авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

ЦЕНТРОБЕЖНО-РОТОРНЫЕ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛИ ФУРАЖНОГО

-- [ Страница 3 ] --

По результатам исследований построены графические зависимости усилия резания одиночных зёрен от скорости резания и геометрических параметров режущих элементов (рисунки 11-12).

 Зависимость силы резания (Р) от-81

Рисунок 11 - Зависимость силы резания (Р) от скорости резания (V)

при углах защемления =36 и заточки режущих элементов:

1– =60; 2 – =70; 3 – =80; 4 – =85

и углах защемления = 0 и заточки 5 – =85 (рубка)

  Зависимость силы резания (Р)-84

Рисунок 12 – Зависимость силы резания (Р) от скорости резания (V)

семян рапса при углах защемления =36 и заточки режущих элементов:

1 – =60; 2 – =70; 3 – =80; 4 – =85

Анализ полученных зависимостей позволяет сделать следующие выводы:

1. Усилие резания фуражного зерна режущими элементами с углами заточки =60, =70, =80, =85 и защемления =36 при увеличении скорости резания от 22 до 46 м/с возрастает, примерно, в 1,2 раза, а усилие резания семян рапса при этих же значениях –в 1,1 раза.

2. С уменьшением угла резания с 85 до 60 усилие резания снижается. Однако более острые углы режущих элементов изнашиваются и притупляются быстрее. По многочисленным опытам установлены рациональные углы резания для рассматриваемого случая: =80-85 ;=36.

3. Усилие резания с углами заточки =80 и =85, при угле защемления=36, ниже соответственно на 20-25% и 15-20 % по сравнению с теми же параметрами режущих элементов и скоростями резания, но с углом защемления= 0 (рубка). Следует отметить, что при «рубке» с углом заточки =85 из семян рапса выжимается масло.

4. Предложенный метод проведения эксперимента по исследованию процесса динамического резания семян рапса и фуражного зерна позволяет фиксировать импульсный характер усилия резания на осциллограмме с высокой точностью. Результаты экспериментальных исследований подтверждают правильность выбора рабочих органов и теоретических расчетов по обоснованию их основных геометрических параметров и режимов работы.

На рисунках 13 и 14 графически представлены зависимости модуля помола фуражного зерна от количества режущих элементов на первой и второй измельчающих парах рабочих органов.

  Зависимость модуля помола (М)-90

Рисунок 13 – Зависимость модуля помола (М) пшеницы, ячменя,

гороха и овса от количества режущих элементов (z) на первой

измельчающей паре рабочих органов при скорости резания 1=26 м/с

  Зависимость модуля помола (М)-91

Рисунок 14 – Зависимость модуля помола (М) пшеницы, ячменя,

овса и гороха и овса от количества режущих элементов (z) на второй измельчающей паре рабочих органов при скорости резания 2=36 м/с



Оптимальное количество режущих элементов на первой измельчающей паре рабочих органов составляет 20, на второй – 30. Результаты опытов подтверждают справедливость формулы (5).

Зависимости основных показателей процесса измельчения от угловой скорости рабочих органов, построенные по результатам экспериментальных исследований, показаны на рисунке 20.

Рисунок 15 – Зависимость модуля помола и удельной энергоемкости

процесса измельчения от угловой скорости рабочих органов

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что при рациональном режиме измельчения (угловая скорость роторов =228 с-1, окружная скорость =26...40 м/с) модуль помола = 1,5...1,6 мм, удельная энергоемкость = 4,0...6,0 кВт.ч/т. При угловой скорости роторов = 152 с-1 модуль помола увеличивается до 2,2 мм (на 60 %) с одновременным уменьшением удельной энергоемкости до 3...4 кВт.ч/т (на 30 %). При угловой скорости роторов =304 с-1 модуль помола практически не изменяется, но увеличиваются пылевидная фракция (на 20%) и удельная энергоемкость до 7...9 кВтч/т, т.е. на 50 %. С увеличением угловой скорости относительно рационального ее значения кинематика зерна в канале рабочего органа нарушается и измельчение происходит не по минимальному сечению зерна, что приводит к резкому увеличению удельной энергоемкости при незначительном повышении производительности (на 8%).

Получение готового продукта заданного гранулометрического состава, в зависимости от выбранного режима работы центробежно-роторного измельчителя, возможно. Это соответствует цели исследований. По данным частотного распределения по фракциям при кинематическом режиме измельчения с параметрами = 3...5 т/ч и = 228 с-1 содержание пылевидной фракции ( менее 0,25 мм) в готовом продукте при влажности зерна 14-15% составляет: для пшеницы – 2,44 %; ячменя – 2,60 %; овса – 2,46 %, гороха – 4,40 %, кукурузы – 4,80 %, рапса – 3,60 % и их смеси – 4,22 %, т.е. не более 5%. Это в 3…5 раз меньше, чем при измельчении на молотковых дробилках. Качественная оценка получаемого продукта отвечает установленным ГОСТом зоотехническим требованиям. Удельная энергоемкость процесса измельчения в 1,5-2,0 раза меньше, чем у молотковых и других дробилок. Следует отметить, что измельчение семян масличных культур, например, рапса, без выделения жира в готовом продукте и с хорошей сыпучестью возможно только при данном способе измельчения.

В молотковых дробилках и других измельчающих устройствах, в которых разрушение материала осуществляется за счет энергии удара, влажность и жирность измельчаемого зерна существенно влияют на энергетические и качественные характеристики. В исследуемых же измельчителях картина несколько иная.

Таким образом, можно констатировать следующее:

– центробежно-роторные измельчители способны перерабатывать фуражное зерно и семена рапса с влажностью до 22% и жирностью до 50%;

– при повышении влажности на 1% относительно зоотехнических норм (14-15%) удельная энергоемкость процесса измельчения фуражного зерна и его смесей увеличивается на 0,7 кВтч/т, в то время как на молотковых дробилках – на 2 кВтч/т;

– при измельчении семян рапса с повышением влажности удельная энергоемкость имеет тенденцию к уменьшению, при этом производительность увеличивается и качество готового продукта практически не изменяется, что является немаловажным фактором в кормоприготовлении.

В процессе многолетней эксплуатации измельчителей выявлена необходимость повышения износостойкости рабочих органов.

Исследование износа поверхности режущих элементов рабочих органов муаровым методом дает достаточную информацию об изменении величины износа при эксплуатации (рисунки 16-18).

а) б) в)

Рисунок 16 – Картины муаровых полос и график износа

режущего элемента в различных сечениях (вид сверху)

а) б)

Рисунок 17 – Вид режущего элемента с наружной стороны

и график поперечных перемещений

 а) б)  Вид режущего элемента с-110

а) б)

Рисунок 18 – Вид режущего элемента с внутренней стороны

и график поперечных перемещений

Анализируя «муаровые картины», можно заключить, что наружный профиль режущего элемента имеет сложную криволинейную поверхность. Результаты, полученные при расшифровке «муаровых картин», дали достаточную информацию об изменении величины износа по всей поверхности режущего элемента (зуба) рабочих органов центробежно-роторного измельчителя. Таким образом, муаровый метод является перспективным направлением в исследовании износа поверхностей рабочих органов сельскохозяйственных машин.

Подтверждена целесообразность применения модифицированного высокопрочного чугуна ВЧ 501 с содержанием перлита 85% для изготовления рабочих органов.

 График удельной истираемости -111

Рисунок 19 - График удельной истираемости

стального и чугунных образцов до и после термообработки

Сравнение кривых удельной истираемости термообработанных стального и чугунных образцов показывает, что высокопрочный чугун ВЧ 501 практически не уступает стальному сталь 40Х, а даже превосходит на 18-20% (рисунок 19).

Образец ВЧ 501 с твердостью 46-48 НRС обладает наименьшим удельным износом по сравнению с другими образцами, из чего можно сделать вывод, что сопротивление истирающим нагрузкам у высокопрочного чугуна тем больше, чем выше его твердость. При этом можно заметить, что чугунный образец твердостью 46-48 НRС изнашивается меньше, чем стальной с твердостью 54-56 (рисунок 20). Это подтверждает гипотезу о том, что для высокопрочного чугуна высокая твердость в меньшей мере влияет на характеристики износа, чем у стали. Исследования позволяют сделать вывод о возможности применения высокопрочного чугуна ВЧ 501 для изготовления рабочих органов центробежно-роторных измельчителей. При этом затраты на изготовление одного комплекта рабочих органов снижаются на 20 – 25% по сравнению с затратами на изготовления из стали 40Х.

  График зависимости удельной-112

Рисунок 20 – График зависимости удельной истираемости

от твердости материала

Экономический эффект от применения высокопрочного чугуна для изготовления рабочих органов достигается за счет снижения затрат на их изготовление и снижения стоимости материала.

Глава 5. Производственная проверка и экономическая эффективность использования центробежно-роторных измельчителей фуражного зерна в сельскохозяйственном производстве. В 1988 году центробежно-роторный измельчитель фуражного зерна ИЛС-5 прошел ведомственные и государственные испытания.

1. По результатам ведомственных испытаний на комбикормовом заводе МХП «Радуга» Троицкого района Челябинской области выявлено, что удельная энерго- и металлоемкость в сравнении с серийно выпускаемыми молотковыми дробилками ДДМ-5 и ДБ-5 ниже в 1,4- 2,0 и 2,5- 4,0 раза.

2. Государственные приемочные испытания опыт­ного образца измельчителя ИЛС-5 (ДЛС-394) проводились на Поволжской МИС. В период испытаний измельчитель был использован для производства комбикормов на Алексеевском комбикормовом заводе производственного управле­ния хлебопродуктов Куйбышевской области. Согласно протоколу МИС № 19-137-88 (4320510) выявлено: зоотехнические показатели корма, измельченного на ИЛС-5, выше, чем у корма, приготовленного на сравниваемой дробилке ДБ-5; измельчитель надежно выполняет технологический про­цесс и пригоден для измельчения фуражного зерна, а также семян рапса. В готовом продукте содержание пылевидной фракции не превышает 5%; результаты экономического расчета показывают, что измельчитель позволяет снизить затраты труда по сравнению с базовой дробилкой ДБ-5 на 6,6 % вследствие более высокой эксплуатационной производительности; технический уровень выше, а удельная энергоемкость процесса измельчения в 1,45 раза меньше. Результаты представлены в таблице 1.

Центробежно-роторный измельчитель ИЛС-5 обеспечивает заданное качество измельчения семян рапса без выжима масла и равномерный помол фуражного зерна. Удельный расход энергии на измельчение семян рапса составляет 4 кВт·ч/т, фуражного зерна 5 кВт·ч/т против 10 кВт·ч/т на серийной дробилке ДБ-5.





3. После государственных испытаний измельчитель ИЛС-5 производительностью 3-5 т/ч был рекомендован для серийного производства заводу «Агромаш» Челябинской области (1989 г.) и Нолинскому ремонтно-механическому заводу ПО «Кировагропромремонт» Кировской области (1990 г.). С 1990 года начато серийное производство измельчителей производительностью от 0,1 до 0,5 т/ч на Приборостроительном заводе в г. Трехгорном Челябинской области. За период 1989 - 2006 гг. год выпущено более 5000 штук измельчителей 4-х модификаций производительностью от 0,1 до 5,0 т/ч (ИЛС-0,15; ИЛС-0,5; ИЛС-5). В 1998 году измельчители включены в Систему технологии машин, в 2000 году в каталоги «Машины и оборудование для АПК».

4. Измельчители нашли практическое применение в пищевой и медицинской отраслях – при измельчении семян кориандра, горчицы, высушенных корней цикория и хрена, арахиса, семян расторопши; в строительной – при измельчении мраморной крошки, змеевика и других минералов для строительно-отделочных работ и т.п. Например, с 2001 года в С.-Петербурге на фармакологическом объединении ОАО им. Пастера производится переработка семян расторопши на центробежно-роторных измельчителях ИЛС-0,5 и ИЛС-5. С 1998 года в Челябинской городской больнице №10 в макробиологическом центре используются измельчители ИЛС-0,1 и ИЛС-0,5 для переработки зерна арахиса для лечения больных и т.д.

Таблица 1 - Показатели экономической эффективности центробежно-роторного измельчителя фуражного зерна ИЛС-5

Основные показатели ДБ-5 Базовый вариант ИЛС-5 Новый вариант
ячмень пшеница рапс ячмень пшеница рапс
Эксплуатационные
Годовая выработка, т 1760 1760 1760 1760 1760 1760
Установленная мощность, кВт 32 32 32 22 22 22
Производительность, т/ч 3,12 4,88 - 4,21 4,89 5,5
Удельный расход электроэнергии, кВтч/т 10,2 6,6 - 5,2 4,5 4,0
Масса, кг 1000 1000 1000 500 500 500
Количество обслуживающего персонала 1 1 1 1 1 1
Технологические
Коэффициент использования сменного времени, ч 0,8 0,8 - 0,8 0,8 0,8
Коэффициент использования эксплуатационного времени, ч 0,74 0,74 - 0,8 0,8 0,8
Качество технологического процесса
Модуль помола, мм 1,3-2,0 1,3-2,0 - 1,5-1,9 1,5-1,9 0,8-1,2
Количество пылевидной фракции, % 8,5-11,2 10,8-16,8 2,5-3,8 3,6-4,4 1,0-1,3
Себестоимость едини- цы продукции, руб./т 45,1 39.8 - 28,8 21,7
Годовой экономический эффект, руб. 96502,6 124551,6
Срок окупаемости, год - 0,75


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.