автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы смесителя кормов периодического действия

Казанская государственная сельскохозяйственная академия До

О)

^ СГ)

О

/.О ^ ^а пРавах рукописи

МАТЯШИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ СМЕСИТЕЛЯ КОРМОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ - 1998

Работа выполнена а Казанской государственной сельскохозяйственной академик

Научные руководители - Заслуженный деятель наук» и техники Республики Татарстан, доктор технических наук, профессор [мТДРЩтТ) Заслуженный механизатор Республики Татарстан, кандидат технических наук, доцент ВОЛКОВ И.Е.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор АРТЕМЬЕВ В Г. кандидат технических наук, доцент ХУСНУТДИНОВ Б.К.

Ведущее предприятие • Научно-производственное объединение «Нива Татарстана» Защита состоится " " апреля 1998 г. в / О часов на заседании диссертационного Совета Д 120.24.01. при Казанской государственной сельскохозяйственной академии по адресу :420011, г. Казань, учебный городок КГСХА , УЛК ФМСХ,ауд.213.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанской Г'СХА (УЛК ФМСХ, читальный зал).

Автореферат разослан марта 1998 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

кандидат технических наук ■ / , И.Е.ВОЛКОВ

ОМЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЬОТЫ

Актуальность темы.

Увеличение производства продукции животноводства но многом зависит ог эффективного использования кормов и в частности кормовых смесей, получаемых путем механического смешивания. Рационы кормления для животных и птиц содержат обычно более лесягка компонентов. Однако существующие смесители еще недостаточно полно удовлетворяют предъявляемым требованиям как по качеству смеси, так и по технико-экономическим показателям. Вместе с тем, п условиях мопых экономических отношений необходимо учитывать децентрализацию производства комбикормов, удельный нес проншодства которых, как и других кормосмесей, переносится в хозянства на места потребления. Поэтому в настоящее время проводятся исследования по созданию более эффективных, простых но конструкции и надежных в эксплуатации смесителей кормов. Одним из путей повышения эффективности смешипания и снижения энергозатрат является использование изменяющейся кинематики рабочего органа смесителя, и, в частности, применение рабочих органов с переменной угловой скоростью. Однако в сельскохозяйственном производстве подобные смесители изучены еще недостаточно.

В связи с этим представляется актуальной задачей по исследованию и разработке смесителей кормов с переменной угловой скоростью рабочего органа, с целыо повышения эффективности смешивания, снижение энергоемкости и получения более однородной смеси.

.Настоящая работа посвящена исследованию, разработке и обоснованию параметров и режимов работы смесителя кормов с изменяющейся кинематикой и является составной частью научно-исследовательских работ Казанской ГСХА по общероссийской программе 10: "Разработать и внедрить элементы системы

машин для индустриальной технологии производства продуктов л .тотноаод сгва и условиях Среднего Поволжья".

Ие.п.щ 11сс.кмо1чч|Ц11 яиилось механико-технологическое обоснование разработка и внедрение смесителя кормов с высокими технике экономическими и зоотехническими показателями.

ОГи.ект нсслс.итання: рабочий процесс смешивания жидких и сыпучи кормовых смесей: смеситель кормов с изменяющимися кинематическими но раметрами.

Мс пушка |1сс.тс,к>11!И1нй: Теоретические исследования выполнены применением методов векторной алгебры, матричного исчисления, таконо механики и теории механизмов и машин, в частности, проведен кинсматнчс скин расчет и силовой анализ смесителя кормов с переменной угловой скорк стыо рабочего органа, и на их основе получены теоретические зависимости и определению технологических и ею конструктивных параметров.

Экспериментальные исследования проводились с применением ГОС 13496.0-80, а также частных методик, теории подобия, методов оптимально! планирования эксперимента и тензометрировання.

Обработка результатов опытов осуществлялась методом математнческс статистики.

Научную новизну исследования представляют:

- механико-технологические решения процесса смешивания жидких и сыпуч> компонентов;

- рациональные параметры смесителя с изменяющимися кинематическими н раметрами;

- аналитические зависимости по определению основных параметров смесите с целью снижения энергоемкости и повышения качества смешивания;

- алгоритм и программа расчета характеристик смесителя на ЭВМ;

установление зависимости энергозатрат и качества смешивания от режима аботы и параметрог» привода смесителя.

Новизна технического решения подтверждена авторским свидетельством а изобретение (№ 1769941).

Прпк-гимескан ценность и реализации се результант. На основе проеденных исследований создан смеситель кормов с переменной угловой скоро-гыо рабочего органа, позволяющий осуществлять процесс смешивания вязких сыпучих многокомпонентных смесей без предварительного смешивания при еньшей энергоемкости и более высоком качестве получаемой смеси. Резуль-аты работы послужат дальнейшему совершенствованию конструкций смеси-ел ей кормов. Аналитические зависимости и теоретические выводы могут быть спользовзны опытно-конструкторскими и научно-нсследовате.'п.скнмн орга-изанням1(\ заводами при создании новых конструкций смесителей.

Результаты исследования использованы опытно-производственным хо-янстпом "Столбшценское" Лаишевского района Республики Татарстан и ПО ТАСМА".

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

конструктивно-технологическая схема смесителя кормов; обоснование привода смесителя кормов и его основных элементов; зависимост для определения скорости и ускорения рабочего органа смесите-я и его приводного момента;

метод расчета и режимы работы смесителя кормов с переменной угловой ско-остыо;

результаты испытаний смесителя в производственных условиях и технико-кономнческие показатели его внедрения.

Анробацня работы. Основные результаты исследований по теме диссер-ации доложены и обсуждены на итоговых научных конференциях профессор-ко-преподанательского состава Казанской ГСХА в 1990... 1997 гг., на Юбилей-

в

ной научной конференции профессорско-преподавательского состава Ижев ской ГСХА 1995 г., ни Научно-техническом совете Минсельхозпрода Респуб лики Татарстан 1995 г., на Между народной научно-технической конференцш Камского Политехническою Института 1997г.

По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Сщукчл'па и обьем диссертации. Работа состоит, из введения, четыре! ьтаа, общих выводов, списка литература из 85 наименований и приложении Материхт шложен на 124 страницах машинописного текста, содержит ..9..... таблиц, .40.. рисунков.

содержание работы.

ВО ВВГ.ДГ.НИИ обоснована актуальность темы, ее практическая зиачн мость, приведена цель исследований, сформулированы основные положение выносимые на защиту.

В Ч1*1'1ЮЙ ГЛАВК ."Состояние и перспективы развития смесителей не риодичсского действия", дан обзор технологий смешивания кормов и аналк существующих смесителей периодическою действия с постоянной углово скоростью, их рабочих органов и приводов для смешипання сыпучих н жилки кормов.

Влияние физико-механических и технологических свойств кормовы смесей, конструктивных параметров и режимов работы на пока та гели >ффе1 тнвности процесса смешивания представлены в работах Е.А.Раскаювсы П.К.Жсвлакова, Г.М.Кукты, Ф.К.Новобранцева, В.К.Стукалина, В.Р.Алешкнн С.В.Мельникова, Е.М.Юночева.В.Г. Артемьева, Б.К.Хуснутднноиа и других

И.И.Артоболевский, С.Н.Кожевннков, Э.А.Васнльнои, Н.И.Торубаро А.Г.Мудров и другие посвятили свои труды разработке и исследованию прив* дов смесителей с внутрицикловьш изменением кинематических параметров.

Однако разработанные конструкции приводов смесителей не позволяв изменять закон движения рабочего органа без значительных конетрукзорсм

изменений в зависимости от изменяющихся свойств смешиваемых компонентов. Эта задача может быть решена путем использования рычажных механизмов привода, позволяющих легко изменять закон движения рабочих ортнов смесителя, повышая его производительность, качество смеси и снижая удельные энергозатраты.

Исходя из анализа, и в соответствии с поставленной нелыо были сформулированы основные задачи:

- разработать конструкцию смесителя с переменной угловой скоростью рабочего органа, отвечающего требованиям интенсификации процесса смешивания;

- провести теоретические исследования смесителя кормов с переменной угловой скоростью крашения и обосновать технологические и конструктивные па-раме I ры;

- экспериментально определить зависимость расхода энергии и качества смешивания от режима работы и состава компонентов;

- разработать методику расчета конструктивных параметров смесителя на ЭВМ;

- провести сравнительную оценку экспериментального и базового смесителей в производственных условиях.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ. "Теоретические исследования смесителя", рассмотрены характерные особенности процесса смешивания жидких и сыпучих компонентов при переменной угловой скорости рабочего органа, основных конструктивных параметров механизмов привода и выбор его рациональной схемы. Получены зависимости для определения угловой скорости и углового ускорения рабочего органа смесителя, сил, действующих в звеньях механизма привода, приводного момента.

При работе смесителя с постоянной угловой скоростью через некоторое время скорость движения жидкости становится равной скорости лопастей рабочего органа смесителя. В результате чего жидкость движется послойно: час-

в

111 ни комионеи гов большей массы перемещаются по орбитам больп то радиуса, частицы меньшей массы - по орбитам меньшего радиуса, наблюдается да мннарнын режим движения, что отрицательно сказывается на процесс смеши вания.

При сообщении рабочему органу переменной угловой скорости дейетви тельная мгновенная скорость жидкости со« складывается из среднего значени; но иременк скорости потока ш„ и отклонения действительной скорости от ос редненной Л <о, т.е. <1),=ш„+Д со. Отклонения действительной скорости от сред него значения (Л со), называемые пульсациями, не будут во всех направления равновероятными и будут иметь разную величину. В этом случае иаблюданитс турбулентные явления, т.е. происходит переход элементарных масс жндкоет нз одного слоя в другой, что способствует повышению качества смеси и интс! сификации процесса. Объектами исследований явились смесители с рычажнь ми механизмами привода (плоским и пространственным) (рис.1). В результат теоретических исследований получены выражения для определения углоны скоростей и ускорение шатуна и ведомого кривошипа смеси геля.

Для плоского механизма привода имеем:

(I- 2Kt (опр ■+ А'у )

1 - íJl+K:™' ^Áh^f ); (|)

J4KÍ- (I + A¡ - 2К, сом?)' J

(J77A"; - .'A',cosip) A", w/iv ). •¡4 A'; - (l* A; - 2Kt eos V)! J

(¡~ 2Ktcos<p + K'4) ' ' ' 1 v

где ü>, ,(ü} ,a>j - угловые скорости соответственно ведущего зиена, шатуна

ведомого звена, с'1; <р - угод поворота ведущего звена; ■ »

л, = — - отношение длин звеньев механизма к длине »едущею крииош h

па;

а) В)

Рис.!. Схемы рычажных механизмов привода а) пространственного; 6) плоского;

1 - рабочий орган смесителя; 2 - ведомый кривошип; 3 - шатун; 4 - ведущий кривошип.

Для определения влияния конструктивных параметров (длин звеньев) /,,/,,/, и I, на изменение угловой скорости рабочего органа смесителя была разработана программа расчета на ПЭВМ. Анализ результатов расчетов позволяет сделать вывод, что наибольшее влияние на характер изменения угловой скорости оказывает изменение длин ведущего (/,) и ведомого звеньев (/,).

Максимальное значение угловой скорости рабочего органа достигает при угле поворота ведущего звена <р=0 и выражение (1) принимает вид:

т (0! II \

= (3)

а минимального значения - при ф= 180°

ю

'J««'«

(4)

/+ А',

Неравномерность вращения рабочего органа оценивается коэффициентом неравномерности ■ Выражение коэффициента неравномерности вращения для недомою кривошипа находят по формуле:

Ы ч I'

¿1"с (5)

л> / - А'/

Угловые ускорения шатуна и ведомого кривошипа плоского механизма определяются из выражении:

сг= -

wf cos(<p + <ру)

м to ; cos(v» +

f! = " ~-'. --(7)

k, s in(V г, - V ц)

На рисунке 2 приведены графики изменения угловой скорости н углового ускорения i;"ведомого кривошипа при постоянной угловой скоросл (ti>, = I) входного звена при разных значениях iff нч которых следует, что < увеличением значения Л',, общий характер кинематики недомою кривошипа ш меняется, а увеличивается амплитуда, происходит увеличение максимальны) значений угловой скорости и углового ускорения выходного вала механизма чтс\ как показали дальнейшие исследования,способствует повышению камееш: смесн-и уменьшению времени смешивания.

Угловую скорость и угловое ускорение пространственною механизм; привода определяют из выражения: „. casa

-:--<о, (8)

I-swa •costp

где tó| - угловая скорость ведущего кривошипа, с'1; а- угол скрещивания осей шарниров.

и

Максимального значения угловая скороси. выходного кривошипа достигает при <р = 0° = С'"" ■ ■ (Г}) I + sin а

""" ,0, . (10) sin и

а минимального - при <¡>=180° « ,„,,„ = - —'—

1 - МП

Коэффициент неравномерности вращения ведомого кривошипа определяется по формуле:

ó"=2tga (11)

Следовательно, коэффициент неравномерности вращения ¿"зависит от угла скрещивания а шарниров Л и В.

Учитывая, что —= ¡¡ можно сделать вывод о том, что изменение ко-s'tna

эффнцпента неравномерности вращения связано с изменением параметров всех звеньев механизма, т.е.' длин звеньев и углов скрещивания осей шарниров.

Продифференцировав выражение (S), найдем угловое ускорение выходного кривошипа:

.. sin 2а silt (р 2

ТГ,—:-7 е0' 02)

2( 1 - sin a cos <р) Изменения угловой скорости и ускорения ведомого звена пространственного механизма привода в течении одного оборота происходят по аналогичному закону с плоским механизмом привода (рис.2).

Однако, изготовление и эксплуатация пространственного механизма при-зода более сложно, поэтому ятя дальнейших исследований был выбран пло-:кий механизм привода смесителя.

В теоретической части работы также выполнен силовой анализ механизма привода смесителя, который заключается в определении давлений в тарифных узлах и внешнего (приводного) момента, приложенного к входному 1вену (валу).

Анализ сил механизма привода проводился при следующих допущениях:

5

Род/с

Г

{

о

<е _

Рис.2 а. Птмснснис упонин скорости неломок» кривошипа ^"плоского механизма и зависимости от угла монорота ^ ведущего звена: I {{<р) при к4 0,2; -II <,?) при к(-0,5; 3-«\"1<л') "Г" к.г 0,6

»1 II I II I И I

---------'

с"--------— —4

о —Гч

-¿3?« ^ ——————————

Рис.2 б. Изменение углового ускорения ведомого звена плоского механизма с~в зависимости от угла попорота ^ полущето тепа: I -1'(<,•>) при к4=0,2; 2--сГ=Д «>) при к,=0,5; 3- V) при к^О.б;

V \ * /

ч

—> 1 ас 'Г -

60 120 180 240 300 360'

5 \

/ \

/ , V > А \

6 0 й ю V ■

\ 48 Ю <е - 51 X 31

\\ У ' 1 /

« \ ¥ /

\ 41 /

{Ъ

рассматривался установившийся режим работы смесителя;

силами трения в шарнирных узлах ввиду их относительной малости пренеб-

егаем.

При рассмотрении динамического равновесия (рис.3) определялись дав-ення, действующие в звеньях механизма, с учетом консфуктшшых парамет-ои и прочностных свойств реального механизма привода. Момент сопротнп-ення среды определяли из выражения:

М, = с^Ьш2}грН4, (13)

де с - коэффициент сопротивления среды; у - удельный вес жидкости, кг/м1; g -скорение свободного падения, м/с"; Ь - высота лопатки, м; К - радиус лопатки, м; >яр - средняя угловая скорость выходного кривошипа; с'1.

Пр 1 соетапленни уравнений сил и моментов были использованы направ-.чюшне косинусы. Н конечном итоге после преобразований получены необходимее уравнения, позволяющие определить давления во всех шарнирах А,В, С и О. 1олучена формула для определения приводного момента смесителя:

Ч = '/

д- . ,, , )• ,, . Мн!ан(<р3,+<рг) М.ут(р2,

12я'и<р3] 1)ЯЩ}2

/й)

де (/(.--масса шатуна; проекции ускорения центра масс шатуна; (/> - угол

юворога иед> шею звена; //, />, - длины звеньев механизма привода, соотвег-тненно исдущего кривошипа, шатуна, ведомого кривошипа; фд, ср32 - углы иаимного расположения звеньев механизма; Ми, М» - суммы моментов сил )тноен1елыю шарниров В и О.

Рис.3 Расчетная схема механизма привода смесителя:

1 - ведущий кривошип; 2 - шатун; 3 • ведомый кривошип; 4 - с танина.

Этот же момент был найден, используя принцип возможных пере.мещени на основании которого получили выражение:

м/ = -—(Ми2<о3+и;2У?2+П>и2У/2+М3соз), (15) со, к '

где Ми2 - главный момент сил инерции шатуна, Кз^Из " проекции главно! вектора сил шатуна на оси координат; ,К/, - проекции скорости центра ма шатуна.

При рассмотрении механизма в статике без учета сил трения был определ! угол давления. Положительные результаты работоспособности механизма пабл! даются при величине угла давления, равном 20°,..90", дальнейшее увеличение е может привести к самоторможению механизма.

Величины давлений а шарнирах механизма привода и приводного момен изменяются от положения входного звена и достигают своих максимальш значений при <р=0°...30о н <р=3300...3б0°. Поэтому для практических расчетов

«

прочность звеньев и деталей при проектировании новых механизмов привода достаточны расчеты при указанных интервалах угла поворота <р. Это значительно снижает трудоемкость отмеченных расчетов.

Характер изменения приводного момента М|, полученный двумя различными способами, совпадает, что подтверждает правильность расчета и позволяет рассчитывать потребную мощность привода.

В ТР1-ТЫ-Й ГЛАВК: "Протрамма и методика экспериментальных исследований" представлены программа и методики экспериментальных исследований и ортогонального планирования экспериментов при смешивании жидких и сыпучих смесей; дается описание экспериментальной установки и специального измерительного оборудования, используемого в опытах, методика обработки и оценки точности полученных результатов.

Лабораторные исследования проводились на модели смесителя, конструкция которой позволяла проводть процесс смешивания вязких сред в широком диапазоне различных режимов и с изменением необходимых конструктивных параметров и наблюдать за процессом смешивания в стеклянном корпусе смесителя. Динамическая вязкость среды ЦО изменялась от 0,03 до 0,87 Ма-с.

Лабораюрно-пронзподственные исследования по жидкостному смесеобразованию проводились на экспериментальной установке рнс.4, позволяющей получить дна режима работы смесителя: с постоянной и переменной угловыми скоростями. Шменение частоты вращения рабочего органа осуществлялось через электромагнитную муфту при помощи выпрямителя тока ВСЛ-5. Применение специально-разработанного прибора (дифференциатора) позволило при помощи самописца 113020-3 записать изменение угла поворота, угловой скорости и углового ускорения рабочего органа смесителя в течении одного оборота.

ПМС-0,4; 4 - электродвигатель АОГ12-1 1-4; 5 - выпрямитель тока ВС'А-5; 6 -

магнитный пускатель; 7 - резистор переменный; 8 - самописец Н3020-3; 9 -прибор питания "АГАТ'; 10 - дифференциатор; 11 - блок питания

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований и анализ" представлены основные результаты лабораторных и лаборатор: производственных экспериментов.

Результаты лабораторных экспериментов по смешиванию и замеру потребной мощности в зависимости от конструктивных параметров представлены на рис.5 из которого следует, что время смешивания сокращается при переменной угловой скорости рабочего органа смесителя (при К| = О,2..0,8) по сравнению со смесителем с постоянной угловой скоростью (при К4 = 0) на 30...50 % и мвнеммостй от состояния среды. Потребная же мощность на смешивание

возрастает с увеличением отношения длин звеньев - К4, при чем зависимость Р~ЦК4) параболическая.

50 О

50 40' 30 20 10

1 1 1 1 1 1 \ / (

8 ; ! ! ! / / 1

ч ! ^ _1 ! г / / /

»1 Л.

1

1 1

95 &т

80

"I

50 р 33 20

О 0,1

0.25 К4

0.55

0.7

Ри<- 5. Зависимости мощности (Р) и времени смешивания (I) от соотношения длин звеньев к4 механизма привода: 1-1'-~Г(к4); 2-1= Г(к4).

В лабораюрно-ироизнодственных экспериментах исследовалось влияние час им м вращения рабочего органа, времени смешивания и коэффициента неравномерное! и вращения на качество смеси, которое осуществлялось методом полного факторного эксперимента. За основу критерия оценки качества смешивания ирнняг коэффициент неоднородности смеси. В результате опытных данных получено адекватное уравнение регрессии, описывающее изменение содержания кон фольного компонента в смеси У от времени смешивания Х|, часто! 1.1 вращении и ко >ффнцнента неравномерности вращения Хэ.

V- 21158<.3->2,375Х,-И),7737Хг 0.02875Х). (16)

Анализ уравнения регрессии и полученных данных, представленных на рис.6 и 7 показывают, что качество смешивания, которые оценивают коэффициентом неоднородности смеси (\'с), соответствует зоотехническим требованиям (V с= 15 %),и удельные энергозатраты процесса минимальные при частоте вращения ведущего кривошипа 60 мин"', коэффициенте неравномерности вращения 8 = 0£. При дальнейшем увеличении частоты вращения резко возрастает потребная мощность.

Результаты исследований по проверке аналитических выражений угловой скорости и углового ускорения показали, что общий характер теоретических и экспериментальных кривых совпадает достаточно близко, при этом экспериментально определенные значения угловой скорости и углового ускорения на 5-8 % меньше теоретических. Следовательно, аналитические выражения (2) и (7), достаточно точно описывают изменение угловой скорости и углового ускорения рабочего органа смесителя и их можно использовать при расчете и проектировании смесителей.

В диссертации приведены результаты исследований конструктивных и технологических параметров шнекового смесителя с переменной угловой скоростью на процессе смесеобразования сыпучих компонентов. В лабораторных опытах изучалось влияние частоты вращения шнека, время смешивания и коэффициента неравномерности вращения на качество смешивания, которое осуществлялось методом ортогонального центрального композиционного планирования. При проведении опытов осуществлялось определение потребной мощности и коэффициента неоднородности смеси. В результате обработки опытных данных получено адекватное уравнение регрессий, описывающее изменение коэффициента неоднородности смеси У от частоты вращения шнеке X), времени смешивания Х2, коэффициента неравномерности вращения Х3. У= 7,6-1,0125Хг4,055Хг1,2425Х?+5,057Х;Л (17)

13 пин 15

Рис.6. Зависимости коэффициента неоднородности смеси (V..) от времени ее смешивания (I): 1- 6="0; 2- 5=0.41; 3- 5-0,6; 4- о ^0,74

5,5

В/ги/ кг

4$

э

ь

1,5

2&00 Вт

то

| /200 Р

600 400

■1 .....I V --------- ------ - ----- - 1 1•

-.....— -------Д- --------- --------- 4 ----у / Г 1---- /

\

\ / /

------ N \ ч_______/

<1 ___ к ...... ■

50

У

/а

т

35 30 25

20 /5 10 5

/5

30

60

75 пин'

Рис,7. 'Зависимости погребной мощности (Р), удельных энергозатрат (Э), ко »ффимиопIа неоднородности смеси от частоты вращения ведущего кршининна (и): I -1* Г(п); 2- ')Н(п); 3 - \'с=Дп)

Анализ уравнения регрессии н полученных результатов показывает, что с увеличением коэффициента неравномерности вращения качество смеси повышается. Удельный расход электроэнергии при использовании переменной угловой скорости вращения меньше, чем в смесителе с постоянной угловой скоростью (1,3 Вт ч/кг при переменной угловой скорости против 2,0 Вт ч/кг - при постоянной угловой скорости) при достижении одинакового качества смеси за счет уменьшения времени на смешивание. Оптимальный режим сме1 ивання достигается при коэффициенте неравномерности вращения равным 0,6 и угловой скорости вращения равной 120 мин'1.

Производственные испытания смесителя при жидкостном смесеобразовании проводились в опытно-ироизводственион» хозяйстве "Столбищенское" Лаишевского района в технологической линии кормоцеха по приготовлению кормовой смеси для дойного стада.

В производственных условиях цеха М26 ПО "ТАСМА" проводились испытания механизма привода смесителя с переменной угловой скоростью на стандартном реакторе РСЭрн-1,0-1. Испытания механизма привода смесителя с переменной угловой скоростью на вертикальном шнековом смесителе, входящем в состав малогабаритного комбикормового агрегата АКМ-8 (рис.8), проводились в производственных условиях Учхоза Казанской государственной сельскохозяйственной академии. .

В диссертации приведена экономическая эффективность разработанного смесителя с переменной угловой скоростью. Годовой экономический эффект составил 2754 тыс. рублей (в иенах 1997 г.), по удельным показателям металлоемкости и энергоемкости разработанная конструкция превосходит базовый вариант.

с транспортером

3 - смеситель микроэлементов; 6 - универсальный измельчитель "КАМА",

О-— микроэлементы;

-зерновые; —§-»—бобовые; -*-«— - минеральные добавки

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ II РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ современного состояния вопроса по смешиванию кормов I пналр < конструкции указывает на то, что до настоящего времени в сельскохо зяйственном производстве практически не используются смесители с перемен ной угловой скоростью вращения, хотя в других отраслях народного хозяйств применяются достаточно хорошо.

2. Разработан смеситель кормов с переменной угловой скоростью враше ния органа (авт. свид. К» 1769941), который позволяет изменять коэффиинеп неравномерности, вращения рабочего органа от 0,2 до 1,33 в зависимости о свойств смешиваемых компонентов, что позволяет сократить время смешнва ния на 20..50 % и повысить качество смеси, т.е. получить коэффициент неодпп родности смеси равный 5 %.

3. Обоснованы конструктивные параметры механизма привода смесител с переменной угловой скоростью вращения для регулирования неравномерно сти вращения длину ведущего кривошипа следует принимать в пределах от 4' до 100 мм, а расстояние между осями вращения ведущего и ведомою крива шипов - 20 мм.

4. Определены важнейшие характеристики нового механизма привод смесителя и в частности: усилия, в шарнирах механизма; приводной момен рабочего органа смесителя, а также угол давления, который следует выбирать пределах 20...70°. Полученные результаты могут быть использованы при раз работке и проектировании смесителей кормов данного типа.

5. Экспериментальные исследования и аналитические выражения п расчету угловой скорости и ускорения рабочего органа показали их близкуг совместимость, Разница между теоретическими и экспериментальными дан ными составляет 5...8%,

6. Сравнительный анализ работы смесителей с переменной и постоянной ювыми скоростями рабочего органа в составе технологической линии прн-говлення кормовых смесей показал, что энергоемкость процесса смешивания рмов при использовании разработанного смесителя меньше на 40 %, пронзительность выше на 30%, по сравнению с серийным, при одинаковых каче-зенных показателях.

7. Результаты исследований использованы в ПО "ТАСМА" и ОПХ толбишенское" Лаишевского района Республики Татарстан при разработке нструкцин механизма привода смесителей АЗМ-08 и РСЭрч-1,0-1.

8. Производственные испытания показали высокую надежность и работо-особность в технологических линиях приготовления кормов для животных, ономнческнй аффект от использования смесителя с переменной угловой эростью в сельском хозяйстве составляет 2 754 тыс. руб,(в ценах 1997 г.)

По теме диссертации опу бликованы следующие работы; A.C. Si 1769941. Аппарат с нестационарным процессом перемешивания / ^аров П.Г., Мудров А.Г., Матяишн A.B. Опубл. в Б.И. № 39, 1992. Матяшин A.B. Мешалки с переменным вращением рабочего органа // Тезисы кладов республиканской научно-практической конференции: в 2-х ч, 1Жншн, СХИ,- Казань, 1990. -С. 125-127.

Матяшмн A.B., Галнуллин Ш.Р. Новый механизм привода мешалки // Ин-

рм. листок № 2Й9-93, Татарский ЦНТИ. - Казань, 1993, - 3 с.

Магяшин A.B. Анализ конструкций приводов с нестационарным движением

шалок // Сб. науч. трудов молод, учен, и асп. Казан. СХИ. - Казань, 1994. -

78-82.

Матяшин A.B. О результатах испытаний мешалки с нестационарным движе-см рабочего органа // Сб. науч. трудов молод, учен, и асп. Казан. СХИ, - Kalb, 1994. - С. 82 - 84.

6. Матяшин A.B. Влияние нестационарного движения мешалки на качест смешивания кормовых смесей // Материалы юбилейной научной конференц! В 2-х ч. 4.2. - Ижевск.: Экспертиза, 1995. - С.35-36.

7. Зиганшнн Б.Г., Матяшин A.B., Мухаметдинов М.Н. Механизация пригот< ления кормов. / Методические указания к лабораторно-практическим занятш Часть 1./ Казан. ГСХА!- Казань, 1997. - 83 с.

8. Матяшин A.B. Повышение эффективности вертикального смесителя корме Сб. трудов молод, учен. Казан, СХИ. - Казань, 1996. - С.43 - 46.

9. Матяшин A.B. Анализ сил, действующих в механизме привода смесител переменной угловой скоростью рабочего вала И Тез. докл. Международной учно-технической конференции. - Набережные Челны: Кам.П.И., 1997. - С. 1 74.

10. Обоснование конструктивных параметров и режима рабпгы агрегата ; приготовления комбикормов и кормосмссей. // Отчет о ПИР. / Казан. СХИ; < авторы Волков И.Е., Матяшин A.B., Зиганшин Б.Г.; № ГР 01.9.40 001094; И № 02.9.50 004149. - Казань, 1993.

11. Разработать и внедрить технологическую лниию с комплексом малогя рнтного оборудования для приготовления комбикормов. // Отчет о НИР./ зан. СХИ; Соавторы Волков И.Е., Матяшин A.B., Зиганшин Б.Г.; № ГР 01.S 009461; Инв. № 02.9.5 50 004228. - Казань, 1994.

12. Совершенствовать технические средства приготовления кормов. // Отче НИР./ Казан. СХИ; Соавторы Волков И.Е., Матяшин A.B., Берим Г.О.; № 0L.9.40 002708; Инв. № 02.9.50 004149. - Казань, 1992.

Лицензия на издательскую деятельность N146 от 6.07.1995г. '

Формат 60x84/16 ТиражЮО. Подписано к печати13.03 S8r.

Печать офсетная. Усл. п.л Д, 00. Заказ45

Издательство КГСХА/420015 г. Казань, ул. К.Марксе, 65

Отпечатано в офсетной лаборатории КГСХА.

420015 г.Казань, ул.К.Маркса, 65. Казанская государственная

сельскохозяйственная академия. Лицензия № 0115 от 3.03.1998 г.