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

2'I 0 9 9 е

Всесоюзный ордена «Знак Почета» сельскохозяйственный институт заочного образования (ВСХИЗО)

На правах рукописи ЭШДАВЛАТОВ Эшпулат Узакович

УДК 631.363.

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ СМЕСИТЕЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКОЙ КОРМОВ

Специальность 05.20.01 — «Механизация сельскохозяйственного производства»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Балашиха 1990

Работа выполнена на кафедре механизации животновод-Вгсссюзного ордена «Знак Почета» сельскохозяйствеи-^ заочного образования (ВСХИЗО) и в лабора-

тории машин н комплектов оборудования для приготовления кормосмесей на свиноводческих фермах Всесоюзного научно-исследовательского института комплексных проблем машиностроения для животноводства и кормопроизводства

(ВНИИКОМЖ).

Научный руководитель —доктор технических наук,

профессор М. И. ИСКАНДАРЯН

Официальные оппоненты — член-корреспондент ВАСХНИЛ,

доктор технических наук, - , профессор В. И. СЫРОВАТКА

кандидат технических наук, доцент И. Е. КАРНАУХОВ

Ведущее предприятие — ГСКБ по машинам для свиноводческих комплексов и ферм, г. Умань.,

Защита состоится « /О » ¿уС1 7 1990 г. в /О ч. РР мин. на заседании специализированного Совета К120.30.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук во Всесоюзном ордена «Знак Почета» сельскохозяйственном институте заочного образования (ВСХЙЗО).

Адрес: 143900, Московская область, г. Балашиха-8, ВСХИЗО, специализированный Совет К 120.30.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСХИЗО.

, Автореферат разослан « 7 » <£^/^7/'^/} / 1990 г.

I

А. Д. ПЕТРЕНКО.

Ученый секретарь специализированного Совета

ч

* / ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. I

темн. Среди комплекса мероприятий, направлешшх з интенсификацию яивотноводства, одно из центральных мест занима-г производство и приготовление кормой. При этой особое значение ридается обеспеченности хозяйств собственными кормами, улучшению х качества, наиболее эффективному их ^пользованию при наимень-их затратах труда и средств.

Одно из основных условий рационального использования кормов -балансированность рационов по основти питательным веществам, ротеину, макро- и микроэлементам, витаминам. Наиболее эффективны этом с!шсле полнорапионные кормовые омеси. При этом смешиэание вляетсл основной операцией,

В настоящее время для приготовления вла.тлшх кормосмесей с □пользованием сочных и зеленых кормов в кормоцехах свиноводчес-их ферм и комплексов применяются смесители периодического дейо-ия о тепловой обработкой кормов. Однако, порционпые смесители меют низкую производительность, высокую энерго- и металлоемкость,' ериодический пр1Ш1Шп их действия усложняет осуществление полной еханизации и автоматизации кормоприготовления.

. Поэтому весьма актуальны исследование и разработка прогрои-илных реоурсо- и энергосберегающих технологий и эффективных оред- : тв механизация приготовления поляораиионяых кормовых смесей на ;

I 1

овременном этапе развития животноводства, а такжо улучшение ка-ественных показателей кормосмеоеЛ путем совершенотвованпя ионст-укшш и параметров змесителей.

Цель работы состоит в теоретическом исследовании и экспери-ентальном обосновании выбора техйолог-чейкой схемы, параметров и ежимов работы смесителя непрерывного действия о тепловой обработ-ой кормов. Для достижения поставленной цели .необходимо:

разработать проект технических требований и выбрать конструкции о-технологическуп схему смесителя непрерывного действия с епловой обработкой кормов;

определить и уточнить некоторые физико-механические свойст-а смешиваемая кормових компонентов;

исследовать работай ароцесо в смзо^тбле и влияние формы ка-еры смешивания на качество конечной продукция, производитель-ость смесителя и расход энергии на осуществление гехнологическо-о процесса;

проиэвюти исследования рроцесоа тепловой обработки кормооме-oii при непрерывном потоке смешивания;

исследовать смеситель в лабораторных и лроизводственных условиях; на основании этих исследований уточнить его ооновные конструктивно-технологические параметры j

оптимизировать режим работы н конструктивные параметры предлагаемо о смесителя{

экономически обосновать целесообразность применения смесителя непрерывного действия о тепловой обработкой кормов.

Объектами исследования является кормовые компоненты (измельченная свекла, зеленая касса, силос, концентраты и др,), лабораторная установка и технологическая линия приготовления кормосмеоей, включающая смеситель непрерывного действия с тепловой обработкой кормов.

Методика исследования. Лабораторные и хозяйственные-иооледо-вания смесителя непрерывного действия проводилиоь в ооотиетс.внк с прог эммой i: методикой испытаний по ОСТ 70,19,2-63 и £ соответствии с частично измененными типовыми методиками определения качества смешивания кормов М 29,055-87,

В работе применяли приборы и приспособления, выбранные согласно дейотвуюдам ОСТам на испытание нормоприготовительных машин с ' внесением частичных уточнений, Резулы'аты экспериментальных исследовании обработаны методами математичеокой статистики, Реяим работа смесителя оптимизирован методом математического планирования экспериментов. Регрессивный анализ оптимизации выполнен о помощью

эт.

Научная новизна. Обоснована возможность применения смесителя непрерывного действия с тепловой обработкой кормов дат смешивания влахпнх кормовых компонентов и для тепловой обработки в вимяее время в лшш>х приготовления кормосмесей в кормоцехах свиноводческих ферм и комплексов. Предложена новая энергосберегающая конструкция смесителя непрерывного действия о тепловой обработкой кормов, позволяющая производить перемешивание кормов о более высокой производительностью : получать качество смешивания более 9С$,

Получены теоретически и подтверждены экспериментально матема- > тич< кие зависимости, характеризующие траектории гчижения кормовых ! масс при их смешивании и тепловой обработке и определяющие параметры смесителя. Установлены оптимальные параметр! и режимы работы смесителя. Конструкция смесителя защищена авторски.; свидетельством 2. 1

i I4650I6.

Практическая ценность. Применение смесителя.позволяет снизить нергоемкооть технологичеокого процесса без снижения качества кор-юсмеои, повысить производительность в 2,5 раза по сравнению с су-¡еотвуюцими смесителями порционного дейотвия при тепловой обработ-:е кормов в зимнее время и снизить металлоемкость не менее чем в ' раза. Результаты исследований, методика расчета и разработанный омплект чертеяой смесителя могут быть использованы проектно-тех-ологическими организациями при проектировании новых и реконструк-1ии действующих кормоцехов свиноводческих ферм и комплексов.

Реализация результатов последовандй. Результаты исследования ереданн в ГОКБ по машинам для свинозодческих комплексов и ферм '.Умани для разработки й внедрения в производство. Разработанный изготовленный опытный образец смесителя внедрен в оовхозе *Кро-овокмй" я йа племз^воде "Петровское" Московской облаоти»

Разработан Проект исходных требований на смеситель; проект пе-едан во ВШШШИШЭСХ для утверждения. Годовой экономя' ,ский эф-ект от внедрения одной машины составит 847 руб.

Апробация работы* Основные положения диссертационной работы бсущгнн на научно-технических конференциях ВСХИЗО (1986-198Я ггД ! НИЙКСШ .<1987-1988 гг.) и Карпинского филиала ТЙГШСХ (1989 г.). j

Публккацйй. Ооновные положения диссертационной работы опубли-овакы в 3 научных статьях и в одном авторском свидетельстве.

Структура а объем работы. Диссертационная работа состоят из . ведения* б глав, выводов и пред.. лгекий. Содержанка дисеертацион-ой работы излокенс, на 176 страницах матйяописного текста и вялкк ает 43 рисунка, 7 таблиц. Библиография включает 108 яаимено-аний. Приложения на 27 страницах»

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ«

•

Введение. Обоснована актуальность диссертационной работа» i сведены способы приготовления кормоомесей на основе зеленых, эчянх и концентрированных кормов, описаны требования, предагвяй-лые я смесителям, кратко изложены цель а задачи работы.

Глава I. "Состояние вопроса, цель я задачи исследовав а", а основании изучения литературных историков йоказана необходи-эсть приготовления влаяяых кормовых смесей и нагревания переох-агденных кормов в зимнее время. Обоснован выбор смесителя непре-

3.

равного действия для смешивания влажных кормов в кормоцехах свиноводческих ферм и ко.,.ллекоов. Проанализированы существуадие смесители непрерывного действия, даны юс оценки. Рассмотрено устройство и описан процесс работы известных смесителей непрерывного действия. Следует сказать, что они применяются в основном для приготовления кормосмесей для крупного рогатого скота. Кроме того, в этих пкесигелях отсутствуют -зхнические средства, которые обеспечивали бы при необходимости нагревание переохлаждению: кормов.

На основании анализа влияния формы камеры оыешивг-лия на технологический процесс можно считать, что наличие свободного пространства между крышкой а рабочим органом смесителя обеспечивчег хаотическое движение частиц корма после удара кормовой массы о крышку, вследствие чего улучшаются условия смешивания. Целесообразно снабдить камеру смешивания яршякой такой форш, которая обеапечивала бы расчленение подброшенной кормовой массы и направляла бы движение отраязнной частида до ходу вращения винта.

Произведен анализ теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания в смесителе непрерывного действия, различных методов определения критерия смешивания и методик определения коэффициента заполнение смесителя.

В ходе изучения состояния вопроса определены и сформулированы основные задачи исследований в диссертационной работе,

2 глава. "Технические требования и обоснование конструктивно технологической схемы смесителя непрерывного действия". В проекте технических требований учтены назначение смеоигеля, зона применения и услоьия работы. Рекомендована конструктивно-технологическая схема смесителя, выполняющего операции смешивания и смешивания с нагреванием переохлажденных кормов в зимнее время, т.е. более пол но соответствующего техническим требованиям,

здлагаемая конструкция смесителя с тепловой обработкой кор ыов вклычает смонтированный на раые корпус с крышкой, загрузочный и выгрузочный шлюзовые затворы, двухзаходный винт с разрывами мел ду винтами, парораспределитель и Привод (рисД).

Для обеспечения качественного смешивания нор;,:об и снижения энергоемкости процесса, крышка выполнена в виде трехгранного коре 'а, одна грань которого является огр'накэдей. Расположение отражав: щей граня под заданным углом обеспечивает возврат частиц норма в зону винта, не совпадающую с зоной выброса.

л-л

Рис.1. Схема смесителя непрерывного действия с тепловой

обработкой крм^в: 1, 5 - шлюзовые затворы с г,'¡сводами; 2 - крышка; I - паропровод; 4 - мотор-редуктор; 6 - кожух; 7 - винт; 8 - парора определите ль. •

Для снижения потерь пара чере~ загрузочную и выгрузную гор-ловиш' смесителя, установлены шлюзовые затворы лопастного типа. Привод шлюзовых затворов осуществляется от индивидуальных моторов-редукторов.

Парораспредегтельная труба установлена выше осп винта вдоль смесителя по правой его стороне (по ходу технол^гичесгого прсцес-са) внутри колуха, что исключает потери пара в окружавадо среду.

В качестве перемешивающего и транспортирующего рабочего органа выбран двухзаходкый винт о прерывистыми витками.

Рабочий пооцесс смешивания протекает следующим обрезом. Предварительно подготовленные (измельченные) кормовые компоненты непрерывным потоком поступают в загрузочную горловину шлюзовое затвора. Далее кормовые компоненты поступают на витки винта. Линт, перемещая корм вдоль шпеней части кохуха смесителя, отбрасывает корм вверх; подброшенные кормовые массы, ударяясь о крышку смесителя рас меняются и снова возвращаются на шит..Этот цикг повторится по всей длине смесителя. Такой способ смешивания с многократным продольным перемешиванием и подбрасыванием кормов обеспечивает более благоприятные условия для смешивания. Готовая кормосмесь, выходя из выгрузного шлюзового затвора, поступает на транспортер. При перемешивании переохлажденных кормовых компонентов (в'зимн-"; гремя) в смеситель подается пар.

Глава 3. "Теоретическая часть". В этой главе выбрана фор:/-* ' камеры смешивания, рассмотрена траектория движения чс;тииы в эгзк-

симости от угла наклона отраяающей плоскости крышки, 'влияющая на производительность смесителя, энергоемкость технологического процесса, расход пара на нагревание кормосмесей и т.д.

Обоснована необходимость снабжения смесителя крышкой в виде трехгранного короба, исключающей дополнительное сопротивление вращению винта из-за воздействия отраженных от крышки кормовых касс. При этом отражающая плоскость иапрабляет "аатица на иргвую огоро- , ну виата по ходу вращения. В этом случае чаотиш На создают торыо- ! зящпе с или сопротивления к отдают свой кинетическую энергию винту, тем самым снижая потребную мощность при работе смесителя. Кроме того, увеличивается путь подброшенных чаотпц в свободном пространстве и создаются хорошие условий для раочлшшнпя и разделения Уас- , си. В результате улучшается качество о^епшбаиий но срашеиав б не- ! мерой смешивания см8айТеля, снабкешюго йяоашш 1Ш! колукруглШ'Ш крышками (рие^Й)» 2'

?ие»2. Схема.траектории дмжения частиц при разной £орме кратки клешелш а) о плоской хфиийой} б) с полукруглой крышюйГй) о к|ышкой в виде Трехгранного Короба

Дшт определения оятийальйого угла ПаМоПа отражающей плоской-г и крышки псоледонайа кйИематййа лшшШ Частпш в камере пкепж-ванип (см,рис»3)»0 изменением угла наклона отраааЫцей плоскости крышки > Оь угол стракешш увелйчкйаетог. одновременно увеличивается значение Кет/Льтйруюшгй скорости ¡¿> и изменяется ее направление, совпадающее с окружной скоробтьь йинта» Когда . направление двизеяия отраженных частиц будет касательно я оКруа-нссти винта, направление скорости отраженных частиц Упер и округе-

Г4-

с.

цйЯ скорость шита УоЛ совпадают, то есть результирующая ско-роогь достигает максимального значения и частицы не создают дополнительное сопротивление вращению винта.

Для упрощений расчета и определения оптимального угла наклона ограйающеЙ плоскости принимаем, что Уастида норма является упругой. При таком допущении.угол удара чаотида об отражающую плоскость ярь/шки равен углу отражения; Из схема (рис.3) видное что отреаой линий ВО является биосектрюзой угла« образованной траекторией движения частики В результате этого получаются два равносторонних треугольника а ОАВ и йОК^В. Здесь ОА = , АВ =

----Для определена значения Ы4 , определяв ^ й ^ из оо-

отЯошеийЯ ;

г)М ■ (I)

Угод наклона отражающей штоскоотп крышки будет

я У, * Т* "МС-ЬрШ . (2)

Осевая скорость Уп массы является одним яэ факторов, влияющих на производительность винтового смесителя. Скорость Уп можно определить по формула

ч (3) -

7.

где - шаг штивки винта, м; Т- общее время прохождения частицы цо шагу винта, с В сеою очередь

Г = Т, + Тг +Т3 + Т4 , (4)

где 7] - время перемещения частицу по навивке винта, с,- 7Ц- время полога частиц при их подбрасывании, с ; Т3 - время движения частиц с ьичтом после их отражения, с; "Ц- время задержки частиц из-за наличия смещения мекду соседними навивками винта, с.

Для определения Т( ппшишаем, что при полете частиц продольного перемещения не будет, тогда Б„аш воздействия первой (или одной) навивки в ля та мело определить по формуле

Г, - [$'¿¡71 (<* +/„ )]/{од-Х' 51ЯСЛ'3гп/з), (5)

где со - угловая скорость винта, рад/с'; г - р^да/о винта, м; о/ - угол подъема винтовой линии; /30 угол между векторами переносной Упер и абсолютной скоростей,

Время полета Гг определено в результате решения уравнений движения дог' подброшенных частиц

с начал ними условиями п уравнений движения для огр'ае.пшх частиц:

"•ж-;-"--

с начальными условиями

к--К/' ¿г^о-.х^о-, гее*л; 1/Хге* У^зшгр,

После решения э-ых уравнений, по. уча ем

2у )/п , (6)

СО„ - у.лова., скорость винта, обеспечивающая полет частиц до

точки Л" (см.рчс.4), при условии, что чйстицэ абсолютно упругуя, рад/с.

Со.

2 -ь

)0Л!ъ\ ' (9)

Отраженная частица, пооле соприкосновения с винтом' в точке Д>, вращает ^ вместе с ним до встречи с яояухом, то есть до точки С (см.рмс.4). Время Т3, затрачиваемое на двиаение частиц от точки Л до точки С моано определить по формуле

(яг з тс^ £ )/ю.

По иотечении времени нахождения под воздействием первого витка частина выходит из зоны дейотвня первого витка и через определенное врем входит в зону действия второго витка, Так как второй виток

навивки смещен относительно первого на угол 31л ¡2 , то % « ая/я'й) 5

Рио14« Схема для расчета времени движения частиц

(II)

где X - Число ваходов витка.

Истинное значение угловой скорости винта определено по формуле

(л)

Лл

(12)

где /¥я- коэффициент воостановления материала.

Производительность смесителя определена п. общеизвестной формуле

(13)

где площадь поперечного сечения камеры смешивания» м2; /> -плотность нормсомеси, иг/м3} У* ~ коэффициент заполнения камеры смешивания.

Мощность, потребную на технологиге»-кий процесс, можно опреде-

^итл по Формуле

где И' - коэффициент, учитывающий сопротивление движению маториа-ла по колеуху винта; / - длина омеоителя, м; д - ускорение свободного падения, м/оеи2,

Определен гакне расход пара р учетом потерь при выгрузке готовой иормосмесн по формуле

где ^ - расход пара на нагревание продукта, кг/ч; <£г - расход пара на нагревание отенок смесителя, кг/ч; ^ - потери пара в,окружающую ореду через стенки короуза омеентеля, кг/ч; С - коэффициент, учитывающий потери пара при выгрузив готовой нормоомеои. Глава 4. ''Эксперииенталхнай часть", В этой главе приведена описание экспериментальной установки и се оснащения( программа, частные методики и результата экспериментальных исследований*

Экспериментальные исследования Проведены на установке, выполненной в двух вариантах, Первый вариант включает а себя следующее смеситель с рабочей длиной 2,0 и, снабженный тремя типами крышек • плоской, полукруглой» с выпуклостью наружу и крышкой в виде короба; подающий транспортер длиной 3,5 м с дозатором; выгрузной трай( портер длиной 3,5 м, сиабкейшЙ ячейками г пульт управления я контрольно-измерительные прибора.

Первый вариант экспериментальной установки был использовал для определения влияния формы камера смешивания на качество смешивания, производительность й энергоемкость процесса.

Второй вариант включает в себя следующее} смеситель с рабочей длиной 4,0 м, снабкекный шлюзовиками и парораспределителя;,ч&\ подающий транспортер длиной 6,5 м с дозатором; Выгрузной.транспортер длиной 3,5 ы с ячейками; пульт управления и контрольно-измерительные приборы. .

Второй вар!йнг экспериментальной установки бил использован для определения угла наклона отражающей плоскости крышкй, качества смешивания, производительности омеечтеля, энергоемкости процесса, степени нагрева переохлажденных кормов, расхода пара и др.

Программой экспериментальных исследований предусматривалось уточнение физико-механических -воКств кормовых компонентов и конт-

рольного компонента, исследование рабом смесителя, оптимизация процесса омешивайия и испытание смесителя в хозяйственна* условиях, Выли иобледовшш физико-механические свойства измельченных Корнеплодов, зеленых кормов к контрольного компонента - зерен ячменя. Кормовая спекла (измельченная) имела олэдующие физнко-меха-ничеойио свойства (средние значения): влажноогь - 0511,' плотность -680 кг/м3, угол естественного откоса - 39°, козгТфициен- трення по стаж - 0,68« беленая Мааса (измельченный клевер) имела влаиность 78,^1 плотность - 820 кг/м9) Угол естественного откоса - 48°, коэффициент трений i.o стал« " Ö,SS. Комбикорма (стандартные) кнели влажность Iö,5,1, платность - 516 кг/м5 j угол естественного откоса - 34°, коэф^шентГ тьенй# по стали - 0,52. Фнапко-механичеокие опойства контрольного компонента были следующие! средневзвешенный дйаштр зерен 4,4 мм, плотность - 595 itivW3) влажность - 13,15, коэйфицнену зфвиия по стали ^ 0,3S| угол ес^еотпепного откоса -37°. Соотношение КормсШХ Компонентов КормооМесп бралй такте 46$ комбйяорм»'' М% свёкла (ttd маебё) - рацион для растущий обкармливаемых efiHiielh Доза наода контрольного кошонбнта Ьоьтайлялй I% ст массу ймешисаемога материале.

Для определения ndtieeisa смешийаййн KöjöMocMeoii пробы отбирали пз «сеока материала м За^йаДё из емеейтёлй с йомо1цЫд ЬУгруЭно-rö ipaücnoprepä, йа л eil У е которого уШнойАени специальные пробо-оЯбар.ЧШШ (ячейкй), йозмллгжше отсекать йб!гок Через .'равные й сра-йШёйЬ'ио короткий (0,9 о) 11рсг.;е!:{уткй йреШШ. Iis. каждой ячейки ipaiicnoöiepa отбирйяи йреби ö !грё£йрэ1?Ш иовЯормостЫэ» пометали ö шллофанше №№4Mi öHatfeettias саогветс'гвушшй ярдмчками, за-тёу взвешшалй й разбирай вручйр ö целью ЕУдбЛзШи! йз йш{ аерен

ÜOiiipOiÜHOiÖ KÖMdOUÖitöd;

Прпшйш МамйатйчёйкЫ! езгагйейши швделялг массу

йормобмеей» йршебдйщуюд/г йа ojjiio аерио я ttpode и ёе среди о о значений. '

8а*ем определяли срейййШ.Ура'гйЧёМое о^лонейшз й .;0Э(М>ици-энт ззарййШШ. .•

OxUibj^dÄiiöcirb кормосмеой выраэйлй череу йозффйЦиейу вариации, ю Мб^ербглу с^ййлй ö na«iaci£ö еиеШйамяя itopMöö е погонам формулы

Л л Di (t6)

Коэффициент заполнения смесителя определяли в зависимости от

подачи материала и частоты вращения вала смесителя при постоянной ко; дентращш кормовых компонентов. Производительность и частоту . вращения вала изменяли соответственно в пределах 10.».25 т/ч и 200...400 мин-1.

Для определения коэффициента заполнения смесителя сначала экспериментальным путем определял:: время пребывания чаотиц кормовгх компонентов в смесителе, после чего определяли массу поступающих за это врем/: кормов, а затем объем кормосмеси, находящейся в смесителе. Коэффициент заполнения смесителя определяли по общепринятой фс >муле , //Л

> с.л

где /¿-л, - объем кормосмеси, находящейся в камере смешивания, ма;

Ус.к. - объем камеры смешивания.

По экспериментальным данным коэ^гщиент заполнения находится ü пределах 0,02...0,09. Степень нагрева кормосмеси определяли после поступления кормосмеси на выгрузочный транспортер, то есть установку останавливали и производили замеры температуры кормосмеси.

Расход пара определяли путем замеров получаемой массы конденсата пара на специально изготовленной установке, имитирующей парораспределитель смесителя. В этой установке сохранены все геометрические размеры подводящих паропроводов, заложенных в омеситель. Остальные показатели исследованы по общеизвестным методикам.

По эксперт,;енталы-шм данны/ в смесителе с крышкой, выполненном в виде трехгранного короба обеспечивается качество смешивания S3a, с плоской крышкой - 90$ и с полукруглой - 64$ при часто: ^ вращения винта 350 и производительности смесителя - 15 т/ч Потребная мощность смесителя с плоской крышкой составляет 2,2?..кВт, с полук углой крышкой -1,84 кВт и с крышкой в виде трехгранного коробе - 1,66 кВт при длине смесителя ¿«2 м. Из этого можно сделать вывод, что рациональной является камера смешивания с крышкой в виде трехгранного короба.

Результаты эксперта1енталышх исследований (f.с.5) по определению оптимального угла.наклона отражающей плоскости и влияния его на качество смешивания и потребную мощность смесителя иозвОли.;« сделать вывод, что крышка с углом наклона отражающей грани « 31° является оптимальной по потребляемой мощности, качество смешивания обеспечиваете; более 93Я', а потребная мощность равна 1,82... 1,92 кВт при частоте вращения вала п - 350...-100 мин"*, произво-

дительности 15 г/ч и длине смесителя 4,0 м.

Результат экспериментальных исследований показывают, что смеситель длиной 4,0 м позволяет получить кормосмеси,по своему качеству отвечающие зоотехническим требованиям,и обеспечивает производительность при смешивании пленой массы и силоса с комбикормами 19 т/ч, измельченных корнеплодов с комбикормами - 23 т/ч. при тепловой обработке переохлажденных кормов - 10...12 т/ч с нагревом кормов до 38.„40°0, При этом удельный расход пара составляет 40... 50 кг/т, потребная мощность - не более 2,25 кВт (рис.6).

П %

34

%

33 32 St SO

83

2Ц 2? 2,0 1,3 ifi

\

-

v

\ \

\ \

\ \ s

N fv V

\ >< - —G»

ж

У

и

•V

•if

40

X

58

25

v,

/г /5

iз

а-

г/ т/ч г?

Pite. Б.

График зависимости качества смешивания и потребной мощности привода смесителя от частота вращения винта при разных углах наклона отражающей плоскости крышки: ¿= 4.0 м; G = 15 т/ч; * - при c/¿= 24 , Л - при«; = Г V - при «7

3 г

38*

Рис.6.

График зависимости качества смешивания, потребной мощности привода и степени нагрева нормо-смеся от производительности смесителя (кормосмесь: измельченная свенла + комбикорма}/ = 4 м, сх = 31°: л- качество смешивания; а - потребная мощность привода; о - степень нагрева

После определения факторов, влияющих на работу смесителя, уровней их варьирования, оптимизировали работу смесителя. За критерий оптимизации приняли удельные энергозатраты с учетом качс-отеп

13.

смешивания 3 . Для оптимизации параметров, определяющих процесс, был составлен к реализован ПФ" о матрицей Регрессивный анализ проведен на'ЭВМ. Получено уравнение рецессии для критерия опгвки-зашш

У • 5,9/*-0,7X, -?,0?Хг - 0,43X; + 0,7X,, - С,№Х,Хг * Ф?ЗХ,Х4 +

Это уравнение адекватно описывает технологический процесс.

, Глава 5. "Внедрение и хозяйственные испытания смесителя". В ' • атой главе приведены результаты испытаний смесителя в совхозе "Крюковский" Солнечногорского района '¡'ооновской области.

Хозяйственные испытания показали, что смеситель обеспечивает производительность при смешвании без тепловой обработки более 19 т/ч» с тепловой .бработкой - не менее 10 т/ч. Качество смешивания прг. этом более 50$, удельный расход пара - 59 кг/т, удельная эн '.ргсемкость технологического процесса - не более 0,2 кВт« ч/т.

Глава 6. "Экономическая эффективность применения смесителя Непрерывного дейст-тя с тепловой обработкой кормов". Дан сравнительный расчет предложенного смесителя и базового. Оптовая цена смесителя составляет 971 руб.

обиие швода И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Нагрев переохлажденных кормов в зимнее время необходим в связи с тек, что холодный корм ыоает вызвать у евшей стоматит, гастрит и простудные заболевания. Поэтов одним из перспективных способов р; .'отовления кормоз является смешивание с одновременным нагреванием переохлажденных кермов до температуры не более 40° (особен» но е зимнее вреыя). "

2. Существующие смесители порционного действия для приготовления влажных корыосмесей (комбикорм + сочный к зеленый ..орма) для свиней малоэффектизьи вследствие небольшой производительности и высокой ке' .лло- и энергоемкости. Кроме того, цикличность их действия не в полной мере отвечает требованиям поточного способа приготовления кормоскесзй, Смесителя ке непрерывного действия >: гя и имеют высокую производительность и позволяю!1 осуществить поточный способ приготовления кормосмеси, не всегда обеспечивают требуемое качество смешивания к не имеют технических средств для нагрева кормосмеск в зимнее время.

3. Для повышения качества копмосмеся, снижения энергоемкости 14.

технологического процесса и нагревания кормосмеси в зимнее время разработан смеситель непрерывного действия с оригинальной конструкцией камеры смешивания, на которую получено авторское свидетельство » 1465016.

4, Обоонс аня необходимость применения конструкции крышки сме сителя в виде трехгранного короба, исключающей дополнительные сопротивления вращению винта из-за воздействия отраженных от крышки кормовых масо. Применение такой конструкции крышки позволяет снизить потребнуа мощность привода смесителя на 25.'» по сравнении со смесителем, снабженным плохой кроной. Качество смешивания улучшается на 4...и достигает 93$ и более при производительности 15 т/ч,

5, В результате экспериментально-теоретических исследований установлен оптимальный угол наклона отражающей плоскости крышки камеры смешивания, Для данного смесителя угол наклона отражающей плоскости крышки составляет 31...35° при диаметре винта 400 мм,' ви-соте отражающей плоскости от оок в.-нта 350 мм и частоте вращения ЗиО мин~*,

6, В ходе теоретических исследований определена осевая скорость кормоомеои в камере омэшивания, влияющая на качество смешивания, производительность и погребную мощность технологического про-1 десоа, а так з определен расход пара на нагрев кормосмеси в непрерывном потоке с учетом его потерь при выгрузке готовой кормосмеси. {оэффиотент, учитываь-шй потери пара при выгрузке готовой кормо-змеои,„оотавляет К » 1,08»,,1,10»

7, По результатам исследования смесителя определены следующие юказатели» производительность, обеспечивающая качество смешивания 1олее 90$ при смешивании зеленой массы и силоса о комбикормом -

!9 у/ч, измельченных кормовых корнеплодов о комбикормом - 23 т/ч, !0,,,12 т/ч при нагреве кормов до 38...40°С, удельный расход пара -1е более 50 кг/т, частота вратения винта - 350 .мин"*, коэффициент ¡аполнения камеры смешивания 0,02...0,09, удельная энергоемкость 1ехнологического процесса не более 0,2 кВт.ч/т,

8, Смеситель вк дрен в хозяйствах "Петровское" и "Крюковский" [ооновской области.

Результаты исследования и техническая документация переданы ГСКБ по машинам для свиноводческих комп..л{сов и ферм г.Умани для азработки и внедрения а производство.

Оптовая цена смесителя - 971 руб., годовой экономический эф--

15.

фект ог его использования - 647 руб.

9, Использование смесите.^ позволяет снизить энергоемкость технологического процесса не менее, чем в 0 раз, повысить производительность в 2,5 раза по сравнению с существующими смесителями порционного действия при тепловой обработке кормов в эти ее время и снизить металлоемкость не менее чем в два раза.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Пути снижения энергоемкости смесителя непрерывного действия, (Проблемы повышения технического уровня машин и оборудования для животноводства и кормопроизводства). Труды ШИИНШЕ, 1987, вып. 12. - С. 154 (в соавторстве).

2. Обосновали!" параметров смесителя непрерывного Действия. Деп. во ВНШТЭИ огрояром И> 588/6 ВС-8В. Деп. (Опубл. реф. кур. "Гоханнзация и электрификация сельского хозяйства" )Ь 12, 1988. -С. 2Г). ■

3. Смеситель A.c. # I4B50I6 (СССР) (В соавторстве). НИ, 1989, 1Ь 10.

4. Смеситель влажных кормов. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, ii II, IS8£. - С. 44 (в соавторстве).