автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование шнекового пресс - экструдера с боковым расположением фильер

ООЗОбЗЭЗа

На правах рукописи

ДАНИЛКИН АЛЕКСЕЙ ПАВЛОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ШНЕКОВОГО ПРЕСС - ЭКСТРУДЕРА С БОКОВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ФИЛЬЕР

специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ИЮН 2007

Оренбург - 2007

003063939

Работа выполнена на кафедре Общетехнических дисциплин Костанав государственного университета им А Байтурсынова

Научный руководитель Официальные оппоненты-

Ведущая организация

ского

- кандидат технических наук, | доцент Курманов Аяп Конлямжаевич

-доктор технических наук !

[

Зубкова Татьяна Михайловна | доктор технических наук Поздняков Василий Дмитриевич |

I

Государственное научное учреждение «Всероссийский научно- ;

исследовательский институт мясного ско-

I

товодства»

Защита состоится « 6 » июля 2007 г. в 10.00 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 220 051 02 в Оренбургском государственном аграрном университете Адрес 460795, г Оренбург, ул Челюскинце^, 18,

ОГАУ, диссертационный совет |

|

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета. Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГОУ ВПО ОГАУ, www orensau.ru « 5 » июня 2007

I |

Автореферат разослан « 6 » июня 2007 г j

Ученый секретарь диссертационного совета

М.М Константинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Приготовление кормов - важнейший технологический процесс на фермах, так как на приготовление кормов расходуется 2060% всех затрат труда по производству продукции

Механизированное приготовление кормов на основе рациональной технологии - важное условие повышения производительности труда и снижения себестоимости животноводческой продукции

Механизация приготовления кормов значительно расширяет их ассортимент для различных видов скота Производство и изготовление брикетов, гранул, разных видов консервированных кормов, создание кормосмесей, подбор микроингредиентов до требуемой комплексности, улучшение доступности питательных веществ, требует создания высокотехнологичного оборудования, способного заменить целый комплекс машин и получить высокий экономический эффект

Применение экструзионной технологии, отвечает вышеизложенным требованиям Пресс — экструдеры обеспечивают механическое воздействие на сырье, эффективно разрушают структуру материала, тем самым, повышая питательность кормов Такая обработка связана с высокими температурами до 2000С и давлением до 25 МПа Но эффективной работе экструдеров препятствует высокая энергоемкость процесса экструдирования Изучение влияния комплекса различных факторов, на повышение эффективности процесса экструдирования, представляет собой актуальную задачу

Настоящая работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ «Совершенствование машин для кормоприготов-ления, основанных на взаимодействии кормов с винтовой поверхностью машин» КГУ 9 апреля 2004 г протокол №1, «Провести маркетинговые исследования и разработать рекомендации и предложения по повышению эффективности и конкурентоспособности сельскохозяйственного производства» номер государственной регистрации 0107РК00163

Цель исследования: Повышение эффективности шнекового пресс-экструдера с расположением фильер на боковой поверхности корпуса

Объект исследования. Технологический процесс производства корма пресс-экструдером

Предмет исследования. Закономерности взаимодействия корма с рабочими органами экструдера

Научная новизна:

- закономерности изменения процесса экструдирования при производстве кормов

- аналитические зависимости для обоснования конструктивно-режимных параметров пресс-экструдера

- методика проведения экспериментальных исследований и инженерного расчета экструдера

- комплексный оценочный показатель, позволяющий оценить эффективность экструдирования

Практическую ценность представляют:

конструктивно - режимные параметры экструдера с боковым расположением фильер, защищенные приоритетным документом, методика инженерного расчета шнекового пресс-экструдера

Реализация результатов исследований.

Разработанный экспериментальный образец экструдера внедрен в хозяйстве ОПХ «Заречное» Костанайской области, Республики Казахстан

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г Оренбург, Россия, 2004 - 2007 г), Костанайского государственного университета им А Байтурсынова (г Костанай, Республика Казахстан, 2004 - 2006г ), Костанайского инженерно экономического университета имМДулатова (г Костанай, Республика Казахстан, 2004-2006г), Руд-ненского индустриального института (г Рудный, Республика Казахстан, 2005г)

На защиту выносятся:

- математические модели теоретических и экспериментальных исследований конструктивно-режимных параметров экструдера

- результаты производственной проверки и экономическое обоснование внедрения шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано шесть работ, в том числе одна монография

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 5 таблиц, список литературы включает 139 наименований, 7 страниц приложений

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, изложены цели и задачи исследований работы, а так же основные положения диссертации, выносимые на защиту

В первой главе «Состояние вопроса» рассмотрены требования к процессу экструдирования кормов, сделан анализ результатов существующих исследований известных технологий и машин для приготовления кормов

Анализ работ С В Мельникова, Л П Карташова, А И Завражнова, Г М Медведева, В С Кима, Ю А Мачихина, Г Шенкеля, В Ю Полищука, Т М Зубковой, Б М Азарова, И Э Груздева, Р Г Мирзоева, В И Янкова, А И Жушмана, В Г Карпова, Ю П Широва и других авторов, позволил получить ценные материалы и рекомендации по совершенствованию машин и их рабочего процесса при производстве кормов пресс-экструдером

На основании анализа исследований и классификации конструктивных решений выявлена перспективная модель - шнековый пресс-экструдер и определено направление его совершенствования

В результате анализа информации выявлена перспективная модель - од-ношнековый пресс-экструдер

С целью повышения производительности пресс-экструдера и снижения его энергоемкости предлагается конструкция насадки с боковым расположением фильер

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе предусмотрено решение следующих задач

1 Провести анализ и определить основные направления развития экструдеров

2 Теоретически и экспериментально обосновать конструктивно режимные параметры пресс-экструдера с боковым расположением фильер

3 Разработать методику инженерного расчета и провести производственные испытания экспериментального пресс-экструдера, определить экономическую эффективность разработанной конструкции

Во второй главе «Формирование математической модели процесса экс-трудирования» проведены теоретические исследования технологического

процесса производства кормов шнековым пресс-экструдером Рассмотрены вопросы создания аналитического выражения объемной производительности с учетом радиального давления Основанием для теоретического исследования является уточнение выражений в работе Ю А Мачихина и Ю В Клапов-ского

В общем виде решение задачи течения корма в канале шнека достигается совместным решением уравнений движения, неразрывности, сохранения энергии и реологического уравнения состояния при соответствующих граничных условиях

При развертке винтового канала шнека на плоскости, задача упрощается (рисунок 1)

гг / >\ '' I '' I ( к '' \

' // I---у-Г--->—-гт—Ч-

I / / / // / //

1// / ! / / // /

I/ / / // /// /

Рисунок 1 Развертка винтового канала шнека на плоскости

Рассмотрев установившееся изотермическое двумерное течение, получим дифференциальное уравнение, описывающее течение материала в канале шнекового пресс-экструдера

¿4 , ^Ч 1 Ф

а? эи2 '

(1)

где уа - компонента скорости по оси ъ, т^ф - коэффициент эффективной вязкости материала, Па с, — - градиент давления по оси г

дг

Решение этого уравнения при граничных условиях у = 0,уг =0,у = Н,У2 -Vсоэф, х = = = 0

имеет вид

, к ту ]

4к " 1 4 i рг ] (ктх\ 1 др\у2 Ну 4я2

V-=- У--■>-- +---{----— + —г"х

71 =1з 5 ™ I № ) т\,фд2\ 2 2 „з

ей

I Я )

(2х-1¥

1--

^ 2 я

»=1,3,5, и

сА

(тстГ

I гя ;

л ту Н

где Н и \¥ — глубина и ширина канала шнека, м, V — скорошь движения верхней стенки м/с, т - индекс текучести, ср - угол подъема винтовой линии, град

Первое слагаемое в уравнении (3) характеризует скорость вынужденного потока, т е скорость потока, возникающего за счет сил вязкого трения при движении цилиндра Второе слагаемое характеризует распределение скоростей в потоке, вызванное градиентом давления по оси канала шнека Производительность шнекового пресс-экструдера

Q= \\vjdxdy

(4)

С учетом значения скорости после подстановки (3) в (4) и интегрирования получим

= _ (5)

2 12 ц зф дг

где 1 - число заходов шнека, и Рр - коэффициенты формы, учитывающие влияние соотношения НЛУ

~юп(Н/ЦО~

„ 16^ ^ 1 .

^л= ¡77 X —

■к Яи=135 т

тг5и1,=и5 т5 I

2 Я/Г

(6) (7)

Первый член правой части уравнения (5) характеризует прямой поток (объемный расход, вызванный движением верхней подвижной плоскости цилиндра), второй - обратный поток под действием градиента давления

С учетом формулы (5) выразим геометрические размеры \У, с1г следующим образом

Ш = (?/г -е)совф,

& = —, (8) вш<р

где 1 - шаг шнека, м, е- толщина витка шнека, м, с!Ь - элемент длины канала шнека, м, 1 - число заходов шнека

^ ф

При этом градиент давления — запишем в виде

ар др — = — вшср !

дг дЬ

-БШф,

где рмжс- максимальное давление в формующей матрице, Па

После подстановок значений уравнений (8) и (9) в формулу (5) получим производительность экструдера

в = А п

Пэф

р -'макс р

где

А =

1 г-ё) сое2 фЯг

(10)

В

г(£/г -е)созфЯ3 121

(12)

Из анализа уравнения (10) следует, что производительности С) возрастать пропорционально частоте вращения п мешает давление рмакс Такая за-

висимость (рисунок 2) рассмотрена Ю А Мачихиным и Ю В Клаповским

РАРВРС

Рисунок 2 Рабочая характеристика одношнекового экструдера

Зависимость <3 - Р может быть показана с помощью графика отдельно для каждой насадки с фильерами Константы К, зависят от геометрических параметров насадок п, - частоты вращения шнека, с"1

Точки пересечения характеристик насадок и нагнетателей отвечают рабочему состоянию шнекового пресс-экструдера.

Задача анализа теоретической производительности пресс-экструдера сводится к нахождению оптимального соотношения между производительностью насадки и давлением необходимым для обработки корма

Проведем анализ сил, действующих на последнем вигке шнека пресс-экструдера Они характеризуются двумя напряжениями нормальным сжимающим давлением Р и тангенциальным Т , которое определяется силами трения Давление Р направлено по нормали к поверхности витка в данной точке, усилие Т - по касательной к винтовой линии в сторону вращения шнека пресс-экструдера

Введем локальную систему координат ось Ъ направим вдоль оси шнека пресс-экструдера (рисунок 3) X - вдоль радиального направления, ось У -к наблюдателю Давление Р спроектируем на ось X и на плоскость ХЪ

Р = Р +Р

х х ' -1 уг

при этом Рх = Р sm Р , Pyz=P cos Р

Px^Psmp

(13)

1 ' Pz-Pcos <{> cosp

РУ-PCOSP 5Ю'Р

'PyZ-PcDSP

Рисунок 3 Силы действующие на витке шнека Далее вектор Рк разлагаем на Р2 и Ру

Pz=Pyz cos tp = Р cos <р cos р, (14)

Ру= Р^ sm ф = Р sm <р cos р (15)

где <р - угол подъема винтовой линии, Р - угол наклона гребня шнека,

град

Запишем касательное напряжение как

Т = ГРуг = ГР сое р, где ? - коэффициент трения Суммарное напряжение вдоль оси У равно

(16)

Рт = Ру + Т COS ф = Р (sin ф COS Р + f COS ф COS Р),

(17)

В осевом направлении действует давление Рг, при сжатии тела в замкнутом пространстве силой, направленной перпендикулярно к поверхности сжимаемого тела, создается радиальное давление

Р=кР2, (18)

где к - коэффициент бокового давления,

к=1^> 09)

V - коэффициент Пуассона (для металлов V = 0 3 , для жидкостей V = 0 5) Таким образом, полное удельное радиальное давление

Рг = Р'+2 Рх= Р (к соэ ф сое (3 + 2 бш Р) (20)

Отношение радиального давления к осевому равно

_ рг _ д/ссрвфсоэз + 2эш р ) У~Рг~ Р С08 ф СОЭ Р ' (21)

совф (22)

Примем V = 0 3 , /? = 30°, ф = 10° подставим эти данные в формулы (19) и (22), получим

Г=1+£ = 1 58 (23)

В этом случае величина у показывает явное отличие осевого максимального давления ртаХос и радиального максимального давления ртах рад развиваемое шнековым пресс-экструдером Формула (10) должна быть согласована со следующим уравнением

Ртах рад ~ У х Ртах, ос

(24)

Уравнение (24) определяет рабочее давление насадки с боковым расположением фильер

Производительность выходной головки можно вычислить, по формуле

е(25)

I эф

где Кг — геометрический параметр Для круглого канала фильеры он определяется выражением

„ та/4

г = ть' (26)

где (1 и Ь - диаметр и длина канала, м

На рисунке 4 изображена зависимость производительности от давления Поскольку производительность шнекового пресс-экструдера равна

В

О-ш,

-а п /•;--

л,

-(Р-Р ) Р

л ат) р

(27)

При закрытых отверстиях фильер С>ши = С>г = 0 в насадке создается максимальное давление, которое описывается уравнением

А Ра п

тпах ат ту г~< В Гр

(28)

Открытие выходных отверстий фильер приводит к уменьшению давления от Рпвх до Р

О

О в

?г

1 ^ 1

1 1 1

я. рр1 ^ р^/

Рисунок 4 Зависимость производительности от давления

Сравним производительность двух шнековых пресс-экструдеров, первый из которых имеет выход корма вдоль оси, второй радиальный выход Оба шнековых пресс-экструдеров имеют одинаковый коэффициент геометрии Кр Найдем производительность первого пресс-экструдера аналитически, для этого выражение (25) подставим в (27), в результате получим

<2 =

А Г,

1 + 5 РР!КГ

(29)

Рабочая точка А первого пресс-экструдера, это оптимальное отношение производительности 0 от давления Р Находим рабочую точку А графически, пересечением линейных зависимостей С>шн и

Второй шнек работает при радиальном давлении Перепишем формулу (27), с учетом выражений (22) и (24), в следующем виде

е-=л п рл -- рат) рр (зо)

■Пэф У

Теперь максимальное давление будет определяться по формуле

Р =Р +

* тпах * ат

1 А Р* п В Л

п

Рабочую точку пресс-экструдера с радиальным выходом обозначим как В Величину О найдем аналитически для этого перепишем формулу (30) с учетом выражения (24), в результате получим

6" = г п (32)

\ + В Кг

Из рисунка 4 следует неравенство 0. ><2 Проанализировав формулы (29) и (32) приходим к выводу, что производительность насадки с боковым расположением фильер выше Таким образом, существует возможность оптимизировать процесс экструдирования, используя радиальное давление создаваемое шнековым пресс-экструдером

Развиваемая мощность шнекового пресс-экструдера в общем виде описывается следующей формулой

К=МХ0Л+НХ +Ы2 (33)

где Ыхол ~ мощность холостого хода, И, - мощность необходимая для преодоления сил трения в канале шнека, Л^ - мощность необходимая для преодоления сил трения в коаксиальном зазоре между торцевой поверхностью витка и внутренней поверхностью корпуса цилиндра

Проанализировав выражение (33) видим что ЫХол - мощность холостого хода, является величиной постоянной и зависит только от конструктивных особенностей пресс-экструдера и не изменяется в процессе работы установки

Мощность необходимая для преодоления сил трения в канале шнека пресс-экструдера Ы/ запишем как

^«Ч/ Ап^

Н со^<р тах (34}

где Ь -длина канала шнека, м, О — диаметр шнека, м, Н - глубина винтового канала, м, (р - угол подъема винтовой линии, град, т|Эф - коэффициент эффективной вязкости материала, п - частота вращения шнека, с", рмакс - максимальное давление в формующей матрице, Па, Ба- коэффициент формы

Мощность, необходимая для преодоления сил трения в коаксиальном зазоре между торцевой поверхностью витка и внутренней поверхностью корпуса цилиндра М, описывается формулой

(35)

М<9

где е- толщина витка шнека, м,/ - зазор между витком шнека и корпусом, м С учетом формул (34) и (35) мощность в общем виде определяется зависимостью

Н СО^ф тЖ 4 '

где у - отношение радиального давления к осевому, создаваемого шнеком в корпусе экструдера, А и В величины определяемые из формул (11) и (12), F<j и Fp - коэффициенты формы, учитывающие влияние H/W

В дальнейшем для объективной оценки процесса экструдирования необ-

ходимо ввести параметр отклика тельности к мощности

отношение объемной лроизводи-

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» разработана методика проведения экспериментов (рисунок 5) Дано описание экспериментальной установки, приборов и оборудования для измерения параметров, а также представлена оригинальная конструкция прибора аналого-цифрового преобразователя для измерения давления в насадках с фильерами

Общая методика исследовании

Сравнительные эксперименты

Опгшшпалщонные эксперименты

Подготовка приборов и оборудования

Экспериментальная установка

Разработка измерительного стенда

Датчики н приборы

Аналогов« -цифровой прео бразовате ль

Компьютер н программное обеспечение

Выбор факторов

Обоснование критерия отклика

Рисунок 5 Методика проведения экспериментальных исследований

Лабораторные исследования проводились на экспериментальном шне-ковом пресс-экструдере со сменными насадками в несколько этапов (рисунок 6)

\ I _

Рисунок 6 Схема экспериментального шнекового пресс-экструдера

Экструдер состоит из станины 1, насадка с фильерами 2, корпуса шнека 3, вала шнека 4, загрузочной горловины 5, муфты 6, промежуточного соединения 7, набора звездочек 8, редуктора 9; электродвигателя 10

Общая методика исследований включала в себя сравнительные эксперименты и оптимизационные Сравнительные эксперименты проведены на шнековом пресс-экструдере с боковым расположением фильер и с традиционным осевым расположением в одинаковых условиях. Созданный стенд с измерительной аппаратурой и аналогово-цифровым преобразователем позволил обработать данные исследований с помощью ЭВМ

Для реализации эксперимента выбрали несимметричный план Бокса -Бенкена для четырех факторов, варьируемых на трех уровнях Факторы и уровни их варьирования отображены в таблице 2.

Таблица 2 Кодировка факторов

№п/п Факторы Значение Код Значение Код Значение Код

1 Количество фильер XI 6 + 4 0 2 -

2 Влажность сырья (%) х2 32 + 28 0 24 -

3 Обороты шнека (с*1) Хз 10 + 78 0 5 -

4 Отношение отрубей к зерну (%) Х4 10 + 20 0 30

Для оценки эффективности принят отклика - удельная производительность кг/кВт ч

Экспериментальные исследования проводились в Костанайском государственном университете им А Байтурсынова на кафедре Общетехнических дисциплин

В четвертой главе «Обработка и анализ экспериментальных исследований» представлены результаты лабораторных и производственных экспериментов

Реализация плана и обработка результатов выявила оптимизационную модель, адекватно описывающую процесс экструдирования Получено уравнение регрессии для шнекового пресс-экструдера с торцевым расположением фильер

Ух = 14+ 5.03л:, + 3 28х, + 2 2\хъ + 2 75л:4 + +1 92х,х2 + 0 94х1х3 +1 34^х4 + 0 99л:,2 + 0 8232 + 2 62* (37->

Для шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер уравнение регрессии имеет следующий вид

У2 = 15,94 + 6,6л:, + 5,56х2 +1,23*3 + 2 61х4 +

+ 1 79х}х2 + 0 87х,х3 + 0.97х2х4 + 0 77хъхА + 2,94х2 + 1,24х32 ^

Обработку математических моделей сравнительных и оптимизационных экспериментов проводили при помощи компьютерной программы «МАТЪАВ-6 5» и «1УШсас!-2000»

Значения критерия отклика для пресс-экструдера с торцевым расположением фильер

Ути = 9,02 кг/кВт ч , Утах = 26,49 кг/кВт ч

Значения критерия отклика для пресс-экструдера с боковым расположением фильер

Утшп = 6,78 кг/кВтч, Утах = 33,49 кг/кВтч

кг.'к.Нгт

птр^.филгьер X,

26 28 влажность

Х2 %

Рисунок 7 Зависимость количества отверстий фильер X! от влажности кормосмесиХ2%.

В результате установлено, что производительность максимальна, при количестве отверстий равном б и влажности смеси 32%.

кг/кВтч

6 О ТЕ.

4 отн. 2 отс.

тв.фильер X] 7.8с Юс" 1

-I

частите вращения шнека Хз г

Рисунок 8. Зависимость количества отверстий XI от частоты вращения

шнека ХЗ, с'!

Анализируя полученное изображение поверхности отклика видим, что оптимальное зпачеиие производительности достигается при частоте вращения шнека равном 10 с"1 (170 об/мин). При этом значение отверстий фильер составляет Ь.

Y= Q/N кг/кВтч

5с1 7.8 с"1 Юс1 л частпта аращеыия шнека Лз С

Рисунок 9. Зависимость влажности корма Х2 % от частоты вращения шнека ХЗ, с"1 .

На поверхности отклика видно, что максимальное значение производительности достигается при 32% влажности кормосмеси и оптимально:"! скорости вращения шнека Юс"1 (120 об/мин).

!

1 НТВ. 4 ÜTU. о.ь.

Л ' i

Рисунок 10. Зависимость влияния количества отверстий фильер XI на удельную производительность У. Л базовый экструдер, Б экспериментальный экстру дер.

На основании анализа графического изображения видно, что для экспериментального экструдера с боковым расположением фильер удельная производительность выше

влажность корма х2 %

Рисунок 11 Зависимость влияния влажности корма Х2 % на удельную производительность У А - базовый экструдер, Б - экспериментальный экс-

трудер

График показывает, что удельная производительность экспериментального экструдера с боковым расположением фильер выше, чем у базового экструдера Максимальное значение соответствует влажности корма 32%

частота вращения шнека ХЗ с 1

Рисунок 12 Зависимости влияния частоты вращения шнека ХЗ с"1 на удельную производительность У А - базовая модель экструдера Б - экспериментальная модель экструдера

В результате установлено, что при увеличении частоты вращения шнека экструдера, удельная производительность экспериментального пресс-экструдера с боковым расположением фильер выше Максимальное значение 10 с"1 соответствует 120 об/мин

отруби в составе корма Х4 %

Рисунок 13 Зависимость влияния отношения отрубей в составе корма Х4 % на удельную производительность У А- базовая модель экструдера Б -экспериментальная модель экструдера

Анализ рисунка показывает, что оптимальное процентного отношения отрубей соответствует 10% При этой величине достигнута оптимальная производительность пресс-экструдера с боковым расположением фильер

Таким образом, анализ исследований показал прирост производительности 26%, по теоретическим расчетам 31,7%, отклонение составляет около ~6 %

Повышение эффективности экспериментального образца с боковым расположением фильер составило 26% по сравнению со стандартным экструде-ром с торцевым расположением фильер при сохранении качества корма

В пятой главе «Производственные испытания и оценка экономической эффективности работы экструдера» приводится методика расчета экспериментального пресс-экструдера, определена экономическая эффективность усовершенствованного пресса-экструдера КМЗ-2У с боковым расположением фильер За счет получения дополнительной продукции экономический эффект составляет 49,7 рублей на тонну экструдированного корма Срок окупаемости составляет 2 года

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ литературных источников показал преимущество процесса экс-трудирования в производстве кормов, определено перспективное конструктивное решение - одношнековый пресс-экструдер Одним из путей снижения его энергоемкости является изготовление насадки с боковым расположением фильер Обоснованием такого решения явился физический закон распределения напряжений на стенках сосуда находящегося под избыточным внутренним давлением

2 В результате теоретических исследований получены закономерности удельной производительности и потребляемой мощности, учитывающие полезный вклад радиального давления

3 В разработанной методике проведения экспериментов использовался аналогово-цифровой преобразователь, который позволил контролировать и регистрировать несколько параметров процесса экструдирова-ния, одновременно снизив трудоемкость исследований

4 Разработана и обоснована новая конструкция шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер

5 Лабораторными исследованиями установлены оптимальные значения конструктивно - режимных параметров пресс-экструдера частота вращения шнека 120 об/мин, влажность кормосмеси в интервале 28,632%, количество фильер равно шести, состав кормосмеси с 10% содержанием отрубей

6 Предложен комплексный оценочный показатель эффективности работы пресс-экструдера, позволяющий объективно оценить результаты его работы, а также установить связь между производительностью и затратами мощности в процессе экструдирования

7 Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке насадки с боковым расположением фильер для пресс-экструдера КМЗ-2У Производственные испытания, проведенные в ОПХ «Заречное», показали высокую эффективность насадки, при этом производительность пресс-экструдера повысилась на 26%

8 Экономический эффект от использования экспериментального шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер составляет 49 7 руб/т

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИСЕРТАЦИИ ОПУБЛИКО-ВАННЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Данилкин, А П Повышение эффективности шнекового пресс-экструдера [Текст] / Л П Карташов, А К Курманов, А П Данилкин // Техника в сельском хозяйстве. — 2007 - № 2. - С 38 (0 06/0 02)

2 Данилкин, АПК обоснованию шнекового пресса-экструдера с боковым расположением фильер [Текст] / А К Курманов, А П Данилкин // Инновационные технологии в аграрном производстве

мат.респ науч -практ конф 27 - 28 нояб 2006 г Костанайский государственный университета им А Байтурсынова - Костанай, 2006 -С 45-50 (0 27/0 13)

3 Данилкин, А П Результаты экспериментальных исследований экс-трудера с боковым расположением фильер [Текст] / А К Кур-манов, А П Данилкин // Инновационные технологии в аграрном производстве мат респ науч -практ конф 27 - 28 нояб 2006 i Костанайский государственный университета им А Байтурсынова - Костанай, 2006 - С 56-60 (0 1/0.05)

4 Данилкин, А П Применение аналого-цифрового преобразователя в проведении научно-исследовательских работ [Текст] / А К Курманов, А П Данилкин // Вестник Семипалатинского государственного университета им Шакарима -2006 -№3 - С 154-157(0 1/0 5)

5 Данилкин А П Применение аналогово-цифровых преобразователей в проведении научно-исследовательских работ [Текст] / А К Курманов, А П Данилкин // Наука Костанайский инженерно экономический университет им М Дулатова —2006 —№ 1 -С 132-134 (0.12/0.06)

6 Данилкин, АII Моделирование технологического процесса приготовления кормов винтовыми прессующими машинами монография [Текст] / А К Курманов, У Б Хасенов, А П Данилкин, К А Мусга-фин, В Ю Сапа // Костанайский государственный университета им А Байтурсынова - Костанай, 2007 - С 33 (2 0/0 4)

Данилкин Алексей Павлович

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ШНЕКОВОГО ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА С БОКОВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ФИЛЬЕР

Специальность 05 20 01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 05 06 07 Формат 60*84/16 Уел печ л 1,0 Печать оперативная Бумага офсетная Заказ № 2704 Тираж 100 экз

Издательский центр ОГАУ 460795, г Оренбург, ул Челюскинцев, 18 Тел (3532)77-61-43

Отпечатано в Издательском центре ОГАУ

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РАЗВИТИЯ ПРЕССУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ ЭКСТРУДЕРОВ.

1.1 Анализ существующих исследований по приготовлению кормов.

1.2 Процесс экструдирования и применение экструзионных технологий в производстве кормов.

1.3 Классификация шнековых прессующих механизмов и их конструкции.

1.4 Выводы по обзору.

2. ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА 30 ЭКСТРУДИРОВАНИЯ.

2.1 Задачи теоретических исследований.

2.2 Анализ теоретической производительности шнекового пресс - 30 экструдера.

2.3 Объемное напряженное состояние цилиндрического резервуара.

2.4 Анализ истечения экструдируемого материала.

2.5 Определение мощности шнекового пресс - экструдера.

2.6. Выводы по второй главе.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Общая методика экспериментальных исследований.

3.2. Экспериментальная установка, приборы и оборудование.

3.3 Разработка аналогово-цифрового преобразователя последовательного 57 приближения.

3.4 Разработка программного обеспечения измерительного устройства.

3.5 Методика определения внутреннего давления в сменных насадках.

3.6 Материалы применяемые при исследованиях.

3.8 Методика проведения эксперимента, отбор и обработка образцов

3.9 Анализ образцов и оценка качества процесса экструдирования.

3.9.1 Методика определения содержания крахмала.

3.9.2 Определение содержание декстринов в корме.

3.9.3 Определение крошимости гранул.

4. ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 75 ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Результаты исследований базового пресса - экструдера.

4.2 Результаты исследования экспериментального пресса - экструдера

4.3 Результаты оптимизационных экспериментов.

4.4 Результаты сравнения теоретических и экспериментальных 85 исследований.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ 89 ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭКСТРУДЕРА.

5.1 Методика инженерного расчета экструдера.

5.1. Производственная проверка.

5.2. Экономическая эффективность исследуемого экструдера.

На современном этапе развития рыночных отношений четко выделяются положительные тенденции в развитии животноводства. Это происходит в результате развития отрасли: увеличивается производство кормов, внедряются прогрессивные технологии, которые позволяют более рационально их использовать. В связи с сезонностью сельскохозяйственных работ, повышения спроса на корма и роста цен, возникает необходимость внедрения интенсивных технологий в производство животноводческой продукции.

В последнее время главным направлением в развитии сельскохозяйственных технологий является переход к производству комбикормов непосредственно в хозяйствах. Такой экономический подход обладает рядом неоспоримых преимуществ: улучшается качество продукции, снижается себестоимость продукции благодаря сокращению транспортных расходов.

За последние десятилетия наука о кормлении животных накопила огромное количество экспериментальных данных о влиянии питательных веществ, аминокислот, витаминов, макро и микроэлементов, антибиотиков, гормонов, ферментов и других факторов влияющих на обмен веществ. Все эти данные служат основой для раскрытия вопроса эффективного использования кормов и дальнейшего совершенствования теории и практики кормления сельскохозяйственных животных. Чем выше уровень кормления, тем выше продуктивность животных и ниже затраты корма на единицу продукции [1].

При традиционном кормлении животных большая часть кормов производится непосредственно в хозяйствах. Использование кормов в необработанном виде имеет низкую перевариваемость, известно, что животные превращают в продукцию лишь 20-25% энергии корма. Задача приготовления кормов - снизить эти потери путем улучшения усвояемости кормов [2].

Поэтому актуальными являются исследования по созданию агрегатов для производства качественных кормов в хозяйствах, снижению их энергоемкости и материалоемкости.

Эту задачу можно решить, подвергнув корм комплексной переработке в одной машине, одновременно проводить процесс их приготовления, составлять композиции из нескольких компонентов, перемешивать, сжимать, нагревать, варить, стерилизовать, все это, позитивно отражается на себестоимости производства продукции.

Проанализировав существующие виды обработки и переработки кормов можно отметить, что метод экструдирования кормов отвечает всем выше перечисленным требованиям. Процесс прессования, при котором обеспечивается высокий уровень гомогенизации и желатинизации спрессованного материала, называется экструдированием или экструзией. При максимальной температуре до 200°С и давлении до 25 МПа возникает эффект термостерилизации, снижается микробиологическая обсемененность гнилостными бактериями. При обработке зернофуража и других продуктов протекают эффективные непрерывные процессы, влаготермической, механической и химической деформации его компонентов. Такая технология позволяет не только получать корма, но и продукты питания, полуфабрикаты с новыми потребительскими свойствами.

Экструдеры для производства кормов на основе зерновых культур предназначены как для варочной экструзии, при температуре переработки выше 100°С, так и для получения продуктов теплой (70.90°С) и холодной (до 40°С) экструзии [3]. При экструдировании с давлением 10 МПа в экструдере возникают большие силы сдвига, благодаря чему появляется возможность формовать необходимую структуру из белков растительного происхождения, что невозможно в условиях традиционной технологии тепловой обработки.

Таким образом, экструдеры позволяют за счет высокого давления, температуры, больших сдвиговых напряжений значительно сократить продолжительность технологических операций. При этом за счет совмещения нескольких операций сокращается продолжительность всего технологического процесса, что позволяет уменьшить его трудоемкость, снизить энергопотребление и материалоемкость.

Экструзионная обработка крахмалосодержащих материалов повышает их усвоение, улучшает вкусовые качества. Под воздействием механических усилий, тепла и влаги крахмал и крахмалосодержащее сырье превращается в гомогенную массу, по консистенции сходную с макаронным тестом, но имеющую в отличие от него термодинамически неустойчивую структуру и высокую степень клейстеризации зерен.

При выпресовывании клейстеризованной массы с определенной скоростью шнеком экструдера изменяется состояние зерен крахмала, в результате действия напряжений сдвига перед матрицей создается необходимое давление продукта. Оно действует в двух противоположных направлениях: в сторону матрицы фильеры и реактивно в сторону приемной зоны. Такой процесс происходит как по межвитковому пространству шнека (прямой поток), так и через зазор между наружным диаметром шнека и внутренним диаметром цилиндра (утечка). Высокое всестороннее давление на прессуемый материал, используемое для производства готового продукта, вызывает большие силовые нагрузки на контактные поверхности рабочих органов прессующего механизма, что приводит к сокращению долговечности их деталей [4,5].

Влияние этих факторов и множества других на качество экструдированного корма, представляет собой сложную практическую задачу, но ее решение указывает на пути управления протекающим процессом. Поэтому повышение производительности экструзионной техники и уменьшение энергоемкости и материалоемкости являются на сегодняшний день актуальной задачей.

В результате анализа конструкций одношнековых экструдеров нами была предложена конструкция, с возможностью повышения производительности за счет создания камеры фильеры особой формы с боковыми отверстиями в направлении выхода материала.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ: «Совершенствование машин для кормоприготовления, основанных на взаимодействии кормов винтовой поверхностью машин» КГУ 9 апреля 2004 г протокол №1, «Провести маркетинговые исследования и разработать рекомендации и предложения по повышению эффективности и конкурентоспособности сельскохозяйственного производства» номер государственной регистрации 0107РК00163.

Цель исследования.

Повышение эффективности шнекового пресс - экструдера с расположением фильер на боковой поверхности корпуса.

Задачи исследования.

1. Провести анализ и определить основные направления развития экструдеров.

2. Теоретически и экспериментально обосновать конструктивно режимные параметры пресс - экструдера с боковым расположением фильер.

3. Разработать методику инженерного расчета и провести производственные испытания экспериментального пресс -экструдера, определить экономическую эффективность разработанной конструкции.

Объект исследования.

Технологический процесс производства корма пресс - экструдером.

Предмет исследования.

Закономерности взаимодействия корма с рабочими органами пресс -экструдера.

Научная новизна:

- закономерности изменения процесса экструдирования при производстве кормов.

- аналитические зависимости для обоснования конструктивно -режимных параметров пресс - экструдера.

- методика проведения экспериментальных исследований и инженерного расчета пресс - экструдера.

- комплексный оценочный показатель, позволяющий оценить эффективность экструдирования.

Практическую ценность представляют: конструктивно - режимные параметры экструдера с боковым расположением фильер, защищенные приоритетным документом, методика инженерного расчета шнекового пресс - экструдера.

Реализация результатов исследований.

Разработанный экспериментальный образец экструдера внедрен в хозяйстве ОПХ «Заречное» Костанайской области, Республики Казахстан.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, Россия, 2004-2007 г.), Костанайского государственного университета им.А.Байтурсынова (г.Костанай, Республика Казахстан, 2004-2006г.), Костанайского инженерно экономического университета им.М.Дулатова (г.Костанай, Республика Казахстан, 20042006г.), Рудненского индустриального института (г.Рудный, Республика, Казахстан 2005г.).

На защиту выносятся:

- математические модели теоретических и экспериментальных исследований конструктивно-режимных параметров экструдера

- результаты производственной проверки и экономическое обоснование внедрения шнекового пресс - экструдера с боковым расположением фильер.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано шесть работ, в том числе одна монография. Получено положительное заключение о выдаче предварительного патента на изобретение (заявка 2004 / 1763.1 от 20.03.06).

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка, 5 таблиц, список литературы включает 139 наименований, 7 страниц приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ литературных источников показал преимущество процесса экструдирования в производстве кормов, определено перспективное конструктивное решение - одношнековый пресс-экструдер. Одним из путей снижения его энергоемкости является изготовления насадки с боковым расположением фильер. Обоснованием такого решения явился физический закон распределения напряжений на стенках сосуда находящегося под избыточным внутренним давлением.

2. В результате теоретических исследований получены закономерности удельной производительности и потребляемой мощности, учитывающие полезный вклад радиального давления.

3. В разработанной методике проведения экспериментов использовался аналогово-цифровой преобразователь, который позволил контролировать и регистрировать несколько параметров процесса экструдирования, одновременно, снизив трудоемкость исследований.

4. Разработана и обоснована новая конструкция шнекового пресс -экструдера с боковым расположением фильер.

5. Лабораторными исследованиями установлены оптимальные значения конструктивно - режимных параметров пресс-экструдера: частота вращения шнека 10 с'1, влажность кормосмеси в интервале 28 -32%, количество фильер равное шести, состав корма с 10% содержанием отрубей.

6. Предложен комплексный оценочный показатель эффективности работы пресс-экструдера, позволяющий объективно оценить результаты его работы, а так же установить связь между производительностью и затратами мощности в процессе экструдирования.

7. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке насадки с боковым расположением фильер для пресс-экструдера КМЗ-2У. Производственные испытания, проведенные в ОПХ «Заречное», показали ее высокую эффективность насадки, при этом производительность пресс - экструдера повысилась на 26 %.

8. Экономический эффект от использования экспериментального шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер составляет 49,7 руб/т.

1. Василенко П.М., Василенко И.И. Механизация и автоматизация процессов приготовления и дозирования кормов. М.: Агропромиздат, 1985. - 224.

2. Голиков В.А., Гамбург Е.М., Пашевкин О.Б. Кормоцехи. Алма-Ата : Кайнар, 1982.-144с.

3. Жислин Я.М. Оборудование для производства комбикормов обогатительных смесей и премиксов. .М.: Колос, 1981. 319с.

4. Кукта Г.М. Технология переработки и приготовления кормов. М.: Колос, 1978.-240с.

5. Лобановский Г.А. Кормоцехи на фермах. М.: Колос, 1971. 311с.

6. Эрнст Л.К., Боярский Л.Г., Коноплев Е.Г., Зельнер В.Р. Производство и использование полнорационных кормовых смесей. -М.: Колос, 1976. 192с.

7. Клейменов В.Н., Вертаков К.Б. Экструдирование зерновых кормов. Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. ВНИИ электрификации сельского хозяйства, 1984. 152с.

8. Мартыненко Я.Ф., Чечула А.Л., Линев В.А. Экструдирование смеси отходов крупяного производства различного гранулометрического состава. Известия северокавказского научного центра высшей технической школы, 1985. №4. -29с.

9. Seller K.,Rohstoffe und Extrusion. Verholten ligiger Rohstoffe und Cetreidebasses Wahrenddes Extrusionsprozess.: Cordain, 1980. № 9,10 S.210, S.235-242.

10. Schneeweib R., Maack E., Scheille W. Die Extrusionen technologishes Vefahren zur Herstellang Von Lebensmitteln.: Lebensmittelindustrie, 1983. № 3 S.391-396.

11. Schneeweib R., Schnellenc W. Der Lebensmittelextruder.: Lebensmittelindustrie, 1984. № 4 S.155-158.

12. Seller K.,Rohstoffe fur Extrudate zum Anfban vor Riegeln.: Cordan, 1985. №4 -S.60-64.

13. Попова И.Н. Исследование изменений технологических и физико-химических свойств крахмала различных растений в производстве крекеровпенообразной структуры. М.: МТИПП, 1974. 186с.

14. Измайлов В.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в белковых системах. М.: Наука, 1974.-268с.

15. Чернов М.Е., Медведев Г.М., Негруб В.П. Справочник по макаронному производству. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 304с.

16. Беляев Е.Н., Яровенко В.Л., Бабиченко Л.В. Исследование влияния различных видов термической обработки на структуру крахмальных зерен. Тезисы доклада VIII Всесоюзного симпозиума на тему: «Физико-химия крахмала и крахмалопродуктов». М.: 1981. 11,12с.

17. Yuryev V.P., Likhodzievskaya I.B., Zasypkin D.V., Alexeev V.V., Grinberg V.Ya., Polyakov V.I., Tolstoguzov V.B. Investigation of the microstrukture of textured proteins produced by thermoplastik extrusion. Narung.: 1989. № 9 -pp.823-830.

18. Маршалкин Г.А. Технологическое оборудование кондитерских фабрик. М.: Пищевая промышленность, 1968. 544с.

19. Промышленное производство кормов под ред. Попова В.В. М.: Колос, 1981. -271с.

20. Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. М.: Агропромиздат, 1987.-93с.

21. Мачихин Ю.А., Клаповский Ю.В. Современные способы формования конфетных масс. М.: Пищевая промышленность, 1974. -182с.

22. Линниченко В.Т., Шинулина Е.Г. Экструзия пищевых продуктов за рубежом. Деп. В ЦНИИКП, 15.11.98. №998 -х688.

23. Соколов А.Я. Прессы пищевых и кормовых производсв. М.: Машиностроение, 1973.-288с.

24. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос, 1978. - 560 с.

25. Медведев Г.М. Разработка высокотемпературных режимов замеса и прессования теста на шнековых макаронных прессах. Автореферат дис. докт.техн.наук. М.: МТИПП, 1990. - 292с.

26. Ким B.C. Исследование смешивающей способности экструзионных машин и разработка основ теории и методов расчета процессов смешивания полимерных материалов в экструдерах. Дис. . докт. техн. наук. М.: МИХМ, 1979.-507с.

27. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс, принцип действия, конструирование и эксплуатация. Государственное научно-техническое издательство химической литературы.: Ленинград, 1962. - 17с.

28. Азаров Б.М., Арет В.А. Инженерная реология пищевых продуктов. М.: МТИПП, 1978,- 113с.

29. Клейменов В.Н., Вертаков К.Б. Экструдирование зерновых кормов. Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства ВНИИ электрификации сельского хозяйства, 1984. 152с.

30. Шаферан М.И. Грануляторщик. Москва, Колос, 1980. - 244 с.

31. Груздев И.Э., Мирзоев Р.Г., Янков В.И. Теория шнековых устройств. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. -144 с.

32. Менделеева Т.В. Теплообмен в стабилизированном участке круглой трубы при течении неньютоновской жидкости с учетом диссипации и зависимости вязкости от температуры, -иев.: Химическое машиностроение, 1984. №39 -12с.

33. Мачихин Ю.А., Клаповский Ю.В. Формование пищевых масс. -.: Пищевая промышленность, 1977. 265с.

34. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс, принцип действия, конструирование и эксплуатация. Ленинградю : Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962. - 17с.

35. Мачихин Ю.А., Клаповский Ю.В. Современные способы формования конфетных масс. -.: Пищевая промышленность, 1974. 182с.

36. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. -.: Наука, 1965. 856с.

37. Кошевой Е.П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел. Сп.Б. ГИОРД, 2001. - 368с.

38. Смородинский Э.Л., Фройштетер Г.Б. Аналитическое решение задачи о ламинарном теплообмене нелинейно-вязко-пластичных жидкостей с учетомдиссипации энергии движений. Теор.основы хим.техн. т.5 №4,1971. - 549с.

39. Курманов А.К., Гаврилов Н.В. Исследования параметров экструдера по частной методике. Вестник науки КГУ,№2 2004. - 47с.

40. Баринов Ю.А. Простое устройство ввода аналогового сигнала в компьютер. Приборы и техника эксперимента №5 2003. 64с.

41. Немец И. Практическое руководство по тензорезисторам. М., Энергия 1970. -144с.

42. Сагитов Р.Ф., Абдрафиков Р.Н. Методика определения коэффициента эффективной вязкости и напряжения сдвига на стенке канала шнекового пресса с методом проверки правильности результата. Вестник ОГУ №2, 1999.-92с.

43. Абдрафиков Р.Н. Определение параметров процесса экструдирования с использованием аналого-цифрового преобразователя. Вестник ОГУ №2, 2002.-214с.

44. Прочность, устойчивость, колебания. Т.2. Расчет толстостенных цилиндров. Справочник в 3-х томах. Под общ. редакцией Биргера И.А., Пановко Я.Г. М.: Машиностроение, 1968. - 463 с.

45. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов. (Справочное руководство). М.: Физматгиз, 1958. - 356с.

46. Кузьмин Н.А., Новиков Н.Н., Ивкина Е.П. Кормопроизводство. МСХ РФ, 2004. 280с.

47. Зерно. Методы анализа. М. ИПК. Издательство Стандартов. 2004 132с.

48. Новик Ф.С., Арсов Я.Б.Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М., Машиностроение 1980 310с.

49. Бротерский Ф.Д., Пелевин А.Д. Оценка качества сырья и комбикормов. М. Колос. 1983.-319 с.

50. Справочник по качеству кормов под ред. ОмельяненкоА.А. Киев : Урожай, 1985.-192 с.

51. Лобанова Н. В. и др. Качество анализов кормов и растений в лабораториях агрохимической службы. Центр, ин-т агрохим. обслуж. сел. хоз-ва М.:1. ЦИНАО 1988.- 70 с.

52. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. М. :Наука, 1980. 520 с.

53. Мину М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы. М.: Наука, 1990.-415 с.

54. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений. М. 1969. - 248 с.

55. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. М. 1971. - 283 с.

56. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. 1976. - 426 с.

57. Филиппов А.Н. Технико-экономическое проектирование предприятий пищевой промышленности. -М.: Агропромиздат, 1990.-240 с.

58. Комаров В.И. Справочник экономиста пищевой промышленности. -Москва: Агропромиздат, 1987. 271с.

59. Богатырев А.Н., Юрьев В.П. Термопластическая экструзия: научные основы, технология,оборудование. М.: Ступень, 1994. - 312 с.

60. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. -М.: Наука, 1966. -316 с.

61. Вайстих Г.Я., Дарманьян П.М. Гранулирование кормов. М.,: Колос, 1978. - 192 с.

62. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства. Москва.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.

63. Егоров А.Г., Мельников Е.М., Максимчук Б.М. Технология муки, крупы и комбикормов. Москва: Колос, 1984. - 376 с.

64. Кремов И.Т., Воскобойников В.А. Оборудование пищеконцентратного производства. Москва: Агропромиздат, 1989. - 92-96 с.

65. Попов В.П. Разработка технологии производства сухих полуфабрикатов крекеров с использованием варочных экструдеров. Автореферат кандидатской диссертации. М., 1995. - 24с.

66. Нестеров Н., Коноплев Е. Экспандер для обработки кормов.

67. Минсельхозпром РФ: Комбикормовая промышленность №4. 1995. 30с.

68. Юрьев В.П., Богатырев А.Н. Физико-химические основы получения экструзионных продуктов на основе растительного сырья. Вестник сельскохозяйственной науки, №12, 1991,43-51 с.

69. Беляевский Ю.И., Сазонова Т.Н. Полнорационные брикеты и гранулы для животных. Москва.; Россельхозиздат, 1977.13с.

70. Казаков Е.Д., Кретович B.JI. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1980, - 320 с.

71. Козьмина Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1976.-376с.

72. Казаков Е.Д. Методы оценки качества зерна. М.: Агропромиздат, 1987.-216с.

73. Рихтер М., Аугустон 3., Ширбаум Ф. Избранные методы исследования крахмала. М.: Пищевая промышленность, 1975,- 22,171. Керр Р.В. Химия и технология крахмала. - М.: Пищепромиздат, 1956. - 579с.

74. Егоров Г.А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна. -М.: Колос, 1973. 246с.

75. Максаков В.Я., Дюкарев В.В., Минько JI.A., Сергеев В.М. Оценка качества комбикормов. -М.: Колос, 1977. 16с.

76. Богатырев А.Н., Юрьев В.П. Экструзионные продукты. Пищевая промышленность, №1, 1993. 10-11 с.

77. Smith О.В. Extrusion Cooking. In: New Protein Foods / Ed. A.M.Altschus. - London: Academic Press, v.2,1976, pp. 86-121.

78. Goodson F. J. Experiments in Extrussion. Transactions pf the British. Ceramic Society, 1959. III. vol. 58. p. 156-157.

79. Shen J.L., Morr C.V. Physicochemical fspeets of Texturization: Fiber Formation from Globular Proteins. J. Am. Oil Chemist's Soc., 1979, v.56, №1, pp. 63A-70A.

80. Kinsella J. E. Texturized proteins, flaforing and nutrition. Crit. Rev. Food

81. Sci. Nutr 1978, v. 10, p. 147.

82. Мачихин Ю.А. Реометрия пищевого сырья и продуктов. Москва.: ВО "Агропромиздат", 1990. - 271с.

83. Варданян Г.С., Андреев В.И., Атаров Н.М., Горшков А.А. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. М., Издательство АСВ, 1995. - 568с.

84. Шаферан М.И. Грануляторщик. Москва, Колос, 1980. - 4 с.

85. Григорьев A.M. Винтовые конвейеры. М.: Машиностроение, 1972.- 182с.

86. Соколов А.Я. Прессы пищевых и кормовых производств. М. : Машиностроение, 1973. - 288 с.

87. Кошевой Е.П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел. Сп.Б. ГИОРД, 2001. - 368с.

88. Миллауэр X. Экструдеры и экструзионные установки. Семинар по технологии производства комбикормов. М.: Минхлебпром. 1989. - 23с.

89. Ledward D. A., Mitchell J. R. Protein extrusion more questions than answers. - In: Food Structure - Its Cretion and Evalution/Eds. J. M. V. Blanshard, J. R.Mitchell. - Butterworths: Elsevier Applied Science Publishers. 1988, ch 12, pp. 219-229.

90. Кузьмин H.A., Новиков H.H., Ивкина Е.П. Кормопроизводство. МСХ РФ, 2004. -280с.

91. Рейнер М. Деформация и течение. М.: Гостоптехиздат, 1963. - 318с.

92. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. М.: Мир, 1964. - 216 с.

93. Астарита Д., Маруччи Д. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей: перевод с английского под ред. Ю.А.Буевича. М.: Мир, 1978. -309 с.

94. Мак-Келви Д.М. Переработка полимеров: перевод с английского. -М.: Химия, 1965. 442 с.

95. Мидлман С. Течение полимеров. -М.: Мир, 1971. 259с.

96. Степанов Р.Д., Шленский О.Ф. Введение в механику полимеров.

97. Саратов: изд. Саратовского университета, 1975. 231с.

98. Торнер Р.В. Основные процессы переработки полимеров. -М.: Химия, 1972. 452 с.

99. Огибалов П.М., Мирзаджанзаде А.Х. Нестационарные движения вязко-пластичных сред. М.: Изд. МГУ, 1970. - 416с.

100. Виноградов Г.В., Малкин Л.Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1977. - 440 с.

101. Чанг Дей Хан Реология в процессах переработки полимеров. -М.: Химия, 1979.-365 с.

102. Мачихин Ю.А., Мачихин О.А. Инженерная реология пищевых материалов. М.: Легкая и пещевая промышленность, 1981. - 216с.

103. Мачихин Ю.А., Зурабишвили Г.Г., Панфилова С.Н. Современное оборудование в обработке пищевых материалов давлением. -М.: АО Росвузнаука, 1991. 318с.

104. Мачихин Ю.А., Берман Г.К., Клаповский Ю.В.Формование пищевых масс. -М.: Колос, 1992.-272с.

105. Малышев П.Н. Исследование насосной зоны быстроходного-червячного пресса. Афтореф. дис. канд. техн. наук. Л.: ЛТИ, 1967. - 32с.

106. Горбатов А.В., Косой В.Д., Виноградов Я.М. Гидравлика и гидравлические машины для пластично-вязких мясных и молочных продуктов. М.: Агропромиздат, 1991. - 176с.

107. Караваев М.Н. Шнековые макаронные прессы. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств. Под редакцией проф. Соколова А.Я. М.: Машиностроение, 1967. - 317-330 с.

108. Берман Г.К., Мачихин Ю.А., Лунин Л.Н. Течение вязко-пластичных пищевых масс в предматричной камере шнекового пресса. Хлебная и кондитерская промышленность, 1972, №3. -18-20 с.

109. Берман Г.К., Мачихин Ю.А. Течение вязко-пластичных масс по коническому каналу. Известия вузов, Пищевая промышленность, 1972, №5.122.124 с.

110. Бондарева И.А. Совершенствование процесса гранулированиякомбикормов. Афтореф. дис канд. техн. наук. М.: МТИПП,1985.-22 с.

111. Никаноров С.Н. Исследование процессов макаронной промышленности с целью повышения эффективности их работы. Афтореф. дисканд. техн. наук. М.: МТИПП, 1979. - 32 с.

112. Новиков В .В. Исследование рабочего процесса и обоснование параметров пресса-экструдера для приготовления карбамидного концентрата. Афтореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград: Волгоградский СХИ, 1981,- 23с.

113. Магопец А.С. Исследование эффективности влаготепловой обработки зернового сырья в процессе экструзии. Афтореф. дис. . канд. техн. наук. Одесса: ОТИПП, 1980. - 25 с.

114. Ш.Орлов А.И., Подгорнова Н.М. Производство комбикормов с применением экструзионной технологии. Обзорная информация, серия: Комбикормовая промышленность. М.: ЦНИИТЭИ BEJIO "Зернопродукт", 1990. - 56с.

115. Моисеев П.И. Использование карбамидного концентрата. JI.: Лениздат, 1982. - 40 с.

116. Азаров Б.М. Технологическое оборудование для формования путем выдавливания (экструзии). Технологическое оборудование пищевых производств М.: Агропромиздат, 1988. - 203-235 с.

117. Груздев И.Э., Мирзоев Р.Г., Янков В.И. Теория шнековых устройств. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. - 144 с.

118. Бостанджиян С.А., Столин A.M. Течение неньютоновской жидкости между двумя параллельными плоскостями. Известия АН СССР, Механика, 1965, №1.- 185-188 с.

119. Берман Г.К., Ворожцев А.А., Мачихин Ю.А. Течение вязкопластичных масс в шнеке. Известия вузов, Пищевая технология, 1970,3.-160-161 с.

120. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. J1.: Химия, 1975.

121. Груздев Н.Э. Анализ процесса смешивания в шнековых устройствах. Труды ЛТИХП. Л.: 1975. - 72-76 с.

122. Зубкова Т.М. Исследование и оптимальное проектирование одношнековых прессующих механизмов. Автор, дис. . канд. техн. наук. Оренбург, ОГУ, 1997. - 165с.

123. Полищук В.Ю., Короткое В.Г., Николаев В.В., Касперович В.Л. Основы проектирования технологического оборудования предприятий пищевых производств. Оренбург, 1998. - 136 с.

124. Павловский Ю.Н. Имитационные системы и модели. М.: Знание, 1990.-48 с.

125. Карташов Л.П., Полищук В.Ю., Минеева И.В. Применение механико-математических моделей технологических процессов в качестве объектов системного исследования. Техника в сельском хозяйстве, 1995. №5.

126. Полищук В.Ю., Ханин В.П. О структурном режиме течения псевдопластического материала в круглых цилиндрических каналах, -Оренбург: Машиностроение, сборник научных трудов. 1997. 121 с. Перегудов Ф.И. и др. Основы системного подхода. - Томск,1. ТГУ, 1976.

127. Полищук В.Ю., Зубкова Т.М., Ханин В.П. Определение параметров реологической модели экструдируемых кормов, сложные (биотехнические) системы. Тезисы докладов конференции. Оренбург, 1996. - 45 с.

128. Полищук В.Ю. Особенности шнекового прессующего механизма экструдера. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1993, № 5.

129. Карташов Л.П., Полищук В.Ю., Зубкова Т.М. Моделирование процесса экструдирования в одношнековых прессующих механизмах. Техника в сельском хозяйстве, 1998, №6,- 12-14 с.

130. Карташов Л.П., Полищук В.Ю., Зубкова Т.М. Уточнение математической модели экструдирования кормов в одношнековых прессующих механизмах. Техника в сельском хозяйстве, 1996, №2. 19-21 с.

131. Крохина В.А. и др. Справочник Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных. - М.: Агропромиздат, 1990. - 304 с.

132. Попов В.П., Зинюхин Г.Б., Антимонов С.В., Ханин В.П. Технология макаронного производства: Методические указания. -Оренбург, ОГУ, 1996. 68с.

133. Зинюхин Г.Б., Ханин В.П., Медведев П.В. Исследование влияния картофельного крахмала на качество крекеров. Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых и специалистов. Оренбург, 1995. - 109с.

134. Дегтяренко Г.Н., Ханин В.П. Исследование процесса производства крупяных палочек на универсальном прессе-экструдере. Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых и специалистов. Оренбург, 1995.- 112с.

135. Карташов Л.П., Полищук В.Ю., Зубкова Т.М., Ханин В.П. Учетизменяющейся температуры в математической модели экструдера. Техника в сельском хозяйстве, 2000. №1 12-14с.

136. Полищук В.Ю. Экспериментальное исследование напряжений в пластическом материале при его прессовании в цилиндрическом канале фильеры. "Порошковая металлургия материалов с особыми свойствами". Межвузовский сборник. Куйбышев, 1981. - 29 с.

137. Полищук В.Ю., Зубкова Т.М., Ханин В.П. Параметрический синтез однощнекового прессующего механизма. Сложные (биомеханические) системы. Тезисы докладов конференции.- Оренбург, 1996. 43 с.

138. Карташов Л.П., Полищук В.Ю., Зубкова Т.М., Ханин В.П. Параметрический синтез технологических объектов АПК. Техника в сельском хозяйстве, 1998. № 4 31-34 с.