Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Лемаева Мария Николаевна

Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы
<
Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лемаева Мария Николаевна. Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Саранск, 2007 218 с. РГБ ОД, 61:07-5/2500

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 9

1.1 Кормовая ценность корнеплодов, их значение в рационах животных 9

1.2 Эффективность использования корнеплодов 11

1.3 Анализ способов измельчения корнеплодов 15

1.4 Анализ технологических линий подготовки корнеплодов к скармливанию 19

1.5 Классификация и анализ конструкций измельчителей корнеплодов 23

1.6 Цель и задачи исследования 41

2 Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров измельчителя корнеплодов 44

2.1 Выбор и обоснование измельчающих элементов ножевого поля 45

2.2 Взаимодействие рабочего органа с измельчаемым материалом 54

2.3 Влияние геометрических параметров режущих элементов на процесс измельчения 65

2.3.1 Влияние угла заточки лезвия на прочность измельчителя 66

2.3.2 Влияние режущей кромки лезвия на усилие резания 68

2.3.3 Влияние толщины режущего элемента на усилие резания 72

2.4 Траектория движения измельчаемого материала 73

2.4.1 Особенности движения измельчаемого материала по поверхности барабана измельчителя 73

2.4.2 Особенности движения измельчаемого материала по поверхности бункера измельчителя 77

2.5 Влияние скорости резания на процесс измельчения 79

2.6 Производительность измельчителя корнеплодов 81

Выводы 84

3. Исследование измельчителя корнеплодов в лабораторных условиях 85

3.1 Программа и цель исследования 85

3.2. Методика экспериментальных исследований физико-механических свойств корнеплодов 87

3.3. Результаты определения физико-механических свойств корнеплодов 94

3.4 Обработка результатов экспериментальных исследований и получение математической модели рабочего процесса 98

3.4.1 Переменные факторы, оказывающие влияние на изменение целевой функции 99

3.4.2 Выбор и обоснование параметра оптимизации процесса измельчения корнеплодов 103

3.4.3 Выбор уровней варьирования факторами. 106

3.4.4 Реализация плана эксперимента 108

3.4.5 Методика оценки качества измельчителя 111

3.5 Результаты основного эксперимента и определение оптимальных режимов работы измельчителя корнеплодов.. 116

3.6 Анализ полученной математической модели с помощью двухмерных сечений 122

Выводы 126

4 Производственные испытания и экономическая эффективность применения измельчителя корнеплодов 128

4.1 Цель, программа, методика и результаты производственных испытаний 128

4.2 Оценка экономической эффективности применения измельчителя 131

4.2.1 Определение стоимости изготовления устройства для измельчения корнеплодов 131

4.2.2 Определение экономической эффективности внедрения измельчителя корнеплодов 133

Выводы 137

Общие выводы 139

Литература 141

Приложения 154

Введение к работе

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем является обеспечение населения продуктами животноводства. Для успешного удовлетворения потребностей в мясо-молочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что, в свою очередь, связано с созданием прочной кормовой базы. Обеспечение животных полноценными кормами, сбалансированными по питательности в соответствии с запланированной потребностью - одно из решающих условий увеличения продуктивности животных и улучшения качества продуктов животноводства, а также повышения его эффективности.

О состоянии отрасли животноводства можно судить по данным Госкомстата Российской Федерации, публикуемым в ежегодных сборниках [117, 118]. Приведенные в них цифры свидетельствуют о значительном уменьшении поголовья скота в хозяйствах всех категорий и, соответственно, производства продукции животноводства. Так, в 2004 году поголовье скота в хозяйствах всех категорий составило 194,3 млн. голов, что по сравнению с 2002 годом, когда поголовье скота было - 273,8 млн. голов, меньше на 70,96 %. В связи с этим снизилось производство мяса и молока в 2004 году по сравнению с 2002 годом на 92 % и 84,95 % соответственно.

Около 40 % ферм крупного рогатого скота и более 50 % объектов свиноводства за последние годы ХХ-го века в разной степени разрушены [121]. Большинство этих объектов можно восстановить и реконструировать с применением современных энерго- и ресурсосберегающих технологий, новых средств механизации, технических разработок.

Основы внедрения такой техники для животноводства заложены в Федеральной Системе технологий и машин для производства и переработки сельскохозяйственной продукции, а также в Федеральной целевой программе стабилизации и развития инженерно-технической сферы АПК России «Техника для продовольствия России на 1999-2005 годы», разработанными научно-исследовательскими институтами Россельхозакадемии и

промышленности, вузами и другими организациями.

Успех работы ферм в стойловый период содержания скота во многом зависит от полноценности кормления животных. Умелое и рациональное использование кормов должно быть в центре внимания при производстве продукции животноводства. Одними из основных условий в успешном решении этой задачи являются совершенствование технологий и оптимизация подбора систем машин, оборудования для кормоцехов, позволяющих готовить влажные кормовые смеси с широким использованием грубых и сочных кормов. Это позволит сократить расход концентратов в рационах крупного рогатого скота и снизить себестоимость получаемой продукции.

В увеличении и ускорении производства животноводческой продукции определяющая роль принадлежит кормам, на долю которых приходится более половины себестоимости продукции животноводства. Очевидно, что подготовка кормов к скармливанию в соответствии с зоотехническими требованиями приобретает приоритетное значение, так как перизмельче-ние корма приводит к увеличению затрат энергии и потерям при скармливании, а недоизмельченный корм плохо поедается и усваивается животными, вызывает большие потери питательных веществ при хранении.

Наиболее энергоемкий и вместе с тем распространенный процесс подготовки кормов - измельчение.

Вопросам измельчения растительных материалов посвящено много научных исследований, среди которых ведущее место занимают труды академиков В.П. Горячкина, М.В. Сабликова, В.А. Желиговского, П.А. Ребиндера, профессоров Н.Е. Резника, СВ. Мельникова, В.Р. Алешкина, Б.И. Вагина, В.А. Ермичева, В.Ф. Некрашевича, П.М. Ро-щина, В.И. Курдюмова и многих других авторов. Однако полностью процесс измельчения таких материалов машинами с различными конструктивными решениями не исследован. Промышленностью выпускаются кормоизмельчающие машины, имеющие все еще высокую энергоемкость и металлоемкость, низкую технологичность, а качество измельченного мате-

риала не всегда полностью отвечает зоотехническим требованиям. До сих пор нет полного обоснования как конструктивных параметров, так и наиболее эффективных режимов работы измельчителей, не учитывается разнообразие физико-механических характеристик исходных кормовых материалов.

В связи с этим изучение и совершенствование измельчителей кормов и их рабочих органов, направленное на повышение пропускной способности и снижение энергоемкости при сохранении определяемом зоотехническими требованиями качества продукта измельчения - актуальная и важнейшая задача.

Целью настоящей диссертационной работы является изыскание перспективной конструктивно-технологической схемы измельчителя корнеплодов, обеспечивающей высокое качество измельчения при минимальных удельных затратах энергии и максимальной производительности.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований были получены следующие основные результаты:

- конструктивно-технологическая схема измельчителя корнеплодов;

- теоретические выражения, описывающие процесс измельчения
корнеплодов предложенной конструкцией измельчителя;

- уточнены физико-механические свойства измельчаемых корнепло
дов с использованием теории Мора, определена удельная работа резания
корнеплодов и разработана программа для ЭВМ «Расчет прочностных ха
рактеристик кормов»;

- определены оптимальные конструктивно-режимные параметры
предлагаемого измельчителя.

Экспериментальные исследования, проведенные на основе общей и разработанной частной методики проведения эксперимента с использованием измерительной аппаратуры, позволили качественно оценить управляемые факторы процесса измельчения корнеплодов, определить минимальное значение обобщенного параметра оптимизации.

На защиту выносятся следующие положения:

- конструктивно-технологическая схема измельчителя корнеплодов;

- описание технологического процесса работы предлагаемого из
мельчителя корнеплодов;

методика определения физико-механических свойств корнеплодов с использованием теории Мора и вычислительной техники, а также разработанная на основе этой теории программа для ЭВМ «Расчет прочностных характеристик кормов»;

обоснованные оптимальные конструктивные параметры и режимы работы измельчителя корнеплодов.

Работа выполнена на кафедре "Безопасность жизнедеятельности и энергетика" ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» в соответствии с планом научных исследований по научно-технической программе "Разработка технологии, средств механизации и технического обслуживания энергосберегающих процессов производства и переработки продукции сельского хозяйства" (номер государственной регистрации - 01.200.203528).

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эффективность использования корнеплодов

Несмотря на все выше перечисленные преимущества корнеплодов, высокое содержание воды и преобладание в сухом веществе легкорастворимых углеводов при недостатке протеина и клетчатки не позволяет использовать корнеплоды в качестве основного корма, поэтому их скармливают в составе кормосмесей.

Одним из способов сохранения питательных веществ корнеплодов для животных является приготовление из них комбинированного силоса. Комбисилос представляет собой смесь нескольких видов кормов, взаимно дополняющих друг друга [91]. Основными его компонентами могут являться свекла, морковь, картофель, початки кукурузы, тыква и др. По данным отечественных и зарубежных учёных, комбисилос усиливает секреторную и моторную деятельность желудочно-кишечного тракта животных, благодаря наличию в нем органических кислот.

По сравнению с силосом, приготовленным из одной культуры, ком-бисилос содержит значительно больше питательных веществ, имеет меньшую кислотность [66]. Включение его в рацион всех видов животных способствует более эффективному использованию питательных веществ, поддержанию на высоком уровне процесса пищеварения, повышению плодовитости и получению здорового потомства [66,138].

В настоящее время доказана возможность замены части концентрированных кормов сочными и зелёными кормами, как в свежем, так и в силосованном виде, в качестве компонентов комбинированных силосов [19, 138]. Организация их производства радикально решила бы проблему длительного хранения сочных кормов, позволила создать специфический комбинированный корм из корнеплодов, кукурузы, бобовых, трав, бахчевых, концентратов и других компонентов. Питательность килограмма комбинированного силоса составляет 0,24...0,32, а килограмма сухого вещества в них - 0,8...0,9 к. ед., переваримого протеина в расчёте на эту единицу приходится не менее 70...80 г [19].

Питательные вещества корнеплодов в таком силосе сохраняются значительно лучше и дольше, чем при хранении в буртах [23, 66, 138].

Опыты по приготовлению и скармливанию свиньям комбинированного силоса свидетельствуют о целесообразности широкого его использования для повышения качества рационов в свиноводстве. Концентрированные корма в рационах свиней можно заменить комбисилосом по питательности: при откорме на 35...40 %, для супоросных и подсосных свиноматок на 20...25 %, для холостых свиноматок - 60 %. При даче комбинированного силоса в указанных количествах продуктивность животных не снижается, в большинстве случаев отмечается некоторое увеличение выхода поросят в расчёте на свиноматку. При откорме на таких рационах затраты концентратов в расчёте на одну свинью живой массой 80... 120 кг снижаются на 105...110 кг [19, 23, 38, 41, 66, 133,138].

Морковь - наиболее ценный витаминный корм из всех корнеплодов. Содержание каротина в одном килограмме жёлтой моркови в зависимости от сорта может достигать 50 миллиграммов, а в красной - 250 миллиграммов. В 1 кг моркови содержится 0,14 кормовых единицы, 3 г переваримого протеина, 0,9 г кальция, 0,6 г фосфора, 35 г сахара. Морковь охотно поедается животными всех видов. При кормлении коров морковью молоко обогащается каротином и витамином А; сливки и масло, выработанные из такого молока, имеют приятный желтоватый цвет и нежный вкус. Скармливается морковь измельчённой в свежем виде, засилосованной или высушенной всем видам сельскохозяйственных животных.

Картофель в свежем, запаренном или высушенном виде может быть с успехом использован всеми видами животных. В одном килограмме картофеля содержится до 0,3 кормовых единиц, 12 г переваримого протеина, 0,14 г кальция, 0,68 г фосфора. Химический состав картофеля в зависимости от сорта и условий выращивания изменяется в широких пределах.

Картофель предпочтительнее скармливать свиньям в вареном виде, но вследствие быстрого закисання его следует скармливать сразу же после варки. Нормы скармливания картофеля (кг): дойным коровам - 10... 15; откормочному скоту 12... 17; овцам 1...2; рабочим лошадям до 5...6 в сыром и до 10... 15 в варёном виде. При достаточном обеспечении рационов протеином откармливаемым свиньям хорошо использовать до 6...8 кг картофеля на 100 кг живой массы.

Для свиней готовят силос из предварительно запаренного или вареного картофеля. Затраты, связанные с запариванием картофеля, полностью окупаются дополнительным приростом свиней. Кроме того, одноразовое запаривание картофеля перед силосованием экономит значительное количество топлива (20...30 %) и труда (до 40 %) по сравнению с ежедневной варкой и запариванием. По усредненным данным массового анализа один килограмм силоса из варёного картофеля содержит около 230 граммов су хого вещества [22].

Кормовая свёкла по содержанию сухого вещества (7...16 %) значительно уступает картофелю. Сухое вещество состоит в основном из углеводов, среди которых преобладают сахар и пектиновые вещества. Кормовая свёкла - один из основных углеводистых компонентов в рационах крупного рогатого скота, овец, частично свиней. Жвачные и свиньи переваривают сухое вещество свёклы на 85...87 %. В одном килограмме кормовой свёклы содержится 0,12 кормовых единиц, 9 г переваримого протеина, 0,53 г кальция, 0,33 г фосфора и 40 г сахара. Крупному рогатому скоту, лошадям и овцам её скармливают сырой целыми корнями, но предпочтительнее ее использовать в виде резки. Коровам можно давать до 35 килограммов и более в день на одну голову. Не следует длительно (более 5 часов) охлаждать запаренную или вареную свёклу, так как в ней образуются нитраты, которыми можно отравить животных.

Сахарная свёкла наряду с другими корнеплодами используется как кормовая культура. При высоком уровне агротехники на поливных участках урожай сахарной свёклы может быть не ниже урожая кормовой. Однако, сахарная свёкла по содержанию сухого вещества в 1,5...2 раза превосходит кормовую. Недостатками сахарной свёклы по сравнению с кормовой являются более трудоемкая уборка и худшая отмываемость корней от загрязняющих частиц. В килограмме сахарной свёклы содержится 0,24 кормовые единицы, 7 г переваримого протеина, 0,5 г кальция, 0,5 г фосфора, 120 г сахара. Скармливание крупному рогатому скоту 20...25 кг сахарной свёклы, особенно плохо вымытой, может привести к тяжелым расстройствам пищеварения.

Выбор и обоснование измельчающих элементов ножевого поля

На основе проведенного анализа конструкций измельчителей корнеплодов можно сделать вывод, что лучшее качество приготавливаемого корма при меньшей энергоемкости обеспечивают измельчители, работающие по принципу резания. Поэтому, в качестве разрушающих элементов принимаем ножи полукруглой формы, величина отгиба режущих кромок которых равна требуемой толщине резки. Выбор полукруглой формы объясняется двумя аспектами. 1. Нож полукруглой формы вырезает из кормового материала стружку максимальной площади поперечного сечения при минимальной длине режу щей кромки. Это обеспечивает высокую производительность при малой энергоемкости, так как сила резания прямо пропорциональна длине лезвия 2. Минимальной концентрацией напряжений на рабочей поверхности барабана и, следовательно, долговечностью рабочего органа. Выбранные режущие элементы необходимо наиболее рационально разместить на рабочей поверхности барабана. Вопросу оптимального размещения режущих элементов на поверхности рабочего органа уделяли внимание многие авторы [67, 85, 87]. Правильное размещение ножей должно обеспечить равномерное воздействие рабочего органа на измельчаемый кормовой материал, постоянство частоты вращения барабана и наименьшую его заби-ваемость измельчаемым материалом. Для выполнения этих условий размещаем режущие элементы на рабочей поверхности барабана по развертке многоходового винта. Рациональность такой формы обусловливается еще одним дополнительным требованием: каждый режущий элемент оставляет на измельчаемом корме свой след. Случаи, когда два или более ножа идут по одному следу, повторяются только через определенный угол поворота барабана. Прежде чем вывести общее правило, на основании которого указанные выше требования выполняются, отметим ряд свойств ножевого поля, получаемого при развертке многоходового винта на плоскость, когда на каждый винтовой линии равномерно размещены режущие элементы. Ножевое поле измельчителя построим следующим образом. Обозначим шаг винта через t (рисунок 2.2) и через L - полную длину развернутой линии, соответствующей шагу t. Число ходов винта - К. Пусть п - число режущих элементов на длине L; режущие элементы размещены равномерно, и расстояние (вдоль по развертке винта) между смежными элементами определяется по выражению Так как винтовые линии в многоходовом винте сдвинуты друг от друга на одинаковое расстояние, то при К ходах отрезок, соответствующий шагу t на образующей цилиндра, разделится на Л частей, длина каждой из которых Очевидно, что максимальное число промежутков, образуемых следами от каждого режущего элемента на отрезке b (рисунок 2.2), будет равно числу режущих элементов п, размещенных на развертке L.

Имея в виду, что режущие элементы равномерно размещены на каждой винтовой линии, то есть все первые режущие элементы находятся на образующей 1-1, вторые - на образующей 2-2 и т.д., то первые режущие элементы можно объединить одной образующей барабана, вторые - другой и т.д. и последние щ элементы можно объединить N\ образующей барабана измельчителя.

Методика экспериментальных исследований физико-механических свойств корнеплодов

Скорость резания является важнейшим параметром, с которым тесно связана пропускная способность измельчителей. Поэтому связь энергоемкости процесса измельчения со скоростью резания является определяющей при его технико-экономической оценке.

Исследуя влияние скорости резания на процесс резания древесины ряд исследователей пришли к выводу, представляющему интерес для резания растительных материалов. Увеличение опережающей трещины с увеличением скорости резания указывает на локализацию напряжений и уменьшение работы на деформацию.

Снижение усилия Ррез от скорости резания vp было установлено рядом авторов [24, 52, 72, 93] при резании сельскохозяйственных материалов.

Рассмотрение зависимости усилия резания от скорости резания как изменение некоторого физико-механического свойства материала, на наш взгляд, не лишено оснований. Это связано с тем, что для определения физико-механических свойств материала скорость воздействия на него инструмента приобретает значение характера условий, при которых определяется свойство материала. Кроме того, сопротивление упруго-вязкого материала динамическому воздействию связано со скоростью распространения в нем напряжений и деформаций, что является его специфическим качеством.

Характерно, что в некоторых относительно редких случаях полученные результаты явились противоположными изложенным выше, то есть с увеличением скорости резания усилие резания повышалось.

А.А. Ивашко [58] в результате многочисленных опытов по резанию мяса с различной скоростью получил зависимость: где Ррез и vp - соответственно усилие и скорость резания.

С.А. Притченко [111] исследовал изменение усилия Ррез и его составляющих: нормального Рп и тангенциального Рт в зависимости от скорости резания таких материалов, как уплотненный слой люцерны и клевера. Им установлено, что при увеличении скорости резания vp от 0,7 до 6 м/с усилия Р„ и Рт незначительно растут. При дальнейшем росте скорости vv до значений 18...20 м/с указанные усилия интенсивно уменьшаются, а затем с ростом vp до 24 м/с практически не изменяются.

Н.Т. Кузьмов [77] при исследовании скоростного режима измельчите-ля-пастоизготовителя выявил закономерность снижения крутящего момента на валу привода при увеличении скорости резания: при изменении скорости от 6 до 14 м/с крутящий момент уменьшается в 2,4 раза, от 14 до 18 м/с - в 1,28 раза. С увеличением vp улучшается чистота среза, уменьшается нагрузка на ножи и шнек, снижается энергоемкость процесса измельчения.

Опыты, проведенные Б.В. Мещеряковым [98,99] показали, что с повышением окружной скорости ножевого диска от 5 до 35 м/с удельная работа на резание сахарной свеклы уменьшается соответственно с 0,015 до 0,008 кг/см .

Несмотря на некоторую разноречивость приведенных выше результатов экспериментальных и теоретических исследований о зависимости усилия Ррез от Vp можно констатировать, что в большинстве случаев наблюдается тенденция снижения усилия резания с увеличением скорости резания.

Очевидно и то, что в каждом частном случае существуют пределы, в которых эта тенденция проявляется особенно четко. Поэтому возможно нахождение такого диапазона скоростей резания, в котором значение Ррез будет минимальным, что имеет большое значение для снижения энергоемкости процесса измельчения.

Также очевидно, что для снижения усилия резания с увеличением скорости резания имеют существенное значение такие факторы, как локализация и концентрация напряжений в измельчаемом материале у кромки лезвия, снижение работы предварительного сжатия материала лезвием, увеличение инерционного подпора, снижение коэффициента трения.

Внешним проявлением этих факторов является повышение чистоты среза, при котором сокращается поверхность разреза за счет уменьшения на ней макровыступов и впадин, что в соответствии с поверхностной теорией дробления является косвенным свидетельством снижения энергоемкости процесса резания.

Перечисленные факторы и, возможно, еще не учтенные, имеющие значение для процесса измельчения, проявляются для различных материалов и условий различно.

Учитывая угловую скорость измельчающего барабана (2.82), при которой корнеплоды могут опускаться вниз по бункеру, обеспечивая тем самым надежное защемление корнеплодов, как в продольном, так и в поперечном направлениях, можно определить скорость резания. Однако она не должна превышать 17 м/с, так как при превышении данного значения имеет место процесс измельчения корнеплодов ударом, что приводит, в свою очередь, к увеличению выделения клеточного сока и повышению энергоемкости.

Таким образом, скорость резания является весьма важным параметром в технологическом процессе кормоприготовительных машин. От ее величины, в значительной мере, зависит пропускная способность, качество готового корма и удельная энергоемкость процесса измельчения.

Определение экономической эффективности внедрения измельчителя корнеплодов

Производственные испытания предлагаемого измельчителя корнеплодов были проведены в Федеральном государственном предприятии «Учебно-опытное хозяйство государственного образовательного учреждения Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии».

Целью испытания являлась проверка эффективности работы и эксплуатационной надежности измельчителя, а также подтверждение результатов экспериментальных исследований в условиях сельскохозяйственного производства.

Для достижения поставленной цели производственных испытаний была принята следующая программа: - провести производственную проверку измельчителя в кормоцехе учебно-опытного хозяйства Ульяновской ГСХА при измельчении моркови и кормовой свеклы; - оценить показатели качества измельчения корнеплодов экспериментальным измельчителем и сравнить их с показателями серийно выпускаемого промышленностью измельчителя ИКМ-Ф-10; - определить экономическую эффективность от применения измельчителя корнеплодов. Объектом исследования являлся экспериментальный измельчитель. Для проведения производственных испытаний были изготовлен измельчающий барабан, обеспечивающий требуемый качественный состав измельченных корнеплодов для скармливания крупному рогатому скоту, с оптимальными конструктивными параметрами, определенными в результате лабораторных исследований. При этом были выбран оптимальный угол расположения режущих элементов на рабочей поверхности из-мельчающего барабана и скорость резания, значения которых определены в результате лабораторных испытаний. На рисунке 4.1 представлен предлагаемый измельчитель при проведении производственных испытаний в кормоцехе ФГУП учхоза УГС Предварительно вымытые корнеплоды загружались в измельчитель вручную, и после измельчения поступали в многофункциональный кормовой агрегат АКМ - 9 для дальнейшего приготовления кормовых смесей и дозированной раздачи крупному рогатому скоту. В ходе производственных испытаний измеряли мощность привода ваттметром, входящего в измерительный комплект К-505, пропускную способность, соответствие фракционного состава измельченного корма зоотехническим требованиям и сравнивали его с фракционным составом, 130 полученным при измельчении серийно выпускаемым измельчителем ИКМ-Ф-10 (рисунок 4.2). - ИКМ-Ф-10; 2 - экспериментальный измельчитель Рисунок 4.2 Вариационные кривые распределения размеров частиц измельченных корнеплодов и область зоотехнических требований Как видно из приведенного рисунка, качество измельчения корнеплодов соответствует зоотехническим требованиям. При этом большая часть ломтиков измельченного материала, полученного при измельчении экспериментальным измельчителем, имеет толщину 10... 15 мм, что полностью соответствует требованиям, предъявляемым к частицам корнеплодов, предназначенных для скармливания крупному рогатому скоту. У измельчителя корнеплодов ИКМ-Ф-10 в заданные пределы попадает только 15...21 % измельченных частиц. То есть, при работе предложенный измельчитель в значительно меньшей степени переизмельчает корнеплоды, отличается минимальными потерями клеточного сока и относительно небольшими затратами энергии на процесс измельчения.

Проведенные производственные испытания показали, что принцип измельчения корнеплодов вертикальным рабочим органом барабанного типа с режущими элементами, расположенными на рабочей поверхности измельчающего барабана по винтовой линии полностью оправдался. Результаты проверки отражены в акте внедрения (приложение A3).

Кроме того, предложенный измельчитель достаточно прост по конструкции, надежен в работе и безопасен в эксплуатации.

Похожие диссертации на Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы