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:

Успенский Владимир Валерьевич. Снижение энергозатрат экструдирования кормов с обоснованием конструктивно-режимных параметров дозатора пресс-экструдера : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Успенский Владимир Валерьевич; [Место защиты: Пенз. гос. с.-х. акад.].- Самара, 2009.- 151 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2138

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1 СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ПОДАЧИ МАТЕРИАЛА В ПРЕСС-ЭКСТРУДЕР 10

1.1 Анализ конструкций дозаторов пресс-экструдеров 10

1.2 Классификация дозаторов пресс-экструдеров 15

1.3 Требования, предъявляемые к дозаторам пресс-экструдеров 17

1.4 Анализ экспериментальных и теоретических исследований шнековых дозаторов 18

1.5 Цель и задачи исследований 35

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАБОТЫ ДОЗАТОРА ПРЕСС-ЭКСТРУДЕР А 36

2.1 Обоснование конструктивно-технологической схемы устройства. Схема проведения исследований 36

2.2 Скорость частицы продукта в дозаторе 44

2.3 Обоснование потребной подачи дозатора пресс-экструдера 48

2.4 Обоснование жёсткости пружины 54

2.5 Затраты энергии на дозирование материала 57

Выводы 61

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 62

3.1 Программа экспериментальных исследований 62

3.2 Общая методика экспериментальных исследований 65

3.3 Описание лабораторной установки 66

3.4 Методика экспериментальных исследований

3.4.1 Методика определения физико-механических свойств кормов 71

3.4.2 Методика определения коэффициента уплотнения корма в дозаторе 72

3.4.3 Методика определения коэффициента уплотнения корма на выходе из дозатора 76

3.4.4 Методика определения производительности, точности дозирования и неравномерности выдачи корма 76

3.4.5 Методика определения энергоёмкости 80

3.5 Методика обработки результатов 81

Выводы 82

4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 83

4.1 Результаты определения физико-механических свойств кормов 83

4.2 Результаты экспериментальных исследований подачи 84

4.3 Коэффициент уплотнения корма на выходе из дозатора 94

4.4 Точность дозирования 98

4.5 Энергоёмкость дозирования 104

Выводы 114

5 ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЗАТОРА ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 115

5.1 Исследования в производственных условиях 115

5.1.1 Описание производственной установки 115

5.1.2 Описание технологической линии 116

5.1.3 Результаты исследований в производственных условиях 117

5.2 Экономическая оценка результатов исследования 119

Выводы 124

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 127

ПРИЛОЖЕНИЯ 139

Приложение А 140

Приложение Б 142

Приложение В 1  

Введение к работе:

Актуальность темы. Минимизация кормовых ресурсов на производство животноводческой продукции является одним из главных резервов снижения издержек, повышения продуктивности животных и рентабельности животноводческих предприятий. Прогрессивными технологическими процессами в комбикормовом производстве являются экструдирование, экспандирование комбикормов и их компонентов, обеспечивающие высокую сохранность кормов и повышение их питательности и усвояемости.

Экструдирование зерна злаковых и бобовых культур является зоотехнически эффективным и экономически оправданным способом обработки кормов зерновых культур. Однако эта операция требует больших энергетических затрат, которые повышают себестоимость готового корма, поэтому, совершенствование узлов и агрегатов пресса-экструдера, позволяющих повысить производительность машины и за счёт этого снизить энергоёмкость экструдирования кормов, является важной научно-технической задачей.

Учитывая, что одним из параметров, определяющим производительность пресса и стабильность процесса его работы является низкая степень заполнения зоны загрузки, которая зависит от подачи дозатора пресс-экструдера, то оптимизация параметров указанного узла пресс-экструдера позволит снизить энергозатраты на обработку кормов.

Научные исследования проводились в соответствии с темой: «Совершенствование технологий и разработка устройств для экструзионной переработки сельскохозяйственной продукции» РГ № 01 2005 04658 до 30.12.10, в соответствии с планами НИОКР ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА».

Цель исследований. Снижение энергозатрат экструдирования кормов с обоснованием конструктивно-режимных параметров дозатора пресс-экструдера.

Объект исследований. Технологический процесс и структурно-технологическая схема дозирования кормов.

Предмет исследований. Закономерности, условия и режимы осуществления подачи кормов дозатором пресс-экструдера.

Методика исследований. Теоретические исследования дозатора пресс-экструдера выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики. Предложенные рабочие органы дозатора исследовались в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими ГОСТ, ОСТ и разработанными частными методиками. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с использованием программ Statistica 6.0, Mathcad 11.0a, Microsoft Office Excel 2003. Достоверность результатов работы подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований; проведением сравнительных исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Аналитические зависимости по определению производительности и мощности привода в зависимости от его конструктивно технологических параметров и физико-механических свойств кормов; поправочный коэффициент, вводимый в аналитическое выражение производительности; конструкция дозатора пресс-экструдера непрерывного действия (патент № 2349233 РФ); конструктивно-технологические параметры дозатора, комплексно влияющие на производительность, точность дозирования, энергоёмкость, коэффициент уплотнения и определение их рациональных значений.

Практическая значимость. Разработанный дозатор пресс-экструдера непрерывного действия, за счёт сжатия поступающего корма, позволяет пресс-экструдеру работать в оптимальном режиме, обеспечивает производительность до 0,7 т/ч при точности дозирования не ниже 95 %. Энергоёмкость дозирования составляет 0,6…0,8 кВтч/т.

Экспериментальный образец дозатора был установлен на серийный пресс-экструдер КМЗ-2У, который прошёл производственную проверку и рекомендован актом хозяйственной комиссии к использованию.

Реализация результатов исследований. Пресс-экструдер с экспериментальным дозатором внедрён в СПК имени Калинина Исаклинского района Самарской области.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2006…2008 гг.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2007… 2008 гг.) и ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (2008 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, из них 1 в изданиях, указанных в «Перечне … ВАК», 1 патент РФ на изобретение и 1 без соавторов. Общий объём опубликованных работ составляет 2,9 п.л., из них автору принадлежит 1,3 п.л.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературных источников и приложения. Содержание работы изложено на 137 с., включает 76 ил., 11 табл., 13 с. приложения; список литературы из 127 наименований, из них на иностранных языках – 7.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

  1. Теоретические зависимости по определению производительности, потребной мощности и основных размеров дозатора.

  2. Функциональные зависимости производительности, точности дозирования и энергоёмкости от частоты вращения и шага шнека.

  3. Результаты экспериментальных исследований разработанного дозатора в лабораторных и производственных условиях с целью установления рациональных конструктивно-режимных параметров.

  4. Конструктивно-технологическая схема и конструкция дозатора пресс-экструдера.


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