автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности процесса экструдирования зерна с обоснованием конструктивно-режимных параметров рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера

005001789

9

ХАРЫБИНА Наталья Александровна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ЗЕРНА С ОБОСНОВАНИЕМ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗОНЫ ПОДАЧИ ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

2 4 НОЯ 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Уфа-2011

005001789

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГБОУ ВПО «Самарская ГСХА») на кафедре «Механизация и технология животноводства»

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор

Новиков Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Юхин Геннадий Петрович

кандидат технических наук, Бурлака Николай Владимирович

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И.

Вавилова»

Защита состоится 10 декабря 2011 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.003.04 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный агарный университет» по адресу: 450001, г.Уфа, ул. 50-лет Октября, 34, ауд. 259/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный агарный университет»

Автореферат разослан « 9» ноября 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Мударисов С. Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с непростой экономической ситуацией последних лет перед животноводством стоит задача производить не только качественную продукцию для обеспечения страны продовольствием, но и сделать продуктивность животных стабильной в течение круглого года. Поэтому сегодня проблема сбалансированного кормления животных является актуальной как никогда.

Изучив существующие способы обработки и переработки кормов нужно отметить, что наиболее прогрессивным, отвечающим современным требованиям, предъявляемым к кормам, является экструдирование кормов. Экструдирование применяется для получения качественных, легкоусвояемых кормов. Данный вид обработки позволяет совместить ряд операций в одной машине, производить их быстро и непрерывно (составлять композиции из нескольких компонентов, перемешивать, сжимать, нагревать варить, стерилизовать, формовать практически одновременно).

На сегодняшний день, важным направлением технического прогресса является модернизация действующей техники. Особенно необходимо и целесообразно производить модернизацию экструзионной техники, отличающейся высокой энергоёмкостью, что позволит повысить ее технический уровень с минимальными инвестициями.

Учитывая, что одним из важных узлов пресс-экструдера, определяющим его производительность, стабильность протекающего процесса и как результат качество получаемого корма, является зона подачи. В связи с этим модернизация рабочих органов данной зоны позволит повысить эффективность процесса.

Научные исследования проводились по плану НИОКР ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» в соответствии с темой «Совершенствование технологий и разработка устройств для экструзионной переработки сельскохозяйственной продукции», РГ № 01 2005 04658.

Цель исследований. Повышение эффективности процесса экструдиро-вания зерна за счёт модернизации рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера.

Объект исследований. Технологический процесс и структурно-технологическая схема экструдирования кормов.

Предмет исследований. Закономерности влияния конструктивно-технологических параметров рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера на эффективность процесса экструдирования.

Методика исследований. Теоретические исследования направителя пресс-экструдера выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики. Предложенная конструкция зоны подачи исследовалась в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими ГОСТ, ОСТ и разработанными частными методиками. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с использованием программ З^Биса /

Mathcad 11,0a, Microsoft Office Excel 2003. Достоверность результатов работы подтверждается проведением сравнительных исследований в производственных условиях.

Научная новизна. 1 Установлены аналитические зависимости по определению параметров налравителя, включающие рабочий и конструктивный диаметры, длину, угол наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей направителя.

2 Установлена формула по определению производительности пресс-экструдера с учетом обратных течений жидкости вдоль канала и перетекания через гребни по щелям против общего движения жидкости.

3 Разработан комплексный показатель качества экструдируемого корма, позволяющий дать комплексную оценку основных свойств готового продукта в целом.

Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель РФ № 97038.

Практическая значимость. Разработанная зона подачи пресс-экструдера, за счет увеличения осевого давления и улучшения прохода материала в зону сжатия, позволяет ему работать в оптимальном режиме, обеспечивает производительность до 0,75 т/ч при энергоёмкости экструди-рования до 55 кВт-ч/т, что на 17% меньше по сравнению с пресс-экструдером КМЗ-2У.

Экспериментальные образцы рабочих органов зоны подачи были установлены на пресс-экструдер КМЗ-2У, который прошёл проверку в производственных условиях и рекомендован актом хозяйственной комиссии к использованию.

Реализация результатов исследований. Пресс-экструдер с экспериментальными рабочими органами внедрён в ООО «АПК «Красный Ключ» Кинельского района Самарской области.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1. Аналитические зависимости по определению параметров направителя, уточненная формула по определению производительности пресс-экструдера.

2. Конструктивно-технологическая схема и конструкция зоны подачи пресс-экструдера, обеспечивающие повышение эффективности процесса экструдирования

3. Комплексный показатель качества экструдируемого корма, позволяющий дать комплексную оценку основных свойств готового продукта в целом.

4. Рациональные значения конструктивных параметров рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера, позволяющие повысить производительность и снизить энергоемкость процесса экструдирования.

Апробация работы Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» (2008 г.), ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА»

(2007.. .2011 гг.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2009 г.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГТА» (2009 г.). В 2011 году работа выиграла грант Самарского областного конкурса «Молодой ученый».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 в издании, указанном в «Перечне ... ВАК». Получены патенты на изобретение РФ 2348335 и полезную модель РФ 97038. Общий объём опубликованных работ составляет 1,4 п.л., из них автору принадлежит 0,65 п.л.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов, списка использованных источников из 144 наименований, в том числе 10 на иностранном языке и приложений. Работа содержит 155 страницы машинописного текста, 15 таблиц, 58 иллюстраций и 6 приложений на 15 с.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы, цель и задачи исследований, основные научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом раздел «Анализ состояния вопроса, цель и задачи исследований» представлен анализ исследований зоны подачи пресс-экструдера, а также выявлено наиболее перспективное направление в их разработке.

Описанию структуры прессующих шнековых механизмов и выявлению назначения отдельных элементов их конструкции уделено много внимания в работах как отечественных учёных А.И. Жушмана, В.Г. Басова, В.Г. Бортникова, Н.Э. Груздева, В.В. Новикова, В.И. Сыроватка, В.Ф. Некраше-вича, Л.П. Карташова, Т.М. Зубкова, С.В. Денисова, Ю.А. Мачихина, Г. П. Юхина, В.П. Первадчук, В.В. Скачкова, Нгуен и др.; так и зарубежных G. Schenkel, В.Н. Maddok, Е.С. Bernhardt, Z. Tadmor, J.M. McKelvey, J.K. Carley, R.A. Strub, R.S. Mallouk, C.H. Jepson, Ch.I. Chung и др. Однако многие вопросы, касающиеся изучения зоны подачи пресс-экструдера, недостаточно изучены.

Проведённый анализ многочисленных исследований позволяет утверждать, что для оптимизации режимов экструзионной обработки с целью получения продуктов с высокими функциональными свойствами необходимо изучение закономерностей и механизма изменений физико-химических свойств текстуратов от режимов работы. Степень и направленность изменений зависят от количества влаги, свойств исходного сырья, интенсивности температурной обработки, наличия и интенсивности механического воздействия и ряда других факторов.

Проведенный анализ позволил, в соответствии с целью работы, определить задачи исследований:

1. Разработать перспективную конструктивно-технологическую схему зоны подачи пресс-экструдера, обеспечивающую повышение эффективности его работы.

2. Теоретически обосновать форму и конструктивные параметры напра-вителя, выявить закономерности их влияния на кинематические показатели

смеси на выходе из зоны подачи; уточнить формулу производительности пресс-экструдера.

3. Разработать методику определения комплексного показателя качества экструдируемого корма.

4. Изготовить опытные образцы рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера и экспериментально определить рациональные значения его конструктивных параметров.

5. Провести исследования модернизированного пресс-экструдера в производственных условиях и оценить технико-экономическую эффективность его применения на производстве.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование процесса экструзии» приведено теоретическое обоснование конструктивных параметров напра-вителя пресс-экструдера.

Конструктивно-технологическая схема модернизированного экстру-дера представлена на рисунке 1.

4 " .6' 7 Я 9 11 11 V/

исходный продукт -р.; готовый продукт------>■ ; 1 - подпрессовы-

ваюгций пружинный шнек; 2 - вач шнекового пресса; 3 - термопара; 4 - матрица с регулировочным диском и рукояткой; 5 - кожух головки; 6 - коническая головка; 7 — секция шнека; 8 — кормовой канал; 9 - греющая шайба; 10 - изнашиваемое компрессионное кольцо; 11 — корпус пресса; 12 — направи-тель; 13 - шнековый дозатор; 14 - загрузной канал

Рисунок 1 - Конструктивно-технологическая схема пресс-экструдера для

обработки зерна

Экструдер состоит из шнекового дозатора 13 и пресса, состоящего из корпуса 11, вала 2 и секций шнека 7. В корпусе 11 установлены изнашиваемые кольца 10 с греющими шайбами Р. На выходе из пресса расположена коническая головка 6 и ее кожух 5. На выходе цилиндра установлена матри-

ца 4, снаружи которой размещен регулировочный диск с рукояткой. Внутри матрицы и регулировочного диска имеются бобообразные (иногда кольцевые) отверстия (фильеры).

Экструдер работает следующим образом. При подаче шнековым дозатором 13 зерно по загрузному каналу 14 поступает в приемную камеру питателя пресса, где расположен подпрессовывающий пружинный шнек 1, а в конце камеры сфероидный направитель 12. Увеличение высоты канала приемной камеры позволяет повысить количество засыпаемого в нее корма, что увеличивает производительность питателя и соответственно пресса.

Корм захватывается шнеком 1 и подается к направителю 12. Наличие сфероидного направителя позволяет облегчить проход материала сквозь окно между изнашиваемыми кольцами и направителем. В случае избытка по-ступаемой массы пружинный шнек 1 сжимается, уменьшая шаг. Это увеличивает осевое давление, способствуя нагреву корма. В результате снижается вязкость массы, улучшая проход материала в зону сжатия. В зоне сжатия материал сжимается до необходимого давления, повышая свою температуру от сжатия и трения о стенки канала 8. В результате частицы (зёрна) раздавливаются, происходит разрушение их внутренней структуры с образованием сплошного материала.

Выбор оптимальной формы направителя в зоне подачи (рисунок 1) представляет собой достаточно сложную задачу, т.к. зависит от многих факторов: физико-механических свойств смеси, скорости вращения шнека, конструктивных особенностей шнека и т.д.

Не учитывая силы, мало влияющие на продвижение смеси в зону прессования, можно выделить три основные конфигурации поверхности направителя: выпуклую, коническую и вогнутую.

Рассмотрим эти случаи более подробно с указанием действующих сил (рисунок 2).

Из рисунка видно, что при одинаковом перемещении вдоль оси шнека элемент экструдата испытывает влияние различных сил - как по величине, так и по направлению. Следует заметить, что величина осевого перемещения принимается достаточно малой - с той целью, чтобы силы давления можно было считать одинаковыми.

При разложении сил ^ по ортогональным направлениям получаются составляющие в различном по величине соотношении ! Рн)-

Нетрудно заметить, что в случае выпуклой поверхности направителя это соотношение увеличивается по мере продвижения экструдата, не меняется в случае конической поверхности и уменьшается в случае вогнутости.

Это, в свою очередь, означает, что при выпуклости продвижение экструдата улучшается, а при вогнутости - затрудняется.

В выпуклом варианте сила нормального давления и связанная с ней сила трения уменьшаются, в вогнутом варианте эти силы увеличиваются.

Таким образом, с точки зрения стабильности процесса, наиболее предпочтительным является третий случай, т.е. когда поверхность направи-

теля выпуклая. Это дает следующие преимущества: 1. Нарастание давления в срединной зоне, позволяющее получать более плотную смесь (практически одинаковой плотности) по сечению на выходе; 2. скатывающая сила (вследствие разложения сил) будет увеличиваться, а это способствует лучшему

/V сила давления; — нормальная сила;—¥„ — сила реакции нормального давления; - скатывающая сила; - сила осевого сопротивления; Ир -радиальная сила. _

Рисунок 2 - Формы поверхностей направителя ~

Рассмотрим геометрические характеристики поверхности направителя в осевом сечении (рисунок 3). Здесь следует сказать, что конфигурация внутреннего контура должна быть разделена на две части: входную и выходную, так как они выполняют разные функции и подвержены действию различных сил.

При выборе третьего варианта внутренней формы направителя выходная часть принимается выпуклой, а входная - вогнутой. Переход от вогнутости к выпуклости должен происходить плавно, т.е. они должны плавно сопрягаться.

При такой постановке задачи имеем, в общем случае, сопряжение двух сфероидных поверхностей: сфероид вращения (рабочая часть) и обратный сфероид вращения (конструктивная часть). Каждому сочетанию этих поверхностей соответствует свой угол а наклона касательной, проведенной в точке сопряжения (рисунок 3).

h ...............................П 1 н \ /.....

/ с. ""V „У / о i-.. ] :

т>Г\..... í \ . ... ."..

\ Гг Y:¿S__

/

В рамках принятой концепции основная часть поверхности напра-вителя должна быть большего радиуса, но при переходе к поверхности другой кривизны необходим дополнительный радиус меньшей величины. В дальнейшем будем иметь ввиду, что больший радиус -это рабочий D/2, а меньший радиус - конструктивный г. Решаем задачу в общем виде.

д sin а -

г =

D

■4*

1-sinar

tga

(1)

d -L -

1 - направителъ; 2 - цилиндр; 3-

шнек; 4 - вал шнека Рисунок 3 — Схема к обоснованию выпуклой формы направителя

лт„ где D -рабочий диаметр, м;

конструктивный диаметр, м; общая длина направителя, м.

Для определения рациональной формы направителя в конкретных случаях необходимо отыскание наименьшего угла а, при котором рабочая поверхность направителя будет многократно превосходить конструктивную, что вытекает из принятой концепции формы направителя.

Поиск наименьшего допустимого угла a зависит от соотношений диаметров D/d, которые в свою очередь могут подвергаться коррекции.

Используя выражение (2) и задаваясь значениями Dnd для конкретного случая можно получить предельные величины угла а.

Влияние предложенной конструкции направителя нуждается в специальном исследовании. Дело в том, что традиционная форма направителя -усеченный конус с определенным углом при вершине. В таком случае, всегда можно подобрать такой конус, что при условии коаксиальности сфероидный направитель будет вписываться в этот конус, касаясь его по окружности. Очевидно, что каждой точке рабочей поверхности направителя будет соответствовать конус с определенным значением вершинного угла и, соответственно, длины образующей.

В качестве исходной модели была принята система уравнений (2, 3) движения свободной материальной точки по конической поверхности от вершины к основанию. Задача заключается в том, что по мере продвижения материальной точки в сторону выходного сечения направителя (основание

конуса) вершина описанного конуса будет отдаляться от основания, а вершинный угол у уменьшаться (рисунок 4). Так как выходное сечение напра-вителя совпадает с диаметральным сечением сфероида, то выходному сечению направителя будет соответствовать конус с бесконечно удаленной вершиной и с бесконечно малым вершинным углом у (цилиндр).

Vi

S i

S /

8 v }дг

ч \ ¡p "V

..к.

te

'.....V

> V V

"V

у-»<5

Рисунок 4 — Схема движения материальной точки по сферической

поверхности

Вышеупомянутая система уравнений состоит из двух нелинейных дифференциальных уравнений движения свободной материальной точки

и о • п

— — dsmry

(ю-

¿¡¡¡Л'

di 7

■ gsinysm(cú • t)=0,

- + -gcos (OJ -1 )=0.

dt J mV dt ь v

(2) (3)

Nf áS mV át

rázíp „ áS / dtz dt \

где д - расстояние от вершины конуса до частицы, измеряемое по образуюсь

щей, м; — - угловая скорость скольжения частицы по конической поверх-

dt

ности; ш - угловая скорость вращения конуса, рад/с; у — половина угла при вершине конуса, град.; /- коэффициент трения частицы по разделительной поверхности; ш - масса частицы, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Рассматривая первое (2) из уравнений, можно видеть, что второй и четвертый члены содержат sin у (причем во втором члене квадрат синуса). Если иметь в виду часть направителя, сколь угодно близко прилежащую к выходному сечению, что адекватно у-»0, то для точки, принадлежащей выходному сечению уравнение можно переписать следующим образом

й й

-Г — шп

dt2

у-,0

„ . ■} { de? V' , Sf d$+

S sm* y (—- ----

1 \ dt/ mV dt

4- iim g sinv sin{¿>i ■ r) = 0.

y-*0

После преобразований уравнение (4) принимает более простой вид

dS

— = V ^ const,

dt (5)

то есть скорость материальной точки в осевом направлении практически постоянна.

Второе уравнение (3) системы, в силу вышеупомянутых соображений, приводится к виду

d2<p dSf dcp\ dt2 dt \ dt / (6) dtp

Если ввести новую переменную — =х, а также учесть, что

nit

у z-, const-) то уравнение (6) можно привести к следующему виду

dt

dx

&--2V{a-x)*eO. dt (7)

Путем ряда преобразований уравнение приобретает следующий вид

i .

.1' я: х0 + ¿<3 {- 1 1

( -Ле 5

V У (8)

Нетрудно заметить, что показатель экспоненты по мере продвижения частицы к выходному сечению непрерывно уменьшается, стремясь к нулю. Действительно: скорость V ранее была принята условно постоянной, время за которое частицы достигают выходного сечения, сравнительно мало, а знаменатель дельта 5 неограниченно возрастает.

Таким образом, любая произвольная частица смеси, участвуя в двух движениях одновременно (движение вдоль оси и круговом скольжении по поверхности направителя) к моменту отрыва (в области выходного сечения) приобретает постоянную поступательную скорость в осевом направлении и постоянную угловую скорость скольжения, то есть начинает двигаться по правильной цилиндрической спирали, что указывает на наличие стабилизирующего фактора, каким без сомнения, является принятая форма направителя.

Для обеспечения стабильного протекания технологического процесса необходимо выполнение равенства массовых расходов на различных участках шнековой части пресс-экструдера, т.е.

2д>еп=2с = £г, (9)

где б д, О п, б с, 0 г - производительность дозатора, зон подачи, сжатия и гомогенизации соответственно.

Суммарный расход, создаваемый шнеком

^бпш-е;-^. (10)

Данное выражение определяет зависимость расхода жидкости (¿ши с учетом обратных течений вдоль канала (между гребнями шнека) Ог и перетекании через гребни по щелям ("назад") Q¡ против общего движения жидкости.

Подставив в выражение (10) значения составляющих получим я-ЛР-Яг _ 2тЯ, ■ 2;г(Л, + Я2 X? - Щ) 2т (Яг-Я) Зъ ■ ж^Р2, ■2яЯ1 8 ц-К ~ 60-2 60 12 360-(Д2-Я,)2 ^^

где ту- средняя ширина витка шнека; 1о - длина одного витка, м; 3 - зазор между цилиндром и гребнем шнека, м; АР - перепад давления, Па; /?/ и Я2 -радиусы шнека и цилиндра соответственно, м\ ц - динамическая вязкость, Па-с; ¿-расстояние между витками, м;

Теоретические исследования позволили определить расчетное значение угла наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей а=38°, рабочий диаметр направителя £>=125 мм. В третьем разделе «Методика экспериментальных и производственных исследований экструдера» изложена программа и методика исследований.

Программа исследований включала:

- изучение физико-механических свойств исходного сырья;

- проведение лабораторных исследований влияния конструктивных параметров питателя экструдера на его подачу (производительность), потребляемую мощность, энергоемкость рабочего процесса;

- проведение лабораторных исследований влияния режимных параметров экструдера на энергоемкость рабочего процесса, потребляемую мощ-

ость и температуру экструдата;

- проведение сравнительных производственных исследований базового экструдера и при модернизированном варианте питателя.

Экспериментальные исследования пресс-экструдера проводились на ячмене, пшеницы, кукурузе и амаранте.

Методика проведения экспериментальных исследования предусматривала, кроме проверки теоретических положений, также сочетание факторного анализа и теории многофакторного планирования с учётом предложенной схемы экструдирования.

Критериями оценки работы устройства являлись: количественные, качественные и энергетические показатели.

Разработана методика определения комплексного показателя качества Ко6, который может дать комплексную оценку основных свойств готового продукта в целом

Коб=КгК2КуК4, (12)

где К\ - коэффициент учитывающий количество крахмала в корме, %; К2 -показатель степени декстринизации зерна, %; К3 - коэффициент, учитывающий количество легкопереваримых углеводов (сахаров) в корме, %; КЛ -коэффициент, учитывающий крошимость экструдата; при крошимости экструдата К>6 %, К4 =0, а при крошимости К<6 %, К4 =1.

При необходимости можно ввести в формулу (12) дополнительные показатели качества в виде частных коэффициентов.

Методика проведения замеров соответствовала руководящему документу РД 10.19.2.-90. Производительность определялась взвешиванием порций корма с помощью весов, замер времени осуществлялся секундомером,

а)

потребляемая мощность - с помощью токовых клещей Mastech M 266. По-вторность опытов трёхкратная.

Обработка полученных результатов проводилась на ЭВМ программами Statistica 6.0, Mathcad 11.0а, Microsoft Office Excel 2003.

В четвертом разделе «Результаты и анализ экспериментальных исследований» В ходе проводимых экспериментальных исследований определяли физико-механические свойства зерна различных культур и устанавливали их зависимость от основных параметров процесса экструзии.

Наиболее интенсивное уменьшение коэффициента трения / при изменение давления Р наблюдается в пределах от 0 до 1,0 МПа, при дальнейшем увеличении давления коэффициент трения уменьшается незначительно.

Зависимость коэффициента трения / от влажности исследуемого материала при различном давлении, скорости скольжения равной v=\ м/с и температуре Т=20 °С, представлена на рисунке 5 (а, б, в).

Из графиков на рисунке 5 видно, что с повышением величины давления /изменяется при значениях влажности материала от 10 до 30 %. При этом следует отметить, что при различных значениях влажности и постоянных значениях давления, характер изменения / разный. Например при Р=0,1 МПа с возрастанием влажности с 10 до 25 % коэффициент трения увеличивается а при влажности более 25% уменьшается. Такой же характер изменения коэффициента трения от влажности материала наблюдается при давление равном 0,5 и 1,0 МПа.

В результате исследований влияния величины подачи питателя Q (кг/ч) в зависимости от рабочего диаметра направителя D (мм) угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей а (град.) и толщины ленты витка

б)

Рисунок 5 — Зависимость коэффициента трения от влажности, при различном давлении

и=7 м/с и Т=20°С: а) при Р=0,1МПа; б) при Р=0,5 МПа; в) при Р=1,0 МПа.

пружины t (мм) получены уравнения регрессии, соответственно для ячменя, пшеницы, кукурузы, амаранта (рисунок 6.): 0=8843,07-1,36Ö-3574.5/-312,89a+30,14Di+2,68£)« + l 16,89«i-0,98Dia 0=546,98 +2,78D-153,4i-7,94a+6,23а/ 0=4679 + 27,130-1314/-244,6а+1 l,45Df+l,83Z>a + 54,4a/-0,47Z)ta 0=6288,32- 67,69D-139 l,88f-235,09a+l 0,38Di+l,95Da + 51,2аг + 0,39Dta /Пч

в) г)

Рисунок б - Зависимость подачи корма питателем Q (кг/ч) от диаметра яаправителя D (мм), толщины пружины t (мм) и угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей а (°): а-ячмень; б — пшеница; в - кукуруза; г — амарант

Для всех культур наиболее значимое влияние на подачу оказывает толщина ленты витка пружины и угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей.

Тем самым, с точки зрения подачи, рациональными значениями являются диаметр конуса направителя 122... 125 мм наибольшая толщина ленты витка (3,5 мм) и угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей 36...45°.

В результате исследований влияния величины затрачиваемой мощности приводом питателя N в зависимости от рабочего диаметра направителя D, угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей а и толщины ленты витка пружины t получены уравнения per-

рессии, соответственно для ячменя, пшеницы, кукурузы, амаранта (рисунок

7)

^=207,49-5,5 Ш+696,36/-7Д4я-3,15£>М 2,86га + 0,04 Да -0, \3Dta N=-173,04+0,360+113,23/+39Д5сс-1,30?-4,79га-0,020а+0,050га (14)

/V=2534,8-22,85^-1202,6/-87,52а+10,280г+38,57?а+0,820а-0,330?а /У=919,24-45,29£>-566,63/-41,71а+4,99/)г+17,82га + 0,44£>а - 0,15£>/а

и---:'!;-1

а)

•Ш ■¿ж

Д ::

б)

в) _ г)

Рисунок 7 - Зависимость затрачиваемой мощности приводом питателя N (Вт) диаметра направителя Б (мм), толщины пружины t (мм) и угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей а С): а -ячмень; б — пшеница; в - кукуруза; г - амарант

Анализ графического материала показывает достаточно высокую схожесть результатов по имеющимся тенденциям. С ростом диаметра направителя Д угла наклона касательной, проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей а и увеличением толщины ленты витка I наблюдается повышение затрачиваемой мощности N независимо от подаваемого материала Основное влияние на величину мощности оказывает диаметр направителя.

Таким образом, проведенные исследования позволили определить рациональный интервал конструктивных параметров рабочих органов зоны подачи (угол наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей от 37° до 45°, рабочий диаметр направителя от 122 до

125 мм, толщина пластины подающего шнека от 2,8 до 3,5 мм)

В пятом разделе «Исследования рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера в производственных условиях. Экономическая оценка результатов исследований». Производственные испытания пресс-экструдера с экспериментальными рабочими органами зоны подачи проводились на базе кормоцеха ООО «АПК «Красный Ключ» Кинельского района Самарской области.

Производственными испытаниями подтверждена эффективность предложенного пресс-экструдера, за счёт увеличения осевого давления и улучшения прохода материала в зону сжатия уменьшилась энергоёмкость производства корма с 66 до 55 кВт-ч/т (на 17%), при потреблении мощности в рабочем режиме не более 33 кВт по сравнению с пресс-экструдером КМЗ-2У.

Расчёт показателей экономической эффективности предложенного решения показал экономическую целесообразность применения разработанных рабочих органов зоны подачи в моделях ПЭ КМЗ-2У. Годовой экономический эффект от внедрения составил 16198 руб.

Общие выводы

1. Разработана конструктивно-технологическая схема зоны подачи пресс-экструдера, которая за счёт увеличения осевого давления и улучшения прохода материала в зону сжатия позволяет снизить энергоёмкость экстру-дирования с 66 до 55 кВт-ч/т (на 17%) при производстве кормов. Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель РФ № 97038.

2. Теоретически обоснована выпуклая форма и конструктивные параметры направителя: расчетное значение угла наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей 38°, рабочий диаметр направителя равен 125 мм; доказано, что выпуклая форма направителя обеспечивает постоянную поступательную скорость в осевом направлении и постоянную угловую скорость скольжения, т.е. является стабилизирующим фактором; установлена формула производительности пресс-экструдера с учетом обратных течений жидкости вдоль канала и перетекания через гребни по щелям против общего движения жидкости.

3. Разработана методика определения комплексного показателя качества экструдируемого корма, который учитывает степень декстринизации зерна, крошимость экструдата, количество в нем крахмала и легкоперевари-мых углеводов (сахаров). Для исследуемых культур (ячменя, пшеницы, кукурузы, амаранта) данный коэффициент определился в пределах 0,96...0,98 %.

4. Проведенные экспериментальные исследования на изготовленных опытных образцах рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера позволили выявить их рациональные конструктивные параметры: угол наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей составляет 37°...45°, рабочий диаметр направителя - 122... 125 мм, толщина пластины подающего шнека - 2,8...3,5 мм. Минимальная энергоёмкость для

рассматриваемых кормов находилась в пределах 25,7...55 кВт-ч/т, при этом минимальный уровень соответствует амаранту, а максимальный - ячменю. Неравномерность давления экструдирования колебалась в пределах 2,7...3,7 %, минимальный уровень соответствует амаранту, а максимальный - пшенице.

5. Применение модернизированного пресс-экструдера производительностью 500...750 кг/ч позволяет повысить степень декстринизации крахмала в зависимости от вида корма на 2...4%, при этом наблюдается дополнительное снижение сырой клетчатки и крахмала. Годовой экономический эффект от применения разработанных рабочих органов зоны подачи в пресс-экструдере КМЗ-2У составил 16198 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Харыбина H.A. Определение объемного расхода экструдата в зоне прессования одкошнекового пресс-экструдера / В. В. Новиков, А. А. Куроч-кин, Г. В. Шабурова , Н. А. Харыбина, Д. Н. Азиаткин // Вестник Алтайского ГАУ. - Барнаул, 2011. -№1. - С. 91-94.

2. Харыбина H.A. Обоснование конструктивных параметров рабочих органов пресс-экструдера / В. В. Новиков, Н. А. Харыбина // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - Самара, 2011. -№3. - С. 113-118.

3. Харыбина H.A. Результаты экспериментального определения коэффициента трения зерна / С. В. Денисов, И. В. Успенская, Н. А. Харыбина // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - Самара, 2011.-№3,-С. 137-140.

Публикации в описаниях на изобретение, научных отчётах, сборниках научных трудов и материалах конференций

4. Патент 2348335, Российская Федерация, МПК7 А 23 N 17/00, А23 Р1/12. Экструдер для переработки кормового продукта / заявители: В.В. Новиков, Д.В. Беляев, A.JI. Мишанин, Ю.В. Ларионов, H.A. Дыренкова; патентообладатель ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - № 2007112369 ; заявл. 03.04.07; опубл. 10.05.09.

5. Патент на полезную модель 97038, Российская Федерация. Экструдер для приготовления кормовой массы / заявители : В.В. Новиков, А. JL Мишанин, H.A. Харыбина, Д. Н. Азиаткин; патентообладатель ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. -№2010114620 ; заявл. 12.04.10 ; опубл. 27.08.10.

6. Дыренкова H.A. Определение коэффициента трения экструдата / В. В. Новиков, К. В. Палагуто, А. Л. Мишанин, Н. А. Дыренкова // Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве, часть IV. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2007. - С. 311-314.

7. Дыренкова H.A. Анализ основных концепций формирования структуры экструдатов / В. В. Новиков, А. А. Курочкин, Г. В. Шабурова, Н. А. Ды-

ренкова // Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы; сборник статей III международной научно-практической конференции. - Пенза: ПГТА, 2009. - С. 53-56.

8. Харыбина H.A. Физико-механические свойства экструдируемого сырья / В. В. Новиков, Н. А. Харыбина // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009. -С. 73-74.

9. Харыбина H.A. Экструдированные корма и их классификация // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. -Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - С. 74-76.

10. Харыбина H.A. К вопросу стабильности витаминов при экструдирова-нии растительного сырья / Н. А. Харыбина, Д. Н. Азиаткин // Молодые ученые АПК Самарской области: сб. науч. тр. - Самара: РИЦ СГСХА, 2010. -С. 139- 141.

11. Харыбина H.A. Результаты оценки эффективности модернизированного питателя пресс-экструдера в условиях кормоцеха / В. В. Новиков, Н. А. Харыбина // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора Рыбалко А. Г. - Сара-тов:Издательство «Кубик», 2011. - С. 100-103.

12. Харыбина H.A. Анализ исследований зоны питания / Н. А. Харыбина, Ю. В. Абрамов // Вклад молодых ученых в аграрную науку Самарской области: сб. науч. тр. - Самара: РИЦ СГСХА, 2011. - С. 102-105.

Лицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10.04.1998. Подписано в печать 8.11.2011 г. Формат 60x84. Бумага типографская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,05. Тираж 100 экз. Заказ № 614. Издательство Башкирского государственного аграрного университета. Типография Башкирского государственного аграрного университета. Адрес издательства и типографии: 450001, г.Уфа, ул. 50 лет Октября, 34.

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Экструдируемое сырье и его физико-химические свойства.

1.2 Классификация экструдированных кормов, особенности их производства и применение.

1.3 Анализ основных концепций формирования структуры экструдатов.

1.4 Анализ исследований зоны подачи пресс-экструдера.

1.5 Цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ

2.1 Обоснование структурно-функциональной схемы пресс-экструдера кормов.

2.2 Определение объемного расхода экструдата в зоне прессования одношнекового пресс-экструдера.

2.3 Обоснование рациональной формы направителя пресс-экструдера.

2.4 Движение экструдируемой смеси по сфероидной поверхности направителя.

2.5 Кинематический анализ состояния смеси на выходе из зоны подачи.

2.6 Методика расчета одношнекового пресс-экструдера.

2.6.1 Обоснование использованного способа учёта сил трения и вязкости при экструдировании материала в пресс-экструдерах.

2.6.2 Оценка характера движения материала в пресс-экструдере.

2.6.3 Определение мощности механического привода.

Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКСТРУДЕРА

3.1. Программа и методика экспериментальных исследований.

3.2. Методика исследований физико-механических свойств экструдируемых кормов.

3.3. Методика определения коэффициента жесткости пружины.

3.4. Методика лабораторных исследований экструдера и его питателя.9В

3.5. Методика производственных исследований модернизированного экструдера.

3.6 Анализ образцов и оценка качества процесса экструдирования.

3.6.1. Определение содержания крахмала.

3.6.2 Определение содержание декстринов в корме.

3.6.3 Определение крошимости гранул.

3.6.4 Определение комплексного показателя качества экструдируемого корма.

Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 111 4.1. Физико-механические свойства экструдируемой смеси.

4.2.1. Результаты определения уплотнения и объемного сжатия.

4.2.2. Результаты экспериментального, определения коэффициента трения зерна.

4.3. Результаты определения коэффициента жесткости пружины.

4.4. Обоснование конструктивных параметров рабочих органов питателя.

4.5. Обоснование рациональных режимов работы пресса экструдера.

Выводы.

5 ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗОНЫ ПОДАЧИ ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Исследования в производственных условиях.

5.1.1 Описание производственной установки.

5.1.2 Описание технологической линии.

5.1.3 Результаты исследований в производственных условиях.

5.2 Определение абсолютных экономических показателей и сравнительной эффективности оборудования.

Выводы.

ВЫВОДЫ ОБЩИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ

В связи с непростой экономической ситуацией последних лет перед животноводством стоит задача производить не только качественную продукцию для обеспечения страны продовольствием, но и сделать продуктивность животных стабильной в течение круглого года. Поэтому сегодня проблема сбалансированного кормления животных является актуальной как никогда.

Для того чтобы в большинстве животноводческих хозяйств с промышленной технологией производства коровы целый год давали высокие надои, а другие животные также имели хорошую продуктивность необходимо вводить в их рацион концентрированные корма, причем не в чистом виде, а в составе комбинированных кормов, которые приготавливаются в смеси с белково-витаминными добавками [47].

Изучив существующие способы обработки и переработки кормов нужно отметить, что наиболее прогрессивным, отвечающим современным требованиям, предъявляемым к кормам, является экструдирование кормов. Экструзия — сложный процесс тепло- и массообмена, в ходе которого под действием высоких температуры и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях материала. Характер и глубина изменений и их влияние на качество продукции зависят от режима и длительности экструзии [16,76,101].

При обработке зернофуража и других продуктов при температуре от 110 до 200 °С и давлении от 12 до 20 МПа [63] возникает эффект термостерилизации, снижается микробиологическая обсемененность гнилостными бактериями. Обработка в экструдере активно влияет на молекулу белка, «раскрывает» ее, повышая усвояемость питательных веществ. Экструдирование применяется для получения качественных, легкоусвояемых кормов. [16, 33]. Данный вид обработки позволяет совместить ряд операций в одной машине, производить их быстро и непрерывно (составлять композиции из нескольких компонентов, перемешивать, сжимать, нагревать варить, стерилизовать, формовать практически одновременно) [4, 28, 36, 64].

Важным направлением технического прогресса в механизации и автоматизации животноводства является» модернизация действующей техники. Модернизация по сравнению с созданием новых машин является более экономичным мероприятием, позволяет повысить сроки использования действующих машин и установок, и поднять на качественно новый уровень их технико-экономические параметры. Особенно целесообразна модернизация экструзионной техники, отличающейся высокой энергоёмкостью. Замена в них морально устаревших узлов и агрегатов позволяет повысить их технический уровень с минимальными инвестициями [63].

Учитывая, что одним из важных узлов пресс-экструдера, определяющим его производительность, стабильность протекающего процесса и как результат качество получаемого корма, является зона подачи, то оптимизация её параметров позволит повысить эффективность процесса.

Объект исследований. Технологический процесс и структурно-технологическая схема экструдирования кормов.

Предмет исследования. Закономерности влияния конструктивно-технологических параметров рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера на эффективность процесса экструдирования.

Научная новизна:

1. установлены аналитические зависимости по определению параметров направителя, включающие рабочий и конструктивный диаметры, длину, угол наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей направителя;

2. установлена формула по определению производительности пресс-экструдера с учетом обратных течений жидкости вдоль канала и перетекания через гребни по щелям против общего движения жидкости;

3. разработан комплексный показатель качества экструдируемого корма, позволяющий дать комплексную оценку основных свойств готового продукта в целом.

Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель РФ № 97038.

Практическая значимость. Разработанная зона подачи пресс-экструдера, за счет увеличения осевого давления и улучшения прохода материала в зону сжатия, позволяет ему работать в оптимальном режиме, обеспечивает производительность до 0,75 т/ч при энергоёмкости экструдирования до 55 кВт-ч/т, что на 17% меньше по сравнению с пресс-экструдером КМЗ-2У.

Экспериментальные образцы рабочих органов зоны подачи были установлены на пресс-экструдер КМЗ-2У, который прошёл проверку в производственных условиях и рекомендован актом хозяйственной комиссии к использованию.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1. аналитические зависимости по определению параметров направителя, уточненная формула по определению производительности пресс-экструдера;

2. конструктивно-технологическая схема и конструкция зоны подачи пресс-экструдера, обеспечивающие повышение эффективности процесса экструдирования;

3. комплексный показатель качества экструдируемого корма, позволяющий дать комплексную оценку основных свойств готового продукта в целом;

4. рациональные значения конструктивных параметров рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера, позволяющие повысить производительность и снизить энергоемкость процесса экструдирования.

Реализация результатов исследований.

Пресс-экструдер с экспериментальными рабочими органами зоны подачи пресс-экструдера внедрён в ООО АПК «Красный ключ» Самарской области.

Апробация. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» (2008 г.), ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2007.2011 гг.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2009 г.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГТА» (2009 г.). В 2011 году работа выиграла грант Самарского областного конкурса «Молодой ученый».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 3 в издании, указанном в «Перечне . ВАК». Получены патенты на изобретение РФ 2348335 и на полезную модель РФ 97038. Общий объём опубликованных работ составляет 1,4 п.л., из них автору принадлежит 0,65 п.л.

ВЫВОДЫ ОБЩИЕ

1. Разработана конструктивно-технологическая схема зоны подачи пресс-экструдера, которая за счёт увеличения осевого давления и улучшения прохода материала в зону сжатия позволяет снизить энергоёмкость экструдирования с 66 до 55 кВт-ч/т (на 17%) при производстве кормов. Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель РФ № 97038.

2. Теоретически обоснована выпуклая форма и конструктивные параметры' направителя: расчетное значение угла наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей 38°, рабочий диаметр направителя* равен 125 мм; доказано, что выпуклая форма направителя обеспечивает постоянную* поступательную скорость в осевом направлении и постоянную угловую скорость скольжения, т.е. является стабилизирующим фактором; установлена формула производительности пресс-экструдера с учетом обратных течений жидкости вдоль канала и перетекания через гребни по щелям против общего движения жидкости.

3. Разработана методика определения комплексного показателя качества экструдируемого корма, который учитывает степень декстринизации зерна, крошимость экструдата, количество в нем крахмала и легкопереваримых углеводов (сахаров). Для исследуемых культур (ячменя, пшеницы, кукурузы, амаранта) данный коэффициент определился в пределах 0,96. .0,98 %.

4. Проведенные экспериментальные исследования на изготовленных опытных образцах рабочих органов зоны подачи пресс-экструдера позволили выявить их рациональные конструктивные параметры: угол наклона касательной проведенной в точке сопряжения сфероидных поверхностей — 37°.45°, рабочий диаметр направителя — 122. 125 мм, толщина пластины подающего шнека — 2,8.3,5 мм. Минимальная энергоёмкость для рассматриваемых кормов находилась в пределах 25,7.55 кВт-ч/т, при этом минимальный уровень соответствует амаранту, а максимальный — ячменю. Неравномерность давления экструдирования колебалась в пределах 2,7.3,7 %, минимальный уровень соответствует амаранту, а максимальный — пшенице.

5. Применение модернизированного пресс-экструдера производительностью до 500.750 кг/ч позволяет повысить степень декстринизации крахмала в зависимости от вида корма на 2.4%, при этом наблюдается дополнительное снижение сырой клетчатки и крахмала. Годовой экономический эффект от применения разработанных рабочих органов зоны подачи в пресс-экструдере КМЗ-2У составил 16198руб.

1. Абрамов, О. В. Разработка способа производства хрустящих хлебных палочек с применением одношнекового экструдера: дис. . канд. техн. наук: / О. В. Абрамов. Воронеж, 1999. - 241 с.

2. Анализ исследований зоны питания / Н. А. Харыбина, Ю. В. Абрамов // Вклад молодых ученых в аграрную науку Самарской области: сб. науч. тр. — Самара: РИЦ СГСХА, 2011. С. 102-105.

3. Богатырев, А. Н. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование / А. Н. Богатырев, В. П. Юрьев. — М. : Ступень, 1994. , 158 с.

4. Бойко, Л. Экструзионные технологии в кормах для поросят / Л. Бойко, Л. Трунова, Н. Петров, В. Ефремов // Комбикорма. — 2009. №7, — С. 47.

5. Боровиков, В. П. STATISTICA: статистический анализ и обработка данных в среде Windows / В: П. Боровиков, И. П. Боровиков. — М. : ИИД Филинъ, 1997. -608 с.

6. Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев М. : Наука, 1980. - 976 с.

7. Бротерекий, Ф. Д. Оценка качества сырья и комбикормов / Ф. Д. Бротерекий, А. Д. Пелевин —М. : Колос. 1983. 319 с.

8. Бузиашвили, И. Ш. Экструдированные продукты / И. Ш. Бузиашвили, Б. Л. Устинников, В. И. Степанов, А. И. Мглинец // Пищевая промышленность. -1990.-№ 12, С. 41-42.

9. Бузоверов, С. Ю. Влияние экструдирования и химического способа «защиты» протеина кормов на обмен веществ и продуктивность лактирующихкоров: дис. . канд. сельскохоз. наук: 06.02.02 / С. Ю. Бузоверов. — Барнаул, 2007. 148 с.

10. Булка, В. Экструдированные корма для молодняка свиней и тёлок / В. Булка, Я. Вовк, С. Чумаренко и др. // Комбикорма. — 2005. № 8, С. 57-58.

11. Быковская, Г. П. Получение хлопьев / Г. П. Быковская // Хлебопродукты. 1992.-№4, С. 50-51.

12. Быковская, Г. П. Реология и экструзионные процессы / Г. П. Быковская // Хлебопродукты. 1992. - № 7, С. 50.

13. Василенко, В. Н. Разработка и научное обоснование способа получения экструдированных гороховых палочек с белковой добавкой : дис. . канд. техн. наук : 05.18.12 / В. Н. Василенко. Воронеж, 2003. - 160 с.

14. Василенко, Л. И. Разработка технологии экструдированных зерновых палочек функционального назначения с использованием молочного сырья :дис. . канд. техн. наук : 05.18.12 ; 05.18.01 / Л. И. Василенко. Воронеж, 2007. — 176 с.

15. Василенко, В. Н. Исследование полнорационных кормовых смесей методом дифференциально-термического анализа / В. Н. Василенко // Кормопроизводство. 2009. - №10, - С. 28-31.

16. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин 2-е изд., дополн. - М. : Колос, 1967.-159 с.

17. Вода в пищевых продуктах / Под ред. Р. Б. Дакуорта. Пер. с англ. Под ред. д. т. н. А. С. Гинзбурга и к. т. н. В. Я. Адаменко. М. : Пищевая пром-ть, 1980.-376 с.

18. Всё о пресс-экструдерах ПЭ-КМЗ-2У(м) и технологиях экструдирования Электронный ресурс. — Режим доступа к ст.: www.pekmz.com, свободный.

19. Гаврилов, Н. В. Обоснование конструктивно-режимных параметров экструдера при переработке кормосмеси : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / Н. В. Гаврилов. Оренбург, 2005. - 121 с.

20. Глухов, М. А. Разработка и научное обоснование способа производствапищевых текстуратов в экструдере с динамической матрицей : дис. . канд. техн. наук : 05.18.12 ; 05.18.01 / М. А. Глухов. Воронеж, 2008.-227 с.

21. ГОСТ 10840-64. «Зерно. Методы определения натурального веса»

22. ГОСТ 3040-55 ГОСТ «Зерно. Методы определения влажности»

23. ГОСТ Р 53056 2008. «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки»

24. Густова, Т. В. Разработка технологии стерилизованных паштетов с использованием растительного и растительно-мясных экструдатов : дис. . канд. техн. наук : 05.18.04 / Т. В. Густова. — Москва, 2005. — 158 с.

25. Данилкин, А. П. Разработка и обоснование шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / А. П. Данилкин. Оренбург, 2007. — 112 с.

26. Денисов, С. В. Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / С. В. Денисов. — Саратов, 2006. — 142 с.

27. Дидык, Т. А. Повышение эффективности технологического процесса и обоснование параметров шнекового пресса для экструдирования зернового материала : дис. канд. техн. наук : 05.20.01 / Т. А. Дидык. — Саратов, 2006. — 172 с.

28. Дозиер. Устойчивость витаминов при тепловой обработке / Дозиер // Комбикорма. 2002. - № 6, - С. 54-55.

29. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов -5-е изд., доп. и перераб. -М. : Агропромиздат, 1985. — 351 с.

30. Доспехов, Б. А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б. А. Доспехов. — М. : Колос, 1972, 207с.

31. Доценко, С. М. Механико-технологическое обоснование повышения эффективности процессов приготовления и раздачи кормовых смесей крупному рогатому: дис. доктора, тех. наук / С. М. Доценко. Благовещенск, 1993.

32. Дроздова, Е. А. Оптимизация режимов экструдирования и оценкадействия кормов, обогащённых молочной сывороткой, на физиологические особенности и обмен веществ животных : дис. . канд. биолог, наук : / Е. А. Дроздова. Оренбург, 2007. — 145 с.

33. Исаев, А.П. гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов / А. П. Исаев, Б. И: Сергеев, В. А. Дидур. М. : Агропромиздат, 1990. - 400 е.: ил. - (Учебники и учебные пособия для студентов вузов).

34. Использование режимов теплой экструзии для формования макаронных изделий и полуфабрикатов крекеров на шнековых прессов / Г. М>. Медведев.-М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1992. С. 1-33.

35. Исследование функциональности воды в высококонцентрированных системах на примере системы крахмал (мальтодекстрин) вода / Д. Р. Цагареишвили, В. Е. Бабенко, Ю. П. Грачев, В. П. Юрьев и др.. - М. : АгроНИИТЭИПП, 1990.-С. 1-32.

36. Капустин, В. П. Основы научных исследований и патентоведения / Лекции к курсу / В. П. Капустин. Тамбов: ТГТУ, 1996. - 34 с.

37. Карабуля, Б. В. Экструзионная технология перспективный способ создания новых пищевых продуктов. — Кишинев: Молд-НИИНТИ, 1989. — С. 126.

38. Карпов, В. Д. Влияние состава сырья« на физико-химические свойсва экструзионных крахмалопродуктов / В. Д. Карпов, Л. А. Витюк // Хранение ипереработка сельхозсырья. — 2004. № 3, - С. 16-20.

39. К вопросу стабильности витаминов при экструдировании растительного сырья / Н. А. Харыбина, Д. Н. Азиаткин // Молодые ученые АПК Самарской области: сб. науч. тр. Самара: РИЦ СГСХА, 2010. - С. 139- 141.

40. Кириллов, М. Новый; цеолитсодержащий компонент комбикорма / М. Кириллов, С. Кумарин // Комбикорма-. — 2000. № 6, — С. 40.

41. Кирнс, Д. Совершенствование процесса экструзии аквакормов / Д. Кирнс // Комбикорма. 2008. - № 8, - С. 45-46.

42. Ковалев, Ю. Н. Кормопроизводство: Учебник для студ. сред. проф. образования / Ю. Н. Ковалев. М. : Издательский центр «Академия», 2004. -240 С.

43. Коновалов, В. В. Расчёт оборудования и технологических линий приготовления кормов: примеры расчетов на ЭВМ! Пенза, РИО ПГСХА. -2002. - 206 с.

44. Коновалов, В. В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ / В.В. Коновалов. — Пенза: ПГСХА, 2003. — 176с.

45. Коновалов, В. В: Обоснование технических средств приготовления и выдачи кормов в свиноводстве. — Пенза, 2005. — 314 с.

46. Коноплин, А. Н. Совершенствование процесса центробежной сепарации сыпучих материалов : дис . канд. техн. наук : 05.20.01 / А. Н. Коноплин. -Воронеж, 2008. 135 с.

47. Корячкин, В. Модернизация экструдера линии производства готовых завтраков / В. Корячкин, Д. Гончаровский // Хлебопродукты. — 2010. № 8, - С. 44-45.

48. Краус, С. В. Совершенствование технологии экструзионной переработкикрахмалосодержащего зернового сырья : дис. . докт. техн. наук : / С. В. Краус. Москва, 2004. - 428 с.

49. Кретович, В. JI. Биохимия растений / В. Л. Кретович. М. : Высшая школа, 1980.-445 с.

50. Курочкин, А. А. Теоретические и практические аспекты экструзионной технологии в пивоварении / А. А. Курочкин, Г. В. Шабурова, В. В. Новиков // Нива-Поволжья. 2007. - №1(2), - С. 20-23.

51. Ланкин, В. Е. Технология производства полу и полножирных продуктов сои и рапса для комбикормов на экструдерах КМЗ-2У с дополнительными маслоотделяющей приставкой и насадкой-: дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / В. Е. Ланкин. Воронеж, 2001. — 155 с.

52. Левина, Н. С. Получение' гранулированного продукта в производстве кукурузных хлопьев / Н.С. Левина // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2009.-№ 9, С, 26-29. .

53. Лобанова, К. В. Качество анализов кормов и растений в лабораториях агрохимической службы / К. В'. Лобанова и др. // Центр, ин-т агрохим. обслуж. сел. хоз-ва М. : ЦИНЛО 1988. - 70 с.

54. Макаров, Е. С. Определение параметров процесса экструзии кормов и разработка методики расчёта пресс-экструдера : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / Е. С. Макаров. Москва, 1985. - 190 с.

55. Мак-Келви, Д. М. Переработка полимеров / Д. М. Мак-Келви. — М. : Химия, 1965.-442 с.

56. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин -Л. : Колос, 1972.-202 с.

57. Митрошин, В. Н. Математическая модель переработки полимерных материалов в одночервячных экструдерах. Модель зоны питания // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Сер. Технические науки, 2004. — Вып. 20. — С. 100-104.

58. Насыров, А. Ш. Моделирование процесса экструдирования как объекта управления при переработке материалов растительного происхождения : дис. . канд. техн. наук : 05.13.06 / А. Ш. Насыров. Оренбург, 2004. — 178 с.

59. Новиков, В. В. Исследование рабочего процесса и обоснования параметров пресс-экструдера для приготовления карбамидного концентрата : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / В. В. Новиков. Саратов : СИМСХ, 1981.-157 с.

60. Новиков, В.В. Обоснование потребной производительности отдельных участков шнекового пресса / В.В. Новиков, Д.В. Беляев, A.JI. Мишанин // Вестник Саратовского госагроуниверситета Н.И. Вавилова.- 2007.- №4. С.48-49.

61. Новиков, В. В. Анализ теоретических исследований процесса экструзии / В. В. Новиков, Е. В. Янзина, И. В. Успенская // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2009. - №3, - С. 81-84.

62. Новиков, В. В. Технология экструдирования кормов / В. В. Новиков, Е. В. Янзина, И. В. Успенская // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. — 2009. №3, - С. 64-66.

63. Новиков, В. В. Определение объемного расхода экструдата в зоне прессования одношнекового пресс-экструдера /В.В. Новиков, А. А. Курочкин, Г. В. Шабурова , Н. А. Харыбина, Д. Н. Азиаткин // Вестник Алтайского ГАУ. -Барнаул, 2011. -№1. С. 91-94.

64. Новиков, В. В. Обоснование конструктивных параметров рабочих органов пресс-экструдера / В. В. Новиков, Н. А. Харыбина // Известия Самарской'государственной сельскохозяйственной академии. — Самара, 2011. — №3. С. 113-118.

65. НТП-АПК 1.10.16.001-02. Нормы технологического проектирования кормоцехов для животноводческих ферм и комплексов. — Введ. 29.04.2002. — М. :

66. Издательство стандартов, 2002. — 170 с.

67. НТН-АПК 1.10.16.002-03. Нормы технологического проектирования сельскохозяйственных предприятий по производству комбикормов. — Введ. 01.01.2004. — М.: Издательство стандартов, 2004. 82 с.

68. Ожерельева, О. Н. Разработка и научное обоснование способа приготовления полнорационных экструдированных комбикормов для рыб осетровых пород : дис. . канд. техн. наук : 05.18.12 ; 05.18.01 / О. Н. Ожерельева. — Воронеж, 2008. — 232 с.

69. Опыт использования экструзионных технологий / С. Семенов // Комбикорма,- 2005:- № 7, с. 19-21.

70. Остриков, А. Н: Многофакторный статистический анализ процесса экструзии комбинированных картофелепродуктов, обогащенных белковыми добавками / А. Н. Остриков, Р: В. Ненахов, В'. Н. Василенко // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 2001. - №4, - С. 13-15.

71. Платова, Е. Ю. Физико-химические свойства экструдированного комбинированного крупяного сырья / Е. Ю. Платова, В. Т. Линиченко, С. В. Краус // Пищевая пром-ть. 1992. - № 11, С. 25.

72. Платов, К. В. Научное обеспечение процесса получения зерновых палочек на одношнековом экструдере : дис. . канд. техн. наук : 05.18.12. / К. В. Платов. Воронеж, 2004.- 169с.

73. Переработка методом сухой экструзии / А. Сидоренко // Комбикорма. -2006. № 6, С. 50.

74. Петров, В. В. Повышение эффективности приготовления комбикормов-концентратов путём оптимизации параметров пресс-экструдера : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / В. В. Петров. СПб., 1999. - 134 с

75. Повышение эффективности производства комбикормов / А. А. Шевцов,

76. A. Н. Остриков, Л. И. Лыткина, А. И. Сухарев.- М. : ДеЛи Принт, 2005. 243 с.

77. Полосин, А. Н. Математическое моделирование процессов плавления полимеров для проектирования осциллирующих экструдеров : дис. . канд. техн. наук. — Санкт-Петербург, 2006. — 261 с.

78. Попов, А. С. Математическое моделирование процессов экструзии в двухшнековом экструдере при производстве зерновых чипсов : дис. канд. техн. наук. — Воронеж, 2006. — 206 с.

79. Попов, Р. М. Переваримость и использование питательных веществ свиньями при скармливании комбикормов с пробиотиком про-А / Р .М. Попов,

80. B. С. Зотеев, Р. В. Некрасов, И. В. Гусеев, Н. А. Ушакова // Зоотехния. 2009. -№9,-С. 16-18.

81. Применение экструзионной технологии в комбикормовой промышленности / С. А. Шестернина. М. : ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1994.-С. 1-29

82. Прищепов, В. Б. Влияние зоны питания на работу одношнековогоэкструдера : дис. . канд. техн. наук .- Москва, 2003. 204 с.

83. Производство белкового текстурата из сои для использования в пищевой промышленности / В.Т . Дианова, С.Г. Зареченская, Е. С. Страшненко. М. : АгроНИИТЭИПП, 1988. - С. 1-16.

84. Производство комбикормов с применением экструзионной технологии / А. И. Орлов, Н. М. Подгорнова. М. : ЦНИИТЭИ ВНПО «Зернопродукт», 1990.- С.1-56.

85. Протокол №12-79 (2284510) контрольных испытаний пресс-экструдера КМЗ-2 / Поволжская машиноиспытательная станция. — Кинель, 1979.

86. Протокол №13 (774)79 приемочных испытаний модернизированного образца пресс-экструдера КМЗ-2М / Харьковская машиноиспытательная станция. -Харьков, 1979.

87. Протокол №20-18-80 государственных испытаний пресс-экструдера КМЗ-2М / Подольская машиноиспытательная станция. — Климоск, 1980.

88. Радченко Г. Е. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий протекания процесса /Г. Е. Радченко. Горки, 1978. — 70 с.

89. Растительный белок / пер. с фр. В. Г. Долгопалова; под ред. Т. П. Микуловича М.: Агропромиздат, 1991.- 684 с.

90. Раувендаль, К. Экструзия полимеров / Пер.с англ. под ред. А. Я. Малкина- СПб.: Профессия. 2008. 768 е., ил.

91. РД 10.19.2-90. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудование для приготовления кормов. Методы испытаний. — М., 1990. 82 с.

92. РД 10.19.5-90. Машины и оборудование для брикетирования и гранулирования кормов. Методы испытаний. — М., 1990. 84 с.

93. Романова, Т. Н. Исполнение экструдируемой полножирной сои при выращивании и откорме молодняка свиней : дис. . канд. с/х. наук. Самара, 2005. - 132 с.

94. Рудометкин, А. С. Разработка и научное обоснование способа производства зерновых продуктов на двушнековом экструдере : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / А. С. Рудометкин. Воронеж, 2002. — 189 с.

95. Сапа, В. Ю. Совершенствование конструктивно-режимных параметров экспандера: автореф. дис. . канд. технич. наук / Сапа В.Ю. — Оренбург, 2009. — 16 с.

96. Сельскохозяйственная техника и технологии / И. А. Спицын, А. Н. Орлов, В. В. Ляшенко и др.; Под ред. И. А. Спицына. — М.: КолосС, 2006. 480 с.

97. Семенов, С. Экструдированные корма для свиней / С. Семенов// Комбикорма.- 2006.-№ 6, с.65-67.

98. Сидоренко, А. Переработка отходов методом сухой экструзии / А. Сидоренко // Комбикорма. 2006. №6, - С. 50.

99. Современные достижения в технологии экструзионных крахмалопродуктов/ А. И. Жушман, Б. К. Коптелова, В. Г. Карпов.- М. : АгроНИИТЭИПП, 1989.- С. 1-24.

100. Соколов, В. Экструдирование для обеззараживания кормов/ В. Соколов, Т. Слащилина // Комбикорма.- 2006.- № 5, С.78.

101. Соколов, И. Ю. Разработка способа и моделирование процесса получения коэкструдированных продуктов с введением начинки- в формующий узел экструдера : дис. . канд. техн. наук : 05.18.12 / И. Ю. Соколов. — Воронеж, 2007. 165 с.

102. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А. А. Спиридонов. — М. : Машиностроение, 1981. 184 с.

103. Справочник но качеству кормов, под ред. Омельяненко А. А. Киев.: Урожай, 1985. - 192 с.

104. Сторчаков, П. Влияние скармливания экструдированного зерна люпина на рост и развитие телят / П. Сторчаков, А. Болотчиев, Р. Кудашев // Молочное и мясное скотоводство. 2009. - №6, С. 20-22.

105. Сыроватка, В. И. Приготовление карбамидного концентрата. / В. И. Сыроватка — Техника в сельском хозяйстве , 1976, №6 С. 32-37

106. Терлецкая, В. А. Определение оптимальных параметров экструдирования кукурузной крупы / В. А. Терлецкая, В. Н. Ковбаса, Е. В. Кобылинская //

107. Хранение и перераб. сельхозсырья. 1997. - № 5, с. 17-18.

108. Технология и физико-химические свойства экструзионных крахмалопродуктов / В. Г. Карпов. М. : АгроНИИТЭИПП, 1991. - С. 1-24.

109. Технология экструзионных продуктов / А. Н. Остриков, Г. О. Магомедов, Н. М., Дерканасова, В. Н. Василенко, О. В. Абрамов, К. В. Платов. СПб: «Проспект Науки», 2007. — 202 с.

110. Успенский, В. В. Снижение энергозатрат экструдирования кормов с обоснованием конструктивно-режимных параметров дозатора пресс-экструдера : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / В. В. Успенский. — Пенза, 2009:— 138 с.

111. Успенская, И. В. Результаты экспериментального определения коэффициента трения зерна / С. В: Денисов, И. В. Успенская, Н. А. Харыбина // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. — Самара, 2011.-№3.-С. 137-140.

112. Фисиенко, К. А. Оптимизация процесса экструдирования кормов,с учетом изменения геометрических и режимных параметров рабочего пространства шнекового прессующего механизма : автореф. дис. . канд. техн. наук / К. А. Фисенко. Оренбург, 2000. — 16 с

113. Хасенов, У. Б. Совершенствование конструктвно-режимных параметров экструдера при переработке монокорма : дис. . канд. техн. наук : 05.20.01 / У. Б. Хасенов. — Оренбург, 2006. — 137 с.

114. Харыбина, Н. А. Экструдированные корма и их классификация // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. — Пенза: РИО ПГСХА, 2009. С. 74-76.

115. Харыбина, Н. А. Результаты оценки эффективности модернизированного питателя пресс-экструдера в условиях кормоцеха / В. В. Новиков, Н. А.

116. Харыбина // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора Рыбалко А. Г. — Саратов ¡Издательство «Кубик», 2011. — С. 100-103.

117. Хосни, Р. К. Зерно и зернопродукты / К. Р. Хосни; пер. с англ. под общ. ред. Н. П. Черняева. СПб: Профессия, 2006. - 336 е., ил.

118. Чабаев, М. Г. Зерно нута в составе комбикормов для поросят-отьемышей / М. Г. Чабаев, А. А. Быков // Зоотехния. 2009. - №9, - С. 14-15.

119. Шакиров, Ш. К. Люпино-рапсовый экструдат в рационе растущих свиней / К. Ш. Шакиров // Кормопроизводство. 2005. - № 7, С. 25-29.

120. Шенкель, Г. Шнековые прессы для пластмасс / Г. Шенкель — М. : Госхимиздат, 1962. — 467 с.

121. Шестернина, С. А. Применение экструзионной технологии в комбикормовой промышленности / С. А. Шестернина. — М. : ЦНИИТЭИ хлебопродуктов. 1994. — 29"с.

122. Шпакова, Е. В. Использование полуфабриката экструдированных круп при производстве кондитерских изделий / Е. В. Шпакова // Пищевая пром-сть. -1987. -№ 11, С. 32-34.

123. Щербинин, А. Г. Процессы движения и теплообмена . нелинейных полимерных сред в условиях фазового перехода в каналах экструзионного оборудования : дис. д-ра техн. наук : 01.02.05 Пермь, 2005 327 с

124. Экструдированные корма для молодняка свиней и телок / В. Булка, Я. Вовк, С. Чумаренко и др. // Комбикорма. 2005. - № 8, С. 57-58.

125. Экструзия иллюзия. Нет. Новые технологии обработки зерна и бобовых помогают при производстве высококачественных комбикормов // Новое сельское хозяйство. - 2006. - №1, - С. 54.

126. Юрьев, В. П. Физико-химические основы получения экструзионных продуктов на основе растительного сырья / В. П. Юрьев, А. Н. Богатырев // Вестник сельхоз. науки — 1991.- № 12, С. 43-51.

127. Bailey, L. N. Systems for manufacture of ready- to-eat breakfast cereals using twin screw extrusion / L. N. Bailey, B. W. Hauck, E. S. Sevatson, R. E. Sirger // Cereal Foods World. 1991. - 36, № 10. - pp. 863-869.

128. Effect of sugar on the extrusion of maize grits and wheat flour / Carvalho Carlos W. P., Mitchell John R. // Int. J. Food Sci. and Technol. 2000. 35, № 6. - P. 569-576.

129. Extrusion Электронный ресурс. Режим доступа к ст.: http://en.wikipedia. org/ wiki/Extruder, свободный.

130. Forum provides information on extrusion and drying / Mermelstein Neil H. // Food Technol. 2001. 55, № 1. - P. 78-80.

131. Investigation of the microstructure of textured proteins produced by thermoplastic extrusion / V. P. Yuryev, I. V. Likhodzievskaya, D. V. Zasypkin, V. V. Alexeev, V. Ya. Crinberg, V. I. Polyakov, V. В Tolstoguzov // Narung. : 1989. № 9 -pp. 823-830.

132. Rauwendaal, C. Polymer extrusion / C. Rauwendaal. — 2, repr. ed. — Munich etc. : Hanser, Cop. 1990. 568 s.

133. Seller, K. Technische faktoren and deren bedeutung — furdie extrusion jn lebensmitteln // Cordain. 1982. - № 7-8. - S. 56-157; № 9. - S. 176-178; № 10. - S. 202-204.

134. Smith, О. B. Extrusion cooking. In: New protein foods / Ed. A. M. Altschus. -London: Academic press, v. 2, 1976, pp. 86-121.

135. Tolstogusov, V. B. Thermoplastic extrusion and the structure of extradâtes. — Food Technology International — 1991 — pp. 71-75.