автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование и оптимальное проектирование одношнековых прессующих механизмов экструдеров

гч. сг>

Я?.

( \

25 На правах рукописи

' о -о.

СМ

Зубково Татьяна Михайловна

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОШНЕКОВЫХ ПРЕССУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ ЭКСТРУДЕРОВ

05.20.01. - Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург - 1997

Работа выполнена б Оренбургском государственном университете

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники

России, доктор технических наук, профессор Л. П. КАРТАГОВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Р.Т. АБДРАШИТОВ

кандидат технических наук, доцент П.П. МАНАННИКОВ

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский

институт мясного скотоводства

'' Защита состоится "2/ и Нь^й. 1дэ7Г. в » « часов на заседании диссертационного совета Д120.95.01 Оренбургского государственного аграрного университета по адресу:

460795 г. Оренбург ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан февраля 199? г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

П. И. Огородников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Интерес к переработке растительного сырья помощью термопластической экструзии обусловлен двумя основными ричинами: во-первых, большим объемом и разнообразием продукции, роизводимой о помощью этой технологии, и, во-вторых, зкономичес-им эффектом, который дает производство экструзнойных продуктов, асокий экономический эффект производства такого типа продуктов Эусловлен прежде всего тем, что один экотруд.ер может заменить элый комплекс машин и механизмов, необходимых для производства зрмов. Его использование позволяет сделать процесс непрерывным, эгко контролируемым, универсальным по сырью и конечным продук-ам.

За последние 15-20 лет к разработке научных основ процесса сотрузии подключаются крупные научные центры, такие, как Техни-гский университет Берлина (Германия), Ноттингемский университет Англии, Центр исследований сельскохозяйственных проблем в Нанте Франция), Канзасский университет (ОНА).

Зкструдеры позволяют совместить ряд операций в одной машине, юводигь их быстро и непрерывно (составлять композиции из нес->льких компонентов, перемешивать, сжимать, нагревать, варить, 'ерилизовать, формовать практически одновременно). Осуществлять :стру'дирование с давлением сжатия 10 МПа не представляет особого ¡уда. При таком высоком давлении в экструдере возникают большие [лы сдвига, благодаря чему появляется возможность формовать не-жодимую структуру из белков растительного происхождения, что возможно в условиях традиционной Технологии тепловой обработки.

Таким образом, зкструдеры позволяют за счет высокого давле-я, температуры, больших сдвиговых напряжений значительно сокра-:тъ продолжительность технологических операций. При этом за счет -вмещения нескольких операций сокращается продолжительность все-технологического процесса, что позволяет уменьшить трудоем-сть и ониаить энергопотребление.

Данная научная работа выполнена в рамках темы "Совершенство-ние биотехнических систем пищевых производств и кормоприготов-ния", включенной в тематический плана НИР Оренбургского госу-рственкого университета на 1996-2000 гг. Номер госрегистрации мы 01960005700.

Цель исследований. Разработка научных основ механики процесса экструзии, связи этого процесса с технологией получения экс-трузионннх продуктов,, используемых при производстве кормов для ЖКЗЭТНЫХ .

Задачи исследования:

1. На основе анализа литературных дашшх определить современное состояние и основные направления развития шнековых прессов- экструдеров.

2. Теоретически обосновать прсшесс экетрудированш„ выполнить математическое моделирование процесса экетрудированш в одномнйкоеых прессах.

5. Адаптировать методику системных исследований для оптимизации с-дношнековых прессующих механизмов.

4. Экспериментально исследовать процесс зкструлирования.

5. Экономически обосновать оптимизацию одношнековых прессующих механизмов и привести инженерный расчет.

Объект исследований: одношнековые прессующие механизмы экс-трудеров для производства продовольственных. м кормовых продуктов.

Научная новизна заключается.- в разработке математической модели одношнекового пресса-экструдера и программных средств (ПС);

- в выявлении свойств прессующего механизма экструдера;

- з формировании параметров эффекта.

Практическую ценность имени г

- методика проектирования прессующего механизма;

- ПС для расчета одношнековых прессующих механизмов.

Реализация результатов. ПС расчета одношнековых прессующих

механизмов испаяьзеваны в курсовом и дипломном проектировании специальности 170600 Оренбургского государственного университета, в ТОО "Оренбургский станкостроительный завод".

Апробация. Основные положения диссертации были доложены и одобрены на конференциях: XVI научно-технической конференции в Оренбургском политехническом институте в 1994 году, на научно-практической конференции, посвященной 25-летию кафедры "Механизации животноводства", в ОГАУ в 19У5 году, на Российской кауч-до-технической конференции "Совершенствование технологических троцессоЕ пищевой промышленности и АПК", лссвящ&нной 25-летие оренбургского государственного университета, б 1й96 году, "Слол-

ные . (биотехнические) системы" в Уральском отделении Российской академик нау" а 1996 году, опубликованы а 2-я статьях.

!ia защиту выносятся:

1. Математическая модель процесса зкструдироЕ-ания.

2. ПС расчета одношнековых прессующий механизмов.

3. Решение задачи оптимального проектирования.

4. Новые конструкции экструдеров.

Публикации. По материал?» диссертант опубликовано чО научных трудов, получена приоритетная справка об изобретении.

Объем работы. Диссертация состоит пз введения, пяти глав, общих выводок, списка ксполт.яовзнксй литературы, приложений. Работа изложена на 150 машинописных страницах, вкд'очая список .литературы из 147 наименований (в том числе 19 на иностранные нны-ках). содержит 22 рисунка. 14 таблиц, 5 приложений,

СОЛЕЯШЙЕ РАБОТЫ.

Введение посвящено обоснованию актуальности темы и краткому изложению положений, которые выносятся на защиту.

В первой главе "Современное представление о технологии зкс-трудирсванкя, конструкции преосов-экструдеров к реологических свойств экструдируемых материалов" приведен обзор и анализ су-ществущнх прессов-экструдеров, описаны технология зкструдирова-ния, структура тековых прессующих мехгшзюк, особенности конструкции их рабочих органов, проанализированы реологические модели, примени ewe для описания экетрудкууемух материалов. Описание структуры поессу^шл" мзхсишамов и их свойств посвятили свои исследования Г. Ц^нкелъ, Д. Я. Соколов, п.П. Чернее», И.я. Груэдев, В.А. Силин, К.П. Макаров, ЮЛ. Мачихмк. Г.М. Медгодел, В.Б. Новиков. П.К. Моисеев, B.C. Ks-.v, В.Ю. Псижйук, С.Л. Деньков, К. Спан-дияров, М.Н. Караваев и другие.

Однако до сих лор нет адекватного теоретического описания процесса зкструдирования в теплом (.60-100 °С) режиме, экструзии. Не определены требования к конструкциям экструдеров. работающих в этом режиме. Среди исследователей нет евиного мненчя об адекватности применяемых дл? описаний поведения экотрулируемого материала реологических моделей.

Такш образом разнообразие конструкций экструдеров способе-

- б -

твует их широкому применению в пищевой промышленности и АПК. Процесс зкструдирования - сложный энергоемкий технологический процесс, который связан с нагрузкой рабочих органов экструдера, напряженным состоянием зкструдируемого материала и требует подробного изучения и экспериментального исследования.

Во второй главе "Математическое моделирование процесса зкструдирования в одношнековых прессах" даны современные представления о процессе прессования в шнековых прессах и движении прессуемого материала в зкструдере. Система одношнекового прессующего механизма является сложной, так как взаимосвязь звеньев механизма с обрабатываемым материалом основана на единстве описания силовых и кинематических параметров процесса.

Прессующий механизм одношнекового экструдера (рис. 1) образован винтовым шнекам 1 и шнековым цилиндром О. Взаимодействие

йрессуемого материала с рабочими органами связано с движением материала в пространстве между этими органами. Математическое описание такого движения вызывает затруднения в связи со сложностью пространства между рабочими органами. Поэтому большинство исследователей шнекового механизма использует его модель в виде развертки коаксиальных цилиндрических поверхностей шнекового цилиндра и цилиндрических поверхностей шнека на несколько пар неограниченных параллельных плоскостей. Тогда движение прессуемого материала можно представить как движение между парами параллельных плоскостей с углом подъма а винтовых поверхностей лопастей шнека (рис.?.1).

Рис. 2. Схема распределения касательных напряжении в модели шнекового канала.

Без учета трения о поверхности шнека предполагали, что прессуемый материал проявляет в канале шнека свойства псевдопластического тела, движение которого ыоже? быть очиеано реологическим степенным уравнением Оствальда - де Виля

т=ц'С¥)п, (1)

где у - скорость сдвига прессуемого материала; х - напряжение сдвига в прессуемом материале; р.'- коэффициент консистенции материала; п - индекс течения.

Кроме тога, прессуемые экструдерами корма при определенных параметрах взаимодействия с рабочими органами могут проявлять свойства пластического тела. Это явление аналогично движению "пластической гайки" в рабочем пространстве прессующего механизма. При этом можно считать, что касательные напряжения на контактной поверхности шнекового цилиндра равны предельному напряжению сдвига тт (рис. 2) и направлены вдоль неровностей цилиндра, выполненных в меридиональном направлении.

'Экспериментальными исследованиями установлено, что предельное напряжение сдвига корма х? при одноосном сжатии и одновременном действии высокого всестороннего давлении 6Е возрастает- о увеличением последнего, и эту зависимость можно считать экспоненциальной функцией вида

хт = гтоехребЕ, {2}

где тто- продельное напряженке сдвига при одноосном сжатии корма, находящегося под действием атмосферного давления;

В - коэффициент всестороннего давления.

Параметры т;то. в зависят от состава корма, его температуры и елзжности.

Рассмотрим модель прессующего механизма з координатах Охуи. Ось Ох направлена вдоль оси корпуса шнека, а ось Оу в окружном направлении. Ось канала шнека Ои в этом случае образует с осью Оу угол д.

8 обращенном движении плоскость С движется вдоль оси канала шнека со скоростью ус. Это движение можно рассматривать как дви-

жение со скоростями вдоль осей координат ух и уу.

Можно предположить, что пластическая гайка движется вдоль меридиональных неровностей с проскальзыванием. При этом она развивает на плоскости С касательные напряжения Гсх (рис. 2). Пренебрегая трением прессуемого материала о лопасти шнека и рассматривая движение "пластической гайки" как движение тела по наклонной плоскости, можно определить, что окружное напряжение %су, необходимое для создания осевого напряжения Хсх равно

"Ссу = ?сх

(3)

Напряжение тсу создает движущую силу. Вдоль оси канала Ои будет действовать его проекция Тси, тогда

"Сси = Т'су СОБаС = Гсх 51па.

(4)

Выделим двумя бесконечно близкими на расстоянии с!и перпендикулярно оси Ои сечениями элементарный объем прессуемого материала единичной ширины и приложим к нему все действующие силы, как показано на рис. 3.

г

"ССи

« -с

би + (Зби

аи

Рис. 3. Схема нагружения выделенного элемента пластической гайки.

Спроектируем эти силы на ось Ои. Получим после преобразова-

нии

и

и

- 10 -ck>u

du

í'r¡s - 5s). (5)

При нормальной работе шнекового прессующего механизма в зависимости от реологических свойств прессуемого материала вовможнь: четыре случая решения уравнения (5).

Пусть реологические свойства прессуемого материала таковы, что zs заключено в интервале от 0 до h3 - расстояния между контактными с материалом пластинами, тогда интегрируя уравнения скоростей сдвига, прессуемого материала, и приняв на пластинах условия прилипания, получим

Vul = - ~ LZsb - (Ss-2)b], 2 < ss; (б)

VU£ - " — L(hfi-2S)& - (2-2s)b3 + VCU)

где

a«

/ 1 !b V d6u \u 1

— I —- (8)

v \L'J " du >

1+n

b = -. (9)

n

m

Для определения величины г3 используем условие непрерывности скоростей \'и1= Уи2 при 2 = г&. Используя уравнения (6) и (7), можно получить уравнение

b

= - — (hs-2s)" + ví":u,

Ь

(10)

которое имеет действительные корни при О < < то есть при определенных соотношениях входящих в него параметров.

Градиент давления можно считать постоянным, задавая нормальное напряжение 61 в прессуемом материале перед матрицей и определяя длину прессования в канале щ.

Из анализа уравнения (10) можно заключить, что это уравнение имеет действительные корни при скорости верхней пластины Уси» за-

ключеяной в пределах

&з ь аз ь

- - * УСи * - "з- (П)

Ь Ь

Нас в этом интервале интересуют только положительные значения УСи-

Для случая, когда

а3 ь

у'си > --< 1;:.)

Ь

производная скорости не меняет сбой знак в области течения между пластинами. Соответственно не меняют свой знак напряжения сдвига е прессуемом материале.

Производительность одношнекового прессующего механизма

Ь-1

Оз = .4 + Бб1 , (13)

где А, В - коэффициенты, зависящие от реологических параметров прессуемого материала и геометрических размеров шнека. Коэффициента А и В меняются в зависимости от того, как движется прессуемый материал без проскальзывания или с проскальзыванием по шнеку и при выполнении условий (11) или (!£.).

Для учета движения прессуемого материала в полости зазора утечек действительная поверхность гребней шнека заменяется системой колец, имеющих какцое осевую протяженность, равную осевой толщине гребня лопасти юнзка нХ1. Каждое кольцо соответствует одному полному витку лопасти. Такая модель полости зазора утечек является приближенной и ее достоверность увеличивается с уменьшением угла подъема винтовой лопасти «.

Расход прессуемого материала через зазор утечек определил интегрированием скоростей материала, полагая, что ширина, зззера утечек равна яВс

-¿'0:: -чуох

Оу = яОсЦ Чуулаг + | Уухгаг} = ЕЬг , (.14)

о

Производительность шокового прессующего механизма, равную производительности через фильеры матрицу Ом определим, используя выражения (14) и (15)

0м= Qs- Qy = A+(B-Ej6i . (15)

Для матрицы с цилиндрическими фильерами зависимость давления вьшрессования от производительности экструдера

Ом = F 6аь_1. (16)

Из выражения (15) и (16) определим давление перед матрицей 6-1 в виде зависимости

F6ib-i + fE-B)6ib-1 - А = 0. (1?)

Здесь Е, F - коэффициенты, зависящие от от геометрии полостей и реологических параметров прессуемого материала.

Мощность сил полезного сопротивления можно определить интегрированием касательных напряжений на контактной поверхности шнекаЕого цилиндра, используя (6),

ui

De г г fqs;ti i

N = — со 1 tTípxi-qsxa) + - sin« ш, (18)

2 vl L tgof -1

Г\

u

Для оценки механического качества продуктов, получаемых после переработки в прессующей механизма:-;, будем использовать в качестве критерия St - импульс напряженки сдвига х, сообщаемый готовому продукту за время его прессования в виде выражения

tn

St =fíTidt. (19)

и

о

Коэффициент полезного действия одкошнекоЕого односекционно-

го прессующего механизма определяется формулой

5-1 Цк-иу)

Т) = —-;—. (ЕО)

2рН

В третьей главе "Методика вычислительного эксперимента" дан обзор методов системных исследований для оптимизации технологических машин. Для проведения векторной оптимизации выбран метод рабочих характеристик. Для решения задачи оптимизации были разработаны программные средства (ПС), позволяющие проводить вычислительный эксперимент по математической модели, описывающей процесс экструдирования в одношнековых прессующих механизмах.

Комплекс ПС состоит из четырех самостоятельных модулей. Первый модуль - программа расчета параметров эффекта шнекового прессующего механизма при движении зкструдируемого материала без проскальзывания. Второй модуль - программа расчета параметров эффекта шнекового прессующего механизма при движении зкструдируемого продукта, с проскальзыванием по нижней пластине. Третий программный модуль - нахождение оптимальной области на рабочей поверхности параметров эффекта и четвертый - построение графических зависимостей рабочих характеристик.

Были выбраны пять параметров эффекта: мощность сил полезного сопротивления М, сила, действующая на матрицу И, импульс касательных напряжений Зь, производительность зкструдера Ом, к.п.д. прессующего механизма Т|.

Для построения рабочих характеристик б качестве вспомогательных были выбраны три параметра: сила К - первый параметр (Р1), импульс 31 - второй параметр (Р2), мощность N - третий параметр (РЗ) и два основных параметра: по оси ординат в - первый основной параметр (01) и по оси абсцисс производительность 0.: - второй основной параметр (02).

¡1С работают следующим образом. Выполняют расчеты для нескольких вариантов конструкции. Результаты расчета параметров записываются в последовательный файл.

Во втором программном модуле значения этих параметров считы-ваются из файла (табличные данные), разделяются по конструкциям,

сортируются по второму основному парамзтру. Проводится интерполяция ¡Губическим сплайном. Получаем зависимости Pi = f(n,Q2), РЕ - fin,О"), РЗ = f(n,Q2), 01 =f(02), где п - число конструкций.

Бее эти зависимости характерны тем, что каждая из них построена при постоянном значений некоторого конструктивного параметра, влияние которого исследуется.

Получаем диапазоны изменения величин параметров. Вводим по пять значений параметров Pi, Р2, РЗ причем два из них оптимальных. В результате мы получаем от первого параметра матрицу 02 (п, 5) значений ми СЕ(пДО) в зависимости от вида кривых.

Аналогичные матрицу мы получаем от второго и третьего параметров. Далее по сплайнам первого основного параметра от второго 01 = f (02) и найденным значениям второго основного параметра 02(п,5) или ОЗ(пДО) находим значения первого основного параметра, по вновь полученным точкам строим кубический сплайн 01 --- f(n,0£) при PI = const - пять кривых (из них две оптимальные), аналогично для второго параметра 01 = f(n,02) при ?£ ^ const - пять кривых (из них две оптимальные) и для третьего 01 » f(n,02) - пять кривых (из них две оптимальные). Затем по оптимальным кривым определяется оптимальная область для одношнеко-вого прессующего механизма определенной конструкции и с определенными параметрами,

Третий программный модуль непосредственно по полученным данным производит построение графических зависимостей.

В четвертой главе "Экспериментальное исследование процесса экетрудирования" представлены результаты лабораторных исследований пресса-экструдера ЕЗш-ЗО/4. Эксперименты проводились при различной влаиности комбикорма ПК 4-17 (24%., 28%, 32%), переменной ддине фильеры (от О,04 и до 0,5 м) v. различной скорости вращения шнека (от 8 рад/с до 20 рад/с). Результаты эксперимента доказали, что математическая модель адекватна*

На основании экспериментальных данных получены уравнения регрессии производительность от влажности W, длины фильеры 1 и скорости вращения шнека « и мощности сил полезного сопротивления от влажности V, длины фильеры 1 и скорости вращения инека ь>

- i 5 -

О = E(-0,0449b.2 + '1,48(0 - 9,46)W - 7,66o. + 43,923 i +

-ь (-0,046« +2,23) W + 3,2Stó - 46,5, (21)

H - Ц-0,00313мг + 0,0867« + 0,46-5)w + 0Д1«2 - 3,01o> + 17,531- (0,GG97¡o 0,0549)W + G,2Qtó -f 3,32. (22)

По критерию Фшвра уравнения (21), (22) значимы.

В пятой главе "Совершенствование конструкции прессующего механизма зкстоудера" приведен пример оптимизации конструкции прес-са-эко,грудера по когфтяшгу попетого действия ч. Оптимизировали геометрические параметры а-века: шаг шнека - рх, глубину канавки -hs, толщину лопасти пнека - sK. Расчеты провозились при влажности комбикорма 24 X, температуре 77 °с, скорости Бразилия шнека 3 2, 15, 18, 21, 24 рад/с. Ввели ограничения пар?ме?роь эффекта: •« -> 2 %, N < 3,5кВт, R < 0,01 кН, ?.о < < 110 МПа*с.

Графики постоянных значений исследуемых параметров изображены в системе координат ц = f(Q) основными линиями. Графики постоянных значений ста полезного сопротивления N показаны тонкими линиями. Графики постоянных значений сил, действующих на матрицу, S показаны пунктирными линиями. Графики постоянных значений импульса касательных напряжений St показаны штрих-.пунктирными .линиями. Оптимальная область выделена оттенком.

Значения параметра h3 выбраны в следующем порядке bsi - 0,006; hs2 = 0,0065; 'ns3 = 0,007; - 0,007o; hs5 « 0,008 в метрах, значения параметров sx = 0,007 м, рх=0,04 м, что соответствует их величине, принятой для опорного образца. Полученная оптимальная область ограничена диаграммами hs = 0,006 м, R - О,C0S кН, St - 70 Ша*с, hs«0,003. Оозтому оптимальной величиной принято hs = 0,006 м. Значения параметра sx выбраны в следующем порядке sxl = 0,003; t-v¿ = 0,00o; SK$ » 0,007; sX4 = 0,009-, sX5 = 0,Olí в метрах, значение параметра рх =0,04 м. Полученная оптимальная область огргннчеча диаграммами s;: = 0,003 м, N-3,9 кВт, R = 0,01 кН, sx=0.013. Поэтому отоммаяьной величиной принята зх = 0,003 м.

На рис. 4 и&обозжена характеристика влияния на к.п.д. прессующего. механизма параметра рк. Значения параметра рх выбраны в

следующем порядке рх! = 0.03: р;::> = 0,035; = 0,04;

Рх4 = 0,045; о:,;5 = 0,05 в метрах. График;-? постоянных кнеченяй мощности оил полезного сопротивления приняты в последовательности N1 = 2,4; N2 = 2,5; из « 2,6; N4 = Й,3; % = 2,7 в кВт постоянные значения сил, действующих на матрицу имеют величины К'1 = 0,0085; Й2 = 0,009; Яо - 0,0095; = 0,008; = С,К в постоянные значения шпуль сов касательных напряжен!*?; принят» 1 = £0; 3Ь2 = 60; 213 « 70% = £8: = й5 к МПа^с, оп-

тимальная область на рис. 4 ограничена диаграммами р- = 0,03 П = 0,008 кН, й = 0,01 кН, Рх=0,Об. Поэтому оптимальной величиной принято рх = 0,03 м.

Анализ опткмэльных областей показывает, что оптимальными при данных условиях будут следующие значения параметров «ь = 0,006 м, = 0,003 м, рк = 0,03м. Следует также отметить, что оптимальной будет максимальная угловая скорость шнека и = 24 рад/с.

При проведении работы над диссертацией выяснилось, что существующие конструкции экструдеров обладают недостатком: зкстру-дируемш материал задер?кивается между концом шэка и матрицей, образуется так называемая "мертвая зона", ц которой материал залегает на длительное время. Длительно« воздействие на материал темературы и сдвиговых напряжений приводит к его порче. Попадая затем п фильеру, испорченный материи рывывает получение на чко-трудере бракованной продукции. Ллч уотртнячия недостатков было предложено четыре варианта конструкции преоса-^кструдера, позволяющею повысить аффективность и надежность гшекошт прессующего механизма.

на основании результатов физического и вычислительного экспериментов можно сказать, что предложенная математическая модель достаточно точно определяет рабочие хярантериоти процесса прессования но сравнению с предыдущей математической моделью.

На основании двух предложенных расчетов можно сделать экономическое обоснование. Расчеты проведены по ценам 1595 года. Раз-раЗотка экономически выгодна, о чем говорят полученные показатели экономической эффективности: чистый дисконтированный доход положительный, он равен 402974 руб.; индекс, доходности больше единицы и составляет •1,34, срок окупаемости менее одного года (0,74).

!ЩЕ ВЫВОДЫ НО РАЮ Г с,

1. Анализ литературных источников показывает, что с помощью экструзии выпускаемся широкий спектр коимоз для животных и продуктов писания для людей, »июгообрааио технологий приготовления продуктов предопределяет разнообразие кшсфруюдей и -типоразмеров шкековык прессующих механизмов, однако до настоящего времени ни разработана теория процесса, уч№М2аюаия ноньг'-оновокие свойств* эктрудиру еыых материалов.

2. Классификация прессов- зкструдеров показала наличие недостатков - высокую энергоемкость, сложность конструкции.

3. Установлено анализом литературных источников, что прессуемый комбикорм при зкструдировании пронвдяе-т как свойства пластического тела, так и свойства псевдопластического тела.

4. Теоретические исследования возможных вариантов напряженного состояния псевдопластического тела в канале шнека показали, что координата с касательными напряжениями равными нулю может находиться как в слое прессуемого материала, так и вне его; при этом прессуемый материал может двигаться с проскальзыванием, или без проскальзывания по шнеку."

5. лабораторные исследования подтвердили, что в режиме теплой экструзии касательные напряжен!® р. канале шнека не изменяют своего направления, причем имеет место проскальзывание материала по шнеку.

6. Разработанный комплекс программных средств для оптимизации конструкции шнекового прессующего механизма позволяет вычислить есо технике-экономические параметры к определить их оптимальные значения.

7. Предложен метод инженерного расчета шнековых прессующих механизмов и экономически обосновано применение программных средств, созданных на основе предложенной математической модели.

Установлено, что рофективность процесса экструдирования, определяемая по коэффициенту полезного действия ¿¡ненового прессующего механизма, в технологически допустимых лределах возрастает с увеличением узловой скорости .шнека (с рад/с до ?Л рад/с) в четыре раза.

6. применение ПО экономически выгодно, так как показатели экояомииеской эффективности: чистый дисконтированный доход поло-

кит-леи, индекс доходности Сольяз единицы, срок окупаемости уеяее одного года.

Основные положения диссертации опубликованы в работах.

1. Поиющук В.Ю., Зубкгва Т.М. Расчет лресеущих механизмов трансляторов с кольцевой матрице1* на ЭЗМ.//Технология и оборудование пищевой промышленное'^ и гстпцпвея ма^инсетрооиче. межвузовски сборник научнь-х трупов. - Краугадэр: КГШ,- 1986.- П. 36-104.

2. По,т;н::;ук В.Ю. , Рабпнок'-ч ¡¿.Б., ВуОкор". Т.Н,., 11мых Ч.Г. Опыт композиционного ппоелзчцкда^я гряиуд«?орэ кормов. //Тезисм дск.яг'дон поучаю-'^и-ц-^ооксй - Оренбург; ОрПтИ. -±094. - С. 13.

с. Полищук В.'О.» Рабинович И.Б.г Зябирова Г.гИ. , Зубкова 1.М. Результаты вычислительного эксперимента го олтимиааши параметров нафчкта прессукя-/?го уехзшзма ^чекового экся,р"''дера. //Тезисы декзаюе научно-технической кон^оййцкй. - Оренбург: ОратИ -1994. - С. 14.

4. Полищук 3.¡0., Зубкова т.у. о характере движения корма в етековом канале зкструдера.//Тезисы докладов научно-практической конференции, посвященной йб-летия) кафедры "Механизация животноводства". - Оренбург: ОГАУ. - 1ЯЙ5. - С. 27.

5. Полищук В.Ю., Ханин В.:1., Зубкова Т.М. Анализ результатов вычислительного эксперимент го ¡/атеча^ч&сксй модели течения комбикорма в канале шчека,//Гезчсн досадой российской науч-но-технииеской кочфеоечции "С^верн^ч-тьокачке '¡■ех^о.аогчческих пронести пипег-ой пройменное-"?? и ДПК". посняеснной ?о-летию (ГУ. - Оренбург: (ГУ. - 1996. - 0. ГН-Пп.

6. Полищук В.Ю. , Калин В.ТТ.; Зубкока Т,й. Укс^еримемтальное "сследочакие поведения прессуемого м^чериаля ч одноп'ъекороч прес-сунрем механизме якструдера./Л>«исы докладов российской научно-технической ковференцш "^очер^енст^ойэч^о техро^огических процессов пищевой промыйле^кск/'-и к АиХ", пос кронной 2Ь-аетмю ОГУ. - Оренбург-: 0?У. - 1996. - С. 116-117.

7. Волишук ь'.Ю., вубкова Т.М., Ханин В.Г1. ¡¿аоамет-о^тескдй синтез одвсшнекорого прессующего механизма.//"Ге.-.иоы докладов конференции "Слохрые Г биотехнические) системы. - Оренбург: ОГДУ. -1996. - С. 43-44.

В. Полчщук В.Ю., Вуокова Г.м., Ханин в.П. Определена парг-метров реологической модели экструдируемух кормо*./Л'«8иоы до'клта-доъ ксп&еутнт "Сложные Сбжтехтдаскио) еио-т-еш. - оренпург: ОГАУ. - 1&96. - 0. 45-46.

Ь. Карташоз Л.П., Бодишук В.Ю... Зубкова Т.М. Уточнение ма-те-уатичг;скс^ модели экетрудирования кормов в одношековых пресеую-5(чн м«хгнаамах. Техника в сельском хозяйстве. N 2. 1396. - С. дО-22.

Ю. Карташов М.О., Поищу к В.Ю., Бубнова Т.М. нормирование математической модели драдения материала V односнековом иоесоую-нем механизме. Техника * сельском холуйстве, с! 5. ;005_ - п 7-д,