автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса экструдирования комбикормов на основании исследований течения материала в полости утечек одношнекового пресса

На правах¿рукописи

т

НГУЕН ХОАНГ ЛИНЬ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУДИРОВАНИЯ КОМБИКОРМОВ НА ОСНОВАНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА В ПОЛОСТИ УТЕЧЕК ОДНОШНЕКОВОГО ПРЕССА

Специальность 05 20 01 «Технологии и средства механизации сельского хозяйства»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург 2007

■П1111||

ООЗ177104

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель"

кандидат технических наук, доцент Сагитов Рамиль Фаргатович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Путрин Александр Сергеевич доктор технических наук, доцент Зубкова Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский

Защита диссертации состоится 14 декабря 2007 г в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 220 051 02 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу 460795, ГПС, г Оренбург, >л Челюскинцев, 18

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Оренбургский гос} дарственный аграрный университет» Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГОУ ВПО ОГАУ www oiensauru 14 ноября 2007г

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета

Авторефера i разослан 14 ноября 2007 г

научно-исследовательский институт мясного скоюво детва»

Ученый секретарь диссертационного совета

ММ Константинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Приготовление кормов в шнековых пресс-экструдерах является одним из экономически выгодных способов Уникальность процесса экструдирования состоит в том, что в нем совмещается несколько процессов, таких как перемешивание, сжатие, нагревание, стерилизация, формование, причем все они протекают быстро, непрерывно и практически одновременно В обычных условиях для каждого такого процесса необходимо отдельное оборудование для его реализации, что обуславливает создание производственной линии, но при применении шнекового пресс-экстру дера все процессы можно совмещать в одной машине, поэтому эта необходимость отпадает В связи с этим имеет место экономия) производственной площади, количества машин, необходимых для производства, а также людей, обслуживающих производство

Экструдированные корма легко усвояемы, дольше хранятся, так как при обработке подверглись интенсивному термомеханическому воздействию, вследствие чего погибают все вредные бактерии, происходят желагинизация крахмала и декстринизация белков у компонентов корма Повышение усвояемости приводит к увеличению живой массы и уменьшению за фат корма, что снижает себестоимость готовой продукции

При загрузке, транспортировании, разгрузке и раздаче экстру дированные корма меньше теряются по сравнению с рассыпным кормом, что также позитивно влияет на снижение издержек при доставке корма потребителю

Однако, несмотря на множество достоинств процесса экструдироваиия, основным его недостатком является ресурсоемкоеь В связи с этим решение задачи снижения энергоемкости с одновременным повышением качества экструдированного корма является актуальной при приготовлении кормов

Состояние вопроса. Для совершенствования процесса экструдироваиия предлагаются конструктивные изменения в механизм прессокструдера (проводят структурный синтез), затем определяются его оптимальные геометрические и кинематические параметры (параметрический синтез

При проведении этих операций необходимо разрабокиь математическую модель взаимодействия шнека с обрабатываемым материалом, для этого нужно знать его реологические свойсша

3

Особенность зоны утечек заключается в том, что в ней совмещаются два течения вдоль оси шнека и в окружном направлении, в этой зоне в тонком слое обрабатываемого материала возникает сложный сдвиг До настоящего времени при проектировании пресс-экструдеров и в исследовательских работах для описания зоны утечек применялись реологические параметры обрабатываемого материала, полученные на ротационных вискозиметрах, которые недостаточно точно моделируют воздействие шнека на обрабатываемый материал

На основании вышеизложенного изучение реологических свойств материала в полости уючек шнекового пресса позволяет решить задачу снижения энергоемкости процесса экструдирования

Работа выполнена в рамках темы «Совершенствование биотехнических систем пищевых производств и кормоприготовления», которая включена в

I емагику НИР Оренбургского государственного университета на 1996-2008 гг, номер госрегистрации 01 960 005780

Цель исследования. Исследование реологических свойств комбикормов при воздействии на пего рабочего органа шнекового прессующего механизма

Задачи исстедоплшш:

1 Анализ литературных источников позволил определить перспективы развшия ирониюдетва эксгрудированных кормов, современное состояние механики процесса экструдирования с учетом реологических параметров ма!ериала в полос 1 и утечек, а также пути повышения эффективности шнекового прессующего механизма

2 Обосновать необходимость разработки устройства для моделирования воздействия на сыпучий комбихсорм шнека в полости утечек

II ресс - э кс тру дера и предчожи1ь методику и средство для определения его реологических параме гров

3 Разрабо1а)ь табора горный стенд для определения реологических параметров комбикорма при сложном сдвиге, который возникает в полости V 1С чек нресс-о кору дера

4 Экспериментально исследовать и определить реологические параметры комбикорма при сложном сдвиге

5 Предложить новые технические решения по результатам исследований

Объект исследования: процесс работы одношнекового пресс-экструдера для производства кормовых продуктов

Предмет исследования: закономерности изменения реологических свойств комбикормов при сложном сдвиге в процессе механического воздействия на экструдируемый материал рабочего органа шнековош пресс-экструдера

Научная новизна заключается: - в моделировании течения материала при сложном сдвиге,

- в разработке устройства для исследования реологических свойств материала при сложном сдвиге, позволяющего смоделировать течение материала в полости утечек и компрессионных затворах шнекового прессующего механизма,

- в выявлении реологических свойств материала при сложном сдвиге,

- в усовершенствовании конструкции пресс-экструдера для экстру диро-вания материалов растительного происхождения

Практическую ценность имеют.

- методика определения реологических параметров материала при сложном сдвиге, возникающем в полости утечек и компрессионных затворах шнекового пресс-экструдера,

- новая конструкция устройства, создающая сложный сдвиг в тонком слое материала, патент РФ № 2244287,

- реологические параметры комбикорма при сложном сдвиге в процессе экструдирования, необходимые для проектирования шнековых пресс-экструдеров,

- новая конструкция пресс-экструдера, патент РФ №2294282 На защиту выносятся:

- математическая модель течения материала при сложном сдвиге,

- методика определения реологических параметров материала при слож-

ном сдвиге, возникающем в полости у 1ечек и компрессионных затворах пресс-экструдера, и реологические свойства сыпучего комбикорма при сложном сдвиге,

- новые технические решения конструкции рабочих органов шнековых прессов, оборудования для определения реологических параметров обрабатываемого материала при сложном сдвиге и результаты векторной оптимизации процесса экструдирования на усовершенствованной конструкции шнекового пресса

Реализация результатов диссертационной работы: разработаны технические условия процесса экструдирования для производства на ОАО «Оренбургский маслоэкстракционный завод», конструктивные параметры для модернизации пресс -э кстру дера ПЭШ-30/4 на ОАО «Оренбургский станкозавод», учебно-методические материалы по определению реологических параметров материала при сложном сдвиге, используемые в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» при подготовке студентов специальное!и 260601 «Машины и аппараты пищевых производств» по дисциплине «Физико-мехаиические свойства сырья»

Апробация. Основные положения диссертации были доложены на научных конференциях

«Союз науки с производством - основа длительного успеха в рыночных условиях» - 3-тья научно-техническая конференция, 2003 г (г Оренбург)

«Ошимизация сложных био технологических систем» - Всероссийская научно-практическая конференция, 9-10 октября 2003г (г Оренбург)

«Пищевые технолоши» - Общероссийская конференция молодых ученых с международным учасшем, 30 мая 2006г (г Казань)

Пуб пикаиии. ()сповные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печашыч рабо!а\, в том числе 2 - в рецензируемых журналах

Обьем работы Работа состой! из введения, пяти глав, списка использованных источников и приложений Общий объем диссертации составляет 158 с границ, в юм числе 41 страница с рисунками и фотографиями, 13 страниц списка использованных источников из 141 наименования (из них 21 иностранных) и 18 с границ приложений

Содержание работы

Введение посвящено обоснованшо актуальности темы и краткому изложению положений, которые выносятся на защиту

В первой главе «Современное состояние и основные направления совершенствования процесса экструдирования кормов» рассмотрены области применения технологии экструдирования, возможности совмещения нескольких процессов в одной машине (перемешивание, сжатие, нагревание, формование), полезные свойства экструдированных кормов, возможные затруднения, возникающие при реализации технологии экструдирования, влияние реологических свойств материала при сложном сдвиге на энергоемкость процесса, значимость реологических параметров при разработке математической модели воздействия рабочего органа на обрабатываемый материал

В этой главе также дан краткий анализ работ Азарова Б М, Горбатова А И , Груздева И Э , Полищука В Ю , Мачихина Ю А , Соколова А Я , Шенкеля Г и других авторов, которые занимались в обласги исследований процессов экструдирования, но вопросам исследования течения материала при сложном сдвиге не уделялось достаточного внимания

Различными авторами отмечена аномалия реологических свойств обрабатываемого материала в полости утечек и компрессионных затворах шнекового прессующего механизма, где возникает сложный сдвиг Так в работе Шенкеля Г отмечено, что вязкость материала в полости утечек намного ниже вязкости в кашле шнека В своей рабо!е Груздев ИЭ отмечает наличие скольжения материала по лопасти шнека в полости утечек, однако количественные значения не приводит

При приготовлении кормов в шнековых экс фу дерах, также как и при работе любого технологического объекта, для снижения энергоемкости необходимо оптимизировать технологические параметры, т е провести структурно-параметрический синтез Для решения этой задачи реологические параметры сыпучего комбикорма при сложном сдвиге необходимы для формирования реологической модели обрабатываемого материала, а затем для разработки модели воздействия шнека на комбикорм с последующей

оптимизацией Таким образом, решается задача повышения эффективности работы шнекового пресс-экструдера

Во второй главе «Теоретическое исследование течения материала при сложном сдвиге» обоснована необходимость создания установки для моделирования течения материала при сложном сдвиге, предложены конструкция устройства, создающая сложный сдвиг, и модель течения тонкого слоя материала при сложном сдвиге

Для моделирования течения материала при сложном сдвиге в полости VI ечек и компрессионных затворах пресс-экструдера предложено использовать устройство, создающее сложный сдвиг, патент РФ № 2244287

В предматричной зоне пресс-экструдера под высоким давлением материальный поток 5 нагнетается в зазор утечек 4 и в компрессионный затвор и двигается, как показано на рисунке 1 В тонком слое материала в этом «зоре возникают сдвиги в осевом направлении под воздействием осевого давления Одновременно вращающий шнек своей лопастью вызывает сдвиги в окружном направлении от крутящего момента М в этом же тонком слое материала Таким образом, возникает сложный сдвиг на пресс-экстру дере

5 - обратный поток

Рисунок 1 - Движение потока материала в пресс-экстру дере

В устройсхве, создающем сложный сдвиг, материальный поток течет аналогичным образом (рисунок 2) Осевое давление о, создаваемое плунжером, нагне-1ает материал 3 в ¡аюр 4 между фильерой I и поршнем 2 В результате -мого в тонком слое материала 3 возникают осевые сдвиги Одновременно возникают сдвиги в окружном направлении от воздействия вращающегося

поршня 2 с крутящим моментом М Таким образом, в устройстве создается сложный сдвиг

1 - фильера, 2 - сменный поршень, 3 - поток материала, 4 - зазор, моделирующий зазор в зоне утечек и компрессионных затворах пресс-экстру дера

Рисунок 2 - Движение потока материала в устройстве, создающем сложный сдвиг

Дня определения реологических параметров материала на устройстве, создающем сложный сдвиг, необходимо определить вязкость пристенного слоя материала, опираясь на определение

где т — напряжение сдвига в материале на цилиндрической поверхности радиусом г, Па, ц — вязкость материала, Па с,

У ~ скорость сдвига на рассматриваемой цилиндрической поверхности выделенного объема материала с ради}'сом г, с 1

Результирующее напряжение сдвига т при сложном сдвиге определяется по формуле

где Тг — осевое напряжение сдвига

тгр ~ окружное напряжение сдвига Аналогично суммарная скорость сдвига у при сложном сдвиге определяется по формуле

т = цу ,

О)

(2)

где 7; ~ осевая скорость сдвига,

У,р~ окружная скорость сдвига, Решая задачи по определению напряжения и скорости сдвига от воздействия осевого давления и крутящего момента, получим уравнения для вычисления этих величин в пристенном слое с радиусом г2

V

ы=-

м2

1ягпГ2

(4)

2 (12

1 г->

г,

гЛгг) =

2 со

(5)

(б)

20

г22-^-2^111-

г \

гг{г2--г;) ьД+1 Л 1 )

где с1о/ск - градиент осевого давления, Па/м, О - объемная производительность, м3/с,

- крутящий момент па стенке фильеры, Н м, гп — длина смсшюго поршня, м, г/ - диаметр сменного поршня, м

(7)

Зная значения напряжений и скорости сдвига, можно определить реологические коэффициенты индекс течения п и коэффициент консишенции и по распространенной реоло1 ической модели Оствальда-де Виля

т = М'У" (8)

Прологарифмир\я обе части уравнения (8) , получим

1п г = 1п /а' + п 1п у (9)

Нетрудно заметить прямую зависимость между 1пт и Используя графо-аналитический меюд, построим график зависимости 1пт(1пу)

10

Коэффициент консистенции р.' определим из сдвига этой прямой по оси ординат, а индекс течения п из тангенса угла наклона а этой прямой к оси абсцисс

Определяя значения коэффициента консистенции [х и индекса течения п при разных значениях влажности и температуры Т, можно выявш ь зависимость этих величин от влажности и температуры пСХ^Т), (I (Ш,Т)

На основании разработанного математического описания течения материала при сложном сдвиге с помощью предложенного устройства, создающего сложный сдвиг, и графо-аналитического метода можно провести комплексное экспериментальное исследование реологических свойств материала при сложном сдвиге

В третьей главе - «Методика экспериментальных исследований» приводится методика определения осевого давления, крутящего момента и температуры экстру даруемого материала

Лабораторный стенд для исследования течения материала при сложном сдвиге включает в себя устройство, создающее сложный сдвиг (рисунок 3), ЭВМ, механический пресс, блок питания постоянного тока, аналогово-цифровой преобразователь ЬС-212Р Лабораторный стенд имеет встроенную систему управления, не зависящую от внешнего воздействия на оператора Приборы, использованные на стенде, имеют высокую чувствительность, чго дает минимальную погрешность при измерении и обработке данных

Необходимым при исследовании является комплект сменных поршней для устройства, создающего сложный сдвиг

Измерение крутящего момента и осевого давления проводилось с помощью тензодатчиков, наклеенных на оболочку неподвижной фильеры устройства, создающего сложный сдвиг Наклейка и подключение д<ичиков выполнены по рекомендованным схемам и способам для измерения в условиях сложного напряженного состояния В этом случае внутри тензометрического моста происходят компенсации сигналов, вызванных деформациями вследствие изменения температуры, неучтенных воздействий и тд В связи с эшм тензометрический мост выдает сигнал, полученный только от деформаций вызванных крутящим моментом или внутренним давлением

1 - подшипниковый узел, 2 - опок, 3 - сменный поршень 4 - фильера, 5 -камера сжатия, б - цилиндрическое основание, 7 - сквозное окно, 8 -плунжер. 9 - ко-нус, 10 - электродвигатель, 11 - привод, 12 - станина Рисунок 3 - Ус1ройс1во, создающее сложный сдвиг Патент № 2244287

Измерение темпера гуры проводилось с помощью температурного датчика, установленного в несквозном отверстии этой же неподвижной оболочки

Дчя перевода сигналов ог 1ензометрического моста в физическую величину силового воздействия проведена тарировка тензомегрической системы После чею все оборудование считается готовым для проведения экснериметальныч исследований

В чешет ой главе «Экспериментальное определение реочогических коэффициентов п и а при сложном сдвиге» описывается алгоритм проведения •жсперимешальиых исследований и обработки полученных данных

Эксперименты проводились на кормосмесях ПК-2-77], СПК-5-794, КК-65-398, выраба I ываемых Оренбургским комбикормовым заводом и

предназначенных для цыплят, поросят и откорма КРС, при влажности исходного сырья W = 16, 18, 20, 22, 24, 28%, частоте вращения поршня устройства, создающего сложный сдвиг - 19,138, 20,0, 20,848, 21,681, 22,505 рад/с Значения влажности сырья подбирались в соответствии с рекомендуемыми влажностями исходного сырья при экструдировании на пресс-экстру дере, а значения частоты вращения поршня - с учетом технической особенности устройства, создающего сложный сдвиг, и значений возможных частот для пресс-экстру дера ПЭШ-30/4

Проведен комплекс экспериментальных исследований Каждый опыт проводился в шести повторностях, из которых оставлены значимые результаты Регистрируемыми параметрами в каждом опыте являлись осевое дааление, крутящий момент, температура Т

Обработка экспериментальных результатов проведена в программе Microsoft Excel Для оценки достоверности обработки использован коэффициент достоверности R2 В результате обработки получены уравнения зависимостей n = f(W,T) и ц' = f(W,T) Дня ПК-2-771

n = - 0,0023WT + 0,254W + 0,0008Т + 0,9082, R'' =0,97 (10) [.i = 795,93WT - 144009W - 300,54T + 59919,43, R2 = 0,92 (11) Для СПК-5-794:

n = -1,7943W2 + 0,0012WT +0,8444W + 0,8618, R2 = 0,97 (12)

¡i =329,92WT- 122755.97W- 174,49T + 53350,22, R2 =0,91 (13) Для KK-65-398-

n = -2,1686W2 + 0,0013WT -K),975W +0,8482, R2 = 0,95 (14)

|x = 34,1(WT)2 - 117454,86W2 - 8,52T2 - 2314,95WT +

+1202,68T + 69379,68W,R2 = 0,89 (15)

Коэффициенты достоверности R2 близки к 1, что говорит о высокой достоверности получения коэффициентов уравнений (10) - (15)

Поверхности отклика этих уравнений представлены на рисунках 4,5,6 На рисунках видно, что индекс течения n сыпучего комбикорма при сложном сдвиге близок к 1 Это означает, что реологические свойства комбикорма при сложном сдвиге близки к реологическим свойствам ньютоновской жидкое!и Коэффициент консистенции jj. находится в диапазоне 30-32 кПа с" при влажности сырья 16-18%, а с увеличением влажности до 28% он падаег до 15 кПа с11

На основании глубокого анализа результатов экспериментальных исследований предложена новая конструкция формующей полости пресс-экструдера с использованием эффекта сложного сдвига. Усовершенствованная формующая полость позволяет повысить эффективность работы пресс-экстру дера.

пСИ.Т)

1

п.ю

П 0.97-1

0,96-

0.95- о.2а

50 ,, • о.*

«0 65 тГ-^Чю т,°с 80 V}

дал

30000 „ ¿5000 V

т,°с

ш

Рисунок 4 - Реологические характеристики кормосмеси ПК-2-771 п(\\',Т)

Ш

-.....

1<уч,Т)

зоооо, я 360004'"'^

С 15000т''■■■'■ 100ГИ I-5000 Г Ок.

Т, 'С

*/ V ' • .••* ГЦ

и у ш

1-1 п 1 а > >

Рисунок 5 - Реологические характеристики кормосмеси С1Ж-5-794

шш

70 V/

"(10 0.16 90

Рисунок 6 - Реологические характеристики кормосмеси КК-65-398

В пятой главе «Совершенствование пре со -э кстру дера с использованием эффекта сложного сдвига и его оптимизация» представлена новейшая разработка формующей полости пресс-экструдера с использованием эффекта сложного сдвига, проведены оптимизационный анализ этой конструкции с использованием полученных реологических характеристик и расчет экономической эффективности внедрения новой разработки

Схема новой формующей полости представлена на рисунке 7 На рисунке видно, что наконечник выполнен в виде цилиндра с диамегром, равным внутреннему диаметру шнека, а на втулке снята фаска, что снижает сопротивление при нагнетании продукта шнеком в зазор в матрице В зазоре тонкий слой материала находится при сложном сдвиге, расплавляется, становится похожим на ньютоновскую жидкость, происходит полная гомогенизация компонентов обрабатываемого сырья Экструдат выводится через отверстие в шайбе небольшой толщины, что снижает потери на преодоление сопротивлений в формующей области

7 - наконечник, 8 - зазор в зоне утечек

Рисунок 7 - Схема головки пресс-экструдера

Оптимизационный анализ проведен методом векторной оптимизации путем наложения ограничений на пять параметров эффективности производительность пресс-экструдера, мощность, необходимая дня экструдирования, КПД прессующего механизма, усилие, воздействующее на рабочие органы, и импульс касательных сил Анализ построенных

оптимизационных областей показывает, что оптимальный режим работы иресс-экструдера, при котором достигается наилучшее качество при наибольшем КПД прессующего механизма, находится при частоте вращения шнека, изменяющейся в диапазоне от 10 до 15 рад/с, величине зазора в зоне утечек 0,5 мм, ширине лопасти шнека по внешнему диаметру 1 мм, величине зазора на выходе 1 мм и его длине 7 мм.

Для подтверждения адекватности использования полученных реологических характеристик на реальном объекте была проведена серия экспериментальных исследований при оптимальном режиме работы пресс-экстру дера с усовершенствованной формующей полостью. Для этой цели были изготовлены шнек, втулка и наконечник с оптимальными геометрическими параметрами.

Экспериментальные исследования проводились с использованием тех же комбикормов, что и при определении реологических свойств материала при сложном сдвиге. В ходе экспериментальных исследований ставилась задача определить производительность, мощность, необходимую для экстру дарования, и КПД прессующего механизма новой конструкции пресс-экструдера. В ходе экспериментальных исследований экструдат получен с соблюдением требований ГОСТа на крошимость, вспученность и прочность гранул (рисунок 8).

Для сравнения экспериментальных значений с расчетными был про веден расчетный эксперимент по вычислению производительности, мощности, необходимой для экструдирования, и КПД прессующего механизма усовершенствованного пресс-экструдера с использованием полученных реологических характеристик сыпучего комбикорма при сложном сдвиге.

ПК-2-771

СПК-5-794

КК-65-398

Рисунок 8 - Образцы экструдатов

Сравнение расчетных значений с экспериментальными значениями показывает хорошую сходимость, их расхождение не более 10%, что подтверждает адекватность использования полученных реологических параметров при проектировании и исследовании на реальном объекте

На усовершенствованную формующую полость был получен патент РФ №2294282

Расчет экономического эффекта от внедрения в производство усовершенствованного пресс-экструдера на основе сравнения с базовым вариантом показывает годовую эффективность на один пресс-экструдер 278 тысяч рублей при годовом объеме производства экструдированных кормов 357 тонн

Общие выводы по работе

1 Анализ литературных источников показал, что перспективным направлением приготовления кормов для сельскохозяйственных животных является производство экструдированных легкоусвояемых кормов на шнековых пресс-экструдерах В связи с этим усовершенствование конструкции пресс-экструдера и снижение энергоемкости процесса экструдирования являются актуальной задачей

2 С целью разработки математической модели воздействия рабочего органа пресс-экструдера на обрабатываемый материал проанализирована необходимость выявления реологических свойств материала, находящегося при сложном сдвиге в полости утечек пресс-экструдера, которые недостаточно изучены Установлено, что реологические параметры материала при сложном сдвиге необходимы для разработки реологической модели обрабатываемого материала и математического описания внутренней характеристики процесса экструдирования с последующей его оптимизацией

3 Разработана конструкция устройства, создающего сложный сдвиг (патент № 2244278), который позволяет смоделировать воздействие шнека на

обрабатываемый материал в полости утечек С помощью этого устройства можно проводить экспериментальные исследования по определению реологических параметров материалов при сложном сдвиге

4 Разработанное математическое описание течения материала на устройстве, создающем сложный сдвиг, позволяет определить реологические параметры материалов при сложном сдвиге

5 Экспериментально установлено, что индекс течения сыпучего комбикорма при сложном сдвиге близок к 1 (от 0,96 до 0,99) и коэффициент консистенции изменяется в диапазоне от 15 до 32 кПас" Эти результаты подтверждают предположение о том, что вязкость материала в полости утечек намного ниже вязкости материала в канале шнека, и объясняет явление скольжения материала по лопасти шнека в этой полости, так как реологические свойства комбикорма при сложном сдвиге близки к реологическим свойствам ньютоновской жидкости

6 Выявленные зависимости реологических коэффициентов кормосмесей ТЖ-2-771, СПК-5-794, ПК-65-3 98 при сложном сдвиге от 1емпературы и влажности с высокой степенью достоверности позволяют построить в изометрии поверхности отклика этих зависимостей и определить ошимальный режим экс 1р\ дарования при температуре комбикорма от 70 до 85 °С и влажности от 22 до 24 %

1 На основании резулыатов экспериментальных исследований по определению реологических параметров сыпучего комбикорма при сложном сдвиге было предложено новое техническое решение прессующего механизма (патент РФ № 2294282), основанное на эффекте сложного сдвига Изобретение позволяет повысить эффект ивность работы пресс-экстру дера

8 Выявлен оптимальный режим работы нового прессующего механизма при угловой скорости шнека в диапазоне от 10 до 15 рад/с, толщине лопасти шнека в 1 мм, зазоре у 1ечек 0,5 мм, зазоре на выходе 1 мм и длине этого зазора 7 мм Проведены экспериментальные исследования и расчетный эксперимент (при расчете использовались полученные реологические параметры) по

определению производительности, затраченной энергии и КПД нового прессующего механизма при оптимальных режимах При сравнении эхсспериментальных с расчетными значениями выявлена хорошая сходимость (максимальное расхождение не превышает 10%), что подтверждает адекватность использования результатов экспериментальных исследований на устройстве, создающем сложный сдвиг, при описании реального процесса

9 Проведенный расчет экономического эффекта от внедрения в производство усовершенствованного пресс-экструдера на основе сравнения с базовым вариантом показывает годовую эффективность на один пресс-экструдер 278 тысяч рублей при годовом объеме производства экструдированных кормов 357 тонн

Работы. опубликованные по материалам диссертации в рецензируемых научных изданиях, рекомендуемых ВАК;

1 Нгуен, X JI Моделирование течения материала высокой вязкости для исследования его свойств при больших скоростях сдвига [текст] / X J1 Нгуен, РФ Сагитов, В Ю Полищук//Вестник ОГУ - Оренбург, 2004 -№4 -С 142145

2 Нгуен, X JI Экспериментальное определение реологических свойств материала при сложном сдвиге [текст] / X JI Нгуен, Р Ф Сагитов // Вестник ОГУ - Оренбург 2006 -№ 12 -С 238-242

Другие работы, отражающие содержание диссертации-

3 Пат № 2244287 РФ, МПК7 G01 N 11/14, 11/10 Усфойогво для исследования течения материала при сложном сдвиге [текст] / Короткое В Г, Сагитов РФ, Полищук ВЮ, Нгуен Хоанг Линь (Россия), заявитель и патентообладатель Оренбург гос ун-т - № 2003111259/28, заявл 18 04 2003,опубл 10 01 2005 Бюл №1 -4с

4 Пат № 2294282 РФ, МПК ВЗО В 9/14, А23 Р 1/12 Пресс-экстру дер [текст] / Коротков В Г, Сагитов Р Ф, Нгуен Хоанг Линь (Россия-), заявитель и патентообладатель Оренбург roc ун-т - № 2005128216/02, заявл 0909 2005, опубл 27 02 2007 Бюл № 6 - 2с

5 Нгуен, X Л Устройство для моделирования течения материала в чазоре утечек [текст] / X Л Нгуен, Р Ф Сагитов, В Ю Полшцук // Союз науки с производством - основа длительного успеха в рыночных условиях Материалы III научно-технической конференции — Оренбург Вестник Оренбуртанерго, 2003, С 144-146

6 Сагитов, Р Ф Определение реологических свойств материалов высокой вязкости по окружной скорости сдвига и окружному напряжению сдвига в пристенной области [текст] /РФ Сагитов, X J1 Нгуен, Р H Касимов // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции 9-10 октября 2003г «Оптимизация сложных биотехнологических систем» - Оренбург ОГУ, 2003 -С 154-158

7 Сагитов, Р Ф Определение реологических свойств материалов высокой вязкости по осевой скорости сдвига и осевому напряжению сдвига в пристенной области [1екст] / РФ Сагитов, ХЛ Нгуен, РН Касимов // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции 9-10 октября 2003г «Оптимизация сложных биотехнологических систем» - Оренбург ОГУ,2003 -С 159-161

8 I-Irveir, X Л Исследование и моделирование течения материала в зазоре уючек ганекового эксгрудера [текст] / ХЛ Нгуен, РФ Сагитов // Общероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» - Казань издательство КГТУ, 2006 - С 77-78

Лицензия № ЛР020716 от 02.11.98

Подписано в печать 12 11 2007 Формат 60x84 '/ Бумага писчая Услпеч листов 1,0 Тираж 100 Заказ 509

ИПК ГОУ ОГУ 460352, г Оренбург, ГСП, пр Победы 13, Государственное образовательное учреждение «Оренбургский государственный университет»

Стр. Введение.

1 Современное состояние и основные направления совершенствования процесса экструдирования кормов.

1.1 Возможности технологии экструдирования кормов.

1.2 Краткий обзор шнековых прессующих механизмов и конструкции основных элементов шнековых прессов.

1.3 Обзор теорий прессования и экспериментальных исследований экструдирования материалов растительного происхождения.

1.3.1 Описание взаимодействия рабочего органа с обрабатываемым материалом при экструдировании.

1.3.2 Современные представления о энергозатратах при движении материала в полостях рабочего пространства экструдера.

1.4 Формулировка целей и задач исследования.

2 Теоретическое исследование течения материала при сложном сдвиге.

2.1' Обоснование необходимости моделирования течения материала при сложном сдвиге для определения сдвиговых характеристик.

2.2 Поиск устройства для моделирования течения материала при сложном сдвиге.

2.3 Описание течения материала при сложном сдвиге на устройстве, создающем сложный сдвиг.

2. 4 Выводы по второй главе.

3 Методика экспериментальных исследований.

3.1 Экспериментальная установка, приборы и оборудование, применяемые при исследованиях.

3.1.1 Описание экспериментальной установки.

3.1.2 Описание тензометрической системы измерения давлений и крутящего момента в фильере устройства, создающего сложный сдвиг.

3.1.3 Описание системы измерения температуры в фильере устройства, создающего сложный сдвиг.

3.2 Программное обеспечение экспериментальных исследований.

3.2.1 Описание программы для обработки результатов измерений АЦП.

3.2.2 Обработка результатов экспериментов.

3.3 Выводы по главе.

4 Экспериментальное определение реологических коэффициентов п и ц' при сложном сдвиге.

4.1 Материалы, применяемые при исследованиях.

4.2 Подготовка сырья.

4.3 Планирование эксперимента и обработка результатов эксперимента.

4.4 Анализ экспериментальных данных.

4.5 Выводы по четвертой главе.

5 Совершенствование пресс-экструдера с использованием эффекта сложного сдвига и его оптимизация.

5.1 Разработка новой конструкции головки пресса экструдера.

5.2 Внутренняя характеристика процесса экструдирования.

5.3 Параметры эффективности процесса экструдирования. t 5.4 Оптимизация геометрических параметров прессующего механизма.

• 5.5 Оптимизация кинематических параметров прессующего механизма.

5.6 Экспериментальное исследование на усовершенствованном пресс-экструдере.

5.7 Экономическая эффективность внедрения нового объекта.

5.8 Практические результаты.

Актуальность темы. Приготовление кормов в шнековых пресс-экструдерах является одним из экономически выгодных способов. Уникальность процесса экструдирования состоит в том, что в нем совмещается несколько процессов, таких как перемешивание, сжатие, нагревание, стерилизация, формование, причем все они протекают быстро, непрерывно и практически одновременно. В обычных условиях для каждого такого процесса необходимо оборудование для его реализации, что обуславливает создание производственной линии, но при применении шнекового пресс-экструдера все процессы можно совмещать в одной машине, поэтому эта необходимость отпадает. В связи с этим имеет место экономия производственной площади, количества машин, необходимых для производства, а также людей, обслуживающих производство.

Экструдированные корма легко усвояемы, дольше хранятся, так как при обработке подверглись интенсивному термомеханическому воздействию, вследствие чего погибают все вредные бактерии, происходят желатинизация крахмала и декстринизация белков компонентов корма. Повышение усвояемости приводит к увеличению живой массы и уменьшению затрат корма, что снижает себестоимость готовой продукции.

При загрузке, разгрузке, транспортировании и раздаче экструдированные корма меньше теряются по сравнению с рассыпным кормом, что также позитивно влияет на снижение издержек при доставке корма потребителю.

Однако, несмотря на множество достоинств процесса экструдирования, основным его недостатком является ресурсоемкость. В связи с этим решение задачи снижения энергоемкости с одновременным повышением качества экструдированного корма является актуальной при приготовлении кормов.

Для решения этой задачи предлагаются конструктивные изменения в механизм пресс-экструдера (проводят структурный синтез), а затем определяются оптимальные геометрические и кинематические параметры пресс-экструдера (параметрический синтез).

При проведении этих операций необходимо разработать математическую модель взаимодействия шнека с обрабатываемым материалом, для чего нужно знать его реологические свойства.

Рабочее пространство пресс-экструдера условно разделено на зоны: прессования, выдавливания, формования и утечек. Особенность зоны утечек заключается в том, что в ней совмещаются два течения: вдоль оси шнека и в окружном направлении; в этой зоне в тонком слое обрабатываемого материала возникает сложный сдвиг. Но до настоящего времени при проектировании пресс-экструдера и в исследовательских работах для описания зоны утечек применялись реологические параметры обрабатываемого материала, полученные на ротационных вискозиметрах, которые недостаточно точно моделируют воздействие шнека на обрабатываемый материал.

На основании изложенного создание устройства, которое моделирует весь характер воздействия шнека на обрабатываемый материал в полости утечек, и определение реологических параметров обрабатываемого материала в этой полости с его помощью позволяют решить задачи снижения энергоемкости процесса экструдирования.

Работа выполнена в рамках темы «Совершенствование биотехнических систем пищевых производств и кормоприготовления», которая включена в тематику НИР Оренбургского государственного университета на 1996 . 2008 гг., номер госрегистрации 01.960.005780.

Цель исследования. Исследование реологических свойств комбикормов при воздействии на него рабочего органа шнекового прессующего механизма.

Задачи исследования:

1. Анализ литературных источников позволил определить перспективы развития производства экструдированных кормов, современное состояние механики процесса экструдирования кормов, современные представления зависимости затраченной энергии от реологических параметров материала в полости утечек, а также пути повышения эффективности шнекового прессующего механизма.

2. Обосновать необходимость разработки устройства для моделирования воздействия на сыпучий комбикорм шнека в полости утечек пресс-экструдера и предложить методику и средство для определения его реологических параметров.

3. Разработать лабораторный стенд для определения реологических параметров комбикорма при сложном сдвиге, который возникает в полости утечек пресс-экструдера.

4. Экспериментально исследовать и определить реологические параметры комбикорма при сложном сдвиге.

5. Предложить новые технические решения по результатам исследований.

Объект исследования; процесс работы одношнекового пресс-экструдера для производства кормовых продуктов.

Предмет исследования; закономерности изменения реологических свойств комбикормов при сложном сдвиге в процессе механического воздействия на экструдируемый материал рабочего органа шнекового пресс-экструдера.

Научная новизна заключается;

- в моделировании течения материала при сложном сдвиге;

- в разработке устройства для исследования реологических свойств материала при сложном сдвиге, позволяющего смоделировать течение материала в полости утечек и компрессионных затворах шнекового прессующего механизма;

- в выявлении реологических свойств материала при сложном сдвиге;

- в усовершенствовании конструкции пресс-экструдера для экструдирования материалов растительного происхождения.

Практическую ценность имеют:

- методика определения реологических параметров материала при сложном сдвиге, возникающем в полости утечек и компрессионных затворах шнекового пресс-экструдера;

- новая конструкция устройства, создающего сложный сдвиг в тонком слое материала, патент РФ № 2244287;

- реологические параметры комбикорма при сложном сдвиге в процессе экструдирования, необходимые для проектирования шнековых пресс-экструдеров;

- новая конструкция пресс-экструдера, патент РФ №2294282.

На защиту выносятся:

- математическая модель течения материала при сложном сдвиге;

- методика определения реологических параметров материала при сложном сдвиге, возникающем в полости утечек и компрессионных затворах пресс-экструдера, и реологические свойства сыпучего комбикорма при сложном сдвиге;

- новые технические решения конструкции рабочих органов шнековых прессов, оборудования для определения реологических параметров обрабатываемого материала при сложном сдвиге и результаты векторной оптимизации процесса экструдирования на усовершенствованной конструкции шнекового пресса.

Реализация результатов диссертационной работы: Разработаны технические условия процесса экструдирования для производства на ОАО «Оренбургский маслоэкстракционный завод» (приложение В), конструктивные параметры для модернизации пресс-экструдера ПЭШ-30/4 на ОАО «Оренбургский станкозавод» (Приложение Г), учебно-методические материалы по определению реологических параметров материала при сложном сдвиге, используемых в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» при подготовке студентов специальностей 260601 «Машины и аппараты пищевых производств» по дисциплине «Физико-механические свойства сырья» (Приложение Д).

Апробация. Основные положения диссертации были доложены на научных конференциях:

Союз науки с производством - основа длительного успеха в рыночных условиях» - 3-тья научно-техническая конференция 2003г. (г. Оренбург)

Оптимизация сложных биотехнологических систем» -Всероссийская научно-практическая конференция, 9-10 октября 2003г. (г. Оренбург)

Пищевые технологий» - Общероссийская конференция молодых ученых с международным участием 30 мая 2006г. (г. Казань).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах, в том числе 2 - в рецензируемых журналах.

Объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 158 страниц, в том числе: 41 страниц с рисунками и фотографиями, 13 страниц списка литературы из 141 наименования (из них 21 иностранных) и 18 страниц приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Анализ литературных источников показал, что перспективным направлением приготовления кормов для сельскохозяйственных животных является производство экструдированных легкоусвояемых кормов на шнековых пресс-экструдерах. В связи с этим усовершенствование и снижение энергоёмкости процесса экструдирования является актуальной задачей.

2 С целью разработки математической модели воздействия рабочего органа пресс-экструдера на обрабатываемый материал проанализирована необходимость выявления реологических свойств материала в полости утечек пресс-экструдера, находящегося при сложном сдвиге, которые недостаточно изучены. Установлено, что реологические параметры материала при сложном сдвиге необходимы для разработки реологической модели обрабатываемого материала и математического описания внутренней характеристики процесса экструдирования с последующей его оптимизацией.

3 Разработана конструкция устройства, создающего сложный сдвиг, который позволяет смоделировать воздействие шнека на обрабатываемый материал в полости утечек. С его помощью можно проводить экспериментальные исследования по определению реологических параметров материалов при сложном сдвиге.

4 Разработанное математическое описание течения материала на устройстве, создающем сложный сдвиг, позволяет определить реологические параметры материалов при сложном сдвиге.

5 Экспериментально установлено, что индекс течения сыпучего комбикорма при сложном сдвиге близок к 1 (от 0,96 до 0,99), а коэффициент консистенции изменяется в диапазоне от 15 до 32 кПа-с". Эти результаты подтверждают предположение о том, что вязкость материала в полости утечек намного ниже вязкости материала в канале шнека, и объясняет явление скольжения материала по лопасти шнека в этой полости, так как реологические свойства комбикорма при сложном сдвиге близки к реологическим свойствам ньютоновской жидкости.

6 Выявленные зависимости реологических коэффициентов кормосмеси ГЖ-2-771, СПК-5-794, КК-65-398 при сложном сдвиге от температуры и влажности с высокой степенью достоверности позволяют построить в изометрии поверхности отклика этих зависимостей и определить оптимальный режим экструдирования при температуре комбикорма от 70 до 85 °С и влажности от 22 до 24 %.

7 На основании результатов экспериментальных исследований по определению реологических параметров сыпучего комбикорма при сложном сдвиге было предложено новое техническое решение прессующего механизма, основанное на эффекте сложного сдвига. Изобретение позволяет повысить эффективность работы пресс-экструдера.

8 Выявлен оптимизационный режим работы нового прессующего механизма при угловой скорости шнека в диапазоне от 10 до 15 рад/с, толщине лопасти шнека в 1 мм, зазоре утечек 0,5 мм, зазоре на выходе 1 мм и длине этого зазора 7 мм. Проведены экспериментальные исследования и расчетный эксперимент (при расчете использовались полученные реологические параметры) по определению производительности, затраченной энергии и КПД нового прессующего механизма при оптимальных режимах. При сравнении экспериментальных с расчетными значениями выявлена хорошая сходимость (максимальное расхождение не превышает 10%), что подтверждает адекватность использования результатов экспериментальных исследований на устройстве, создающем сложный сдвиг, при описании реального процесса.

9 Проведенный расчет экономического эффекта от внедрения в производство усовершенствованного пресс-экструдера на основе сравнения с базовым вариантом показывает годовую эффективность на один пресс-экструдер 278 тыс. рублей при годовом объеме производства экструдированных кормов 357 тонн.

1. Азаров, Б.М. Формирование давлением изделий пищевой промышленности (Реологические основы расчета параметров и режимов) Текст.: дис. . д-р техн. наук / Б.М. Азаров М.: МТИПП, 1972.

2. Атыханов, А.К. Оптимизация процесса экструдирования при производстве кормовых добавок для жвачных животных Текст.: дис. . канд. техн. наук / А.К. Атыханов Алма-Ата: КазСХИ, 1984. - 203с.

3. Бальшин, М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна Текст. / М.Ю. Бальшин М. : Металлургия, 1972. - 336 с.

4. Беклешев, В.К. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов Текст. / В.К. Беклешев М.: Высшая школа, 1991. - 176 с.

5. Беляевский, Ю.И. Полнорационные брикеты и гранулы для животных Текст. / Ю.И. Беляевский, Т.Н. Сазонова М. : Россельхозиздат, 1977- 13с.

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

7. Бойко, Л. Особенности процесса экспандирования Текст. / Л. Бойко [и др.] // Комбикорма 2002. - №5.

8. Бойко, Л. Получение кормовой полножирной сои на современных экструдерах Текст. / Л. Бойко [и др.] // Комбикорма. 2004. - №2 - С. 21-22.

9. Большая советская энциклопедия Текст. М. : Советская энциклопедия, 1978. - т. 30.

10. Бондарева, И.А. Совершенствование процесса гранулирования комбикормов Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук / И.А. Бондарева М. : МТИПП, 1985.-22 с.

11. Братерский, Ф.Д. Оценка качества сырья и комбикормов Текст. / Ф.Д. Братерский, А.Д. Пелевин М.: Колос, 1983. - 319 с.

12. Буров, Л.А. Технологическое оборудование макаронных предприятий Текст. / Л.А. Буров, Г.М. Медведев М. : Пищевая промышленность, 1980. - 248 с.

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

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

15. Василенко, П.М. Механизация и автоматизация процессов приготовления и дозирования кормов Текст. / П.М. Василенко, ИИ. Василенко // ВАСХНИЛ М.: Агропромиздат, 1985. - 224 с.

16. Вялов, С.С. Реологические основы механики грунтов Текст. / С.С. Вялов М.: Высшая школа, 1978. - 447 с.

17. Герман, X. Шнековые машины в технологии Текст. / X. Герман; пер. с нем.; под ред. Л.М. Фридмана Л.: Химия, 1975. - 232 с.

18. Горбатов, А.В. Реология мясных и молочных продуктов Текст. / А.В. Горбатов М.: Пищевая промышленность, 1979. - 384 с.

19. Горбатов, А.В. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов Текст. / А.В. Горбатов [и др.] М. : Легкая пищевая промышленность, 1982.-3 с.

20. Горин, В. Зерновые корма при откорме Текст. / В. Горин, Ю. Засуха // Свиноводство 1988, №6. - С. 20-21.

21. ГОСТ 23513-79. Брикеты и гранулы кормовые. Технические условия Текст. М.: 1979. - 5 с.

22. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов Текст. / Ю.П. Грачев М. : Пищевая промышленность, 1979. -200 с.

23. Григорьев, A.M. Винтовые конвейеры Текст. / A.M. Григорьев -М.: Машиностроение, 1972. 182 с.

24. Груздев, И.Э. Структурный анализ шнековых устройств, применяемых в пищевой промышленности Текст. / И.Э. Груздев, Н.В. Горбань, И.Б. Корнильев, В.Н. Шувалов // Интенсификация процессов и оборудования пищевых производств JI.: ЛТИХП, 1976.-С. 106-109.

25. Груздев, И.Э. Обработка пищевых масс в шнековых устройствах Текст.: дис. д-р. техн. наук / И.Э. Груздев Л.: ЛТИХП, 1985. - 461 с.

26. Дайчик, М.Л. Методы и средства натурной тензометрии: справочник Текст. / М.Л. Дайчик, Л.И. Пригоровский, Т.Х. Хуршудов М. : Машиностроение, 1989. - 240 с.

27. Дьяконов, И. Новые технологии обработки зерна Текст. / И. Дьяконов, А. Орлов, В. Зоткин // Комбикормовая промышленность М., 1988. -№4. - С. 28-29.

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

29. Жданович, Г.М. Теория прессования металлических порошков Текст. / Г.М. Жданович М.: Металлургия, 1978. - 262 с.

30. Жислин, Я.М. Оборудование для производства комбикормов, обогатительных смесей и премиксов Текст. / Я.М. Жислин М. : Колос, 1981. -319с.

31. Жушман, А.И. Опыт промышленного освоения технологии экструдированных крахмалопродуктов Текст. / А.И. Жушман, В.Г. Карпов, В.Г. Костенко // ЦНИИТЭИ Пищепром^ СССР. Обзорная информация -Крахмалопаточная промышленность, 1982. вып. 5. - 32 с.

32. Жушман, А.И. Экструзионная обработка крахмала и крахмалосодержащего сырья Текст. / А.И. Жушман, Е.К. Контелова, В.Г. Карпов ЦНИИТЭИ Пищепром, 1980. - 36 с.

33. Зоткин, В.И. Изменение показателей качества гороха при экструдировании Текст. / В.И. Зоткин [и др.] // ВНИИКП, 1981. вып. 19. - С. 16-19.

34. Зубкова, Т.М. Исследование и оптимальное проектирование одношнековых прессующих механизмов экструдеров Текст.: Дис. канд. тех. наук/Т.М. Зубкова Оренбург: ОГУ, 1997.

35. Исследование прочности деталей машин при помощи тензодатчиков сопротивления Текст. / под редакцией Г.С. Писаренко. Киев: Техника, 1967.

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

37. Карпов В.Г. Получение набухающих крахмалопродуктов экструзионным методом Текст.: Дис. . канд. техн. наук / В.Г. Карпов М.: 1981.-240 с.

38. Карташов, Л.П. Системный синтез технологических объектов АПК Текст. / Л.П. Карташов, В.Ю. Полищук Екатеринбург: УрО РАН, 1998. -184с.

39. Каширина, Л.Г. Физико-механические свойства брикетов и их влияние на пищеварение, обмен веществ и продуктивность коров Текст.: дис. . канд. биол. Наук / Л.Г. Каширина Дубровицы, Московской обл., 1984. -167 с.

40. Клейменов, В.Н. Экструдирование зерновых кормов Текст. / В.Н. Клейменов, К.Б. Вертаков // Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства ВНИИ электрификации сельского хозяйства, 1984, 3/52-С. 58-64.

41. Ковриков, И.Т. Основы научных исследований Текст.: учебники и учебные пособия для ВУЗов / И.Т. Ковриков Оренбург, 1999 - 208с.

42. Комаров, В.И. Справочник экономиста пищевой промышленности Текст. / В.И. Комаров М.: ВО «Агропромиздат», 1987. - 271 с.

43. Кремов, И.Т. Оборудование пищеконцентратного производства Текст. / И.Т. Кремов, В.А. Воскобойников М. : «Агропромиздат», 1989. - С. 92-96.

44. Кретович, В.Л. Биохимия зерна Текст. / В.Л. Кретович М.: Наука, 1981.- 150 с.

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

46. Крохина, В.А. Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных (состав и применение) Текст.: Справочник / В.А. Крохина [и др.]; под ред. В.А. Крохиной. М.: Агропромиздат, 1990 - 304с.

47. Кукта, Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов Текст. / Г.М. Кукта М.: Агропропиздат, 1987. - 303 с.

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

49. Кучинскас, З.М. Оборудование для сушки, гранулирования и брикетирования кормов Текст. / З.М. Кучинскас, В.И. Особов, Ю.М. Фрегер -М.: Агропромиздат, 1988. 207 с.

50. Ладан, П.Е. Полнорационный корм в гранулах Текст. / П.Е. Ладан, М.И. Густун М.: Колос, 1974. - 109 с.

51. Линниченко, В.Т. Экструзия пищевых продуктов за рубежом Текст. / В.Т. Линниченко, Е.Г. Шинулина // Деп. в ЦНИИТЭП Хлебопродуктов. 15.11.98. № 998 х688.

52. Макаров, Е.С. Определение параметров процесса экструдирования кормов и разработка методика расчета пресс-экструдера Текст.: дис. . канд. техн. наук / Е.С. Макаров М.: ВИЭСХ, 1985. - 208с.

53. Мак-Келви, Д.М. Переработка полимеров Текст. / Д.М. Мак-Келви; перевод с английского М.: Химия, 1965. - 442 с.

54. Максаков, В.Я. Оценка качества комбикормов Текст. / В.Я. Максаков, В.В. Дюкарев, Л.А. Минько, В.М. Сергеев-М.: «Колос», 1977-С. 16.

55. Мартыненко, Я.Ф. Промышленное производство комбикормов Текст. / Я.Ф. Мартыненко М.: Колос, 1975. - 216 с.

56. Мартыненко, Я.Ф. Экструдирование смеси отходов крупяного производства различного гранулометрического состава Текст. / Я.Ф. Мартыненко, А.Л. Чечула, В.А. Линев // Изв. Сев. Кавказ. Научного центра Высшей технической школы. 1985. №4. - 29 с.

57. Мачихин, Ю.А. Реометрия пищевого сырья и продуктов Текст. / Ю.А. Мачихин М.: ВО «Агропромиздат», 1990. - 271 с.

58. Медведев, Г.М. Использование режимов тепловой экструзии для формования полуфабрикатов крекеров на шнековых макаронных прессах Текст. / Г.М. Медведев // Обзорная информация М. : ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1992. - 33 с.

59. Медведев, Г.М. Разработка высокотемпературных режимов замеса и прессования теста на шнековых макаронных прессах Текст.: дис. . д-р техн. наук / Г.М. Медмедев М.: МТИПП, 1990.

60. Медведев, Г.М. Разработка новых видов экструдированных сухих завтраков Текст. / Г.М. Медведев // Обзорная информация М. : ЦНИИТЭИ Хлебпродинформ, 1995 - 18 с.

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

62. Миллауэр, X. Экструдеры и экструзионные установки Текст. / X. Миллауэр; фирма Buhler-BuhlerMIAG // Материалы семинара по технологии производства комбикормов, 1989.

63. Набиев, Н.Х. Рациональное использование объемистых кормов и полнорационных кормосмесей при откорме крупного рогатого скота Текст. / Н.Х. Набиев-М.: ВНИИТЭИСХ, 1986.-е. 4-7.

64. Назаров, Н.И. Технология макаронных изделий Текст. / Н.И. Назаров М.: Пищевая промышленность, 1978. - 287 с.

65. Нгуен Х.Л., Сагитов Р.Ф., Полищук В.Ю. Моделирование течения материала высокой вязкости для исследования его свойств при больших скоростях сдвига Текст. / X.JI. Нгуен, Р.Ф. Сагитов, В.Ю. Полищук // Вестник ОГУ Оренбург: ОГУ, 2004. - № 4. - С. 142-145.

66. Некрашевич, В.Ф. Оптимальная прочность гранулированной кормосмеси Текст. / В.Ф. Некрашевич, Л.Г. Каширина, Н.И. Сандриков // Овцеводство-М., 1988. №1. - С. 35-36.

67. Немец, И. Практическое применение тензорезисторов Текст. / И. Немец; пер. с чешек. -М.: Энергия, 1970. 144 с.

68. Нестеров, Н. Экспандер для обработки кормов Текст. / Н. Нестеров, Е. Коноплев // Минсельхозпрод РФ (по материалам международного журнала «Фудмикс») М.: Комбикормовая промышленность, 1995. - №4 - С. 30.

69. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных Текст.: справочное пособие -М.: Агропромиздат, 1985. 532 с.

70. Основные направления в создании оборудования для комбикормовой промышленности Текст. // обзорная информация; информационное обеспечение отраслевых научно-технических программ. М., 1988.-56с.

71. Пат. № 2294282 РФ, МПК ВЗО В 9/14, А23 Р 1/12 Пресс-экструдер текст. / Коротков В.Г., Сагитов Р.Ф., Нгуен Хоанг Линь (Россия); заявитель и патентообладатель Оренбург, гос. ун-т. № 2005128216/02; заявл. 09.09.2005; опубл. 27.02.2007. Бюл. № 6. - 2с.

72. Петухова, Е.А. Зоотехнический анализ кормов Текст. / Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессаробова, Л.Д. Халенева, О.А. Антонова-М.: Колос, 1981. -256 с.

73. Полищук, В.Ю. О характере движения корма в шнековом канале экструдера Текст. / В.Ю. Полищук, Т.М. Зубкова // Тезисы докладов научно-практической конференции, посвященной 25-летию кафедры «Механизация животноводства» Оренбург: ОГАУ, 1995. - С.27-28.

74. Полищук, В.Ю. Концепция развития прессующих механизмов непрерывного действия технологических машин сельскохозяйственного производства Текст.: дис. . д-р. техн. наук / В.Ю. Полищук Оренбург : ОрПИ, 1994.-393 с.

75. Полищук В.Ю., Коротков В.Г., Зубкова Т.М. Проектирование экструдеров для отраслей АПК Текст.:. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 201 с.

76. Полищук В.Ю., Коротков В.Г., Николаев В.В., Касперович В.Л. Основы проектирования технологического оборудования предприятий пищевых производств Текст.:. Оренбург, 1998. 136 с.

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

78. Попова, И.Н. Исследование изменений технологических и физико-химических свойств крахмала различных растений в производстве крекеров пенообразной структуры Текст.: дис. . канд. техн. наук / И.Н. Попова М. : МТИПП, 1974.- 186 с.

79. Правила организации и ведения технологического процесса производства продукции комбикормовой промышленности Текст. Воронеж, 1991.

80. Производство карбамидного концентрата Текст. / под ред. Н.П. Черняева-М.: Колос, 1980. 160с.

81. Рыхов, С.В. Состояние и перспективы развития машин и оборудования для приготовления кормов Текст. / С.В. Рыхов, В.А. Степанов // Государственный агропромышленный комитет СССР Москва, 1987. - 27с.

82. Силин, В.А. Динамика процессов переработки пластмасс в червячных механизмах Текст. / В.А. Силин М. : Машистроение, 1972. - 147 с.

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

84. Спандиаров, Е. Разработка и совершенствование процессов и оборудования производства комбикормов Текст.: дис. . д-р техн. наук / Е. Спандиаров М.: МГАПП, 1994. - 339 с.

85. Тадмор, 3. Теоретические основы переработки полимеров Текст. / 3. Тадмор, К. Гогос; пер. с англ. М.: Химия, 1984. - 632 с.

86. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование Текст. / Под ред. А.Н. Богатырева, В.П. Юрьева. М. : Ступень, 1994.-200 с.

87. Технологическое оборудование пищевых производств Текст. / под ред. проф. Б.М. Азарова. М.: Агропромиздат, 1988. - 463 с.

88. Титова, Т.П. Производство сухих завтраков в США Текст. / Т.П. Титова [и др.] М.: ЦНИИТЭК Пищепром СССР, 1979. - вып. 13. - 24 с.

89. Торнер, Р.В. Основные процесы переработки полимеров Текст. / Р.В. Торнер М. : Химия, 1972. - 456 с.

90. Турбоэкстудер для производства кормов Текст. // Комбикорма -2002.-№5.-С. 23.

91. Уйк, Т.К. Тензометрия аппаратов высокого давления Текст. / Т.К. Уйк JI.: Машиностроение, 1974 192с.

92. Урьев, Н.Б. Физико-химическая механика и интенсификация образования пищевых масс Текст. / Н.Б. Урьев, М.А. Талейсник М. : Пищевая промышленность, 1994. - 240 с.

93. Федюкин, В.К. Тензометрия. Анализ физических основ и методик определения напряжений в деталях машин Текст. / В.К. Федюкин JI. : Л.Ф. ИМАШ, 1990.- 19с.

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

95. Фишер, Э. Экструзия пластических масс Текст. / Э. Фишер; пер. с англ.; под ред. С.И. Гдалина. -М.: Химия, 1970. 288 с.

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

97. Шаферан, М.И. Грануляторщик Текст. / М.И. Шаферан М.: Колос, 1980.-4 с.

98. Шахматов, Д.Т. Высокотемпературная тензометрия: методики и тензорезисторы Текст. / Д.Т. Шахматов-М.: Атомиздат, 1980. 126с.136

99. Шенкель, Г. Шнековые прессы для пластмасс Текст. / Г. Шенкель; пер. с нем.; под ред. А.Я. Шапиро Л.: Госхимиздат, 1962. - 467 с.

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

101. Широв, Ю.П. Разработка и обоснование технологического процесса экструдирования ошелоченной соломы Текст.: дис. . канд. техн. наук / Ю.П. Широв М.: Машиностроение, 1972. - 184 с.

102. Шкункова, Ю. Экструдированное зерно и молочные отходы для поросят Текст. / Ю. Шкункова, Е. Кухаренко // Свиноводство 1988. - №1 - С. 14-15.

103. Щеглов, В.В. Принципы рационального использования кормов Текст. / В.В. Щеглов // Эффективное использование кормов: Сборник; сост. Т.Н. Багдасарьянц М.: Московский рабочий, 1986. - С. 13-24.

104. Экспандер для кондиционирования комбикорма Текст. / Дашевский Центр маркетинга «Экспохлеб» // Комбикормовая промышленность -1992.-№5-С. 51-53.

105. Экструдер для обработки сои и кормов Текст. // Комбикорма.- 2004. №4 - с.21.

106. Экструдеры BRONTO Текст. // Комбикорма 2004. - №6 - С. 21.

107. Экструзионная техника и технология: состояние, перспективы Текст. // Пищ. пром. 1995. - № 7 - С.4-5.

108. Экструзионная технология перспективный способ создания новых пищевых продуктов Текст. / под ред. Б.В. Карабуля // Обзор, инфор. -Кишинев : Молд-НИИНТИ, 1989. -с.1-26.

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

110. Юрьев, В.П. Физико-химические основы получения экструзионных продуктов на основе растительного сырья Текст. / В.П. Юрьев, А.Н. Богатырев //Вестник сельскохозяйственной науки 1991.-№ 12-С.43-51.137

111. Daniels, R. Break fact ceneal technology / R. Daniels // Park Ridge1.ndon, 1984. pp. 290. - Англия.

112. Ginaven and Albent H // Adams Paper trade Journal 1957-v39-p.24-27.

113. Goodson, F.J. Experiments in Extrussion / F.J. Goodson // Transactions of the British; Ceramio Society.- 1959-III. vol. 58- p. 156-157.

114. Guy, R.G.E. Extrusion and co-extrusion of cereals. In: Food Structure-Its Creation and Evaluation / R.G.E. Guy, A.W. Home; Eds. J.M.V. Blanshard, J.R. Mitchell // Butterworths: Elsevier Applied Science Publishers. - 1988. - ch.18 - pp. 331-349.

115. Haufer, A.L. The vthanical properties of extruded food foams / A.L.• Haufer, A.C. Smith // J.Mater. Sci. 1986.-21, №10. -s. 3729-3736. - Англия.

116. Judson, M. Harper Extrusion ofFoods/M. Judson- 1981. vol 1,2.

117. Kinsella, J.E. Texturized proteins, flaforing and nutrition / J.E. Kinsella // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 1978. - v. 10. - p. 147.

118. Lillford, P.J. Texturization of Proteins. In: Food Structure - Its Creation and Evaluation / P.J. Lillford; Eds. J.M.V. Blanshard, J.R. Mitchell // Butterworths: Elsevier Applied Science Publishers - 1988. - ch. 8. - pp. 355-384.

119. Melcion, J.P. La cuisson extrussion guelgues aspekts de L'evolution actuella / J.P. Melcion // Jnd cereal. 1987. - 49. - 34-44 s. - Италия.

120. Pavan Mapimpianti Spa Технология получения продуктов быстрого приготовления с использованием термопластической экструзии //

121. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование; подред. чл.-кор.РАС ХН А.Н. Богатырева и В.П. Юрьева. М. : Ступень, 1994. - С. 108-125.

122. Schneeweib, R. Die Extrusionein technologisches Vrfahren zur Herstellang Von Lebensmitteln / R. Schneeweib, E. Maack, W. Scheille // Lebensmittelindustrie. 1983. - №3. - S. 391-396.

123. Schneeweib, R. Der Lebrnsmittelextruder / R. Schneeweib, W. Schnellenc // Lebensmittelindustrie 1984. - №4. - S. 155-158.

124. Seller, K. Technische faktoren und deren bedeutung furdie extrusion von lebensmitteln / K. Seller// Gordian. - 1982. - №7-8. - s. 156-157; №9. - s. 176178; №10. s. 202-204.

125. Seller, K. Rohstoffe fur Extrudate zum Anfban vor Riegeln / K. Seller // Cordain. 1985. - №4. - S. 60-64.

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

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

128. Smith, O.B. Extrusion Cooking. In: New Protein Foods / O.B. Smith; Ed. A.M.Altschus. - London: Academic Press, 1976. -v.2. - pp. 86-121.

129. Заданные параметры Измеренные параметры Вычисленные параметры

130. Заданные параметр )ы Измеренные параметры Вычисленные параметры

131. UlO о" 7 20 11,11 25340895,86 CN оо -891447,14 -61,68 -4491504,07 -270,3 4579114,2 277,3 5,625 15,34

132. Заданные параметры Измеренные параметры Вычисленные параметры