автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование процесса измельчения зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия
Автореферат диссертации по теме "Исследование процесса измельчения зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия"
На правах рукописи
Кобылкин Дмитрий Сергеевич
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ ДРОБИЛКИ УДАРНО-ИСТИРАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ
Специальность: 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
003469796
Оренбург-2009
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».
Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор
Короткое Владислав Георгиевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Поздняков Василий Дмитриевич
кандидат технических наук, доцент Межуева Лариса Владимировна
Ведущая организация - Государственное научное учреждение
«Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства» (ВНИИМС).
Защита состоится ч//»¿(¿Ь. 2009 г. в 10 — часов на заседании диссертационного совета Д 220.051.02 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу: 460795, ГПС, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет». Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГОУ ВПО ОГАУ: www.orensau.ru « »_2009 г.
Автореферат разослан < _2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы.
С учетом экономической ситуации в стране в настоящее время наметилась тенденция к производству малогабаритных, высокоэффективных дробилок, которые возможно использовать в фермерских и личных подсобных хозяйствах. Наибольшее распространение среди таких измельчителей кормов получили измельчители ударно-истирающего действия - молотковые и роторные дробилки. Существенным недостатком дробилок данного типа является достаточно высокая энергоемкость процесса и неоднородность получаемого продукта. Снижение энергоемкости процесса измельчения основного сырья при производстве комбикормов является одной ю важнейших задач, стоящей перед производителями кормов для сельскохозяйственных животных, рыбы и домашней птицы.
Изучению оптимизации процесса измельчения зернового сырья в дробилках ударно-истирающего действия посвящено достаточно много исследований. По мнению многих авторов, повышение эффективности процесса измельчения за счет снижения непроизводительных энергозатрат может быть достигнуто посредством устранения воздушно-вихревой области и более интенсивного взаимодействия рабочего органа с продуктом. Свойства воздушно-продуктового слоя и показателей воздушно-вихревой области в рабочем пространстве дробилки зависят от величины давления воздуха в рабочей камере, что позволяет выдвинуть гипотезу, что эффективность процесса измельчения можно повысить посредством изменения данного параметра. Как свидетельствуют результаты исследований по этому вопросу, в настоящее время не создан математический аппарат, позволяющий достаточно точно и достоверно определить энергоемкость процесса, производительность дробилки и качество получаемого продукта с учетом изменяемого давления воздуха в рабочей камере. Вышеизложенные положения явились основанием выбора научного направления и обоснования актуальности диссертационной работы.
Работа выполнена в рамках темы «Совершенствование биотехнических систем пищевых производств и кормоприготовления» и включена в тематику НИР ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» на 1996-2008 гг., номер госрегистрации 01.960.005780.
Цель работы. Повышение эффективности процесса измельчения зерна за счет изменения давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия, обеспечивающего получение однородных по составу комбикормов с требуемой крупностью частиц.
Объект исследования. Процесс измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия при различной величине давления воздуха в рабочей камере.
Предмет исследования. Предметом исследования являются закономерности изменения характеристик воздушно-продуктового слоя при различных величинах давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия.
\
Методы исследования. В работе использовались теоретические, графоаналитические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования проведены с применением разработанной математической модели процесса ударно-истирающего измельчения зерна и аппарата математической статистики. Экспериментальные исследования выполнялись на специально созданной лабораторной установке с использованием промышленного оборудования АЦП LC-212F. Обработка результатов исследований проводилась на компьютере с процессором Pentium 4 с помощью следующих стандартных и специально разработанных программ: MS Excel 2003 для математических и статистических расчетов, STATISTICA 6.0 для статистической обработки данных, MATHCAD 11.0а для оптимизационных расчетов, специализированной программы «Расчет параметров процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия», разработанной в среде Borland C++Builder 6.0.
Научная новизна заключается в следующем:
- разработана математическая модель, позволяющая достоверно описать изменение энергетических и качественных показателей процесса измельчения в дробилке ударно-истирающего действия с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере;
- экспериментально определены граничные области величины давления воздуха в рабочей камере дробилок ударно-истирающего действия, при которых могут изменяться показатели процесса измельчения;
- на основе экспериментальных данных получены уравнения регрессии показателей процессов измельчения пшеницы и ячменя, которые позволяют прогнозировать требуемые модуль помола получаемого продукта, удельную энергоемкость процесса измельчения, производительность дробилки ударно-истирающего действия, а также КПД процесса измельчения с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере.
Практическую ценность работы представляют:
- обоснованные рациональные режимы работы экспериментальной установки с изменяемым давлением воздуха в рабочей камере и усовершенствованные конструкции дробилок (патенты РФ № 2318600, № 2330722, № 2340399, № 2343002);
- результаты исследования и техническая документация молотковой дробилки для измельчения зерновых компонентов комбикормов, принятые на предприятие ОАО «Оренбургский станкозавод» г. Оренбурга для изготовления промышленного образца, предназначенного для малых и средних фермерских хозяйств;
- методика инженерного расчета и программное средство для расчета параметров процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия с учетом величины давления воздуха в ее рабочей камере, на которое получено свидетельство об официальной регистрации в Университетском фонде алгоритмов и программ ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».
Апробация. Основные положения диссертации были изложены на: Всероссийских научно-практических конференциях (г. Оренбург, 2006,2007,2008), Всероссийских конференциях молодых ученых с международным участием (г. Казань, 2006, 2007), Региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбургской области (г. Оренбург, 2006, 2008). Международных научно-практических конференциях (г. Днепропетровск, 2006, г. Москва, 2007, г. Пенза, 2007, г. Казань, 2008, г. Новосибирск, 2008, г. Санкт-Петербург, 2008), Научно-технической конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации (г. Москва, 2008).
За разработанные конструкции автор получил звание лауреата областных выставок научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2007»,«НТТМ-2008».
На защиту выносятся:
1. Математическое описание процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия при изменении давления воздуха в рабочей камере.
2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса измельчения зерновых культур в зависимости от давления воздуха в рабочей камере лабораторной дробилки.
3. Методики экспериментального определения характеристик воздушно-продуктового слоя и коэффициентов математической модели; методики определения мощности, расходуемой на процессы, протекающие в рабочей камере дробилок ударно-истирающего действия.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 30 работ, в том числе: 3 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК, 2 статьи в научных журналах, 2 статьи депонированы в ВИНИТИ, по результатам научных конференций опубликовано 17 материалов и тезисов докладов, издано 1 учебное пособие, 1 методическое указание, получено 4 патента РФ.
Внедрение. Результаты научной работы внедрены в производственный процесс Оренбургского комбината хлебопродуктов № 3. Лабораторный вариант дробилки используется в лаборатории предприятия для определения анализа качества комбикормов.
Разработанная проектная и конструкторская документация на молотковую дробилку для измельчения компонентов комбикормов принята на предприятие ОАО «Оренбургский станкозавод».
Соблюдение предложенного перечня рекомендаций по снижению энергозатрат на измельчение зерновых кормов в производственных условиях ОАО «Птицесовхоз «Родина» Сорочинского района Оренбургской области позволило снизить расход электроэнергии на 1,9 кВт-ч/т, что составляет 17% от общего расхода электроэнергии на операцию измельчения.
Разработанные программные средства для расчета параметров процесса измельчения и определения рациональных рабочих режимов дробилок ударно-истирающего действия используются в учебном процессе кафедрой МАХПП ГОУ Оренбургского государственного университета в курсовом и дипломном проектировании по специальности «Машины и аппараты пищевых производств».
Результаты исследований используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» при изучении дисциплины «Технологическое оборудование малых и традиционных предприятий».
Объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и 17 приложений. Общий объем диссертации составляет 215 страниц, в том числе: 27 страниц с рисунками и иллюстративным материалом, 18 страниц списка литературы из 200 наименований (из них 33 иностранных), 24 страницы приложений.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, изложены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе рассмотрены теоретические основы процесса разрушения твердых материалов и зерна с позиции энергозатрат на измельчение. Проводится анализ путей интенсификации процесса измельчения, к одному из которых относится и измельчение в условиях разрежения воздуха в рабочей камере. На основании анализа предшествующих работ, посвященных аэродинамике кормодробилок ударно-истирающего действия, установлено влияние величины динамического давления воздуха в их рабочей камере на эффективность процесса измельчения. Состояние вопроса о возникающих значениях давления воздуха в рабочей камере дробилок показывает, что величины этих давлений воздуха охватывают узкий интервал значений, причем влияние статического давления воздуха, как отдельного фактора, на эффективность процесса измельчения не изучалось. Это определило цель работы и задачи исследования.
В соответствии с поставленной целью работы и проведенным анализом состояния вопроса сформулированы следующие задачи исследования:
1. Разработать математическую модель процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере.
2. Разработать экспериментальную установку, моделирующую процесс ударно-истирающего измельчения зерна в дробилке промышленного типа, позволяющей изменять величину давления воздуха в рабочей камере и определять неизвестные величины, входящие в математическую модель.
3. Исследовать процесс измельчения зернового сырья при различных величинах давления воздуха в рабочей камере дробилки для выявления влияния этого параметра на эффективность процесса.
4. На основе полученных результатов исследований предложить новые конструкции дробилок для измельчения зернового сырья и наметить дальнейшие пути совершенствования дробилок ударно-истирающего действия.
5. Дать экономическую оценку основных результатов научных исследований.
Во второй главе приводится математическое описание процесса измельчения зернового сырья в дробилке ударно-истирающего действия с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере. Предлагается алгоритм, реализующий математическую модель.
При работе дробилки ударно-истирающего действия, ее рабочее пространство рассматривается как система, состоящая из двух подсистем -подсистемы воздушно-вихревой зоны и подсистемы воздушно-продуктового слоя. Физически между ними имеется разделительная поверхность, ограниченная внутренним радиусом га воздушно-продуктового слоя (рис.1).
Суммарный момент сил сопротивления на роторе дробилки складывается из моментов, действующих на лопасти рабочего органа в воздушно-вихревой зоне М1 и воздушно-продуктовом слое М2:
Мр=М,+М2. (1)
Используя полуэмпирические решения нахождения окружной скорости в воздушно-вихревой области, предложенные Л.Н. Брагинским, В.И. Бегачевым, была получена формула для определения момента сопротивления среды движению лопастей ротора в воздушно-вихревой зоне с учетом давления воздуха в рабочей камере дробилки ркоторая имеет следующий вид:
( 2 , . ~ , 2 <£±' "" °...... ' " 4
10
ч
(2)
где г„ — число рабочих органов на роторе;
р1 - установленное давление воздуха в рабочей камере дробилки, Па; Г - температура воздуха в рабочей камере, К; со о - угловая скорость ротора дробилки.с'1; га—радиус границы воздушно-продуктового слоя, м; Ч<1, Н'2 ~ коэффициенты полинома, аппроксимирующие профиль окружной скорости в воздушно-вихревой зоне. При граничном условии непрерывности профилей скорости на границе двух областей, как следует из работы С.Ю. Соловых, коэффициенты полинома имеют следующие значения: <¡/¡=0,8,
^=1,5;
а - коэффициент, характеризующий физические свойства воздуха при нормальных условиях, а=3,5-10'3 К-с2/м2;
£1Р - коэффициент сопротивления лопастей ротора в воздушно-вихревой области, определяемый по формуле Е.А. Васильцева.
г2вн- приведенный радиус, с которого начинается лопасть рабочего
органа, Т2вн = —, здесь г„„ - радиус, с которого начинается лопасть рабочего
г
'ей
органа, м; гс — радиус рабочей камеры до внутренней торцевой стенки, м;
Формула определения момента, действующего на молотки в воздушно-продуктовом слое, имеет следующий вид:
,25г
Щ = *п*2р + (к 1п ГЛ - г} +1) -
(3)
... ■)■ V. . 1 . 1 ш 1 ... .1 11 - 1 (■; 1 .'■" 1 . I.'.'.. 1. ..." ь. щ !
т шт Ъящ \
/V Гы
Г, -
Рисунок I - Схема сил взаимодействия ротора с воздушно-вихревой зоной и воздушно-продуктовым слоем:
I - воздушно-вихревая зона, 2 - воздушно-продуктовый слой, 3 -лопасть рабочего органа, 4 -стенка рабочей камеры
где - коэффициент сопротивления лопастей ротора в воздушно-продуктовом слое, подлежащий экспериментальному определению;
гя - приведенный радиус лопасти рабочего органа, 7Л = —;
гл
гл - радиус лопасти рабочего органа, м.
В процессе измельчения на границе воздушно-вихревой зоны и воздушно-продуктового слоя при У = 1 имеет место момент сил гидравлического сопротивления Л/а, определяемый по следующей формуле:
Ма=2лНг1та, (4)
где та - напряжение сдвига на границе воздушно-вихревой зоны и
воздушно-продуктового слоя т = ц\ -г^ 1, Н/м2;
V &)
/л— абсолютная вязкость воздуха, Па с\
Н- осевая протяженность воздушно-продуктового слоя, м.
У стенки рабочей камеры, вследствие трения продукта в зазоре между обечайкой и рабочим органом, имеет место момент сил сопротивления боковой стенки Мст, определяемый по следующей формуле:
Мст = ХНс2стРск1ш0га > (5)
гДе с2ст ~ коэффициент гидравлического сопротивления корпуса измельчителя вращению воздушно-продуктового слоя, подлежащий экспериментальному определению;
рс -осредненная плотность воздушно-продуктового слоя, кг/м3;
К - константа, численно равная приведенной скорости воздушно-продуктового слоя на его внутренней границе, то есть при значении 7 = 1.
Основным уравнением энергетической характеристики подсистемы воздушно-продуктового слоя является уравнение баланса мощностей, действующих в этом слое. Для облегчения и упрощения математических выражений уравнение баланса мощностей принимается в единицу времени и имеет следующий вид:
где N2 - мощность, передаваемая ротором непосредственно воздушно-продуктовому слою, Вт;
N0 - мощность, передаваемая через граничную область воздушно-продуктового слоя и воздушно-вихревой зоны, Вт;
Ист - мощность, выделяемая воздушно-продуктовым слоем при трении о стенку рабочей камеры дробилки, Вт;
Иис - мощность, затрачиваемая на процесс измельчения, Вт.
Мощность, передаваемая рабочим органом непосредственно воздушно-продуктовому слою, равна:
3 5
N2 = *и?2р + 4к(к\пгл - г/ +1) -1]. (7)
Мощность, передаваемая через граничную область воздушно-продуктового слоя и воздушно-вихревой зоны:
Иа = —2ща)д НКГа(Зц/1 + 2^2) (8)
Мощность сил трения о стенку рабочей камеры:
N.
cm
о о с
_жНрсс2стК û)Qra
(9)
Определение трех слагаемых уравнения (6) позволяет вычислить четвертое слагаемое - величину мощности, затрачиваемой непосредственно на процесс измельчения зернового сырья Ыис. Уравнения (1-5), позволяют исследовать силовое взаимодействие среды с рабочими органами дробилки с последующим определением по уравнениям (6-9) энергетических показателей процесса измельчения. Входящие в уравнения величины га, ус, рс являются внутренними величинами математической модели, определение которых с учетом давления воздуха в рабочей камере позволит выявить изменение энергозатрат в процессе измельчения.
Радиус границы воздушно-продуктового слоя га при изменении давления воздуха будет находиться следующим образом:
f„ =.
к-ju-H
•ехр
' )
\{a-pb-')dp
-Pu
(10)
где А - коэффициент, зависящий только от геометрии рабочего органа, для выбранной конструкции рабочего органа Л=3,04; •
Ро -давление воздуха при нормальных условиях, Па; р - установленное давление воздуха в рабочей камере дробилки, Па: a=k(x,,...,xn) - регрессионная зависимость, учитывающая изменение коэффициента плотности укладки измельчаемого зернового материла в воздушно-продуктовом слое от множества конструктивных и технологических параметров;
к - коэффициент плотности укладки измельчаемого зернового материала в воздушно-продуктовом слое, определяемый опытным путем;
%и х„ - множество параметров, учитывающих условия образования и свойства воздушно-продуктового слоя;
Ь - коэффициент регрессионной модели.
Толщина воздушно-продуктового слоя при изменении давления воздуха:
Нед ~гс —га. (11)
По мнению многих авторов (И.Г. Шуб, C.B. Мельников, Ф.Г. Плохов) толщина воздушно-продуктового слоя изменяется от 20 до 32 мм.
Плотность воздушно-продуктового слоя (кг/м3) с учетом давления воздуха в рабочей камере при измельчении в замкнутом объеме находится следующим образом:
р, m.
ж-Н
■ехр
¡(a-pb-')dp
где тс - масса измельчаемого продукта, кг.
При использовании полуэмпирического решения, полученного В.Г. Коротковым, ВЛО. Полищуком, С.Ю. Соловых, которое позволяет определить абсолютное значение скорости воздушно-продуктового слоя при нормальном атмосферном давлении воздуха в рабочем пространстве дробилки, формула для определения абсолютного значения скорости воздушно-продуктового слоя при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки с учетом формулы (10) имеет следующий вид:
2
. - Кщ -
ехр
\(а-рь-!)йр Ро
(13)
'с
Для определения количественных показателей процесса измельчения, установления эмпирических зависимостей, а также подтверждения принятых теоретических выкладок были разработаны программа и методика экспериментальных исследований.
В третьей главе изложены программа и методика экспериментальных исследований; описаны экспериментальная установка, приборы и оборудование, применяемые при исследованиях.
Для решения задач исследования на кафедре МАХПП Оренбургского государственного университета была спроектирована и изготовлена экспериментальная установка, на которую получен патент РФ № 2340399.
Экспериментальная установка (рис. 2) представляет собой конструкцию дробилки ударно-истирающего действия с вертикальным исполнением вала ротора, в рабочей камере которой, кроме атмосферного давления, задается различная величина фиксированного избыточного и вакуумметрического давления воздуха при помощи вакуумного насоса или компрессора. Установка работает в режиме периодического действия. Она позволяет в процессе экспериментов менять конструкцию рабочих органов, варьировать частоту вращения ротора, изменять величину давления воздуха в рабочей камере. Протекающие в лабораторной установке процессы доступны
измерениям, визуальному наблюдению, фото-видео-киносъемкам.
Для снятия показаний мощности дробилки, вакуумного насоса, компрессора применяли измерительные приборы для замера силы тока и мощности в цепи электродвигателя (амперметр типа Э8030, диапазон измерения по переменному току I = 0-10 А, ваттметр Д529). Толщину воздушно-продуктового слоя определяли визуально через прозрачную крышку В.
Скорость воздушно-продуктового слоя находили расчетным путем по формуле (13), а также экспериментально при помощи устройства для замера скорости воздушно-продуктового слоя, с применением аналогово-цифрового преобразователя (АЦП ЬС-212) и персонального компьютера.
Для проведения процесса тензометрирования и замеров крутящего момента Мк, создаваемого трением измельчаемого материала об обечайку, применяли тензорезисторы 2ПКБ-200, приклеенные на тензометрические балочки. Давление в рабочей камере дробилки контролировалось при помощи
И
Рисунок 2 - Экспериментальная установка для исследования процесса измельчения компонентов комбикормов в условиях переменного давления воздуха в рабочей камере:
1 - станина, 2 - корпус рабочей камеры, 3 - рабочий орган, 4 - вал ротора, 5 - муфта, 6 - опорный стакан, 7 - стопорный болт, 8 - крышка, 9 - тройник, 10 - мановакуумметр, 11 - шаровый кран, 12 - компрессорный кран, 13 -устройство для замера скорости воздушно-продуктового слоя, 14 - тензометрические бал очки, 15 - нерастяжимая нить, 16, 17 - уплотнения, 18 - бункер, 19 - воздухонепроницаемый рукав, 20 - выходные крышки, 21 - приводной шкив, 22 - датчик давления МДД-1
датчика давления МДЦ-1. Сигналы с тензорезисторов и датчика давления передаются на АЦП, а затем на персональный компьютер. Сохранение экспериментальной информации на электронных носителях даёт возможность повторно просматривать результат эксперимента на персональном компьютере.
Определение величины крутящего момента Мк=Мст позволяет идентифицировать величину коэффициента гидравлического сопротивления корпуса дробилки с2ст, вычисляемого по формуле (5). Коэффициент гидравлического сопротивления движению ротора в воздушно-продуктовом слое ¿¡2Р с учетом свойств этого слоя определяется из формулы (3) после определения момента сопротивления М2=Мр-М\ и величины внутренней границы воздушно-продуктового слоя га, плотности слоя рс.
Влажность зернового сырья измеряли при помощи электронного влагомера Wile 55. Время регистрировали секундомером СДС. Масса порции зернового сырья, подлежащего измельчению, определяли на весах ВЛКТ-500г-М. Гранулометрический состав измельченного зерна определяли при помощи ситового анализа на рассеве-анализаторе РА-5М с набором штампованных сит с круглыми отверстиями 5,0; 3,0; 2,0 и 1,0 мм. Остаток на каждом сите взвешивали на электронных весах Пет-Вес ЕТ-300. В качестве критерия оценки гранулометрического состава измельченного продукта был выбран средневзвешенный размер частиц dcp (модуль помола).
В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований и оптимизационных изысканий режимов измельчения.
Экспериментальная часть работы включала в себя два этапа исследования: поисковый и основной эксперимент.
При проведении поискового эксперимента изучали вопрос о влиянии на эффективность процесса измельчения ячменя сорта «Винер», пшеницы сорта «Саратовская 42», ржи сорта «Саратовская 5» переменной величины давления воздуха в рабочей камере при одновременном изменении конструктивных и технологических параметров рабочих органов, продолжительности измельчения, частоты вращения ротора, массы загружаемого в рабочую камеру продукта.
Программа основного эксперимента включала в себя экспериментальное определение эмпирических зависимостей и коэффициентов, входящих в модель, сопоставление результатов математической модели с реальным течением процесса, а также нахождение области оптимума исследуемого процесса на основе выбранных критериев оптимизации. Поисковый эксперимент включал в себя эксперименты, направленные на поиск границ варьирования исследуемых факторов. Выбор интервалов изменения факторов обусловлен технологическими условиями протекания процесса измельчения зернового сырья и техническими характеристиками дробилки. При поисковом и при основном эксперименте исходное зерно доводили до влажности 12 %.
В результате экспериментальных исследований установлено, что при измельчении зернового сырья в условиях разрежения воздуха в рабочей камере экспериментальной установки, при одновременном влиянии на процесс других
совместно изменяемых факторов, уменьшается время измельчения продукта до заданной крупности и, как следствие, увеличивается производительность дробилки и снижается энергоемкость процесса. Большая величина разрежения воздуха способствует более интенсивному измельчению продукта.
Характерный график изменения энергоемкости процесса измельчения и средневзвешенного размера готового продукта при измельчении ячменя и пшеницы от давления воздуха в рабочей камере дробилки и массы загружаемого продукта при' установившемся режиме измельчения (частота вращения ротора 3000 об/мин) представлен на рис. 3 и 4.
Рисунок 3 — Изменение энергоемкости процесса измельчения пшеницы и ячменя в зависимости от давления воздуха в рабочей камере и величины загрузки продуктом (с1ср=1,6 мм, п=3000 об/мин)
—♦—0,1 кг, пшеница —в—0,2 кг, пшеница л 0,3 кг, пшеница
X 0,1 кг, ячмень —эк— 0,2 кг, ячмень —«—0,3 кг, ячмень
Как видно из зависимостей, приведенных на рис. 3, энергоемкость процесса растет с увеличением массы загружаемого зерна и снижается при разрежении воздуха в рабочей камере. Характер изменения энергоемкости процесса измельчения от давления воздуха в рабочей камере носит вид возрастающей кривой второго порядка. Зависимость изменения средневзвешенного размера готового продукта от давления воздуха в рабочей камере при различной величине массы загружаемого зернового продукта (рис. 4) имеет линейный характер.
В результате экспериментальных исследований установлено, что чем ниже твердость зерновой культуры, тем эффективнее она измельчается при разрежении воздуха в рабочей камере дробилки. Наиболее характерное
dcp, мм з,
—= 0,9438 .¿Я2 - 0,9784 XR! = 0,9734 R! = 0,9063
p, 10s По
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0.6 0,7 0,8 0,9 1
Рисунок 4 — Изменение средневзвешенного размера готового продукта в зависимости от давления воздуха и величины загрузки продуктом (п=3000 об/мин) —♦—0,1 кг, пшеница —0,2 кг, пшеница 4 0,3 кг, пшеница X 0,1 кг, ячмень —©—0,2 кг, ячмень —0,3 кг, ячмень
изменение модуля помола готового продукта, получаемого при давлении воздуха 10 кПа, по сравнению с модулем продукта, полученного при нормальном атмосферном давлении 101 кПа, составило: для ржи-25%, для пшеницы-19,6%, для ячменя - 14,5%. Крупность полученной зерновой дерти соответствовала крупности комбикормов для крупного рогатого скота и птицы. Количество пылевидной фракции (частиц с размерами менее 0,2 мм), вредной для рациона животных, в готовом продукте не превышало установленных ГОСТом значений. Разрежение воздуха в рабочей камере не влияло на изменение количества пылевидной фракции в готовом продукте.
При измельчении пшеницы с созданием давления воздуха в рабочей камере от 120 кПа до 180 кПа модуль помола готового продукта увеличился на 20% при одновременном снижении мощности электродвигателя дробилки до 10% по сравнению с модулем помола продукта и мощностью при атмосферном давлении воздуха в рабочей камере. При измельчении ячменя избыточное давление воздуха в рабочей камере не влияло на качество полученного продукта и энергозатраты процесса измельчения.
Сравнение гранулометрического состава пшеничной дерти крупностью 1,98 мм, полученной на лабораторной дробилке (патент РФ № 2340399) при одинаковом кинематическом параметре (частота вращения ротора 2500 об/мин) и давлении воздуха в рабочей камере (101,366 кПа), с составом дерти, полученной на молотковой дробилке КРП-2, показало, что их состав является идентич-
ным и соответствует установленным зоотехническим требованиям ГОСТа 13496.8-72, предъявляемым к кормам. Удельная энергоемкость процесса измельчения зерна сравниваемых дробилок была одинаковой. На основании этого лабораторную дробилку можно использовать для моделирования процесса ударно-истирающего измельчения зерна в дробилках промышленного типа.
На основе экспериментальных исследований определены аппроксимирующие зависимости параметров процессов измельчения, позволяющие идентифицировать математическую модель (таблица), а именно: коэффициенты гидравлического сопротивления лопастей ротора р и ¿¡7р в вихревой и воздушно-продуктовых зонах, коэффициент гидравлического сопротивления корпуса измельчителя с2ст, коэффициент плотности укладки зерна к в воздушно-продуктовом слое.
Таблица - Регрессионные зависимости для определения коэффициентов математической модели при измельчении ячменя и пшеницы
Ячмень Пшеница
6^0,0088• р177'0" £1р=0,0088-м,Ш11Г° -р1-731«*
530,5 ■ V* -Га1" 6Р=128- 10й- м>-""-т'и1<-•
П 11МА <Ш " -11.046 . ОМ „ -0.4/ , -(./« Сст2= 1144 т р ■аср Ра Сст2=4,61-10» ■ т"м ■ р™ ■ . И 0•33 . О -13'22 . ~2-11 асо ' Рсл ' "сл
к-0,498 - м,-°-оош -т1- с1^0007 ■ р'0-0'74 к = 0,543 • у,-0-0042 ■ т' ■ ¿срот9 ■ р-ти
Кроме того, получены уравнения регрессии для параметров эффекта (средневзвешенного размера готового продукта с!ср, теоретической производительности Qт, энергоемкости процесса измельчения 1¥уд, коэффициента полезного действия процесса измельчения цп, коэффициента полезного действия дробилки »?д), адекватно описывающие процесс измельчения под влиянием исследуемых факторов. Так, проверка множественных коэффициентов корреляции уравнений регрессии по критерию Фишера показала значимость этих коэффициентов.
Сравнение расчетных параметров математической модели с экспериментальными по значениям величин мощности, затрачиваемой непосредственно на процесс измельчения Мис, и удельной энергоемкости процесса измельчения \Ууд показало имеющуюся сходимость между анализируемыми данными.
Оптимизация режимных параметров процесса измельчения выполнялась по максимальному значению коэффициента полезного действия процесса измельчения г\„. Этот режим процесса измельчения ограничивался максимальной теоретической производительностью установки 0. Оптимизация режимных параметров работы дробилки проводилась по максимальному значению коэффициента полезного действия дробилки цл. Оптимизация была
осуществлена при помощи программного средства Math Cad 11,0а.
lia основании результатов вычислений по предложенной программе были получены оптимальные рабочие параметры измельчения пшеницы при максимальном КПД процесса измельчения г)п=18,02%, максимальной теоретической производительности экспериментальной установки Q=5,03 кг/ч, минимальной удельной энергоемкости процесса измельчения \УуД=3,3 Вт-ч/кг: продолжительность измельчения /=65,5 сек, частота вращения ротора w>=410 рад/с, масса порции продукта загружаемого в рабочую камеру /и=0,1 кг, давление воздуха в рабочей камере р=0,868-105 Па. Модуль помола полученной пшеничной дерти соответствует среднему размолу и равен 1,38 мм. Оптимальными рабочими параметрами измельчения ячменя при максимальном КПД процесса измельчения г|п=5,27%, максимальной Q= 13,82 кг/ч и минимальной W =1,96 Вт-ч/кг являются: <=56,6 сек, w=250,2 рад/с, т-0,1 кг, р=0,908-105 Па. При указанном режиме измельчения модуль помола полученной ячменной дерти соответствует крупному размолу и равен 2,6 мм.
Оптимальными рабочими параметрами работы дробилки при измельчении пшеницы являются: (=60,6 сек, н>=251,8 рад/с, от=0,258 кг, р=0,905■ 105 Па. При указанном режиме измельчения dcp=2,6 мм. Оптимальными рабочими параметрами работы дробилки при измельчении ячменя являются: /=70,3 сек, w=210 рад/с, т=0,103 кг, р=0,992-105 Па. При указанном режиме измельчения dcp=2,6 мм.
Графоаналитический метод нахождения оптимальных режимов измельчения включал в себя построение поверхностей откликов, на которых отображался режим при максимальной теоретической производительности экспериментальной установки, максимальный КПД дробилки, минимальные удельные энергозатраты установки (рис. 5).
Рациональные режимы измельчения, найденные графоаналитическим методом, не противоречат вычислительному методу решения при помощи программного средства. Использование вычислительного метода оптимизации является наиболее приемлемым, так как его применение существенно снижает трудоемкость ручного и умственного труда, что должно способствовать экономии денежных средств.
В питой главе показаны практические результаты моделирования и оптимизации процесса измельчения. Предложена методика инженерного расчета дробилок ударно-истирающего действия с учетом разрежения воздуха в рабочей камере. Предложены усовершенствованные конструкции дробилок компонентов комбикормов (патенты РФ № 2318600, № 2330722, № 2343002).
Приведен энергетический расчет лабораторной дробилки, применяемой в лаборатории предприятия ЗАО «Комбинат хлебопродуктов №3», и технико-экономический расчет разработанного программного средства. Суммарные затраты энергии лабораторной дробилки, работающей при давлении воздуха в рабочей камере 86,8 кПа, на 7 % меньше, чем энергозатраты в дробилке, работающей при давлении 101,3 кПа, что в денежном эквиваленте по ценам 2007 г. составляет 3,67 руб. на тонну перерабатываемого корма (пшеницы).
17
Рисунок 5 - Поверхность и проекция поверхности отклика удельных Энергозатрат установки Лд 6х т и р при измельчении ячменя (сверху) при ¿¿ср-2,6 мм, 1=100 с, и>—210 с',- пшеницы (снизу): с/ср~2,6 лш, ¡=61 сек, \\>=210 с!
Эффективность использования программного средства, сокращающего время на выбор оптимальных конструктивно-режимных параметров работы дробилок зерна удар! ю-и стирающего действия, подтверждено экономическими расчетами. Срок окупаемости программного средства 2,25 года, а годовой экономический эффект составляет 28720 руб.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
[
1. Анализ научных исследований, посвященных вопросу снижения энергозатрат на измельчение и повышения производительности дробилок ударно-истирающего действия при обработке зернового сырья, выявил, что эти задачи можно решить путем изменения величины давления в рабочей камере дробилки.
2. Предложенная математическая модель процесса измельчения зерна при переменной величине давления воздуха в дробилке ударно-истирающего дей-
18
ствия позволяет исследовать характеристики воздушно-продуктового слоя и энергозатраты в процессе измельчения. Адекватность математической модели подтверждена экспериментальными исследованиями.
3. Разработанная лабораторная дробилка (патент РФ 2340399) позволяет исследовать процесс измельчения зерна в условиях переменной величины давления воздуха в рабочей камере и служит для моделирования процесса ударно-истирающего измельчения зернового сырья в дробилках промышленного типа.
4. Теоретическими исследованиями установлены и экспериментально подтверждены основные закономерности изменения параметров процесса измельчения при изменении давления воздуха в рабочей камере при прочих одинаковых условиях измельчения:
- пониженное давление воздуха в рабочей камере дробилок ударно-истирающего действия повышает эффективность процесса измельчения зерновых культур на 25% при получении корма для КРС и птицы, причем, чем ниже твердость зерновой культуры, тем эффективнее она измельчается в условиях вакуума;
- наиболее значительное уменьшение модуля помола зерновой дерти, полученной при давлении воздуха в рабочей камере р=10 кПа, по сравнению с модулем помола дерти, полученной при давлении р= 101,366 кПа, для ржи составляет - 25%, для пшеницы - 19,6%, для ячменя - 14,5%;
- избыточное давление воздуха в рабочей камере ухудшает характеристики процесса измельчения зерна (с повышением давления воздуха в рабочей камере дробилки от 101 кПа до 150 кПа увеличивается энергоемкость процесса на 15%, снижается производительность на 23 %).
5. Разработанное программное средство, зарегистрированное в университетском фонде алгоритмов и программ ГОУ «Оренбургский государственный университет» (регистрационный номер 428), рекомендовано проектно-конструкторским организациям при разработке новых и модернизации существующих дробилок ударно-истирающего действия.
6. Экономическая эффективность внедрения лабораторного варианта дробилки с оптимальными конструктивно-режимными параметрами процесса измельчения составляет 3,67 руб. на тонну перерабатываемого корма (пшеницы). Использование рекомендаций по снижению энергозатрат на измельчение корма в реальных условиях ОАО «Птицесовхоз «Родина» позволило снизить расход электроэнергии на 1,9 кВт-ч на тонну перерабатываемого сырья, что при годовой производительности 80 тыс. тонн составляет 93,8 тыс. рублей в год.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации в
рецензируемых научных изданиях, рекомендуемых ВАК:
1. Кобылкин, Д.С. Измельчение под вакуумом в технологии получения экструдированных кормосмесей и добавок на основе нетрадиционных видов сырья / Д.С. Кобьшкин, C.B. Антимонов, В.Г. Коротков, Е.В. Ганин // Хранение и переработка сельхозсырья. - М., 2008. - № 6. - С.27-29
2. Короткое, В.Г. Математическое моделирование процесса измельчения зерна / В.Г. Коротков, Д.С. Кобылкин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - М., 2008. - № 7. - С.12-13
3. Коротков, В.Г. Измельчение зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки / В.Г. Коротков, Д.С. Кобылкин, C.B. Антимонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - М., 2008. - № 3. - С.44-45
Список основных работ, отражающих содержание диссертации:
4. Кобылкин, Д.С. Измельчение зерновых культур при изменении давления в камере дробилки / Д.С. Кобылкин // Уральский научный вестник. -Казахстан, 2007. -№ 2. - С. 5-11.
5. Кобылкин, Д.С. Программа «Расчет параметров процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия» / Д.С. Кобылкин // Свидетельство о регистрации программного средства № 428 от 03.02.2009.
6. Пат. 2318600 Российская Федерация МПК7 В 02 С13/18. Лабораторная дробилка для исследования процесса измельчения зерновых культур при разрежении воздуха в рабочей камере / Коротков В.Г., Кобылкин Д.С., Антимонов C.B., Соловых С.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». - № 2006110115/03; заявл. 29.03.2006; опубл. 10.10.2007. Бюлл. № 7 - 5 е.: 1 ил.
7. Пат. 2330722 Российская Федерация МПК7 В 02 Cl3/18. Измельчитель / Коротков В.Г., Кобылкин Д.С., Антимонов C.B., Ганин Е.В. Соловых С.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». - № 2006141971/03; заявл. 27.11.2006; опубл. 10.08.2008. Бюлл. № 22 -6 с.: 1 ил. .
8. Пат. 2340399 Российская Федерация МПК7 В 02 С13/14. Лабораторная установка для исследования процесса измельчения зерновых культур в условиях изменения барометрического давления воздуха в рабочей камере / Коротков В.Г., Кобылкин Д.С., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Ганин Е.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». -№2007112545/03; заявл. 04.04.2007; опубл. 10.12.2008. Бюлл. №34-7с.: 1 ил.
9. Пат. 2343002 Российская Федерация МПК7 В 02 С13/18. Измельчитель / Коротков В.Г., Кобылкин Д.С., Антимонов C.B., Соловых С.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». -№2007116757/03; заявл. 03.05.2007; опубл. 10.01.2009. Бюлл. № 1 -7 с.: 3 ил.
Кобылкин Дмитрий Сергеевич
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ ДРОБИЛКИ УДАРНО-ИСТИРАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Подписано в печать 27.04.09. Формат 60x84/16. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 3306.
Отпечатано в Издательском центре ОГАУ. 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел. (3532)77-61-43.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Кобылкин, Дмитрий Сергеевич
Введение.
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
1.1 Назначение и область применения процесса измельчения.
1.2 Теория процесса измельчения.
1.2.1 Энергозатраты на измельчение.
1.3 Технологии и средства для измельчения зерновых компонентов комбикормов.
1.3.1 Классификация способов измельчения.
1.3.2 Классификация измельчающих машин.
1.4 Теоретические предпосылки исследования процесса измельчения зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки.
1.4.1 Анализ путей интенсификации процесса измельчения.
1.4.2 Давление воздуха, как фактор, влияющий на эффективность измельчения.
1.5 Конструкции дробилок кормов, работающих при разрежении и избыточном давлении воздуха в рабочей камере.
Введение 2009 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Кобылкин, Дмитрий Сергеевич
Актуальность темы.
Процесс измельчения — самая распространенная и очень энергоемкая операция в технологическом процессе подготовки кормов к скармливанию сельскохозяйственным животным, обусловленная требованиям физиологии их кормления. Подсчитано, что на измельчение ежегодно тратится не менее 5% всей производимой в мире энергии, включая энергию двигателей внутреннего сгорания. Такая большая доля в общем энергетическом балансе подчеркивает важность данного процесса для экономики каждой страны. Выбор оптимальных режимов измельчения и подбор измельчающих машин является основной из задач в процессе кормоприготовления. Разработка новых энергосберегающих технологий и технических средств позволит повысить эффективность, как отдельного фермерского хозяйства, так и сельскохозяйственного производства в целом.
С учетом экономической ситуации в стране в настоящее время наметилась тенденция к производству малогабаритных, высокоэффективных дробилок, которые возможно использовать в фермерских и личных подсобных хозяйствах. Наибольшее распространение среди таких измельчителей кормов получили измельчители ударно-истирающего действия — молотковые и роторные дробилки. Это связано с тем, что они наиболее просты по конструкции, имеют малые габаритные размеры при достаточно высокой производительности [8,3237,97-100,106,107]. При этом имеется возможность регулирования процесса измельчения в определенных пределах, что позволяет обеспечивать требуемое качество конечного продукта. Существенным недостатком дробилок данного типа является достаточно высокая энергоемкость процесса и неоднородность получаемого продукта. Снижение энергоемкости процесса измельчения основного сырья при производстве комбикормов является одной из важнейших задач, стоящей перед производителями кормов для сельскохозяйственных животных, рыбы и домашней птицы.
Изучению оптимизации процесса измельчения зернового сырья в дробилках ударно-истирающего действия посвящено достаточно много исследований. Как показали исследования С.В. Мельникова, Ф.С. Кирпичникова, С.В. Антимонова, В.Р. Алешкина и других ученых, в процессе измельчения энергозатраты на преодоление сил сопротивления в воздушно-продуктовом слое стоят на втором месте после энергозатрат на основное разрушение измельчаемого материала. Большое количество энергии, подводимое к воздушно-продуктовому слою, расходуется вхолостую, на циркуляцию воздуха в рабочем пространстве дробилки. По мнению вышеупомянутых авторов, повышение эффективности процесса измельчения за счет снижения непроизводительных энергозатрат может быть достигнуто посредством устранения воздушно-вихревой области и более интенсивного взаимодействия рабочего органа с продуктом. Свойства воздушно-продуктового слоя и показателей воздушно-вихревой области в рабочем пространстве дробилки зависят от величины давления воздуха в рабочей камере, что позволяет выдвинуть гипотезу, что эффективность процесса измельчения молено повысить посредством изменения данного параметра.
Практически во всех применяемых в настоящее время молотковых и роторных дробилках зерна в их рабочей камере имеет место разрежение или избыточное давление воздуха. Как свидетельствуют результаты исследований по этому вопросу, в настоящее время не создан математический аппарат, позволяющий достаточно и достоверно определить энергоемкость процесса, производительность дробилки, качество получаемого продукта с учетом изменяемого давления воздуха в рабочей камере.
Вышеизложенные положения явились основанием выбора научного направления и обоснования актуальности диссертационной работы.
Работа выполнена в рамках темы «Совершенствование биотехнических систем пищевых производств и кормоприготовления» и включена в тематику НИР ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» на 1996 - 2008 гг., номер госрегистрации 01.960.005780.
Цель работы. Повышение эффективности процесса измельчения зерна за счет изменения давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия, обеспечивающего получение однородных по составу комбикормов с требуемой крупностью частиц.
Объект исследования. Процесс измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия при различной величине давления воздуха в рабочей камере.
Предмет исследования. Предметом исследования являются закономерности изменения характеристик воздушно-продуктового слоя при различных величинах давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия.
Задачи исследования:
1. Разработать математическую модель процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере.
2. Разработать экспериментальную установку, моделирующую процесс ударно-истирающего измельчения зерна в дробилке промышленного типа, позволяющей изменять величину давления воздуха в рабочей камере и определять неизвестные величины, входящие в математическую модель.
3. Исследовать процесс измельчения зернового сырья при различных величинах давления воздуха в рабочей камере дробилки для выявления влияния этого параметра на эффективность процесса.
4. На основе полученных результатов исследований предложить новые конструкции дробилок для измельчения зернового сырья и наметить дальнейшие пути совершенствования дробилок ударно-истирающего действия.
5. Дать экономическую оценку основных результатов научных исследований.
Научная новизна заключается в следующем:
- разработана математическая модель, позволяющая достоверно описать изменение энергетических и качественных показателей процесса измельчения в дробилке ударно-истирающего действия с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере;
- экспериментально определены граничные области величины давления воздуха в рабочей камере дробилок ударно-истирающего действия, при которых могут изменяться показатели процесса измельчения;
- на основе экспериментальных данных получены уравнения регрессии показателей процессов измельчения пшеницы и ячменя, которые позволяют прогнозировать требуемые модуль помола получаемого продукта, удельную энергоемкость процесса измельчения, производительность дробилки ударно-истирающего действия, а также КПД процесса измельчения с учетом переменной величины давления воздуха в ее рабочей камере.
Практическую ценность работы представляют:
- обоснованные рациональные режимы работы экспериментальной установки с изменяемым давлением воздуха в рабочей камере и усовершенствованные конструкции дробилок (патенты РФ № 2318600, № 2330722, № 2340399, № 2343002);
- результаты исследования и техническая документация молотковой дробилки для измельчения зерновых компонентов комбикормов, принятые на предприятие ОАО «Оренбургский станкозавод» г. Оренбурга для изготовления промышленного образца, предназначенного для малых и средних фермерских хозяйств; методика инженерного расчета и программное средство для расчета параметров процесса измельчения зерна в дробилке ударно-истирающего действия с учетом величины давления воздуха в ее рабочей камере, на которое получено свидетельство об официальной регистрации в Университетском фонде алгоритмов и программ ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».
Апробация. Основные положения диссертации были- изложены на научных конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «Вызовы 21 века и образование» (г. Оренбург 2006), Общероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань 2006), Региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбургской области «Наука-технологии-производство-рынок» (г. Оренбург 2006, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды» (г. Оренбург 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция науки и образования как условие повышения качества подготовки специалистов» (г. Оренбург 2008). Материалах Первой международной научно-практической конференции "Передовые научные разработки-2006" (г. Днепропетровск 2006), Материалах всероссийской научно-практической конференции «Развитие университетского комплекса как фактор повышения инновационного и образовательного потенциала региона» (г. Оренбург 2006), Материалах международной научно-практической конференции «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК» (г. Москва 2007), Материалах международной научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань 2008), Материалах научно-технической конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации (г. Москва 2008). Тезисах Седьмой всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань 2007), Тезисах Четвертой международной научно-практической конференции: «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы» (г. Пенза 2007). Трудах Пятой Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (г. Санкт-Петербург 2008), Трудах Пятой Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (г. Новосибирск 2008).
Основные положения диссертации были опубликованы в международном журнале «Уральский научный вестник» (Казахстан 2007), рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК: «Тракторы и сельскохозяйственные машины», «Хранение и переработка сельхозсырья», «Механизация и электрификация сельского хозяйства».
За разработанные конструкции автор получил звание лауреата областных выставок научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2007»,«НТТМ-2008».
Публикации. По результатам исследований опубликовано 30 работ, в том числе: 3 статьи в рецензируемых ВАК научных журналах, 2 статьи в научных журналах, 2 статьи депонированы в ВИНИТИ, по результатам научных конференций опубликовано 17 материалов и тезисов докладов, издано 1 учебное пособие, 1 методическое указание, получено 4 патента РФ.
Внедрение. Результаты научной работы внедрены в производственный процесс Оренбургского комбината хлебопродуктов № 3. Лабораторный вариант дробилки используется в лаборатории предприятия для определения анализа качества комбикормов.
Разработанная проектная и конструкторская документация на молотковую дробилку для измельчения компонентов комбикормов принята на предприятие ОАО «Оренбургский станкозавод».
Соблюдение предложенного перечня рекомендаций по снижению энергозатрат на измельчение зерновых кормов в производственных условиях ОАО «Птицесовхоз «Родина» Сорочинского района Оренбургской области позволило снизить расход электроэнергии на 1,9 кВт-ч/т, что составляет 17% от общего расхода электроэнергии на операцию измельчения.
Разработанные программные средства для расчета параметров процесса измельчения и определения рациональных рабочих режимов дробилок ударно-истирающего действия используются в учебном процессе кафедрой МАХПП ГОУ Оренбургского государственного университета в курсовом и дипломном проектировании по специальности «Машины и аппараты пищевых производств».
Результаты исследований используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» при изучении дисциплины «Технологическое оборудование малых и традиционных предприятий».
Объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и 17 приложений. Общий объем диссертации составляет 215 страниц, в том числе: 27 страниц с рисунками и иллюстративным материалом, 18 страниц списка литературы из 200 наименований (из них 32 иностранных), 28 страниц приложений.
Заключение диссертация на тему "Исследование процесса измельчения зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия"
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
1. Анализ научных исследований, посвященных вопросу снижения энергозатрат на измельчение и повышения производительности дробилок ударно-истирающего действия при обработке зернового сырья, выявил, что эти задачи можно решить путем изменения величины давления в рабочей камере дробилки.
2. Предложенная математическая модель процесса измельчения зерна при переменной величине давления воздуха в дробилке ударно-истирающего действия позволяет исследовать характеристики воздушно-продуктового слоя и энергозатраты в процессе измельчения. Адекватность математической модели подтверждена экспериментальными исследованиями.
3. Разработанная лабораторная дробилка (патент РФ 2340399) позволяет исследовать процесс измельчения зерна в условиях переменной величины давления воздуха в рабочей камере и служит для моделирования процесса ударно-истирающего измельчения зернового сырья в дробилках промышленного типа.
4. Теоретическими исследованиями установлены и экспериментально подтверждены основные закономерности изменения параметров процесса измельчения при изменении давления воздуха в рабочей камере при прочих одинаковых условиях измельчения:
- пониженное давление воздуха в рабочей камере дробилок ударно-истирающего действия повышает эффективность процесса измельчения зерновых культур на 25% при получении корма для КРС и птицы, причем, чем ниже твердость зерновой культуры, тем эффективнее она измельчается в условиях вакуума;
- наиболее значительное уменьшение модуля помола зерновой дерти, полученной при давлении воздуха в рабочей камере р=10 кПа, по сравнению с модулем помола дерти, полученной при давлении р=101,366 кПа, для ржи составляет — 25%, для пшеницы - 19,6%, для ячменя — 14,5%; избыточное давление воздуха в рабочей камере ухудшает характеристики процесса измельчения зерна (с повышением давления воздуха в рабочей камере дробилки от 101 кПа до 150 кПа увеличивается энергоемкость процесса на 15%, снижается производительность на 23 %).
5. Разработанное программное средство, зарегистрированное в университетском фонде алгоритмов и программ ГОУ «Оренбургский государственный университет» (регистрационный номер 428), рекомендовано проектно-конструкторским организациям при разработке новых и модернизации существующих дробилок ударно-истирающего действия.
6. Экономическая эффективность внедрения лабораторного варианта дробилки с оптимальными конструктивно-режимными параметрами процесса измельчения составляет 3,67 руб. на тонну перерабатываемого корма (пшеницы). Использование рекомендаций по снижению энергозатрат на измельчение корма в реальных условиях ОАО «Птицесовхоз «Родина» позволило снизить расход электроэнергии на 1,9 кВт-ч на тонну перерабатываемого сырья, что при годовой производительности 80 тыс. тонн составляет 93,8 тыс. рублей в год.
Библиография Кобылкин, Дмитрий Сергеевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства
1. Адлер, Ю.Л. Введение в планирование эксперимента / Ю.Л. Адлер. М.: Металлург, 1969. - 245 с.
2. Адлер, Ю.Л. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.Л. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. -. M.: Наука, 1976. — 297 с.
3. Акунов, В.И. Струйные мельницы / В.И. Акунов — М.: Машгиз, 1962.-305 с.
4. Акунов, В.И. О нормальном ряде измельчителей / В.И.Акунов. — М.: Госстройиздат, 1958. 86 с.
5. Акунов, В.И. О выборе оптимальных типов измельчителей / В.И. Акунов // Строительные материалы. — 1962. № 11 - С. 21.
6. Амельянц, А. Улучшаем конструкцию дробилок / А. Амельянц, Г. Матыцин // Комбикормовая промышленность. 1997. — № 2 — С. 17-18
7. Антимонов, С.В. Исследование скорости продукто-воздушного слоя в рабочей камере дробилки. / С.В. Антимонов, Н.В. Зайцева, С.Ю. Соловых // Тез. докл. региональной конференции молодых ученых и специалистов. — Оренбург, 1998. С. 122
8. Антимонов, С.В. Лабораторный практикум к лабораторным работам по курсу «Вентиляционные установки»: учебное пособие. / С.В. Антимонов, С.Ю. Соловых, Д.С. Кобылкин, Е.В. Ганин, Р.Ф. Сагитов. // Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2007. 113 с.
9. А.С. №701706. А СССР М. Кл2 В 02 С15/16. Вакуумная дробилка ударного действия / Демин. Б.Г. (СССР) № 2444488/29; заявл. 18.01.1977; опубл. 05.12.1979. Бюл. № 45. - 4 с.
10. Ашкинази, JI.А. Вакуум для науки и техники / JIA Ашкинази. М.: Энергия, 1987. - 124 с.
11. Барабашкин, В.П. Исследования параметров молотковых дробилок на примере дробления газового угля / В.П. Барабашкин // Ин-т горных ископаемых. 1971. - С. 1—49.
12. Беркович, В.А. Исследование влияния технологических факторов на зерновой состав и форму продуктов дробления однороторных дробилок / В.А. Беркович // Ленинград горн, ин-т имени им. Плеханова. — 1973. №4 — С. 1—72.
13. Беренс Д. Тр. европейского совещания по измельчению / Д. Беренс. -М.: Стройиздат, 1966.
14. Бегачев, В.И. О взаимодействии окружной скорости и мощности при перемешивании / В.И. Бегачев // ТОХТ. 1972. - т. VI. - N 2. -С. 260-280.
15. Брагинский, Л.Н. Перемешивание в жидких средах (физические основы и инженерные методы расчета). / Л.Н. Брагинский, В.И. Бегачев, В.М. Барабаш. Л.: Химия, 1984.
16. Бремер, Г.И. Теория и расчет дробильных машин. / Г.И. Бремер. -М.: ВСХИЗО, 1970-50 с.
17. Боровиков, В. STATISTIC А. Искусство анализа данных на компьютере: для профессионалов. / В. Боровиков. СПб.: Питер, 2003. — 688 с.
18. Бугаев, А. А. Изменение температуры в молотковой дробилке при измельчении комбикормового сырья / А. А. Бугаев, Е. В. Соловьева, С. И. Кононенко // Известия вузов. Пищевая технология. 2004. - N 2/3 - С. 83-84.
19. Бугаев, А. А. Эффективное использование дробильного оборудования / А. А. Бугаев, Е. В. Соловьева, С. И. Кононенко // Известия вузов. Пищевая технология. — 2004. — N 2/3. С. 102—103
20. Бутковский, В .А. Технология мукомольного и комбикормого производства (с основами экологии) / В А. Бутковский, Е.М. Мельников. М.: Агропромиздат, 1989. — 464 с.
21. Василенко, П.М. Теория движения частиц по ■ шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / П.М. Василенко — Киев: УСХА, 1960.- 175 с.
22. Васильцев, Э.А. Аппараты для перемешивания жидких сред / Э.А. Васильцев, В.Г. Ушаков. Л.: Машиностроение, 1979. - 272 с.
23. Васильцев, Э.А. О некоторых характеристиках турбулентности в аппаратах с мешалками / Э.А. Васильцев, А.С. Майоров. — В кн.: Теория и практика перемешивания в жидких средах. -М.: НИИТЭхим, 1976. С. 30-32.
24. Веселов, С. А. Проектирование вентиляционных установок предприятий по хранению и переработке зерна / С.А. Веселов.- М.: Колос, 1974.-228 с.
25. Веселов, С.А., Вентиляционные и аспирационные установки предприятий хлебопродуктов / С.А. Веселов, В.Ф. Веденьев. М.: Колос С, 2004. - 240 с.
26. Вентиляционные установки зерноперерабатывающих предприятий. / под ред. Дзядзио A.M. М.: Колос, 1974. - 400 с.
27. Временная методика определения стоимости программного обеспечения. М.: ГОСКОМСТАТ, 1994. - 23 с.
28. Гийо, Р. Проблема измельчения материалов и ее развитие: Пер. с француз. / Р. Гийо. -М.: Стройиздат, 1964. — 348 с.
29. Глебов, Л.А. Гранулометрический состав измельченного зерна / Л.А. Глебов, Г. Газмаев // Комбикормовая промышленность. 1997. - №8. -С. 15-16
30. Глебов, JI.А. Технологическое оборудование предприятий отрасли (зерноперерабатывающие предприятия) / JI.A. Глебов и др.. М.: ДеЛи принт, 2006.-816 с.
31. Глебов, Л. А. Совершенствование процесса измельчения компонентов комбикормов — Обзорная информация / Л.А. Глебов, С.В. Зверев,
32. B.А. Глебов // Комбикормовая промышленность. ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1988.-56 с.
33. Глебов, Л.А. Оценка эффективности работы дробилок / Л.А.Глебов,
34. C.В. Зверев, А.А. Хитов // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая промышленность. 1987. - № 6.
35. Глебов, Л.А. Измельчение на бесситовой дробилке / Л.А. Глебов и др.. // Комбикормовая промышленность. 1988. - N 4. - С. 45 - 46.
36. Глебов, Л.А. Основные направления в совершенствовании процесса измельчения компонентов комбикормов. / Л.А. Глебов, А.Я. Соколов, А.А. Хитов. -М.: 1987. N7 -С. 145 - Деп. в ВИНИТИ 20.04.87.
37. Глебов, Л.А. Рациональные режимы и оценка эффективности работы дробилок ударного действия / Л.А. Глебов, Е.В. Семенов // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность, экспресс-информация. 1991. - С .6 - 10, 28 - 41.
38. Горский, В.Г. Планирование промышленных экспериментов / В.Г. Горский, Ю.П. Адлер. М.: Металлургия, 1974. - 264 с.
39. Горячкин, В.П. Собрание сочинений в трех томах / В.П. Горячкин. — М.: Колос, 1968. Т. 1 - 508 с.
40. ГОСТ 19.101 -77. «Виды программных документов»
41. ГОСТ 13496.8-72 «Комбикорма. Методы определения крупности размола и содержания не размолотых семян культурных и дикорастущих растений»
42. ГОСТ 13586.3-84 "Зерно. Правила приемки и методы отбора проб".
43. ГОСТ 13586.5-93 «Зерно. Методы определения влажности»
44. ГОСТ 23445-79 «Дробилки кормов молотковые. Общиетехнические условия»
45. ГОСТ 26573.3-85 «Премиксы. Методы определения крупности»
46. ГОСТ 30483-97 "Зерно. Методы определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примеси, содержания мелких зерен и крупности, содержания зерен пшеницы, поврежденной клопом-черепашкой, содержания металлических примесей".
47. Грачев, Ю.П. Математические методы планирования экспериментов / Ю.П. Грачев. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 200 с.
48. Грушевой, С.Б. К вопросу о дроблении зерна комбикормовой промышленности на молотковой дробилке : Дис. . канд. техн. наук. / С.Б. Грушевой. -М., 1958.-210 с.
49. Гудков, А.Н. К теории машины для дробленя зерновых продуктов методом удара / А.Н. Гудков // Тр. Сталинградского СХИ. Сталинград, 1960. -Т.10-С. 3-22.
50. Гутьяр, Е.М. К объемной теории дробления / Е.М. Гутьяр // Известия Московской с. х. академии им. Тимирязева. — Вып. 4. — С. 1 84.
51. Дель, Г.В. Асинхронные машины: Методические указания для лабораторных работ 2 изд., перераб. и доп. / Г.В. Дель, Ю.А. Дормидонов, В.П. Ерунов. - Оренбург: ОГУ, 1999. - 31 с.
52. Демидов, А.Р. К вопросу оценки гранулометрического состава порошкообразных и мелкозернистых продуктов в мукомольной и комбикормовой промышленности / А.Р. Демидов // Мукомольно-элеваторная промышленность. 1967. — №8 — С. 14.
53. Демидов, А.Р. Проблема измельчения материалов в пищевой промышленности / А.Р. Демидов // Тез. докл. научно-технического совещания. ЦИНТИ Госкомзага:. М.: 1968. - С. 23 - 45.
54. Демидов, А.Р. Измельчающие машины ударного действия / А.Р. Демидов, С.Е. Чирков // ЦНИИ ТЭИ Легпищемаш. 1969. - 59 с.
55. Демидов, А.Р. Способы измельчения и методы оценки их эффективности / А.Р. Демидов, С.Е. Чирков // ЦИНТИ Госкомзага СССР.1969. 52 с.
56. Джинджихадзе, С.П. Исследование процесса дробления фуражного зерна в молотковых дробилках: дис. канд. техн. наук / С.П. Джинджихадзе. — М., 1965.-200 с.
57. Драгилев, А.И. Технологическое оборудование предприятий перерабатывающих отраслей / А.И. Драгилев, B.C. Дроздов. М.: Колос, 2001. -352 с.
58. Дьяконов, В.П. MathCad 2001: специальный справочник. / В.П. Дьяконов. Спб.: Питер, 2002. - 832 с.
59. Егоров, Г.А. Технология и оборудование мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности / Г.А. Егоров. М.: Издательский комплекс МГАПП, 1996.-210 с.
60. Елисеев, В.А. Исследование процесса измельчения ударом: дис. . канд. техн. наук / В.А. Елисеев. — Воронеж, 1962. — 208 с.
61. Елисеев, В.А. К вопросу определения энергии затрачиваемой в процессе размола зерна / В.А. Елисеев // Тр. зап. Воронежского СХИ. -Воронеж, 1959. Т.21, вып.2. - С. 271-274.
62. Ерюхин, А.В. Основы вакуумных измерений / А.В. Ерюхин. М.: Машиностроение, 1977. - 40 с.
63. Жислин, Я.М. Оборудование для производства кормов и обогатительных смесей и премиксов / Я.М.Жислин М.: Колос, 1981. - 319 с.
64. Зенков, Р. Л. Механика насыпных грузов / P.JI. Зенков. М.: Машиностроение, 1964.-251 с.
65. Золотьев, М.А. Современные средства размола зерна / М.А. Золотьев М.: Колос, 1982. - 136 с.
66. Зуев, Ф.Г. Пневматическое транспортирование на зернопере-рабатывающих предприятиях / Зуев Ф.Г. -М.: Колос, 1976. 303 е.
67. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. М. Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 464 с.
68. Ирвин, Дж. Основы теории трещин и разрушения / Дж. Ирвин, П.
69. Парис / под. ред. Г. Либовиц: пер. с англ. // Разрушение в 7т. М.: Мир, 1976. — Т.З.-С. 17-66.
70. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии. / Г.Д. Кавецкий Б.В. Васильев. -М.: Колос, 1997. 551 с.
71. Казаков, Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства / Е.Д. Казаков. М.: Колос. 1983. - 352 с.
72. Калинушкин, М.П. Вентиляторные установки / М.П. Калинушкин. — М.: Высш. шк., 1967. 260 с.
73. Карташов, П.П. Системный синтез технологических объектов АПК / П.П. Карташов, В.Ю. Полищук. Екатеринбург: УрОРАН, 1998. - 185 с.
74. Кафаров, В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешивания сыпучих материалов / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, С.Ю. Арутюнов. М.: Наука, 1985. - 440 с.
75. Кирпичев, В.Л. Беседы о механике / В.Л. Кирпичев. — М.-Л.: ПТГТЛ, 1951.-360 с.
76. Климович, В.У. К проблемам теории измельчения / В.У. Климович // Научные труды Омского института инженеров транспорта. 1964 - Т.48. - С. 5-15.
77. Клушанцев, Б.В. Пути повышения надежности дробилок ударного действия / Б.В. Клушанцев, А.И. Косарев М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1979 - 40 с.
78. Клушанцев, Б.В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации / Б.В. Клушанцев, А.И. Косарев. — М.: Машиностроение, 1990. — 320 с.
79. Кобылкин, Д.С. Измельчение под вакуумом в технологии получения экструдированных кормосмесей и добавок на основенетрадиционных видов сырья. / Д.С. Кобылкин и др. // Хранение и переработка сельскохозсырья. 2008. - №6. — С.27-29.
80. Колосков, С.П. Энергоемкость измельчения зерна на дезинтеграторных установках / С.П. Колосков, В.Н. Зотов // Теор. сб. ЦНИИТЭИ Легпищепром, серия спиртовая промышленность. 1972. - Вып. 4 — С. 1-23.
81. Комбикорма, кормовые добавки ЗЦМ для животных (состав и применение): Справочник / под ред. В.А. Крохиной. — М.: Агропромиздат, 1990. 304 с.
82. Коротков, В.Г. Энергия диссипации в сложном процессе. / В.Г. Коротков и др. // Тез. докл. Региональной конференции молодых ученых и специалистов. -Оренбург: Изд-во оренб. гос. ун-та, 1997-4.2 С. 161-162.
83. Коротков, В.Г. Оптимизация процесса измельчения в молотковой дробилке / В.Г. Коротков, Д.С. Кобылкин // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Вызовы 21 века и образование». — Оренбург: ОГУ, 2006. 15 секция - С. 75-78.
84. Коротков, В.Г. Измельчение зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки / В.Г. Коротков, Д.С. Кобылкин, С.В. Антимонов // «Тракторы и сельскохозяйственные машины». 2008. - № 3. - С.44-45.
85. Коротков, В.Г. Идентификация параметров продукто-воздушного слоя в измельчителе зерна ударно- истирающего действия / В.Г. Коротков, В.Ю. Полищук, С.Ю. Соловых // Вестник ОГУ. Оренбург 2002. - С. 192-194.
86. Коротков, В.Г. Математическая модель измельчителя зерна ударно-истирающего действия / В.Г. Коротков, В.Ю. Полищук, С.В. Антимонов // Техника в сельском хозяйстве. № 1 — 2001.
87. Кошевой, Е.П. Практикум по технологическому оборудованию пищевых производств / Е.П. Кошевой. Спб: ГИОРД, 2005. - 232 с.
88. Кошелев, А.Н. Производство комбикормов и кормовых смесей. / А.Н. Кошелев, Л.А. Глебов. М.: Агропромиздат, 1986. - 175 с.
89. Кузнецов, О.А. Разработка и обоснование конструкции режимов работы двухроторной дробилки ударного принципа действия: дис. .канд. техн. наук / О.А. Кузнецов. М., 1996 - 170 с.
90. Кукта, Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов / Г.М. Кукта. -М.: Агропроиздат, 1987. 303 с.
91. Кукта, Г.М. Технология переработки и приготовления кормов / Г.М. Кукта. М. : Колос, 1978. - 240 с.
92. Кулаковский, И.В. Машины и оборудование для приготовления кормов. Ч. I. Справочник. / И.В.Кулаковский, Ф.С. Кирпичников, Е.И. Резник. -М.: Россельхозиздат, 1987.- 285 с.
93. Куприц, Я.Н. Технология переработки зерна / Я.Н. Куприц. М.: Колос, 1977.-375 с.
94. Ланис, В.А. Техника вакуумных испытаний. / В.А. Ланис, Л.В. Левина, М.И. Меньшова. М.: Энергия, 1963. - 263с.
95. Лившиц, А.Г. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов и их отбору для финансирования / А.Г. Лившиц. -М.: Экономика, 1994. 74 с.
96. Магомедов, М.Д. Совершенствование управления качеством комбикормов / М.Д. Магомедов // Хранение и переработка сельхозсырья. -2003. -N4. — С.63-65.
97. Макаров, Р. А. Тензометрия в машиностроении: Справочное пособие / Р.А. Макаров. М.: Машиностроение, 1975. - 288 с.
98. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 1. / под ред. В.А. Панфилова. -М.: Высш. шк., 2001. 703 с.
99. Мельников, С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм / С.В. Мельников. JL: Колос, 1978. - 560 с.
100. Механизация животноводства / Под ред. С.В. Мельникова. М.: Агропромиздат, 1985. — 336 с.
101. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. — М.: ВИМ, 1994. 106 с.
102. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. — М.: ВИЭСХ, 1995. — 95 с.
103. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства. М: ВПК, 1995. - 175 с.
104. Методическое пособие по определению энергозатрат при производстве продовольственных ресурсов и кормов для условий Северо-Востока европейской части Российской Федерации / Мухамадьяров Ф.Ф., Фигурин В.А., Атихмин В,П. и др. Киров: НИИСХ СВ, 1997. - 62 с
105. Мороз, В.К. Курсовое и дипломное проектирование по курсу «Эксплуатация оборудования предприятий пищевой промышленности» / В.К. Мороз. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 200 с.
106. Наумов, И. А. Совершенствование кондиционирования и измельчения пшеницы и ржи / И.А. Наумов. М.: Колос, 1975. — 175 с.
107. Немец, И. Практическое применение тензорезисторов. / И.Немец. Пер. с чешс. М.: Энергия, 1970. - 144 с.
108. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. В 2 кн. Кн. 1. / под ред. В.Г. Айнштейна. М.: Логос, Высш шк., 2002 — 912 с.
109. Остриков, А.Н. Практикум по курсу «Технологическое оборудование»/А.Н. Остриков, М.Г. Парфенопуло, А.А Шевцов. Воронеж: Воронеж, гос. технол. акад, 1999. — 424 с.
110. Пат. 2063807 Россия, МКИ6 В 02 С 13/14. Центробежная многоступенчатая дробилка / Денисов В. А., Андриевский В.А. № 93049848/33; Заявл. 02.11.1993; Опубл. 20.07.1996. Рус.
111. Пат. 2065328 Россия, МКИ6 В 02 С 13/20. Центробежный измельчитель / Глебов JI. А., Дегтяренко Г. Н., Кузнецов О. А., Холодилин А.Н. № 93055218/13; Заявл. 10.12.1993; Опубл. 20.08.1996. Рус.
112. Пат 2128552 Россия, МКИ6 В 02 С 13/18. Лабораторная дробилка / Коротков В. Г., Полищук В.Ю., Антимонов С.В., Ханин В.П. № 96105728/13; Заявл. 26.03.1996; Опубл. 10.04.1999. Рус.
113. Пат. 2150325 Россия, МПК7 В 02 С 18/06. Измельчитель / Ющенко И. В., Елизаров А. В., Кузьменко С. В. № 99101661/03; Заявл. 19.01.1999; Опубл. 10.06.2000.Рус.
114. Пат 215935 Россия, МПК7 В 02 С 9/02. Зерновая дробилка / Полищук В.Ю., Коротков В. Г., Антимонов С.В., Соловых В.Ю. № 99107184/13; Заявл. 07.04.1999; Опубл. 27.11.2000 Рус.
115. Пат 2180612 Россия, МПК7 В 02 С 13/18. Лабораторная дробилка для исследования процесса измельчения зерна / Коротков В. Г., Полищук В.Ю., Зайцева Н.В. Соловых С.Ю., Антимонов С.В. № 2000108801/13; Заявл. 07.04.2000; Опубл. 20.03.2002. Рус.
116. Пат. № 2204436 Россия, МПК7 В 02 С 13/04 Дробильная установка / Карнов A.M.; Коношин И.В. №20011298/13; Заявл. 05.11.2001; Опубл. 20.07.2003. Рус.
117. Пат. № 2330722 Россия, МПК7 В 02 С 13/18 Измельчитель / Коротков
118. B.Г., Кобылкин Д.С., Антимонов С.В., Ганин Е.В., Соловых С.Ю. №2006141971/03; Заявл. 27.11.2006; Опубл. 10.08.2008. Рус.
119. Плановский, А.Н. Поле скоростей и давлений в гладкостенных аппаратах с радиально — лопастными мешалками. В кн.: Теория и практика перемешивания в жидких средах / А.Н. Плановский. — М.: НИИТЭхим, 1971. —1. C. 3-21.
120. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической технологии /
121. A.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган. М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962. - 846 с.
122. Платонов, П.Н. Элеваторы и склады / П.Н. Платонов, С.П. Пунков,
123. B.Б. Фасман. М.: Агропромиздат, 1987. - 319 с.
124. Полищук, В.Ю. Основы проектирования технологического оборудования предприятий пищевых производств / В.Ю.Полищук, В.Г. Коротков, В.В. Николаев, B.JI. Касперович. Оренбург, 1998. — 135 с.
125. Плохов, Ф.Г. Исследование динамики рабочего процесса молотковой дробилки замкнутого типа: Дис. . канд. техн. наук / Ф.Г Плохов. -М.,-1966.-201с.
126. Плисковский, В.Я. Конструкционные материалы вакуумных систем / В .Я. Плисковский. М.: Машиностроение, 1976 - 64 с.
127. Правила организации и ведения технологического процесса производства продукции комбикормовой промышленности. Воронеж: ВНПО «Комбикорм», 1991 - 344 с.
128. Прощак. В.М. Исследование и обоснование работоспособности и основных параметров высокоскоростных молотковых кормодробилок: дис. . канд. техн. наук. / В.М. Прощак. М., 1967. - 200 с.
129. Рахматуллин, P.P. Методические указания «Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов» / P.P. Рахматуллин, В.Н. Тарасов, О.В. Коваленко. Оренбург: ОГУ, 1998. - 45 с.
130. Ребиндер, П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур /П.А. Ребиндер. -М.: Наука, 1966.
131. Романков, П.Г. Гидромеханические процессы химической технологии / П.Г. Романков, М.И. Курочкина. Л.: Химия, 1974. - 288 с.
132. Румянцев, О. Д. Некоторые вопросы исследование динамики молотковых дробилок / О.Д. Румянцев, Р.Э. Бривманис, А.А. Мейрович // Тр. ин-та / Всесоюзн. науч.-исслед. ин-т комб. пром-сти. — 1977. Вып.12. - С. 12— 18.
133. Руднев, В.Е. Формирование технических объектов на основе системного анализа. / В.Е.Руднев, В.В. Володин, К.М. Лучанский, В.Б. Петров. -М.: Машиностроение, 1991. — 318 с.
134. Садов, В.В. Обоснование параметров ввода жидких компонентов при измельчении фуражного зерна в молотковой дробилке. Автореферат дис. . канд. тех. наук. /В.В. Садов. Барнаул, 2005. - 186 с.
135. Салин, В.Н. Практикум по курсу статистика (в системе STATISTICA) / В.Н. Салин, Э.Ю.Чурилова М.: «Издательский Дом» Социальное отношение, Перспектива, 2002. — 188 с.
136. Самарский, А.А. Математическое моделирование: Щей. Методы. Примеры. / А.А. Самарский, А.П. Михайлов. — М.: Физматлит, 2001. 320 с.
137. Сиденко, П.М. Измельчение в химической промышленности / П.М. Сиденко. М.: Химия, 1977. - 368 с.
138. СНиП 2.10.05-85. Предприятия, здания и сооружения по хранению и переработке зерна.
139. Современные средства размола зерна / А.И. Зотьев, А.Г. Аронов, И.П. Петрухин, А.С. Цыплаков. — М.: Колос, 1982, 136 с.
140. Соловых, С.Ю. Разработка конструкции силового измельчителя и обоснование параметров его работы: автореферат дис. . канд. тех. наук. / С.Ю. Соловых. М: 2002. - 16 с.
141. Стабников, В.Н. Процессы и аппараты пищевых производств. / В.Н. Стабников, В.М. Лысянский, В.Д. Попов. -М.: Агропромиздат, 1985. 503 с.
142. Сыроватка, В.И. О движении материала, измельчаемого на молотковой дробилке / В.И. Сыроватка // Мех. и электр. сел. хоз-ва 1964. -№4
143. Сыроватка, В.И. Прогрессивные способы приготовления и хранения кормов / В.И. Сыроватка. М.: Колос, 1970. - 224 с.
144. Сыроватка, В.И. Производство кормов в хозяйствах. / В.И. Сыроватка. -М.: Росагропромиздат, 1991. — 31 с.
145. Сыроватка, В. Оборудование и технические средства для приготовления комбикормов / В. Сыроватка, С. Рыжов // Комбикормовая пром-ть, 1997.-№5-С. 12-13
146. Сыроватка, В.И. Основные закономерности процесса измельчения зерна в молотковой дробилке / В.И. Сыроватка // Научные Труды / ВИЭСХ. -1964, С. 38-52.
147. Сысуев, В. Оборудование для переработки зерна / В. Сысуев, П. Савиных, В. Халтурин // Комбикормовая промышленность. 1997. — №5. - С. 13-14.
148. Соколов, А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработки зерна. / А.Я. Соколов. М.: Колос, 1984. — 455 с.
149. Тарасов, С.С. Технологическое оборудование зерноперерабатываю-щих предприятий. / С.С. Тарасов. — М.: Колос, 2001 496 с.
150. Тишин, В. Центробежная многоступенчатая дробилка / В. Тишин, В. Здобнов, В. Денисов // Комбикормовая пром-ть. 1989. - №5. - С. 22-25.
151. Хусид, С.Д. Измельчение зерна (теорет. основы и практика) / С.Д. Хусид. М.: Хлебоиздат, 1958. - 248 с.
152. Черняев, Н. П. Производство комбикормов / Н. П. Черняев. М.: Агропромиздат, 1989. - 224 с.
153. Чирков, С.Е. Повышение эффективности измельчения зерна при производстве комбикормов / С.Е.Чирков // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, Комбикормовая промышленность, обзорная информация. — 1981. 69 с.
154. Чирков, С.Е. Повышение эффективности работы молотковойдробилки / С.Е. Чирков // ЦНИИТЭИ Минзага СССР, Комбикормовая промышленность, экспресс информация. — 1978. — Вып. 1. — 24 с.
155. Шуб, Г.И. Исследование технологического процесса измельчения зерна комбикормового производства на молотковой мельнице: дис. . канд. техн. наук / Г.И. Шуб. М., 1966. -207 с.
156. Шуб Г.И. Пути повышения производительности молотковой дробилки / Г.И. Шуб // Сообщения и рефераты: ВНИИЗ: М., 1961. Вып.1 - С. 13-17
157. Эберхард, Д. Рассуждение о принципе действия и конструкции ударных дробилок / Пер. с англ. — М., 1965. — 35 с.
158. Электротехнический справочник: в 3-х т. Т.2 Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ (гл. ред. И. Н. Орлов) и др. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 712 с.
159. Эшбах, Г.А. Практические сведения по вакуумной технике. Получение и измерение низких давлений / Г.А. Эшбах. — М.: Энергия, 1966. -421 с.
160. Яблоков, Е.А. Методические указания к использованию расчетных модулей САПР при курсовом и дипломном проектировании / Е.Я. Яблоков. — М.: ИК МГУПП, 2006. 48 с.
161. Ящерицын, П.И. Планирование эксперимента в машиностроении / П.И. Ящерицын, Е.И. Махаринский. — Минск: Высш. шк., 1985. 286 с.
162. Baouman. Application des lois generales du broyage. L'industrie Chimique, 1955.
163. Berens D. Zerkleinerungmaschinen //Chem. Ingr. - Techn., 1965. -Vol.37, N 7.-P.751-755.
164. Brauer H., Mewes D. Einfluss von Stromberchern auf die Ruchrerleistung. Chemie. - Ing. - Techn., 1973, V. 45, N 7, S. 461 - 467.
165. Blenke H., BohnerK., Pfeffer W Hydrodynamische Berehnung von Slaufenreaktoren fur einphasensysteme. Chem. Ing. Techn., 1971, 43, N 1 -2 , S. 10-17.
166. Bond F.C. Some recent advances in grinding theory and practice // Brit. Fnang., 1963. 8 N 9 P.84 93.
167. Griffith A.A. Philos. Trans. Ray. Soc., 1920, A221., 163.
168. Griffith A.A. Proc. 1 st. Interrat. Congr. Appl. Mech. Delft, 1924, 55.
169. ID. he third theory of comminution. Trans. A.I.M.M.E., 1952.
170. Cooper R. G., Wolf D. Velocity profiles and pumping capacities for turbine type impellers. Canad J. Chem. Eng., 46, N 2, 1968, P. 94 - 109.
171. Hendrix A.T. Desing and Prefomans of asmall automatic Mammer mill/A.T. Hendrix// Agricultural Engineering 1927 - №110 - P.6-7
172. Hixson F. W., Wilkens H. A. Ind. Eng. Chem., 25, 1196, 1933.
173. Hixson F. W., Luedeke V. D. Ind. Eng. Chem., 29, 977, 1937.
174. Hixson F. W., Baum S. J. Ind. Eng. Chem., 34, 194, 1942
175. Holmes J.A. A contribution to the study of comminution. A modified form of Kik's Law. Trans, of the Inst. Of Chem. Eng. Vol. 35, 1957.
176. Holmes J.A., patching S. W. F. A. preliminary investigation of differential drinding of quartz-limistone mixtures . Trans, of the Inst, of Chem. Eng. Vol. 35. N2, 1957.
177. Huber-Panul. Задачи и достижения современной дробильной техники / Пер. ВИНИТИ №30744/3 из журнала «Revista minelor» М.: 1963. -Т.13, N2. — С. 48-61.
178. Kiesskalt. Neue Ergebnisse der Feinzerkleinerung. Ver. Deut. Ing. Vol. 97, 1955.
179. Kik F. Das gesetz des proportionalen Widerstande und seine Andwendung.
180. Kruger W.S. Basic Principles involved in desing of the feed grinder / W.S. Kruger// Agricultural Engineering 1927 - №7 - P. 25-26
181. Lookwood J. Flour Milling, Stookport England. 1960. - 190a.
182. Mixing Theory and Practice. N J. Academic Press. 1966, p. 340.
183. Meldau R. Haundbuch der Staubtechnik .Bd. 1-2. Grundlagen. Dusseldorf, VDI Verlag, 1955, 252. S.
184. Reis. Verfanrenstechnisshe und technologischen Probleme Sei mittelharter Stoffe //Aufhereitunge Technic, 1964, Vol.5, N 4. - P.8-26.
185. Rehbinder P. A., Scheiner L. A., Zhigach K. F. Hardness reducers in drilling (Academy of Science, Moscow). Traduction publiee par: The Council for Scientific and Industrial Research. Melbourne, 1948.
186. Rittinger P. R. Lehrbuch der Aufbereitskunde, 1967.
187. Rilley R.V. Theory and practice end grinding //Chemical and process engineering, 1965. Vol.46, N 4. - P. 189 - 195.
188. Rumpf H. Versuche zur Besimmung der Teilchenbewegung in Gasstrahlen und das Beanspruchungensmechanismus in Strahlmuhlen. Chemie — Ingenieuer - Technic. 1960, Bd. 32, N 5, S. 335 - 342.
189. Rumpf H. Prinzipen der Prallzerkleinerung und ihre Anwendung bei der Strahlmahlung. Chemie - Ingenieuer - Technic. 1960, Bd. 32, N 3, S. 129 - 252.
190. Rumpf H. Beanspruchungstheorie der Prallzerkleinerung. Chemie -Ingenieuer - Technic. 1959, N 5, S. 323 - 337.
191. Zlokarnik M. Ruhrleistung in begasten Flussigkeit. Chem. - Ing. -Techn., 1973, V. 45, N 10 a, S. 689 - 692.
192. Nagata S., Yokoyama T. Mem. Fac. Eng., Kyoto Univ, 17, 253, 1955.
193. Piret L. Fundamental aspects of grunding. Chem. Eng. Prog. Vol. 32,1954.
194. Schellinger K., Lalkela R. D.A. calorimetric method for studyiding grinding in a tumbling medium. Approximation of efficiencies of commercial mill by the energy balance method. Min. Eng. Jorn. Vol. N4, 1952.
195. Schwartzberg H. G. And Treybal R. E. Fluid and Partical Motion Turbulent Stirred Tanks. Fluid Motion. Industrial and Chem., V 7, N 1, Febr. 1968, P. 1-6.
-
Похожие работы
- Оптимизация ударно-истирающего процесса измельчения зерна
- Повышение эффективности рабочего процесса дробилки зерна с регулируемыми решетками в торцевых поверхностях дробильной камеры
- Разработка конструкции ситового измельчителя и обоснование параметров его работы
- Повышение эффективности функционирования дробилки зерна с пневматической загрузкой путем оптимизации её конструктивно-технологических параметров
- Энергосберегающая оптимизация процесса ударно-истирающего измельчения зернового сырья для приготовления кормов