Содержание к диссертации
Введение
Состояние вопроса механизации измельчения и раздачи грубых кормов и задачи исследований 7
1.1. Физико-механические свойства грубых кормов 7
1.2. Зоотехнические требования к измельчению и раздаче грубых кормов 8
1.3. Обзор и классификация технических средств для измельчения и раздачи грубых кормов 10
1.3.1. Дозирование без измельчения 11
1.3.2 Дозирование с предварительным измельчением 14
1.3.3. Дозирование с одновременным измельчением и смешиванием с другими видами кормов 17
1.3.4 Дозирование с одновременным измельчением 20
1.4. Краткий обзор научных исследований процесса измельчения и дозированной раздачи грубых кормов 34
1.5. Цель и задачи исследований 40
Теоретические исследования рабочего процесса измельчения грубых кормов измельчителем- раздатчиком 42
2.1. Обоснование необходимости совершенствования мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов 42
2.2. Разработка конструктивно-технологической схемы измельчителя-раздатчика 43
2.3. Модели функционирования мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов 46
2.4. Теоретические исследования динамических характеристик рабочего процесса с учетом инерционности рабочих органов при измельчении грубых кормов 51
2.5. Экспериментально-теоретическое определение момента инерции ножевого ротора измельчителя-раздатчика грубых кормов 54
2.6. Исследование частотных характеристик момента сопротивления 58
Программа и методика экспериментальных исследований 65
3.1. Программа экспериментальных исследований 65
3.2. Приборы, устройства и оборудование для исследования процессов измельчения и раздачи кормов 65
3.3. Методика проведения эксперимента 67
3.3.1. Общая методика проведения исследований 67
3.3.2. Методика определения физико-механических свойств грубых кормов 68
3.3.3. Методика определения момента инерции ножевого ротора 70
3.4. Выбор критериев оптимизации и основных показателей процессов измельчения и раздачи кормов 72
3.5. Методика проведения многофакторного эксперимента 73
3.6. Методика определения влагопоглотительных свойств готового продукта 75
Результаты экспериментальных исследований мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов 77
4.1. Предварительные исследования рабочего процесса агрегата 77
4.2. Исследование рабочего процесса методом однофакторных экспериментов 84
4.3 Исследование рабочего процесса методом многофакторных экспериментов 91
4.4. Исследование равномерности выдачи готового продукта измельчителем-раздатчиком 100
4.5. Исследование влагопоглотительных свойств соломы, измельченной различными рабочими органами 105
Оценка эффективности работы измельчителя-раздатчика кормов 111
Общие выводы 115
Литература 117
Приложения 133
- Дозирование с одновременным измельчением и смешиванием с другими видами кормов
- Разработка конструктивно-технологической схемы измельчителя-раздатчика
- Методика определения момента инерции ножевого ротора
- Исследование рабочего процесса методом однофакторных экспериментов
Введение к работе
Обеспечение населения качественными и в достаточном количестве продуктами питания, а промышленности сырьем требует осуществления широкой программы развития животноводческой отрасли, являющейся в агропромышленном комплексе одной из важнейших. Основой укрепления и развития отрасли животноводства является создание прочной кормовой базы, приготовление полноценных сбалансированных по питательным веществам кормов в соответствии с зоотехническими требованиями. Установлено, что корма в структуре себестоимости производства молока, мяса и другой продукции животноводства составляют более 60% [26, 28, 30,44,48, 84,130].
Северо-Восточный регион европейской части России является зоной развитого животноводства, которое дает 70 % всей продукции, создаваемой агропромышленным комплексом. Приоритетным направлением развития животноводства является увеличение поголовья крупного рогатого скота, которое дает 65,3 % белка животного происхождения. В регионе имеются все условия для увеличения производства продукции животноводства [61, 62,134].
Молоко и говядина в регионе производятся как на животноводческих фермах, так и на специализированных крупных предприятиях. Вместе с тем доля последних в общем объеме производства животноводческой продукции не превышает 10 %, а основная часть продукции производится на мелких и средних фермах. Более 70 % ферм молочного направления имеют поголовье 200 и менее коров, а средний размер ферм по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота составляет 280 скотомест [45, 76,94,98].
Продуктивность крупного рогатого скота на 50...70% определяется уровнем кормления. Приготовление и раздача кормов в общей структуре затрат составляет 25...30%. Поэтому вопросы, связанные с повышением эффективности работы технических средств, осуществляющих измельчение и раздачу кормов, представляют актуальную задачу, имеющую большое научное и практическое значение.
5 За последнее десятилетие резко снизились объемы приобретения машин и
оборудования хозяйствами агропромышленного комплекса, что привело к замедлению темпов механизации как отдельных технологических процессов, так и процессов комплексной механизации. Это положение усугубляется и тем, что в настоящее время в животноводстве преимущественно применяются устаревшие машины, оборудование и технологии для выполнения погрузочных работ, приготовления и раздачи грубых кормов, которые предусматривают большие затраты ручного труда. Все это приводит к высокой трудоемкости содержания животных и получения продукции, которая в пять и более раз выше, чем во многих западных странах [46,136].
Положение усугубляется также и тем, что отсутствуют работоспособные машины для измельчения грубых кормов повышенной влажности. Не достаточно решена задача разработки мобильных раздатчиков, механизирующих все процессы, в том числе самозагрузку и измельчение рулонированных грубых кормов. Поэтому практический интерес представляет разработка и применение мобильного измельчителя-раздатчика для подачи измельченных грубых листо-стебельных материалов как в кормушки, так и в стойла животных для подстилки.
Из изложенного следует, что теоретическое обоснование, разработка, оптимизация технологического процесса и испытание в производственных условиях мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов, не уступающего импортным аналогам по производительности, надежности, простоте обслуживания и качеству выполняемых работ наряду со сравнительно невысокой стоимостью изготовления, является актуальной задачей на сегодняшний день.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательской работы лаборатории механизации животноводства НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (номер государственной регистрации №01.200.203095).
Основной целью диссертации является обоснование параметров и режимов работы мобильного измельчителя-раздатчика грубых кормов с горизонтально расположенным ножевым барабаном.
На защиту выносятся следующие основные положения:
конструктивно-технологическая схема измельчителя-раздатчика;
результаты теоретических исследований влияния инерционности рабочих органов на процесс измельчения грубых кормов;
-результаты экспериментально-теоретических исследований по определению момента инерции ножевого барабана;
- математические модели рабочего процесса и оптимальные конструктив
но-технологические параметры и режимы работы измельчителя-раздатчика;
- экономическая эффективность применения измельчителя-раздатчика.
По защищаемой теме опубликовано 14 научных работ (из них 5 за рубе
жом), в том числе 3 патента РФ на изобретения.
Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на
научных конференциях Вятской государственной сельскохозяйственной акаде
мии (2004-2006гт.), Всероссийском институте электрификации сельского хо
зяйства (2006г.), Зональном НИИСХ Северо-Востока
им. Н.В.Рудницкого (2006г.).
Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук, профессору А.В. Алешкину и кандидату технических наук Н.А. Чернятьеву за помощь и поддержку в процессе выполнения работы.
Дозирование с одновременным измельчением и смешиванием с другими видами кормов
В последние годы за рубежом все большее распространение получают многооперационные комбинированные агрегаты, технологический процесс которых включает измельчение и выдачу грубых кормов в составе полнорационной кормосмеси. На животноводческих комплексах Западной Европы и Америки широко используют линии, предусматривающие выполнение всех процессов, связанных с кормлением животных с помощью прицепных измельчителей - смесителей - раздатчиков кормов и трактора класса 9...14 кН, оборудованного фронтальным погрузчиком со сменными рабочими органами. Новое в этой технологии - измельчитель-смеситель-раздатчик кормов [64,65,81,82,92,107, 121]. Он предназначен для приема, доизмельчения грубых кормов в тюках, рулонах и в рассыпном виде, смешивания их с силосованными и концентрированными кормами, минеральными и белково-витаминными добавками, корнеклубнеплодами или патокой; транспортирования и выдачи полученной кормосмеси животным. При круглогодичном стойловом содержании животных использование машин данного типа позволяет отказаться от крупногабаритных стационарных кормовых станций с индивидуальным дозированием комбикормов.
В Европе насчитывается около 30 фирм, производящих машины данного класса. Конкуренция на рынке идей по созданию измельчителей - смесителей -раздатчиков и смесителей - раздатчиков развивается вокруг двух принципиальных технических решений: как расположить рабочий орган в бункере - горизонтально или вертикально. По результатам испытаний немецкого сельскохозяйственного общества DLG [81] двух-, трех- и четырехвальных горизонтальных и одновальных вертикальных измельчителей - смесителей - раздатчиков, время предварительного смешивания большинства машин составляет 3...5 мин. Горизонтальные модели могут работать с рулонами и тюками небольших размеров (габаритный размер не должен превышать 1,2 м), а вертикальные - с кормами, прессованными в рулоны и тюки любых размеров. Данная технология и комплекс машин получили за рубежом название «Unifeed» [65,82].
В последнее время отечественными машиностроительными предприятиями также осваивается выпуск подобных машин. Так, начиная с 2003 года Слободской машиностроительный завод Кировской области выпускает агрегат кормоприготовительный многофункциональный АКМ - 9. Эта машина представляет собой прицепной мобильный измельчитель-смеситель-раздатчик кормов. В качестве рабочего органа применен один вертикально расположенный шнек с 8 ножами, приводимый в действие от ВОМ трактора тягового класса 1,4 через карданный вал и редуктор. АКМ - 9 обеспчивет приготовление полнорационной кормосмеси из длинностебельных грубых кормов, силоса, корнеплодов, концентрированных кормов, белково-минеральных добавок. Агрегат ком-плектуется электронной системой взвешивания. Объем бункера 9 м , масса агрегата 3175 кг.
Сотрудниками НИИСХ Северо-Востока им. Н.В.Рудницкого разработана конструкция мобильного измельчителя-смесителя-раздатчика кормов, который состоит из установленного на шасси бункера, в донной части которого параллельно боковым стенкам расположены два шнека, на передней стенке бункера расположен распределительный отсек, где размещены элементы конструкции привода шнеков и выгрузного устройства. Объем бункера Юм, масса агрегата 3,5 т. Отличительной особенностью машины является конструктивное исполнение при котором винтовая поверхность одного шнека перекрывает межвит-ковое пространство другого, параллельно расположенного шнека, что снижает энергоемкость, улучшает качество измельчения и смешивания кормов, повышает эксплуатационную надежность машины [107] (приложение 3).
Особое внимание следует уделить режущим элементам измельчителей-смесителей-раздатчиков так как зачастую именно от них зависит качество измельчения и эффективность рабочего процесса машины (рис. 1.3).
Широкое распространение получили пластинчатые ножи прямоугольной формы, грани которых имеют двухстороннюю заточку, кроме того, режущие кромки ножей имеют насечку, что способствует повышению эффективности процесса измельчения. Ножи прямоугольной формы конструктивно наиболее просты, при этом позволяют легко осуществлять их замену или перестановку. Во многих измельчителях-смесителях-раздатчиках применяют ножи в виде восьмиконечных звездочек с односторонней заточкой боковых граней. Такие режущие элементы более энергоемки, но позволяют быстро и эффективно измельчать составляющие кормовой смеси.
Отличительной особенностью дисковых режущих элементов является надежность в эксплуатации, отсутствие необходимости в частой смене или перестановке, но они сильно увеличивают энергоемкость процесса измельчения. В качестве измельчающих органов часто применяют шнеки с закрепленными по наружному краю их винтовых поверхностей неразрывными пилообразными венцами. Такие рабочие органы очень эффективно и быстро измельчают корма, допускают возможность более мелкого их измельчения, но очень энергоемки и сложны в изготовлении. Кроме того, такие режущие элементы не подлежат восстановлению, перезаточке или замене. Обычно такие режущие элементы заме 20 няют вместе с рабочими органами - шнеками, что, в свою очередь, ведет к удорожанию технического обслуживания и текущего ремонта этих машин. В последнее время в качестве режущих элементов применяют пластинчатые ножевые гребенки, которые имеют сложную режущую поверхность. Такие элементы обеспечивают чрезвычайно эффективное и быстрое измельчение кормов, низкую энергоемкость процесса, но они очень сложны в изготовлении, не всегда подлежат восстановлению или повторной заточке.
В большинстве агрегатов в дополнение к режущим элементам применяют противорежущие устройства, которые обычно выполняют в виде противоре-жущей пластины с прорезями. В машинах, оборудованных дисковыми ножами, применяют желобковые противорезы, по канавке которых в ходе работы проходят дисковые ножи [52,151].
Проведенный обзор мобильных технических средств для измельчения, смешивания и раздачи кормов позволяет отметить, что в России очень мало новых разработок, техника, изготовленная за рубежом, является габаритной, энергоемкой и дорогостоящей, поэтому ее использование отечественными сельхозтоваропроизводителями затруднено.
Разработка конструктивно-технологической схемы измельчителя-раздатчика
На основании работ [120,145,149] и анализа существующих технических средств для приготовления и раздачи грубых кормов нами разработана конструктивно-технологическая схема мобильного измельчителя-раздатчика с продольным расположением ножевого рабочего органа (согласно предлагаемой классификации выделена на рисунке 1.4).
Раздатчик-измельчитель кормов (рис. 2.1) содержит раму 5, на которой смонтирован бункер 1 с размещенными в его донной части - подающим транспортером 2, в боковой части - загрузочным механизмом 3, выполненным, например, в виде вильчатого захвата, с противоположной стороны смонтировано отделяющее устройство 7 в виде ротора с ножами 8 по длине которого уста 44 новлен противорез 6. Противорез смонтирован в горизонтальной плоскости, проходящей через оси отделяющего устройства 7 и приводного вала подающего транспортера 2 и установлен между ними. Над отделяющим устройством смонтирован дополнительный транспортер 9 с приводным валом, установленным в вертикальной плоскости, проходящей через ось отделяющего устройства. Дополнительный транспортер выполнен поворотным относительно оси приводного вала. Подающий транспортер 2 со стороны загрузочного устройства имеет пружину 4.
Рулон загружается в бункер таким образом, чтобы его ось симметрии располагалась горизонтально и перпендикулярно направлению движения подающего транспортера. Возможность перемещения боковых стенок бункера по направлению друг к другу позволяет уменьшать свободное пространство между боковой стенкой бункера и торцевой поверхностью рулона (так как рулоны имеют различную ширину), что при измельчении предотвращает переворачивание его на торцевую поверхность. При этом повышается эксплуатационная надежность машины и улучшается качество измельчения корма. Расположение планки противореза в горизонтальной плоскости, проходящей через оси отделяющего устройства и приводного вала подающего транспортера позволяет обеспечить повышение эксплуатационной надежности машины обусловленной беспрепятственным схождением измельчаемого материала с подающего транспортера на противорез и далее к отделяющему устройству, при этом не происходит скопления измельчаемого материала перед противорезом и предотвращается вероятность попадания его в отделяющее устройство. Расположение приводного вала дополнительного транспортера в вертикальной плоскости, проходящей через ось отделяющего устройства, бесперебойно обеспечивает вращательное движение рулона не допуская его зависание над отделяющим устройством и предотвращает перегрузку, а выполнение дополнительного транспортера поворотным относительно оси приводного вала предотвращает снижение производительности и обеспечивает непрерывность процесса измельчения, так как рулон по мере уменьшения подводится ближе к отделяющему устройству, и обеспечивает его стабильную загрузку, улучшая таким образом равномерность выдачи готового продукта. Стабильная загрузка отделяющего устройства предотвращает захват больших порций исходного материала и его недоизмельчение. Дополнительно для повышения эксплуатационной надежности машины и улучшения равномерности загрузки отделяющего устройства и, соответственно, равномерной раздачи измельченного корма подающий транспортер со стороны загрузочного механизма подпружинен. По мере измельчения рулона пружина, разжимаясь, увеличивает наклон подающего транспортера, тем самым препятствует откату рулона от ротора.
Привод рабочих органов раздатчика-измельчителя может быть осуществлен от вала отбора мощности или гидросистемы энергетического средства. Работает измельчитель-раздатчик следующим образом. Подлежащий измельчению и раздаче корм загрузочным механизмом 3 подается в бункер 1, установленный на раму 5 раздатчика-измельчителя кормов. Далее перемещают боковые стенки бункера по направлению друг к другу, чтобы уменьшить свободное пространство между ними и торцевыми поверх 46 ностями рулона. В бункере рулон доставляется к месту раздачи. В процессе работы подающий транспортер 2 подводит рулон к отделяющему устройству 7 и при помощи дополнительного транспортера 9 приводит его во вращательное движение. Отделяющее устройство при помощи ножей 8 захватывает от рулона порции исходного материала, подводит их к противорезу 6 и отделяет благодаря их взаимодействию, после чего выбрасывает измельченный материал в кормушку или стойло - таким образом при вращении с рулона снимается слой исходного материала. По мере уменьшения рулона пружина 4 подающего транспортера, разжимаясь, увеличивает его наклон, тем самым препятствует откату рулона от ротора, а дополнительный транспортер 9 отклоняясь в сторону освобождает отделяющее устройство, что предотвращает снижение производительности и обеспечивает непрерывность процесса измельчения. Расположение дополнительного транспортера с приводным валом, установленным в вертикальной плоскости, проходящей через ось отделяющего устройства обеспечивает бесперебойное вращательное движение рулона не допуская его зависания, перегрузки отделяющего устройства, захвата чрезмерно больших порций исходного материала и его недоизмельчения (приложения 1 и 2).
Методика определения момента инерции ножевого ротора
В настоящее время в России и за рубежом разработан и серийно выпускается широкий модельный ряд измельчителей - раздатчиков грубых кормов, но существующие конструкции имеют высокую энергоемкость, недостаточную производительность, создают повышенный шум и запыленность при работе и не могут удовлетворять современным требованиям [120,122,124,141,144,154].
В лаборатории механизации животноводства НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого разработана конструктивная схема измельчителя - раздатчика грубых кормов с горизонтальным расположением отделяющего устройства [108] и изготовлена экспериментальная лабораторная установка (рис. 4.1, 4.2). Установка содержит раму, на которой смонтирован бункер с боковыми стенками. В донной части бункера расположен подающий цепочно-планчатый транспортер, с боковой стороны - смонтировано отделяющее устройство в виде ножевого барабана, по длине которого установлен противорез. Противорежущая пластина расположена между отделяющим устройством и подающим транспортером. Над отделяющим устройством установлен дополнительный транспортер, который выполнен с возможностью движения относительно оси приводного вала. Крутящий момент на ножевой барабан передается через ременную передачу от электродвигателя отделяющего устройства. Подающий и дополнительный транспортеры получают движение от электродвигателя подающего транспортера при помощи ременной передачи, понижающего редуктора и цепной передачи.
Работает установка следующим образом. Подлежащий измельчению рулон загружается в бункер, таким образом, чтобы ось рулона располагалась горизонтально и перпендикулярно направлению движения подающего транспортера. Далее перемещают боковые стенки бункера по направлению друг к другу, чтобы уменьшить свободное пространство между ними и торцевыми поверхностями рулона. Уменьшение свободного пространства не допустит переворачивание рулона на торцевую поверхность и предотвратит нарушение рабочего процесса машины. В процессе работы подающий транспортер подводит рулон к отделяющему устройству и при помощи дополнительного транспортера приводит его во вращательное движение. Отделяющее устройство захватывает от рулона порции исходного материала, подводит их к противорежущеи планке и отделяет благодаря взаимодействию ножей отделяющего устройства и проти-ворезов, после чего выбрасывает измельченный материал - таким образом, при вращении с рулона снимается слой исходного материала. По мере измельчения рулона его масса уменьшается, подающий транспортер под воздействием пружины приподнимается и явление откатывания предотвращается. Таким образом не происходит нарушения рабочего процесса машины.
Для исследования рабочего процесса и оптимизации параметров в конструкции установки предусмотрен ряд регулировок. Изменение скорости по 79 дающего транспортера и частоты вращения ножевого барабана осуществляется изменением передаточных чисел приводов. Изменение положения дополнительного транспортера осуществляется изменением длины верхней штанги и перемещением нижнего кронштейна относительно скобы. Изменение положения противорежущеи пластины относительно подающего транспортера осуществляется изменением длины опорных ножек отделяющего устройства. Изменение расстояния между подвижными стенками осуществляется изменением толщины сменных вставок между стойкой и стенкой. Жесткость подпружинивания подающего транспортера осуществляется сменными пружинами и их первоначальным натяжением. После проведения обзора научно-технической литературы и изучения конструкций аналогичных машин были определены пределы изменения основных параметров и регулировок. Частоту вращения ножевого барабана отделяющего устройства решено было ограничить в пределах 500...1500 мин"1. При установке частоты вращения ножевого барабана менее выбранного предела происходит значительное недоизмельчение продукта, что не допустимо по зоотехническим требованиям. При частоте вращения 1500 мин"1 и выше не происходит значительного улучшения качества готового продукта, но увеличиваются затраты энергии на холостой ход и требуется более точная динамическая балансировка ножевого барабана. В ходе предварительных испытаний также установлено, что изменение положения противорежущеи планки не влияет на качество готового продукта, но при установке противорезов на уровне верхних планок подающего транспортера происходит затягивание исходного продукта уходящими планками под транспортер и его скопление перед противорежущеи планкой. При скоплении исходного материала и его чрезмерном уплотнении может произойти выдавливание противорежущеи планки в сторону отделяющего устройства и попадание противорезов в ножевой барабан, что, в свою очередь, приведет к поломке машины. При установке противорезов на уровне центра приводноговала подающего транспортера практически не происходит затягивания исходного материала под транспортер, так как неизмельченный материал воздушным потоком, создаваемым ножевым барабаном, затягивается в отделяющее устройство. Установка противорезов на уровне нижних планок подающего транспортера обеспечивает затягивание воздушным потоком барабана всего исходного материала в отделяющее устройство, но при этом не исключено попадание инородных предметов, которые как правило скапливаются на дне бункера, что также может вызвать поломку машины.
При проведении предварительных исследований по измельчению рулонов соломы в ряде случаев происходило нарушение рабочего процесса машины, вызванное переворачиванием рулона на его торцевую поверхность. Благодаря установке подвижных боковых стенок бункера, в ходе последующих испытаний не было выявлено ни одного случая переворачивания рулона на торцевую поверхность. В ходе исследований также определили, что дополнительный транспортер следует устанавливать таким образом, чтобы ось его приводного вала находилась вертикально над осью ножевого барабана, при этом исключается возможность зависания рулона над отделяющим устройством [106].
В качестве ножевого барабана можно применить два принципиально различных рабочих органа (приложение 4): ротор с криволинейными ножами и ротор с перпендикулярно установленными сегментными режущими элементами (сегментами) (рис. 4.3).
Исследование рабочего процесса методом однофакторных экспериментов
Наибольшее влияние на пропускную способность (yj) оказывает нали чие пружины подающего транспортера (62=0,53), а также количество ножей ротора (6/=0,25), с их увеличением пропускная способность возрастает. При увеличении уровня установки противореза пропускная способность снижается (&з=-0,28). 2. Наибольшее влияние на степень измельчения (у2) оказывает количество ножей ротора (6i=l,13). Увеличение их количества приводит к увеличению степени измельчения. 3. Удельные энергозатраты (уз) снижаются при уменьшении количества ножей ротора (6i=-0,016) и отсутствии пружины подающего транспортера (62=-0,003) и возрастают с увеличением уровня установки противореза (6з=0,003). Анализ математических моделей проводили наложением двумерных сечений [146]. На рисунках 4.17, 4.18 представлены двумерные сечения поверхностей отклика при различных сочетаниях факторов. Анализ двумерных сечений (рис. 4.17) показывает, что с увеличением количества ножей (х/) степень измельчения (у2) возрастает, а удельные энергозатраты (уз), в свою очередь, снижаются. Наличие пружины подающего транспортера (х2) главным образом сказывается на увеличении пропускной способ 94 ности (уі), максимальное значение которой (более 5,62) достигается при наличии пружины подающего транспортера и количестве ножей 18. При этом же значении наибольшая степень измельчения (более 6,25) и минимальные удельные энергозатраты (менее 0,39 кВт-ч/(т-ед.ст.изм.). Из анализа двумерных сечений (рис. 4.18а) можно сказать, что увеличение уровня установки противореза ведет к незначительному снижению пропускной способности (5,2...4,9 т/ч), в свою очередь, увеличение количества ножей вызывает рост как степени измельчения, так и пропускной способности, при этом удельные энергозатраты снижаются. Наибольшее значение пропускной способности (более 6,1 т/ч) достигается при уровне установки противореза 0 мм и количестве ножей 18, при этом степень измельчения имеет также максимальное значение (более 6,0), а удельные энергозатраты составляют менее 0,38 кВт-ч/(т-ед.ст.изм.). Из анализа двумерных сечений (рис. 4.186) видно, что при количестве ножей 18 (xj=\,0) влияние уровня установки противореза и наличие пружины подающего транспортера в одинаковой степени оказывают влияние на основные показатели рабочего процесса. Пропускная способность достигает своего наибольшего значения (более 6 т/ч) при уровне установки противореза 0 мм и наличии пружины подающего транспортера. Этому же значению соответствуют наименьшие удельные энергозатраты (менее 0,38 кВт-ч/(т-ед.ст.изм.), однако максимальное значение степени измельчения (более 6,46) достигается при уровне установки противореза 75 мм и отсутствии пружины подающего транспортера.
На основании анализа двумерных сечений можно сказать, что оптимальными конструктивными параметрами, обеспечивающими наиболее стабильный режим процесса измельчения, безаварийность и безотказность рабочего процесса измельчителя-раздатчика, являются: общее количество установленных в три ряда ножей ротора 18, наличие пружины подающего транспортера и уровень установки противореза 0 мм, при этом пропускная способность Q составляет более 6,1 т/ч, степень измельчения А. = 6,0, при удельных энергозатратах q менее 0,38 кВт-ч/(т-ед.ст.изм.). Для более полного изучения влияния факторов и их взаимодействий на основные показатели рабочего процесса измельчителя-раздатчика и определения оптимальных настроечных параметров, согласно расчетной модели (рис. 2Лв), был реализован многофакторный ротатабельный трехуровневый план Бок-са-Бенкина, который является более экономичным по числу опытов по сравнению с ортогональными планами и обладает их свойствами.
