автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и исследование новых конструкций смесителей непрерывного действия вибрационного типа для переработки сыпучих материалов

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

од

На правах рукописи ШУШПАННИКОВ АВДРЕЙ БОРИСОВИЧ

УДК 539.215:621.929

" РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ КОНСТРУКЦИИ СМЕСИТЕЛЕЙ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИОННОГО ТИПА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.18.12 - Процессы, машины и агрегаты пищевой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук ' .

Москва 1994

Работа выполнена в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности ' ' .

Научный руководитель - академик АТН РФ, доктор технических

наук, профессор В.Н. Иванец

Официальные ошгоненты - заслуженный деятель науки и техники

РФ, доктор технических наук, профессор Ю.И. Макаров

- кандидат технических наук, доцент В.Н. Родин

Ведущее предприятие - Кемеровский молочный комбинат

Защита диссертации состоится " ^ " 1994 г. е

.час. на заседании специализированного совета ^ ■ б/

при Московской государственной академии прикладной биотехнологш! по адресу: 109818, г. Москва, ул. Талалихина, 33.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке академии.

г> 7

Автореферат разослан " ^ " с'1994 г.

• Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук, доцент

А.Г. Забаштг

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Анализ результатов теоретических и экспери-гентальных исследований процесса смешения сыпучих материалов (СМ) [оказывает значительное преимущество непрерывнодействующих агрега-■ов по сравнению с периодическими. Переход на аппаратурное оформ-¡ение стадии смешивания порошкообразных материалов по непрерывной ¡хеме дает возможность автоматизировать процесс, заметно уменьшить ¡агрязнение производственных помещений и окружающей среды пылевыми сбросами, улучшить условия труда и культуру производства, а также гвеличить производительность труда при одновременном снижении шергопотребления, металлоемкости и себестоимости готового продук- < 'а.

В последние годы отечественные ученые (Макаров Ю.И., Александ-гавский A.A., Ахмадиев Ф.Г., Зайцев А.И., Иванец В.Н. и др.) опуб-ишовали ряд интересных исследований, связанных с разработкой воп-гасов теории непрерывного смешивания. В то ке время разработке те-фш и инженерных методов расчета непрерывнодействующих смеситвль-шх агрегатов, включающих в свой состав дозирующие устройства раз-очного типа, посвящено сравнительно небольшое количество работ. В [астности недостаточно изучено влтшле входных сигналов, формируемых дозаторами, и динамических характеристик смесителей непрэрыв-[ого действия (СНД) на качество композиций, получаемых в нем. Не-¡авершешюсть этих исследований сдер:швает разработку новых более ■ниверсалышх типов смесительных агрегатов, которые öu наиболее юлно соответствовали постоянно растущим требованиям к гсмо'ген-[ости продукта и условиям каждого конкретного производства.

Для успешного решения стоящих вопросов необходимо привлечь но-:ые технолопш, в которых используются современные достижения нау-:и и техники. К ним относится способ вибрационного смешивания. Его. целесообразность доказана в работах отечествешше .ученых (Ребинде->а П.А., Скрамтаева Б.Г., Михайлова Н.В., Урьева Н.Б., Членова I.A., Кунноса Г.Я., Талейсншса М.А. и других). Ими развиты гредставления о структурообразовании полидисперсннх материалов и [оказана вогмоглость улучшения их свойств путем преобразования ¡труктур при вибромеханических воздействиях. Кроме того важными [реимуществами вибрационных смесителей является меньшие значения дельного расхода энергии и износа рабочих поверхностей по срзвне-

шш с другими смесителями принудительного действия. Поэтому разра ботка эффективных непрерывнодействующих смесительных агрегато: вибрационного типа для переработки мелкозернистых и порошкообраз них материалов, создание теории и методики их расчета является ак туальной научной задачей, представляющей большой практический ин терес для ряда ведущих отраслей народного хозяйства.

Диссертационная работа сформировалась при выполнении комп лексной научно-технической программы "Продовольствие", приказ Млн вуза РСФСР N 190 от 30,06.85 г. (тема Об.63 "Разработка непрерыв нодействувдих смесительных, агрегатов для приготовления высокока чественных продуктов питания") и целевой региональной научно-тех нической программы "Кузбасс" Сема 4.2.3 "Интенсификация процесс смешивания высокодисперсных материалов и разработка'его аппаратур ного оформления").

Цэль и задачи исследований. Целью данной работы является соз дание. смесительного агрегата включающего в свой состав СНД вибра ционного-тица с направленной организацией потоков (с рециклом) дозирующие устройства к нему для получения композиций дисперсны материалов хорошего качества при соотношении компонентов 1:50 выше на основе теоретических и экспериментальных исследований про цесса непрерывного смешивания, взаимного влияния входных сигналов формируемых дозаторами, и характеристик СНД на качество готовог продукта. В соответствии с поставленной целью в диссертации решг лись следующие 'задачи: разработка математической модели непрерыЕ нодействующего'смесительного агрегата вибрационного типа на осное кибернетического метода, позволяющая в диалоговом режиме с ЭВМ лс добрать рациональные■согласованные параметры работы СНД и дозатс ров для получения композиции заданного качества; разработка новь конструкций СНД вибрационного типа с направленной организацией, лс токов; проведение анализа результатов физического и машинного-мс дедирования системы смеситель-дозатор.

Научная новизна работы. Разработана математическая модель: ног рерывнодействующего смесительного агрегата, позволяющая на ochoí ее анализа назначать'.рациональные режимы совместной работы' дозатс ров и смесителя вибрационного типа с рециклом; выявлены качестве! нке и количественные закономерности сглаживания дискретных входа воздействий смесителем с регулируемыми инерционными свойствам! создана шж-эн^ркая методика расчета геометрических: и режимных ш рьмотров вертакальнс-ьибращснных СНД/

Практическая ценность и реализация результатов. Развитие науч-шх основ непрерывного процесса смешивания сыпучих материалов поз-¡олило разработать конструкции трех вертикалъно-Еибрационных ¡месителей (ВВС) (а.с. N 1674943, II 1716697 и N 1793956) и четырех >бъемных дозаторов (а.с. Н 1648832, И 1692886, N 1744439 и пологдг-'9льно8 реознио). С участием автора разработано аппаратурное >формление стадии непрерывного смепиваиия на основе вертикаль-ю-вибрационного смесителя по а.с. II 1716697 в производствах комбикорма производительностью 380 кг/час (птицефабрика, г. Кемеро-зо), плодово-ягодного киселя производительностью 350 кг/час (пите-сомбинат, г. Тошси, кемеровской области) и композиции 03-010-02 фоизводительностью 500 кг/чао (фирма "Токем", г. Кемерово). Мате-, шалы диссертационной работы используются в учебном процессе на сафедре "Процессы, машкзш и аппараты пищевых производств" Кемеровского технологического шститута пищевой промышленности при. сурсовом и дипломном проектировании и чтении курса лекций "Оборудование пшцеперэрабатывакгдшс заводов".

На защиту вшюсится. Математическое описание процесса непре-эывного смесеприготовлекил с использованием методов цифрового малинного моделирования для подбора диапазона рациональных ретаюв заботы смесительного агрегата; результаты теоретических и эксперн-«енталышх исследований процесса смешивания в верттсально-вибрацп-энном СНД с направленной организацией потоков (а.с. N 1716597) с /четом влияния на него входных сигналов дозирующих устройств: новые конструкции смесителей непрерывного действия вортикальио-виб-зационпогэ тхша с рециклом для переработки С',! и методику их расчета; новые конструкции дозирующих устройств объемного типа.

Апробация работа. Основные полсшзгом диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях Кемеровского технологического института пищевой промышленности (1989-1993гг.); отраслевом сове-дании "Задачи и проблемы производства фенопластов в новых условиях хозяйствования", Кемерово, 1939; Всесоюзной конференции "Технология сыпучих материалов", Ярославль, Химтехштоа, 1989; 3-е А Всесоюзной научно-технической конференции "Теоротшескне и практические аспекты применения методов инженерной фпгкхо-хнмической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств", Москва, 1990; Всесоюзной научной конференции "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания", Хьрькев, ¡990; 5-ой Всесоюзной научной

конференции "Механика сыпучих материалов", Одесса, 1991; 4-ой Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка комбинированных продуктов питания", Кемерово, 1991. •

Публикации, Основное содержание диссертации изложено в 12 публикациях и б авторских свидетельствах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных-результатов работы, списка литературы и приложений, включает 49 рисунков и 7 таблиц. Основной текст изложен на 120 страницах машинописного текста, приложения на 28 страницах. Список литературы содержит 133 наименования.

СОДЕРЖА ?ШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сформулирована цель работы, приведена ее общая характеристика.

В первой главе проведен анализ научно-технической и патентной литературы по вопросам, связанным с повышением эффективности процесса смесеобразования в аппаратах непрерывного действия и приведено обоснование выбора в качестве объекта исследования СВД вертикально-вибрационного типа с рециркуляцией, обладающего регулируемой способностью сглаяивать флуктуации мгновенных расходов входных потоков. Приведен анализ современного состояния математического описания непрерывного процесса смешения сыпучих материалов и показана целесообразность использования при его моделировании кибернетического метода с применением.элементов вероятностного. Показано, что повышение сглаживающей способности СНД позволяет использовать в,составе смесительного агрегата дозировочно-питающее оборудование объемного типа, выгодно отличающегося от аналогичного оборудования весового типа низкой стоимостью, простотой в изготовлении и эксплуатации.

Во второй главе рассматривается метод исследования процесса смесеприготовленля 'сыпучих материалов, базирующийся на кибернетическом подходе. Для случая интерпретации смесительного агрегата динамической .системой с известной топологией нами использован метод ее цифрового моделирования на базе автоматизированного комплекса СМ ЭВМ. "

В качестве объекта математического исследования выбрана динамическая система с известкой топологией, функционально-структурная схема которой представлена на рис. 1. Она включает ь свой состав

юзирувщий блок, состоящий, например,'из спирального (Д1) и порци-шого (Д2) дозаторов объемного типа, а также вибрационный СНД с :онтуром рецикла (КР). Блок дозаторов работает согласнопараллельно [а суммирующий элемент (+).

Рис. 1. Функционально-структурная схема агрегата

Передаточную функцию (П1>) Есей систем! 17 (З^мокно рассчитать, спользуя закон» преобразования структурных схем:

(уя; = ?/0(Б) $¿(3), (1)

де 17СГ5), ¡•'¿(5,) - ПФ соответстЕенко блока дозаторов и СНД с контуром рецикла |>КР) или без него.

Рециркуляция является мощным средством в улучшении качества отовсго продукта в процессах см-зсепрг.готозления, которая псззоля-т сглаживать ошибки дозирующего сборудовзння. Блок-схема процесса омогенизапии в С5{Д с внешним рецшслом представлена но рис. 2, где а входе в область прямотока А смешиваются исходный поток пзтерна-э О с концентрацией С1а) и выходящий из области рецикла В с па-эмотрами яд и С.а). В результате в область А поступает поток с концентрацией С.,(I), а выходит из нее с концентрацией ¿^(t). Часть этого потока ЕО направляется в рзцпкл, в область В, и ыходит из нее с параметра«,и РД и С^а).

Здесь приняты следующие обозначения:

;, 1=1,4 - концентрация материала на 1-х участках каналов;

О - поток материала,подаваемый от дозирующих устройств на вход СНД;

д - поток материала, проходящий-через рецикл-канал в области В;

й=(У0 - степень рецикла;

п, т - количество ячее]; идеального смешения соответственно в бластях А и В;

Т^, 2"2 - среднее время пребывания элементарных объемов материала соответственно в областях А и В.

А

Рис. 2, Модель процесса гомогенизации в СНД с одинарным контуром рецикла

Решая систему уравнений материального баланса, записанную в изображениях по Лапласу, получаем ПФ СНД с рециклом

¡у^ -

(11+1 (БШ2(Б)

(2)

Изменение степени рецикла Я может быть отображено соответствующим значением ПФ-СНД,-,однако исследования показали, что этот путь анализа является довольно трудоемким. Поэтому разработана система об-работкл информации на основе аппроксимации реальных смесительных аппаратов звеньями инернионного типа с элементами запаздывания, в рамках которой-в диалоговом режиме можно легко изменять значения степени рециркуляции и- другие параметры. ПФ смесителя, описывающая основные закономерности процесса, представлялась звеном 1-го порядка с запаздыванием.

К,

.-1Б

ТБ +1

(3)

где т - время запаздывания; Т - постоянная времени СКД; К0 - коэффициент передачи (К0=1), Б - символ дифференцирования по времени.

С участием автора разработаны две оригинальные конструкции порционных дозаторов создающие, входные воздействия на смеситель по форме типз "прямоугольная волна". При изучении такого рода сигналов была использована Фурье-модель представления входных воздействий как наиболее целесообразная в случае чередования интервалов загрузки и паузы с заданной величиной скважности. Коэффициенты ряда Фурье для периодического сигнала G(t), заданного на интервале [О, Т), определяются с учетом ввода времени дозы в смеситель т и скважности 1=Т/

Вл

2С G 2%К С 2%К

а = —; CL=-Sin-; b =-(1-C0S-j (4)

0 I ^ %К I k %К I

Действительный сигнал C(t) порционного дозатора представляли как сушу постоянного и гармонического сигналов. Изображение по Лапласу его расхода

Cm . Cm2S + Cm(S2+t¿)

G(t) * 0 Sin ut + SL = -Ж.--(5)

m 2 • 2S(S¿-nt)

Таким образом выражение (5) характеризует передаточную функцию дозатора а ПФ системы в общем виде и сигнал входной кон-

центрации запишутся как

Kee'%s(Sz + (TS+1 )[x,wS+xJS2+ri£))

Ij (S) = ------ (б)

3 (TS+1 )(S¿+ur.)S

'j: txBX(t)j\^t)Wl(S)ïï0(S),. (7)

где №ф(S) - ПФ фиктивного звена при нулевых начальных условиях;

W0(S) = G(S)/D(S) - ПФ смесителя;

G(S), D(S) - полиномы числителя и знаменателя ПФ СНД.

Следующий этап анализа смесительной системы предусматривает формирование моделей исследуемых структур в виде сигнального графа (рис, 3), который вводится в ЭВМ в диалоговом режиме.

На рис. 3 дуга I - ПФ фиктивного звена, определяющего переменную составляющую потока С w/(Sy-+v£ ); дуга II - ПФ фиктивного звена вида Сдд/'cS; дуга III - ПФ смесителя ^ ; дуга IV - ПФ рецикл-канала !Уг.

В памяти ЭВМ формируется определенная топологическая структура, соответствующая реальному составу системы. Определение частот-

них и временных характеристик системы производится с применением числовых методов машинного анализа.

6(1) 11 2 III 3

"Х " 7 \ » /

Рис, 3. Сигнальный граф смесеприготовительного агрегата

В третьей главе освящены вопросы аппаратурного и методического обеспечения экспериментальных '.'сследований для изучения процесса непрерывного смешивания,, взаимного влияния входных .сигналов, формируемых дозаторами, И характеристик СНЦ на качество выходящего потока готовой композиции. Для этого разработан стенд непрерывно-действующего смесительного агрегата, Еключаюашй в себя вертикально-вибрационный СНД с рециркуляцией, блок дозаторов, пульт управления я блок регистрации. В разделе "Смесительное оборудование стенда" приведены описания конструкций 3-х оригинальных Еертикаль-но-вибрациошшх СНД с направленной организацией потоков, отвечающих сформулированным в первой главе требованиям (а,с, N ¡674943, 1716697, 1793956).

Основным объектом исследования являлся вибрационный СНД с внутренним и внешни контурами рециркуляции, защищенный а.с. и 1716697 (рис. 4),' Зта конструкция позволяет наряду с улучшением качества готового продукта осуществлять переработку сыпучих материалов (СМ) с резко различштадюя фдаико-кэханическими характе-рпстшсами, например, крахмал-сахар, мука-соль, песок-сода и т.д.

Аппарат достоит из корпуса .1на внутренней поверхности которого закреплац перемг-щюазадй хэргаН 2 в виде спирального перфорированного желоба, расаоло:,:эшюго между внутренней поверхностью корпуса 1 я загрузочном бункером 3. Ингредиенты подают в загрузочный бункер 3 сверху, Материал, под действием вибрации, растекается по днищу 4 и через отворена '5 попадает на перфорированный гшоС 2. В результате наяраш:оШ1Й5 вибрации поток материала движется пс аелобу вверх и одиоврешша'просциается через перфорации на шаш-лекадай виток, создавая таким образом контур "вцутрешего" рецикла. Отсекатоль 7, установленный на верхнем витке, разделяет матера ел нз два потока: - часть смеси идет к выгрузочному патрубку 8, £

другая - сбрасывается через отверстие 6 загрузочного бункера в никнюю часть аппарата, образуя при этом контур внешнего рецикла. С помощью отсекателя 7 можно регулировать количество материала, поступающего в контур внешнего рецикла, тем самым изменяя накопительную (высота слоя на витке) и сглаживающую способности аппарата, а также его производительность.

Рис. 4. Схема вибрационного СКД с внутренним и Енетаатм контурами рециркуляции (а.с. Н 1716697)

Блок дозировочного оборудования укомплектован дозаторами объемного типа непрерывного действия (спиральный дозатор) и днекрзт-еого действия (два порционных, аиберный, пневматический I! илужзр-ПЫй дозаторы), защищенные а.с. N 1648332, N 1692686, Н 1744489 п положительным решением.

В исследованиях использовались сыпучие матс-ра&а с ргзхггш.?^ физико механическими характеристикам. Для интенсификации процесса проведения экспериментальных исследований ъ качде кясмглгз кедтонента использовался ферромагнитный трассер - галеьниЗ цоро-

шок. Регистрация концентрации трассера в выходящем потоке готовой смеси осуществлялась с помощью специально разработанного прибора, работа которого основана на измерении частоты колебаний индуктивно-емкостного контура. Приведены методики определения концентрации ключевого компонента в дисперсной среде и функции распределения времени пребывания частиц ингредиентов в СВД.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований работы вертикально-вибрационного смесителя (ВВС) непрерывного действия с внутренней и внешней рециркуляциями и дозаторов объемного типов. Определены скорости вибротранспортирования сыпучих материалов по вибрирующему рабочему органу аппарата и пропускные способности рециркуляционных отверстий. Установлены факторы, оказывающие наибольшее воздействие на погрешность работы дозаторов. Для инженерного расчета конструкции смесителя приведены аналитические зависимости влияния внешней и внутренней рециркуля-ций на его параметры, а также методика расчета вертикально-вибрационного СНД и формулы определения мощности привода ВВС,

При исследовании работы смесителя в непрерывном, режиме (в составе смесительного агрегата), графоаналитическим методом определены его передаточные функции (ПФ) при различных значениях рециркуляции. В качестве аппроксимирующего выражения ПФ выбрали апериодическое звено первого порядка с запаздыванием. Результаты обработки, представленные в виде ПФ смесителя на различных режимах, работы, сведены.в табл. 1. ,

Анализ результатов исследований смесителя показал, что наибольшее - влияние на качество готового продукта оказывает величина внутренней (площадь живого сечения витка) и внешней (степень открытия заслонки) рециркуляций, Без рециркуляций, смеситель по характеристикам близок к аппарату идеального вытеснения, т.е. сглаживание флуктуаций мл в этом режиме крайне мало (й -» 1). Поэтому с достаточной для практических расчетов погрешностью можно приравнять' величины сглаживания всего аппарата к сглаживающей способности одного витка. Требуемое количество витков аппарата находим по формуле .

Я •

п = -

Я'

где И' - величина сглаживания одного витка;

Я - величина сглаживания, необходимая для обеспечения требуемой эффективности процесса смешивания.

. Таблица 1

Частота Амплитуда Диаметр Коэффициент

N вибрации, вибрации, отверстия, внешней ре

1/П Гц мм мм циркуляции

1 21,7 3,2 8 0 ехр(-15,33)/(11,83+1)

2 25,0 3,2 8 0 ехр<-14,03)/( 8,53+1)

3 21,7 3,6 8 0 ехр (-15,1 Б)/(10,45+1 )

4 25,0 3,6 8 0 ехр(-13,75)/( 8,23+1)

5 21,7 3,2 12 0 ехр(-14,65)/(18,63+1)

6 25,0 3,2 12 0 ехр(-12,83)/(15,73+1)

7 21,7 3,6 12 0 ехр(-14,03)/(18,83+1)

8 25,0 3,6 12 0 ехр(-13,23)/ (15,03+1)

9 21 ,7 3,2 8 0,5 ехр(-15,73)/(29,33+1)

10 25,0 3,2 8 0,5 ехр(-11,9:3)/(21,5Б+1)

11 21,7 3,6 8 0,5 ехр(-14,43)/(25,7Б+1)

12 25,0 3,6 8 0,5 ехр(-11,73)/(20,(Б+1)

13 21,7 3,2 12 0,5 ехр(-14,83)/(32,93+1)

14 25,0 3,2 12 0,5 ехр(-11,83)/(23,23+1)

15 21,7 3,6 12 0,5 ехр(-14,2Б)/(28,33+1)

16 25,0 3,6 12 0,5 ехр(-11,83)/(24,0Б+1)

17' 21,7 3,2 0 0 ехр(-14,1Б)/( 2,13+1)

18' 25,0 3,2 0 0 ехр(-12,13)/( 1,83+1)

19' 21 ,7 3,6 0 0 ехр(-13,63)/( 1,73+1)

>0' 25,0 3,6 0 0 ехр(-11,75)/( 1,33+1)

' - без рециркуляции.

Использование внутреней рециркуляции существешю увеличивает сглаживающую способность СНД. Однако изменение режимных параметров вибрации в большую сторону приводит к возрастании скорости транспортирования дисперсной фазы по желобу, что вызывает уменьшо-ше внутренней рециркуляции, поскольку расход сыпучего через перфорацию в меньший степени зависит от параметров вибрации. Внешний зецикл-канал также увеличивает сглаживающую способность аппарата.

После определения ПФ смесителя, математическую модель смесительного агрегата вводили в ЭЕМ в виде сигнального грара (рис. 3) 1 проводили ее полный анализ ьо временной и частотной областях с ^пользованием специального кодекса диалоговых прогрбьи для ш-

явления рациональных согласованных режимов работы СНД и дозаторов для получения композиций заданного качества. По результатам машинного моделирования рассчитаны частотные характеристики системы и построены годографы ПФ вертикально-вибрационного смесителя непрерывного действия (рис. 5, 6), определены значения частот сигналов дозаторов.

При сравнении амплитудно-частотных характеристик смесителя установлено, что с увеличением частоты входных сигналов сглаживающая способность аппарата существенно возрастает. На частотах, начиная с ю=0,01 с-1 (1&0,01=-2,0) и выше вибрационный смеситель р'аботает как идеальный низкочастотный фильтр (величина сглаживания входных пульсаций Щт)>1) (рис. 7). В реальных условиях целесообразно работать на частотах в диапазоне т=0,1...1 с"1. Выход за верхнюю границу вызывает значительное увеличение фазового сдвига выходного сигнала. Это, в свою очередь, приводит к возрастанию продолжительности смешивания, необходимого для получения композиции заданного качества. Найдены рациональные частотные и временные диапазоны работы вибрационного агрегата.

В пятой главе показано практическое использование результатов

Рис. 5. Годограф частотной ПФ вертикально-вибрационного смесителя (опыт 1 - т -.15,Зс; Т=11,8 с)

смесителя (опыт 13 - % =14,9с; Т=32,9с)

Рис. 7. Амплитудно-частотная характеристика ввртинальаа-•шЗрациснного сг/есителя (кривая 1 - опыт 1, кривая 2 - егш? 13)

ВЫВОДУ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе кибернетического метода разработана математическая модель непрерывнодействувдего смесительного агрегата вибрационного типа, позволяющая в диалоговом режиме с ЭВМ подобрать рациональные согласованные параметры работы СНД и дозаторов для получения композиции заданного качества.

2. С помощью частотно-временного анализа установлено, что на частотах входных воздействий, начиная с ь>=0,01 с-1 (1$0,0и-2,0) и выше, СНД работает как идеальный низкочастотный фильтр. В реальных условиях целесообразно работать на частотах в диапазоне ш=0,1...1 с'1, что обеспечивает достаточную в практических условиях степень сглаживания флуктуаций входных сигналов.

3. Установлена возможность оптимизации работы смесеприготови-тельного агрегата при дискретной загрузке СНД путам направленного выбора частотного регама работы блока дозаторов.

4. Предложены конструкции вертикально-вибрационных СНД и дозаторов объемного типа, техническая новизна которых защищена б-тью авторскими свидетельствами. Определены их передаточные функщш и выявлены основные параметры, оказывающие наибольшие влияния на качество готового продукта. Экспериментальная проверка результатов подтвердила адекватность разработанных математических моделей процессу смешивания сыпучих материалов.

5. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разрабо;;.-: аппаратурного оформления стадии непрерывного смешивания на сскове вертикально-вибрационного смесителя по а.с. К 1716697 в производствах комбикорма производительность!; 380 кг/час (птицефабрика, г. Кемерово), плодово-ягодного кисел; производительностью 350 кг/час (гшцекомбинат, " г. Топки, кемеровской области) и фенолыюй композиции 03-010-02 производительностью БООкг/ч (фирма "Тонем", г. Кемерово).

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

Основное содержание диссертации'опубликовано в следующих работах:

1. Иванец Г.Е., Иушпашгаков А.Б., Пучкина Л.И. Исследование многокомпонентного порционного дозатора. // Задачи и проблемы про изводстьэ фенопластов в новых условиях хозяйствования. Тез. докл.

отраслевого совещ. - НПО "Карболит", Кемерово, 1989. - С. 56-58.

2. Иванец Г.Е., Шушпанников A.B. Разработка вибрационного смесительного агрегата для порошкообразных материалов. // Задачи и проблемы производства фенопластов в новых условиях хозяйствования. Тез, докл. отраслевого совещ. - НПО "Карболит", Кемерово, 1989. -С. 113-115.

3. Крохалев A.A., Шишков А.Г., Шушпанников A.B. Исследование работы дозатора вязких веществ. Тез.- докл. отраслевого совещ. // Задачи и проблемы производства фенопластов в новых условиях хозяйствования. Тез. докл. отраслевого соЕещ. - НПО "Карболит", Кемерово, 1989. - С.- 119-120.

4. Иванец Г.Е.Шушпанников А.Б., КоршиковЮ.А. Математическое моделирование непрерывнодействущего . смесительного агрегата. // Технология. ¡сыпучих материалов. Тез. докл. Есесоюзн. конф. -Ярославль, 1989. - Т.2. - С. 33-34.

.бл.'ИванеЦ Г.Е., Шушпанников A.B. Разработка непрерывнодайству-вщего •.смесительного агрегата вибрационного типа для переработки мелкодисперсных материалов. // Технология.сыпучих материалов. Тез. докл; Всесоюзн. Конф. - Ярославль, 1989. - Т.2. - С. 52-53.

6. Крохалев A.A., Шушпанников A.B., Лопухинский JT.M. Разработка порционных дозирующих устройств. /, Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов .•питания. Тез. докл. Всесоюзной научной конф. - Харьков, 1990. - С. 437-438.

7. Шушпанников A.B. Моделирование процессов рециркуляции в вибрационных смесителях. // Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических' процессов пищо-еых производств. Тез. докл. третьей Всесоюзной научно-техн. конф. - М., 1990. - С. 378-379.

8. Крохалев A.A., Шушпанников A.B., Федосенкоь Б.Д., Судаков

B.И. Прибор и методика измерения концентрации ферромагнитного трассера в смеси. // Механика сыпучих материалов. Тег. докл. пятой; Всесоюзн. научной конф. - Одесса, ОТИПЛ, 1991= - С.44.

9. Шушпанников A.B., Иванец Г.Е., Шенер В .Л. Бибряниошаю смесители непрерывного действия. // Механика сыпучих материалов. Тез. докл. пятой Всесокзн. научной конф. - Одесса, ОТИПЛ, 199!. -

C. 136.

10. Щушанников A.B., Иванец В.Н. Ноделароьани^ прощг'хк -рерывного смешивания дисперсных матер/илов- // Разработка кемсюк-

рованных продуктов питания. Тез. докл. четвертой Всесоюзн. конф. Кемерово, 1991, КемТИПП. - С. 16-18.

11. Шушпанников А.Б., Иванец В.Н. Экспериментальный стенд дм исследования решмов совместной работы дозаторов и непрерывно-действующих смесителей вибрационного типа. // Разработка комбинированных продуктов питания. Тез. докл. четвертой Всесоюзн. конф. Кемерово, 1991, КемТИПП. - С. 19-21.

12. Шушпанников А.Б., Шенер В.Л. Приготовление смесей увлажненных сыпучих материалов. // К совершенствованию технологические процессов и оборудования пищевой промышленности. Сб.' научн. тр. Кемерово, 1993. - С.37 - 42.

13. A.c. N 1648832 СССР. Дозатор. Шушпанников А.Б., ПимакоЕ А.Г., Иванец В.Н. и др. - Опубл. в бюл. К 18, 1991.

14. A.c. II 1674943 СССР. Вибрационный смеситель. Шушпанникоь А.Б., Иванец В.Н. и др. - Опубл. в бюл. N 33, 1991.

15. A.c. N 1692886 СССР. Способ дозирования сыпучих материалов. Шушпанников А.Б., Шмаков А.Г., Иванец В.Н. и др. - Опубл.* в бюл. N 43, 1991.

16. A.c. N 1716697 СССР. Еибрациошшй смеситель. Шушпанников A.B., Иванзц D.H. и Шмаков А.Г. - 1992. (ДСП).

17. A.C. И 1744489 СССР. Устройство для объемного дозирования. Шушпанников А.Б., Иванец В.Н;, Шмаков А.Г. и др. - Опубл. в бюл. N24, 1992.

18. A.c. II 1793956 ССС,Р. Вибрационный смеситель'. Шушпанников А.Б., Иванец В.Н. и др. - Опубл. в бюл. К 5, 1993.