автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование процесса работы и параметров роторного дробильно-шелушильного измельчителя зерна для фермерских хозяйств

На правах рукописи ФИЛИН Виктор Михайлович ¿Уу^и^

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫ И ПАРАМЕТРОВ РОТОРНОГО ДРОБИЛЬНО-ШЕЛУШИЛЬНОГО ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ ЗЕРНА ДЛЯ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ

Специальность 05 20 01 - Технология и средства механизации

сельского хозяйства (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград, 2007

003062423

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная аграрно-инженерная академия» (АЧГАА)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Краснов Иван Николаевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Бог омя1 ких Владимир Алексеевич (ФГОУ ВПО АЧГАА)

доктор технических наук, старший научный сотрудник Хлыстунов Виктор Федорович (ГНУ ВНИПТИМЭСХ)

Ведущая организация Федеральное государственное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО ДонГАУ)

Защита диссертации состоится « » ^ с^Я 2007 г в «/"Я» часов на заседании диссертационного совета Д220 001 01 в Азово-Черноморской государственной аграрно-инженерной академии (АЧГАА) по адресу 347740, Ростовская область, г Зерноград, ул Ленина, 21, в зале заседания совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО АЧГАА Автореферат разослан « /6.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор /^¿/^У^Л^ н И Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Прочная кормовая база является основой развития животноводства и птицеводства Известно, что в рецептуре комбикормов для животных и птицы зерновые продукты занимают основное место, причем для большинства комбикормов наличие лузги (оболочки) зерна отрицательно влияет на эффективность их усвоения Измельчение зерна связано со значительными затратами из-за недостаточной эффективности широко применяющихся молотковых дробилок, имеющих существенные недостатки, устранение которых является важнейшей задачей Причем серийные дробилки обеспечивают только измельчение зерна Удаление оболочки и мелкой фракции в процессе дробления компонентов комбикорма не производится, так как до настоящего времени оборудования для получения дробленых кормов из не голозерного зерна (например, ячменя) с одновременным снятием и удалением оболочки из массы размола нет Это может быть обеспечено разработкой новых дробильно-шелушильных измельчителей непрерывного действия с вертикальной осью вращения ротора, в том числе и по патентам № 2202415, 2203737 и 2229338 и свидетельствами на полезную модель № 18657, № 20259, предложенных нами Однако режимы работы таких измельчителей и их параметры не обоснованы, недостаточно раскрыт и технологический процесс функционирования их в условиях фермерских хозяйств

В этой связи теоретические и экспериментальные исследования процесса измельчения зерна с одновременным его шелушением в дробилках ударного действия, имеющих вертикальную ось вращения ротора, определения и обоснования параметров, влияющих на энергозатраты, гранулометрический состав, заданную степень измельчения и выравненность состава измельчаемого продукта в условиях фермерских хозяйств является актуальной научной задачей

Исследования проводились в АЧГАА, в условиях производства ООО «АГРОПРОДМАШ», г Новочеркасск, в фермерских хозяйствах Ставропольского и Краснодарского краев в рамках государственной «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001—2005 г г » по тематике НИР Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (АЧГАА) на 2002-2007 гг , номер регистрации ГК-754-1/А-134

Цель работы — совершенствование процесса работы и обоснование параметров дробилыю-шелушильного измельчителя зерна при функционировании его в условиях фермерских хозяйств

Объект исследования - процесс измельчения не голозерного зерна ударом в дробильно-шелушильном измельчителе с вертикальной осью вращения ротора

Предмет исследования — взаимосвязи конструктивно-технологических параметров измельчителя, и влияния качественных показателей получаемого продукта и энергетических затрат

Научная новизна заключается:

в разработке математической модели процесса механического воздействия жестко закрепленных молотков ротора на не голозерное зерно в рабочей камере дробильно-шелушильного измельчителя,

в уточнении теоретических основ процесса измельчения не голозерного зерна с учетом его прочностных характеристик и степени срастания оболочки с ядром,

в определении или уточнении значений времени контакта частиц сырья с поверхностью измельчающего элемента при ударе, удельных энергий на единицу поверхности разрушения, скорости удара зерна, приводящей к отслаиванию оболочки от ядра, начальному и полному его измельчению до заданных размеров,

в теоретическом и экспериментальном обосновании совмещения процессов дробления, шелушения и пневмоклассификации измельченного не голозерного зерна, для производства комбикормов,

в обосновании процесса работы и основных параметров измельчителя со встроенным пневмоклассификатором для производства комбикормов в фермерских хозяйствах

Практическую ценность представляют:

конструкторская документация и опытный образец дробильно-шелушильного измельчителя со встроенным пневмоклассификатором,

обоснование параметров и организация мелкосерийного производства многофункциональных дробильно-крупоотделяющих машин ДКМ-1 и ДКМ-2, совмещающих операции дробления, шелушения и классификации продукции в непрерывном потоке по патентам № 2203737, 2202415, № 2169626/13 и № 2229338, а также свидетельствам на полезные модели RU № 18657 и №20259,

уточненная методика расчета измельчителя с вертикальной осью вращения ротора,

результаты внедрения разработанных измельчителей в фермерских хозяйствах Ростовской, Волгоградской, Воронежской областей, Краснодарского и Ставропольского краев

Апробация. Основные положения диссертации доложены на Международной конференции «Машиностроители - предприятиям хлебопродуктов» -МАПП 2001, Третьей международной конференции «Машиностроители - предприятиям отрасли хлебопродуктов» - МАПП 2002, Юбилейной научной конференции, посвященной 80-летию специальности «Технология хранения и переработки зерна» - МГУПП 2002, Областной научно-практической конференции «Научно-исследовательская и экспериментальная работа преподавателей и студентов ОУ СПО Ростовской области» - Новочеркасск, 2002, Международной научно-практической конференции «Страте-

гия развития АПК, технология, экономика, переработка, управление» - Дон-ГАУ, 2004, Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность и экология технологических процессов и аппаратов» - Персиановка, 2004, Юбилейной научной конференции, посвященной 75-летию Азово-Черноморской государственной аграрно-инженерной академии (АЧГАА), Зерноград, 2004, Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность и экология технологических процессов и производств» -Персиановка, 2005, Научно-практической конференции «Итоги научно-исследовательской работы за 2006» - АЧГАА Зерноград, 2007

По материалам диссертационной работы опубликовано 12 статей, получено 9 патентов на новые разработки, опубликовано 7 учебных изданий и монография

Внедрение. По результатам исследования в ООО «АГРОПРОДМАШ» (г Новочеркасск) организовано производство дробильно-крупоотделяющих машин ДКМ-1 и ДКМ-2 по ТУ 5142-001-24250047-00, получивших гигиеническое заключение № 61РЦ3510П18401200

Внедрено более 60 экземпляров измельчителей со встроенным пневмо-классификатором в различных фермерских хозяйствах

Разработки демонстрировались на Всероссийских и Международных выставках, на которых получено 9 медалей (из них 7 золотых) и 12 дипломов

На защиту выносятся:

1 Уточненные модели закономерностей процесса работы роторного дробилыго-шелушильного измельчителя зерна

2 Физико-механические свойства продуктов измельчения пшеницы и ячменя

3 Математические модели, определяющие показатели эффективности работы дробильно-шелушильных измельчителей

4 Основные параметры и режимы работы измельчителя зерна с вертикальной осью вращения ротора

5 Методика расчета измельчителя с встроенным каскадным пневмо-классификатором

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 213 наименований и приложений Основное содержание диссертации изложено на 142 страницах машинописного текста, в том числе 33 рисунка и 19 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, обоснована научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследования» дан анализ современных представлений о процессе разрушения зерна, применяемого в кормоприготовлении Рассмотрены методы измельчения и представлена классификация измельчителей зернопродуктов Отмечено, что основ-

ными измельчителями зерна при производстве кормов являются молотковые дробилки и дробилки роторные с горизонтальной осью вращения Проведен анализ конструктивных особенностей и режимов работы современных измельчающих машин и технологий измельчения зерна Изложена целесообразность совмещения процессов дробления, шелушения и пневмоклассифи-кации продуктов измельчения

Отмечена потребность фермерских хозяйств в дробильно-шелушиль-ных измельчителях со встроенным пневмоклассификатором

Обоснованию ударного способа измельчения зерна посвящены работы многих исследователей А В Демидова, В И Зотова, С В Зверева, Л А Гле-бова, С Б Грушевого, С П Джинджихадзе, В А Елисеева, Н В Клименко, В П Малаховцева, С В Мельникова, В А Прощак, А А Сундеева, В И Сы-роватко, А А Хитова, С Е Чиркова и других Существенный вклад в решение вопросов и проблем дробления зерна внесли научные коллективы ВИЭСХ, ВНИПТИМЭСХ, ВНИИКОМЖ и др

Анализ результатов их исследований показал существенные энергозатрат ы на измельчение зерна ударом в молотковых дробилках с горизонтальной осью вращения ротора Разработаны поверхностная, объемная и объединенная теории дробления зерна, получены зависимости для определения работы разрушения зерна, затрат мощности на дробление и параметров дробилки

Одним из показателей совершенствования процесса измельчения при производстве комбикормов является возможность удаления лузги (оболочки) в процессе дробления и последующей классификации продуктов размола с выделением мелких фракций для одного вида животных и птиц, а крупных -для другого вида Это в первую очередь касается измельчения не голозерного зерна (например, ячменя), так как его оболочка не только снижает качество кормов, но и вредна для животных молодых половозрастных групп

Появившиеся в последние годы измельчители с вертикальной осью вращения ротора и встроенным пневмоклассификатором обеспечивают удаление из продуктов размола кормовой мучки и оболочки зерна, дают более равномерную степень измельчения продукции и снижают затраты энергии Однако процесс их работы исследован недостаточно, режимы работы не обоснованы, а рабочие параметры все еще не уточнены

В соответствии с целью в работе поставлены следующие задачи

- определить основные физико-механические характеристики не голозерного зерна и продуктов его дробления,

— разработать математическую модель процесса механического воздействия жесткозакрепленных элементов ротора на не голозерное зерно в рабочей камере дробильно-шелушильного измельчителя,

- выявить степень влияния конструктивно-технологических параметров измельчителя на гранулометрические характеристики и степень удаления оболочек с мелкими фракциями из массы размола зерна,

— обосновать теоретически и подтвердить экспериментально целесообразность совмещения процессов шелушения, дробления и пневмоклассифи-

кации в одном агрегате при производстве компонентов комбикормов из не голозерного зерна,

- определить рациональные параметры дробильно-шелушильного измельчителя и разработать методику его расчета,

- дагь технико-экономическое обоснование их внедрения

Во второй главе «Анализ процесса дробления зерна в экспериментальном измельчителе с вертикальной осью вращения ротора» приведены результаты аналитических исследований и получена математическая модель процессов, происходящих в дробилыю-шелушильном измельчителе

По принципу работы исследуемый измельчитель относится к дробилкам ударного действия В рабочем пространстве дробилки при измельчении зерна можно выделить воздушно-вихревую зону 1 и воздушно-продуктовый слой 2, разделенные между собой условной разделительной поверхностью, имеющей радиус га, зависящий от подачи зерна в дробилку (рисунок 1)

1 - воздушно-вихревая зона,

2 - воздушно-продуктовый слой,

3 - аспирационный канал,

4 — молоток ротора,

5 - корпус дробилки

Рисунок 1 - Рабочее пространство

измельчителя с вертикаль ной осью вращения ротора при дроблении зерна

В работах С Ю Соловых и других исследователей представлена вероятностная зависимость относительной окружной скорости V,/с£>ога потока воздуха и измельченных продуктов внутри измельчителя в зависимости от приведенного радиуса г =г,/га (г', - окружная скорость потока на текущем радиусе г„ Юо - угловая скорость ротора) Скорость воздушно-продуктового слоя с увеличением относительного радиуса снижается к поверхности решета Это связано с торможением его из-за трения о поверхность перфорированного цилиндра, ситового днища и крышек с тормозными пластинами

По данным С Ю Соловых скорости воздушно-продуктового слоя и воздуха воздушно-вихревой зоны на границе их раздела га равны

= (1)

Распределение относительных скоростей в воздушно-вихревой зоне

у, =Г(О,8г3-1,5Г2+1),

а в воздушно-продуктовом слое

- К

(2) (3)

где К - величина относительной скорости воздушно-продуктового слоя г'2 (1) на границе раздела его с воздушно-вихревой зоной

На границе раздела зон при га момент сопротивления среды вращению ротора в воздушно-вихревой зоне М[ равен моменту сил сопротивления Ма

М1=М[+М['=Ма (4)

Здесь М\ определяется по усилию сопротивления молотков из-за разности скоростей молотка и воздуха на радиусе г

иг=а0г-уг, (5)

а также силы трения воздуха о крышку и дно дробилки ( М")

Элементарный момент силы трения о поверхность молотка по С Ю Соловых составляет

йМ, = 1\Ыг = Р-Щ^-КМг, (6)

где о1г - элементарная длина участка молотка, Р] — сила сопротивления движению молотка в воздушно-вихревой зоне на элементарном участке, ки — толщина молотка, - плотность воздуха в воздушно-вихревой зоне, - коэффициент сопротивления движению молотка в этой зоне При постоянной толщине молотка для т молотков в одном ряду их на роторе и изменении приведенного радиуса г (длины молотка) от гкр / га до 1, получим

"^-л'И^М^М)!. о

I ¡-тё(„ к, р»

1де гК - радиус корпуса ротора по окружности молотков, к — количество рядов молотков на роторе

Сила трения или сила сопротивления вращению ротора в воздушно-вихревой зоне о внутреннюю поверхность крышки зависит от площади их контакта 5 и динамической вязкости воздуха //

г о

где (1иЫН — градиент окружной скорости по нормали к крышке Тогда

К, = = -(8)

Л/

2

где гср - усредненный радиус сил трения воздуха о крышку

^=0,7^ (9)

Аналогично определяется и момент от сил трения в воздушно-вихревой зоне о перфорированную поверхность дна камеры ротора

где- коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления донной ситовой поверхности решета на участке контакта ее с воздушно-вихревой зоной

Следовательно

I М ел+1 =т(.г2а-г?) 0,7^(1+/г) (11)

гё аН £

Конструктивно крышка и дно сита перекрывают корпус ротора с торцов и практически он подвержен трению о воздух, то есть гк в (11) стремится к радиусу вала привода ротора В первом приближении гк=0, тогда

/ »=0,7;г/Д^:(1 + /г) (12)

ге аН £

Заменяя, с целью дальнейших упрощений, в этом выражении 0,7 / г, = га, получим

Момент сопротивления на границе раздела воздуха и продукта

Ма=2тг Н г] та, (14)

где Н - высота рабочей камеры дробилки, та — напряжение сдвига на границе г = 1

Так как во вращательном движении на границе раздела зон

Т = ,\-Г*

то при г = 1

Тогда Ма =2г /I Я ^ (15)

После подстановки в (4) значений М\, М" и М„, получим для радиуса раздела зон

2Я(Зу/,+2у/2) О + Л)^

где С

т V С С

__1_

104 * ; 9 к к > " '

Уравнение баланса мощности от сил, действующих в воздушно-продуктовом слое, будет иметь вид

М1+Ыа-Мс-Нод-Ые=Ъ, (17)

где Иг - мощность, передаваемая воздушно-продуктовому слою,

и - мощности, развиваемые соответственно на границе воздушно-вихревой зоны и воздушно-продуктового слоя, а также на трение воздушно-

продуктового слоя о боковую поверхность сита дробилки, Ыи - мощность на измельчение продукта, Итр - мощность, теряемая на трение воздушно-продуктового слоя о внутренние поверхности крышки и дна дробилки.

По аналогии с (6) элементарная мощность сопротивления движению молотка в воздушно-продуктовом слое от сил Р2 на участке с1г

= о^гЛг = еша>в ^-кмг<1г, (1 В)

где ¿;2М — коэффициент сопротивления молотка в воздушно-продуктовом слое, рс — средняя плотность смеси в этом слое

Тогда в пределах границ воздушно-продуктового слоя (г = 1 г )

М2 = %гитёНм гм + АК(кыТс-Г2С +1)-1

(19)

Мощность на трение воздушно-продуктового слоя о сито будет

Ис-2 л Н &с гс т2с, (20)

где <9. - окружная скорость слоя у поверхности сита, т2с - напряжение сдви-

92

га на этой поверхности, т1с = с1срс -у-, сг< - коэффициент сопротивления сита

вращению слоя, К — величина приведенной скорости воздушно-продуктового слоя при г = 1

гг

Так как 9Í = Ка>0 —, то

г

Nc=n Н рс clcK2mlr: (21)

Мощность на трение воздушно-продуктового слоя о внутреннюю поверхность крышки дробилки

Nmp = 0,7я-р(ге2 - г]) ^ У>0, (22)

где р — давление измельченной продукции на поверхность крышки, гс - радиус боковой поверхности сита, /кр - коэффициент трения измельченной продукции о материал крышки

Аналогичная зависимость получена для потерь мощности от трения о дно ситового барабана

К, - 0,7л"(р + И) fe2-ra2) ^ (O0fc,

Га

где fc - коэффициент трения продукции о дно сита дробилки, h — гравитационный напор продукции в дробилке

Тогда потери мощности на трение воздушно-продуктового слоя в торцах ротора составят

= N'od + N'Je = 0,7ш0 ^fc2 -r2a I+(p + h)fc\ (23)

'a

где fc - коэффициент трения продукции о дно сита дробилки, h - гравитационный напор продукции в дробилке

Все это дает возможность по (17) определить мощность на измельчение зернового материала Ми

Производительность измельчителя зависит от расстановки молотков и количества мест ввода исходного материала Для схемы односторонней загрузки зерна в измельчитель на рисунке 2 приведена циклограмма полета зерен в рабочей камере

Рисунок 2 — Циклограмма полета зерна в рабочей камере

Подаваемое в камеру зерно до встречи с молотками 1-го ряда рогора приобретает скорость У]= §1ь где £ — ускорение земного притяжения, - время падения зерна до встречи с молотком, г, = где а — расстоя-

ние от бункера до плоскости вращения первого ряда молотков ротора

Время между ударами зависит от числа оборотов ротора п, толщины

60

молотка и их количества ш в одном ряду /, = —

тп

Продолжительность полета зерна до выхода из зоны воздействия пер, „ ¡2а 6(Г

вого ряда молотков будет Г, +12 = —+—, а толщина молотка первого ря-

ц g тп

да ротора должна быть равной ('Ь']2) (24)

Осевая скорость движения зерна и продуктов его измельчения на выходе из зоны вращения молотков первого ряда будет

V = =-

зерна о 2

тп

Окружная скорость его в этот момент соответствует скорости вращения молотков =еоОр/2, где со - угловая скорость вращения ротора, Юр - диаметр ротора

Односторонняя загрузка зерна в измельчитель вызывает неравномерную, несимметричную нагрузку на ротор с вертикальной осью вращения Поэтому число патрубков ввода зерна должно быть к = 360//и

Время ударного воздействия по зерну на пути й вращения молотка где К\ - средний радиус рабочей части молотка, находящейся в зоне контакта с зерном при ударе

Путь зерновых продуктов после выхода из зоны действия первого ряда молотков до удара о решето и после отражения от него и удара о молоток

второго ряда составит Я) а,= где - время падения зерновых

, 30(2 ттЯ.-т<1)

продуктов в зазоре <Я1 п =—----'-

тттКх

Длительность цикла дробления зерна от поступления его из бункера до выхода измельченных продуктов составляет

Ща + ах +а2)+6И

(25)

ё

Анализ полученных зависимостей показывает необходимость уточнения их в ходе экспериментальных исследовании и определения целого ряда коэффициентов

В третьей главе изложена методика экспериментальных исследований, описана конструкция экспериментальной установки, оснащенной измерительными приборами и экспериментальным бункером подачи исходного материала в исследуемый измельчитель не голозерного зерна

Экспериментальная установка изготовлена на базе исследуемого измельчителя с вертикальной осью вращения ротора диаметром 280 мм и встроенным пневмоклассификатором, имела возможность выбирать скорость вращения ротора, степень измельчения сменой решета, количество загрузочных окон, расход воздуха, основные параметры дробильной камеры и молотков, а также способы и места вывода продуктов измельчения (рисунок 3) Она была оборудована тензоаппаратурой для измерения усилий на молотках и ситовой поверхности измельчителя, счетчиком расхода воздуха, ваттметром для определения мощностных показателей

Коэффициенты трения зерна и продуктов измельчения определялись на установке ТМ-21 В опытах по изучению коэффициента трения использовались сменные поверхности платформы наклонной плоскости из различных материалов, а также деревянные бруски с отверстиями для зерна и круп

Коэффициенты пористости зерна и продуктов измельчения определялись на установке, предложенной кандидатом технических наук В П Стальным (АЧГАА)

Для определения физико-механических свойств зерна и круп использовались ГОСГ 10987-76, ГОСТ 13586 5-93 Модуль помола определялся с применением решетного классификатора, а степень дробления зерна по формуле Я = с!ч> / М, где ¿1 — эквивалентный диаметр крупы

Для определения аэродинамических свойств зерна и продуктов дробления (скорость витания) использовался парусный классификатор ПЛК-ВИМ Энергоемкость дробления зерна определялась по формуле А = N

где NГ1вщ - мощность двигателя привода дробилки, t - длительность отбора пробы измельченных частиц При определении удельной энергоемкости полученное значение относили к массе отобранной пробы частиц АуЛ =А/в , где Оур - масса пробы частиц

1 - корпус; 2 - ротор; 3 - молоток; 4 — сито; 5 — привод; 6 -рама; 7 - бункер; 8 - тензодат-чик; 9 — усилитель; 10 - газовый счетчик

Рисунок 3 - Схема экспериментальной установки

Опыты на экспериментальном измельчителе проводили при варьировании чистоты вращения ротора от I ООО до 3000 об/мин через каждые 500 об/мин, количества загрузочных патрубков от ] до 4, равномерно рассредоточенных по окружности крышки измельчителя, числа рядов молотков от 1 до 4 и соотношения количества подаваемого в пневмоклаееификатор воздуха и зерна в измельчитель.

Кратность опытов составляла от 3 до 7 в зависимости от вида измеряемых величин и типа используемых для этого приборов.

По результатам этих опытов установлена необходимость оптимизации параметров дробилки проведением многофакторного эксперимента.

В качестве параметра оптимизации выбраны удельные затраты электроэнергии на дробление 1 кг зерна Э = и выход крупы.

Изменяемыми факторами в эксперименте приняты: подача зерна (кг/с) и расход воздуха на очистку крупы (частицы с 0 3,0. ..1,6 мм) (м3/с).

Остальные факторы и параметры обоснованы на стадии однофактор-ных лабораторных исследований.

Для осуществления многофакторного активного эксперимента принят пятиуровневый план для двух факторов. Он относится к группе ортогональных планов, у которых дисперсия воспроизводимости результатов эксперимента равномерно распределена по всем точкам поверхности отклика. Предусмотрена реализация плана эксперимента с трехкратной повтори остью каждого опыта и последующая обработка данных по методике многофакторного планирования. Функция отклика на критерий оптимизации находилась в виде полинома второго порядка.

Одновременно фиксировались затраты энергии на дробление зерна и отбор частиц фракции диаметром 3,0... 1,6 мм, которые относились к массе полученного продукта. Этот критерий оптимизации характеризовал энергоемкость процесса получения фракции диаметром 3,0..Л,6 мм на данной машине при различных режимах ее работы.

В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований измельчителя зерна. Здесь приведены характеристики зерна и характеристики фракций частиц, полученных при дроблении исходного зерна. Пред-

ставлены значения коэффициентов трения покоя и движения для исследуемых материалов по стали

Коэффициенты трения покоя для дробленых частиц пшеницы и ячменя при повышении влажности на 1 % уменьшаются примерно на 1 % Коэффициенты трения движения снижаются интенсивнее (почти в 1,5 раза) Коэффициенты трения дробленых частиц пшеницы и ячменя несколько ниже, чем коэффициенты трения целого зерна 12,00 10,00

Ячневая Пшвничная

1 2 3

Условный диаметр частиц крупы, мм

Рисунок 4 - Зависимость скорости витания час гиц крупы от их условного диаметра

Скорость витания пшеничных и ячменных дробленых фракций увеличивается почти пропорционально росту их условного диаметра (рисунок 4)

Скорость витания частиц мелкой фракции из пшеницы составляет 3,5 м/с, а фракции диаметром 2,0 1,5 мм — 5,2 м/с или почти на 50% выше, чем для мелкой Аналогичная зависимость наблюдается и для частиц из ячменя Мелкие фракции представляют собой крупку, мучку с условным диаметром от 1,6 мм до 0,25 мм и измельченную оболочку зерен, отслоившуюся в результате удара молотков Скорость витания мучки не превышает 2,8 3 м/с, а лузги - 1,2 м/с

Процесс работы измельчителя сопровождается созданием вращающегося потока измельченного продукта и воздуха со скоростью от 28 до 40 м/с При этом можно выделить две зоны потока, воздушно-вихревую в центре ротора и воздушно-продуктовую - по окружности концов молотков Толщина воздушно-продуктового слоя зависит от подачи зерна в дробилку и при ее производительности 100 кг/ч составляет в ситовом барабане диаметром 300 мм не более 35 45 мм Распределение скорости потока в воздушно-продуктовой зоне представлено на рисунке 5

Наибольшая скорость этого потока наблюдается на расстоянии 20 мм от конца молотка, она близка к теоретической и отличается от нее на 7,6 % Из-за торможения слоя о ситовую поверхность и тормозные планки, вмонтированные в нее, на концах молотков скорость потока ниже Измельченный продукт из-под ротора и зарешетного пространства подхватывается воздушным потоком, создаваемым вентилятором встроенного пневмоклассификатора

V, м/с

35

30

25----

20 |____

210 220 230 240 И

Рисунок 5 — Распределение окружной скорости потока в воздушно-продуктовом слое дробилки

Легкие частицы, мучка и оболочка уносятся в циклон, а фракции диаметром 3,0 1,6 мм поступают в выгрузное окно

По пути в циклон взаимодействие несущего потока с совокупностью взвешенных в нем частиц характеризуется большой сложностью и разнообразием, зависит от концентрации частиц и размера канала по которому он движется

Производительность измельчителя (,), в первую очередь, зависит от частоты п вращения ротора (рисунок 6)

При трехрядном расположении молотков толщиной 12 мм (по 3 молотка в ряду с расстоянием между рядами 13 мм, высота подачи зерна 120 мм) она в пределах частоты вращения до 40 Гц увеличивается пропорционально частоте, а далее замедляется почти вдвое

По данным таблицы 1 заметно существенное влияние количества патрубков ввода зерна в дробилку на ее производительность

Лучшие показатели по производительности имеют измельчители с тремя вводами, что обеспечивает и более равномерную нагрузку на мологки ротора

При варьировании подачи зерна Хг в пределах 40 130 кг/ч с трехрядным ротором диаметром 280 мм, окружной скоростью его вращения 28 40 м/с и расхода воздуха в пределах 120 м3/ч получена следующая математическая модель выхода продукции У1 (фракции 3,0 1,6 мм) в виде уравнения

У, =68,3465 + 1,169 X! + 2,004 Х2 - 1,25 Х1Х2 - 0,6185 X,2 - 0,4515 Х22 (26) Перевод уравнения в именованные обозначения аргументов проводился по соотношениям с изменением размерности подачи зерна на измельчение в г/с X, =(У-110)/10, иХ2 = (Р-47)/7

' \

г\ уТеоре ТИЧ \ ^Экспериме ;нт N

Рисунок 6 — Влияние частоты вращения ротора

на производительность измельчителя

Таблица 1 - Влияние количества патрубков подачи зерна в измельчитель на его производительность

Количество патрубков ввода зерна в дробилку, шт Угол расстановки патрубков, град Производительность дробилки, кг/ч Удельная энергоемкость, Вт ч/кг

1 360 100,2 10,9

2 180 162,4 11,3

3 120 211,3 11,5

4 90 180,5 18,4

Раскодированное уравнение выхода частиц зерна 0 3,0 1,6 мм в зависимости от подачи зерна и расхода воздуха имеет вид

В = 4,004 Р - 0,00248 Р2 + 2,226 V - 0,0029 V2 - 0,032 V Р - 157,908, (27) где В - выход фракции 0 3,0 1,6 мм, %, Р - подача зерна (37 57), г/с, V - подача воздуха на сепарирование (85 125), м3 /ч

В результате оптимизации процесса приготовления фракции 0 3,0 1,6 мм рекомендуемыми значениями следует признать подача зерна на измельчение 0,048 кг/с, подача воздуха на сепарирование от 115 до 117 м3 за час Производительность крупоотделяющей машины составит 121 кг/ч при выходе качественной фракции 0 3,0 1,6 мм из ячменя 69 75% и 76 82% из пшеницы

Математическая модель, описывающая производительность машины, получена в виде уравнения

У2 = 28,2 + 0,2839 X, + 5,5444 Х2 - X, Х2 + 3,4839 X,2 + 3,6008Х22 (28)

Подача воздуха, куб.м/ч

Рисунок 7 - Выход фракции 0 3,0... 1,6 мм в зависимости от подачи зерна и расхода воздуха

Уравнение указывает па нелинейную зависимость от аргументов* причем подача зерна на измельчение (Хз) влияет сильнее, чем подача воздуха на классификацию продуктов измельчения (рисунок 8).

Производительность возрастает с увеличением подачи зерна, однако ее рационально ограничить в точке максимального выхода качественной фракции 0 3,0... 1,6 мм, то есть при Х2 = 0,186 или 0,048 кг/с.

Уравнение в именованных величинах имеет вид:

<3 = 535,21 + 2,59 р + 0,072 Р2 ~6,9654 V + 0,0348 V2 -0,0143 Р V, (29) где О — производительность машины, кг/ч; Р — подача зерна на измельчение, кг/с; V - подача воздуха на пневмоклассификацию, м:7ч.

Рисунок 8 - влияние подачи зерна и воздуха на производительность

Для обеспечения качества частиц фракций 0 3,0.. Л ,6 мм (крупы) подачу воздуха необходимо поддерживать на уровне 115... 117 м7ч.

Раскодированное уравнение выхода частиц зерна 0 3,0... 1,6 мм в зависимости от подачи зерна и воздуха имеет вид:

В - 4,004 Р - 0,00248 Р2 + 2,226 V - 0,0029 V" - 0,032 V Р - 157,908, где В - выход фракции 0 3,0...1,6 мм, процент; Р - подача зерна, г/с; V - подача воздуха на сепарирование, м3 /ч.

Энергоемкость технологического процесса оценивалась как отношение мощности дробилки и вентилятора к производительности машины но однородной фракции 0 3,0, ..1,6 мм с учетом выхода качественной однородной фракции от подачи зерна на дробление (рисунок 9).

ГТодача воздуха, куб. м/ч

Рисунок 9 — ] 1ространственное представление функции энергоемкости технологического процесса производства однородной фракции 0 3,0... 5,6 мм (крупы)

Математическая модель энергоемкости процесса получена в виде уравнения:

У;, = 9,875 + 0,00834 X, + 0,025 Х2 + 0,25355 X,2 + 0,4122Х,2. (30)

Минимальная энергоемкость процесса равна 9,8 Вт.ч/кг.

Уравнение а натуральных обозначениях факторов:

Е = 59,039 - 0,813 Р + 0,0087 Р2 - 0,55 V + 0,0025 V2, (31) где Е - энергоемкость производства фракции 0 3,0... 1,6 мм, В г.ч/кг; Р - подача зерна на измельчение, г/с; V — подача воздуха, м3/ч.

Энергоемкость в точке с максимальным выходом качественной фракции 0 3,0...1,6 мм равна 10,01 Вт-ч/кг при подаче зерна на измельчение 0,048 кг/с и подаче воздуха на пнсвмоклассификацию ! 15 м3/ч.

В пкгой главе «Реализация результатов исследования и экономическая оценка их внедрения» по результатам проведённых исследований дана усовершенствованная методика расчёта измельчителя с вертикальной ось ¡о вращения ротора, изложены возможные направления совершенствования оборудования ударного действия. Оригинальные решения защищены 9 патентами РФ и двумя свидетельствами на полезную модель. Разработана проектная документация и организовано мелкосерийное производство каскадного пневмоклассификатора (патент № 2169627), дроби ыю- крупоотделяющих машин ДКМ-1 и ДКМ-2 (патент № 222377), шелушильно-шлифовальной машины (патент № 2202415) и др.

Общий вид дробильно-крупоотделяющих машин представлен на рисунке 10.

Рисунок 10 - Модели дробил ьно-крупоотделяющих машин

с вертикальной осью вращения ротора и встроенным каскадным пневмоклассификатором для фермерских хозяйств

К настоящему времени в фермерских хозяйствах Ростовской, Волгоградской, Воронежской областях, Краснодарского и Ставропольского краев но результатам настоящих исследований внедрено более 60 измельчителей с вертикальной осью вращения ротора.

Оборудование выпускает ООО «АгрОпродмаш», г. Новочеркасск. Комплектующие и запасные части -СКБ «Уран», г. Новочеркасск и ООО «Ремзавод», г. Батайск.

Оно используется как автономно, так и в составе серийных комплексов для производства дробленых круп и компонентов комбикормов.

Замена рушальной машины серийного агрегата 1Р-БРА на разработанный измельчитель ударного действия с вертикальной осыо вращения и

встроенным пневмоклассификатором (ДКМ-2) позволяет на 9 % увеличить выход крупы (фракция 0 3,0 1,6 мм) с выравненностью более 82 %, снизить на 35 % затраты электроэнергии на дробление зерна и увеличить чистый доход крестьянско-фермерского хозяйства на 171 тыс рублей в год при сроке окупаемости капитальных вложений 0,81 года

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Технологический процесс разрушения не голозерного зерна с совмещенным шелушением его в измельчителе с вертикальной осью вращения ротора сопровождается образованием в измельчителе воздушно-вихревой зоны и воздушно-продуктового слоя, граница раздела которых определяется выражением (16), зависящей как от свойств разреженного воздуха, так и геометрических параметров дробильно-шелушильной полости измельчителя

2 Уравнение баланса мощности сил, действующих в воздушно-продуктовом слое (17 23) является основной его характеристикой Оно включает мощности, передаваемые ротором непосредственно воздушно-продуктовому слою, через границу этого слоя воздушно-вихревой зоне, теряемую на трение воздушно-продуктового слоя о ситовую цилиндрическую и донную поверхность, на трение о тормозные планки крышки и собственно на измельчение продукта

3 Продолжительность воздействия молотков ротора на продукт характеризуется циклограммой, содержащей несколько этапов ударного воздействия на него, численно равных количеству рядов молотков на роторе Угол расстановки и число молотков в каждом ряду ротора зависят от высоты подачи зерна из бункера и скорости вращения ротора (24)

4 Получаемая калиброванная крупа (фракции 0 3,0 1,6 мм), используемая как для пищевых целей, так и для кормления животных, по физико-механическим свойствам несколько отличается от исходных свойств зерна относительная влажность ее уменьшается на 1 %, объемная масса увеличивается на 7 8 %, коэффициент пористости снижается по сравнению с исходной массой с 0,42 0,45 до 0,38 0,39, коэффициенты трения частиц зерна по стали, также как и зерна, снижаются с увеличением их относительной влажности и остаются ниже коэффициентов трения зерна на 7 13 % При этом наименьшие значения коэффициентов трения имеют фракции больших номеров с условным диаметром 1,6 3,0 мм

5 Скорость витания продуктов измельчения зерновых культур существенно разнится, что используется в качестве основного параметра для пневматической классификации частиц по фракциям Она составляет для пшеницы мелкой фракции 3,5 м/с, для кормовой мучки - 2,8 3 м/с, а для лузги — 1,2 м/с

6 Ударное воздействие молотка на зерно при частоте вращения ротора 2500 3000 об/мин происходит с окружной скоростью молотков 28 40 м/с на дуге поворота ротора порядка 110° за время, не превышающее 0,008 с Сила удара молотка о поток поступающего зерна в первом ряду молотков ротора при частоте его вращения 2840 об/мин и подаче 100 кг зерна в час составляет 20,7 Н Более равномерная нагрузка на ротор обеспечивается при рассредоточенной подаче зерна в измельчитель по окружности его крышки

7 Измельченная масса представляет смесь различных номеров фракций Состав фракций может быть изменен сменой ситового барабана Увеличение диаметра отверстий сита повышает модуль помола и увеличивает долю фракций с меньшими номерами При диаметре отверстий сита 2,8 мм выход фракции 0 3,0 1,6 мм из пшеницы составляет более 75%, а ячменя — 68% Кормовые отходы (фракция 0 1,6 № 056) составляют около 30%, безвозвратные потери - 1 %

8 Основными параметрами исследуемого измельчителя зерновых материалов являются выход продукции и энергозатраты на ее производство Среди влияющих на эти параметры факторов наиболее значимы подача зерна и расход воздуха пневмоклассификатором Получены регрессионные уравнения зависимости выхода продукции на измельчителе (27) и удельных энергозатрат (29) от указанных факторов

9 Наиболее рационален в измельчителе с вертикальной осью вращения ротора выход фракции 0 3,0 1,6 мм 70 72 % при однородности ее 80 % и удельных энергозатратах 10 Втч/кг Это достигается при подаче зерна 0,048 кг/с и воздуха 115 м /ч, диаметре ротора 280 мм, имеющем 3 ряда молотков по три в каждом ряду с расстоянием между рядами 15 мм Высота заслонки бункера от первого ряда молотков должна быть равной 120 мм, а частота вращения ротора - 2800 3000 об/мин при установленной мощности привода 3 кВт

10 Использование экспериментального измельчителя зерновых культур в составе серийного агрегата 1Р-БРА вместо рушалыюй машины позволяет на 9 % увеличить выход крупы, снизить на 35 % затраты электроэнергии на дробление зерна и увеличить чистый доход крестьянского хозяйства на 171 тысячу рублей в год при сроке окупаемости капвложений 0,81 года

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 Филин В М Шелушение зерна крупяных культур Совершенствование технологического оборудования/ В М Филин, Д В Филин — М ДеЛи-принт, 2002 - 135 с

2 Филин В М Оценка качества крупяных культур на малых предприятиях/ В М Филин, Т В Устименко, В В Бражников - М ДеЛи-принт, 2003 - 168 с

3 Филин В М Рис — зерно Определение типового состава и класса зерна/В М Филин, Т В Устименко - М ДеЛи-принт, 2004 - 89 с

4 Филин В М Технология, оборудование для производства кукурузной и других круп - М ДеЛи-принт, 2007 - 224 с

5 Филин В М Особенности разработки технологического оборудования для мини-крупоцехов - Международная конференция «Машиностроители предприятиям хлебопродуктов»/В М Филин, Д В Филин -М 2001

6 Филин В М Линия обработки зерна на базе шелушителя и микротиза-тора/ С В Зверев, В М Филин - Комбикорма, 2000 - № 1

7 Филин В М Многофункциональные машины для мини-крупоцехов / В М Филин, Д В Филин - Хлебопродукты, 2002 - № 5

8 Филин ВМ Новое в технологии переработки гороха/ ВМ Филин, Д В Филин М В Филин - Хранение и переработка зерна Украина, 2002 - № 3

9 Филин В М Основы разработки и исследования дробильно-крупо-отделяющих машин с вертикальной осью вращения ротора — Третья между-

народная конференция «Машиностроители — предприятиям отрасли хлебопродуктов»/ В М Филин, С В Зверев, Д В Филин - М 2002

10 Филин В М Модель процесса измельчения в молотковой дробилке с вертикальным ротором, перфорированным цилиндром/ С В Зверев, В М Филин, Д В Филин - Юбилейная научная конференция, посвященная 80-летию специальности «Технология хранения и переработки зерна» — МГУПП, 2002

11 Филин В М Особенности разработки и изготовления дробильно-ше-лушильного оборудования для мини-крупоцехов - Областная научно-практическая конференция «Научно-исследовательская и экспериментальная работа преподавателей и студентов ОУ СПО Ростовской области»/ В М Филин, Д В Филин М В Филин - Новочеркасск, 2002

12 Филин В М К вопросу энергосбережения при проектировании технологического оборудования — Всероссийская научно-практическая конференция «Безопасность и экология технологических процессов и аппаратов» / В М Филин, С В Зверев, Д В Филин - Персиановка, 2004

13 Филин В М Особенности использования отходов мукомольно-кру-пяного производства в комбикормах — Всероссийская научно-практическая конференция «Безопасность и экология технологических процессов и аппаратов»/ С В Зверев, В М Филин, М В Филин - Персиановка, 2004

14 Филин В М Новые конструкции контактных элементов в пневмосе-параторах/ В А Кирсанов, В М Филин - Комбикорма, № 2, 1999

15 Филин В М Новое дробильно-смешивающее оборудование в производстве комбикормов/ М В Филин, В М Филин, Е Н Данилова Юбилейная конференция Азово-Черноморской государственной аграрной академии Зер-ноград -2004

16 Филин В М Пневмоклассификатор/В А Кирсанов, В А Таранушич, В М Филин, М В Кирсанов, В В Титаренко Патент РФ 2169626 по заявке №99125484/03 27 06 2001 Бюл№18

17 Филин В М Пневмоклассификатор зернистых материалов/ В М Филин, В А Кирсанов, Д В Филин, М В Филин Свидетельство на полезную модель № 18657 по заявке 2001103329/20

18 Филин В М Дробильно-крупоотделяющая машина/ В М Филин, ДВ Филин, М В Филин Патент №2203737 10 05 2003 Бюл №13 по заявке №2000119972/03

19 Филин В М Шелушильно-шлифовальная машина/ В М Филин, ДВ Филин,МВ Филин Патент №2201415 по заявке 2000118038/13

20 Филин В М Крупорушальный станок / В М Филин, Д В Филин, М В Филин Свидетельство на полезную модель № 20259, 27 10 2001 Бюл № 30 по заявке 200111264/20

21 Филин ВМ Шелушильная машина/ ВМ Филин, ДВ Филин, МВ Филин Патент 2229338 по заявке№2001112753/12

ЛР 65-13 О! 15 02 99 Подписано в печать Об 04 2007 г Формат 60x84/16 Уч-изд л 1,2 Тираж 100 экз Заказ №160 © РИО ФГОУ ВПО АЧГАА

347740, Зерноград Ростовской области, ул Советская, 15

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Обзор теоретических исследований процесса измельчения зерна ударом.

1.2 Классификация измельчителей зерна ударного действия.

1.3 Анализ конструктивных особенностей и режимов работы измельчающих машин с вертикальной осью вращения ротора.

1.4 Определение состава продуктов дробления зерна и их характеристика

1.5 Цель и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЦЕССА ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА В ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА.

2.1 Анализ взаимодействия среды с рабочими органами в воздушно-вихревой зоне измельчителя.

2.2 Анализ взаимодействия рабочих органов дробилки с воздушно-продуктовым слоем.

2.3 Расстановка молотков дробилки и обоснование места ее загрузки.

Выводы.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Описание приборов и экспериментальной установки для проведения исследований.

3.2 Методика определения физико-механических свойств зерна и продуктов его измельчения.

3.3 Методика определения энергоёмкости дробления зерна.

3.4 Методика проведения факторного эксперимента.

3.5 Методика обработки опытных данных.

4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Физико-механические свойства зерна и продуктов измельчения из него.

4.2 Общая характеристика процесса работы измельчителя.

4.3 Основные факторы, влияющие на производительность измельчителя и качество продукции.

4.4 Анализ исследования производительности дробильно-крупо-отделяющей машины.

4.5 Результаты исследования энергоёмкости получения выравненной фракции из зерна.

Выводы.

5 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИХ ВНЕДРЕНИЯ.

5.1 Реализация результатов исследования и предложения по совершенствованию измельчителя с вертикальной осью вращения ротора

5.2 Особенности методики расчета дробильно-шелушилыюго измельчителя.

5.3 Расчет экономической эффективности внедрения результатов исследования измельчителя с вертикальной осью вращения ротора.

Выводы.

Современный уровень развития сельскохозяйственного производства, его важнейших отраслей - животноводства и птицеводства во много определяет успешность решения задачи по обеспечению населения продуктами питания.

Прочная кормовая база является основой развития животноводства и птицеводства, тем более что в рецептуре комбикормов зерновые продукты занимают главное место. Однако измельчение зерна в настоящее время сопровождается значительными затратами энергии и средств из-за недостаточной эффективности широко применяющихся молотковых дробилок. Они обладают существенными недостатками, устранение которых является важнейшей научной задачей.

Создание высокоэффективного оборудования для измельчения с одновременным удалением оболочки и мелкой фракции в процессе производства компонентов комбикорма может быть обеспечено за счет совершенствования технологического процесса измельчения в дробильно-шелушильных измельчителях непрерывного действия. Однако оборудования для получения дробленых кормов из не голозерного зерна, например, ячменя с одновременным снятием и удалением оболочки из массы размола в нашей стране пока не существует и режимы работы таких измельчителей не обоснованы, нет и достоверных сведений по разработке роторных дробильно-шелушильных измельчителей для этих целей и в других странах.

Созданию нового оборудования предшествовали теоретические и экспериментальные исследования стадий шелушения за счет удара зернистых материалов, выявление факторов, влияющих на энергозатраты, гранулометрический состав, заданную крупность, выравненность состава измельчаемого зернового сырья, степень (надежность) удаления оболочки из общей массы размола, а также определение стабильности технологического процесса.

Для решения задач интенсификации процессов измельчения в дробиль-но-шелушильиых измельчителях, предназначенных для использования в комбикормовом и крупяном производстве с учетом особенностей не голозерных культур, обладающих различными прочностными характеристиками, потребовались обширные исследования по обоснованию режимов работы и параметров конструкций существующих дробилок с целью их дальнейшего совершенствования.

Для этого разработаны математические модели, наиболее точно описывающие взаимодействие дробильных элементов с зерном при его измельчении, шелушении, удалении легких фракций, как с энергетической точки зрения, так и с учетом качества продукта, учитывающей максимальное количество факторов, влияющих на получение заданного качества продукта с минимально возможными энергетическими затратами. Соответственно научной новизной стали: разработка математической модели процесса механического воздействия жестко закрепленных молотков ротора на не голозерное зерно в рабочей камере дробильно-шелушильного измельчителя; уточнение теоретических основ процесса измельчения не голозерного зерна с учетом его прочностных характеристик и степени срастания оболочки с ядром; определение и уточнение значений времени контакта частиц сырья с поверхностью измельчающего элемента при ударе, удельных энергий на единицу поверхности разрушения, скорости удара зерна, приводящей к отслаиванию оболочки от ядра, начальному и полному его измельчению до заданных размеров; теоретическое и экспериментальное обоснование совмещения процессов дробления, шелушения и пневмоклассификации измельченного не голозерного зерна, для производства комбикормов; обоснование процесса работы и основных параметров измельчителя со встроенным пневмоклассификатором для производства комбикормов в фермерских хозяйствах.

Результаты исследований позволили создать основу для проектирования новых процессов и оборудования с оптимальными параметрами, обеспечивающими дробление, шелушение, пневмоклассификацию продуктов измельчения.

Исследования проводились в АЧГАА, в условиях производства ООО «АГРОПРОДМАШ», г. Новочеркасск, в фермерских хозяйствах Ставропольского и Краснодарского краев в рамках государственной «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 г.г.» по тематике НИР Азово-Черноморской государственной агро-инженерной академии (АЧГАА) на 2002-2007 г.г., номер регистрации ГК-754-1/А-134.

Объектом исследования был процесс измельчения ударом в дробильно-шелушильных измельчителях не голозерного зерна, например, ячменя в комбикормовом производстве фермерских хозяйств.

Предметом исследования было установление взаимосвязей технологических и конструктивных параметров процесса измельчения на качественные показатели получаемого продукта и энергетические затраты.

В процессе научных исследований разработана математическая модель механического воздействия жесткозакрепленных элементов ротора на не голозерное зерно в рабочей камере дробильно-шелушильного измельчителя; получены теоретические основы измельчения зерновых материалов с учетом их прочностных характеристик и степени срастания оболочки с ядром.

Уточнены значения времени контакта частиц зерна с поверхностью измельчающего элемента при ударе, удельных энергий на единицу поверхности разрушения, скорости удара зерна, приводящей к отслаиванию оболочки от ядра, начальному и полному его измельчению до заданных размеров.

Получен ряд математических зависимостей, определяющих основные показатели эффективности функционирования дробильно-шелушильных измельчителей (их производительности, удельного расхода энергии и др.).

Установлена степень влияния конструктивно-технологических параметров измельчителя и встроенного каскадного пневмоклассификатора на гранулометрические характеристики и степень удаления оболочек из массы размола зерна.

Теоретически и экспериментально обоснована возможность совмещения процессов дробления, шелушения и пневмоклассификации измельченного не голозерного сырья для производства комбикормов.

По результатам исследований разработан и серийно выпускается новый тип измельчителя с встроенным пневмоклассификатором (ДКМ-1 и ДКМ-2) для производства комбикормов в фермерских хозяйствах.

Новые измельчители защищены патентами № 22 03 737, 2002415, № 2169626 и № 2229338, а также свидетельствами на полезную модель RU № 18657 7В 07В 4/08 и № 20259 по заявке № 200111264/20 (приложение Е)

Разработки демонстрировались на различных Всероссийских и Международных выставках и конкурсах, на которых получено 9 медалей (из них 7 золотых) и 12 дипломов (приложение Ж).

По результатам исследования на защиту вынесены следующие положения:

1. Уточненные модели закономерностей процесса работы роторного дро-бильно-шелушильного измельчителя зерна.

2. Физико-механические свойства продуктов измельчения пшеницы и ячменя.

3. Математические модели, определяющие показатели эффективности работы дробильно-шелушильных измельчителей.

4. Основные параметры и режимы работы измельчителя зерна с вертикальной осью вращения ротора.

5. Методика расчета измельчителя с встроенным каскадным пневмоклассификатором.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Технологический процесс разрушения не голозерного зерна с совмещенным шелушением его в измельчителе с вертикальной осью вращения ротора сопровождается образованием в измельчителе воздушно-вихревой зоны и воздушно-продуктового слоя, граница раздела которых определяется выражением (2.22), зависящей как от свойств разреженного воздуха, так и геометрических параметров дробильно-шелушильной полости измельчителя.

2. Уравнение баланса мощности сил, действующих в воздушно-продуктовом слое (2.23.2.28) является основной его характеристикой. Оно включает мощности, передаваемые ротором непосредственно воздушно-продуктовому слою, через границу этого слоя воздушно-вихревой зоне, теряемую на трение воздушно-продуктового слоя о ситовую цилиндрическую и донную поверхность, на трение о тормозные планки крышки и собственно на измельчение продукта.

3. Продолжительность воздействия молотков ротора на продукт характеризуется циклограммой, содержащей несколько этапов ударного воздействия на него, численно равных количеству рядов молотков на роторе. Угол расстановки и число молотков в каждом ряду ротора зависят от высоты подачи зерна из бункера и скорости вращения ротора (2.39, 2.48).

4. Получаемая калиброванная крупа (фракции 0 3,0.Л,6 мм), используемая как для пищевых целей, так и для кормления животных, по физико-механическим свойствам несколько отличается от исходных свойств зерна: относительная влажность её уменьшается на 1 %, объемная масса увеличивается на 7.8 %, коэффициент пористости снижается по сравнению с исходной массой с 0,42.0,45 до 0,38.0,39, коэффициенты трения частиц зерна по стали, также как и зерна, снижаются с увеличением их относительной влажности и остаются ниже коэффициентов трения зерна на 7. 13 %. При этом наименьшие значения коэффициентов трения имеют фракции больших номеров с условным диаметром 1,6. .3,0 мм.

5. Скорость витания продуктов измельчения зерновых культур существенно разнится, что используется в качестве основного параметра для пневматической классификации частиц по фракциям. Она составляет для пшеницы мелкой фракции 3,5 м/с, для кормовой мучки - 2,8. .3 м/с, а для лузги - 1,2 м/с.

6. Ударное воздействие молотка на зерно при частоте вращения ротора 2500.3000 об/мин происходит с окружной скоростью молотков 28.40 м/с на дуге поворота ротора порядка 110° за время, не превышающее 0,008 с. Сила удара молотка о поток поступающего зерна в первом ряду молотков ротора при частоте его вращения 2840 об/мин и подаче 100 кг зерна в час составляет 20,7 Н. Более равномерная нагрузка на ротор обеспечивается при рассредоточенной подаче зерна в измельчитель по окружности его крышки.

7. Измельченная масса представляет смесь различных номеров фракций, Состав фракций может быть изменён сменой ситового барабана. Увеличение диаметра отверстий сита повышает модуль помола и увеличивает долю фракций с меньшими номерами. При диаметре отверстий сита 2,8 мм выход фракции 0 3,0. .1,6 мм из пшеницы составляет более 75%, а ячменя- 68%. Кормовые отходы (фракция 0 1,6.№ 056) составляют около 30%, безвозвратные потери - 1 %.

8. Основными параметрами исследуемого измельчителя зерновых материалов являются выход продукции и энергозатраты на её производство. Среди влияющих на эти параметры факторов наиболее значимы подача зерна и расход воздуха пневмоклассификатором. Получены регрессионные уравнения зависимости выхода продукции на измельчителе (4.4) и удельных энергозатрат (4.6) от указанных факторов.

9. Наиболее рационален в измельчителе с вертикальной осью вращения ротора выход фракции 0 3,0. 1,6 мм 70.72 % при однородности её 80 % и удельных энергозатратах 10 Втч/кг. Это достигается при подаче зерна 0,048 л кг/с и воздуха 115 м /ч, диаметре ротора 280 мм, имеющем 3 ряда молотков по три в каждом ряду с расстоянием между рядами 15 мм. Высота заслонки бункера от первого ряда молотков должна быть равной 120 мм, а частота вращения ротора-2800.3000 об/мин при установленной мощности привода 3 кВт.

10. Использование экспериментального измельчителя зерновых культур в составе серийного агрегата 1Р-БРА вместо рушальной машины позволяет на 9 % увеличить выход крупы, снизить на 35 % затраты электроэнергии на дробление зерна и увеличить чистый доход крестьянского хозяйства на 171 тысячу рублей в год при сроке окупаемости капвложений 0,81 года.

1. Авдеев Н.Я. Расчет гранулометрических характеристик полидисперсных систем / Н.Я. Авдеев. - Ростов н/Д: Ростиздат, 1966. -54 с.

2. Авдеев С.Д. Пневматическая классификация сыпучих материалов в аппаратах с наклонными перфорированными полками: Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1981.-131 с.

3. Андреев С.Е., Товаров В.В., Перов В.А. Закономерности измельчения и исчисления характеристик гранулометрического состава. М.: Металлургиздат, 1959.

4. Авербах Б.Л. Некоторые физические аспекты разрушения // Разрушение: в 7 т. / Под ред. Либовиц Г.:Пер с англ./ Б.Л. Авербах. М.: Мир, 1973. т. 1-е. 471-504 с.

5. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грамовский. М.: Наука, 1976.-283 с.

6. Богачев В.И. О взаимодействии окружной скорости и мощности при перемешивании. ТОХТ, 1972, т. VI №2, 260-280 с.

7. Бабуха Г.Л. Экспериментальное исследование соударения частиц двухфазного потока со стенками вертикального канала / Г.Л. Бабуха, Г.И. Сергеев // Вопросы технической теплофизики. Киев: Нау-кова думка, 1968 Вып. 1.

8. Барабашкин В.П. Молотковые и роторные дробилки / В.П. Бара-башкин. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Наука, 1973. - 143 с.

9. Барский М.Д. Гравитационная классификация зернистых материалов / М.Д. Барский, В.И. Ревнивцев, Ю.В. Соколкин . М.: Недра, 1974.-232 с.

10. Барский М.Д. О механизме воздушной гравитационной классификации / М.Д. Барский, Е.А. Дончанов // Изв. вузов. Горный журнал. 1969. -№ 1.-е. 153-156.

11. Барский М.Д. Оптимизация процессов разделения зернистых материалов / М.Д. Барский. М.: Недра, 1978. - 168 с.

12. Батуев Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов / Г.С. Батуев, Ю.В. Голубков, А.К, Ефремов, А.А. Федосов. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1977. - 240 с.

13. Белоглазов Н.К. Оценка влияния режимов работы мельницы на переизмельчение продукта : Автореф. дис. . канд. техн. Наук. Л., 1963.

14. Беренс Д. Классификация мельниц ударного действия / Д. Беренс. -Труды Европейского совещания по измельчению. Пер. Ласточкина Л.А. М.: Стройиздат. с 445-451.

15. Бернес Д. Новые конструкции машин ударного действия для тонкого и сверхтонкого размола // Тр. Европ. совещания по измельчению. -1966.-е. 444-473.

16. Бонд Ф.С. Законы дробления // Тр. Европ. совещания по измельчению. 1966. - с. 195-208.

17. Брагинский Л.Н. О распределении окружных скоростей жидкости и глубин воронки в аппаратах с мешалками на основе диффузионной модели. ТОХТ, 1967, т.1 № 3 - с. 645-681.

18. Бронников Е.Б. Отечественные и зарубежные конструкции молотковых дробилок/ Е.Б. Бронников, А.Г. Сманко, Л.С. Чешинский // ЦНТИИТЭИ Минзаг СССР, Комбикормовая промышленность, экспресс-информация. 1982. - вып. 6.

19. Броунштейн Б.И. Обтекание твердых сферических частиц, взвешенных в турбулентном потоке/ Б.И. Броунштейн, О.М.

20. Тодес // Труды Гос. ин-та прикладной химии. 1960. - № 46 - с. 126-136.

21. Вайсман М.Р. Вентиляционные и пневмотранспортные установки / М.Р. Вайсман, И.Я. Грубиян. М: Колос, 1977.

22. Вердиян М.А., Кафаров В.В. Процессы измельчения твердых тел // Процессы и аппараты химической технологии. М., 1977.

23. Волобуев В.Г. Влияние конструктивных параметров на энергозатраты молотковой дробилки / В.Г. Волобуев, Н.С. Дорофеев, А.Г. Сундеев // Тр. Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности. 1977. - Вып .12.-е. 19-25.

24. Волобуев В.Г. Зависимость производительности молотковой дробилки от ее конструктивных параметров при измельчении грубых кормов/ В.Г. Волобуев // Тр. Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности. -1977.-Вып. 12.-с. 34-44.

25. Волошин Е.В. Новое в технологии измельчения сырья комбикормов/ Е.В. Волошин, О.А. Кузнецов, J1.A. Глебов. Комбикорма. 2002. - №8.

26. Гийо Роже. Проблема измельчения материалов и ее развитие/ Роже Гийо. Пер. с франц. Мунц К.Г. М.: Стройиздат. 1964. - с. 348.

27. Гиршин М.Е. Влияние параметров решет дробилки на показатели процесса измельчения / М.Е. Гиршин. Записки ЛСХИ. Вып. 2. 1970, том 149.

28. Глебов Л.А. Определение коэффициента полезного действия дробилок ударного действия / Л.А. Глебов, B.C. Рогов, А.В. Зибров // Тезисы докладов 28 научной конференции / Восточно-Сибирский технологический институт. Улан-Удэ. 1989.- с. 30.

29. Глебов Л.А. Определение основных характеристик процесса измельчения сырья/ Л.А. Глебов // Лаб. практикум по процессам и аппаратам пищевых производств / Под ред. С.И. Гребенюк. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. - с. 7-13.

30. Глебов Л.А. Двухстадийное измельчение гранул травяной муки/ Л.А. Глебов,- В.А. Глебов, В.Н. Жалнин // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая пр-ть. 1983.- №8.-с. 22-23.

31. Глебов Jl.А. Затраты энергии на измельчение зернового сырья комбикормов ударом / Л.А. Глебов, С.В.Зверев, А.А. Хитов, И.Г. Васина // Тр. ин-та / Всесоюзн. науч. исслед ин-т комб. промышленности. 1987.-Вып. 31.-с. 72-76.

32. Глебов Л.А. К расчету показателей процесса дробления / Л.А. Глебов // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая промышленность. 1985.- №9. -с. 29-30.

33. Глебов Л.А. Молотковые дробилки фирмы «ВАН-ЛАРСЕН»/ Л.А. Глебов // Комбикормовая промышленность. 1997. № 7. - с. 2829.

34. Глебов Л.А. Образование трещин в зерне пшеницы при ударе о стальную деку / Л.А. Глебов, Л. Печко, У. Гертлер // Известие вузов СССР, Пищевая технология. 1984. - № 5 с. 114-116.

35. Глебов Л.А. Определение гранулометрического состава сыпучих продуктов/ Л.А. Глебов, И.Г. Васина, И.В. Сучкова // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность. Экс-прес-информация. 1988. - Вып. 1.- с. 10.

36. Глебов Л.А; Определение оптимальных режимов измельчения зернового сырья комбикормов при прямом ударе / Л.А. Глебов, С.В. Зверев, А.А. Хитов // Всесоюзная науч. конф., посвященная 70-летию Вел. Окт. Рев: Тез. докл. М.: 1987 -с. 34.

37. Глебов Л.А. Определение условных коэффициентов восстановления нормальной скорости зерна при ударе/ Л.А. Глебов // Известия вузов СССР. Пищевая технология. 1982. - № 4. - с. 49-52.

38. Глебов JI.A. Оценка эффективности работы дробилок / JI.A. Глебов, С.В. Зверев, А.А. Хитов // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая промышленность. -1987. № 6. с. 34-35.

39. Глебов JI.A. Повышение эффективности измельчения компонентов комбикормов/ JI.A. Глебов // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность. Обзорная информация. -1984. с. 44.

40. Глебов JI.A. Скорость удара полного измельчения зерна при производстве комбикормов/ JI.A. Глебов // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая пр-ть. 1979. - №8. - с. 29-30.

41. Глебов JI.A. Совершенствование процесса измельчения компонентов комбикормов/ JI.A. Глебов, С.В. Зверев, В.А. Глебов // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность. Обзорная информация. 1988. - 56 с.

42. Глюшинский В.Г. Инженерное прогнозирование / В.Г. Глюшинский М.: Энергоиздат, 1982.-327 с.

43. ГОСТ 13496.8.72. Комбикорма. Методы определения крупности размера и содержание не размолотых семян культурных и дикорастущих растений.

44. Горобец В.И., Горобец Л.Ж. Новое направление работ по измельчению. М., 1977.

45. ГОСТ 1386.5-93. Зерно. Методы определения влажности.

46. ГОСТ 30483.97. Зерно. Методы определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примеси, содержание мелких зерен и крупности, содержание зерен пшеницы, поврежденной клопом-черепашкой, содержания металлических примесей.

47. Горячкин В.П. Собр. соч. М., 1965, т. 1, т. 3.

48. Грачев Ю.П. Математические методы планирования эксперимента / Ю.П. Грачев. М.: Пищевая промышленность. 1979. - 200 с.

49. Гудков А.Н. К теории машин для дробления зерновых продуктов методов удара / А.Н. Гудков. Труды Сталинградского СХИ. т. 10. -Сталинградиздат. I960.

50. Гутьяр Е.Н. К объемной теории дробления / Е.Н. Гутьяр // Известия Московской с.х. академии им. Тимирязева Сельхозгиз, 1951. Вып. 4-с. 1-84.

51. Демидов А.Р. Измельчающие машины ударного действия (обзор)/ А.Р. Демидов, С.Е. Чирков. М 1969. - 70 с.

52. Демидов А.Р., Чирков СЕ. Способы измельчения и методы оценки их эффективности. М., ЦНИИТИ Госкомзага СССР, 1969, 52 .

53. Джинджихадзе С.П. Исследование энергоемкости процесса дробления фуражного зерна в молотковых дробилках. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Тбилиси, 1965.

54. Донат Е.В. Аппараты со взвешенным слоем для интенсификации технологических процессов/ Е.В. Донат, А.И. Голобурдин. М.: Химия, 1996, - 144 с.

55. Егоров Г.А. Технология и оборудование мукомольно-крупяного и комбикормового производства /Г.А. Егоров. М.: Колос, 1979. -366 с.

56. Елисеев В.А. Влияние числа пакетов на работу молотковой дробилки/ В.А. Елисеев, A.M. Тарасенко// Механизация сельскохозяйственных производственных процессов. Вып. 3. 1972.

57. Елисеев В.А. Исследование процесса измельчения зерна ударом. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Воронеж, 1962.

58. Елисеев В.А. К вопросу определения энергии, затраченной в процессе размола зерна/ В.А. Елисеев. Записки Воронежского СХИ. т. 28, Вып. 2. Воронеж. 1959.

59. Елисеев В.А. О роли сита в процессе измельчения кормов молотковой дробилки/ В.А. Елисеев, A.M. Тарасенко// Труды Саратовского институту механизации сельского хозяйства им. М.И. Калинина, Вып. 46. 1970.

60. Зверев С.В. Линия обработки зерна на базе шелушителя и микрони-затора/ С.В. Зверев, В.М. Филин. Комбикорма, 2002 - № 1.

61. Зверев С.В. Повышение ресурса работы комплекта молотков дробилок/ С.В. Зверев, В.А. Глебов, Б.А. Лещенко // ЦНИИТЭИ Минх-лебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность. Экспресс информация. 1988. Вып. 2. - 18с.

62. Зверев С.В. Статическая модель разрушения зерна свободным ударом/ С.В. Зверев, В.А. Глебов // Тр. ин-та Всесоюзн. науч. исслед. ин-т комб. промышленности. 1987. - Вып. 30. - с. 87-91.

63. Зверев С.В. Статический подход к вопросу измельчения зернового сырья комбикормов ударом/ С.В. Зверев, В.А. Глебов // Известия вузов СССР, Пищевая технология 1986. № 6. - с. 91-92.

64. Зверев СВ. Измельчение сыпучих материалов свободным ударом/ С.В. Зверев// Химическая промышленность, 1993. № 1-2.

65. Зеленев А.А. Исследование работы универсальных кормодробилок на дроблении фуражного зерна. Автореферат, дис. канд. наук. 1951.

66. Зеленев А.А. Обоснование размеров и формы молотка молотковой дробилки/ А.А. Зеленев. Сельхозмашина. 1951. - № 8.

67. Зотьев А.И. Современные средства размола зерна / А.И. Зотьев,

68. A.Г. Аронов, И.П. Петрухин, А.С. Цыплаков. М.: Колос, 1982. -136 с.

69. Капельзон И.Г. Методы расчета основных технологических параметров молотковой дробилки // Коне и химия. № 5.

70. Карташов Л.П. Системный синтез технологических объектов АПК/ Л.П. Карташов, В.Ю. Полищук. Екатеринбург. УрО РАН, 1998. -185 с.

71. Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешивания сыпучих материалов/

72. B.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, С.Ю. Арутюнов. М.: Наука, 1989. -440 с.

73. Качанов Л.М. Основы механики разрушения/ Л.М. Качанов. М: 1974.711с.

74. Кирсанов В.А. Каскадная пневмоклассификация сыпучих материалов/ В.А. Кирсанов. Ростов н/Д: Из-во журн. «Изв. вузов Сев-Кавк. регион», 2005. -208 с.

75. Киселев П.Г. Гидравлика. Основы механики жидкости/ П.Г. Киселев. М.: Энергия, 1980, - 360 с.

76. Клименко Н.В. Исследование режима молотковой дробилки/ Н. Клименко, Ф. Кирпичников// Мукомольно-элеваторная промышленность, Комбикормовая промышленность, 1972. №4. - с. 35-37.

77. Климович В.У. К проблемам теории измельчения. Научные труды Омского института инженеров транспорта. 1964. т. 48.

78. Клушанцев Б.В., Косарев А.И. Роторные дробилки. М., 1963.-56 с.

79. Клушанцев Б.В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатация/ Б.В. Клушанцев, А.И. Косарев, Ю.А. Муйземнек. М.: Машиностроение, 1990.-320 с.

80. Когус Ф.Л. Исследование процесса дробления и конструкции дробилки, разрушающей материал по принципу среза: Автореферат дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1971. 26 с.

81. Колосков С.П. Энергоемкость измельчения зерна на дезинтегратор-ных устройствах/ С.П. Колосков, В.Н. Зотов // Теор. сб. ЦНИИТЭИ Легпищепром, серия спиртовая пр-ть. 1972. - Вып. №4. - с. 1-23.

82. Косарев А.И. Опыт эксплуатации роторных дробилок и пути совершенствования их конструкции/ А.И. Косарев, В.А. Стрельцов. -М.: ЩТИИТЭИ Эстроймаш. 1978.-36 с.

83. Кошелев А.Н. Производство комбикормов и кормовых смесей/ А.Н. Кошелев, Л.А. Глебов. М.: Агропромиздат, 1986. - 185 с.

84. Кузнецов Н.М., Берштейн А.Ф., Чацкий П.А. Молотковая дробилка для измельчения зерна и других сыпучих материалов, а.с. № 99816, 1955.

85. Кузнецов О.А. Разработка и обоснование конструкции режимов работы двухроторной дробилки ударного принципа действия: Дис. . канд. техн. наук. М. 196 -170 с.

86. Купин Т. Повышение производительности молотковой дробилки/ Т. Купин, И. Порткевич, Н. Зотов // Мукомольно-элеваторная промышленность. 1968. -№8.

87. Куприц Я.И. Физико-химические основы размола зерна. М., 1946.

88. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7,0/ Б.Я. Курицкий -1997.

89. Левенсон Л.Б. и Прейгерзон Г.И. Дробление и грохочение полезных ископаемых. Гостоптехиздат, М.-Л. 1940.

90. Макаров А.П. Исследование процесса измельчения фуражного зерна в молотковых дробилках/ А.П. Макаров// Сб. «Электрификация сельского хозяйства», Научные труды РИЭСХ, т. XIV. М.: Колос, 1964.

91. Малаховцев В.П. Исследование упругих свойств и сил при ударном нагружении зерна пшеницы: Автореферат дис. . канд.техн.наук. -Одесса, 1964.

92. Малия А.Я. Пневматический транспорт для сыпучих материалов/ А.Я. Малия, М.Г. Касторных. М.: Агропромиздат, 1985. - 344 с.

93. Марцулевич Н.А. Хаотическое движение частиц в турбулентном потоке газа/ Н.А. Марцулевич // Теоретические основы химической технологии. 1987. -TXXI, №3. - с. 362-367.

94. Медников Е.П. Теория турбулентного переноса взвешенных частиц в проточных аэро- и гидродисперсных сред/ Е.П. Медников // Теоретические основы химической технологии 1986. - Т.ХХ . - № 3 . -с. 366-374.

95. Мельников Е.М. Основы крупяного производства / Е.М. Мельников. М.: Агропромиздат, 1988. - 191 с.

96. Мельников С.В. Исследование процесса разрушения зерна ударом/ С.В. Мельников, Ф.Г. Плохов. Записки ЛСХИ, Вып. 2, 1967, т. 108.

97. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов/ С.В. Мельников, В.Д. Алешкин, П.М. Рощин.-Л.: 1980. 168 с.

98. Мельников С.В. Экспериментальные основы теории процесса измельчения кормов на фермах молотковыми дробилками. Автореферат дис. д-ра техн. наук. Л., 1969. - 60 с.

99. Моркус Э.Т. К определению скорости слоя материала в молотковой дробилке/ Э.Т. Моркус // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1968. №11.

100. Мурзачалиев-К.Г. Совершенствование технологического процесса и обоснование параметров измельчителя грубых кормов молоткового типа. Автореферат дис. к.т.н., Саратов. - 1983. - 22 с.

101. Мянд А.Э. Кормоприготовительные машины и агрегаты/ А.Э. Мянд. М.: Машиностроение, 1970.- с. 117-160.

102. Мясников В.П. О динамических уравнениях движения двухкомпо-нентных систем/ В.П. Мясников // Журнал прикладной механики и технической физики. 1967. - № 2. - с. 58-67.

103. Навроцки Е. Графо-аналитические методы оценки работы гравитационных аппаратов/ Е. Навроцки. М.: Недра, 1980. - 253 с.

104. Наумов И.А. Совершенствование кондиционирования и измельчения пшеницы и ржи/ И.А. Наумов. М.: Издательство «Колос», 1975.- 175 с.

105. Непомнящий Е.А. Определение характеристики процесса разделения сыпучих смесей с учетом гравитационного течения частиц/ Е.А. Непомнящий // Изв. Ленингр. элекротехн. ин-та. 1963. - Вып. 18-е. 317-325.

106. Ш.Орлов а.И. Обоснование режимов измельчения сырья при производстве комбикормов/ А.И. Орлов, С.И. Кретов, л.И. Лыткина, Л.П. Бессонова // Тр. Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности. 1986. - вып .29. - с. 56-58.

107. Осипов А.А. Интенсификация процессов измельчения сыпучих масс / А.А. Осипов. -М: Машиностроение, 1991. 384 с.

108. ИЗ. Основы математического моделирования процессов пищевых производств. Киев: 1991. - 367 с.

109. Осокин В.П. Молотковые мельницы. М., 1980.

110. Н5.0стапов а.А. Интенсификация процессов измельчения сыпучих масс/ А.А. Остапов, Ю.А. Мачихин, А.Р. Бижанов. М., 1991. - 50 с.

111. Остапов а.А. Основы теории и моделирования процессов измельчения пищевого сырья и кормов/ А.А. Остапов, Н.В. Остапчук. -Алма-Ата, 1992.

112. Остапчук Н.В. Математическое моделирование технологических процессов хранения и переработки зерна/ Н.В. Остапчук. М.: 1977. - 240 с.

113. Павлов И.Н. Ролики ленточных конвейеров из полимерных композитов/ И. Павлов, В. Бражников, В. Филин. Хлебопродукты, 2002. -№9.

114. Павлов А.А. Многоскоростной электропривод с улучшенными энергетическими показателями. Научно-практическая конференция «По итогам научно-исследовательской работы за 2006 г.».- АЧГАА, Зерноград, 2006.

115. Пахомов B.C. Исследования и разработка технических приемов повышения эффективности использования молотковых кормодроби-лок. Автореферат дис. канд. техн. наук, 1955.

116. Перспективы развития комбикормовой промышленности. Аналитический обзор / ВНТИЦентр, 1978-1981, Вып. 5. Пищевые ресурсы. Проблемы и перспективы. М.:ПИК ВИНИТИ, 1982. с. 50-51.

117. Плохов Ф.Г. Исследования динамики рабочего процесса молотковой кормодробилки замкнутого типа. Автореферат дис. . канд.техн.наук, Ленинград-Пушкин, 1966. - 36 с.

118. Плохов Ф.Г. Определение скорости удара при разрушении зерна/ Ф.Г. Плохов, С.В. Мельников. Труды ЧИМЭСХ, Вып. 21. 1966.

119. Полищук В.Ю. Зерновая дробилка / В.Ю. Полищук, В.Г. Коротков, Н.В. Зайцева, С.В. Антимонов, С.Ю. Солодых. Патент РФ № 2159535.

120. Портнов Я.Л. Повышение эффективности молотковых дробилок/ Я.Л. Портнов, М.З. Рудой // Мукомольно-элеваторная промышленность. 1955. -№ 9.

121. Правила организации и ведения технологического процесса производства продукции комбикормовой промышленности. Воронеж, 1991. -342 с.

122. Прощак В.А. Исследование и обоснование работоспособности и основных параметров высокоскоростных молотковых кормодроби-лок: Дис. канд. техн. наук. М., 1967. -200 с

123. Рабинович Б.Д. Возможность повышения производительности молотковых дробилок/ Б.Д. Рабинович, Т. Дражнер // Мукомольно-элеваторная промышленность. 1958. -№ 12.

124. Рациональные режимы и оценка эффективности работы дробилок ударного действия / J1.A. Глебов, Е.В. Семенов // ЦНИИТЭИ Минх-лебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность. Экспресс информация. 1991. с. 6-10, 28-41.

125. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур/ П.А. Ребиндер В к.н. «Физико-химическая механика дисперсных структур». - М: Наука, 1966.-е 3-16.

126. Ротобыльский В.Ф. Динамическое уравновешивание вращающихся масс ротора с расположением рабочих органов по винтовой линии/ В.Ф. Ротобыльский, JI.A. Глебов // ЦНИИТЭИ Легпищемаш, реферативная информация. 1978. - Вып. 2. - с. 13-19.

127. 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

128. Рудой М.З. Работа молотковых дробилок с ситами чешуйчатыми и круглыми отверстиями/ М.З. Рудой, В. Чудаковский. // Мукомоль-но-элеваторная промышленность. 1967. -№ 10.

129. Румынинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента/ Л.З. Румынинский. М.: 1971,192 с.

130. Румянцев О.Д. Некоторые вопросы исследования динамики молотковых дробилок / О.Д. Румянцев, Р.Э. Бривманес, А.А. Мейрович // Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности. 1977.- Вып. 12.-е. 12-18.

131. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Под ред. Листопада Г.Е. М.: Агропромиздат, 1986. - 524 с.

132. Семенов Е.В. Анализ эффективности процесса измельчения зерна в молотковой дробилке/ Е.В. Семенов, Л.А. Глебов. // Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности. 1989. -вып.34.- с. 102-111.

133. Сергеева Н.С. Универсальный измельчитель зерна и других сыпучих материалов/ Н.С. Сергеева // «АПК России», 1990 № 7.

134. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности/ П.М. Сиденко. -М:: 1987.-367 с.

135. Слезкин Н.А. Основные уравнения движения деформируемой среды частиц с переменной массой/ Н.А. Слезкин // Докл. АН СССР, -1951. Т.79, № 1.- с. 33-36.

136. Смирнов A.M., Лаврентьев А.А., Баранов И.Л., Квашин М.А. Затраты электроэнергии в многоступенчатой мельнице ударного действия // материалы 2-го всесоюзн. научн.-техн. совещания. Суммы, 1982, ч. 2, с. 154-156.

137. Соколов А. Подготовка зерна для ввода в комбикорма в хозяйствах/ А. Соколов. // Комбикорма, 2001. № 1 - с. 42-44.

138. Соколов А.Я. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств/ Соколов А.Я. М.: Машиностроение, 1969. - 637 с.

139. Соловых С.Ю. Универсальный многоцелевой измельчитель/ С.Ю. Соловых // Тез. докл. региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Оренбург, 2002 с. 102103.

140. Соловьев И.К. Исследование механики процесса дробления ингредиентов комбикорма в молотковой дробилке. Автореферат дис. . канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1962. - 36 с.

141. Спандияров Е. Совершенствование процесса измельчения зернового сырья / Е. Спандияров. ЦНТИ, Джамбул, 1992. - 71 с.

142. Спорыхин В.В. Влияние способа подачи материалов в камеру на эффективность работы молотковой дробилки/ В.В. Спорыхин, A.M. Тарасенко, Н.Н. Изюмцев // Механизация сельскохозяйственного производства. 1972, т. 53.

143. Стальной В.П. Повышение эффективности процесса выгрузки влажных зерновых материалов из бункеров сельскохозяйственного назначения. Дис. канд. Техн. Наук. Зерноград, 2004. - 180 с.

144. Степанов В.В. К вопросу о расчете молотковых дробилок/ В.В. Степанов // Сборник научных трудов Рязанского СХИ, Вып. VII, 1958.

145. Степанов В.В. Некоторые результаты исследований рабочего процесса молотковых кормодробилок/ В.В. Степанов // Сборник научных трудов Рязанского СХИ, Вып. III, 1958.

146. Сыроватка В.И. Исследование основных закономерностей процесса измельчения зерна в молотковой дробилке кормов. Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1964. - 36 с.

147. Сыроватка В.И. О движении материала, измельченного на молотковой дробилке/ В.И. Сыроватка. // Мех. и электр. сел. хоз-ва, 1964. -№4.

148. Сысуев В. Оборудование для переработки зерна/ В. Сысуев, П. Савиных, В. Халтурин. // Комбикормовая промышленность, 1997. № 5-с. 13-14.

149. Тарасенко A.M. Влияние площади сита на работу молотковой дробилки при центральном и радиальном способе загрузки/ A.M. Тарасенко, В.В. Спорыхин. Научные труды, 1974, т. 62.

150. Тарасенко A.M. Исследование влияния конструктивных параметров молотковой дробилки на эффективность измельчения зерновых кормов. Автореферат дис. канд. техн. наук. Воронеж, 1976.

151. Телетов С.Т. Методика расчета пневмотранспорта/ С.Т. Телетов, Н.И. Зверев // Работы по методике расчета и конструирования котельного оборудования. М.: ОНТИ НКШ СССР, ВТН. - 1938.-е. 113-125.

152. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие. Под ред. к.т.н. Макарова Р.А. М.: Машиностроение, 1975. - с. 288.

153. Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Личко Н.М. М.: Колос, 2000. - 552 с.

154. Тишин В. Центральная многоступенчатая дробилка/ В. Тишин, В. Злобнов, В. Денисов. // Комбикормовая промышленность, 1989. № 5 - с. 22-25.

155. Тюрин Ю.М. Статистический анализ данных на компьютере/ Ю.М. Тюрин, А.А. Макаров. Под ред. В.Э. Фигурнова. М.: ИНФРА-М, 1998. - 528 с.

156. Устименко Т.В. Примерная программа учебной дисциплины по выбору студентов «Новые материалы и оборудование в товароведении зерна и продуктов переработки»/ Т.В. Устименко, В.М. Филин М.: ИПР СПО, 2004. -26 с.

157. Филин В.М. Вальцедековая шелушильная машина/ В.М. Филин, М.В. Филин, Д.В. Филин.- Патент № 2203736 по заявке № 200110370.

158. Филин В.М. Делительно-смешивающая машина зернистых материалов/ В.М.' Филин, В.П. Донченко, В.В. Бражников Т.В., Усти-менко, Ю.М. Филин. Патент по заявке № 23107075/12.

159. Филин В.М. Дробильно-крупоотделяющая машина/ В.М. Филин, М.В. Филин, Д.В. Филин. Патент № 2203737, 10.02.2003 бюл. № 13 по заявке №> 2000119972/13.

160. Филин В.М. Зерновой делитель/ В.М. Филин, В.П. Донченко, В.В. Бражников, Т.В. Устименко, Ю.М. Филин. Патент по заявке № 2003107076/02.

161. Филин В.М. Машина для шелушения зерна крупяных культур/ В.М. Филин, М.В. Филин, Д.В. Филин. Патент по заявке № 2001112752/13.

162. Филин В.М. Методы отбора пробы вручную/ В.М. Филин, Т.В. Устименко // Хлебопродукты. 2003. -№ 5.

163. Филин В.М. Многофункциональные машины для мини-крупоцехов/ В.М. Филин, Д.В. Филин. Хлебопродукты, 2002. - № 5.

164. Филин В.М. Новое в определении сорной и зерновой примесей/ В.М. Филин. Хлебопродукты, 2003. - № 1.

165. Филин В.М. Новое в определении типового состава риса-зерна/ В.М. Филин // Хлебопродукты, 2004. № 1.

166. Филин В.М. Новое в технологии переработки гороха/ В.М. Филин, Д.В. Филин, М.В. Филин // Хранение и переработка зерна. Украина, 2002.-№3.

167. Филин В.М. Основы разработки и исследования дробильно-крупоотделяющих машин с вертикальной осью вращения ротора/ В.М. Филин, С.В. Зверев, Д.В. Филин // Третья международная конференция «Машиностроители предприятиям отрасли хлебопродуктов». - М.: 2002.

168. Филин В.М. Особенности определения типового состава зерна-риса/ В.М. Филин, Т.В. Устименко // Международная научно-практическая конференция. Дон ГАУ, 2004;

169. Филин В.М. Технология и оборудование для производства кукурузной и других круп. М.: ДеЛи принт, 2007. - 224 с.

170. Филин В.М. Особенности разработки технологического оборудования для мини-крупоцехов/ В.М. Филин, Д.В. Филин // Международная конференция «Машиностроители предприятиям хлебопродуктов». М.: 2001.

171. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых предприятиях/ В.М. Филин, Т.В. Устименко, В.В. Бражников. М.: ДеЛи принт, 2003. - 168 с.

172. Филин В.М. Оценка работы зернового делителя БИС/ В.М. Филин, Т.В. Устименко // Хлебопродукты, 2003. № 10.

173. Филин В.М. Пневмоклассификатор зернистых материалов/ В.М. Филин, В.А. Кирсанов, М.В. Филин, Д.В. Филин. Свидетельство на полезную модель № 18657 по заявке № 200113329/20.

174. Филин В.М. Пневмоклассификатор/ В.А. Кирсанов, В.А. Тарану-шич, В.М. Филин, М.В. Кирсанов, В.В. Титаренко. Патент. № 2169626 по заявке № 9905489/03.

175. Филин В.М. Примерная программа учебной дисциплины по выбору студентов «Новые технологии и оборудование для переработки зерна»/ В.М. Филин, Л.К. Сергеева М.: ИПР СПО, 2003. - 20 с.

176. Филин В.М. Рис зерно. Определение типового состава и класса зерна/ В.М. Филин, Т.В. Устименко.- М.: ДеЛи Принт, 2004. - 89 с.

177. Филин В.М. Устройство ввода сыпучих материалов в пневмотранс-портный трубопровод/ В.М. Филин, В.П. Донченко, М.В. Филин,

178. B.В. Бражников, Д.В. Филин. Свидетельство на полезную модель по заявке № 20021003235 2001.

179. Филин В.М. Шелушение зерна крупяных культур. Совершенствование технологического оборудования/ В.М. Филин, Д.В. Филин. -М.: ДеЛи Принт, 2002. 135 с.

180. Филин В.М. Шелушильная машина/ В.М. Филин, М.В. Филин, Д.В. Филин. Патент № 2229338 по заявке № 2001112753/12.

181. Филин В.М. Шелушильно-шлифовальная машина/ В.М. Филин, М.В. Филин, Д.В. Филин. Патент № 2202415 по заявке № 20001 18038/13.

182. Филин В.М. Эффективность использования шелушильно-дробильного оборудования/ В.М. Филин, Д.В. Филин // Комбикорма, 2005. № 5.

183. Ходаков Г.С. Физика измельчения/ Г.С. Ходаков. М.: Наука, 1972. - 307 с.

184. Хусид С.В. Измельчение зерна (теоретические основы и практика)/

185. C.В. Хусид М.: Хлебоиздат, 1958. - 2048 с.

186. Черепанов Г.П. Механика разрушения/ Г.П. Черепанов, Л.В. Ершов. -М.: 1977.-322 с.

187. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства/ Н.П. Черняев. М.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.

188. Чирков С.Е. Повышение эффективности молотковой дробилки/ С.Е. Чирков // ЦНИИТЭИ Мингаза СССР, Комбикормовая промышленность, экспересс-информация. 1978. Вып. 1 - 24 с.

189. Чирков С.Е. Совершенствование процесса измельчения в молотковой дробилке. Автореферат дис. . канд. техн. наук. М., 1984. - 25 с.

190. Шабанов С.И. Влияние соударений на скорость установившегося движения полифракционных частиц в вертикальном потоке / С.И. Шабанов // Тепло- и массоперенос в дисперсных системах. Минск: Наука и техника, 1965. -с. 110-118.

191. Шуб Г.И. Исследования технологического процесса измельчения зерна комбикормового производства на молотковой дробилке. Автореферат дис. . канд. техн. наук. М., 1966. - 30 с.

192. Шуб Г.И. К вопросу повышения эффективности работы молотковой дробилки/ Г.И. Шуб // Мукомольно-элеваторная промышленность, 1962. № 12.

193. Шуб Г.И. Об эффективном размере деки молотковой дробилки для комбикормового производства/ Г.И. Шуб // Мукомольно-элеваторная промышленность, 1965. № 1.

194. Шуб И.Г. Пути повышения малогабаритной дробилки/ И.Г. Шуб // Сообщения и рефераты ВНИИЗ, Вып. 3. М., 1961.

195. Щигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред/ Р.И. Щиг-матулин. М.: Наука, 1978.-336 с.

196. Эберхард Д. Рассуждение о принципе действия и конструкции ударных дробилок/ Д. Эберхард. Пер. с англ. М., 1965. - 35 с.

197. Энсина М.А. Исследование динамики дробильно-размольных машин в установившемся режиме. Дис. . канд. техн. наук. М., 1975. -201с.

198. Berens D. Zerkleinenrugmachinen // Chem. Ingr.-Techn., 1965.-Vol, 37, №7, P. 751-753.

199. Braeken Arthur, Brittain L.J. Новая техника размола с замораживанием материла жидким азотом. Перевод ВНИИТИ № 22370/1 из Ж. «Manufacturing Chemist», 1956, дек. а. 497-499.

200. Cooper R.G., Wolf D. Velociti profiles and pumping capacities for turbine type impellers. Canad. J. Chem. End., 46, № 2, 1968, p. 94-109.

201. Huber Panu I. Задачи и достижения современной дробильной техники. М., 1963. Перевод, ВНИИТИ № 30744/3 из Ж. «Revista minelor». 1962, т. 13, № 2. с. 48-61.

202. Kelleher J. Теория и практика измельчения. М., 1962. Перевод ВНИИТИ № 22356/1 из Ж. «British chemical engineering», 1959, т. 4, № 8-9, s. 467-472, 474.

203. Kraus W. Техника измельчения. M.,1966. Перевод ВНИИТИ № 55605/6 из Ж. «Chemic Engineering - technik», 1964, Bd 36, № 10, с. 1053-1060.

204. Reasch R. Механические реакции при измельчении. М., 1964. Перевод ВНИИТИ №. 43179/4 из Ж. «Deutsehe Keramisone. Gesellschaft Berichte», 1963, Bd. 40. № 12, s. 635-638.

205. Rumpf H. Die mechanische Verjahrenstechnik anf dem zur Wissenshaft. Rectoratsrede gehalten bei der Jahresfeiner am 3 Desember 1966. Karisruhe, Muller, 1964. 23 s.