Козупиця Сергій Іванович. Обгрунтування параметрів подрібнювача-живильника-доза- тора сипких хімічних консервантів на лінії заготівлі вологих кормів

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовані мета, об'єкт, предмет і методи досліджень, окреслено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.
У першому розділі „Стан питання та задачі досліджень” виконано аналіз і проведена класифікація машинних технологій та різних типів обладнання для дозованої подачі сипких консервантів у вологу кормову масу при її заготівлі, а також огляд результатів наукових досліджень при дозуванні сипких матеріалів та методів підвищення якості виконання процесу.
Найвагоміший внесок у поглиблення теоретичних і експериментальних досліджень дозуючих пристроїв та їх складових внесли такі відомі вчені, як: П.М. Василенко, Ю.Д. Відінєєв, Л.М. Куцин, Є.Б. Карпін, Г.А. Рогінський, Є.М. Гутьяр, О.О. Омельченко, Р.Л. Зенков, Є.В. Дженіке, Л.В. Гячев, Р.Б. Гевко, В.В. Шацький, О.М. Карпенко, Р.М. Рогатинський, Я.А. Кузьмич, В.В. Ткач та інші.
Ефективність хімічного консервування високовологих матеріалів із використанням сипких хімічних консервантів залежить від точності дозування консерванту і рівномірності його розподілу в об’ємі корму. Більшість сипких хімічних консервантів гігроскопічні і схильні до швидкого грудкування (через 5 – 6 годин при температурі 25 ºС) і злежування, а існуючі дозатори не пристосовані для видачі точної дози грудкуватих і кускових матеріалів. Разом з цим грудкуваті і кускові консерванти не можуть рівномірно розподілитися в об’ємі, що призводить до негативних наслідків зниження якості і псування корму. В зв’язку з цим стримується впровадження в сільськогосподарське виробництво перспективної технології консервування високовологих кормових матеріалів. Використання окремих машин для подрібнення грудкуватих і кускових консервантів нераціональне через швидке наступне їх злежування, що призводить до вимушеного повторного подрібнення або неефективного використання додаткових для цієї операції машин. Аналіз раніше проведених теоретичних і експериментальних досліджень показує, що вони не враховують стадії підготовки до дозування злежаних хімічних консервантів.
Виходячи з цього, було обґрунтовано рішення про те, що з метою зменшення енерго– та трудозатрат і матеріаломісткості лінії для консервування високовологих кормів доцільно проводити операції подрібнення, живлення та дозування в одному агрегаті. На основі цього була розроблена експериментальна установка, конструктивно-технологічна схема якої приведена на рис. 1.
У другому розділі „Теоретичні дослідження процесів підготовки і дозування злежаних хімічних консервантів та їх змішування із зернострижневою масою кукурудзи” визначили будову комбінованого агрегату, з використанням теорії сипких середовищ, розроблені математичні моделі дозування сипких матеріалів на основі теорії графів та Марківських процесів, а також проведені теоретичні дослідження для обґрунтування одночасного подрібнення та змішування компонентів у молотковій дробарці.
Згідно обґрунтованої конструктивно-технологічної схеми (рис. 1) при роботі подрібнювача-живильника-дозатора відбуваються процеси подачі матеріалу, відокремлення часток від злежаних кусків (подрібнення) хімічного консерванту, їх сепарування та дозування з метою дозованої подачі в зернострижневу масу кукурудзи для подальшого змішування з нею в потоці.
Робота установки буде злагодженою у випадку досягнення потрібної точності дозування. Для цього необхідно виконати умову злагодженості (синхронізації) продуктивності її виконавчих механізмів. Математично ця умова запишеться так:
, (1)
де – подача матеріалу на подрібнення, кг/с; – продуктивність подрібнювача, кг/с; – продуктивність сепарації сипкого (подрібненого) консерванту через перфорований диск, що обертається, кг/с; – продуктивність дозатора, кг/с.
При цьому умова визначається гравітаційною подачею матеріалу, що підлягає подрібненню і обмежується поверхнею перфорованого диска, а товщина шарів, які відокремлюються ножовими скребками, є постійною. Продуктивність повинна бути рівною або дещо меншою від продуктивності з метою забезпечення надійності сепарування сипкого матеріалу по всій робочій поверхні перфорованого диска і виключення перевитрат енергії на проходження ножових скребків в уже подрібненому матеріалі. Продуктивність має бути рівною продуктивності . Це необхідно для підтримання рівня подрібненого консерванту вищим від висоти дозуючого вікна і лопатей конуса, що дає можливість позбавитися пульсацій виходу матеріалу через дозувальне вікно при дозуванні і забезпечити його необхідну точність.