автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса транспортирования полужидких кормосмесей объемно-вибрационным насосом дифференциального действия

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Эффективность применения влажных кормосмесей и зоотехнические требования к ним.

2.2. Способы и средства транспортирования и раздачи кормосмесей.

2.3. Экономическая эффективность транспортирования и раздачи влажных кормовых смесей.

2.4. Обзор исследований процесса транспортирования кормосмесей по трубам насосами.

2.5. Цель и задачи исследования.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ КОРМОВЫХ СМЕСЕЙ ОВЬЕМНО-ВИБРАЦИОННЫМ НАСОСОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ.'.

3.1. Обоснование кинематической схемы насоса.

3.2. Исследование кинематики насоса.

3.3. Определение подачи насоса.

3.4. Энергоемкость процесса транспортирования кормосмесей объемно-вибрационным насосом дифференциального действия.

4. ПРОГРАММ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Программа исследований.

4.2. Методика изучения физико-реологических характеристик перекачиваемых кормосмесей.

4.2.1. Физико-механические свойства компонентов смеси.

4.2.2. Определение относительной влажности смеси

4.2.3. Определение плотности смеси.

4.2.4. Методика определения потерь давления внутри трубопровода.

4.2.5. Методика определения реологических свойств смеси.

4.3. Экспериментальная установка и методика определения измеряемых величии.

4.4. Методика проведения производственных исследований.

4.5. Обработка экспериментальных данных и оценка точности результатов.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.

5.1. Работа насоса с откидными клапанами.

5.2. Работа насоса с тарельчатыми клапанами.

5.2.1. Клапаны тарельчатые с псевдосферой.

5.3. Сравнительные испытания насоса с клапанами различных типов.

5.4. Влияние амплитуды и частоты колебания подвижного цилиндра насоса на подачу, к.п.д. и коэффициент подачи.

5.5. Исследование влияния давления нагнетания, влажности и фракционного состава кормосмеси на основные характеристики насоса.

5.6. Исследование влияния подпора на характеристики насоса.

5.7. Изменение вакуума в межклапанном пространстве насоса.

5.8. Взаимосвязь факторов, оказывающих влияние на основные характеристики насоса.

5.9. Исследование процесса движения кормовых смесей по стальным трубопроводам. III

6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПЫТНЫХ

ОБРАЗЦОВ НАСОСОВ И ИХ АНАЛИЗ.

6.1. Отсеивающие эксперименты.

6.2. Описание почти стационарной области.

6.3. Анализ математической модели факторов.

7. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

7.1. Методика расчета насосной установки.

7.I.I. Методика гидравлического расчета линии транспортирования кормосмесей.

7.2. Реализация результатов исследований.

7.3. Расчет экономической эффективности.

ВЫВОДЫ.

В решениях ХХУ1 съезда КПСС, Продовольственной программе СССР предусматривается дальнейшее развитие свиноводства как наиболее скороспелой отрасли животноводства. К 1990 году намечено производить в стране свинины (в убойном весе) 7,0.7,3 млн.тонн. В выполнении поставленной задачи важную роль должна сыграть организация высокоинтенсивного свиноводства на промышленных комплексах и рекоструированных действующих фермах с машинными автоматизированными технологиями выращивания и откорма свиней влажными кормовыми смесями.

Результаты научных исследований и передовой опыт свидетельствуют, что влажное нормированное кормление является эффективным способом при производстве свинины [7, 30, 32, 44, 53, 54] .

Известно также, что процесс кормления на свиноводческих фермах является одним из наиболее трудоемких, на который приходится 30.40/о общих затрат труда по уходу за животными [92] . Поэтому разработка системы механизации кормления животных, позволяющей частично или полностью освободить человека от трудоемких операций по уходу за ними, не снижая при этом их продуктивности, является актуальной и важной задачей в развитии свиноводства.

Анализ показывает, что использование насосных установок объемно-вибрационного типа совместно с трубопроводом позволяет в значительной мере решить поставленную задачу и одновременно снизить потери кормов, улучшить санитарные условия, автоматизировать процесс, значительно увеличить количество скотомест в помещении, повысить производительность труда и раздавать кормосмеси, полностью отвечающие зоотехническим требованиям. Для широкого внедрения насосов данного типа необходимы специальные исследования, так как в литературных источниках отсутствуют рекомендации по проектированию и эксплуатации их.

Целью настоящей работы является разработка конструкции, обоснование параметров и методики расчета объемно-вибрационного насоса дифференциального действия для транспортирования полужидких кормосмесей по трубам на свиноводческих фермах.

На защиту выносятся следующие новые теоретические, научно-методические и практические результаты:

- принципиально новая конструкция насосной установки объемно-вибрационного типа дифференциального действия, защищенная авторскими свидетельствами № 703676 и Л? 994793;

- аналитическая зависимость для определения удельной энергоемкости процесса транспортирования кормосмесей влажностью 68% и выше с учетом основных параметров объемно-вибрационного насоса и физико-реологических характеристик кормосмесей;

- математические выражения для определения подачи, коэффициента подачи и к.п.д. насоса, а также потерь давления в трубопроводах диаметром 53, 80, 95, 125, 150 мм при транспортировании по ним кормосмесей влажностью 68^ и выше со скоростью от 0,2 до 4,1 м/с;

- параметры объемно-вибрационного насоса, соответствующие минимальной энергоемкости при заданной подаче;

- методика выбора основных технологических и конструктивных параметров насосной установки для перекачивания кормосмесей влажностью 68^ и выше.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры механизации животноводства Белорусской сельскохозяйственной академии по комплексной теме № 116 "Совершенствование технологии и средств механизации раздачи полужидких кормов и перекачки навоза на свиноводческих фермах промышленного типа с использованием объемно-вибрационных насосов".

Насосы данного типа включены в систему машин на 1976.1980 гг., а также на 1980.1985 гг. (шифр I.0I.54).

Выражаю глубокую признательность научному руководителю члену-корреспонденту ВАСХНИЛ, заслуженному деятелю науки и техники БССР, доктору технических наук, профессору С.И.Назарову и руководителю комплексной темы доценту, кандидату технических наук Г.П.Цыганку за помощь и ценные советы при выполнении работы.

Выводы и предложения

Комиссия считает, что система насосной раздачи с использованием насосов обьемно-вибрационного типа дифференциального действия ОЦЦ-25 при работе с тарельчатыми клапанами работоспособна и рекомендует дополнительно изготовить серн:, олчтшх промышленных образцов о .учетом устранения указаншх недостатков, т.к. они способны транспортировать полнирационн^е iropr.:o— смеси, отвечающие зоотехническим треииваеиям как по влажности, так и по физико-механпческо'ду составу. подаем /,;.;,/ \ - ЕО^ 'Ул .j. й !i Л'^л^гт л.г.

V 1 / jiu3:i.{0i л.".

ЦЫГАНОК Г.П.

ХЛР2/Ш А.Л.

Главный инсснер Горэцкого объединения "Сельхозтехника" ' " про.шозл i