Сацюк Василь Васильович. Обгрунтування параметрів процесу та засобу для приготування органо- мінеральної суміші

brief description

Сацюк Василь Васильович. Обгрунтування параметрів процесу та засобу для приготування органо- мінеральної суміші : дис... канд. техн. наук: 05.05.11 / Вінницький держ. аграрний ун-т. - Вінниця, 2005

Сацюк В.В. Обґрунтування параметрів процесу та засобу для приготування органо-мінеральної суміші. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва Вінницький державний аграрний університет, Вінниця, 2005.
Дисертацію присвячено дослідженню процесу приготування органо-мінеральної суміші (ОМС), розробці, теоретичним та експериментальним дослідженням засобу для виконання згаданого процесу з метою забезпечення встановленої однорідності та дисперсності складу суміші.
Проведено аналіз наявних способів і засобів для приготування суміші, визначено недоліки та напрямки їх усунення. Обґрунтовано структуру вхідного потоку компонентів, форму та параметри поверхонь скатних лотків, ширину лопаті та кутову швидкість її обертання. Встановлено залежність для визначення маси проби ОМС, яку слід відбирати при дослідженні однорідності складу суміші.
Викладено програму і методику експериментальних досліджень, наведено конструкції та принцип дії лабораторних установок, досліджено фізико-механічні властивості сапропелю та ОМС на його основі.
Під час перевірки якості роботи розробленого засобу для приготування ОМС, отримано рівняння регресії, що дозволяють оцінювати вплив окремих факторів на показники якості суміші.
Розрахунок економічного ефекту від використання розробленого засобу для приготування ОМС підтверджує доцільність його впровадження у виробництво.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-прикладної задачі, що виявляється у підвищенні дисперсності й однорідності складу ОМС, у процесі виробництва ОМД, на підставі розкриття сукупного впливу фізико-механічних властивостей матеріалів, параметрів вхідного потоку матеріалу, параметрів робочих органів на показники якості процесу приготування суміші.

На підставі аналізу процесу приготування ОМС перед гранулюванням встановлено, що цей процес необхідно здійснювати при мінімальній його тривалості, а однорідність складу гранул ОМД досягається за умови одночасного подрібнення частинок компонентів у процесі змішування. При цьому, у засіб для приготування ОМС компоненти необхідно подавати за допомогою стрічкового транспортеру, на якому вони розміщуються шарами. Для розділення у вхідному потоці сапропелю та сечовини необхідно використовувати шар фосфорних або калійних добрив.
Аналіз математичної моделі руху частинки, наділеної силою зв’язності із приведеними параметрами, на поверхні параболічних скатних лотків дозволив обґрунтувати їх раціональні параметри: параметр параболир0=7,0...8,8; кути, що визначають початок та кінець твірної:и0=51...530,и0=67...700.
Аналіз моделі руху частинки ОМС на поверхні лопаті у вигляді системи неоднорідних диференційних рівнянь другого порядку дав змогу теоретично обґрунтувати діапазон раціональних значень кутової швидкості обертання лопатіщл=75...85 с-1, за якої відбувається самоочистка лопатей, подрібнення частинок складових компонентів і їх змішування.
Вперше отримано вираз для визначення маси дослідної проби, необхідної для оцінки однорідності складу ОМС перед гранулюванням, яка рівна масі ОМС, необхідній при приготуванні ОМД, з урахуванням умов повноцінного живлення однієї рослини.
Експериментальними дослідженнями встановлено, що липкість ОМС суттєво зростає із збільшенням тривалості процесу змішування. Максимальні значення липкості сапропелю зафіксовані у діапазоні вологостіW=41...43%по відношенню до прогумованої стрічки, і становлятьу=452...460Па.Для сапропелю та ОМС на його основі значення коефіцієнтів внутрішнього тертя менші від зовнішнього. Діаметр частинок сапропелю, що становить50%за масою матеріалу, рівнийd50=1,8мм.Кут вкладання частинок сапропелю дорівнює48...500. Для приготування ОМС необхідно використовувати сапропель вологістю не вище50%.
Отримані регресійні залежності коефіцієнта неоднорідності складу та ступеня подрібнення ОМС від параметрів вхідного потоку матеріалу, конструктивно-технологічних параметрів засобу для приготування ОМС, фізико-механічних властивостей сапропелю виявили, що визначальний вплив на однорідність ОМС має товщина вхідного потоку матеріалу у засіб для приготування суміші, а на ступінь подрібнення кутова швидкість обертання лопаті та ширина лопаті. Ступінь подрібнення компонентів ОМС при приготуванні суміші становитьі=1,23...1,31за зміни кутової швидкості обертання лопаті у діапазоніщл=75...85 с-1і ширини лопатіb=0,015...0,035 м. Причому, більші значення ступеня подрібнення досягаються збільшенням кутової швидкості обертання лопаті та зменшенням її ширини.
На основі комплексного аналізу результатів теоретичних та експериментальних досліджень засобу для приготування ОМС рекомендовано такі раціональні значення параметрів: ширина лопаті0,025...0,030м, кутова швидкість обертання лопаті75...80 с-1, кут встановлення лопаті до осі обертання 45...500. Товщина вхідного потоку матеріалу у засіб для приготування ОМС не повинна перевищувати 0,09м при використанні сапропелю вологістю не вище50%.
Розрахунковий річний економічний ефект від використання запропонованого засобу для приготування ОМС у складі технологічного обладнання лінії з виробництва ОМД становить5613,4 грн.