Введение к работе
Актуальность проблемы.В настоящее время в связи с кризисными лениями в сельскохозяйственном производстве, дефицитом ергоносителей для отопления производственных и жилых помещений., стоянным ростом цен на энергоисточники остро стоит вопрос с: пливными ресурсами.
Высокая стоимость каменного угля и транспортных расходов не 'Зволяет обеспечить сельскую глубинку необходимым количеством! плива. Проведенные исследования показали, что решить данную юблему можно за счет местных ресурсов, используя, в качестве: адиционного, п недалеком прошлом источника тепла, обычный кизяк, готавливаемый из чистого навоза или помета влажностью 30-40% ,, торые после подсыхания на воздухе выдерживают давление 3-5 кг/см2.
Испытания данного вида топлива на теплоту сгорания показали, что калорийность составляет, в зависимости от влажности используемого воза, от 2500 ккал/кг до 2750 ккал/кг. Каменный уголь имеет лорийность 5000 - 7000 ккал/кг. Среднее коллективное хозяйство требляет в год 2000 т. каменного угля, который можно заменить 4 тыс.. ннами топлива из навоза. Поэтому производство топливных брикетов из воза сельскохозяйственных животных позволит частично решить облему обеспечения сельского населения дешевым топливом, кроме того , шение этого вопроса в какой-то мере способствует улучшению ологической обстановки, т. к. в связи с организацией фермерских: зяйств в зонах, занимающихся исконным животноводством, в частном кторе, где поголовье животных в последние годы имеет тенденцию роста, ходы в виде навоза зачастую остаются невостребованными, загрязняя! ружающую среду.
За последние годы определилась тенденция к широкому именению новых технологических приемов - прессованию И! икетированию для обработки средств вторичного использования, в стности жмыха, навоза и др. Важность развития этих технологических: иемов обуславливается еще и тем, что приготовление определенных видов одукции с помощью прессования и брикетирования позволяет обеспечить обходимые физико-механические свойства получаемых брикетов, а также: очностные качества, соответствующие ГОСТу, наиболее просто решить облемы комплексной механизации различных технологических: оцессов, связанных с переработкой и транспортировкой продуктов эричного использования.
Однако анализ технологических приемов переработки продуктов эричного использования и технических решений, обеспечивающих эти оцессы, показывает, что здесь имеются определенные трудности из-за ;утствия высокопроизводительных и малоэнергоемких прессов,,
исключающих использование ручного труда в технологическом процес прессования.
В сложившихся условиях целью настоящей работы являет исследование и разработка установки, обладающей достаточно высок производительностью и малой энергоемкостью, которая могла ( брикетировать навоз любого вида и состояния с целью его дальнеише использования в качестве топлива, при полном исключении технологического процеса приготовления брикетов ручного труда.
В качестве объекта исследования была использована установка д брикетирования навоза, разработанная специально для этой цели, рабоч органы для подачи прессуемого материала, технические решения устройства для определения параметров рабочего процесса предлагаем установки.
Методика исследования. Теоретические исследования с целі определения влияния зависимости различных кннематическі динамических и режимных параметров установки на рабочий проц< уплотнения, где в качестве теоретической основы при математическ описании принято уравнение Лагранжа второго рода.
Экспериментальные исследования с использованием к
классических, так и математических методов планирования эксперимента.
Экспериментальные исследования некоторых параметров физш
механических свойств уплотняемого материала проводили с помощ
различных приборов, разработанных нами.
Результаты исследований обрабатывались методами математическ статистики с применением компьютерных программ и получеш уравнений регрессий, адекватно описывающих исследуемые процессы. Научную новизну работы составляют: классификация прессов, применяемых при уплотнении всевозможн материалов и анализ исследований, посвященных влиянию различи факторов на процесс прессования;
теоретические исследования рабочего процесса, протекающего уплотняющей камере установки, при определении влияния различи факторов на усилие прессования и расход мощности, где в ві теоретической основы при математическом описании проце уплотнения принято уравнение Лагранжа второго рода; аналитические выражения по определению производительно брикетного пресса, показывающие влияние конструктивных режимных параметров установки;
методики планирования экстремального эксперимента и использоваї компьютерной функция-макрос «Сольвер» для определеї оптимальных конструктивно-режимных параметров установки з уплотнении навоза определенной влажности;
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволили обосновать и реализовать нические средства, позволяющие прессовать навоз любой влажности,, а и состояния.
Имеющиеся в диссертации научные положения и рекомендации воляют на стадии проектирования и конструирования определить ионалыгую конструктивно-технологическую схему, которая может жить базой для создания новых и совершенствования существующих: [кетных прессов, а также проследить основные тенденции в развитии [структивных решений рабочих органов и режимных параметров прессов,, ївить их перспективное направление и поставить задачу исследования [более рациональной (с точки зрения производительности и ргоемкости установки) схемы с учетом конструктивных и режимных: Ценностей брикетных прессов.
Результаты исследований и разработанная программа на базе нкции-макрос Сольвер (Microsoft Excel 98) могут быть использование :циалистами хозяйств при настройке брикетных прессов на оптимальный! ким работы.
Работы по внедрению брикетных прессов проводились в ружестве с заводом Костанайагрореммащ и другими научными 1 эизводственными организациями.
В течении 1995 - 1996 гг. заводом Костанайагрореммаш были ^отовлены 5 комплектов экспериментальной установки (патент РК № 33), которые были затем реализованы в хозяйствах области.
В акционерном коллективном хозяйстве (АКХ) «Енбек»-здоровского района Костанайской области были проведенм оизводственные испытания установки с ее дальнейшим внедрением в зяйстве
Три экспериментальные установки внедрены в ТОО «Тан-М»-ютанайского района.
Апробация. Основные положения диссертации докладывались на :егодных научных конференциях профессорско-преподавательского става Костанайского СХИ (1996 - 1999 гг.), Казахского государственного эарного унивеситета (1996 - 1998 гг), Костанайского научно-следовательского института ЦелинНИИМЭСХ (1996 - 1998 гг)„ эенбургского государственного аграрного университета (1999 - 2000 гг).
Дважды по материалам диссертации были получены дипломы РК„ к за лучшие научные студенческие работы по специальности Механизация, электрификация и автоматизация с.х. производства»' риказ Министерства образования, культуры и здравоохранения РК № 24--1995 г. и №3-2 1998 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных: ібот.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введет пяти глав, заключения и приложений. Общий объем диссертации составлю 186 страниц и включает 46 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 1 наименований, из которых 34 на иностранных языках и на 46 страниц приложение.