автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технологический процесс дозирования муки соевой соломы бункером-дозатором с виброднищем

Введение

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Соевая солома - составная часть рациона для крупного рогатого скота в Приморском крае

1.2. Анализ технологических схем приготовления со-ломоконцентратных кормосмесей

1.3. Современное оборудование для дозирования сельскохозяйственных материалов

1.4. О сводообразовании в бункерах

1.5. Обзор конструкций и классификация бункерных побудителей

1.6. Состояние вопроса и задачи исследований

Выводы

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МУКИ СОЕВОЙ СОЛОМЫ

2.1. Программа и методика исследований

2.1.1. Определение физико-механических свойств муки соевой соломы.

2.1.2. Влияние виброожиженного слоя на физико-механические свойства дисперсного материала

2.1.3. Определение вязкости муки соевой соломы в виброожиженном слое.

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Результаты исследований физико-механических свойств муки соевой соломы

2.3.1. Размерные и весовые характеристики

2.3.2. Фрикционные свойства муки соевой соломы

2.3.3. Внешнее трение при вибрации

2.3.4. Внутреннее трение при вибрации

Выводы

3. НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРОЦЕССА ИСТЕЧЕНИЯ ПЛОХОСЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ВЫПУСКНОГО ОТВЕРСТИЯ БУНКЕРА-ДОЗАТОРА

3.1. Уравнение непрерывного процесса истечения

3.1 Л. Условия, определяющие вид истечения

3.1.2. Уравнение движения элементарного объема сыпучего тела в щелевом бункере

3.1.3. Уравнение движения конечного объема сыпучего тела в щелевом бункере

3.1.4. Скорость истечения

3.2. Теоретические предпосылки к обоснованию конструкции шнекового дозатора

3.2.1. Подача конусного шнека-дозатора

3.2.2. Силы сопротивления и мощность, затрачиваемая на привод шнека

3.3. Виброкипящий слой и его свойства

3.3.1. Образссвание виброкипящего слоя в условно неподвижной среде

3.3.-2. Образование виброкипящего слоя в движущемся потоке среды

Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

ШНЕКОВОГО БУНКЕРА-ДОЗАТОРА С ВИБРОПОБУДИТЕЛЕМ

4.1. Программа и методика исследования

4.2. Экспериментальная установка бункера-дозатора с виброднищ ей

4.2.1. Тарировка и настройка измерительной схемы экспериментальной установки

4.3. Исследование влияния конструктивных параметров шнека на эффективность дозирования

4.4. Методика планирования эксперимента

4.5. Производственные испытания шнекового бункера-дозатора с вибропобудителем

4.6. Расчет экономической эффективности производства полнорационной гранулированной кормо-смеси в учхозе Приморского сельхозинститута

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

I. Анализ.современных конструкций и технологических схем объемных дозаторов показал, что наиболее перспективным и отвечающим зоотехническим требованиям по точности дозирования является шнековый бункер-^дозатор с вибропобудителем.

2. Теоретический анализ.процессов сводообразования показал, что одним из основных факторов, влияющих на истечение муки соевой соломы из бункера, является внутренее трение.

3.Впервые определены физико-механические свойства муки соевой соломы. Разработана методика и найдены коэффициенты вязкого трения, её в вибрационном поле. 4. Определен оптимальный режим вибрации, который следует поддерживать порядка (10.15)^, что соответствует частоте виб~ рации 22.26 Гц,при амплитуде 4.6 мм. При.этом внешнее трение снижается в 1,5.3,5 раза, вязкость - в 3.3,5 раза, а точность дозирования составляет более 9Ъ% в диапазоне частоты вращения шнека 150.500 об/мин.

5. Аналитически определена подача конусного шнека (3.37) применительно к конструкции бункера-дозатора. При этом установлено, что при всех прочих равных условиях она пропорциональна частоте вращения вала.

6. Выведенные нами уравнения (3.29) и (3.37) позволили учесть взаимодействие основных параметров (размеры выпускного отверстия, шнека и др.) при конструктивно-технологических расчетах системы: бункер-вибратор-шнековый питатель.

7. Предложенный по результатам исследований бункер-дозатор с виброднищем и конусным шнеком обеспечивает высокую точность дозирования (более 95$) компонентов при подаче их 240.800 кг/ч. Мощность привода.шнека-дозатора - 0,25 кВт; привода вибропобудителя - 0,6 кВт.

Экономический эффект от использования-соевой соломы на корм скоту в полнорационных кормосмесях - 10035,17 рублей в год.

8. Разработанная конструкция бункера-дозатора может быть использована для других кормов, имеющих подобные физико-механические свойства.Производственные испытания её были проведены в учебно-опытном хозяйстве Приморского сельскохозяйственного института и оформлены актом внедрения законченных научных исследований (прилож.12) и подтвержден суммарный годовой экономический эффект на одно хозяйство в сумме 10035,17 рублей (прилаж.П)д

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС.-М.-.Политиздат, 1981.- 222 с.

2. Раскатова Е.А. Исследование процесса образования сыпучих смесей в кормоприготовлении и его механизация: Автореф. дис.канд.техн.наук: М., 1956. - 18 с.

3. Субачёв Ю.Н. Индустрия кормов. "Красное знамя", 28 февраля 1981. 4 с.

4. Важная проблема науки и практики. Научная сессия ВАСХНИЛ по вопросам производства белка. - Сельская жизнь, № 3, 1974. - 4 с.

5. Сироткин В.И. Соя в животноводстве. Владивосток: Даль-издат, 1970.- 103 с.

6. Вильнер A.M., Соколова В.Н. Повышение белка в кормах.- Л., 1974. 32 с.

7. Иванов А.А. Экономика и организация возделывания сои. -Владивосток: Дальиздат, 1974. 126 с.

8. Отчет Крайсельхозуправления по сельскому хозяйству (раздел "Животноводству"). Владивосток, 1980. - 16 с.

9. Макаров А.П. Механизация приготовлений и раздачи кормов на фермах. М.: Колос, 1966. - 341 с. ,

10. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос» 1978. 560 с.

11. Мальцев А.К. Изыскание и исследование способов интенсификации процесса смешивания сыпучих кормов. Дис.канд. техн.наук. - Ростов-Дон, 1970. - 156 л.

12. Комаров Б.А. Исследование непрерывного процесса смешивания кормов с солями микроэлементов. Изд-во Ростовск. ун-та, вып.II, 1968. - 119 с.

13. Клычев Е.М. Исследование процесса смешивания сыпучих кор-сов в псевдоожиженном слое. Дис.канд.техн.наук.- ВИМ-ВИЭСХ, 1970. - 147 л.

14. Штельмах Л.И. Исследование процесса смешивания кормов влопастном смесителе периодического действия. Дис.канд. техн.наук. - М., 1974. - 139 л.

15. Качанова И.И. Исследование производительности истечения сельскохозяйственных сыпучих материалов из бункера. Дис. канд.техн.наук. • Саратов, 1966. «162 л.

16. Востин И.А. Исследование процесса дозирования трудносыпучих кормов при приготовлении заменителя цельного молока: -Автореф.дис.канд.техн.наук. Кишинев, 1979. - 18 с.

17. Шаферман М.И. Дозирование и смешивание ингредиентов комбикормов. М.: Квлос, 1976. - 95 с.

18. Овчинников А.А. Классификация емкостей для несвободносыпу-чих кормов.- Сб.тр.Вып.20, Саратов, 1973. 87 с.

19. Алферов К.В., Зенков Р.Л. Бункерные установки. Машгиз, 1955. 56, с. .

20. Иванишев И.Г. Определение пропускной способности бункерных устройств. Дис.канд.техн.наук. - М., 1948. - 173 л.

21. Яльцев А.Ф. Экспериментальное и теоретическое исследование работы бункерных устройств для насыпных материалов. Дис. канд.техн.наук.«М.: 1949. - 163 л.22* Алферов К.В. Бункеры, затворы, питатели. « М.: 1946.- 132с.

22. Полонский Л.С. Исследование и обоснование параметров дозирующего устройства'для раздатчика кормов на свиноводческих фермах. Дис».канд.техн.наук.- М.,1968. 142 л.

23. Моисеев П.И., Раскатова Е.А. Анализ рабочего процесса дозатора мобильного кормораздатчика: Сб.тр./ЧИМЗСХ,вып.45, Челябинск,. 1970. - 92 с.

24. Скорик И.А. Исследование истечейия зерновых материалов из бункера. Дис.канд.техн.наук. - Ростов-на-Дону, 1969.155 л. . .

25. Платонов В.В. К вопросу о точноЬти дозирования объемных материалов шнековым дозатором: Сб.тр., вып.20. Саратов, 1973,, 133 с. , .

26. Дкенике Э;В. Складирование и выпуск сыпучих материалов.М.: Мир, 1968. 172 с.

27. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин: /Под ред.Красниченко А.В./ М., I960. - 655 с. (т.1).

28. Богомягких В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов. Изд-во Ростовск.ун-та, 1973. 107 с.

29. Гутьяр Е. Распределение давления на стенки силосной башни. Сб.тр./МАДИ, вып.2. М., 1935. - 97 с.

30. Сорокин Н. Обобщение формулы Янсена для силосов, наполненных разнородными материалами. "Советское мукомолье и хлебопечение" № 3, 1939. 25 с.

31. Сорокин Н. Давление сыпучих на стенки и дно силосов переменного сечения. "Советское мукомолье и хлебопечение" № 2,1936. 27 с.

32. Протодьяконов М. Давление горных пород и рудничное крепление. 4.1 и.2. М., 1933. - 47 с.

33. Слесарев.В. Величина горного давления. М., 1936.- 63 с.

34. Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. М.,1964. - 250 с.

35. Гячёв Л.В. Движение сыпучих материалов в трубах и бунке-. pax. М., 1968. - 182 с. .

36. Линчевский Н:К. К вопросу об'истечений сыпучих тел: Журн. техн.физ., т.1Х,вып.4, 1939. 191 с.

37. Покровский Г.,"Арефьев А. Об истечении сыпучих тел: Журн. , техн.физ.,т.УП, вып.4, 1937. 205 с.

38. Платонов П., Ковтун А. Давление в потоке идеального сыпучего тела. Известия ВУЗов "Пищевая технология", № 6,1. I960. 63. с. . ,

39. Баркан Д.Д. . Виброметод в строительстве. М., 1959. - 73 с.

40. Ромакин Н.Е. К вопроау применения бункерных побудителей: . Сб.тр. /Сарат.ИМСХ, вып.41. Саратов,1968. - 133 с.

41. Спиваковский А^О., Гончаревич И.В. Горнотранспортные вибрационные машины. Углетехиздат, 1959. - 101 с.

42. Дубровский А.А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве. • М.: Машиностроение, 1968. 143 с.

43. Ромакин Н.Е. Исследование истечения некоторых плохосыпучих с.-х. материалов из бункере с вибрирующим днищем. Дис.канд.техн.наук. Саратов, 1970. - 149 л.

44. Членов В.А., Михайлов Н.В. Виброкигшщий слой. М.: Наука, 1972. - 340 с.

45. Литвинов А.И. Исследование процесса работы вибробункера для зерноуборочного комбайна. Дис.канд.техн.наук. ~М., ВИСХОМ, 1962. - 179 л.

46. Захаров Н.М. Исследование движения слоя зерна при вибрационном перемещении. Дис.канд.техн.наук. - М., 1968. -157 с.

47. Механизация работ в животноводстве: сб.тр., вып.20. Саратов, 1973. - 75 с.

48. Горячкин В.П. Теория сенного пресса. М., Колос, 1968. -396 с. - (Собр.соч., т.З).

49. Бурмистрова М.Ф. ФизикОмеханические свойства с.-х.растений.-М.: Сельхозиздат, 1958. 264 с.

50. Лысоконь В.П. Исследование физикомеханических свойств травяной муки и процесса гранулирования. Минск: Колос,1964.-137 с. .

51. КухтаТ.М. Испытание с.-х. машин. М.: Машиностроение,1964.-106 с. . - ,

52. Методики изучения физикомеханических свойств с.-х.растений: , /ВИСХОМ ОНТИ. М,, I960. - 88 с. .

53. Вопросы с.-х. механики: /УНИИ МЭСХ, т.ХП.-М.: Урожай,1964. -114 с.

54. Косилов О.Н. Исследование поведения и вибровязких свойств некоторых сыпучих с.-х. материалов при их виброперемещении. « Дис.канд.техн.наук. Ростов-на-Дону, 1966. -.162 л.

55. Физико-энциклОпедический словарь. Советская энциклопедия, 1961. - 225 с.

56. Наумович В. Теоретические основы процесса брикетирования кормов. Минск, 1970.59 с.

57. Армалис П.П. Исследование процесса образования гранул травяной' муки' и влияние технологических факторов её подготовки.-Дис.канд.техн.наук.- Раудопдварис,1970. 139 л.

58. Рейнидер П.А. Физико-химическая механика как новая область познания: /Вестник АН СССР, № 10, 1967. 134 с.

59. Козловский Э.А. Визико-механические свойства моно- и полидисперсных сыпучих материалов и их изменения при технологических воздействиях. Дис.канд.техн.наук. - Иваново, 1974. - 147 л.

60. Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. М.: Гостехиздат, 1955. - 42 с.

61. Баркан Д.Д. Устройство оснований сооружений с применением вибрирования,. Машинстройиздат, 1949. - 72 с.

62. Бауман В.А. Исследование вибрационного питателя: Сб.тр. /ЛИМС. « 1939. 47 с.

63. Блехман И.И. Исследование процесса вибдюсепарации и вибротранспортирования: сб.тр. /АН СССР, т.2. 1952. - 110 с,

64. Сергеев П,А. Исследование поведения насыпных материалов при вибрационной транспортировке. Известия АН СССР, ОТИ, Механика и машиностроение, № 5, I960. 32 с.

65. Терехов Г.Д. Движение тела по наклонной плоскости с продольными колебаниями: сб.тр./Томск.индустр.ин-та, т.56, вып.1У.~1937. 69 с. .

66. Терехов Г.Д. Движение материала на транспортере с гармоническими продольными колебаниями (при наличии отрыва): Вестник инженеров и техников, № 5. 1941. - 26 с.

67. Блехман И.И. О выборе основных рабочих параметров вибрационных конвейеров: Обогащение руд, № 2. Л., 1959. - 28 с.

68. Гончаревич И.Ф. Электровибрационная транспортная техника. -Госгортехиздат, 1959. 67 с.

69. Грудинский Г.В. Результаты исследования работы шнеков, предназначенных для перемещения соломенной резки и сенажа: Сб.тр. /Горьковс.СХИ. Вып.2. 1979. - с.92-100.

70. Гераськов Н.И. Разработка и исследование рабочих органов бункерного питателя кормораздаточных линий на фермах крупного рогатого скота. Дис.канд.техн.наук. - 1974. - 144 л.

71. Новобранцев Ф.К. Исследование работы смесителей кормов: Сб.тр./ВННИМЭСХ, вып.З. I960. - 92 с.

72. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин: /Под ред.Красниченко А.В.-М,,1960. 655 с. (т.1).

73. Повх ИЛ. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение,1969. 179 с.

74. Павлов Я.М. Детали машин. Л.: Машиностроение, 1969.-448 с.

75. Мовнин М.С.,Гольцикер Д.Г. Детали машин. Л.: Судостроение, 1972. - 358 с.

76. Членов В.А. и Михайлов Н.В. Вибрационный слой и некоторые его свойства. Химическая промышленность, № 12, 1964.-32 с.

77. Яковенко Л.И., Баранов В.И., Гребенник В.И. 0 дозировании плохосыпучих материалов: Сб.тр. / Примере. СХИ. Вып.38.1. Уссурийск, 1975. с.91-96.

78. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. М.: Колос,. 1965. - 129 с.

79. Маневич Т.С. Простейшие статические методы анализа результатов наблюдений и планирования экспериментов. Казань,1970. 107 с.

80. Методика статистической обработки эмпирических данных. . Р1М44-62.- М.: 1963. 112 с.

81. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1971. - 495 с.

82. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М., . 1969. , .

83. Яковенко Л.И. 0 внутреннем трении плохоейпучего материала в вибрационном йоле: Сб.тр./УВВАКУ, вып.4. Уссурийск,1984. -с.41-43. .

84. Яковенко Л.И. 0 движении некоторого обвема сыпучего тела в щелевом бункере: Сб.тр/УВВАКУ, вып.Ю. Уссурийск,1980. с.47-51.

85. Яковенко Л.И. 1 Производительность конусного шнека-дозатора: Сб.тр./Приморс.СХИ, вып.54. Уссурийск, 1978. - с.91-96.

86. О моделировании процесса дозирования: Сб.тр./УВВАКУ, вып.4.~ Уссурийск, 1983. с.72-74.

87. Bcer&jumer. Ф/с. Я>!теп stonier и tig efes 'JunneEmai/e.rwerkes Leipzig and Qeriiri, 190>Ъ.31. ton sen И Jersuche u&er a*tr*i Jed ruck in Mosetton oerttn , i46t>.36

88. KommereEl?. Stotische berechnung vom 'Tunnetmouerv/erk. Бertiri , 1952.

89. Engesser tJ. Deutsche. Bouieitung t Leipzig,

90. Leon A. Osten V/ochensetiriflgur den ^genOiefien Вaudienst, Leipzig, {970.

91. Ritfer W. 4>tc. stotih der . Qeriin, i979.h) \ '