автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности рабочего процесса малогабаритного комбикормового агрегата путём совершенствования системы загрузки и очистки фуражного зерна

На правах рукописи

БУЛАТОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

МАЛОГАБАРИТНОГО КОМБИКОРМОВОГО АГРЕГАТА ПУТЁМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЗАГРУЗКИ И ОЧИСТКИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА

Специальность: 05,20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 А П Р 2011

Киров-2011

44007

4844007

Работа выполнена на кафедре ремонта машин в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Баранов Николай Федотович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Алёшкин Алексей Владимирович;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Яговкин Павел Васильевич.

Ведущая организация Федеральное государственное образователь-

ное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия».

Защита состоится 27 марта 2011 года в 13 часов 30 минут на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 006.048.01 в Государственном научном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 610007, г. Киров, ул. Ленина,166 а, ауд. 426.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научного учреждения Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого Российской академии сельскохозяйственных наук.

Автореферат размещен на сайте: vyww.niisfa-sv.narod.ru. Автореферат разослан ^ марта 2011 года.

Учёный секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность-темы^ Повышение, продуктивности животноводства- ва мтшгом. зависит не только от генофонда, полной механизации всех трудоемких производственных процессов, но и непосредственно связано с уровнем кормовой базы.

Только при своевременном полноценном и сбалансированном кормлении проявляется потенциал продуктивности животных. Значительную часть в структуре кормовых рационов занимают концентрированные корма, обладающие наибольшей питательной ценностью. Поэтому важную роль играет процесс подготовки их к скармливанию, включающий очистку фуражного зерна от примесей, его измельчение и смешивание компонентов, а также эффективное использование кормоприготовительных машин.

В настоящее время значительным спросом среди сельхозпроизводителей пользуются малогабаритные комбикормовые заводы и агрегаты с пневмозабором фуражного зерна из бургов и насыпей. При этом возникает проблема повышения ресурса рабочих органов отдельных машин агрегата, который во многом зависит от содержания минеральных примесей в измельчаемом материале. Наличие засорителей отрицательно сказывается не только на качестве кормов, но и неблагоприятно влияет на работу кормоприготовительных агрегатов, в частности на ресурс рабочих органов дробилки, вентилятора, пневмопроводов и т.д. ,Не в полной мере используются заложенные в агрегатах и технологические возможности, поэтому система пневмоза-бора материала требует дальнейшего изучения и совершенствования.

Цель работы - повышение эффективности рабочего процесса малогабаритного комбикормового агрегагга за счёт совершенствования элементов системы загрузки и очистки фуражного зерна от мелких и крупных сорных примесей.

Объект исследования - малогабаритный комбикормовый агрегат с системой пневмозагрузки и очистки фуражного зерна, включающей заборное устройство и сепаратор.

Научная новизна работы:

-конструктивно-технологические схемы эжектора и пневмосепаратора;

-аналитические зависимости для обоснования конструктивных параметров эжектора и сепаратора, а также для описания движения частиц в сепарирующих каналах;

-модели регрессии рабочего процесса эжектора и сепаратора, позволяющие определить их конструктивно - технологические параметры.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Разработаны: конструктивно-технологическая схема эжектора, позволяющего увеличить пропускную способность дробилки с пневмозабором ДКР-3 на 15 %; пневмосепаратор фуражного зерна, работающий в неразрывном всасывающем воздушном потоке без использования дополнительных приводов рабочих органов с эффективностью выделения крупных примесей до 100 %, мелких- 55 %.

Результаты исследований используются предприятием ЗАО «Арзамасская Сельхозтехника - Регион» Нижегородской области при модернизации серийно выпускаемых малогабаритных комбикормовых агрегатов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях профессорско- преподавательско-

го состава и аспирантов инженерного факультета Вятской государственной сельскохозяйственной академии (Киров, 2008...2010 г.); на 11-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Мосоловские чтения, Йошкар-Ола, 2009 г.); 13-ой Международной научно-практической конференции «Машинно - технологическое обеспечение животноводства-проблемы эффективности и качества» (Подольск, 2010 г.).

Работа выполнена на кафедре ремонта машин ФГОУ ВПО Вятская ГСХА в соответствии с планом научно - исследовательских работ по теме: «Совершенствование технологических процессов и повышение надёжности машин в животноводстве» (номер государственной регистрации 01.2.006 09913).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 работах, в том числе одна - в издании, рекомендованном ВАК. Защищаемые положения:

-конструктивно - технологические схемы эжектора и пневмосепаратора; -аналитические выражения для обоснования конструктивных параметров эжектора, движения частиц в вертикальном сепарирующем и криволинейном каналах пневмосепаратора, определения длины отверстий сепарирующей поверхности;

- аналитические выражения, позволяющие определить пропускную способность эжектора в зависимости от его конструктивных параметров;

-модели регрессии для определения оптимальных параметров эжектора и пневмосепаратора фуражного зерна;

-технико-экономическая эффективность использования комбикормового агрегата с усовершенствованной системой загрузки и очистки фуражного зерна.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Ра-бага оодержит 171 страницу, 69 рисунков, 12 таблиц и 12 приложений. Список литературы включает 110 наименований, в том числе 3 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований по теме диссертационной работы, сформулирована цель исследований, обозначены научная новизна, практическая значимость результатов работы и их достоверность, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе - «Состояние вопроса и задачи научных исследований» выполнен анализ существующих конструкций загрузочных устройств и конструкций машин для разделения сыпучих материалов. Изучением движения жидкостей и газов в каналах и соплах занимались Н.С Аржанников, Дж Бэтчелор, Г.Вилля, АМДзядзио, А ЛГильманов, ИЕ-Идельчик, И АЖибель, А.С.Кеммер, Г.Ф.Костюк, Л.И.Котляр, Н. Е.Кочин, И-НЛогачев, КИЛогачев, ГЛамб, ВНМальцев, A.B. Панченко, УГ.Пирумов, И.В.Розе, Г.С.Росляков, О.Тигьенс, НА.Фукс, Ф.АШевелев, ЮДШмыглевский, и др. Широко известны исследования М.Д.Барсвдго, ВЛуйкена, ГЯыотона, В.А.Олевского, АЛПирумова, ЕРаммлера, В.ИРевнивцева, ИРозина.

В мукомольной промышленности и в сельскохозяйственном производстве известны работы по очистке и разделению материалов авторов: Н.Е. Авдеева, A.B. Алешкина, ВЛ.Андреева, А,И Буркова, С.А. Васильева, Е.Ф. Ветрова, М.Е. Гинзббурга, В.П. Горячкина, А.Р. Демидова, Н.В. Жолобова, Л.С.Зубковой, Ф.Г. Зуева, М.Г. Касторных, В.А. Кубышева, Г.М. Левятина, М.Н. Летошнева, А.Я.Малиса, А. И. Нелюбова, A.B. Панченко, Н.П. Сычугова, Т.Д. Терскова, З.Л. Тица, В.М. Цециновского.

На основании проведенного обзора научных работ, патентного поиска, анализа схем и рабочего процесса существующих очистительных машин и загрузочных устройств, можно сделать выводы, что:

- большинство типов сепараторов сыпучих материалов, предназначенных для выделения примесей, имеют сложную конструкцию и относительно большие размеры, нуждаются в дополнительном приводе рабочих органов, что затрудняет их использование в составе малогабаритных комбикормовых агрегатов. Сепараторы фуражного зерна в составе дробилок с пневмозагрузкой способны отделять лишь металломагнитные и тяжелые крупные примеси;

- часть загрузочных устройств пневмотранспортных установок, работающих во всасывающем потоке, имеет сложную конструкцию и высокие аэродинамические сопротивления, не предназначены для забора материала из буртов и насыпей. При работе дробилки с пневмозабором во многом ее ресурс и пропускная способность зависят от содержания минеральных примесей и работы элементов системы загрузки. В связи с этим возникает необходимость в усовершенствовании системы загрузки и очистки фуражного зерна от мелких, ме-талломагнитных и крупных примесей.

В соответствии с поставленной целью в задачи исследований входило:

- разработать теоретические предпосылки к обоснованию конструктивно-технологических параметров эжектора и пневмосепаратора фуражного зерна;

- разработать конструктивно-технологические схемы эжектора и пневмосепаратора и исследовать основные показатели их рабочих процессов;

- оптимизировать основные параметры и режимы работы н получить математические зависимости, описывающие рабочие процессы эжектора и пневмосепаратора;

- испытать усовершенствованный малогабаритный комбикормовый агрегат в производственных условиях и оценить его технико-экономические показатели.

Во втором разделе - «Теоретические исследования по обоснованию параметров сепаратора и эжектора» проведены теоретические исследования по обоснованию конструктивных параметров пневмосепаратора и эжектора. Рассмотрено движение частицы в двух пересекающихся воздушных потоках и в криволинейном воздушном потоке. Предложены математические модели для определения: длины отверстий сепарирующей решетки, необходимой для прохода частицы заданных размеров; пропускной способности дробилки в зависимости от конструктивной схемы эжектора.

Для определения траектории движения частицы в сепарирующем канале рассмотрим движение единичной частицы, принадлежащей зерновому вороху

(рисунок 1). Частица массой т движется во всасывающем воздушном потоке. В сепарирующем канале происходит взаимодействие двух взаимно перпендикулярных воздушных ПОТОКОВ, скорости которых равны М>в! И М>в2, углы между осью Ох и векторами скорости воздуха у,, абсолютной скоростью частицы \ и силой аэродинамического сопротивления Л равны соответственно ср, а и (3, а вектор относительной скорости частицы й, =

У

Т

V а /

\ N -«Л JL

"о щ

\\2 X

W,

в!

Рисунок 1 - Схема действия сил на частицу в сепарирующем канале

Для рассматриваемого случая второй закон Ньютона в проекциях на оси координат запишется в виде:

dt2

m—- = i?cos/?

(1)

т-

= -mg + Rslnfi.

dx

и0 COS/? = Ов COS(р —

и0 sin 0 = ив sinç? —

dt

±

dt'

(2)

Подставляя найденные значения выражений (2) в (1), имея в виду, что Л = ткпи1, раскрыв скобки и произведя замену — = ХЦ) получим:

dX_ dt dY dt

dt

= -knuaX(t)+kftubvecosç = -knu0Y(t)+knucve$in<p-g.

(3)

Для решения системы (3) запишем уравнение движения частицы в форме уравнения Эйлера:

т-

du, ~dt

о _

= mg cos(--p)~ mk„ Щ.

После преобразований получим:

dun

(gsmj3-kX)

~dt

(4)

(5)

После интегрирования данного выражения на промежутке времени от О до Л, упрощения и преобразования получим уравнение для определения относительной скорости частицы:

Мл = wm + um At + uMAt +..

(6)

Решения функций Х{М) и У(Дг) найдем с помощью степенных рядов по переменной 1:

| А"(Д<) = х0 + + хгМ2 +...

{г(Д0=у0+у,Д/+М'2+- (7)

Продифференцируем уравнения системы (7) по переменной с ' (¿У Ж

Ьу 2 (8)

. т

Подставив выражения (6), (7) и (8) в систему уравнений (3), сгруппировав их по степеням получим:

1х2Ы = -¿„ы01х,Д/ - кпи02х0Д/ + к„ий1о, сое р;

= -^„«о.^о + Moi^s sin ?? 2у2Дг = -k„u0ly}Ai-k„uKy0At + knu02uBe sin«?;

(9)

В момент времени t=0:

*i = ~Kllo)Xo + MojU.cos(р, у^~k„u0iy0 + sinr/i-g. Подставив данные значения в (7) и ограничиваясь линейной частью, уравнение для определения скорости частицы примет вид:

¡X(At) = + (~к„ щ j*0 + ¿„г<0, ve cos <p)At |Г(Д/) = j/0 +(-k„uolyB +k„umvgsva(p-g)At. (l0)

Проинтегрировав выражение (10), получим уравнение перемещения частицы за промежуток времени At

x(Af) = x0At + (~k„u0Jx0 + k„u0]ve cos<p)

At1

у(Д*) = y0At + (~k„umya + knu0lvs sinp- g)

At

(И)

Таким образом, получены математические модели, описывающие движение частицы с заданными характеристиками в двух пересекающихся воздушных потоках, с помощью которых можно определить положение и относительную скорость частицы в любой момент времени.

Рассуждая аналогично для случая движения частицы в криволинейном канале (рисунок 2), получаем уравнения для определения скорости и перемещения частицы в полярных координатах:

и2

N(A0 = и0 + (—--¿я%»о + cos(р + gsinS)Aí

T(At) = r0+(-k„u0lr0+knu(llvesm<p-gcosS)At,

и? At2

n(At) = n0At + (—2-- к„и01х0 + k„umue cos«? + gsin S)~— r 2

т(А1) = тйА1 + (-А„«шг0 + ккитов sinp-gcosJ)

At2

(12)

(13)

/

д

1 *

Nr

а

Рисунок 2 - Схема действия сил на частицу в криволинейном канале

Рассмотрим случай, когда после выхода зерновки из сепарирующего канала, она попадает на сепарирующую решетку и движется по ней (рисунок 3).

Для простоты расчетов сделаем допущение, что частица имеет форму шара. Пусть в начальный момент времени центр тяжести частицы располагается над отверстием длиной / в точке А с координатами хд и у л-

Путь, пройденный частицей, определяется системой выражений:

я,-Г

У» вУл+

ау 'Г

где Хо, уо~ начальные координаты частицы;

Уу—проекции скорости частицы на оси х иу в момент времени I; ах, ау - проекции ускорения частицы на оси хиув момент времени I.

Рисунок 3 - Схема к определению условий выделения частицы проходовых размеров

Найдем из второй части уравнения (14) время 1 и подставим его в первую часть системы уравнений (14):

, -.2

ХВ=ХА+Гх'

•(15)

Для безусловного прохода частицы через отверстие необходимо, чтобы + Л + Тогда уравнение (15) запишется в виде:

Ыха+Ух

.(16)

В случае движения частицы снизу вверх по решетке для поворота частицы с горизонтали на вертикаль и с вертикали на горизонталь полная скорость частицы определится по формуле, выведенной Зуевым.

Проекции скорости и ускорений частицы на оси х и у определятся умножением полной скорости на cos и sin угла поворота частицы, а ускорения по осям - дифференцированием выражений для проекций абсолютной скорости.

На рисунке 4 представлены графики, по которым, задаваясь координатой ув-d+h+s (рисунок 3), можно определить необходимую длину отверстия.

Таким образом, в результате теоретических исследований по изучению движения частицы по решетке получены математические модели, позволяющие определить необходимую длину отверстий сепарирующей решетки при известных размерах частицы и решетки.

0 10 20 30 40 б, град 60 Рисунок 4- Изменение длины отверстия решетки в зависимости от угла ее поворота при различных значениях ув^+И+г, мм

На рисунке 5 представлены конструктивные схемы исследуемых эжекторов.

vF i

ш

AQf

IRa,..

Es

Рисунок 5- Схемы эжекторов различных конструкций: а - экспериментальный эжектор; б - первый вариант; в.- второй вариант; г - третий вариант

При известном значении расхода воздуха во внутреннем патрубке и коэффициенте концентрации к материала в воздушном потоке можно определить пропускную способность эжектора по формуле:

дэ = 0-р-к. (17)

Для эжектора конструкции, представленной на рисунке 5 а выражение для определения пропускной способности запишется:

./ 6 V & ) '

Для конструкции, изображенной на рисунке 5 б, пропускную способность эжектора можно определить по формуле:

если Н>(Н-г),тоОэ "■ если Н{(К-г), тобэ =

6

(.Я2-г2) +

Ъ'Р'ЬРг .г

л-к.

2-г-Н

2-р-ДРх . ¡2-р-Ар.

•я-к.

(19)

(20)

£ 1 &

При Нв'тц < 11-1*2 (рис. 5 в, г) пропускную способность эжектора рассч» тают по формуле (18).

ПриЯ5т\|/>БЩ2 =

2-р-Др, . ¡2-р-Лр2 ,

•я -к.

(21)

& \ 4г

В третьем разделе - «Программа и методика экспериментальных исследований» изложена программа исследований, представлены лабораторные и экспериментальные установки, приборы и измерительная аппаратура, применяемые в ходе исследований.

Был разработан пневмосепаратор (рисунок 6), позволяющий выделить из зернового материала в неразрывном всасывающем воздушном потоке одновременно крупные и мелкие примеси.

Он состоит из корпуса 1, входного патрубка 2, осадительных камер для крупных и мелких примесей соответственно 3 и 4, сменной сепарирующей решетки 5 и глухой стенки б, а также съемной крышки 9 для извлечения примесей. Изменение положения решетки 5 и стенки 6 осуществлялось перестановкой одного из их концов с одного фиксатора на другой. Воздушно-продуктовый поток выходит через выходное окно 7 сепаратора. Регулирование аэродинамической силы в камере 3 осуществляли с помощью заслонки 10.

Сепаратор работает следующим образом: материал, поступая через патрубок 2, ударяется о стенку камеры 3, на которой установлен магнит 8, благодаря которому происходит выделение металлических примесей. Материал, очищенный от крупных и металлических примесей, движется по сепарирующей решетке 5, где под действием центробежных сил происходит выделение мелких примесей в камеру 4. Очищенный материал выводится через выходное окно 7 в камеру дробилки.

Рисунок 6 - Пневмосепаратор: а - общий вид; б - конструктивно-технологическая схема; 1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3,4 - осадительные камеры для крупных и мелких примесей; 5 - сепарирующая решетка; 6 - глухая стенка; 7 - выходное окно; 8 -магнит; 9 - крышка; 10 - регулирующая заслонка; 11 - крышка дробилки

Для имитации работы эжектора на различной глубине зернового слоя была создана лабораторная установка (рисунок 7), состоящая из вертикального патрубка с сеткой и двух пневмопроводов, между которыми устанавливали испытуемый эжектор. На стенке патрубка была нанесена разметка через 100мм. В вертикальный патрубок засыпали зерно слоем 100мм, 200мм, 300мм и 400мм и определяли потери напора воздушного потока с помощью трубки Пито при различных значениях фактора Я.

Экспериментальные исследования проведены в соответствии с действующими ГОСТами, общепринятыми и частными методиками испытаний техники, обеспечивающими получение первичной информации в виде реализаций случайных процессов с последующей их обработкой на персональном компьютере при помощи пакета программ «Statgraphics Plus 3.0».

В четвертом разделе - «Результаты экспериментальных исследований системы загрузки и очистки малогабаритного комбикормового агрегата» пред-

Рисунок 7 -

вид лабораторной установки для испытания эжекторов

ставлены результаты исследований по изучению: засоренности фуражного зерна в различных хозяйствах Кировской области; сопротивлению элементов пневмотрактз комбикормового агрегата; влияния конструкций эжекторов и их параметров на пропускную способность дробилки; эффективности выделения пневмосепаратором крупных и мелких минеральных примесей.

Анализ проб зерна, взятых в ряде хозяйств и предприятий области, показал, что не только в зерне, предназначенном для приготовления кормов, но и для продовольственных нужд, содержатся сорные примеси, процент которых превосходит допустимые ГОСТом пределы, в том числе и минеральных. Содержание минеральных примесей в фуражном зерне достигает 3,8% в то время, как ГОСТом допускается 1%, среднее по хозяйствам содержание гальки, шлака и металломагнитных примесей составляет 0,07%, 0,33% и 0,08% соответственно (наличие данных включений ГОСТом запрещены),

Оценку влияния элементов системы загрузки агрегата на характеристики всасывающего тракта проводили как поэлементно (воздуховод, эжектор, сепаратор), так и в целом. Исследовали три варианта конструкций эжекторов: первый и второй варианты - заводские эжекторы, входящие в состав комбикормовых агрегатов серии «Доза» (рисунок 5). Третий вариант - усовершенствованный на кафедре ремонта машин Вятской ГСХА.

Отдельно (без нагрузки) дробилка ДКР-3 создавала динамическое давление, равное 187Па. При подсоединении к всасывающему тракту воздуховода длиной 10 м падение динамического давления составило 39%. Эжекторы дополнительно увеличивали общее сопротивление сети и снижали давление на 13 - 24%.

Наименьшее сопротивление движению воздушного потока обеспечил эжектор первого исполнения (снижение давления составило 13,9 %). При подключении к сети эжекторов второго и третьего вариантов исполнения динамическое давление снижалось до 68,6 Па.

Экспериментальный эжектор с углом диффузора 30° совместно с воздуховодом длиной Юм снижал динамическое давление до 99,8 Па, с углом диффузора 90° - до 93 Па. В процентном соотношении падение давления составило 46% и 50% соответственно. Экспериментальные эжекторы по сравнению с эжекторами второго и третьего вариантов создают меньшие сопротивления движению воздушного потока.

Основные показатели работы дробилки при включении в технологическую схему системы загрузки агрегата пневмосепаратора изменились незначительно. Снижение коэффициента полезного действия вентилятора дробилки, составило 6,9%, номинального давления - 2%.

Исследования по оценке рабочего процесса эжекторов при загрузке зерна были проведены с достижением максимальной пропускной способности дробилки. По результатам проведенных испытаний построены зависимости пропускной способности от площади Б кольцевого зазора в эжекторе (рисунок 8).

Максимальная пропускная способность дробилки обеспечивалась эжектором первого варианта исполнения и составляла 1960кг/ч. Наличие конфузора на внутреннем патрубке второго эжектора создало дополнительные сопротивления движению воздуха, что повлекло снижение пропускной способности

дробилки. Выполнение конфузоров третьего варианта эжектора перфорированными обеспечило выравнивание воздушного потока и наиболее плавное регулирование подачи материала.

2000

кг/ч

1200

800

400 0

0 4 8 12 Р.мм-'Ю 18

.........1 вариант эжектора — »— » —2 вариант эжектора

3 вариант эжектора

Рисунок 8 - Зависимость пропускной способности дробилки при различных исполнениях эжектора в зависимости от площади входного кольцевого зазора

По результатам лабораторных исследований экспериментальных эжекторов построены зависимости пропускной способности дробилки от площади входного кольцевого зазора Б (рисунок 9), анализ которых показал, что пропускная способность дробилки при увеличении площади входного кольцевого зазора эжектора изменяется по параболической зависимости. При использовании эжектора с углом диффузора 30° пропускная способность дробилки достигала максимального значения при Р=(3,5...4,5)-103мм2 и составляла 2270кг/ч, что на 15% выше, чем при использовании эжектора первого варианта. При использовании эжектора с углом диффузора 90° максимальная пропускная способность дробилки наблюдалась при Р=(6...8)'103мм2 и составляла ШОкг/ч.

На основании полученных результатов были построены кривые, описывающие изменение коэффициента сопротивления зернового слоя в зависимости от скорости воздушного потока V (рисунок 10). При увеличении скорости (что соответствовало уменьшению площади Б входного кольцевого зазора) коэффициент сопротивления снижался по параболической зависимости и при максимальной скорости у=4,5м/с принимал минимальное значение % - 0,93. При увеличении глубины зернового слоя со 100 мм до 300 мм коэффициент сопротивления увеличивался на 3 - 50 % в исследуемом диапазоне скорости воздушного потока. При увеличении глубины зернового слоя с 200 мм до 300 мм повышение коэффициента сопротивления составляет 1 - 30%.

По результатам проведенных испытаний можно сделать вывод, что изменение коэффициента сопротивления зернового слоя при увеличении его глубины незначительно (!; возрастает на 3 - 10%) при скоростях воздушного потока от 2 м/с до 4,5 м/с.

2400

кг/ч 1600 1200

800

400:

« /

1.

.,-л.

• /

«„у

"0 2 4 6 8 Р,мм-10 14

............угол диффузора Т=30 град; —-----угол диффузора ¥=90 град.

Рисунок 9 -Зависимость пропускной способности дробилки при использовании экспериментальных эжекторов в зависимости от площади входного кольцевого зазора Б

Рисунок 10 - Изменение коэффициента сопротивления зернового слоя при глубине: 1 - 100мм; 2 - 200 мм; 3 - 300 мм

Дня оптимизации параметров экспериментального эжектора был реализован план Бокса-Бенкена второго порядка. Исследовали влияние площади входного кольцевого зазора Б (фактор хД угла диффузора у (фактор х2) и диаметра входного отверстия диффузора О (фактор хз). Значения площади Б были приняты по результатам лабораторных испытаний и составили 1б-102мм2, 36-102мм" и 56'10гмлГ, диаметр входного отверстия изменялся от 80 мм до 120 мм с шагом

20 мм. Угол диффузора принимали равным 30°, 60° и 90°. Результаты опытов оценивались по пропускной способности 0 дробилки ДКР-3.

По результатам эксперимента построена математическая модель регрессии:

= 1540+639,5*!^ -196,9*? +304,4х3 -265Ддг32 +190,4*'. (22)

Возрастание пропускной способности дробилки ДКР-3 наблюдается при увеличении диаметра входного отверстия диффузора до 100...115 мм, а также при одновременном увеличении угла диффузора и площади кольцевого зазора либо при их уменьшении (рисунок 11).

Рисунок 11 - Зависимость пропускной способности дробилки Q: а - от площади входного кольцевого зазора (xj) и угла диффузора б - от площади входного кольцевого зазора (xj) и диаметра входного отверстия (xj); в - от угла диффузора fe) и диаметра входного отверстия (х3)

По итогам производственных испытаний можно рекомендовать следующие значения исследуемых факторов: диаметр входного отверстия диффузора D=110мм - 115 мм, угол диффузора \|/=30°, площадь входного кольцевого зазора 56-Ю2 мм2. При данных значениях факторов пропускная способность дробилки составляет 2300 кг/ч что на 10% ниже подачи, осуществляемой через дозатор и на 15% выше, чем у эжектора второго варианта.

Исследование и оптимизацию рабочего процесса сепаратора проводили методом планирования эксперимента. При исследованиях эффективности выделения сепаратором крупных и мелких примесей реализованы полные факторные эксперименты 24. При выделении сепаратором крупных минеральных примесей оценивалось влияние следующих факторов: площадь перфорации днища осадительной камеры для крупных примесей f (х}); подача материала^} fe); средняя масса крупных минеральных примесей m (хз); глубина осадительной камеры для крупных примесей h (х4) (рисунок 6).

Площадь f перфорации днища камеры для крупных примесей задавали равной £=700 мм2 и f=570 мм2. Глубину камеры h изменяли от 70мм до 140мм. Подачу материала задавали равной 750 кг/ч и 1500кг/ч. Среднюю массу крупных примесей изменяли от 4,5г. до 19г.

Эффективность работы пневмосепаратора оценивали средним количеством выделенных крупных минеральных примесей, выраженным в процентах.

По результатам опытов получена адекватная с 95 % доверительной вероятностью модель регрессии:

} = 83,75-4,375*,+5,0х3-9,375*4. (23)

Незначимым эффектом в данном эксперименте является подача материала^. Также незначимы все парные взаимодействия.

Анализируя математическую модель, можно отметить, что существенное влияние на эффективность выделения крупных примесей оказывает фактор х* -глубина камеры Ь. Менее значимыми являются факторы хз (масса крупных примесей ш) и*) (и площадь перфорационных отверстий 1).

Для анализа влияния изучаемых факторов на эффективность процесса выделения крупных примесей были построены двумерные сечения поверхности отклика, представленные на рисунке 12.

Рисунок 12 - Влияние на эффективность очистки пневмосепаратором от крупных примесей: а - высоты камеры для крупных примесей И и площади перфорации £ б - средней массы камней т и площади перфорации отверстий {; в -высоты камеры для крупных примесей Ъ и средней массы камней ш

По результатам опытов можно рекомендовать следующие значения исследуемых факторов: площадь перфорации днища камеры крупных примесей 570 мм2, глубина камеры для крупных примесей 140 мм.

Для оценки эффективности процесса выделения сепаратором из воздушно-продуктового потока мелких примесей исследовали влияние следующих факторов: х2 - подача исходного материала, хз - засоренность исходного материала мелкими минеральными примесями (создавалась искусственно), хй - радиус сепарирующей решетки, х7 - длина отверстия сепарирующей решетки. Нижний уровень фактора хз 1%, верхний - 3%. Исходя из ранее проведенных аналитических исследований и геометрических параметров сепаратора, радиус сепарирующей решетки (фактор х6) принимали равным 150мм и 180мм. Длину отверстий сепарирующей решетки (фактор х7) принимали равной 4,3мм и 12мм.

После проведения опытов и обработки полученных результатов была построена адекватная модель регрессии:

^=21,48-1,68^ + 2,63хб +4,12х7 + 1,68Х2Хг (24)

Анализ полученной математической модели показал, что наибольшее влияние на процесс выделения пневмосепаратором мелких примесей оказывают факторы х$ (засоренность очищаемого материала а), х6 (радиус сепарирующей решетки Я) и х7 (длина отверстия Ь), а также сочетание факторов х^ (подача материала и длина отверстия).

Анализ модели регрессии проводили по двумерным сечениям поверхности отклика (рисунок 13).

Рисунок 13 - Влияние на эффективность очистки пневмосепаратором от мелких примесей: а - радиуса сепарирующей решетки R и засоренности материала а; б -длины отверстий сепарирующей решетки L и засоренности материала а; в - дайны отверстий сепарирующей решетки L и радиуса сепарирующей решетки R

Увеличение засоренности очищаемого материала с 1% до 3% снижает эффективность очистки сепаратора на 7 - 9%. Увеличение радиуса сепарирующей решетки и длины отверстия до максимальных значений способствует повышению эффективности рабочего процесса сепаратора при выделении им мелких минеральных примесей.

По результатам проведенных опытов в области исследования можно рекомендовать следующие значения исследуемых факторов: радиус сепарирующей решетки 180мм; сепарирующая решетка должна иметь прямоугольные отверстия длиной 12 мм.

Для оптимизации радиуса сепарирующей решетки и размеров ее отверстий была реализована матрица З2. Размеры радиуса задавали равными 150 мм, 180 мм и 210 мм, длину отверстий -12 мм, 21 мм и 30 мм.

По результатам опыта построена модель регрессии:

^ = 49,07+4,8х6 +8,53х, -5,6x1 -),\хгх1 -5,2х^.

(25)

Значительное влияние на количество выделенных примесей оказывает фактор (длина отверстий). Радиус решетки оказался в данном опыте незначимым.

Найдя частные производные уравнения (20) и приравняв их нулю, определили координаты точки Б: % = 0,34, х7Х =0,78. Подставив данные значения в формулу (20), нашли максимальное количество выделяемых сепаратором мелких примесей, выраженное в процентах: ув = 55,25.

На рисунке 14 представлено двумерное сечение, характеризующее влияние радиуса сепарирующей решетки Я и средней длины отверстий Ь на количество выделяемых пневмосепаратором мелких примесей.

30

ь,

мм 22,2 19,2 15,6 12

150 162 174 186 Я,мм 210 Рисунок 14 - Влияние радиуса сепарирующей решетки Я и средней длины отверстий Ь на количество выделяемых пневмосепаратором мелких примесей

Таким образом, для более полного выделения мелких примесей необходимо сепарирующую решетку выполнять радиусом 190 мм, длина отверстий должна составлять 26 мм.

Производственные испытания малогабаритного комбикормового агрегата осуществляли в исходном варианте и с усовершенствованной системой загрузки. В исходном варианте его максимальная пропускная способность составляла 1960 кг/ч. При использовании в качестве подающего устройства дозатора сыпучих материалов она возрастала до 2500кг/ч. С усовершенствованной системой загрузки и очистки фуражного зерна максимальная пропускная способность агрегата составила 2270кг/ч без сепаратора и 2090кг/ч с сепаратором.

На рисунке 15 представлены зависимости пропускной способности дробилки. Анализируя графики, можно отметить, что максимальная пропускная способность агрегата с усовершенствованным эжектором без пневмосепаратора увеличилась на 15%. Сепаратор снижает пропускную способность агрегата в среднем на 8%, Но он позволяет выделять из измельчаемого материала нежелательные сорные примеси.

2400

0.

кг/ч

1600

1200

800

400

0 2 4 6 8 р,мм2-103 И Рисунок 15 - Зависимость пропускной способности малогабаритного комбикормового агрегата от площади входного кольцевого зазора в эжекторе: 1 - исходный вариант комбикормового агрегата; 2 - комбикормовый агрегат с усовершенствованным эжектором без сепаратора; 3 - комбикормовый агрегат с усовершенствованным эжектором и с сепаратором

В пятом разделе «Технико-экономическая эффективность использования усовершенствованного комбикормового агрегата» приведен анализ эффективности функционирования усовершенствованного малогабаритного комбикормового агрегата.

Рассчитанный годовой экономический эффект от применения усовершенствованного малогабаритного комбикормового агрегата составил 45845рублей.

Энергетическая эффективность разработанного агрегата в сравнении с базовым КК-2Д, оцененная коэффициентом интенсификации, составила 7 %.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны конструктивно-технологические схемы эжектора и пнев-мосепаратора, позволяющие повысить эффективность функционирования малогабаритного комбикормового агрегата за счет повышения его пропускной способности и качества исходного материала.

2. Теоретическими исследованиями получены аналитические зависимости, позволяющие определить: скорость и координаты частицы в двух пересекающихся воздушных потоках (10, 11), скорость и координаты частицы в криволинейном воздушном потоке (12, 13); длину отверстий сепарирующей поверхности в зависимости от размера частиц при известных радиусе и толщине сепарирующей решетки (16).

3. Определены оптимальные параметры эжектора: диаметр входного отверстия диффузора 0=100мм, угол диффузора \|/=30° и площадь входного кольцевого зазора Р=56см2, обеспечивающие минимальные потери напора воздушного потока и увеличение пропускной способности дробилки ДКР-3 с 1960 кг/ч до 2270 кг/ч.

4. Получены модели регрессии для оценки эффективности выделения пневмосепаратором крупных и мелких примесей, по которым определены оптимальные значения конструктивно - технологических параметров сепаратора;. площадь перфорации днища камеры крупных примесей 570 мм , высота осади-тельной камеры крупных примесей 140 мм, радиус сепарирующей решетки 190мм, длина отверстий сепарирующей поверхности 26мм.

5. Энергетическая эффективность комбикормового агрегата по предлагаемой конструктивно - технологической схеме с улучшенной системой загрузки фуражного зерна, в сравнении с агрегатом КК-2Д, оцененная по коэффициенту интенсификации составила 7 %, а годовой экономический эффект 45845 рублей при переработке фуражного зерна 4630т/год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Булатов С.Ю. Классификация пневмосепараторов. // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики. Материалы II Всеросийской научно-практической конференции "Наука - Технология -Ресурсосбережение": Сборник научных трудов. Киров: Вятская ГСХА. 2008. Вып. 8. С.38-40.

2. Булатов С.Ю. Влияние пневмосепаратора на рабочий процесс дробилки ДКР-3//Науке нового века - знания молодых: Сборник статей 9-й научной конференции аспирантов и соискателей: в 2 ч. Киров: Вятская ГСХА. 2009.4.2. С 9-12.

3. Баранов Н.Ф., Бажин A.A., Булатов С.Ю., Зыкин A.A. Оценка эффективности работы пневмосепаратора при выделении мелких примесей // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы Международной науч.-практ. конф. ''Наука - Технология - Ресурсосбережение": Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2009. Вып. 9. С 15-20.

4. Булатов С.Ю. Эффективность работы пневмосепаратора при выделении крупных примесей // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы Международной науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение": Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2009. Вып. 9. С. 12-14.

5. Фуфачев В.С, Булатов С.Ю., Зыкин A.A. Исследование воздушного режима дробилки при подключении в сеть пневмосепаратора // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы Международной науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение": Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2009. Вып. 9. С. 12-14.

6. Булатов С.Ю., Ложкин Д.Н. // Влияние площади перфорационных отверстий пневмосепаратора на характеристики дробилки дкр-3// Знания молодых - новому веку. Материалы Всероссийской студенческой науч. конф.: Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2009. С. 188-191.

7. Булатов С.Ю., Гребенев A.C. Исследование аэродинамических характеристик дробилки при совместной работе с пневмосепаратором// Знания

молодых - новому веку. Материалы Всероссийской студенческой науч. конф.: Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2009. С. 181-182.

на комбикормового агрегата «Доза-Агро»// Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы Международной науч. -практ. конф. Йошкар-Ола: Мар.гос. ун-т. 2009. Вып.Х1. С. 201-203.

9. Баранов Н.Ф., Булатов С.Ю., Сергеев А.Г. Пневмосепаратор фуражного зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 1. С. 25-26.

Ю.Булатов С.Ю.// Теоретическое исследование движения частицы по сепарирующей решетке пневмосепаратора фуражного зерна комбикормового агрегата «Доза-Агро»// Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы Международной научно - практической конференции. Йошкар-Ола: Мар.гос. ун-т. 2010. Вып.ХП. С. 152-156.

П.Суворов А.Н., Булатов С.Ю. Движение частицы в сепарирующем канале // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы III Международной науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение": Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2010. Вып. U.C. 177-182.

12.Баранов Н.Ф., Суворов А.Н., Булатов С.Ю. Движение частицы в криволинейном канале // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы III Международной науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение": Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2010. Вып. 11. С. 58-62.

В.Баранов Н.Ф., Булатов С.Ю. Оптимизация конструктивных факторов пневмоэжектора комбикормового агрегата «Доза-Агро» // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы П Международной науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение": Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА. 2009. Вып. 10. С. 10-15.

Заказ № б!. Подписано к печати № марта 2011 г. Формат 60х901/)4. Объем-1 п.л. Тираж 90 экз.

Типография Вятской ГСХА, 610017, Киров, Октябрьский проспект, 133

Введение.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Постановка задачи.

1.2 Краткий обзор научных работ по фракционированию и очистке сыпучих материалов.

1.3 Краткий обзор конструкций существующих загрузочных устройств пневмотранспортных установок.

1.4 Классификация пневмосепараторов.

1.5 Анализ существующих конструкций машин для разделения сыпучих материалов.

1.6 Задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ СЕПАРАТОРА И ЭЖЕКТОРА.

2.1 Математическое описание движения частицы в пневмосепара-торе.

2.1.1 Движение частицы в вертикальном сепарирующем канале.

2.1.2 Движение частицы в криволинейном воздушном потоке.

2.1.3 Движение частицы по сепарирующей поверхности.

2.2 Обоснование параметров загрузочного устройства (эжектора).

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Лабораторные и экспериментальные установки.

3.3 Методика экспериментальных исследований.

3.3.1 Методика отбора и проведения анализа проб фуражного зерна.

3.3.2 Методика исследования аэродинамических характеристик дробилки с пневмосепаратором.

3.3.3 Методика определения направления движения и исследование поля скоростей воздушного потока в камере пневмосепарато

3.3.4 Методика определения эффективности выделения примесей пневмосепаратором.

3.4 Приборы и оборудование.

3.5 Краткая методика планирования и проведения экспериментов, статистической обработки экспериментальных данных и оптимизации рабочего процесса эжектора и пневмосепаратора

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СИСТЕМЫ ЗАГРУЗКИ И ОЧИСТКИ МАЛОГАБАРИТНОГО

КОМБИКОРМОВОГО АГРЕГАТА.

4.1 Результаты анализа качества фуражного зерна.

4.2 Влияние элементов системы загрузки на характеристики её воздушного режима в исходном варианте.

4.3 Экспериментальные исследования эжекторов.

4.3.1 Исследования исходных вариантов эжекторов.

4.3.2 Предварительные исследования экспериментального эжектора.

4.4 Экспериментальные исследование пневмосепаратора системы загрузки.

4.4.1 Исследование эффективности выделения сепаратором крупных примесей.

4.4.2 Исследование эффективности выделения сепаратором мелких примесей.

4.4.3 Оптимизация рабочего процесса пневмосепаратора.

4.5 Результаты производственных испытаний малогабаритного комбикормового агрегата.

4.5.1 Оптимизация и результаты производственных испытаний эжектора.

4.5.2 Оценка усовершенствованной системы загрузки комбикормо- 124 вого агрегата с пневмосепаратором.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО МАЛОГАБАРИТНОГО КОМБИКОРМОВОГО АГРЕГАТА.

5.1 Технико-экономические показатели.

5.2 Энергетическая эффективность.

Повышение продуктивности животноводства во многом зависит не только от генофонда, уровня кормовой базы, но и непосредственно связано с осуществлением полной механизации всех трудоемких производственных процессов.

Важную роль при этом играет степень механизации процесса кормления животных и кормоприготовления. Только при своевременном полноценном и сбалансированном кормлении проявляется потенциал продуктивности животных. Значительную часть в структуре кормовых рационов занимают концентрированные корма, обладающие наибольшей питательной ценностью. Поэтому важную роль играет процесс подготовки их к скармливанию.

В настоящее время значительным спросом среди сельхозпроизводителей пользуются малогабаритные комбикормовые заводы и агрегаты с пнев-мозабором фуражного зерна из буртов и насыпей. Однако не в полной мере используются заложенные в них технологические возможности, а система пневмозабора материала требует дальнейшего совершенствования.

Цель работы - повышение эффективности рабочего процесса малогабаритного комбикормового агрегата за счёт совершенствования элементов системы загрузки и очистки фуражного зерна от мелких и крупных сорных примесей.

Объект исследования — малогабаритный комбикормовый агрегат с системой пневмозагрузки и очистки фуражного зерна, включающей заборное устройство и сепаратор.

Научная новизна работы:

-конструктивно-технологические схемы эжектора и пневмосепаратора;

-аналитические зависимости для обоснования конструктивных параметров эжектора и сепаратора, а также для описания движения частиц в сепарирующих каналах;

-модели регрессии рабочего процесса эжектора и сепаратора, позволяющие определить их конструктивно — технологические параметры.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Разработаны: конструктивно-технологическая схема эжектора, позволяющего увеличить пропускную способность дробилки с пневмозабором ДКР-3 на 15 %; пневмосепаратор фуражного зерна, работающий в неразрывном всасывающем воздушном потоке без использования дополнительных приводов рабочих органов с эффективностью выделения крупных примесей до 100 %, мелких- 55 %.

Результаты исследований используются предприятием ЗАО «Арзамасская Сельхозтехника - Регион» Нижегородской области при модернизации серийно выпускаемых малогабаритных комбикормовых агрегатов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на 8-ой и 9-ой научных конференциях аспирантов и соискателей (Киров, 2008г. и 2009г.); 2-ой Всероссийской научно-практической конференции «Наука-Технология-Ресурсосбережение» (Киров, 2008г.); 2-ой Международной научно-практической конференции «Наука-Технология-Ресурсосбережение» (Киров 2009г.); на 11-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Мо-соловские чтения, Йошкар-Ола, 2009г.); 3-ей Международной научно-практической конференции «Наука-Технология-Ресурсосбережение», посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.М.Гуревича (Киров, 2010 г.); 13-ой Международной научно-практической конференции «Машинно - технологическое обеспечение животноводства — проблемы эффективности и качества» (Подольск, 2010г.).

Работа выполнена на кафедре ремонта машин ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА» в соответствии с планом научно - исследовательских работ по теме: «Совершенствование технологических процессов и повышение надёжности машин в животноводстве» (номер государственной регистрации 01.2.006 09913).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 работах, в том числе одна — в издании, рекомендованном ВАК. Защищаемые положения:

-конструктивно — технологические схемы эжектора и пневмосепаратора; -аналитические выражения для обоснования конструктивных параметров эжектора, движения частиц в вертикальном сепарирующем и криволинейном каналах пневмосепаратора, определения длины отверстий сепарирующей поверхности;

- аналитические выражения, позволяющие определить пропускную способность эжектора в зависимости от его конструктивных параметров;

-модели регрессии для определения оптимальных параметров эжектора и пневмосепаратора фуражного зерна;

-технико-экономическая эффективность использования комбикормового агрегата с усовершенствованной системой загрузки и очистки фуражного зерна.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 171 страницу, 69 рисунков, 12 таблиц и 12 приложений. Список литературы включает 110 наименований, в том числе 3 на иностранном языке.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны конструктивно-технологические схемы эжектора и пневмосепаратора, позволяющие повысить эффективность функционирования малогабаритного комбикормового агрегата за счет повышения его пропускной способности и качества исходного материала.

2. Теоретическими исследованиями получены аналитические зависимости, позволяющие определить: скорость и координаты частицы в двух пересекающихся воздушных потоках (2.22, 2.23), скорость и координаты частицы в криволинейном воздушном потоке (2.48, 2.49); длину отверстий сепарирующей поверхности в зависимости от размера частиц при известных радиусе и толщине сепарирующей решетки (2.53).

3. Определены оптимальные параметры эжектора: диаметр входного отверстия диффузора Б= 100мм, угол диффузора \|/=30° и площадь входного кольцевого зазора Р=56см2, обеспечивающие минимальные потери напора воздушного потока и увеличение пропускной способности дробилки ДКР-3 с 1960 кг/ч до 2270 кг/ч.

4. Получены модели регрессии для оценки эффективности выделения пневмосепаратором крупных и мелких примесей, по которым определены оптимальные значения конструктивно - технологических параметров сепаратора: площадь перфорации днища камеры крупных примесей 570 мм , глубина камеры для крупных примесей 140 мм, радиус сепарирующей решетки 190мм, длина отверстий сепарирующей поверхности 26мм.

5. Энергетическая эффективность комбикормового агрегата по предлагаемой конструктивно - технологической схеме с улучшенной системой загрузки фуражного зерна, в сравнении с агрегатом КК-2Д, оцененная по коэффициенту интенсификации составила 7 %, а годовой экономический эффект 45845 рублей при переработке фуражного зерна объёмом 4630т/год.

1. Аржанников Н.С., Мальцев В.Н. Аэродинамика. 2-е изд. М.: Государственное издание оборонной промышленности. 1956. 481 с.

2. A.c. 1013368 СССР, В 65 G 53/14. / А.И. Козлюк, Г.В. Никольский, Н.В.Каледин, Ю.П.Цыганков, В.П. Чарков, А.Н.Прима. Всасывающее заборное устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов. Заявл. 28.08.81. Бюл. № 15.

3. A.c. 1024399 СССР, В 65 G 53/14. /В.М. Барков, Г.П. Холодков, П.И. Кондратов, Т.К. Купбергенов, К.В. Шемаев. Сопло струйного насоса. Заявл. 04.02.82. Бюл. № 23.

4. A.c. 1054242 СССР, В 65 G 53/14. /Ж.Ф. Галимов. Устройство для дозированной подачи сыпучих материалов в пневмотранспортный трубопровод. Заявл. 31.03.82. Бюл. № 42.

5. A.c. 1090646 СССР, В 65 G 53/14. / В.М. Курочкин, Н.Ф. Гриценко, Л.З.Филин, В.В. Переведенцев. Всасывающее сопло пневмотранспортной установки. Заявл. 09.04.82. Бюл. № 17.

6. A.c. 1092112 СССР, В 65 G 53/14. / В.М. Курочкин, Н.Ф. Гриценко, Л.З.Филин, В.П. Чиркин, A.B. Ноздреватых. Всасывающее сопло пневмотранспортной установки. Заявл. 21.03.82. Бюл. № 18.

7. A.c. 1371720 AI СССР, В 07 В 4/08. / В.М.Вирченко, Е.В.Донат, С.Г.Ушаков, В.Е. Мизонов. Опубл. 07.02.88. Бюл. №5.

8. A.c. 1532087 AI СССР, В 07 В 4/00. / В.Н.Кравец, Ю.И.Локшин, Л.С.Миронов, Ю.С.Субботин, С.И. Ещенко. Опубл. 30.12.89. Бюл. №48.

9. A.c. 1572951 СССР, В 65 G 53/14. / Г.А. Клысак. Устройство для пневматической подачи сыпучего материала. Заявл. 22.08.88. Бюл. № 23.

10. A.c. 1611816 СССР, В 65 G 53/14. / В.Н. Потураев, А.И. Волошин, С.Н. Пономаренко, В.В. Яцун. Кольцевой эжектор пневмотранспортной установки. Заявл. 18.03.87. Бюл. № 45.

11. A.c. 1750746 AI СССР, В 07 В 4/08. / В.А.Серов, Н.Г.Картавый, Ю.А.Гончаров. Опубл. 30.07.92. Бюл. №28.

12. A.c. 2045358 С1 СССР, В 07 В 4/00. / Безручко В.М. Опубл. 10.10.95. Бюл. №28.

13. A.c. 2058835 С1 СССР, В 07 В 4/00. / Пономарев. В.Б. Опубл. 27.04.96. Бюл. №12.

14. A.c. 988720 СССР, В 65 G 53/14. / М.В. Андриевский. Устройство для подачи сыпучего материала в трубопровод пневмотранспортной установки. Заявл. 11.02.81. Бюл. № 2.

15. Авдеев Н.Е. Центробежные сепараторы для зерна. М.: Колос, 1975. 152 с.

16. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 297 с.

17. Алёшкин В.Р. Планирование эксперимента при моделировании рабочего процесса кормоприготовительных машин // Интенсификация сельскохозяйственного производства Кировской области: Тр. Киров, с.х. ин-та. Пермь, 1980. т. 68. С. 102 106.

18. Аэродинамические основы аспирации: Монография/ И.Н.Логачев, К.И.Логачев. Санкт-Петербург: Химиздат, 2005. 659с.

19. Баранов Н.Ф., Булатов С.Ю., Сергеев А.Г. Пневмосепаратор фуражного зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 1. С. 25-26.

20. Баранов Н.Ф., Фуфачев B.C., Сергеев А.Г., Булатов С.Ю. Анализ влияния конструктивных факторов и результатов исследования аэродинамических характеристик вентилятора дробилки ДКР-3. // Техника и оборудование для села, 2007. №12. С.33-34.

21. Барский М. Д., Ревнивцев В. И., Соколов Ю. В. Гравитационная классификация зернистых материалов. М.: Недра, 1974. 230 с.

22. Барский М.Д. Оптимизация процессов разделения зернистых материалов. М.: Недра, 1978. 167 с.

23. Барский М.Д. Фракционирование порошков. М.: Недра, 1980. 327 с.

24. Барский М.Д., Штейнберг А.Н., Долганов Е.А. Влияние концентрации материала в потоке на эффективность гравитационной классификации // Химия и химическая технология. 1968. №6. С. 721-724.

25. Булатов С.Ю. Влияние пневмосепаратора на рабочий процесс дробилки ДКР-3//Науке нового века — знания молодых: Сборник статей 9-й научной конференции аспирантов и соискателей: в 2 ч. Киров: Вятская ГСХА, 2009. 4.2.С 9-12.

26. Булатов С.Ю., Гребенев A.C. Исследование аэродинамических характеристик дробилки при совместной работе с пневмосепаратором//

27. Знания молодых новому веку. Материалы Всероссийской студенческой науч. конф.: Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2009. С. 181-182.

28. Булатов С.Ю., Ложкин Д.Н. // Влияние площади перфорационных отверстий пневмосепаратора на характеристики дробилки дкр-3// Знания молодых новому веку. Материалы Всероссийской студенческой науч. конф.: Сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2009. С. 188-191.

29. Бурков А.И., Сычугов Н.П. Зерноочистительные машины. Конструкция, исследование, расчет и испытание. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. 261 с.

30. Бурсиан И.Н. Пневматический транспорт на предприятиях пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1964. 276 с.

31. Бушуев Н.М. Семяочистительные машины. Теория, конструкция и расчет. М.: Машгиз, 1962. 238 с.

32. Вайсман М.Р. Грубиян И.Я. Вентиляционные и транспортные установки. М.: Колос, 1984. 367 с.

33. Василенко П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований. М.: Наука, 1985. 163 с.

34. Вентиляционные установки зерноперерабатывающих предприятий. Изд. 3-е, доп. и перераб. Под ред. д-ра техн. наук, проф. A.M. Дзядзио. М.: Колос, 1974. 400с.

35. Верховский И.М. Основы проектирования и оценка процессов обогащения полезных ископаемых. M.-JL: Угленихиздат, 1949. 189 с.

36. Билля Г. Теория вихрей / Перевод с французского П.М. Гуменского. М.: ОНТИ главная редакция общетехнической литературы, 1936. 264с

37. Гильманов А.Н.Методы адаптивных сеток в задачах газовой динамики-М.: Наука. ФИЗМАТЛИТ, 2000. 248с.

38. Гиршин М.Е. Экспериментально-теоретическое исследование рабочего процесса дробилки агрегата травяной муки АВМ-0,4Б: Дис. канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1971. 240 с.

39. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. Конструкция, расчет, проектирование и эксплуатация. М.: Машгиз, 1961. 368 с.

40. Гончаров В.И. Рассев магнезитовых порошков на ситах и классификаторах. Огнеупоры. 1970. №11. С. 21-24.

41. Горячкин В.П. Собрание сочинений. М.: Колос. 1968. Т.З. 384 с.

42. ГОСТ 9353-90 Пшеница. Требования при заготовках и поставках

43. ГОСТ 13586.3 83 Зерно. Правила приёмки и методы отбора проб

44. ГОСТ 28672-90 Ячмень. Требования при заготовках и поставках

45. ГОСТ 28673-90 Овёс. Требования при заготовках и поставках

46. ГОСТ 16990-88 Рожь. Требования при заготовках и поставках

47. ГОСТ 30483 97 Зерно. Методы определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примесей; содержание мелких зёрен и крупности; содержание зёрен пшеницы, повреждённые клопом-черепашкой; содержание металломагнитной примеси

48. ГОСТ 50436 92 Отбор проб зерна

49. ГОСТ 23728-88-ГОСТ 23730-88. Методы экономической оценки

50. Дж Бэтчелор. Введение в динамику жидкости. Перевод с англ. В.П. Вахомчика, А.С.Попова под ред. Г.Ю.Степанова М.: Издательство Мир, 1973. 778с.

51. Дзядзио A.M., Кеммер A.C. Пневматический транспорт на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1967. 295 с.

52. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. Спб: Питер. 1997. — 240 с.

53. Заборсин А.Ф., Васильева Т.К. Пневмотранспорт сахара в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность. 1979. 280 с.

54. Зуев Ф.Г. и др. Подъемно-транспортные машины зерноперерабатывающих предприятий. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. 320 с.

55. Зуев Ф.Г. Пневматическое транспортирование на зерноперерабатывающих предприятиях М.: Колос. 1976. 344 с.

56. Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов). М.: Машиностроение. 1983, 351 с.

57. Идельчик И.Е. Некоторые эффекты и парадоксы в аэродинамике и гидравлике. М.: Машиностроение, 1982. 96с.

58. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям/ Под ред. М.О.Штейнберга. 3-е изд., перераб и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672с.

59. Изаков Ф.Я. Об оценке эффективности разделения сыпучих материалов // Вестник сельскохозяйственной науки. 1965. №8. С.94-97.

60. Кайзер В. Новые конструкции насыпных воздушных сепараторов. В кн.: Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Издательство литературы по строительству. 1966. С. 546 566.

61. Кормщиков А.Д., КурбановР.Ф. Разработка механизированной операционной технологии выполнения сельскохозяйственной работы: Методическое пособие по курсовой работе. Киров: Вятская ГСХА, 2006. 62 с.

62. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе И.В. Теоретическая гидромеханика. 4.1. 6-е изд. испр. и доп. М.: Наука. Физматгиз, 1963. 583с.

63. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе И.В. Теоретическая гидромеханика. 4.2.-4-е изд. испр. и доп. М.: Наука. Физматгиз, 1963. 728с.

64. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов: Справочник. М.: Россельхозиздат, 1987. ч.1. 288 с.

65. Дамб Г. Гидродинамика. Перевод с англ. А.В.Гермогенова.В.А., Кудрявцева под ред. Н.А.Слезкина М.ЮГИЗ, 1947. 929 с.

66. Левятин Г.М. Технологический эффект процессов разделения механических смесей // Исследования в области физико-механических свойств зерна и подготовки его к помолу М.: Тр. НТИ1111. 1957. Вып. 9. С. 139-158.

67. Малис А.Я., Демидов А.Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком. М.: Машгиз, 1962. 176 с.

68. Малис А .Я., Демидов А.Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком. М.: Машгиз, 1962. 176 с.

69. Малис А.Я., Касторных М.Г., Пневматический транспорт для сыпучих материалов. М.: Агропромиздат, 1985. 344 с.

70. Мельников C.B. Аэродинамические исследования молотковых кормодробилок // Земледельческая механика: Сб. тр. М.: Машиностроение, 1971. Т. 13. С. 270 281.

71. Мельников C.B., Алёшкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. 168 с.

72. Мельников C.B., Алёшкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос. 1980, 168 с.

73. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве / А.Н. Никифоров и др. М.: ВИМ, 1995. 96 с.

74. Методическое пособие по определению энергозатрат при производстве продовольственных ресурсов и кормов для условий Северо-Востока европейской части Российской федерации / Ф.Ф. Мухамадьяров и др. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1997. 62 с.

75. Нелюбов А.И., Ветров Е.Ф. Пневмосепарирующие системы сельскохозяйственных машин. М.: «Машиностроение», 1977. 192 с.

76. ООО "Новосибирский завод сельскохозяйственных машин"// URL:e-mail:e-mail:nz-sm@ngs.ru (дата обращения 25.05.2008)

77. ООО НПФ "Аэромех" производство зерноочистительных сепараторов САД// URL:e-mail: aeromeh@mail.ru (дата обращения 8.05.2008)

78. Павлович В.И., Фоменко Т.Г., Погарцева Е.М. Определение показателей обогащения углей. М.: Недра, 1966. 138 с.

79. Пат. 2281803 РФ, МПК7 В 01 F 15/04, G 01 F 11/00, G 01 F 13/00. Дозатор сыпучих материалов / Н.Ф. Баранов, B.C. Фуфачев. 4 с.

80. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. М.: Стройиздат. 1974. 364с.

81. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Газовая динамика сопел. М.: Наука. Гл. ред. физ. мат. лит. 1990. 368с.

82. Сергеев А.Г. Рынок малогабаритных комбикормовых агрегатов, опыт производства и внедрение нового оборудования. // Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо

83. Восточного региона Российской Федерации: Материалы Международной науч.-практ. конф. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2007. 430 с.

84. Смышляев Г.К. Воздушная классификация в технологии переработки полезных ископаемых. М.: Недра. 1969. 102 с.

85. Справочник по обогащению руд / Под ред. Олевского В.А. М.: Недра, 1982. 366 с.

86. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем. Под ред. д-ра техн. наук, проф. A.C. Юрьева. С-Пб.: AHO НПО «Мир и семья», 2001. 1154с.

87. Статьи о ПСМ СМИ фирмы "Кузембетьевский РМЗ" //URL: krmz2006@rambler.ru. (дата обращения 25.05.2008г.)

88. Сычугов Н.П. Установки пневматического транспортирования зерна. Учебное пособие. Киров: ВГСХА, 2007. 206 с.

89. Титьенс О. Гидро и аэромехамика. Движение жидкостей с трением и технические приложения. / Перевод с немецкого Г.А. Вольперта. М.: ОНТИ главная редакция общетехнической литературы, 1935. Т.2. 313с.

90. Тиц Э.Л., Анискин В.И., Басканьяв Г.А. и др. Машины для послеуборочной поточной обработки семян. М.: Машиностроение, 1967. 446 с.

91. Ушаков С.Г., Зверев Н.И. Инерционная сепарация пыли. М.: «Энергия», 1974. 168 с.

92. Фукс H.A. Механика аэрозолей. Изд-во АН СССР, 1955. 352 с.

93. Цециновский В.М. Теоретические основы разделения сыпучих смесей // Интенсификация процесса просеивания: Тр. ВНИИЗ. М. 1951. С. 5-23.

94. Циперович М.В. Обогащение углей в тяжелых средах. М.: Металлургиздат, 1953. 132 с.

95. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. Изд. 5-е. доп. М.: Стройиздат, 1973. 112с.

96. Шмыглевский Ю.Д. Аналитические исследования динамики газа и жидкости. М.: Эдиториал УРСС, 1999. 232с.

97. Advisory Council for Agriculture and Horticulture in England and Wales (1973). Report on Straw Disposal, London.

98. Nagel R. Klassifizierung der Windsichter.- «Staub-Reinhalt. Luft», 1968, Bd 28, № 6.

99. Von U Vob. Schrotmühlen und Futtermischer. //Grundlagen des Landtechnik, 1974. August. Nr.8.-P. 649-352.