автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Совершенствование процессов измельчения и смешивания для получения однородных комбикормов требуемого гранулометрического состава

На правах рукописи

ГАНИН Евгений Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И СМЕШИВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОРОДНЫХ КОМБИКОРМОВ ТРЕБУЕМОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

05.18.12. - Процессы и аппараты пищевых производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

I !

Москва 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет».

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Короткое Владислав Георгиевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Семенов Евгений Владимирович

- кандидат технических наук, доцент Огурцов Юрий Матвеевич

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства (ВНИИМС).

Защита диссертации состоится «-Zl » ^¿¿(¿tS.frJ 2005 г. в » часов на заседании диссертационного совета Д212• 148.05 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, ауд. S0X. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «МГУ 1111».

Автореферат разослан « 10 » _2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Максимов А.С.

2-OSGO

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время зкономическая ситуация в стране обуславливает интенсивное развитие небольших производств, способных быстро перестраиваться на тот . илц ин.ой вид, продукции, пользующийся спросом у потребителя. Использование передовые технологий, учитывающих такие факторы как энерго- и ресурсосбережение, возможность выпуска щирокой номенклатуры изделий, делает актуальным развитие данного направления.

Потребность в производстве недорогих комбикормов для нужд мелких и средних крестьянских и фермерских хозяйств постоянно растет. В то же время на сегодняшний день отсутствует серийный выпуск комбикормового оборудования для решения данной проблемы. Все эти факторы обуславливают необходимость разработки и использования нового оборудования, способного производить дешево, быстро и качественно, при этом оставаясь надежным, универсальным, простым в эксплуатации. ,

Наметившиеся тенденции по разработке машин, совмещающих в себе несколько процессов, делают обоснованным создание измельчающе-смешивающей машины способной производить недорогие комбикорма для собственных целей с требуемым качеством продукции.

Работа выполнена в рэмках темы ^Совершенствование биотехнических систем пищевых производств и кормоприготовления» и включена в тематику НИР ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» на 1996 - 2008 гг., номер госрегистрации 01.960.005780. ^

Цель работы. Разработка и научное обоснование,, конструкции измельчителя-смесителя обеспечивающего получение однородорх ро составу комбикормов с требуемой крупностью частиц и определения, рациональных режимов его работы. ,

Объект исследования. Процессы ^змельчеция и смешивания компонентов комбикормов в роторном цзмельчитрле-смеситед^вертикального типа. , ,,, „ i(,

Методы исследования- В работе ^пользовались аналитические, графические и экспериментальные истоды исследования. Обработка результатов исследований проводилась с помощью компьютера с процессором Pentium III. <| ,

Научная новизна заключается в следующем:

- теоретически и экспериментально подтверждена гипотеза взаимосвязи процессов разрушения с процессами- , смешивания в рабочей камере измельчителя-смесителя вертикального типа;

- в разработке математической модели взаимодействия многокомпонентной комбикормовой смеси с рабочими органами измельчителя-смесителя вертикального типа;

- разработке и экспериментальном подтверждении математической модели, учитывающей одновременно проходящие процессы измельчения и смешивания многокомпонентных смесей, позволяющей определить характеристики процесса смешивания при одновременном измельчении компонентов комбикормов, а также оптимц:

БИБЛИОТЕКА I C.I

< 99

>"ТЖ]

- в результате математической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии показателей процессов измельчения и смешивания, которые позволяют прогнозировать требуемые однородность смеси и средневзвешенный размер частиц получаемого продукта

' Практическую ценность представляют: 1 - разработано программное средство для расчета основных параметров роторных измельчителей-смесителей вертикального типа, на которое получено свидетельство об официальной регистрации в Университетском фонде алгоритмов и программ ГОУ ВПО «ОГУ»;

- конструкция лабораторного измельчителя-смесителя для исследования процессов измельчения и смешивания, защищенная патентом РФ №2246991;

- результаты оптимизации процессов измельчения и смешивания компонентов комбикорма в роторном измельчителе-смесителе вертикального типа;

- новые конструкции измельчителей-смесителей, защищенные патентами РФ №№ 2255798, 2254165, 2246992, 2259882 а также устройство по патенту №2246990;

- результаты исследования и техническая документация роторного измельчителя-смесителя вертикального типа, переданные на ОАО «Оренбургский станкозавод» г. Оренбурга для изготовления промышленного образца измельчителя-смесителя для производства комбикормов;

- полученные результаты исследования внедрены в учебный процесс в ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Апробация. Основные положения диссертации были изложены на научных конференциях: Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2003-2005), Материалах международной научно-практической конференции «Роль университетской науки в региональном сообществе» (Москва-Оренбург 2003), Тезисах всероссийского конгресса по торговле и общественному питанию «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании» (Кемерово 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Оптимизация сложных

биотехнологических систем» (Оренбург 2003), Трудах Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии «Союз науки с производством - основа длительного успеха в рыночных условиях» (Оренбург 2003), Сборниках статей молодых ученых «Перспектива» №2, №3 (Оренбург 2003-2004), Материалах всероссийской научно-практической конференции «Модернизаций образования: Проблемы, поиски, решения» (Оренбург 2004), «Перспективы развития пищевой промышленности России».

Материалы по научным результатам диссертационной работы получили дипломы лауреатов в областном конкурсе на лучшую Научно-исследовательскую работу среди молодых ученых и специалистов Оренбуржья в 2003-2004 годах. Разработанные конструкции явились лауреатами областных выставок научно-технического1 творчества молодежи «НТТМ-2003», «НТТМ-2004», «НТТМ-2005».

На защиту выносятся.

1 Результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов измельчения и смешивания материалов в роторном измельчителе-смесителе вертикального типа.

2 Методики экспериментального определения параметров возДушно-продуктового слоя; мощности, расходуемой на процессы, протекающие в рабочей камере измельчителя-смесителя; определения параметров процессов измельчения и смешивания и степени их влияния на качество получаемого продукта.

3 Новые конструкторские решения измельчителей-смесителей.

4 Программное средство для расчета параметров процессов измельчения и смешивания компонентов комбикормов в рОторном измельчителе-смесителе вертикального типа.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 25 рабо+, в том числе: 3 статьи в научных журналах, 6 патентов РФ, 2 статьи депонированы в ВИНИТИ, на научных конференциях опубликовано 14 материалов и тезисов докладов.

Внедрение. На ОАО «Оренбургский станкозавод» г. Оренбурга переданы разработанные по результатам исследований пакеты конструкторской документации на роторный измельчитель-смеситель компонентов комбикормов для малы>^ и средних фермерских хозяйств. Ведутся работы по внедрению измельчителей-смесителей в серийное производство. Результаты исследований используются в учебном процессе.

Объем работы. Работа состоит из введения, пятИ глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 182 страницы, в том числе: 46 страниц с рисунками и фотографиями, 17 страниц списка литературы из 179 наименований (из них 18 иностранных) и 59 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены теоретические основы процесса разрушения твердых материалов, зерновых культур и других видов сырья, применяемых в зерноперерабатывающей промышленности. Проведен анализ конструктивных особенностей и режимов работы измельчающих машин, а также представлены классификация машин для измельчения различных материалов.

На основании обзора сделан вывод, что основными измельчителями зерна при производстве кормов являются молотковые и роторные дробилки.

Рассмотрены существующие предложения исследовать процесс измельчения с позиций теории удара. Установлено, что основной упор сделан на изучение измельчения единичной зерновки, а свойства воздушно-продуктового слоя исследованы неполно.

Приведена структура парка комбикормовых дробилок, выпускаемых как в нашей стране, так и за рубежом, и направления их совершенствования. Показана тенденция использования конструкций дробилок с вертикальным рабочим валом, в которых рабочий процесс организован с наибольшей эффективностью за счет более полного использования энергии ударов рабочих органов Отмечена потребность в измельчителях небольшой производительности для фермерских хозяйств, созданных с учетом всех современных достижений в области измельчения.

Кратко изложено состояние процесса смешивания кормовых смесей и дан анализ конструктивных особенностей смесителей и факторов, влияющих на процесс смешивания. Рассмотрены конструкции измельчителей-смесителей и средств их математического описания.

В соответствии с поставленной целью работы и проведенным анализом состояния вопроса сформулированы следующие задачи исследования:

1 Выработать представления о процессах измельчения и смешивания многокомпонентных смесей и их совместного математического описания; определить основные конструктивные параметры, влияющие на процессы измельчения и смешивания компонентов комбикормов.

2 Разработать математическую модель процесса измельчения и смешивания многокомпонентной комбикормовой смеси, описывающую взаимодействие воздушно-продуктового слоя компонентов с рабочими органами измельчающе-смешивающей машины, а также математическую модель процесса смешивания при одновременном измельчении компонентов смеси исследуемого измельчителя-смесителя.

3 Провести идентификацию и верификацию математической модели процесса измельчения-смешивания многокомпонентных комбикормовых смесей.

4 Разработать программное средство, реализующее математическую модель, позволяющее вычислить основные параметры процессов измельчения и смешивания, а также определять основные характеристики процессов.

5 Выявить с помощью экспериментальных исследований рациональные

режимы работы созданной измельчающе-смешивающей машины и провести оптимизацию проходящих процессов.

6 Предложить новые конструкции измельчителей-смесителей для производства комбикормов и определить экономическую эффективность от использования разработанной машины.

Во второй главе проводится аналитическое исследование процесса взаимодействия многокомпонентных комбикормовых смесей с рабочими органами измельчителя-смесителя и осуществляется построение математической модели процесса смешивания при одновременном измельчении многокомпонентных смесей. Предлагается алгоритм, реализующий математическую модель.

Рабочее пространство роторного измельчителя-смесителя вертикального типа рассматривается как система, состоящая из двух подсистем: подсистемы воздушно-вихревой зоны и подсистемы воздушно-продуктовой слоя. Физически между ними имеется разделительная поверхность радиуса га.

Создание математической модели взаимодействия воздушно-продуктового слоя многокомпонентной смеси с рабочими органами измельчающе-смешивающей машины основано на построении поля скоростей воздуха и продукта в рабочей камере измельчителя-смесителя, используя понятия приведенного радиуса 7 и приведенной угловой скорости со :

_ г _ со

г=-, СО — -, (1)

га

где г - текущий радиус; га - радиус внутренней границы воздушно-продукгового слоя; со - угловая скорость потока; 6)$ - угловая скорость ротора измельчителя-смесителя.

В подсистеме воздушно-вихревой зоны скорости можно описать зависимостью в виде степенного ряда по степеням приведенного радиуса

V, (г) = + у/2 Г2 + ц/ъТ + у/4 );' 0 < г < 1. (2)

В подсистеме воздушно-продуктового слоя зависимость для скорости имеет вид

(3,

Неизвестные коэффициенты полинома ц/^.ц/^ найдены из граничных условий:

приг" = 0: й) = 1;^--0, (4)

с!г

и равны ^з = 0, у/4 = 1

Коэффициенты полинома у/у и найдены, используя условие

непрерывности профилей скорости на границе двух областей до второй производной включительно:

¿/VI ¿у? <1 VI с1 V?

и равны ='0,8; ц/2 = -1,5.

Полученное решение позволяет определить распределение скоростей в воздушно-вихревой зоне

\{(г) = г(0,&Г2 -15Г2 +1). (6)

Распределение скоростей в воздушно-продуктовом слое имеет вид

- /_\ К

С'' ) = (7).

где К - константа, численно равная приведенной скорости воздушно-продуктового слоя У2 (Г) на его внутренней границе, то есть при значении

приведенного радиуса Т = 1;

Абсолютные значения скоростей потока определяют угловая скорость вращения ротора (0$ и радиус границы воздушно-продуктового слоя га (рисунок 1).

1 - воздушно-вихревая зона, 2 - воздушно-продуктовый' слой, 3 - стенка рабочей камеры, 4 - лопасть рабочего органа.

Рисунок 1 - Схема взаимодействия ротора с воздушно-вихревой зоной и воздушно-продуктовым слоем.

Неизвестное значение радиуса га может быть найдено из уравнения равновесия воздушного слоя в воздушно-вихревой зоне

Мх-Ма= 0, ' / (8)

где М| - момент сопротивления среды движению ротора в воздушно-вихревой зоне; Ма - момент сил гидравлического сопротивления на границе воздушно-вихревой зоны и воздушно-продуктового слоя.

Если скорость обтекания лопасти воздушным потоком щ выразить как разность скорости лопасти и окружной скорости потока на радиусе г

щ(г) = а>0г-\1(г), (9)

Тогда крутящий момент на лопастях рабочих органов от сил сопротивления Р\ движению лопасти в воздушно-вихревой зоне на элементарном участке протяженностью <Лг для радиально расположенной лопасти высотой Ил :

йМ1 = Р1 гс1г = Р^Г\пгс1г, (10)

где - коэффициент гидравлического сопротивления движению лопасти в воздушно-вихревом слое; /г,-высота лопасти; рх - плотность воздуха.

Момент сил гидравлического сопротивления на границе воздушно-вихревой зоны и воздушно-продуктового слоя, то есть при Т-1, можно определить выражением:

М а=2п НГдТа, (11)

где Н - осевая протяженность рабочей зоны измельчителя-смесителя;

( с1со)

т = /л —г- - напряжение сдвига на границе воздушно-вихревой зоны и

V & )

воздушно-продуктового слоя; ц - абсолютная вязкость воздуха.

Подставив в (8) проинтегрированные выражения (10) и (11), получаем

Га=А.31 (12)

где А - коэффициент, зависящий только от геометрии ротора, гп -количество рабочих органов на роторе, гд - количество лопастей на рабочем органе ротора.

Уравнение (8) является уравнением внутренней характеристики подсистемы воздушно-вихревого слоя.

Основным уравнением внутренней характеристики подсистемь воздушно-продуктового слоя является уравнение баланса мощности сил действующих в этом слое, которое', если пренебречь влиянием торцевых стено> рабочего пространства, имеет вид

где - мощность, передаваемая ротором непосредственно воздушно-

продуктовому слою; - мощность, передаваемая через границу воздушно-продуктового слоя и воздушно-вихревой зоны; Nст —мощность, выделяемая воздушно-продуктовым слоем при трении о стенку рабочей камеры

9

измельчителя^смесителя; Мис - мощность, затрачиваемая непосредственно на процессы измельчения и смешивания.

Мощности, расходуемые на процессы измельчения и смешивания в рабочей камере измельчителя-смесителя, могут быть определены из выражения

7У=М-со0. (14)

Мощность определим, рассмотрев движение ротора в слое

ньютоновской жидкости (рисунок 1).

Скорость обтекания лопасти воздушно-продуктовым слоем:

и2(г) = о0г-\2(г). (15

Мощность, передаваемая ротором непосредственно воздушно-продуктовому слою, равна

n р рс<4га •^2 = гп$2р-

8

Г4 +<ХК(К\Х\7Ц +1)-1

(16)

А. £ 9а„

Где £2о = ~~'~ ~ коэффициент гидравлического

п

сопротивления движению ротора в воздушно-продуктовом слое; рс - средняя плотность воздушно-продуктового слоя.

Мощность Nа определяется с помощью уравнения (11) с учетом (14).

Мощность сил трения о стенку рабочей камеры Nст определена выражением

_ 71Нрсс2стК3со1^ 14 ст о >1 ' I

Г

'с

где с2ст — коэффициент гидравлического сопротивления корпуса измельчителя-смесителя вращению воздушно-продуктового слоя; Vс -окружная скорость воздушно-продуктового слоя при г -гс.

Определение четырех слагаемых уравнения (13) позволяет вычислить четвертое слагаемое - величину мощности, затрачиваемой непосредственно на процессы измельчения и смешивания компонентов комбикормов

При построении математической модели процесса смешиванш компонентов комбикормов при их одновременном измельчении воспользуемс> системой дифференциальных уравнений акад. Кафаровым В.В., полученные ил* на основе теории марковских процессов, а также предложенной им гипотезе с том, «что всякую многокомпонентную смесь можно рассматривать ка* результат смешивания двух компонентов, повторенных определенное число» запишем дифференциальные уравнения изменения концентраций компонента! смеси А и В во времени:

сл~тА)

Л

• ¿(с„-тн) Л

Ьл- ™л)2-оа] (1В)

-ке>" | (сн - (19)

10

где к - константа изменения скорости процесса смешивания, сА,сн-относительные концентрации компонентов А и В. тА,тн -

математические ожидания концентраций компонентов А и В, соответствующие рецептурному значению концентрации компонента в смеси; Ол,Он-дисперсии, характеризующие незавершенность процесса смешивания; у - параметр, характеризующий скорость измельчения частиц компонента;

Уравнения (18) и (19) характеризуют изменение концентраций компонентов А и В в рабочем объеме измельчителя-смесителя.' Однако в промышленной практике оценка состояния смеси проводится по выборке из определенного числа проб, а смесь используется в виде отдельных порций для приготовления кормов. Поэтому запишем уравнение для одного из компонентов при выборке из п1 проб, взятых в п произвольно выбранных точках в объеме измельчителя-смесителя при / параллельных испытаниях в каждой точке, и получим систему уравнений:

сл \ с ~~ щ )

--т)2 +£>у] / = 1,2,'...,«; } = 1,2,..„7 . (20)

Перейдем от концентраций к выборочным дисперсиям, через которую оцениваем качество смеси. Полагаем, что в каждой выделенной точке при её движении внутри рабочей камеры процесс перераспределения осуществляется с одинаковой интенсивностью Тогда просуммируем систему уравнений (20) по п точкам и / испытаниям и полученное у равнение разделим на п1, тогда:

После преобразований уравнение (21) примет вид

= (22)

ш

2

где сг - выборочная дисперсия концентрации компонента в смеси;

2

<г£ - дисперсия характеризующая сегрегацию смеси.

Полагаем, что между дисперсией процесса распределения и сегрегации имеется линейная связь, определяемая соотношением

а2н -а2 =Л(ас -а2нс), (23)

•у

где сг„ - начальная дисперсия концентрации компонента при 1=0;

X - коэффициент пропорциональности;

2

сг„с- начальная дисперсия сегрегации

В практике исследования процессов смешивания обычно используют

2

дисперсии, промасштабированные через сТн, которые рассчитываются По

■ I

соотношению:

<гЗ= с •(!-с), (24)

где с - концентрация компонента.

Используя начальные условия при / —> 0 сгн =1, анс = 0 , / —» оо <т2 = сг2 = <7„. Тогда из (23) найдем при / = О

<т2=0

г2) А.

при

(25)

(26)

- .V. / , , , (27)

После разделения переменных и с учетом того, что критерием оценки качества смеси принята неоднородность смешивания, определяемая по (3.4) после соответствующего преобразования получим математическую зависимость для определения качества смешивания компонентов в рабочей камере измельчителя-смесителя

/ / __ч

/ \ / \ I 2ку[п1 V,

Г/7+1ГГР_1)'ехр

а при / —> оо

Л = (1-<т2)/ст2. С учетом (26) уравнение (22) приводится к виду

при измельчении

V = V,

1

У

1

2 к-Ы

У \-у1

1

(28)

с начальными условиями / -0,/ = оо,1/=^

где I/ - неоднородность смеси; Vр- предельная неоднородность, пp^

которой достигается конечное качество смеси; п - число точек отбора проб /-количество проб в каждой из п точек; /-время смешивания;/- параметр характеризующий интенсивность процесса измельчения компонентов смеси коэффициент, характеризующий интенсивность процесса смешивание компонентов смеси.

Определение основных параметров к , у и V р уравнения (28), зависящих

от режима работы и конструктивных особенностей измельчителя-смесителя, позволяет идентифицировать и верифицировать математическую модель процесса смешивания при одновременном измельчении многокомпонентной смеси компонентов комбикормов.

В третьей главе изложены программа и методики экспериментальных исследований; описаны экспериментальная установка, приборы и оборудование, применяемые при исследованиях; представлено программное обеспечение, используемое для оценки адекватности полученных данных и проведения оптимизации измельчителя-смесителя.

Описана конструкция лабораторной установки, на которую получен патент на изобретение РФ № 2246991 (рисунок 2)

Измельчитель-смеситель позволяет исследовать процесс измельчения и смешивания смесей компонентов комбикорма при различных количествах и

12

конфигурациях рабочих органов, изменять скорость вращения ротора," крутящий момент создаваемый на валу ротора, динамическое давление на стенку рабочей камеры, применять различные по количеству комбикормовые смеси, вести отбор проб смеси из любой точки пространства рабочей камеры машины.

плита; 5 - бункера; 6 - дозатор контрольного компонента; 7 - выходной патрубок; 8 - стакан; 8 - корпус подшипникового узла; 10 - рукава; 11 -приводной шкив

Рисунок 2 - Экспериментальная лабораторная установка

При проведении исследовании процесса измельчения и смешивания использовались: бункера (от 2 до 4-х) емкостью 5 кг; весы ВЛК-500-М с диапазоном взвешивания от 0 до 500 г с ценой деления 0,1 г и погрешностью ± 20 мг; весы ПетВес-300; 8-ми канальный АЦП ЬС-212, подключенный к ЭВМ РС; пульт управления на тиристорном преобразователе; тензодатчики 2ПКБ-100; амперметр Э8030, ваттметр Д539 ГОСТ 8476-60; набор сит с отверстиями диаметром соответственно 5, 4, 3, 2, 1 мм; рассев-анализатор РА-5М, установку для тарировки тензометрических датчиков, натрийселективный электрод ЭСЛ-51-07, хлор-серебряный насыщенный электрод образцовый 2-го разряда(ГОСТ 17792), иономер И-130М.

Предложены .следующие методики определения внутренних величин модели. Радиус внутренней границы воздушно-продуктового слоя га

13

опредблял'и визуально, наблюдая слой сквозь прозрачную верхнюю крышку с нанесенной на нее градуированной шкалой Скорость слоя \с рассчитывается аналитически с помощью формулы (7).

Измерение результирующего давления рс на стенку рабочей камеры при измельчении компонентов комбикорма можно определить экспериментальным путем через измерение динамической деформации, возникающей на стенке рабочей камеры при работе лабораторной установки.

Тарировку измерительной системы производили нагружением обечайки избыточным фиксированным давлением на специально разработанной установке и контролировали посредством манометра. На экране монитора компьютера наблюдали изменение тарировочных кривых в реальном времени. При этом одновременно происходила запись числовых данных в файл на жесткий диск компьютера.

Плотность слоя вычисляли с использованием формулы:

]_кг

Рс=Р = £,Е-г, (29)

2К2

где е,- деформация полученная на основании экспериментальных

г

данных; Е - модуль Юнга; К - —— отношение внутреннего радиуса обечайки

Г2

к его наружному радиусу.

Значение мощности затрачиваемой непосредственно на процессы измельчения и смешивания Ыис многокомпонентных смесей компонентов комбикормов находили из уравнения (13) при подстановке всей известных мощностей выделяемых в процессе измельчения-смешивания.

Методика определения коэффициентов гидравлических сопротивлений -следующая: коэффициент гидравлического сопротивления движению рогора в воздуЖйо-вихревой зоне £1р определили из уравйения равновесия воздушного слоя в воздушно-вихревой зоне (8) при подстановке в него всех известных и экспериментально полученных величин; коэффициент гидравлического сопротивления движению ротора в воздушно-продуктовом слое ¿¡¡р определили из формулы (15) при подстановке в нее экспериментально полученных значений' параметров воздушно-продуктового слоя; коэффициент гидравлического сопротивления боковой поверхности измельчителя-смесителя движению воздушно-продуктового слоя С2ст определен зависимостью

Мк ~ с2 ст=—-т—ГТ> где к ~ кРУтяЩии момент, определяемый

ЯГ НрсК1а>1г; экспериментально.

Методика определения параметров математической модели' процесса измельчения-смешивания (28) - сводится к определению значения коэффициента интенсивности процесса смешивания к и значении параметра интенсивности процесса 'измельчения у, 'по полученным экспериментальным значениям коэффициента неоднородности смеси V,, для заданного промежутка

14

времени, а также значения предельной неоднородности vp, при которой достигается конечное качество смеси для определенных конструктивно-режимных параметров измельчителя-смесителя.

Для определения параметров математической модели процесса смешивания при'одновременном измельчении компонентов комбикормов (28) была разработанной программа «Измельчитель-смеситель», написанная на языке Microsoft Visual Basic 6.3 (Version 9108), позволяющая рассчитать неизвестные внутренние величины модели - к и у„ а также определить основные характеристики процессов измельчения и смешивания.

Особенностью разработанного программного средства является возможность прямого и обратного счета технологических параметров процесса измельчения-смешивания при имитационных расчетах. А именно, определив основные характеристики процессов измельчения и смешивания можно получить значения внутренних величин модели (28) у„ к, при определенных конструктивно-технологических параметрах процесса. И, зная регрессионные уравнения параметров процесса измельчения и смешивания у„ к„ можно ориентировочно получить значения крупности (степени измельчения) и однородности смеси (коэффициента v) получаемого комбикорма для заданного времени цикла работы машины при определенных конструктивных ограничениях процесса измельчения-смешивания в рабочей камере роторного измельчителя-смесителя вертикального типа.

Теоретическую производительность измельчителя-смесителя определяли по формуле:

0Т= 3600-^-кг/ч, (30)

где тп - масса порции компонентов, загруженных в рабочую камер> измельчителя-смесителя кг; t - время работы цикла машины, с.

Энергоемкость процесса измельчения-смешивания рассчитывается по следующей формуле:

wyd= р хх , (31)

Wir

где Nр = MpCùQ- мощность на роторе измельчителя-смесителя, кВт; Nxx - мощность электродвигателя на холостом ходу установки, кВт; QT -производительность процесса измельчения, кг/ч.

Статистическая обработка результатов экспериментов и проверка адекватности полученных уравнений осуществлена средствами электронных таблиц Excel ХР и статистического пакета STADIA 6.0.

В четвертой главе показаны результаты проведенных экспериментальных исследований и оптимизационных изысканий.

Экспериментальная часть работы состоит из двух разделов: 'поискового эксперимента и основного эксперимента - идентификации и верификации модели.

Программа поискового исследования предусматривала сравнительные экспериментальные исследования различных схем конструкций рабочих

15

органов изМельчителя-смесителя, влияние их на изменение параметров процессов 'измельчения и смешивания, таких как: средневзвешенный размер готового продукта, коэффициент неоднородности смеси - компонентов комбикормов и удельной энергоемкости расходуемой на процессы. Анализ полученных результатов показывает, что наиболее рациональными являются схемы №1, №2, №3, т.к. при таком расположении рабочих органов средневзвешенный размер частиц готового продукта dtp и коэффициент неоднородности распределения контрольного компонента в смеси v лежали в допустимых пределах.

На первом этапе экспериментальных исследований изучался вопрос об эффективности процесса измельчения и характера его протекания, а также энергетических показателей в исследуемом лабораторном измельчителе-смесителе вертикального гипа. В качестве исходного материала при исследовании процесса измельчения использовалось зерно ячменя со средневзвешенным размером частиц dLp= 3,87 мм и влажностью V = 13,7%.

Для проведения экспериментальных исследований процесса измельчения использовалась схема №1. Зазор между нижней частью нижнего рабочего органа и днищем фиксировался и был равен - 3 мм, зазор между торцом рабочих qpraHOB и стенкой рабочей камеры был равен 5 мм. Скорость вращения ротора варьировалась в диапазоне от 250 до 550 рад/с, время цикла от 15 до 120 с. Масса порции измельчаемого продукта составила 2 кг.

В результате были получены зависимости изменения средневзвешенного размера частиц и степени измельчения продукта, а также зависимости расхода полезной мощности и удепьной энергоемкости от величины загрузки и различной угловой скорости вращения ротора измельчителя-смесителя. Представлены также зависимости расхода энергии на холостой ход и изменения удельных затрат энергии на процессы при разной крупности измельчения и различной теоретической производительности измельчителя-смесителя.

Изучение процесса смешивания в лабораторной установке проводили с применением смеси компонентов, используемой для приготовления полнорационных комбикормов для КРС в соответствии с ГОСТ 9268-70. Данная смесь состояла из ячменя - 45,22%; пшеницы - 22%;огруби пшеничные -27,3 %; овес - 4%;соль - 0,5; зерносмесь - 1 %. Конструктивно-технологические параметры оставались неизменными.

Представлены зависимости изменения коэффициента неоднородности смеси компонентов комбикормов от времени цикла работы установки при различной величине загрузки измельчителя-смесителя и различной угловой ско^Ьсти вращения ротора. Изучено влияние изменения коэффициента неоднородности распределения контрольного компонента от его концентрации, влажности основного компонента, удельной энергоемкости процесса смешивания при различной теоретической производительности измельчителя-смесителя. Проведено сравнение эффективности процесса смешивания и оптимального времени достижения однородности смеси компонентов комбикормов разработанного измельчителя-смесителя и смесителя ВИЭСХ.

Для совокупного исследования процессов измельчения и смешивании были проведены экспериментальные исследования процессов с используемой

16

смесью для приготовления полнорационных комбикормов для КРС в соответствии с ГОСТ 9268-70.

Рисунок 3 - Зависимости изменения степени измельчения Я и коэффициента неоднородности г смеси компонентов комбикормов от времени цикла работы при различной величине загрузки измельчителя-смесителя. ,

На рисунке 3 представлены полученные зависимости процессов измельчения и смешивания: степени измельчения Я и коэффициента неоднородности у смеси компонентов комбикормов от времени цикла работы при различной величине загрузки и различной частоте вращения измельчителя-смесителя Из графиков видно, что, тенденции изменения показателей процессов измельчения и смешивания с течением времени, имеет место различный характер: степень измельчения с течением времени растет практически линейно, а степень смешиваний монотонно 1 убывает по экспоненциальной зависимости, что подтверждает аналитические закономерности исследования характера изменения кинетики процесса смешивания при одновременной измельчении компонентов комбикормов:

Полученные графические зависимости позволяют выявить эффективные режимы работы измельчителя-смесителя, для производства кормовых смесей и комбикормов, в зависимости от технологии их приготовления.

Для идентификации и верификации математической модели процесса измельчения и смешивания была поставлена серия параллельных экспериментов по измельчению-смешиванию' принятой смеси компонентов комбикормов.

В измельчитель-смеситель компоненты загружались по порядку в зависимости от удельного веса, начиная с компонента с меньшим удельным весом После загрузки машины компонентами включался привод, и осуществлялся процесс измельчения-смешивания по принятой программе Через заданные промежутки времени измельчитель-смеситель останавливался и из объема смеси в равномерно расположенных точках (п = 9) отбирали пробы в трехкратной првторности 1=3. Пробы отбирались точечным способом

17

пробоотборником по ГОСТ 13496.0-80 в соответствии с методикой изложенной в главе 3. Отбор проб проводился через различные промежутки времени. Промежутки между отбором проб составляли 15. 30, 60, 90, 120 с. Причем эти промежутки связаны с режимом работы измельчителя-смесителя и физико-механическими характеристиками смеси компонентов комбикормов. Контрольный компонент (NaCI) вводился в весовом отношении Т50. Масса порции загружаемых компонентов во всех опытов составляла 1,5, 2 и 3 кг. Частота вращения ротора варьировалась от 250 до 450 рад/с.

Обработка полученных данных средствами Excel ХР показала, что наилучшим образом параметры процессов измельчения и смешивания аппроксимируют регрессионные зависимости следующего вида

Для параметра скорости измельчения у, зависимость имеет вид:

у=2,240 '04 т -0506l.vv(10'2671.2 °»^x022gS9-i 06167 (32)

при коэффициенте детерминации R2= 0,84.

Для коэффициента интенсивности процесса смешивания к зависимость имеет вид:

k=4,95'!0 -07т °-иЧ , (33)

при коэффициенте детерминации R2= 0,95.

Обработка результатов апроксимации коэффициентов гидравлических сопротивлений дала следующие результаты.

Коэффициент гидравлического сопротивления движению ротора в воздушно-вихревой зоне

4,р = 0,0286 hm 0 5846>vV'-0481 2 -°-'699, (34)

Коэффициент гидравлического сопротивления движению ротора в воздушно-продуктовом слое ^

-'•6338<V0-2'2533-z 0 245VC '-<«V4'434\ (35) Коэффициент гидравлического сопротивления боковой поверхности обечайки движению воздушно-продуктового слоя с2ст

-п 1 с ? Л „„ 0,3035 ,,, -0,6064 , 0,2434 -0,4934. -2,1909 ,, -1,611 /1/-\

С2Ст=0,2539'т >wQ .z «гс >Уа <vc . (36) В качестве показателей процессов по которым проводили верификацию математической модели были выбраны: коэффициент неоднородности смеси компонентов комбикормов v, мощность, затрачиваемая на процесс изметьчения и смешивания Nuc и удельная энергоемкость процесса Wy<).

Ввиду того, что исследуемые данные распределены по нормальному закону для идентификации были использованы параметрические тесты и, соответственно, параметрические критерии оценки исследуемых выборок, встроенные в ППП Stadia 6.0 basic: критерий Фишера для двух выборок, критерий Стьюдента и Стьюдент для парных данных. Кроме того, для каждой статистики вычисляется уровень значимости Р соответствующей нулевой гипотезы.

Для значения коэффициента неоднородности смеси компонентов комбикормов v получены следующие значения коэффициентов:

Статистика Фишера=1,04, ,значимость=0.443 при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степени свободы равной 59,59; статистика Стьюдента =0,21, значимость=0,828 при значимости нулевой гипотезы равной нулю и

18

степенью свободы равной 118; Стьюдент для парных данных^О^б, значимость=0,511, при значимости нулевой гипотезы равной нулю и стегтйнью свободы равной 118.

Для величины Nuc получены следующие значения коэффициентов: Статистика Фишера=1,12, значимость^,0321 при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степени свободы равной 35,35; статистика Стьюдента=0,0493, значимость=0,96 при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степенью свободы равной 70; Стьюдент для парных данных=0,43, значимость=0,673, при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степенью свободы равной 35.

Для величины И\0 получены следующие значения коэффициентов: Статистика Фишера=1,1, значимость=0,39 при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степени свободы равной 35,35; статистика Стьюдента=0.0433, значимость=0,965 при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степенью свободы равной 70; Стьюдент для парных данных=0,322, значимость=0,748, при значимости нулевой гипотезы равной нулю и степенью свободы равной 35.

Оценивая полученные значения показателей процессов верифицированных величин, можно говорить об имеющейся сходимости между исследуемыми данными.

В пятой главе произведен расчет регрессионных уравнений критериев оценки процесса измельчения-смешивания и произведена оптимизация исследуемого процесса. Также сделан расчет экономической эффективности от внедрения измельчителя-смесителя в линию по производству комбикормов.

Критериями оценки влияния различных факторов на исследуемый процесс являются: средневзвешенный размер готового продукта dcv, мм; коэффициент неоднородности получаемой смеси компонентов комбикормов v, %; удельный расход энергии на проведении процессов измельчения и смешивания W>lh Вт'ч/кг.

Основными факторами, влияющими на конечный результат реализации процесса измельчения и смешивания, являются: масса порции загружаемой в измельчитель-смеситель *,, кг; частота вращения ротора хг, рад/с; время цикла работы измельчителя-смесителя х3, с; суммарная площадь рабочих органов ротора измельчителя-смесителя х4, мм2.

В результате статистической обработки экспериментальных данных были получены уравнения регрессии, адекватно описывающие данный процесс под влиянием исследуемых факторов.

Для средневзвешенного размера частиц готового продукта: dcp = 1,14 - 0,21 х, +0,\7хг -0,93*3 ~0,22*4 -0,1х,х: + + 0,04 х2*, - 0,07 х,*, + 0,06 *(*л - 0,07 х2х4 - 0,07х,х2*4 -- 0,09 х2х,х4 + 0,15 х22 + 0,3 х\ + 0,28 х24 (37) Для коэффициента неоднородности смеси: v = 8,01 - 1,56 л, + 0,65 х2 - 14,93*3 -2,32*4 -0,77*2*, -+ 1,17*,*, + 0,86 х2х4 1,53 *,2 + 1,96 х2 + 8,54 х\ + 3,4 *42 (38)

Для удельных энергозатрат-

И^,,, == 3,73 + 1,18д-, - 0,38^2 + 3,25 + 0,62*4 + 0,97*,.*, +

+ 0,23х,хл - 0,380,22х2х, + 0,47 х^х, + 0,29дг,2 +0,32х32 (39)

Задача оптимизации сводилась к следующему- найти такие режимы работы измельчителя-смесителя, которые бы в широком диапазоне изменения входных параметров составляли минимальные удельные энергозатраты при требуемой однородности полученной смеси и требуемой крупности частиц соответствующие выбранной рецептуре комбикорма для КРС (ГОСТ 9268-70).

Решение^скали графоаналитическим способом.

Приведенные зависимости представленные на рисунке 4 однородности смеси, средневзвешенного размера частиц готового продукта и удельной энергоемкости процесса измельчения и смешивания, наглядно показывают, что минимальный удельный расход энергии, расходуемой на процессы измельчения и смешивания компонентов комбикормов при значениях коэффициента неоднородности смеси (V = 6...7%) и крупности частиц

XI

Рисунок 4 - Совмещенные проекции поверхностей средневзвещенного размера частиц готового продукта dcp, значения коэффициента неоднородности v и удельных энергозатрат процесса Wu, на плоскость х,д;г(а)т) при *,(<) и х, (S) - const

Решение задачи оптимизации определило выбор оптимальных режимов исследуемого процесса: частота вращения ротора измельчителя-смесителя со -415 рая/с, теоретическая производительность QT = 141,6 кг/ч, оптимальное время цикла работы измельчителя-смесителя t = 60с и суммарной площади рабочих органов ротора измельчителя-смесителя составляющей S = 1 1088 мм2.

По результатам математического исследований были предложены новые конструкции смесителя-измельчителя и измельчителей-смесителей, защищенные патентами РФ №№, 2255798, 2254165, 2246992, 2259882, а также предложено устройство для подготовки материала к переработке по патенту №2246990.

Проведен расчет экономической эффективности измельчителя-смесителя, спроектированного по результатам проведенных исследований, с использованием разработанного программного средства. Срок его окупаемости меньше года с учетом вложений в разработку программного средства.

В Приложениях представлены описание программного средства, патенты, акты внедрения, дипломы лауреатов конкурсов НИР молодых ученых и специалистов Оренбуржья.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ , ,

1 Проведенный анализ основных направлений конструктивно-технологического совершенствования машин для производства комбикормов показал перспективность развития и применения машин невысокой производительности для малых и средних фермерских хозяйств.

2 Проведены теоретические исследования процесса взаимодействия продукта с рабочими органами измельчителя-смесителя и разработана методика расчета его основных параметров. Предложено уравнение для ' определения мощности затрачиваемой на процессы измельчения и смешивания компонентов комбикормов.

3 Получены аналитические зависимости коэффициента неоднородности ,, процесса смешивания при одновременном измельчении компонентов комбикормовой смеси в зависимости от конструктивно-кинематич-еских параметров измельчителя-смесителя.

4 Проведены комплексные экспериментальные исследования процессов измельчения и смешивания на созданной для этого лабораторной установке (патенту РФ №2246991), в результате которых установлены рациональные режимы работы и схемы конфигурации рабочих органов разработанного измельчителя-смесителя. • Ч ,

5 Для полной идентификации математической модели на основе экспериментальных исследований определены , аппроксимирующие зависимости, для параметров процессов измельчения и смешивания: параметра скорости измельчения у, и коэффициента интенсивности процесса смешивания Л, а также коэффициентов гидравлического сопротивления: коэффициента гидравлического сопротивления движению ротора в воздушно-вихревой зоне 41Р\ коэффициента гидравлического сопротивления движению ротора в воздушно-продуктовом слое 1;2р\ коэффициента гидравлического сопротивления боковой поверхности обечайки движению воздушно-продуктового слоя с2ип-

6 Верификация математической модели по трем показателям процесса измельчения и смешивания: коэффициента неоднородности смеЬи компонентов ' комбикормов V, описанного с достоверностью 0,97, мощности затрачиваемой -н^" процесс измельчения и смешивания оййёанной с достоверностью Ф,96' и

удельной энергоемкости процессов Wy„, описанной с достоверностью 0,89, показала хорошее описание математической моделью реального процесса, проходящего в рабочей камере измельчителя-смесителя.

7 Разработанный алгоритм и программное средство позволяют в широком диапазоне изменения свойств исходного сырья, геометрических и кинематических параметров измельчителя-смесителя определять основные параметры процесса измельчения и смешивания компонентов комбикормов.

8 С использованием средств математического планирования эксперимента получен^ уравнения регрессии показателей процесса измельчения и смешивания: средневзвешенного размера частиц готового продукта dcр, коэффициента неоднородности получаемой смеси v и удельных энергозатрат процесса Wy„, адекватно описывающие данный процесс.

9 Решение задачи оптимизации процесса измельчения и смешивания компонентов комбикормов позволило определить оптимальные параметры процесса в рассматриваемой конструкции роторного измельчителя-смесителя вертикального типа: угловая скорость вращения ротора измельчителя-смесителя со =415 рад/с, теоретическая производительность измельчителя-смесителя 0Т= 141,6 кг/ч, при оптимальном времени цикла работы машины / = 60 с. и суммарной площади рабочих органов ротора измельчителя-смесителя составляющей S = 11088 мм2.

10 По результатам проведенных исследований предложены новые технические решения измельчителей-смесителей (патенты РФ №№ 2255798, 2254165, 2246992, 2259882), а также устройство для подготовки зернового материала к переработке (патент РФ №2246990).

11 Основные результаты работы, принятые к практической реализации, являются экономически выгодными, так как расчет внедрения разработанного измельчителя-смесителя в линию по производству комбикормов для малых и средних фермерских хозяйств показал, что чистый дисконтированный доход положительный, индекс доходности больше единицы, и срок окупаемости меньше одного года.

Список литературы, опубликованной по материалам диссертации

1 Ганин Е.В. Исследование процесса смешивания с одновременным измельчением сыпучей кормовой массы. Перспектива. Сборник статей молодых ученых № 3. Оренбург: ГОУ ВПО ОГУ, 2004. - 301 с. С. 296-301.

2 Ганин Е.В. Производство кормовых смесей с применением смешивающего-измельчающего устройства. Перспектива. Сборник статей молодых ученых № 2. Оренбург: ОГУ, 2003. - 208 с. С. 183-187.

3 Ганин Е.В., Соловых С.Ю. Универсальное смешивающе-измейьчающее устройство сыпучих' материалов Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Оренбургской области. // Сборник материалов. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2003, - С 63-64.

■ '' 4 Ганин Е.6., Соловых С.Ю. Разработка измельчакнце-смешивающей MdùlwHbi для произвбДС^ва комбикормов. // Материалы региональной научно-практической'конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области. Часть 2. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ,- 2005. -265 с. С 265. "

22

5 Ганин Е.В-., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Совершенствование методики определения качества смешения многокомпонентных смесей. // Модернизация образования: Проблемы, поиски, решения. Материалы всероссийской научно-практической конференции. В 2-х частях. 4.1. -Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004., - 404с. - С. 288.

6 Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Способы исследования гранулометрического состава сыпучего материала для изучения свойств кормовых смесей. Роль университетской науки в региональном сообществе: Материалы международной научно-практической конференции Москва-Оренбург: РИК ГОУ ОГУ,2003. - С. 224-228

7 Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Модернизация экспериментальной установки для исследования процесса ударно-истирающего измельчения зерновых продуктов. Модернизация образования: Проблемы, поиски, решения Материалы всероссийской научно-практической конференции В 2-х частях. 4.1. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004., - 404 с. - С. 289.

8 Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Предпосылки создания теории измельчения кормовых смесей Материалы региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области. Часть 2. Оренбург, РИК ГОУ ОГУ. - 2004., -224 с. С. 60-61.

9 Короткое В.Г., Антимонов C.B., Ганин Е.В., Соловых С.Ю., Холодилина Т.Н. Устройство для подготовки зернового материала к переработке. // Патент на изобретение № 2246990 от 29.07.2003 г.

10 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B. Лабораторный измельчитель-смеситель // Патент на изобретение К? 2246992 от 02.12.2003 г.

11 Короткое В Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Лабораторная установка для исследования процесса измельчения и смешивания зерновых смесей.//Патент на изобретение № 2246991 от 11.11.2003 г.

12 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Смеситель-измельчитель. // Патент на изобретение № 2255798 от 25.02.2003 г.

13 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Измельчитель-смеситель. // Патент РФ на изобретение № 2254165 от 27.01.2004 г.

14 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Дробилка-смеситель. // Патент РФ на изобретение № 2259882 от 09.04.2004т.

15 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых'С.Ю. Анализ способов оценки качества сыпучего материала и разработка устройства для исследования многокомпонентных смесей. И Депонированная рукопись № 1825-В2003. ВИНИТИ, 2003. - 8 с.

16 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Идентификация параметров продукто-воздушного слоя в измельчителе-смесителе сыпучего материала // Союз науки с производством - основа длительного успеха в рыночных условиях. Труды Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии. Выпуск 3. Оренбург: 2003.-220 с. С. 109-114.

17 Короткое В.Г , Ганин Е.В., Антимонов С.В , Соловых С.Ю Расчет мощности процесса измельчения-смешивания с учетом касательных

напряжений. Оптимизация сложных биотехнологических систем. Всероссийская научно-практическая конференция // Сборник материалов. Оренбург 2003, - С. 94-97.

18 Короткое В.Г.. Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Стенд для исследования процесса измельчения и смешения сыпучих смесей. Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании Тезисы всероссийского конгресса по торговле и общественному питанйЮ'. - Кемерово: 2003. - 281 с. С. 28-29.

19 Короткое В.Г.. Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Измельчитель-смеситель зернового материала для малых и средних фермерских хозяйств. // Информационный листок № 50-032-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

20 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Устройство для Исследования многокомпонентных смесей. // Информационный листок № 50-030-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

21 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B.. Соловых С.Ю. Моделирований процесса смешивания с одновременным измельчением кормовых СМейей. Вестник ОГУ. 2004 №5 С.138-142.

22 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С:Ю. Исследование и обоснование рабочего процесса кормоприготовительного агрегата для нужд малых и средних фермерских хозяйств // Депонированная рукопись № 608-В2004. ВИНИТИ, 2004. -17 с.

23 Короткое В.Г., Ганин Е.В., Антимонов C.B., Соловых С.Ю. Исследование процесса измельчения в рабочей камере лабораторной установки. // Перспективы развития пищевой промышленности России. Всероссийская научно-практическая конференция. Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ. - 2005, 432 с. С. 22-23. ' ' '

24 Короткое В.Г., Соловых С.Ю., Антимонов C.B., Ганин Е.В. Разработка конструкции дробилки нового типа на основании предложенной математической модели. // Союз науки с Производством - основа длительного успеха в рыночных условиях. Труды Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии. Выпуск 3. Оренбург: 2003. -220с. стр. 109114.

25 Полищук В.Ю., Короткое В.Г., Антимонов C.B., Соловых С.Ю., Ганин Е.В. Лабораторйая установка для исследования процесса измельчения зерна. // Информационный листок № 50-034-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

Подписано в печать 1.11 05. Формат 30*42 1/8. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Печ. л. 2,1. Тираж 100 экз. Заказ 286. 125080, Москва, Волоколамское ш., 11 Издательский комплекс МГУПП 25

26

*

i

f

I

I

I

I

T i

Í21794

РНБ Русский фонд

2006-4 20560

Введение

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Теоретические основы процесса измельчения зерновых продуктов

1.1.1 Исследование проблемы измельчения с позиций теории удара

1.1.2 Взаимосвязь скорости разрушающего удара зерновки со скоростью продукто-воздушного слоя

1.1.3 Параметры, характеризующие процесс измельчения и его эффективность

1.2 Анализ конструктивных особенностей измельчающих машин

1.3 Теоретические основы процесса смешивания кормовых смесей

1.4 Анализ конструктивных особенностей смесителей.

Актуальность темы.

В настоящее время экономическая ситуация в стране обуславливает интенсивное развитие небольших производств, способных быстро перестраиваться на тот или иной вид продукции, пользующийся спросом у потребителя. Использование передовых технологий, учитывающих такие факторы как энерго- и ресурсосбережение, возможность выпуска широкой номенклатуры изделий, делает актуальным развитие данного направления.

Потребность в производстве недорогих комбикормов для нужд мелких и средних крестьянских и фермерских хозяйств постоянно растет. В то же время на сегодняшний день отсутствует серийный выпуск комбикормового оборудования для решения данной проблемы. Все эти факторы обуславливают необходимость разработки и использования нового оборудования, способного производить дешево, быстро и качественно, при этом оставаясь надежным, универсальным, простым в эксплуатации.

В современных условии рыночной экономики, при производстве комбикормов, микродобавок и БВД в небольших количествах, все большее распространение получают машины многофункционального действия, сочетающие в себе два или более физических процессов воздействия на материал. При совмещении процессов измельчения и смешивания материалов на стадиях подготовки сырья, как правило, общие энергозатраты снижаются.

Наметившиеся тенденции по разработке машин, совмещающих в себе несколько процессов, делают обоснованным создание измельчающе-смешивающей машины способной производить недорогие комбикорма для собственных целей с требуемым качеством продукции.

Работа выполнена в рамках темы «Совершенствование биотехнических систем пищевых производств и кормоприготовления» и включена в тематику НИР ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» на 1996-2008 гг., номер госрегистрации 01.960.005780.

Цель работы. Разработка и научное обоснование конструкции измельчителя-смесителя обеспечивающего получение однородных по составу комбикормов с требуемой крупностью частиц и определения рациональных режимов его работы.

Задачи исследования:

1 Выработать представления о процессах измельчения и смешивания многокомпонентных смесей и их совместного математического описания; определить основные конструктивные параметры, влияющие на процессы измельчения и смешивания компонентов комбикормов.

2 Разработать математическую модель процесса измельчения и смешивания многокомпонентной комбикормовой смеси, описывающую взаимодействие воздушно-продуктового слоя компонентов с рабочими органами измельчающе-смешивающей машины, а также математическую модель процесса смешивания при одновременном измельчении компонентов смеси исследуемого измельчителя-смесителя.

3 Провести идентификацию и верификацию математических моделей процесса измельчения-смешивания многокомпонентных комбикормовых смесей.

4 Разработать программное средство, реализующее математическую модель, позволяющее вычислить основные параметры процессов измельчения и смешивания, а также определять основные характеристики процессов.

5 Выявить с помощью экспериментальных исследований рациональные режимы работы созданной измельчающе-смешивающей машины и провести оптимизацию проходящих процессов.

6 Предложить новые конструкции измельчителей-смесителей для производства комбикормов и определить экономическую эффективность от использования разработанной машины.

Объект исследования. Процессы измельчения и смешивания компонентов комбикормов в роторном измельчителе-смесителе вертикального типа.

Методы исследования. В работе использовались аналитические, графические и экспериментальные методы исследования. Обработка результатов исследований проводилась с помощью компьютера с процессором Pentium III.

Научная новизна заключается в следующем:

- теоретически и экспериментально подтверждена гипотеза взаимосвязи процессов разрушения с процессами смешивания в рабочей камере измельчителя-смесителя вертикального типа;

- предложены математические модели, учитывающие величину энергозатрат, крупность измельчаемого продукта и однородность получаемой смеси, при взаимодействии многокомпонентной комбикормовой смеси с рабочими органами измельчителя-смесителя;

- произведена оптимизация процессов измельчения и смешивания, с учетом критериев однородности, крупности получаемого продукта и энергозатрат, что позволило определить рациональные режимы работы предложенного измельчителя-смесителя;

Практическую ценность представляют:

- методика, позволяющая рассчитать показатели процесса смешивания при одновременном измельчении компонентов комбикормовой смеси;

- конструкция лабораторного измельчителя-смесителя для исследования процессов измельчения и смешивания, защищенная патентом РФ №2246991;

- результаты исследования и техническая документация роторного измельчителя-смесителя вертикального типа, переданные на ОАО «Оренбургский станкозавод» г. Оренбурга для изготовления промышленного образца измельчителя-смесителя для производства комбикормов;

- новые конструкции измельчителей-смесителей, защищенные патентами РФ №№ 2255798, 2254165, 2246992, 2259882, а также устройство по патенту №2246990;

- разработанное программное средство для расчета основных параметров роторных измельчителей-смесителей вертикального типа, на которое получено свидетельство об официальной регистрации в Университетском фонде алгоритмов и программ ГОУ ВПО «ОГУ»;

- полученные результаты исследования внедренные, в учебный процесс в ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Апробация. Основные положения диссертации были изложены на научных конференциях: Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2003-2005), Материалах международной научно-практической конференции «Роль университетской науки в региональном сообществе» (Москва-Оренбург 2003), Тезисах всероссийского конгресса по торговле и общественному питанию «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании» (Кемерово 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Оптимизация сложных биотехнологических систем» (Оренбург 2003), Трудах Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии «Союз науки с производством - основа длительного успеха в рыночных условиях» (Оренбург 2003), Сборниках статей молодых ученых «Перспектива» №2, №3 (Оренбург 2003-2004), Материалах всероссийской научно-практической конференции «Модернизация образования: Проблемы, поиски, решения» (Оренбург 2004), «Перспективы развития пищевой промышленности России».

Материалы по научным результатам диссертационной работы получили дипломы лауреатов в областном конкурсе на лучшую научно-исследовательскую работу среди молодых ученых и специалистов Оренбуржья в 2003-2004 годах. Разработанные конструкции явились лауреатами областных выставок научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2003», «НТТМ-2004», «НТТМ-2005».

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов измельчения и смешивания материалов в роторном измельчителе-смесителе вертикального типа;

- методика определения параметров процессов измельчения и смешивания многокомпонентной комбикормовой смеси и степени их влияния на качество получаемого продукта, а также затрачиваемой на процессы мощности;

- методика, позволяющая рассчитать показатели процесса смешивания при одновременном измельчении компонентов комбикормов;

- новые конструкторские решения измельчителей-смесителей;

- программное средство для расчета параметров процессов измельчения и смешивания компонентов комбикормов в роторном измельчителе-смесителе вертикального типа.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 25 работ, в том числе: 3 статьи в научных журналах, 6 патентов РФ, 2 статьи депонированы в ВИНИТИ, на научных конференциях опубликовано 14 материалов и тезисов докладов.

Внедрение. На ОАО «Оренбургский станкозавод» г. Оренбурга переданы разработанные по результатам исследований пакеты конструкторской документации на роторный измельчитель-смеситель компонентов комбикормов для малых и средних фермерских хозяйств. Ведутся работы по внедрению измельчителей-смесителей в серийное производство. Результаты исследований используются в учебном процессе.

Объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 182 страницы, в том числе: 46 страниц с рисунками и

11 Основные результаты работы, принятые к практической реализации, являются экономически выгодными, так как расчет внедрения разработанного измельчителя-смесителя в линию по производству комбикормов для малых и средних фермерских хозяйств показал, что чистый дисконтированный доход положительный, индекс доходности больше единицы, и срок окупаемости меньше одного года.

1. Александровский А. А., Галиакберов 3. К., Эмих Л А. и др. Кинетика смешения бинарной композиции при сопутствующем измельчении твердой фазы. Теор. основы хим. технологии, 1981, т. 15, № 2, с. 227—231.

2. Александровский А. А., Ланге Б. Ю. Статистический анализ качества гетерогенных смесей. — В кн.: Труды Казанского хим. технол. института, 1969. вып.39, ч. 2, с. 86-104.

3. Амельянц А., Шабыцин Г. Улучшаем конструкцию дробилок. // Комбикормовая промышленность, 1997. № 2 - с. 17-18.

4. Антимонов С.В. Энергосберегающая оптимизация процесса ударно-истирающего измельчения зернового сырья для приготовления кормов. Дис. кан. техн. наук. Оренбург, 1999.

5. Ахназарова С.Л., Кафаров В В. Методы оптимизации эксперимента вхимической технологии. М.: Высш. шк., 1985. 372 с, ил.

6. Баруча-Рид А. Т. Элементы теории марковских процессов и их приложения. М.: Наука, 1969. 225 с.

7. Бегачев В.И. О взаимодействии окружной скорости и мощности при перемешивании. ТОХТ, 1972, т. VI №2, с. 260-280.

8. Беренс Д. Классификация мельниц ударного действия. Труды Европейского совещания по измельчению. Перевод Ласточкина Л.А. - М.: Стройиздат, 1966, с. 445-451.

9. Блинчев В.Н. Разработка оборудования и методов его расчёта для интенсификации процессов тонкого измельчения и химических реакций в твёрдых телах: Дис. д-ра техн. наук. Иваново, 1975. - 317 с.

10. Бортников И.И., Павлушенко И.С. Расчет осевых сил, возникающих при работе вращающихся мешалок. Хим. и Нефт. Машиностроение, 1975, № 3, с. 10-11.

11. Брагинский JI.H., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах (физические основы и инженерные методы расчета). JL: Химия, 1984.

12. Брагинский JI.H. Исследование турбулентной диффузии и циркуляции в гладкостенных аппаратах с мешалками. В кн.: Теория и практика перемешивания в жидких средах, М, НИИТЭхим , 1973, с. 39-74.

13. Брагинский JI.H. О распределении окружных скоростей жидкости и глубине воронки в аппаратах с мешалками на основе диффузионной модели. — ТОХТ, 1967, т. I № з, с. 675-681.

14. Брагинский JI.H., Глухов В. П., Волчкова В.И. О влиянии вязкости на окружную скорость жидкости в аппаратах. ТОХТ, 1971, т. V №3, с.325-331.

15. Брославский А.В. Разработка и исследования центробежно-вихревого измельчителя сыпучих материалов: Автореф. дис. . канд.техн. наук. М., 1980.- 15 с.

16. Васильцов Э.А., Майоров А.С. О некоторых характеристиках турбулентности в аппаратах с мешалками. В кн.: Теория и практика перемешивания в жидких средах, М, НИИТЭхим , 1976, с. 30-32.

17. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964, 576с.

18. Ганин Е.В. Исследование процесса смешивания с одновременным измельчением сыпучей кормовой массы. Перспектива. Сборник статей молодых ученых № 3. Оренбург: ГОУ ВПО ОГУ, 2004. -301с. стр. 296-301.

19. Ганин Е.В. Производство кормовых смесей с применением смешивающего-измельчающего устройства. Перспектива. Сборник статей молодых ученых № 2. Оренбург: ОГУ, 2003. -208с. стр. 183 -187.

20. Гийо, Роже. Проблема измельчения материалов и ее развитие.- М.: Стройиздат. — 1964.

21. Глебов J1. А., Гамзаев Г. Гранулометрический состав измельченного зерна. // Комбикормовая промышленность, 1997. №8. - с. 15-16.

22. Глебов J1.A. Интенсификация процессов измельчения сырья при производстве кормов: Дис. . д-ра. техн. наук. -М., 1990. 540 с.

23. Глебов Л.А., Зверев С. В., Хитов А.А., Восина И.Г. Измельчение на бесситовой дробилке. // Комбикормовая промышленность, 1988. №4. - с.45-46.

24. Глебов Л.А., Семенов Е.В. Рациональные режимы и оценка эффективности работы дробилок ударного действия. // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, комбикормовая промышленность, экспресс-информация, 1991-с.6- 10, 28-41.

25. Глебов J1.A. Молотковые дробилки фирмы «ВАН-ААРСЕН». // Комбикормовая промышленность, 1997. №7. - с.28-29.

26. Голиков В. А., Пашевкан О. Б. Флюориметрический метод определения однородности смеси. // Механизация работ в кормопроизводстве и животноводстве. Алма-Ата. 1973. с.77-79 (св. науч. тр. Каз. НИИМЭСХ; Т. 6).

27. Голосов А.И. Определение времени смешивания компонентов комбикорма. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1978. №2. -СП - 13.

28. Голосов АИ. Факторы влияющие на однородность смеси. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1981. № 9. - С. 26-28.

29. Горячкин В.П. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин. Сельхозгиз, 1936.

30. ГОСТ 13586.3-84 Зерно. Правила приемки и методы отбора проб.

31. ГОСТ 13586.5-93 Зерно. Методы определения влажности.

32. ГОСТ 30483-97 Зерно. Методы определения общего и фракционногосодержания сорной и зерновой примеси, содержания мелких зерен и крупности, содержания зерен пшеницы, поврежденной клопом-черепашкой, содержания металлических примесей.

33. ГОСТ 13496.1-97 Комбикорма, комбикормовое сырьё. Методы определения натрия и хлористого натрия.

34. ГОСТ 134960-8 Комбикорма. Правила отбора среднего образца.

35. ГОСТ 13496.8-72 Комбикорма. Методы определения крупности размола и содержания не размолотых семян культурных и дикорастущих растений.

36. ГОСТ 9268—90 Комбикорма-концентраты для крупного рогатогоскота.

37. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов, М.: Пищевая промышленность, 1980,- 200 с.

38. Демидов П.Г. Технология комбикормового производства. М., Пищепромиздат, 1959.-63 с.

39. Демидов А.Р., Чирков С.Е. Измельчающие машины ударного действия (обзор). М., 1969. - 70 с.

40. Дмитриев A.M. Оптимизация процесса смешивания кормовых материалов смесителем непрерывного действия. / А.М.Дмитриев, Ш.Михасенюк, А.Д.Селезнев. // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-Вып. 18.-Минск, 1975.-С. 189-212.

41. Домащенко Д.А. Определение числа оборотов лопастного рабочего органа горизонтального смесителя. / Д.А.Домащенко. // Исследования по механизации и электрификации сельского хозяйства.- Вып. 12.- Киев: Урожай, 1968.-С. 236-243.

42. Дунин-Барковский И.В., Смирнов Н.В. Курс теории вероятностей и математическая статистика для технических приложений. — М.: Наука, 1969 — 214с.

43. Евсеенков С.В. Повышение эффективности процесса смешивания компонентов сыпучих кормов: Автореф. дис. докт.техн.наук. Саратовский инт механизации сел. хоз-ва им.М.И.Калинина Саратов, 1994- 42 с.

44. Елисеев В.А. Исследование процесса измельчения зерна ударом: Дис. кан. техн. наук., Воронеж, 1962. 208 с.

45. Ермаков СМ. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М.: Наука, 1975 -412с.

46. Жевлаков П.К. Исследование процессов смешивания кормов: Автореф. дис. канд.техн.наук-Д., 1958 18 с.

47. Жислин Я.М. Оборудование для производства комбикормов, обогатительных смесей и премиксов. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Колос, 1981.-319с.

48. Зерновые зернобобовые и масличные культуры. Сборник государственных стандартов. Ч. 2. -М:. Издательство стандартов, 1990 320 с.

49. Иванов Г.Ф. Анализ процесса непрерывного смешивания кормов для крупного рогатого скота. / Г.Ф.Иванов. // Научные труды НИПТИМЭСХ Северо-Запада-Вып. 19.-Д., 1975.-С. 28-31.

50. Карташов С.Г. Исследование работы вертикального лопастного смесителя непрерывного действия. / С.Г. Карташов, Е.М. Клычев. // Совершенствование механизированных технологий производства свинины: Сб. науч. тр. / ВНИИМЖ.- Подольск, 1991.- С. 52-57.

51. Кафаров ВВ., Александровский А.А. и др. Уравнение кинетики смешивания двухкомпонентных смесей. // Машины и аппараты химической технологии. — Казань, 1973 Вып. 1.

52. Кафаров ВВ., Дорохов И.Н., Арутюнов СЮ. Системный анализ процессов химической технологии: Процессы измельчения и смешиваниясыпучих материалов. М : Наука, 1985. - 440 с.

53. Кафаров В.В. и др. Системный анализ процессов химической технологии: Энтропийн. и вариац. методы неравновес. термодинамики в задачах хим. технологии. М.: Наука, 1988. - 366 с.

54. Кафаров В. В., Александровский А. А., Дорохов И. Н., Эмих Л. А. Кинетика смешения бинарных композиций, содержащих твердую фазу. — Теор. основы хим. технологии, 1976, т. 10, № 1, с. 149-153.

55. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991. - 431 с.

56. Кинетика смешивания обогащенных кормов. / И.А.Долгов, А.В.Гаврилов, А.Г.Карапетян, О.П.Михайлова. // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985-№ 12 -С. 32-34.

57. Кашьяп Р. Л., Рао А. Р. Построение динамических стахостических моделей по экспериментальным данным. М.: Наука, 1983. - 384 с.

58. Клушанцев Б.В., Косарев А.И. Муйземнек Ю.А. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации. М.: Машиностроение, 1990. -320 с.

59. Когус Ф.Л. Исследование процесса дробления и конструкции дробилки, разрушающей материал по принципу среза: Автореф. дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1971 - 26 с.

60. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Дробилка-смеситель. // Патент РФ на изобретение № 2259882 от 09.04.2004 г.

61. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Лабораторная установка для исследования процесса измельчения и смешивания зерновых смесей. // Патент РФ на изобретение №2246991 от 11.11.2003 г.

62. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Смеситель-измельчитель. // Патент РФ на изобретение № 2255798 от 25.02.2003 г.

63. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю.Измельчитель-смеситель. // Патент РФ на изобретение № 2254165 от 27.01.2004 г.

64. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В. Лабораторный измельчитель-смеситель. // Патент РФ на изобретение № 2246992 от 02.12.2003 г.

65. Коротков В.Г., Антимонов С.В., Ганин Е.В., Соловых С.Ю., Холодилина Т.Н. Устройство для подготовки зернового материала к переработке. // Патент РФ на изобретение № 2246990 от 29.07.2003 г.

66. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Анализ способов оценки качества сыпучего материала и разработка устройства для исследования многокомпонентных смесей. // Депонированная рукопись № 1825-В2003. ВИНИТИ, 2003. -8 с.

67. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Исследование и обоснование рабочего процесса кормоприготовительного агрегата для нужд малых и средних фермерских хозяйств. Депонированная рукопись № 608 В2004. ВИНИТИ, 2004. -17 с.

68. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Моделирование процесса смешивания с одновременным измельчением кормовых смесей. Вестник ОГУ. 2004 №5 С. 13 8-142.

69. Коротков В.Г., Полищук В.Ю., Антимонов С.В., Ханин В.П. Лабораторная дробилка. // Патент РФ на изобретение № 2128552 от 10.04.99 г.

70. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю.*-Устройство для исследования многокомпонентных смесей. // Информационный листок № 50-030-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

71. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Производство кормовых продуктов с использованием устройства для подготовки зернового материала к переработке. // Информационный листок № 50-031-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

72. Коротков В.Г., Ганин Е.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Измельчитель-смеситель зернового материала для малых и средних фермерских хозяйств. // Информационный листок № 50-032-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

73. Коротков В.Г., Антимонов С.В., Соловых С.Ю., Ганин Е.В.Вентиляторная дробилка. // Информационный листок № 50-033-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

74. Кохно В.А. Сравнительная оценка работы смесителей влажных кормовых смесей. / В.А.Кохно. // Механизация и электрификация сельского хозяйства- Вып. 3 Механизация животноводства и птицеводства- Киев: Урожай, 1965.-С.114-118.

75. Кукта Г.М. Методика определения неравномерности смешивания кормов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. №1-С.44-46.

76. Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. -М.: Агропромиздат, 1987. 303с.

77. Кукта Г.М., Голосов А.И. Оптимальная продолжительность смешивания компонентов комбикормов. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1971. №11. - С. 12-14.

78. Кукта Г.М., Голосов А.И., Финкелыптейн А.Ш. Оценка процесса смешивания кормов. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1969. №2. - С.48-51.

79. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов Ч. I. Справочник. М.: Россельхозиздат, 1987.-285 с.

80. Куприц Я.Н. Технология переработки зерна. М.: Колос, 1977.

81. Ластовцев A.M. Исследование сопротивления при движении вращающейся лопасти в сыпучей среде. / А.М.Ластовцев, А.М.Хвальнов. // Исследования в области процессов и аппаратов химических производств: Труды МИХМ.- Т. 19.-М., 1959.-С. 125-140.

82. Лопинов Г.И., Дорофеев Е. А. Исследование работы смесителей методом радиоактивных индикаторов. В кн.: Труды Всесоюз. заочного института инженеров ж. - д. транспорта, 1967. вып. 24, С. 5-9.

83. Макаров А.П. Исследование процесса измельчения фуражного зернав молотковых дробилках. В сб. «Электрификация сельского хозяйства», Научные труды ВИЭСХ, т. XIV, М.: Колос, 1964.

84. Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1973. 216 с.

85. Мак-Келви Д. М. Переработка полимеров. М.: Химия, 1965, 442 с.

86. Мальков В. Г., Фирсанов С. К., Ермолаев В. И. Определение содержания компонентов в кормосмесях. // Мех. и электр. соц-го х-ва. 1976. №8 с.47.

87. Мельников С.В., Плохов Ф.Г. Исследование процесса разрушения зерна ударом. Записки ЛСХИ, вып. 2, 1967, том 108.

88. Мельников СВ. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. JL: Колос, 1978. - 560с.

89. Мельников С.В и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. — JL: Колос, 1980. 168с.

90. Мельников С.В. Экспериментальные основы теории процесса измельчения кормов на фермах молотковыми дробилками. Автореф. дис. д-ра техн. наук. JI., 1969. - 60 с.

91. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования М.: Высшаяшкола, 1994.

92. Мианчинский П.Н., Кожарова JI.C. Производство комбикормов М.: Колос, 1981.-192 с.

93. Москалева Н.А. Комбикормовая промышленность за рубежом. // ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР. Хранение и переработка зерна, экспресс-информация. — 1988. Вып. 8. - 18 с.

94. Мянд А.Э. Кормоприготовительные машины и агрегаты. М.: Машиностроение, 1970.-е 117-160.

95. Налимов В.В. Чернова Н.Д. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. - 327с.

96. Немец И. Практическое применение тензорезисторов. М., Энергия, 1970.- 144 с.

97. Наследсков A.M. Динамика лопастной мешалки. / A.M. Наследсков. // Сборках научных сообщений (а помощь промышленности). Дорожно строительные машины: Сб.науч.тр. // Саратовский автомобильно-дорожный институт Вып. 15 - Саратов, 1959. - С. 29-38.

98. Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности -М.: Пищевая промышленность, 1971- 519 с.

99. Пилипенко А. Н., Тимановский А.В. Механизация переработки и приготовления кормов в личных подсобных хозяйствах. М.: Росагропромиздат, 1989. - 144 с

100. Пирожков Д.Н. Обоснование конструктивно-технологических параметров шнекового смесителя непрерывного действия для сухих сыпучих ингредиентов комбикормов. Автореф. дис. . канд.техн.наук. Барнаул, 1999. 22с.

101. Плохов Ф.Г. Исследование динамики рабочего процесса молотковой кормодробилки замкнутого типа. Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград - Пушкин, 1966. - 34 стр.

102. Полищук В.Ю. Экспериментальные исследование напряжений в пластическом материале при его прессовании в цилиндрическом канале фильеры. // Межвузовский сборник. / Куйбышев: КуАИ. С. 29 - 35.

103. Полищук В.Ю., Коротков В.Г., Антимонов С.В., Соловых С.Ю., Ганин Е.В. Лабораторная установка для исследования процесса измельчения зерна. // Информационный листок № 50-034-03. Оренбургский ЦНТИ, 2003.

104. Проведение испытаний сельскохозяйственного кормоприготовительного оборудования: ОСТ 70.19.2.-83. М.: Союзсельхозтехника, 1984.

105. Процессы и оборудование для смешивания ингредиентов комбикормов. М.: ЦНИИТЭИ Минзаг СССР. Мельнично-элеваторная, крупяная и комбикормовая промышленность. 1979-43 с.

106. Раскатова Е.А. Исследование процесса образования сыпучих смесей в кормоприготовлении и его механизация: Автореф. дис. . канд.техн. наук — М., 956.- 22 с.

107. Раскатова Е.А. Уравнение процесса смешения сыпучих материалов. / ЕА.Раскатова. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства- 1974-№11-С. 53-54.

108. Раскатова Е.А. Анализ физических основ процесса смешивания на основании общей схемы явлений академика В.П. Горячкина. //Земледельческая механика, т 7. М.: Колос, 1966.

109. Раскатова Е.А. Факторы, определяющие смешивание материалов. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.- 1977. №8.-С. 18-20.

110. Руднев В.Е., Володин В.В., Лучанский К.М., Петров В.Б. Формирование технических объектов на основе системного анализа. М.: Машиностроение, 1991. 318 с.

111. Румпф Г. Об основных физических проблемах при измельчении. // Европейское совещание по измельчению 1-е. Франкфурт-на-Майне. 1962,Труды. М.: Стройиздат, 1966.

112. Севров К.П. Сопротивление и мощность при работе лопастных смесителей (мешалок). / К.П.Севров. // Механизация строительства.-1953.-№2.- С. 19-27.

113. Селезнев А. Д. Сравнительные испытания смесителей периодического действия. / А.Д.Селезнев, В.Н.Савиных. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1991. - №11. — С.59-60.

114. Смесительные машины в хлебопекарной и кондитерской промышленности. // Лисовенко А.Т, Литовченко И.Н., Зирнис И.В. и др.; Под ред. А.Т.Лисовенко. К.: Урожай, 1990. - 192 с. - С. 19.

115. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1968.-382 с.

116. Современные средства размола зерна. / А.И. Зотьев, А.Г. Аронов, И.П. Петрухин, А.С. Цыплаков. -М.: Колос, 1982, 136 с

117. Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. М.: Колос. - 1984. - 384 с.

118. Справочник по оборудованию зерноперерабатывающих предприятий. / А.Б. Демский., М.А. Борискин, М., Колос, 1980. - 383 с.

119. Степин П.А. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для вузов. -8 -е. М.: Высшая школа, 1988 367 с.

120. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Л.: Химия, 1975. 384 с.

121. Стригунов М.В. Оптимизация параметров и режимов процесса приготовления кормовых смесей. / М.В.Стригунов. // Тракторы и сельхозмашины. 1985. -№ 10. - С.36-38.

122. Сыроватка В.И., Алябьев Е.В. Прогрессивные способы приготовления и хранения кормов. М.: Колос, 1970. - 223 с.

123. Сыроватка В.И. Производство комбикормов в колхозах и совхозах. — М.: Россельхозиздат, 1976. 62 с.

124. Сыроватка В.И. О движении материала, измельчаемого на молотковой дробилке. // Мех. и электр. сел. хоз-ва, 1964. № 4.

125. Сыроватка В.И. Исследование основных закономерностей процесса измельчения зерна в молотковой дробилке кормов. Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1964. - 36 с.

126. Сысуев В., Савиных П., Халтурин В. Оборудование для переработки зерна. // Комбикормовая промышленность, 1997. №5. - С. 13-14.

127. Тавтилов И.Ш., Ганин Е.В., Антимонов С.В. Определение давлений и расчет скорости в пневмосепарирующем канале. Методические указания по курсу «Вентиляционные установки и пневмотранспорт» Оренбург: ГОУ ВПО ОГУ, 2003.-17с.

128. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие. Под. ред. к.т.н. Макарова Р.А. М., Машиностроение., 1975. - 288 с.

129. Технология переработки зерна. / Под. ред. Г. А. Егорова Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Колос, 1977. 376 е., ил.

130. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере. / Под ред. В.Э. Фигурнова М.: ИНФРА-М, 1998. - 528 с.

131. Универсальный измельчитель зерна и других сыпучих материалов Сергеева Н. С., «АПК России», 1990. № 7.

132. Установка для моделирования процесса измельчения. / Полищук В.Ю., Коротков В.Г., Антимонов С.В., Зайцева Н.В., Соловых С.Ю. Информационный листок N 158-98, Оренбург, 1998 2 с.

133. Филатов С.К. Совершенствование процессов смешивания и раздачи кормосмесей крупному рогатому скоту горизонтально-шнековым раздатчиком-смесителем: Дис. канд.техн.наук. 05.20.01. Зерноград, 1987. - 36 с.

134. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. -М.: Мир, 1977. 552с.

135. Хлыстунов В.Ф. Механико-технологическое обоснование технического оснащения системы жизнеобеспечения свиноводства: Дис. .докт.техн.наук. 05.20.01 -Зерноград, 2000.-513 с.

136. Черепанов СВ. Оборудование «Технэкс» для производства премиксови комбикормов. // Комбикорма. 1999. - № 1. - 15с.

137. Черепанов СВ. Производство многокомпонентных смесей. // Комбикорма. 1999. - № 3. - с. 27.

138. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства. М.: Агропромиздат. - 1985. - 256.

139. Шаферман М.И. Дозирование и смешивание ингредиентов комбикормов. -М.: Колос, 1973. 153с.

140. Шуб Г.И. К вопросу повышения эффективности работы молотковой дробилки. // Мукомольно-элеваторная промышленность, 1962. № 12.

141. Шуб Г.И. Исследование технологического процесса измельчения сырья комбикормового производства на молотковой дробилке. Автореферат дис. канд. техн. наук. Москва, 1966. - 30 с.

142. Эберхард Д. Рассуждение о принципе действия и конструкции ударных дробилок. / Пер, с англ. М., 1965. - 35 с.

143. Электротехнический справочник: в 3-х т. Т.2 Электротехнические изделия и устройства. / Под общ. ред. профессоров МЭИ (гл. ред. И. Н. Орлов) и др. 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 712 с.

144. Archenbach J.D., Li Z.L., Nishimura N. Dynamic fields generated by rapid crack growth. // Int.J. of Fract, 1985. Vol.27, N3-4. - P.215-227.

145. Barnea E., Mizrahi J. On the «effective» viscosity of liquid liquid dispersions - Ind. and Eng. Chem. Fundam., 1976, 15, N 2, p.120 - 125.

146. Bond F.C. Some recent advances in grinding theory and practice. // Brit. Fnang., 1963. 8 N9 p. 84-93.

147. Castaldo D. Adjusting vitamin-mineral premixes. // Feed international -July, 1996 vol. 17, №7, p. 30-32.

148. Harris C.C. Comminution: a modified logistic growth function.«Nature» (Egl.), 1963, 197, N4865, 371.

149. Holmes J.A. A contribution to the study of comminution. A modified form of Kik's Law. Trans, of the Inst. Of Chem. Eng. Vol. 35, 1957.

150. Feed needs technology. // Van Aarsen, 1996. — 17 p.

151. Fehlauer M. Hinweise zur Entwiklimg und zum Betrieb von Futtermischen. / M.Fehlauer, M.Albert. // Agrartechnik.- 1990. № 9. - S.398-400.

152. Gill С Continuous-mixing systems. // Feed international May, 1995 -vol. 16, №5, pp. 4,30.

153. McEllhiney R. Batch mixing. // Feed international 1990 - vol. 11, № 3 p. 26, 28, 30-32.

154. Pfost H. Feed mixing. Feedstuffs, № 52, 1980.

155. Reis Verfahrenstechnische und technologische Probleme bei der zerkleinerung Weicher bis mittelharter Stoffe. Aufbereitungs Technic, 1964, т. 5, №4, p. 166-178.

156. Rilley R.V. Theory and practice end grinding. // Chemical andprocess engineering, 1965.-Vol.46, N4.-P. 189-195.

157. Rittinger P. R. Lehrbuch der Aufbereitskunde Berlin, 1867. - 595 s.

158. Rumpf H. Die mechanische Verfahrenstechnik auf dem Wege zur Wissenshaft. Rectoratsrede gehalten bei der Jahresfeier am 3 Deztmber 1966. Karlsruhe, Muller, 1967. 23 s.

159. Rumpf H. Prinzipen der Prallzerkleinerung und ihre Anwendung bei der Strahlmahlung. Chemie - Ingenieuer - Technic. 1960, Bd. 32, N 3, S. 129 - 252.

160. Schellinger K., Lalkela R. D.A. calorimetric method for studying grinding in a tumbling medium. Approximation of efficiencies of commercial mill by the energy balance method. Min. Eng. Jorn. Vol. N4, 1952.

161. Schwartzberg H. G., Treybal R. E. Fluid and Particle Motion Turbulent Stirred Tanks. Fluid Motion. Industrial and Chem., V 7, N 1, Febr. 1968, p. 1 - 6.