства снижения уплотнения.... 90

  7. Методика обработки экспериментальных данных 92

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
АНАЛИЗ 93

  1. Результаты определения степени спелости компоста на основе соломонавознои смеси 93

  2. Результаты исследования физико-механических свойств соломонавознои смеси 95

  3. Проверка адекватности теоретических зависимостей для определения расстояния между рабочими органами устройства по условиям сводообразования и сводоразрушения 110

  1. Поиск уровней варьирования факторов при оптимизации 112

  2. Определение оптимальных конструктивных параметров устройства снижения уплотнения 115

  3. Сохранение пористости соломонавознои смеси по высоте вертикальной компостирующей установки 119

4.8 Выводы 121

5 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 123

5.1 Опытно-производственная проверка работы вертикальной
компостирующей установки с устройством снижения уплотнения 123

5.2 Технико-экономическая оценка результатов исследований 125

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 131

Библиографический список 133

ПРИЛОЖЕНИЯ 150

Введение к работе:

Актуальность работы. Практическая реализация научной концепции использования органического сырья основана на том, что в нем содержится большое количество ценных питательных веществ в виде азота, фосфора, калия, белка, жира, углеводов и других соединений. Поэтому все исследования, направленные на их эффективное повторное использование в качестве удобрений, позволят создать безотходные ресурсосберегающие технологии в АПК и, соответственно, обеспечить дополнительную поставку продовольствия населению РФ.

В настоящее время все большее распространение получают камерные способы приготовления органических удобрений методом компостирования, при которых в теплоизолированном корпусе, за счет лучшего сохранения тепла биотермической реакции (65...85С), обеспечивается стерилизация конечного продукта. Данные способы позволяют получать органическое удобрение высокого качества за 4...14 суток. Сокращение времени созревания компоста обеспечивается созданием оптимальных условий для протекания биотермического процесса, одним из которых является активная аэрация компостируемой массы. Эффективность аэрации в значительной мере зависит от пористости материала. Поддержание пористости по всей высоте установки достигается различными способами - перемешиванием в медленно вращающихся установках барабанного типа, пересыпанием с этажа на этаж в установках вертикального типа и т.п. Эти операции значительно повышают энергоемкость процесса компостирования. Помимо этого, производительность установок поточно-непрерывного типа в значительной мере сдерживается их объемом, так как увеличение их поперечных размеров неизбежно приводит к значительному увеличению себестоимости конечного продукта.

В связи с этим задача, заключающаяся в снижении удельных энергозатрат на производство органических удобрений за счет увеличения вертикальных размеров установки, без ухудшения аэрационного режима, является актуальной.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований «Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства конкурентоспособной продукции животноводства и птицеводства, производства комбикормов в хозяйствах, уборки, переработки навоза и подготовки высококачественных органических удобрений» на 2006-2010 гг.

Цель исследований. Повышение эффективности установки для компостирования путем разработки устройства снижения уплотнения.

Объект исследований. Технологический процесс перемещения компостируемого материала в корпусе установки вертикального типа.

Предмет исследований. Закономерность взаимодействия рабочих органов устройства снижения уплотнения с материалом в процессе его компостирования в установке вертикального типа.

Методы исследований. Теоретические исследования базируются на теории сводообразования, рубящего и скользящего резания. Физико-механические свойства определяли в соответствии с действующими ГОСТ, ОСТ и частными методиками. Результаты теоретических исследований подтверждали экспериментальной проверкой на лабораторных и опытно-производственных установках. Адек-

ватность теоретических положений проверяли по критериям согласия К. Пирсона и Р. Фишера.

Научную новизну составляют:

закономерность изменения степени уплотнения материала от его слоя и времени слеживания;

теоретическая зависимость конструктивных параметров устройства снижения уплотнения от физико-механических свойств компостируемого материала;

аналитическая модель взаимодействия рабочего органа устройства с компостируемым материалом в процессе его перемещения в установке.

Практическая ценность работы заключается в разработке конструкции и обосновании оптимальных параметров устройства снижения уплотнения компостируемого материала, позволяющих повысить эффективность установки вертикального типа за счет увеличения высоты при сохранении пористости, что ведет к увеличению производительности и снижению удельных энергозатрат.

Реализация результатов исследований. Разработанное устройство снижения уплотнения компостируемого материала в установке вертикального типа прошло опытно-производственную проверку при переработке соломонавозной смеси на ферме КРС ФГУП учхоз-племзавод «Комсомолец» ФГОУ ВПО МичГАУ.

Предложенная конструкция разработанного устройства снижения уплотнения принята к внедрению в НТЦ «Агроферммашпроект» ГНУ ГОСНИТИ и научно-производственной фирме ООО «Мичуринское плодородие» с целью повышения эффективности работы установок ускоренного компостирования.

Методические материалы по определению конструктивных параметров устройства снижения уплотнения компостируемого материала используются в учебном процессе Тамбовского ГТУ и МичГАУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены: на Всероссийском конкурсе среди учащейся молодежи высших учебных заведений РФ ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ (г. Саратов, 2004г.); на международной науч.-практич. конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора В.Г. Кобы ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ (г. Саратов, 2006г.); на международной науч.-практич. конференции «Современные проблемы технологий производства, хранения, переработки и экспертизы качества с/х продукции» ФГОУ ВПО МичГАУ (г. Мичуринск, 2007г.); на международной науч.-практич. конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве - машинно-технологическая модернизация отрасли» ГНУ ВНИИМЖ (г. Подольск, 2007г.); на международной науч.-практич. конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве - ресурсосбережение на основе создания и применения инновационных технологий и техники» ГНУ ВНИИМЖ (г. Подольск, 2008 г.); на всероссийском конкурсе на лучшую работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО РГСХА (г. Рязань, 2008 г.).

Результаты научной работы использовались при создании оборудования технологической линии для производства высококачественного экологически безопасного органического удобрения, которое отмечено золотой медалью на 3-й Всероссийской выставке «День садовода-2008».

Публикации результатов работы. Материалы диссертации отражены в 15 печатных работах, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций составляет 7,8 п.л., из которых 2,4 п.л. принадлежат лично соискателю. Техническая новизна работы подтверждена наличием 1 патента РФ на изобретение и 2 патентов РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 189 страницах машинописного текста, содержит 62 рисунка, 11 таблиц, 16 приложений и библиографический список из 135 наименований.


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