Введение к работе
!rl J:!"-- ' '
Актуальность темы. Важнейшей технологической операцией на комбикормовых предприятиях, в значительной мере определяющей качество комбикормов и оказыващей влияние ка энергозатраты при его производстве, является измельчение зернового, гранулированного и других видов сырья. Для получения сирья требуемой крупности широко иснользуют молотковые дробилки, процесс измельчения на которых весьма энергоемок; расход энергии на измельчение сырья достигает 40-70^ в зависимости от вида выпускаемых комбикормов и технической оснащенности предприятия. Недостаточная вн-ровненность гранулометрического состава измельченного на молотковых дробилках зернового сырья отражается на качестве готового комбикорма, его усвояемости животными и птицами. Наличие ситовой поверхности в зоне интенсивного истирания и высоких ударных нагрузок не позволяет обеспечить достаточную надеяность молотковых дробилок и необходимую стабильность технологического процесса производства рассыпных комбикормов. Поэтому, с целью получения комбикорма высокого качества, после молотковых дробилок устанавливают просеивающие машины, осуществляющие контроль крупности измельченных продуктов. Существующие конструкции просеивавдпх машин имеют ряд недостатков, основным из которых является сложность изменения контролируемого размера.
В связи с этим работы по интенсификации процесса измельчения, совершенствования технологии и конструироваїшл пзмольчаюиих и просзивавдих машин являются весьма актуальными.
Исследования, результаты которых включены в диссертацию, проводились в лабораториях МГИШ и на комбикормовых предприятиях в соответствии с Координациоіпшк планом каучно-исследоаатель-ских и опытных работ, а также планом создания новой техники Ый-
кистерства хлебопродуктов (заготовок) СССР. Основные разработки включены в общесоюзную научно-техническую программу 0.42.01 "Зернопродукты" Министерства хлебопродуктов СССР и региональную межведомственную научно-техническую программу "Агрокомплекс".
Целью работы является решение крупной научной проблемы интенсификации процессов измельчения сырья на основе совершенствования существующих и создания новых измельчающих и сепарирующих машин для производства комбикормов.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
проведение теоретических исследований процесса разрушения сыры комбикормов ударом;
выявление основных физико-механических характеристик комбикормового сырья для обоснования теоретических зависимостей его разрушения ударом;
выявление основных показателей и их величин для расчета эффективности дробилок ударного действия;
разработка более совершенных измельчающих машин ударного действия для дробления сырья комбикормов;
разработка более совершенных машин для контроля крупности продуктов измельчения сырья комбикормов;
совершенствование совместной работы дробилки ударного действия и просеивающей маиини яри измельчении зернового и гранулированного сырья комбикормов и их смесей.
Научная новизна работы. Разработаны теоретические основы
процесса разрушения сырья комбикормов ударом с учетом образова
ния и развития трещин.
I Определены впервые или уточнены значения динамических ха-
рактеристик комбикормового сырья: условных коэффициентов восстановлю нла нормальной скорости удара, модуля упругости, времени
контакта частиц сырья со стальной поверхностью при ударе, удельных энергий на единицу поверхности разрушения, скоростей удара зерна, приводящих к образованию трещин, начальному и полному его разрушению. Это позволило обосновать теоретические зависимости разрушения сырья комбикормов ударом и интенсифицировать этот процесс.
Найдены математические зависимости, позволяющие определять основные показатели эффективности работы бесситовых дробилок ударного действия (производительность, удельный расход энергии, КЦД и др.).
Разработан я принят промышленностью к внедрению энергосбе-регащжй способ измельчения комбикормового сырья многократным ударом с промежуточный отбором продуктов размола.
Теоретически и экспериментально обоснованы новые рабочие процессы измельчения и сепарирования сырья комбикормов. 11а базе чего:
разработаны и приняты к серийному производству новые типы сепарирующих машин - классификаторы для зернового сырья и поваренной соля;
разработана и внедрена бесситовая дробилка для измельчения неупругих видов сырья;
разработан и внедрен более совершенный способ двухстадий-ного измельчения гранулированкых видов сырья;
разработав и принят к внедрению новый тип дробильной машины - пальцевый измельчитель с встроенным классификатором для зернового и гранулированного сырья комбикормов.
Практическая значимость работы. На базе теоретических и экспериментальных исследований в области разрушения сырья комбикормов ударом и сепарирования измельченных продуктов, а такле выязленнкх значений физико-механических характеристик сырья ре-
шена важная народнохозяйственная проблема - интенсификация процесса измельчения сырья комбикормов.
Приняты к серийному производству в 1989 г. классификатор УІ-ДКЗ для зернового сырья, з 1990 г. - классификатор УІ-ДКД для поваренной соли. Классификаторы защищены авторскими свидетельствами /34,35/. В 1989 г. изготовлены и переданы в производство 20 шт. классификаторов УІ-ДКЗ. В 1990 г. планируется изготовление их в количестве 200 шт., а всего до 1994 г. - 1,02 тыс.штук. Годовой экономический эффект (по расчетам Харьковской МИС) от применения в комбикормовой промышленности одного классификатора УІ-ДКЗ составит 3991, а одного УІ-ДКД - 1006 рублей. Опыт работы классификатора УІ-ДКД в линии соли Кондопожского комбикормового завода, из которого исключена молотковая дробилка, дал фактический экономический эффект 28 тыс.руб. в год.
Принят к внедрению пальцевый измельчитель с встроенным классификатором для зернового и гранулированного сырья. Измельчитель защищен авторским свидетельством /32/. Ожидаемый экономический эффект от внедрения одной машины в комбикормовую промышленность составит 5,0 тыс.руб. в год.
Модернизация молотковых дробилок линии зернового и гранулированного сырья Болшевского комбикормового завода дала фактический экономический эффект 5,3 тыс.руб. в год.
Эксплуатация дробилки с упругой декой для минерального сырья на Кинель-Черкасском межхозяйственном комбикормовом заводе дала фактический экономический эффект 18 тыс.руб. в год. Использование двухстадийного измельчения (измельчитель ДГ-Ш, молотковая дробилка) гранулированных видов сырья на Болшевском комбикормовом заводе позволило получить фактический экономический эффект 18,5 тыс.руб. в год.
Принят промышленностью к внедрению опытно-промышленный
регламент на процессы подготовки зерновых культур, гранулированного сырья и смесей с применением бесситовых дробилок и промежуточного просеивания продуктов размола.
Рекомендована промышленности методика прогнозирования производительности и удельного расхода энергии бесситовых дробилок ударного действия.
Предложена методика выявления и оценки эффективности процесса измельчения и КПД дробилок ударного действия.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались, начиная с 1971 г., ка Координационном Совете по научно-исследовательским и опытным работам для комбикормовой промышленности Министерства хлебопродуктов (заготовок) СССР (при ВШСКП); с 1972 г. - на технических советах и совещаниях министерств хлебопродуктов (заготовок) РСФСР и СССР; на приемочной комиссии новой техники Министерства хлебопродуктов СССР (1988, 1989 гг.); на секции комбикормовой промышленности центрального правления ВКТО работников хлебопродуктов з 1988 г.; неоднократно на научных конференциях .\ТГШП с 1972 г.; на юбилейной научной конференции ВНКИКП (Воронеж, 1979 г.); на ІУ международном симпозиуме по научно-техническим проблемам комбикормовой промышленности (Зороиеж, 1983 г.); на Всесоюзной научной конференции "Пути совершенствования технологических процессов и оборудования для производства, хранения и транспортирования продуктов питания" (МГ/ПП, 1984 г.); на Всесоюзной научной конференции "Разработка и совериенстзозшше технологических процессов, машин и оборудования для производства, хваления и транспортировки продуктов питания" (МТШП, 1987 г.); на 28-й научной конференции Восточно-Сибирского технологического института (Улан-Удэ, 1989 г.).
Отдельные разделы диссертации отражены в 5-ти отчетах по хоздоговорным и 2-х - по госбюджетным НИР, выполненных под руко-
водством и непосредственном участии автора; результаты их одобрены и приняты заказчиком (Министерством хлебопродуктов (заготовок) РСФСР) к внедрению.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе. Некоторые результаты диссертации включены в книгу для работников комбикормовой промышленности /2/, в учебное пособие/3/ и лабораторный практикум для вузов /13/.
Основное содержание диссертации изложено в X научных работах, в том числе в 5-ти отдельных изданиях и 5-ти авторских свидетельствах на изобретения. В 1980 г. автору был присвоен нагрудный знак "Изобретатель СССР".
Объем диссертации. Диссертация излохена на 504 машинописных листах, состоит из введения, восьми глав, общих выводов, списка литературы, приложений и включает 52 таблицы и НО рисунков. Основной текст диссертации изложен на 265 листах. Список литературы содержит 278 наименований.