Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ кормоприготовления на животноводческих фермах и комплексах
1.1. Классификация кормов 8
1.2. Способы приготовления кормов 8
1.3. Способы измельчения материалов 10
1.4. Классификация молотковых дробилок 12
1.4.1. Молотковые дробилки 14
1.5. Рабочие органы дробилки 18
1.5.1. Виды молотков 18
2. Теоретические исследования процесса измельчения зерна в ударной дробиже
2.1. Задачи теоретических исследований 22
2.2. Обзор теоретических исследований ударного измельчения 22
2.2.1. Вопросы динамики ударного измельчения 23
2.2.2. Анализ существующих способов оценки гранулометрического состава продукта ударного разрушения 28
2.3. Модель измельчения в ударной дробилке 35
2.4. Влияние конструктивных параметров рабочих органов дробилки на процесс измельчения зерна 43
2.4.1. Зависимость параметров дробилки от величины их загрузки и заданной степени измельчения 43
2.4.2. Влияние измельчающих элементов на режим загрузки 45
2.4.3. Уравнение движения молотка 47
2.4.4. Аэродинамическая характеристика молотковой дробилки 53
2.5. Энергетическая оценка процесса измельчения зерна в молотковой дробилке 55
2.6. Расчет пневмоклассификатора измельченных частиц 57
2.6.1. Определение скорости витания зерна 57
2.7. Расчет молотковой дробилки с аэродинамической эвакуацией измельченных частиц 61
2.7.1. Размеры и число молотков 61
2.8. Моделирование термодинамических процессов обработки зерна пшеницы 62
3. Программа и методика экспериментальных исследований
3.1. Частная методика 68
3.1.1. Определение ударной вязкости термообработанного зерна 70
3.1.2. Определение аэродинамических свойств семян 73
3.1.3. Термическая обработка концентрированных кормов 74
3.2. Общая методика экспериментальных исследований 76
3.2.1. Оптимизация конструктивно - режимных параметров молотковой дробилки с эвакуации продуктов измельчения 76
4. Обработка и анализ экспериментальных исследований 83
4.1. Результаты исследований разрушения зерна 83
4.2. Результаты определения коэффициента парусности зерна 84
4.3. Результаты исследований по определению физико-механических свойств термообработанного зерна 85
4.4. Результаты исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров дробилки 86
5. Производственные испытания и обоснование экономической эффективности работы молотковой дробилки 92
5.1. Производственная проверка 92
5.2. Экономическая эффективность исследуемой кормодробилки 94
Общие выводы 100
Список литературы 102
Приложения 116
- Анализ существующих способов оценки гранулометрического состава продукта ударного разрушения
- Моделирование термодинамических процессов обработки зерна пшеницы
- Оптимизация конструктивно - режимных параметров молотковой дробилки с эвакуации продуктов измельчения
- Результаты исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров дробилки
Введение к работе
Актуальность темы.
Научно - обоснованная система ведения перерабатывающей отрасли представляет собой комплекс взаимоувязанных организационно-экономических, агрономических и инженерно-технологических мероприятий, осуществление которых обеспечивает стабилизацию и дальнейшее развитие производства конкурентоспособной продукции.
Проблема производства кормов должна решаться на основе применения прогрессивных машинных технологий, многофункциональной техники и современного оборудования для производства высококачественных экологически безопасных кормов, повышения их протеиновой и энергетической питательности.
В настоящее время эффективность технологического оборудования не всегда удовлетворяет требованиям производства. Повышение уровня комплексной механизации, применение прогрессивных технологий и новой техники должны обеспечить значительное сокращение затрат труда и средств на производство продукции.
Анализ существующих рационов показал, что дефицит фосфора, кальция, меди, цинка, марганца, кобальта, йода можно компенсировать за счет использования комбикормов, подверженных термообработке. Установлено, что использование этих комбикормов, дополняющих рационы по дефицитным питательным веществам, способствует повышению продуктивности животных на 10-20%, увеличению поедаемости кормов, снижению затрат кормов на единицу продукции на 5-15% и эксплуатационных - на 40-50%. При любой крупности размола качество комбикорма тем выше, чем меньше в нем мучнистого пылевидного продукта.
Измельчение характеризуется большим расходом энергии - от 3 до 100 кВт ч на тонну готовой продукции, причем только часть ее расходуется непосредственно на измельчение.
Основным оборудованием для измельчения зерна в комбикормовой промышленности являются молотковые дробилки, которые нашли широкое применение и распространение благодаря простоте конструкции и удобству при эксплуатации и обслуживании. Их главным недостатком является высокая энергоемкость и неоднородность получаемого продукта, в котором содержится большое количество пылевидной фракции. Кроме того, недостаточно полно исследованы свойства воздушно-продуктового слоя, образующегося на периферии рабочей камеры дробилки и оказывающего влияние на протекание технологического процесса.
Работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ «Совершенствование машин для кормоприготовления основных по взаимодействию винтовой поверхности с материалом», утверждена советом КГУ 9апреля 2004г., протокол №1.
Цель исследований. Повышение эффективности процесса дробления концентрированных кормов после термообработки.
Задачи исследований.
- Провести анализ исследований изменения физико-механических свойств кормов после термообработки и конструкций дробилок с пневмоотводом готового продукта.
- Исследовать аналитически и экспериментально технологические процессы дробления термообработанных кормов и отвода готовой продукции воздушным потоком.
- Провести производственную проверку экспериментальной дробилки и дать экономическую оценку ее эффективности.
Объект исследований.
Процесс разрушения термообработанного концентрированного корма и эвакуации измельченных частиц воздухом.
Предмет исследований.
Закономерности взаимодействия термообработанного концентрированного корма с молотками, вращающимися в горизонтальной плоскости безрешетной дробилки и эвакуация готового продукта. Научная новизна:
- в разработке математической модели измельчения зерна в молотковой дробилке с вертикально установленным валом;
- в разработке конструкции лабораторной дробилки для исследования процесса измельчения;
- в установлении закономерности влияния конструктивных параметров рабочих органов дробилки на процесс измельчения термообработанного зерна.
Практическую ценность работы представляют:
программное обеспечение для расчета параметров эффекта измельчителей ударного действия;
- результаты оптимизации конструктивных параметров безрешетной дробилки и эвакуация измельченного продукта;
- новая конструкция молотковой дробилки, защищенная патентом Республики Казахстан № 17350;
- новое устройство для термообработки зерна, защищенная патентом Республики Казахстан № 17535.
Реализация результатов исследований.
Разработанный экспериментальный образец дробилки внедрен в хозяйстве ОПХ «Заречное» и КХ «Онайбек» Костанайской области Республики Казахстан.
Апробация работы.
Основные положения работы и результаты исследования доложены и одобрены на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, Россия, 2004-2006 гг.), Челябинского государственного агроинженерного университета (г. Челябинск, Россия, 2005г.), Костанайского государственного университета (г. Костанай, Республика Казахстан 2004-2006 гг.), Рудненского индустриального института (г. Рудный, Республика Казахстан 2005г.).
На защиту выносятся:
б
- математическая модель измельчения термообработанного зерна в ударной дробилке;
- конструктивно-режимные параметры дробилки для измельчения термообработанного зерна;
- математическая модель тепломасообменных процессов при термообработки зерна.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 11 статей. Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 125 страниц, в том числе: 31 рисунка, 14 страниц списка литературы из них 2 иностранных, 10 страниц приложения.
Анализ существующих способов оценки гранулометрического состава продукта ударного разрушения
Сырое или термообработанное зерно бункера 4 через вибратор 3 поступает в аспирационную шахту 7. Поток зерна, поступающего из бункера 4 в шахту 7 регулируется заслонкой 5 (при этом бункер 4 закрыт герметично крышкой 6) и в зависимости от аэродинамических свойств и скорости воздушного потока в канале попадает в бункер 2 или шахту 7.
Изменением сечения окна 16 меняется скорость воздушного потока, которая фиксируется микрометром 14. Для проведения эксперимента нами была подготовлена навеска сырого и термообработанного зерна 300 гр. Для распределения зерен навески по критической скорости в вариационный ряд определили классовый промежуток А 9 разделив разницу КР на число классов (8-Ю). Подготовленную навеску зерна загружали в бункер 4, закрывали крышку 6 и заслонку 5. Включали вентилятор и, регулируя заслонкой 17, устанавливали по микроманометру скорость воздуха равную 3 " +ДЗ, заслонкой 5 и вибратором 3 обеспечивали равномерную подачу зерна из бункера 4 в шахту 7, и пропускали все зерно. После этого выключали установку и взвешивали зерно в бункере 2 и 3. Концентрированные корма используются организмом животных на 40-60%. Более полное переваривание ограничивается наличием в них ферментов типа уреазы и ингибиторов трипсина и химотрипсина, полисахаридов, удерживающих влагу и образующих при набухании гелеобразную слизь в пищевом тракте животных, что увеличивает вязкость корма и препятствует пищеварению. Это характерно для зерновых и бобовых культур. Кратковременная (10... 15с) высокотемпературная (400...450С) обработка зерна в потоке горячего воздуха позволяет использовать естественную влагу зерна, оптимизирует питательные качества зерна, выравнивает состав корма, длительно сохраняет высокие кормовые свойства. При этом крахмал модифицируется в простые углеводы. Для термической обработки зерна нами разработана установка (рисунок 19) [87]. Устройство работает следующим образом. Нагретый влажный воздух поступает из диффузора 1, в воздуховоды 2,3 под углом а входит в шнек 5, создавая турбулентное движение внутри шнека. Скорость нагнетаемого воздуха значительно выше скорости витания зерна, что не позволяет зерну выходить в воздуховоды. Двигаясь от диффузоров к сетчатому окну 4 воздух нагревает зерно. Шнек перемещая зерно, очищает сетчатое окно, на участке А и Б с зерном создают естественный затвор для воздуха. После термообработки определялась плотность зерна, повторность трехкратная [88]. Базовой моделью для сравнения была принята установка А1-ИФИ. Для проверки результатов теоретических исследований разработана установка (рисунок 20). Испытание кормодробилки проводилось в ОПХ "Заречное" и КХ «Онайбек» Костанайской области Республики Казахстан. При испытании проверялись работоспособность и качественные показатели (удельная производительность, энергозатраты, гранулометрический состав) по описанной выше методике. Опытный образец дробилки был разработан в учебной мастерской Инженерно-физического института Костанайского государственного университета им. А. Байтурсынова. При проведении экспериментальных исследований выбраны и обоснованы факторы. Планы экспериментов обоснованы параметром оптимизации -удельной производительностью. Влияние конструктивных, кинематических и технологических параметров дробилки на удельную производительность и степень измельчения зерна выявлялось в исследовании с применением методов активного планирования экспериментов (план Бокса-Бенкина и кодировка факторов - таблицы 4,5). Большое внимание при разработке методик исследования уделялось физико-механическим свойствам измельчаемого материала. В опытах были использованы сырое и термообработанное зерно. Основные физико-механические характеристики этого зерна являются типичными для зернофуражного корма, поэтому плотность, прочность при проведении расчетов были приняты из лабораторных исследований. На экспериментальной кормодробилке осуществляли сравнительный эксперимент, путем дробления сырого и термообработанного зерна, при этом были установлены молотки с двумя режущим кромками.
При проведении эксперимента подготовили контрольно-измерительную аппаратуру (рисунок 20,21). К электродвигателю 3 подключали амперметр 5, вольтметр 4, прибор для замера данных лабораторной установки 2, компьютер Pentium III. Изменение параметров напряжения и силы тока при проведении эксперимента использовали приборы с цифровой выходной информацией, для которых показания, как правило, считываются в цифровой форме. Электродвигатель установки трехфазный асинхронный - мощностью 1,1 кВт, кпд = 0,8. Xi-подача материала (г/сек) Хг-частота вращения вала (п, об/мин) Х3-ширина лопатки (ворошитель) (мм) Х4-высота расположенных отверстий (мм) Критерий оптимизации: у_ Q Рисунок 20. Экспериментальная молотковая дробилка. Молоток 3 и ворошитель 4 крепили соответственно на ступицах валов верхней 10 и нижней 11 опор. Опору 10 установили на крышке 2 камеры дробления, опору 11 на опорной плите рамы. Молотки установили в пазы, выполненные на валу 7 и крепили при помощи болтов 5.
При проведении эксперимента изменялись факторы: подача корма, частота вращения вала, выход готовой продукции, скорость воздушного потока.
Подачу корма изменяли заслонкой, установленной в бункере подачи, частоту вращения молотка изменяли шкивом на электродвигателе и на самом валу, выход готовой продукции изменяли положением патрубков, скорость воздушного потока изменяли сменными лопатками (ворошителями).
Моделирование термодинамических процессов обработки зерна пшеницы
Научно - обоснованная система ведения перерабатывающей отрасли представляет собой комплекс взаимоувязанных организационно-экономических, агрономических и инженерно-технологических мероприятий, осуществление которых обеспечивает стабилизацию и дальнейшее развитие производства конкурентоспособной продукции.
Проблема производства кормов должна решаться на основе применения прогрессивных машинных технологий, многофункциональной техники и современного оборудования для производства высококачественных экологически безопасных кормов, повышения их протеиновой и энергетической питательности.
В настоящее время эффективность технологического оборудования не всегда удовлетворяет требованиям производства. Повышение уровня комплексной механизации, применение прогрессивных технологий и новой техники должны обеспечить значительное сокращение затрат труда и средств на производство продукции.
Анализ существующих рационов показал, что дефицит фосфора, кальция, меди, цинка, марганца, кобальта, йода можно компенсировать за счет использования комбикормов, подверженных термообработке. Установлено, что использование этих комбикормов, дополняющих рационы по дефицитным питательным веществам, способствует повышению продуктивности животных на 10-20%, увеличению поедаемости кормов, снижению затрат кормов на единицу продукции на 5-15% и эксплуатационных - на 40-50%. При любой крупности размола качество комбикорма тем выше, чем меньше в нем мучнистого пылевидного продукта.
Измельчение характеризуется большим расходом энергии - от 3 до 100 кВт ч на тонну готовой продукции, причем только часть ее расходуется непосредственно на измельчение. Основным оборудованием для измельчения зерна в комбикормовой промышленности являются молотковые дробилки, которые нашли широкое применение и распространение благодаря простоте конструкции и удобству при эксплуатации и обслуживании. Их главным недостатком является высокая энергоемкость и неоднородность получаемого продукта, в котором содержится большое количество пылевидной фракции. Кроме того, недостаточно полно исследованы свойства воздушно-продуктового слоя, образующегося на периферии рабочей камеры дробилки и оказывающего влияние на протекание технологического процесса. Работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ «Совершенствование машин для кормоприготовления основных по взаимодействию винтовой поверхности с материалом», утверждена советом КГУ 9апреля 2004г., протокол №1. Цель исследований. Повышение эффективности процесса дробления концентрированных кормов после термообработки. Задачи исследований. - Провести анализ исследований изменения физико-механических свойств кормов после термообработки и конструкций дробилок с пневмоотводом готового продукта. - Исследовать аналитически и экспериментально технологические процессы дробления термообработанных кормов и отвода готовой продукции воздушным потоком. - Провести производственную проверку экспериментальной дробилки и дать экономическую оценку ее эффективности. Объект исследований. Процесс разрушения термообработанного концентрированного корма и эвакуации измельченных частиц воздухом. Предмет исследований. Закономерности взаимодействия термообработанного концентрированного корма с молотками, вращающимися в горизонтальной плоскости безрешетной дробилки и эвакуация готового продукта. Научная новизна: - в разработке математической модели измельчения зерна в молотковой дробилке с вертикально установленным валом; - в разработке конструкции лабораторной дробилки для исследования процесса измельчения; - в установлении закономерности влияния конструктивных параметров рабочих органов дробилки на процесс измельчения термообработанного зерна. Практическую ценность работы представляют: программное обеспечение для расчета параметров эффекта измельчителей ударного действия; - результаты оптимизации конструктивных параметров безрешетной дробилки и эвакуация измельченного продукта; - новая конструкция молотковой дробилки, защищенная патентом Республики Казахстан № 17350; - новое устройство для термообработки зерна, защищенная патентом Республики Казахстан № 17535. Реализация результатов исследований. Разработанный экспериментальный образец дробилки внедрен в хозяйстве ОПХ «Заречное» и КХ «Онайбек» Костанайской области Республики Казахстан. Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследования доложены и одобрены на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, Россия, 2004-2006 гг.), Челябинского государственного агроинженерного университета (г. Челябинск, Россия, 2005г.), Костанайского государственного университета (г. Костанай, Республика Казахстан 2004-2006 гг.), Рудненского индустриального института (г. Рудный, Республика Казахстан 2005г.). На защиту выносятся: - математическая модель измельчения термообработанного зерна в ударной дробилке; - конструктивно-режимные параметры дробилки для измельчения термообработанного зерна; - математическая модель тепломасообменных процессов при термообработки зерна. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 статей. Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 125 страниц, в том числе: 31 рисунка, 14 страниц списка литературы из них 2 иностранных, 10 страниц приложения.
Оптимизация конструктивно - режимных параметров молотковой дробилки с эвакуации продуктов измельчения
Концентрированные корма используются организмом животных на 40-60%. Более полное переваривание ограничивается наличием в них ферментов типа уреазы и ингибиторов трипсина и химотрипсина, полисахаридов, удерживающих влагу и образующих при набухании гелеобразную слизь в пищевом тракте животных, что увеличивает вязкость корма и препятствует пищеварению. Это характерно для зерновых и бобовых культур. Кратковременная (10... 15с) высокотемпературная (400...450С) обработка зерна в потоке горячего воздуха позволяет использовать естественную влагу зерна, оптимизирует питательные качества зерна, выравнивает состав корма, длительно сохраняет высокие кормовые свойства. При этом крахмал модифицируется в простые углеводы.
Для термической обработки зерна нами разработана установка (рисунок 19) [87]. Устройство работает следующим образом. Нагретый влажный воздух поступает из диффузора 1, в воздуховоды 2,3 под углом а входит в шнек 5, создавая турбулентное движение внутри шнека. Скорость нагнетаемого воздуха значительно выше скорости витания зерна, что не позволяет зерну выходить в воздуховоды. Двигаясь от диффузоров к сетчатому окну 4 воздух нагревает зерно. Шнек перемещая зерно, очищает сетчатое окно, на участке А и Б с зерном создают естественный затвор для воздуха. После термообработки определялась плотность зерна, повторность трехкратная [88]. Базовой моделью для сравнения была принята установка А1-ИФИ. Для проверки результатов теоретических исследований разработана установка (рисунок 20).
Испытание кормодробилки проводилось в ОПХ "Заречное" и КХ «Онайбек» Костанайской области Республики Казахстан. При испытании проверялись работоспособность и качественные показатели (удельная производительность, энергозатраты, гранулометрический состав) по описанной выше методике.
Опытный образец дробилки был разработан в учебной мастерской Инженерно-физического института Костанайского государственного университета им. А. Байтурсынова. При проведении экспериментальных исследований выбраны и обоснованы факторы. Планы экспериментов обоснованы параметром оптимизации -удельной производительностью.
Влияние конструктивных, кинематических и технологических параметров дробилки на удельную производительность и степень измельчения зерна выявлялось в исследовании с применением методов активного планирования экспериментов (план Бокса-Бенкина и кодировка факторов - таблицы 4,5).
Большое внимание при разработке методик исследования уделялось физико-механическим свойствам измельчаемого материала. В опытах были использованы сырое и термообработанное зерно. Основные физико-механические характеристики этого зерна являются типичными для зернофуражного корма, поэтому плотность, прочность при проведении расчетов были приняты из лабораторных исследований.
На экспериментальной кормодробилке осуществляли сравнительный эксперимент, путем дробления сырого и термообработанного зерна, при этом были установлены молотки с двумя режущим кромками.
При проведении эксперимента подготовили контрольно-измерительную аппаратуру (рисунок 20,21). К электродвигателю 3 подключали амперметр 5, вольтметр 4, прибор для замера данных лабораторной установки 2, компьютер Pentium III. Изменение параметров напряжения и силы тока при проведении эксперимента использовали приборы с цифровой выходной информацией, для которых показания, как правило, считываются в цифровой форме. Электродвигатель установки трехфазный асинхронный - мощностью 1,1 кВт, кпд = 0,8. Xi-подача материала (г/сек) Хг-частота вращения вала (п, об/мин) Х3-ширина лопатки (ворошитель) (мм) Х4-высота расположенных отверстий (мм) Критерий оптимизации: у_ Q Рисунок 20. Экспериментальная молотковая дробилка. Молоток 3 и ворошитель 4 крепили соответственно на ступицах валов верхней 10 и нижней 11 опор. Опору 10 установили на крышке 2 камеры дробления, опору 11 на опорной плите рамы. Молотки установили в пазы, выполненные на валу 7 и крепили при помощи болтов 5. При проведении эксперимента изменялись факторы: подача корма, частота вращения вала, выход готовой продукции, скорость воздушного потока.
Подачу корма изменяли заслонкой, установленной в бункере подачи, частоту вращения молотка изменяли шкивом на электродвигателе и на самом валу, выход готовой продукции изменяли положением патрубков, скорость воздушного потока изменяли сменными лопатками (ворошителями).
Результаты исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров дробилки
Способы измельчения выбирают в зависимости от физико-механических свойств измельчаемого материала и от требований, предъявляемых к продукту измельчения.
А. Рейс [8], подразделяя материалы по прочности и структурным свойствам на десять групп (твердо-скалывающиеся, твердо-хрупкие, твердо-вязкие, средней твердости, упруго-мягкие, волокнистые, чувствительные к теплоте, мягко-хрупкие, влажно-пластичные, мягко-вязкие), для первых восьми рекомендует удар и сжатие. Однако большинство ученых отдают предпочтение, как наиболее эффективному, измельчению с использованием ударного нагружения.
На основании проведенных исследований по ударному нагружению стеклянных шаров А.А. Берне [9] доказал, что средняя работа измельчения ударом составляет приблизительно 42% от работы измельчения раздавливанием. СВ. Мельников и Ф.Г. Плохов это положение подтвердили экспериментально и показали, что коэффициент динамичности для фуражного зерна составляет кд=1,6...2,0[10]. На предпочтительность ударного измельчения обращает внимание Р. Гийо [11], который считает, что эффективность измельчения зависит от продолжительности приложения внешней силы и температуры тела. А. Румпф [12] отме п чает, что скорость приложения нагрузки способствует хрупкому разрушению материала так же, как и при понижении температуры. В.У. Климович в своей работе высказал предположение, что существуют такие скорости приложения разрушающих напряжений, при которых процесс разрушения в теле принимает волновой характер с максимальной реализацией микротрещин в свободную поверхность [13]. Наряду с вышеуказанными достоинствами процесса ударного разрушения, исследователи отмечают простоту конструкций ударных измельчителей, меньшую металлоемкость, стоимость. Так, измельчители ударного действия имеют в 1,5...5,5 раз меньшую стоимость, отнесенную к единице готовой продукции по сравнению с другими помольными установками [14]. Из вышеприведенных данных видно, насколько перспективно применение измельчающих машин ударного действия. Двухгранным молотком совершается вдвое больше измельчения, чем обычным пластинчатым молотком. Дробилки ударного действия имеют широкое распространение, как в сельском хозяйстве, так и в промышленности. Многие авторы, выделяя дробилки, работающие по ударному принципу, в отдельный класс, приводят различные классификации [15, 16, 6, 7]. Наиболее просто и в то же время содержательно, на наш взгляд, подразделены измельчающие машины ударного действия (роторные и молотковые) Б.В. Клушенцевым и А.И. Косоревым [5] (рисунок 2). Роторные и молотковые дробилки постоянно находились в центре внимания исследователей; это самые распространенные типы дробилок во всех отраслях. Исследованием и совершенствованием дробилок данного типа занимались В.П. Горячкин, М.М. Гернет, СВ. Мельников, В.А. Бауман, В.А. Елисеев, С.Д. Ху-сид, В.И. Сыроватка и многие другие [17, 18, 19, 20, 21, 22, 23]. Разрушение кусков материала в них осуществляется преимущественно путем удара движущихся по окружности рабочих органов. В молотковых дробилках такие удары наносятся по материалу молотками, шарнирно подвешенными на вращающийся ротор. Сила удара обуславливается скоростью и массой молотка [6]. В роторных дробилках молотки жестко закреплены на периферии ротора, поэтому сила удара при измельчении определяется массой молотка и ротора [24]. В промышленности широко применяются в последние годы дробилки, измельчение материала в которых осуществляется за счет сообщения кинетической энергии частицам материала [7]. В качестве ускорителя частиц используют центробежные роторы или пневматические устройства [25, 15]. Центробежные измельчители состоят из разгонного ротора с жестко установленными на нем лопатками. Цилиндрический корпус дробилки футерован изнутри бронеплитами. Принцип работы центробежно-ударной дробилки прост: измельчаемый материал разгоняется в центробежном роторе и выбрасывается с определенной скоростью на поверхность бронеплит, за счет чего и разрушается. Разгон измельчаемого материала энергоносителем в стройных измельчителях довольно энергоемок, требует большого расхода энергоносителя и специальных пылеосадительных систем.
Таким образом, приняв за основу вышеизложенную классификацию, предварительно рассмотрев принцип работы измельчителей ударного действия, применяемых в различных отраслях промышленности, остановимся более подробно на тех конструкциях, которые могут быть использованы для измельчения зерна в сельскохозяйственной отрасли. Рассмотрим типичные схемы молотковых дробилок сельскохозяйственного назначения.
Молотковые дробилки закрытого типа с горизонтальной осью ротора наиболее широко применяются в нашей стране для измельчения зернофуража в сельскохозяйственном и комбикормовом производстве. В таблице 1 приведены характеристики молотковых дробилок, применяемых при производстве комби-кормов[14, 24]. Степень измельчения регулируется диаметром отверстий в решетах, которые огибают камеру дробилки. Угол обхвата решет в значительной мере определяет производительность дробилки и достигает 360.3ерно в дробилках этого типа измельчается свободным ударом молотка и выводится через решета из камеры дробления. Высокая энергоемкость измельчения в данном типе дробилок, как и в других молотковых дробилках, обусловлена потерями энергии на многократные удары по зерну (до 40 раз), значительная часть кинетической энергии затрачивается на придание зернам вращательного и поступательного движения за счет непрямого удара, а также на трение о поверхность решета и столкновение между частицами [15].
