Preview

Вестник Донского государственного технического университета

Расширенный поиск

Влияние конструктивных и кинематических параметров на энергоёмкость процесса в наклонном шнековом смесителе

https://doi.org/10.23947/1992-5980-2018-18-4-408-413

Полный текст:

Аннотация

Введение. Обоснованы рациональные параметры и режимы наклонного шнекового смесителя периодического действия для достижения наименьшей энергоемкости приготовления кормосмеси при условии соблюдения зоотехнических требований к качеству приготовляемых кормов по неравномерности смешивания. Установление функциональных зависимостей между параметрами и режимами позволяет проектировать энергоэффективное оборудование для внутрихозяйственного комбикормового производства.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования процесса приготовления кормосмеси проводили на наклонном одновальном шнековом смесителе кормов периодического действия. План эксперимента включал варьирование четырьмя независимыми факторами: частотой вращения вала смесителя, коэффициентом заполнения камеры смесителя, продолжительностью смешивания и углом наклона смесительной камеры. В качестве критериев оптимизации, характеризующих эффективность смешивания, были приняты неравномерность смешивания и удельная энергоемкость процесса.

Результаты исследования.Построены графические зависимости критериев оптимизации от уровня варьирования факторов, представляющие собой двумерные сечения поверхностей отклика второго порядка. Рациональные значения при неравномерности смешивания менее 5% составили: частота вращения вала — 27,5-36,5 мин-1 , коэффициент заполнения камеры смесителя — 0,43–0,51, продолжительность смешивания — 3,0–4,2 мин.; угол наклона смесительной камеры —22°–25°. При таких значениях параметров неоднородность смешивания будет минимальной и составит 4,10–4,18%, а энергоёмкость процесса составила от 2,08 до 2,16 кВт·ч/т.

Обсуждение и заключения. Зависимости, полученные в результате экспериментальных исследований, позволили установить области рациональных конструктивных параметров и режимов наклонного одновального шнекового смесителя периодического действия. Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших исследованиях при разработке исходных требований на создание новых технических средств с гравитационным эффектом интенсивного смешивания.

Об авторах

В. Ф. Хлыстунов
Донской государственный технический университет
Россия

Хлыстунов Виктор Фёдорович, профессор кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции АПК», профессор

РФ, 344000 г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1



С. В. Брагинец
Аграрный научный центр «Донской»
Россия

Брагинец Сергей Валерьевич, ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук

РФ,347740 г. Зерноград, Ростовская область, ул. Ленина, 14



А. С. Алфёров
Аграрный научный центр «Донской»
Россия

Алфёров Александр Сергеевич, научный сотрудник, кандидат технических наук

РФ, 347740 г. Зерноград, Ростовская область, ул. Ленина, 14



М. В. Чернуцкий
Аграрный научный центр «Донской»
Россия

Чернуцкий Михаил Викторович, ведущий инженер

РФ, 347740, г. Зерноград, Ростовская область, ул. Ленина, 14



Список литературы

1. Афанасьев, В. А. Энерго- и ресурсосберегающие технологии комбикормов / В. А. Афанасьев. — Воронеж : ВГУИТ, 2017. — 473 с.

2. Хлыстунов, В. Ф. Модель процесса смешивания кормов в порционном наклонном одношнековом смесителе / В. Ф. Хлыстунов [и др.] // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий : сб. науч. докл. междунар. науч.-техн. конф. — Москва, 2014 — с.41–45.

3. Фролов, В. Ю. К анализу технологических и технических средств процесса приготовления высококачественных кормов / В. Ю. Фролов, Д. П. Сысоев, А. С. Сергунцов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2014. — № 101. — С. 2108–2120.

4. Пахомов, В. И. Оборудование для приготовления полнорационных комбикормов в условиях хозяйств / В. И. Пахомов, А. В. Смоленский, А. С. Алферов // Вестник Донского. гос. техн. ун-та. — 2012. — Т. 12, № 7 (68). — С. 108–114.

5. Сабиев, У. К. Обоснование параметров и анализ рабочих органов смесителя кормов / У. К. Сабиев, А. Н. Яцунов, А. В. Черняков // Сельский механизатор. — 2016. — № 6. — С. 26–27.

6. Хлыстунов, В. Ф. Моделирование процесса смешивания кормов в шнековом смесителе с наклонным бункером / В. Ф. Хлыстунов [и др] // Вестник РАСХН. — 2007. — №4. — с.13–15.

7. Barnes, H.A., Hutton, J.F. and Walters, K. An Introduction to Rheology. Rheology Series, Vol 3. Elsevier. - 1989. - 199 pp.

8. Ottino J.M., The Kinematics of Mixing: Stretching, Chaos, and Transport, Cambridge University Press. - 1989.- 364 pp.

9. Cullen P. J. (ed.). Food mixing: Principles and applications. – John Wiley & Sons, - 2009. DOI : https://doi.org/10.1002/9781444312928

10. Гуриненко, Л. А. Дисковый измельчитель кормового зерна/ Л. А. Гуриненко [и др.] // Техника и оборудование для села. — 2014. — № 10. — С. 9–11.

11. Пахомов, В. И. Вертикальные дробилки для производства комбикормов / В. И. Пахомов [и др.] // Сельский механизатор. — 2015. — №11. — С. 27.

12. Rielly C. D. et al. Mixing processes for agricultural and food materials: Part 4, assessment and monitoring of mixing systems //Journal of agricultural engineering research. – 1994. – Т. 59. – №. 1. – С. 1-18.DOI : https://doi.org/10.1006/jaer.1994.1060

13. Paul, E.L. Handbook of Industrial Mixing / E.L Paul, V.A. Atiemo-Obeng, S.M. Kresta, // Science and Practice. JohnWiley & Sons. – 2004. – Р.1440 pp.

14. ГОСТ 70.19.2-83 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудование для приготовления кормов. Программа и методы испытаний. — Москва : Стандартинформ, 1991. — 94 с. emo-Obeng, M. Schaefer, M. Kraume. 13 th European Conference on Mixing, London, British – 2009, - pp. 1–8.

15. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников [и др.]. — Ленинград : Колос, 1980. — 168 с.

16. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования эксперимента / Ю. П. Грачев, Ю. М. Плаксин. — Москва : ДеЛиПринт, 2005. — 296 с.


Для цитирования:


Хлыстунов В.Ф., Брагинец С.В., Алфёров А.С., Чернуцкий М.В. Влияние конструктивных и кинематических параметров на энергоёмкость процесса в наклонном шнековом смесителе. Вестник Донского государственного технического университета. 2018;18(4):408-413. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2018-18-4-408-413

For citation:


Khlystunov V.F., Braginets S.V., Alferov A.S., Chernutskiy M.V. Effect of design and kinematic parameters on energy requirement in inclined screw mixer. Vestnik of Don State Technical University. 2018;18(4):408-413. (In Russ.) https://doi.org/10.23947/1992-5980-2018-18-4-408-413

Просмотров: 94


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1992-5980 (Print)
ISSN 1992-6006 (Online)