автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Измельчающе-сепарирующий рабочий орган для подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению

Р Г Б ОД

На правах рукописи

НАЗАРОВ Николай Николаевич

ИЗМВЛЬЧАВДЕ-СВПАРИРЛШЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СЛВЛАВШИХСЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ К ВНЕСЕНИЮ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на ооискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 1996

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (СибИМЭ).

Научный руководитель - кандидат технических наук, старший

научный сотрудник П.П.Милаев

Официальные оппоненты - заслуженный деятель науки и техники

РФ, доктор технических наук, профессор И.Т.Ковриков

кандидат технических наук, старший научный сотрудник П.А.Пыльник

Ведущая организация - Акционерное общество открытого типа -

Компания "Новосибирскагропромхимия"

Защита состоится " г. в jf__ часов на

заседании диссертационного совета Д 020.03.01 в Сибирском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (СибИМЭ) по адресу:

633Т28, Новосибирская обл., п.Краснообск.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибИМЭ.

Автореферат разослан п/2" 'ífeíkrJ-Wb г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б.Немцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность . Одним из резервов повышения эффективности производства продукции земледелия является совершенствование технологий и технических средств для применения минеральных удобрения. Анализ источников научно-технической информации показал, что нужно реализовать локальные внутрипочвенные способы внесения удобрений и значительно повысить равномерность их распределения при поверхностном внесении. 3 этих условиях значительно возрастает требования к качеству подготовки удобрений: основная фракция их должна содержать гранулы размером 1...5 мм, содержание пыли не должно превышать 3%, а наличие частиц размером более 5 мм - не допускается. Поставляемые сельскому хозяйству минеральные удобрения не соответствуют данным требованиям, так как содержание пылевидной фракции превышает допустимые значения в 1,5...2,О раза, а после хранения в складах до 15-20? удобрений слеживаются и превращаются в монолитную массу. Баз предварительной подготовки такие удобрения непригодны к распределению рабочими органами туковых машин, поскольку неравномерность распределения повышается в 2...3 раза.

Существующие технические средства (АИР-20, различные приспособленные машины в хозяйствах) не обеспечивают требуемых показателей качества при подготовке удобрений к внесению, используемые способы измельчения способствуют образованию большого количества пылевидной фракции (до 10...12%), не обеспечивается выделение фракции 1...5 мм, процесс подготовки удобрений энергоемок.

Цель работы - повысить качество и снизить энергоемкость процесса подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению.

Объект исследования - процессы измельчения и сепарации слежавшихся минеральных удобрений в валковом из-мельчающе-сепарирующем рабочем органе.

Научная новизна. Разработан измельчающе-сепарирующий рабочий орган для подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению, обоснованы его основные конструкционно-технологические параметры и установлены закономерности протекания

процессов измельчения и сепарации удобрений в предлагаемом рабочем органе.

Практическая значимость полученных результатов состоит в зависимостях, которые позволяет определить рациональные параметры измельчающе-сепарирующего рабочего органа при подготовке удобрений к внесению. Предложенный рабочий орган может быть использован проектно-конструкторскими организациями при разработке новых и совершенствовании существующих машин для подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесении.

Внедрение . Экспериментальный образец измельчителя-калибровщика слежавшихся минеральных удобрений с измельчавще-се-парирующим рабочим органом в 1993-1995 гг. использовался при подготовке минеральных удобрений к внесению в ОПХ "Элитное" Новосибирского района Новосибирской области и рекомендован для внедрения секцией Научно-технического совета департамента сельского хозяйства и продовольственного обеспечения по механизации, энергетике и транспорту Новосибирской области.

Апробация. Материалы диссертации докладывались на научно-практической конференции Новосибирского государственного аграрного университета (1996 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ общим объемом 1,8 печатных листов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников и приложений, содержит 187 страниц машинописного текста, 22 таблицы, 34 рисунка, 87 наименований литературных источников, 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы основные научные положения, которые выносятся на защиту, отмечена практическая значимость полученных результатов.

В первой главе "Состояние вопроса и выбор направления исследования" рассмотрены требования к физико-механическим свойствам минеральных удобрения, произведен анализ способов выполнения операций по подготовке слежавшихся удобрений к внесении и рабочих органов для их реализации, обоснована технологическая охема измельчителя-калибровщика слежавшихся минеральных удобрений и осуществлен выбор типа измельчающего рабочего органа.

Изучении общих вопросов подготовки удобрений к внесению посвятили овои исследования такие ученые, как М.Л.Кругляков, A.M. Кругляков, С.М.Жафвр, В.Т.Седукоэ, З.Юсупов, В.Н.Кольберт и др. Исследователи отмечают две стадии в процессе подготовки удобрений: измельчение слежавшейся фракции до размеров частиц не более 5 мм и разделение полученной массы на два класса с различной крупностью частиц, причем один - мелкий - представляет конечный продукт, а второй - крупный - направляется на дополнительное измельчение. При этом не в полной мере учитывали достоинства и недостатки различных способов разрушения удобрений и количество образующейся при этом пылевидной фракции.

Анализ физико-механических свойств слежавшихся минеральных удобрений показал, что последние относятся к хрупким материалам, а предел прочности на сжатие у гранул удобрений выше прочности связей их удерживающих независимо от срока хранения. На основании этого можно сделать вывод, что для измельчения слежавшейся части удобрений целесообразно использовать такие способы разрушения, как раздавливание и излом. Исследователями установлено, что основными способами измельчения удобрений в существующих технических средствах являются удар и истирание, что приводит к разрушению 5...1% самих гранул.

Проведенный обзор работ по процессам подготовки минеральных удобрений к внесению позволил установить, что для этого нужно выполнить следующие операции: измельчить слежавшуюся часть удобрений, удалить из измельченной массы механические примеси и дру-

гие включения размером свыше 5 мм и выделить фракцию 1...5 мм, то есть удалить пыль (размер частиц менее I мм). Поэтому технологическая функциональная схема машины для подготовки удобрений должна включать операции измельчения слежавшихся удобрений, удаление крупных и пылевидных частиц.

Процесс обоснования технологических схем и выбора технических решений для выполнения отдельных процессов осуществлен по частным техническим критериям, в качестве которых были приняты следующие: качество выполнения процесса (соответствие агротребо-ваниям на процесс), надежность процесса, энергоемкость процесса, производительность процесса, простота конструкции и удобство в обслуживании. Методом экспертной оценки и составлением генеральной определительной таблицы (ГОТ) сделан вывод о перспективности применения в машинах для подготовки удобрений к внесению измельчающих устройств валкового типа, для удаления крупных примесей целесообразно использовать грохот, а для удаления пылевидной фракции - аспирационную систему.

Анализ отечественного и зарубежного опыта показывает большое распространение валковых дробилок различных конструкций для измельчения самых разнообразных материалов. Круг выбора типа измельчающего устройства значительно сузится, если наложить на процесс измельчения удобрений одно из основных требований - не переизмельчать гранулы. Этому требования удовлетворяют валковые дробилки, в которых реализуются способы разрушения: раздавливание и излом,-то есть дробилки со сплошными валками.

Применительно к измельчению удобрений, где слежавшаяся фракция составляет не более 20# от общего объема, а остальная часть -сыпучая масса, не требующая переработки, в зазор между валками поступает вся масса удобрений. При этом возможно частичное разрушение гранул, возрастают силы трения и увеличивается энергоемкость процесса.

Проведенный анализ работ по исследованию процесса измельчения материалов позволил выдвинуть гипотезу, что применительно к удобрениям из зоны активного измельчения валкового рабочего органа необходимо максимально исключить сыпучую фракцию (размер частиц до 5 мм). При этом предполагается уменьшение процента переизмельчения гранул и снижение энергоемкости рассматриваемого процесса. Для устранения отмеченных недостатков в работе измельчающего устройства со сплошными валками признано целесообразным ве-

домый валок выполнить в вида щелевого. При работа такого измель-чапща-сепарирующего рабочего органа (рис.1) часть сыпучей фракции удобрений проходит в щалевые зазоры между кольцами сепарирующего валка и удаляется из зоны измельчения, а в зазоре между валками измельчается в большей степени слежавшаяся часть удобрений.

Рис.1. Измельчающе-сепарирую-щий рабочий орган для подготовки минеральных удобрений к внесению

На основа вышеизложенного перед диссертационной работой поставлена цель: повысить качество и снизить энергоемкость процесса подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению.

от

?

Для достижения поставленной цели исследования в результате выполненного анализа состояния вопроса обоснована необходимость решить следующие задачи:

- обосновать тип измельчающего устройства для подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению;

- установить основные закономерности протекания процесса измельчения слежавшихся минеральных удобрений в измельчавще-сепари-рующем устройстве валкового типа;

- обосновать основные параметры и режимы работы измальчающе-сепарирующих рабочих органов для подготовки слежавшихся удобрений к внесению;

- определить основные эксплуатационно-технологические и техни-ко-экономическиа показатели процесса подготовки слежавшихся удобрений с использованием предложенных рабочих органов.

Во второй главе "Теоретические исследования процесса измельчения слежавшихся минеральных удобрений" получены функциональные связи сил, действующих в измельчающем устройстве

валкового типа, и исследованы вопросы влияния параметров и режимов его работы на производительность и энергоемкость процесса измельчения.

Согласно расчетной схеме (рис Л) производительность процесса измельчения можно определить через скорость движения материала в рабочей зона, учитывая, что это движение носит сложный характер: вниз (ось х) и вместе с валком по окружности (ось х^:

ш4т= ZFrpCOiJ.-2iiiin.jL , (I)

сИ г г

(2)

ГЬ

где Сг - сила тяжести материала, Н;

£'р - сила трения материала о рабочие поверхности, Н;

М - сила нормального давления, Н.

Выразив силы, входящие в уравнения (I) и (2), через физико-механическив свойства исследуемого материала, решая уравнение (I) относительно угловой координаты и учитывая коэффициент скольжения материала о поверхности валков, получим расчетную зависимость производительности процесса измельчения при использовании оплошных валков:

где Ь - рабочая длина валков, м;

5 - зазор между валками, м;

/ - коэффициент трения материала о поверхности валков;

3) - диаметр измельчающих валков, м;

72 - частота вращения валков, с-*;

^/и - коэффициент, учитывающий степень разрыхленности материала (для удобрений можно принять равным 0,60);

$ - плотность измельчаемого материала, кг/м3.

Учитывая, что в измельчающем рабочем органе длина и диаметр валков не изменяются, производительность процесса измельчения определяется в основном частотой вращения валков.

Зыбор величины зазора 3 определяется качеством измельчения перерабатываемых удобрений. Практика показывает, что слипшиеся гранулы удобрений образуют кусок монолита диаметром не менее 10 мм. Максимальный диаметр гранул, выпускаемых промышленностью, не превышает 5 мм. Поэтому для разрушения связей двух слипшихся гранул

между вращающимися валками необходим зазор 10...12 мм. При таком зазоре практически исключается разрушение самих гранул.

Производительность процесса измельчения возрастает с увеличением диаметра измельчающих валков. Но даже значительное их увеличение не приводит к адекватному увеличению диаметра кусков, захватываемых валками. Кроме того, увеличение диаметра валков огра-ничэно конструктивно-технологическими параметрами измельчителя-калибровщика (погрузочная высота не более 2,5 м, высота отгрузки готовых удобрений не менее 0,75 м). Учитывая изложенное, а также величину диаметров рабочих органов у существующих в настоящее время измельчителей АИР-20 и конструкции ЗНИПГИМЭСХ, для реализации измельчающе-сепарирующего устройства выбран диаметр валков равный 0,425 м.

При измельчении материала до монодисперсного состояния, т.е. для разрушения связей между гранулами удобрений, необходимо затратить определенное количество энергии. Для ее определения необходимо найти усилия в деталях измельчающего рабочего органа и работу, совершенную при этом.

Разрушающая сила У находится из известного выражения:

о

где Т7 - площадь поперечного сечения, м ;

предел прочности при сжатии, Па.

3 соответствии с теорией валковых дробилок площадь, на которой действует усилив М , определится как произведение рабочей длины валка Ь и длины дуги ¿ на участке измельчения материала:

С 5)

£= ЯЛ * , где - угол дуги окружности, на котором

происходит разрушение материала, рад. Угол -Л определится из условия /= , где ^у - угол трения, равный .

Принимая / = 0,44 для нитроаммофоса и суперфосфата, имеем:

У - 0}№ЯЬб!еж. (б)

Тогда сила трения определится из выражения:

гтр- (7)

Работа силы Я на плече, равном радиусу валка,

А - 0,052 Ю!1Ь (8)

Мощность, необходимая для разрушения слежавшейся части удобрений ,

Р = ЦтхпА&С^, (9)

где п. - частота вращения валков,

Мощность на преодоление силы трения определится аналогично:

Ртр = о, ю^п а Ч 6СЖ кс 4л , Сю)

где Кс - коэффициент-скольжения;

Л - коэффициент, учитывающий одновременность раскалывания кусков.

Энергоемкость процесса (кВт.ч/т) определится следующим выражением:

Э* [0,тхт1®%ж/,Л('/+Щ)/рЧО~, сю

где о, - производительность процесса измельчения.

Анализ полученной зависимости показывает, что энергоемкость процесса измельчения при использовании сплошных валков увеличивается с возрастанием частоты вращения валков. Поэтому для снижения энергоемкости целесообразно уменьшить данный параметр, а также уменьшить силы трения материала о валки.

Эта задача решается при использовании измельчающе-сепарирую-щего рабочего органа. Сыпучая фракция удобрений, просыпаясь через зазоры, выводится из процесса измельчения, поступая на дальнейшую переработку и отгрузку в транспортно-технологические средства.

Истечение сыпучей фракции через зазоры сепарирующего валка можно рассмотреть согласно расчетной схеме (рис.2). Действие сил в проекции на ось X можно описать уравнением:

= 2Pc(?SJы¿7l^¿-P¿gJbí¿rlJЫ¿tl<¿ - ^ оЦ Я-

где Р - вас вышележащих слоев, Н;

- угол укладки гранул, град.;

и. - угловая координата, град.

Рис.2. Соотношение усилия между слоями

После некоторых преобразования и перехода к угловой координате °с находим скорость просыпания гранул удобрений через зазоры сепарирующего валка и производительность процесса сепарации:

Ч . (13)

' а

Анализ формулы показывает, что интенсивность выделения гранул удобрений через зазоры сепарирующего валка прямо пропорционально зависит от площади выходного отверстия и частоты вращения валка.

Величина зазора а определялась экспериментально из условия просыпания удобрений сэз завала грохота при высоком качестве разделения измельченной массы на две фракции.

3 третьей главе "Программа и методика экспериментальных исследований" изложены программные вопросы и методы их решения, описаны лабораторные установки, приведены планы опытов и техника измерений.

Программой исследований предусмотрено:

- проверка теоретических положения по обоснованию параметров и режимов измельчающе-сепарирующего устройства валкового типа;

- обоснование основных параметров и режимов работы измельчающего рабочего органа со сплошными цилиндрическими валками;

- изучение закономерностей сепарации удобрений через зазоры измэльчающе-сепарирующего валка;

- обоснование основных параметров и режимов работы измельчающего устройства с сепарирующим валком;

- определение основных эксплуатационно-технологических показателей экспериментального образца измельчителя-калибровщика слежавшихся минеральных удобрений с сепарирующим валком.

Лабораторные установки представляют собой макет измельчающего устройства со сплошными цилиндрическими и сепарирующим валками.

Для регистрации и измерения исследуемых параметров применены необходимые приборы и оборудование, в том числе комплект К-50 -для измерения мощности электродвигателя при измельчении удобрений.

Эксперименты проведены в несколько этапов. Эксперименты первого этапа имели цель определить оптимальные параметры и режимы работы измельчающего рабочего органа со сплошными цилиндрическими валками. В качестве плана выбран план Бокса-Бенкина для трех факторов.

Эксперименты второго этапа имели целью определить параметры и режимы работы измельчающе-сепарирующвго рабочего органа. В качестве плана был выбран симметричный композиционный трехуровневый план.

Для оценки пропускной способности сепарирующего валка проведены специальные эксперименты о использованием композиционного трехуровневого симметричного плана.

На выбранных оптимальных режимах с помощью измерительного комплекта К-50 замерена потребляемая мощность при измельчении удобрений на двух типах измельчающих устройств.

Исследования проведены на трех видах удобрений - аммиачной селитре, нитроаммофосе и суперфосфате.

Значимость коэффициентов регрессионных уравнений оценивалась по критерию Стьдента, адекватность полученных моделей - по критерию Фишера.

После проведения всего комплекса экспериментов проведена сравнительная оценка эффективности двух вариантов измельчающих рабочих органов по показателям производительности процесса измельчения, качественным показателям и энергоемкости процесса.

Определение основных эксплуатационно-технологических показателей экспериментального образца измельчителя-калибровщика осуществлено в соответствии с ГОСТ 20915-75.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований" изложены результаты экспериментальных исследования в сравнении с теоретическими.

Основные параметры и режимы работы измельчающего устройства валкового типа определены из условия влияния их на выходные параметры процесса измельчения - производительность, качество измельчения и энергоемкость процесса.

Предварительные эксперименты и теоретические исследования позволили выделить наиболее существенные факторы, оказывающие влияние на показатели процесса измельчения. К таким факторам при обосновании параметров и режимов работы измельчающего устройства со сплошными валками относятся:

- усилив поджатия валков Р- 2СУ ;

- зазор между валками ;

- частота вращения валков ть -

После обработки опытных данных и исключения незначимых коэффициентов получены соответствующие уравнения регрессии (приводятся только для нитроаммофоса):

Ки- 92,33-2,22Jx?-Б,i2¡r,2xtt 0,9Ъ7х3Ч.Чзс/х^ 0,75, (15)

где Q. - производительность процесса измельчения;

К и, - качество измельчения.

3 результате анализа уравнения (.14) и получения поверхности отклика после его раскодирования (рис.За) получены следующие результаты: производительность достигается при максимальных значениях 7Z. и S ; усилие поджатия практически не оказывает влияния на данный выходной параметр.

После раскодирования уравнения (15) и построения графической зависимости (рис.Зб) установлено, что максимальное качество измельчения достигается при Р = 90 Н/см, S = 10 мм и к= 0,42 c~i Лальнейшее увеличение S приводит к резкому снижении качественных показателей процесса. Решение двухкритериальной задачи методом прямоугольников подтвердило предыдущие результаты. Производительность процесса измельчения при этом составила 14...16 т за I ч основного времени.

При обосновании параметров и режимов работы с испольованием

90

SO

р= дон/сл Г X,.

/О

Рис.3. Влияние параметров рабочего органа на производительность и качество процесса измельчения: ^ - производительность, К и,- качество измельчения; - --

риментальная; I - 71= 0,25 с Т, 2 - П= 0,42 c-i, 3 - ть = 0,58с

сепарирующего валка выделены факторы (при S = 10 мм - const ):

- частота вращения валков ть- аГу ;

- зазор между кольцами сепарирующего валка си- ;

- усилие поджатия валков Р -

3 результате обработки опытных данных и исключения незначимых коэффициентов получены уравнения регрессии:

теоретическая^

экспе-

/Г„ = 99, ZS- ¿/, 9*2ас?- 5,23 т .

(16)

Анализ уравнения методом двумерных сечений при построении поверхности отклика по факторам oczx2 (рис.4) позволил получить следующие оптимальные параметра и режимы: Р = 70...80 Н/см (в зависимости от вида удобрений), сс = 8...10 мм (при $ = 10 мм) и 72= 0,25...О,58 с-1. Производительность процесса измельчения составила 18...23 т за I ч основного времени.

Экспериментальные исслэдования показывают, что не менее 45% перерабатываемых удобрений просыпаются в зазоры сепарирующего валка и исключаются из зоны измельчения. Реализацией трехфактор-ного эксперимента (дСу- частота вращения валков, асг- влажность удобрений, содержание в удобрениях пыли) установлено их влияние на выходной параметр - пропускную способность сепарирующего

валка: .

С}. = О, 5*5+ О,0518х^- 0,1x1-0,0 П2 ос^. (17;

с^/г/с о,е>

ЛГ у УХ

// й<?

0,25

-1

0,9Я

ГЬ, с

Рис.Влияние величины зазора и усилия поджзтия валков Р (:%) на качество измельчания удобрений

1,г5 з, 73 6,2.5

Рис.5. Пропускная способность сепарирующего валка:

---- теоретическая;

-- экспериментальная

Графическая интерпретация (рис.5) и анализ уравнения позволяют сделать следующие выводы: величина ср возрастает пропорционально увеличению частоты вращения валков и снижается при увеличении влажности удобрений; содержание пылевидной фракции не оказывает существенного влияния на производительность процесса.

Теоретическими исследованиями установлено, что при использовании сепарирующего валка энергоемкость процесса измельчения снижается более чем на 30%. Для уточнения полученного результата реализованы факторные эксперименты и получены соответствующие математические зависимости:

Э1 = 0,03 + 0,006Ъх1 +0,Ое>ЗЗХ^+ 0,0005х,ссг (18)

- для сплошных валков,

О, 0Г59$- 0,0/02?зсъ (19)

- для сепарирующего валка.

После раскодирования уравнения проведен графический анализ (рис.6) и сделан вывод, что энергоемкость процесса измельчения

с использованием сепарирующего валка, рассчитанная при средних (нулевых) значениях параметров, в 1,87 раза меньше аналогичного показателя при использовании измельчающего устройства со сплошными валками.

Рис.6. Зависимость энергоемкости процесса измельчения от параметров измельчающего устройства: Ct - сплошные валки, 8 - сепарирующий валок; — — —■- теоретическая, - - экспериментальная

Результаты исследовательских испытаний экспериментального образца измельчителя-калибровщика слежавшихся минеральных удобрений с использованием измальчающе-сепарирупщего рабочего органа позволили сделать вывод, что при равной производительности (18... 23 т за I ч основного времени) качественные показатели процесса подготовки удобрений значительно выше (нет переизмельчения гранул), а энергоемкость процесса ниже в 2 раза по сравнению с АИР-20.

В пятой главе "Экономическая эффективность применения измельчителя-калибровщика слежавшихся минеральных удобрения" дан расчет экономической эффективности применения измельчителя-калибровщика с предложенными рабочими органами, который показывает, что годовой экономический эффект от его внедрения составляет 33,8 млн.руб. (в ценах на I сентября 1995 г.). По сравнению с АИР-20 снижены эксплуатационные издержки на 15,

а приведенные затраты - на Г6,9%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Для реализации локальных внутрипочвенных способов внесения минеральных удобрений, повышения качества их распределения при поверхностном внесении и более эффективного использования питательных веществ удобрений размер гранул должен быть в пределах 1-5 мм, содержание пылевидной фракции (размер частиц менее Г мм) не должно превышать 3%. Серийные машины для подготовки слежавшихся минеральных удобрений (типа АИР-20) излишне измельчает удобрения (содержание пылевидной фракции достигает 12...14$), не позволяют выделить фракцию 1-5 мм, процесс измельчения весьма энергоемок. Все это свидетельствует о необходимости совершенствования технических средств для подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению.

2. Для качественной подготовки слежавшихся удобрения к внесению нужно выполнить следующие операции: измельчение удобрений, удаление крупных частиц (размером более 5 мм), удаление пылевидной фракции (частиц менее I мм). В работе показано, что для разрушения слежавшихся удобрений целесообразно использовать измельчающее устройство валкового типа, для удаления крупных частиц -грохот, а для удаления пылевидной фракции - аспирационную систему.

3. На основе анализа конструкций измельчающих устройств валкового типа для разрушения слежавшихся удобрений предложен новый тип рабочего органа - измэльчающе-сэпарирующиЯ, в котором ведущий валок сплошной, а ведомый (поджимной) собран из колец, установленных на валу с зазором. При работе таких валков наслоившаяся часть удобрений (сыпучая фракция) проходит через зазоры между кольцами и не подвергается измельчению в зазоре между валками. За счет этого повышается производительность процесса в 1,3... 2,4 раза (в зависимости от вида удобрения и содержания слежавшейся фракции), снижается энергоемкость процесса в 1,8 раза и повышается качество измельчения удобрений в среднем на 3,3...5,5% по сравнению с измельчающим устройством с обоими сплошными валками (при одинаковых геометрических параметрах и режимах работы).

Пропускная способность зоны сепарации (зазоры между кольцами) возрастает пропорционально увеличению зазора и частоты вра-

щания валков при изменении ее в пределах 0,25 - 0,92 с-*, снижается при увеличении влажности удобрений и практически не зависит от наличия пылевидной фракции (при содержании ее в пределах 2 -12%). Допустимая влажность удобрений: аммиачная селитра - 1,3$, нитроаммофос - 3,75$, суперфосфат - 5,5$.

5. Энергоемкость процесса измельчения слежавшихся удобрений при использовании валкового измельчающе-сепарирующего устройства уменьшается с увеличением зазора между кольцами, но при увеличении его свыше 10 мм резко снижается качество измельчения (увеличивается количество частиц размером более 5 мм).

6. Обоснованы и рекомендуются следующие основные конструкционно-технологические параметры и режимы работы валкового измель-чающе-сепарирующего устройства: диаметр валков - 0,425 м, частота вращения валков - 0,41...О,55 с , зазор между валками - 10...

12 мм, зазор между кольцами - 8...10 мм, усилие поджатия подвижного валка - 70...80 Н/см.

7. Эксплуатационно-технологические испытания экспериментального образца измельчителя-калибровщика слежавшихся удобрений, в котором использовано валковое измельчающе-сепарирующее устройство с рекомендуемыми параметрами, подтвердили результаты теоретических и лабораторных экспериментальных исследований. Использование такого устройства позволяет повысить качество измельчения удобрений в среднем на 4%, производительность процесса - в 1,5 раза и снизить энергоемкость в 1,8 раза по сравнению со сплошными валками. Эксплуатационные показатели: производительность за I ч основного времени - 18...23 т/ч; энергоемкость процесса - 0,48... 0,50 кВт.ч/т, что ниже в 2 раза по сравнению с АИР-20.

8. Расчетный экономический эффект от использования измельчителя-калибровщика, произведенный по среднему хозяйству о объемом внесения удобрений 470 т, составляет 38,8 млн.руб. или 20,5 тыс. руб. на I га (в ценах на I сентября 1995 г.).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЗМЗ ДИССЕРТАЦИИ

I. Обоснование конструкционно-технологических параметров рабочих органов для измельчения слежавшихся минеральных удобрений// Техническое обеспечение технологических процессов сельскохозяйственного производства: Сб.науч.тр./ РАСХН. Сиб.отд-ние. СибИМЭ.-

Новосибирск, 1994 (соавторы Зензеров А.Н., Милаэв П.П.).

2. Обоснование основных параметров аспирационной системы измельчителя-калибровщика слежавшихся минеральных удобрений// Техническое обеспечение технологических процессов сельскохозяйственного производства: Сб.науч.тр./ РАСХН. Сиб.отд-ние. СибИМЗ.- Новосибирск, 1994.

3. Обоснование технологической схемы машины для подготовки к внесению слежавшихся минеральных удобрений// Науч.-техн.бол./ РАСХН. Сиб.отд-ние. СибИМЭ.- Новосибирск, 1995.- Вып.З.

4. Измельчитель-калибровщик слежавшихся минеральных удобрений: Информ.листок № 203-96 Новосибирского ЦНТИ (соавтор Милаев П.П.).

5. Сепарирующий валковый измельчитель: Информ.листок № 20496 Новосибирского ЦНТИ.

6. Повышение качества подготовки слежавшихся минеральных удобрений к внесению// Проблемы АПК в условиях рыночной экономики: - Тез.док. региональной научно-практической конференции НГАУ.-Новосибирск, 1996.

Подписано к печати 20.09.96Г, Формат 60x84 1/16 Объем Т п.л. Заказ $903. Тираж 80 экз. Редакционно-полиграфическое объединение СО РАСХН, ротапринт 633т28, Новосибирская область, п.Краснойбск