Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса о технологии вибросмешивания сыпучих материалов 9
1.1 Корм для свиней 9
1.2 Реологические и физико-механические свойства сыпучих кормов. 11
1.3 Обзор исследований в области использования вибрации при получении однородной кормовой смеси 21
1.4 Анализ конструкций вибрационного смесителя для приготовления сыпучих смесей 30
1.5 Цель и задачи исследования. 38
ГЛАВА 2 Математическое моделирование процесса вибросмешивания 39
2.1 Структура математической модели 39
2.2 Формирование математической модели параметрического синтеза 44
2.2.1 Формирование режимных параметров 44
2.2.2 Конструктивно-технологические параметры 45
2.2.3 Физико-механические и реологические параметры 48
2.3 Формирование параметров эффекта 50
2.5 Выводы по главе 57
ГЛАВА 3 Методика экспериментальных определений параметров 59
3.1 Общие положения экспериментальных исследований 59
3.1.1 Характеристика объекта исследования 67
3.1.2 Отбор проб и их анализ 68
3.1.3 Описание лабораторной установки, приборов и инструментов ...71
3.2 Методика определения виброреологических параметров 74
3.2.1 Методика определения вязкости 75
3.2.2 Методика определения сдвига 79
3.3 Методика определения однородности смеси 82
3.4 Методика определения влажности смеси 93
3.5 Методика определения амплитудно-частотных параметров 95
3.6. Методика определения конструктивно - технологических араметров 99
3.7 Выбор методики векторной оптимизации 102
3.8 Использование информационных технологий при исследовании процесса вибросмешивания 104
3.9 Выводы по главе 106
ГЛАВА 4 Обработка экспериментальных данных 107
4.1 Физическое моделирование процесса 107
4.2 Зависимость качества смеси от параметров исследуемых процессов 109
4.3 Обработка экспериментальных данных 111
4.4 Определение режимных параметров процесса 117
4.5 Определение физико - механических и реологических параметров 120
4.6 Влияние площади виброконтакта на показатели процесса 125
4.7 Определение параметров эффекта 126
4.8 Оптимизация процесса смесеприготовления по параметрам эффекта 128
4.9 Выводы по главе 143
ГЛАВА 5 Практическое применение результатов исследований 144
5.1 Методика инженерного расчета 144
5.2 Расчет экономической эффективности процесса вибросмешивания 150
5.3 Выводы по главе 156
Общие выводы 157
Список использованных источников 159
Приложения 172
- Обзор исследований в области использования вибрации при получении однородной кормовой смеси
- Конструктивно-технологические параметры
- Описание лабораторной установки, приборов и инструментов
- Обработка экспериментальных данных
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Отличительные особенности животноводства связаны с условиями сельскохозяйственного производства и зависят от уровня развития производительных сил и способа производства.
Разница между временем производства и рабочим периодом (т.е. периодом, в котором живая рабочая сила соединена средствами производства) связана с биологическим процессом роста и развития живого организма животного. Однако наукой и практикой доказано, что рациональным кормлением можно ускорить достижение животным убойного веса. Так при откорме свиней кормосмесью, обогащенной витаминами, биостимуляторами и прочими питательными веществами, прирост живой массы достигается до 40%, при этом убойный вес животное имеет на 15...20 дней раньше [61].
Подготовка кормосмеси должна производиться строго в соответствии с требуемым качеством [78], т.к. отклонение от нормы свыше 15% приводят к недобору большого количества животноводческой продукции.
Исследования в области комбикоромовой промышленности доказали, что именно корма высокого качества смешивания оказывают большое влияние на продуктивность животных [45, 78, 120].
Экономическая эффективность от скармливания кормосмесей требуемого качества даёт возможность говорить о целесообразности применения высоких технологий с использованием металло- и энергоёмкого оборудования.
Анализ работ [73, 116, 136] доказал, что применение чаще всего лопастных или винтовых смесителей не даёт необходимого качества перемешивания кормосмеси.
Именно благодаря вибрации, как показывает ряд работ [8, 18, 20, 23, 34, 113], можно достичь требуемую однородность кормосмеси. Это объясняется интенсификацией движения сыпучих систем [64, 131], а также различными динамическими явлениями, протекающими в смеси под действием вибрации, что коренным образом изменяет структуру комбикорма [23].
На основании научных исследований можно говорить о необходимости конструктивных доработок вибрационных смесителей периодического действия при производстве малых партий кормосмеси, повышающих интенсивность смешивания [47, 73, 74], создании мобильного способа определения однородности кормовой смеси, а так же математическом моделировании процесса вибросмешивания, позволяющем прогнозировать результаты смесеприготовления [76].
Цель исследования - оптимизация процесса вибросмешивания сыпучих кормов с созданием ресурсосберегающей конструкции, позволяющей снизить энергоемкость процесса (на примере приготовления корма для свиней).
Задачи исследования:
1) разработать математическую модель процесса вибросмешивания.
2) обосновать параметры эффекта, обеспечивающие снижение энергоемкости процесса.
3) разработать новые конструкции виброактивных поверхностей, стимулирующих процесс.
4) провести оптимизацию процесса смешивания по выделенным параметрам эффекта.
5) разработать методику инженерного расчета оптимального режима вибрационного смешивания сыпучих кормов для свиней.
Предмет исследования - закономерности процесса смешивания сыпучих компонентов при приготовлении кормовой смеси в призматоидном вибросмесителе с внутренними рабочими виброактивными поверхностями.
Объект исследования - процесс вибросмешивания сыпучих кормов для свиней.
Научная новизна. Разработана математическая модель параметрического синтеза процесса вибросмешивания сыпучих кормовых масс при приготовлении корма для свиней в призматоидном смесителе периодического действия с внутренними виброактивными поверхностями. Определены закономерности процесса смешивания сыпучих компонентов при приготовлении кормовой смеси в призматоидном вибросмесителе с внутренними рабочими виброактивными поверхностями. Установлено и обосновано влияние физико-механических и реологических, режимных и конструктивно-технологических параметров на параметры эффекта. Выведена теоретическая концентрация ключевого компонента сыпучей смеси, позволяющая прогнозировать качество продукции. Определена область оптимальных решений в результате проведённой векторной оптимизации.
Практическая ценность работы состоит в обосновании рабочих виброактивных поверхностей, способствующих интенсификации процесса приготовления кормосмеси разной влажности, для чего:
? сконструированы новые поверхности виброконтакта и предложена конструкция вибросмесителя (патенты RU №2201796, №2208473, решение о выдаче патента по заявке №2002101585, решение о выдаче патента по заявке №2002101586, решение о выдаче патента по заявке №2002101587);
? предложена методика оценки качества смеси разной влажности (решение о выдаче патента по заявке №2002115607);
? предложен рецептурный состав корма для растущих свиней (заявка № 2002132527 от 10.10.02г.);
? определены оптимальные параметры процесса вибросмешивания;
? предложена методика инженерного расчёта процесса смешивания.
Реализация результатов работы: разработанные варианты конструкций вибрационного смесителя используются в муниципальном частном предприятии "Фермерстройсервис", ООО "Совхоз Никольский", Покровском с/х колледже. Результаты исследований применяются в учебном процессе. Работа "Вибрационный смеситель" удостоена сертификата Торгово-промышленной палаты г. Оренбурга.
Апробация работы. Результаты исследований рассмотрены и одобрены на: Международном симпозиуме "Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания" (КемТИПП, Кемерово, 2002), третьей Международной научно-технической конференции "Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве" (ГНУ ВИЭСХ, Москва, 2003), региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (ГОУ ОГУ, Оренбург, 2003), Всероссийской научно-практической конференции "Оптимизация сложных биотехнологических систем" (ГОУ ОГУ, Оренбург, 2003).
На защиту выносятся:
математическая модель процесса вибросмешивания сыпучих кормов;
область оптимальных решений процесса смешивания сыпучих кормов;
? новые конструктивные варианты виброактивных поверхностей;
? инженерный расчёт оптимального режима вибрационного смешивания сыпучих кормов для свиней.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 17 научных и учебно-методических трудах. Получены патенты RU №2201796, №2208473, решение о выдаче патента по заявке №2002101585, решение о выдаче патента по заявке №2002101586, решение о выдаче патента по заявке №2002101587, решение о выдаче патента по заявке №2002115607.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 241 странице, содержит 38 рисунков, 11 таблиц, 7 приложений. Список литературы содержит 147 наименований, в том числе 14 на иностранном языке.
Обзор исследований в области использования вибрации при получении однородной кормовой смеси
Интенсификация животноводства предъявляет значительные требования к качеству смешивания кормов. Сущность изучаемых процессов в области смешивания кормов исследователям удалось наиболее полно раскрыть, опираясь на достижения смежных наук, используя общность законов о перемешивании сыпучих сред.
Процесс соединения различных веществ с целью получения однородной смеси, т.е. равномерное распределение частиц каждого компонента во всем объеме смеси путем перегруппировки их под действием внешних сил, есть процесс смешивания [116]. Практически невозможно получить идеальную смесь, состоящую из равномерно расположенных частиц разных компонентов, т. к. при смешивании сыпучих ингредиентов, всегда присутствует элемент детерминированного хаоса [132], то есть состояние беспорядка и нерегулярности. Проблеме смешивания сыпучих материалов посвящены работы Е.М.Клычева, Б.А.Комарова, В.В.Кафарова, Е.В.Алябьева, Ю.И.Макарова, А.М.Ластовцева, Ф.К.Новобранцева, В.И.Сыроватка, Е.А.Раскатовой и других ученых. Использованием вибрации при смешивании сыпучих компонентов как средством достижения однородности смеси близкой к заданной занимались такие исследователи, как П.И. Леонтьев, М.А.Талейсник, Н. Б. Урьев, И. Ф. Гончаревич, К. 3. Фролов, И. Я. Федоренко, СВ. Евсеенков, П.Ф. Овчинников и др. И.И. Блехман [6] сформулировал и рассмотрел четыре условные группы эффектов, возникающих при действии вибрации на нелинейные механические системы: 1. Изменение поведения колебательных систем и механизмов под действием вибрации, 2. Эффекты вибрационного перемещения и смещения, 3. Виброреологические эффекты, 4. Возникновение интенсивного механического взаимодействия между частицами и объемами многокомпонентных систем. Было отмечено, что для большинства упомянутых эффектов характерно движение, возникающее в системе под действием вибрации, представленное в виде суммы двух движений - "медленного" и "быстрого". Причем "медленные" движения сыпучей среды рассматриваются как движения жидкости, реологические характеристики которой зависят от параметров вибрации. Два вида движения, возникающих под силовым воздействием рабочего органа, в обрабатываемой вибромашиной среде, рассматриваются в работе [89. 112], а именно: общее, представляющее собой смешивание среды, как некоторого тела, и относительное движение бесконечно малых элементов среды - "физических" материальных точек, которое приводит к равновесному разрушению надмолекулярных связей структуры среды, изменению ее реологических характеристик - вязкости, модуля сдвига и т.п. В исследованиях по влиянию аэродинамического напора на поведение сыпучей среды на вибрирующем основании [57], установлено: 1. Вибрационное воздействие на сыпучую смесь приводит к возникновению в ней двух состояний - виброожижения и виброкипения, причем переход из одного состояния в другое определяется ускорением вибрирующей плоскости. 2. Виброкипение создает перепад давления воздуха, в котором находятся частицы сыпучего материала. 3. Перепад давления создает "фонтанирующее" движение частиц в виброкипящем слое при вертикальных колебаниях вибрирующей поверхности. И. Ф. Гончаревич, К. В. Фролов [24] отмечают эффективность процесса перемешивания в состоянии виброкипения. Ими были исследованы разные по интенсивности режимы вибрации и контакт сыпучего материала со стенками виброжёлоба, отмечен отрыв его от поверхности с переходом от одного напряженного состояния к другому. С. В. Евсеенков [34, 35] в своих исследованиях отметил порционность подачи компонентов при непрерывном смешивании, считая, что чем меньше по объему порция подаваемых компонентов, тем качественнее будет смесь. В работе [89] предлагается вибрационное воздействие на сыпучие среды разделить на следующие виды: 1) уплотнение сред, 2) сепарация, 3) перемешивание, 4) измельчение, 5) транспортировка, 6) гранулирование, 7) демпфирование, 8) разрушение пограничного слоя. Исследованиями работы [23] явились три таких основных процесса -уплотнение, сепарация, перемешивание и их зависимость от изменения интенсивности воздействия вибрации, в результате чего происходит ряд превращений, обусловленных состоянием сцепления частиц. При этом эффект уплотнения зависит от величины ускорений колебаний и достигает высокой степени в диапазоне частот колебаний 500-2300 кол/мин. С увеличением скорости сверх критической наблюдается состояние виброкипения. Именно в этом состоянии выделяют два характерных вида -состояние сегрегации и состояние интенсивного перемешивания. Принято рассматривать сыпучие среды по нескольким направлениям как: 1)простые модели [6, 43, 68], 2)феноменологические модели (вязко - упруго - пластичные) [21, 24, 86], 3)модель идеального вытеснения [8, 136, 137], 4)сложные модели [6, 15, 20, 24, 25, 38, 67, 121,123]. При глубоком изучении каждого направления, можно сделать вывод, что все они являются несовершенными, имеют ряд недостатков, а значит тема далеко не исчерпана. На основе анализа методов моделирования поведения сыпучей среды при вибрации, предлагается следующая классификация рис. 1.2.
Конструктивно-технологические параметры
Математическая модель реальной системы вибросмешивания это ее формализованное описание, позволяющее изучить систему аналитическими методами. Согласно принципу дополнительности Нильса Бора она должна не только описывать все известные свойства объекта, но и предсказывать еще не установленные. Для этого процесс математического моделирования предполагает два, тесно связанных между собой, этапа: 1 - введение характеристик изучаемого процесса, 2 - запись строгих соотношений между этими характеристиками. Причем все параметры, оказывающие влияние на процесс приготовления кормосмеси, отразить в математической модели не представляется возможным, поэтому выделяют те, которые воздействуют наиболее существенно. В основе моделирования лежат концепции, связанные с физической сущностью природы процесса смешивания, а именно предположение идеального распределения компонентов в общей массе, приобретающее смысловое значение при использовании принудительной гомогенизации. Следует отметить отсутствие достаточно четких представлений о сложных физических процессах вибросмешивания, что приводит к формированию приближенных динамических, т.е. зависящих от времени, моделей смесительных систем, а именно поведенческих (кибернетических) [13], описываемых дифференциальными уравнениями. Математическое моделирование включает несколько этапов [54]: формулировка математической модели, отвечающей поставленной цели и задачам; ? идентификация модели, т.е. ее реализация с помощью экспериментов; верификация модели, то есть сопоставительный анализ результатов эмпирических и теоретических исследований; корректировка модели в соответствии с сопоставительным анализом; эксплуатация модели с целью прогнозирования течения процесса. При решении задач с помощью математического моделирования могут быть использованы отличные друг от друга подходы - это декомпозиция или же композиционное проектирование процесса [54]. Декомпозиция основана на расчленении сложных и больших систем исследования на более простые, эквивалентные в своей совокупности составляющие объекты, которые легче поддаются обработке, в результате чего, решение задачи упрощается [95]. Композиционное проектирование предусматривает обратные действия [54], когда сложная система составляется из отдельных элементов, а низшим звеном системы является составление математических моделей операций, характеризующих все структурные объекты, с использованием различных критериальных оценок. Параметрический синтез позволяет решить двуединую задачу: нахождение оптимума в строго математических рамках (иногда формальных) при одновременном введении ограничений параметров. Как правило, для этих целей используют целевую функцию, в качестве которой иногда может фигурировать параметр эффекта. Если же все параметры представляют ценность, то возникает необходимость определения целой области оптимальных решений [92]. Установлено, что качество смешивания сыпучих компонентов, зависит от характера потребления и перераспределения механической энергии, передаваемой от рабочей виброактивной поверхности приготавливаемой кормосмеси. В зависимости от этих особенностей будет меняться качество готового продукта, но в тоже время механико-математическая модель описывающая технологический процесс, представляет собой сложные системы, включающие передачу энергии от рабочих органов к обрабатываемому материалу. Формирование математической модели параметрического синтеза проводим на основе структуры математической модели технологического процесса, предложенной Л. П. Карташовым и В. Ю. Полищуком [54] (рисунок 2.1), включающей рассмотрение отдельных множеств параметров: конструктивно-технологических (КТП), режимных (РП), физико-механических и реологических (ФМРП). Задаваемое, исходя из технологических требований, множество физико-механических и реологических параметров (ФРП), представляется физико-реологической моделью. Взаимосвязь множества конструктивно-технологических параметров (КТП) и режимных параметров (РП) процесса представляется моделью механического взаимодействия рабочих органов с обрабатываемым материалом.
Процесс смешивания является динамическим, зависящим от времени, поэтому его изменения в такой системе отражаются внутренней характеристикой, которая определяет значение выходной величины -параметров эффекта. В данном случае функция передачи энергии обрабатываемому материалу выбирается в качестве внутренней характеристики системы. Сформированные взаимосвязи позволяют генерировать комплекс параметров эффекта необходимых и достаточных для параметрического синтеза. В качестве управляющих воздействий системы выступают: вектор КТП - конструктивно-технологических, вектор РП - режимных параметров и вектор ФМРП - физико-механических и реологических параметров. Таким образом, для формирования математической модели необходимо поэтапно сформировать множества вышеперечисленных параметров. Так как все параметры эффекта, оказывающие влияние на процесс приготовления кормосмеси, отразить в математической модели процесса не представляется возможным, из-за сложных систем уравнений, то выделяют те, которые являются наиболее значимыми.
Описание лабораторной установки, приборов и инструментов
Из множества таких параметров можно выделить параметр Sv (виброактивный объем), зависящий от площади виброконтакта S в.к., т.к. известно[46], что увеличение площади соприкосновения частиц с виброактивной поверхностью способствует интенсификации процесса смешивания. Именно вибрационный импульс передается в первую очередь частицам, которые непосредственно контактируют с рабочей поверхностью, а далее остальным частицам вглубь смеси.
Для проведения сравнительных экспериментов на кафедре "Начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики" Оренбургского государственного университета были разработаны модели различных поверхностей сложных форм и проведён расчёт их площадей [19]: - внутренняя насадка, выполненная в виде трёх последовательно соединенных поверхностей вращения, а именно: усеченного закрытого тора, конической и цилиндрической, и жёстко закреплённой в центре основания корпуса смесителя. Данная насадка способствует снижению продолжительности цикла смешивания, повышению эффективности процесса за счёт повышения степени однородности смеси, которая достигается передачей большего по величине вибрационного импульса (решение о выдаче патента по заявке №2002101585) [53]; - рабочая насадка, выполненная в виде полого усечённого конуса сверху которого расположена цилиндрическая поверхность, переходящая в гравитационную, состоящую из, по крайней мере, трех вогнутых сегментов, соединённых ребрами, представляющими собой каркас полусферы. Смешиваемые материалы совместно циркулируют в корпусе смесителя по сложной траектории вокруг внутренней насадки и при столкновении с её сложной поверхностью получают дополнительный импульс, усложняющий траекторию движения частиц, способствуя тем самым повышению эффективности смешивания (патент № 2201796) [103]; - рабочая поверхность, выполненная в виде восьмиконечной звездчатой призматической поверхности. Конфигурация данной насадки приводит к изменению углов отражения частиц смешиваемых компонентов, в момент соударения со стенками рабочей поверхности и корпуса смесителя, что дает им дополнительные силовые импульсы, и приводит к нарушению сцепления между частицами, увеличивая интенсивность смешиваемых потоков, способствующих повышению однородности всей смеси (решение о выдаче патента по заявке №2002101587) [93]; - рабочий орган, представляющий собой пятиугольную, правильную звездчатую пирамиду. Наличие угловатой поверхности избавляет от эффекта проскальзывания перемешиваемых компонентов и способствует их интенсивному перемешиванию, что приводит к повышению степени однородности смеси, за счет предотвращения угасания колебаний в массе компонентов, не имеющих непосредственного соприкосновения с внутренними стенками смесильной камеры (патент № 2208473) [51]; внутренняя рабочая насадка, выполненная в виде двух полых усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, между которыми расположен тор. Такая поверхность насадки создает возможность повышения интенсивности процесса, за счет устранения застойных зон в области переходов под меньшими основаниями конусов и увеличивает сглаживающую способность смесителя, что позволяет более равномерно смешивать материал по всему объему (решение о выдаче патента по заявке №2002101586) [52]; В результате сравнения определились виброактивные поверхности пирамидальная, звездчатая S1 и призматическая, звездчатая S2. На них проводилась серия экспериментов, после которых по отобранным пробам и вычисленной степени однородности, устанавливалась продолжительность цикла смешивания. Сравнение результатов давало возможность определения поверхности виброконтакта, на которой продолжительность цикла смешивания была наименьшей. Эмпирические исследования проводились в следующей последовательности. В корпус призматоидного смесителя (рис. 3.3) поочередно, для каждой серии экспериментов устанавливались съемные, виброактивные, рабочие поверхности S 1 - пирамидальная, звездчатая, S 2 - призматическая, звездчатая (рис. 3.4). В установленной для данного эксперимента последовательности загружались в смеситель компоненты заданного рецептурного состава.
Необходимая рабочая частота настраивалась путем перестановки клинового ремня на шкивах клиноременной передачи. Затем, для исследуемого режима, устанавливался угол развода дебалансов. Регистрацию по всем трем осевым направлениям амплитуды колебаний проводили на специально разработанном и изготовленном тензометрическом стенде, причем запись производилась на осциллографе. Подготовленная таким образом установка, включалась на запланированный промежуток времени, по окончании эксперимента вибрационный смеситель отключался, и при помощи пробоотборника отбирались пробы для определения качества смеси. Оставшуюся в смесителе массу, удаляли вплоть до очищения внутренних рабочих поверхностей от пылевидных фракций. После этого опыт повторялся, а в случае каких - либо режимно -технологических отклонений, не учитывался. В процессе эксперимента менялись виброактивные поверхности, амплитуда и частота колебаний, длительность приготовления смеси, объем и последовательность загрузки компонентов.
Обработка экспериментальных данных
В современных условиях рынка возникает необходимость в таких конструкциях смесителей, потребление электроэнергии которых было бы минимальным, в то время как процесс смешивания оставался на должном уровне. Анализируя существующие конструкции вибрационных смесителей, приходим к выводу, что это не всегда удается из-за отсутствия, как правило, внутренних рабочих поверхностей, стимулирование процесса смешивания которых приводит к: - увеличению продолжительности цикла смешивания; - неравномерному распределению и затуханию виброактивного импульса внутри объема; - снижению однородности. Выбранное приоритетное направление, как уже отмечалось в гл. 1, направлено на увеличение эффективности процесса смешивания за счет ликвидации негативных явлений, возникающих в процессе смешивания. Именно разработка конструкций внутренних рабочих виброактивных поверхностей позволила достигнуть положительного эффекта. В этой связи было предложено новое техническое решение данного вопроса, а именно разработана конструкция корпуса и внутренние рабочие поверхности, которые позволили улучшить процесс смешивания. На новые конструктивные разработки получены патенты №2208473, №2201796, и решения о выдаче патента по заявкам №2002101585, №2002101586, №2002101587.
В центре основания призматоидного корпуса жестко установлена внутренняя рабочая насадка, выполненная в виде пятиугольной, правильной звездчатой пирамиды.
Компоненты, для образования смеси, подают через штуцер загрузки в призматоидный корпус. В результате колебаний, создаваемых вибровозбудителем и передаваемых призматоидным корпусом и внутренней рабочей насадкой, выполненной в виде пятиугольной, правильной звездчатой пирамиды, компонентам, происходит процесс перемешивания. При столкновении с поверхностью, как корпуса, так и внутренней рабочей насадки, частицы смеси получают дополнительный импульс, приобретая хаотичное движение, а значит, быстрее и лучше происходит перемешивание компонентов. Причем наличие угловатой поверхности у корпуса и рабочей насадки избавляет от эффекта "проскальзывания" перемешиваемых компонентов и способствует их интенсивному смешиванию.
Таким образом, установка рабочей насадки способствует интенсификации процесса смешивания, а, следовательно, снижению продолжительности его цикла, повышению эффективности процесса, т.е. повышается степень однородности смеси, которая достигается за счет увеличения площади контакта смешиваемых компонентов с вибрирующей поверхностью и передачей большего по величине вибрационного импульса.
Установка внутренних рабочих поверхностей позволяет избежать ряда нежелательных моментов, о которых говорилось выше, в приготовлении качественной кормовой смеси для свиней. Данная установка была исследована в лабораторных и производственных условиях, поскольку установка насадки выполнена без применения специального инструмента, а режим работы смесителя остается неизменными.
В таблице 5.1 представлен диапазон параметров вибрационного смесителя, как кинематических, так и конструктивных, полученных эмпирическим путем, которые явились определяющими для выходных параметров, указанных в таблице 5.2.
Приготовление кормовых смесей для свиней в вибрационных смесителях периодического действия наиболее предпочтительно в связи с тем, что продукция выпускается небольшими партиями, с часто меняющимся составом кормовых смесей. Полученная в результате смешивания кормовая смесь должна соответствовать установленным нормам, иметь определенное соотношение компонентов в смеси и определенный гранулометрический состав. Необходимость постоянного регулирования технологических параметров процесса смешивания диктует поиск конструктивных решений методики инженерного расчета, которая бы позволила в любой момент времени, в любых условиях быстро и точно определить диапазон задаваемых параметров конструктивных, обеспечивающих приготовление конкретной смеси с заранее гарантированными свойствами.
Эффективность разработанного процесса вибросмешивания связана, с одной стороны, с увеличением однородности кормовой смеси, рассчитанной по результатам зоотехнического эксперимента, т.е. когда по привесу свиней при скармливании одной тонны комбикорма рассчитывали приращение степени однородности А М, а с другой стороны - со снижением энергоемкости процесса за счет использования разработанных новых поверхностей виброконтакта.
Используя результаты зоотехнического эксперимента Комарова [59], по которым установлено, что приращение степени однородности АМ-1% соответствует экономии 0.60 руб. при скармливании одной тонны комбикорма, за счет привеса, по ценам до 1991г., а также учитывая индексацию и девальвацию рубля, определили, что приращение степени однородности АМ-1% соответствует экономии 3,1 рубля при скармливании одной тонны комбикорма, поэтому в среднем приращение степени однородности АМ-1% соответствует экономии 124 (Сто двадцать четыре) рубля с одной тонны. Так как приращение однородности, в результате использования разработанных поверхностей виброконтакта, составило в среднем 7,2 %, то это соответствует 893 (восемьсот девяносто три) рубля с одной тонны.
