CC BY
98
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х
Список использованной литературы:
1. Болукова И.А. Концепция комплексной организации технического сервиса сельскохозяйственной техники в регионе/ И.А. Болукова//Агротехника и энергообеспечение. - 2014. - № 1 (1) С. 264-270.
2. Драгойцев В. Техническая оснащенность сельского хозяйства России / В.Драгайцев /Экономика в сельском хозяйстве. 2005, № 11. - С. 32-33.
3.Кушнарев А.И. Информационно-технологическое обеспечение организации технического сервиса МТА /А.И.Кушнарев / Тракторы и сельскохозяйственных машин. 2006, № 9. - С. 49 - 51.
© Гладцын А. Ю., Шлыков А. Е., 2016
УДК 631.363.21
Д. В. Зонов
студент 3 курса факультет технологий, инжиниринга и дизайна
Вятский государственный университет г. Киров, Российская Федерация e-mail: antonzonov@yandex.ru Научный руководитель А. В. Зонов
к.т.н., доцент Вятский государственный университет г. Киров, Российская Федерация e-mail: antonzonov@yandex.ru
АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА РАБОТУ МАЛОГАБАРИТНОГО КОМБИКОРМОВОГО АГРЕГАТА
Аннотация
В статье приведен анализ элементов малогабаритных комбикормовых агрегатов (МКА), которые в настоящее время пользуются большим спросом среди сельхозпроизводителей. Дан сравнительный анализ таких элементов МКА, как эжектор, дробилка и пневмосепаратор. Выявлено, что: конструкция каждого элемента системы влияет на работу агрегата в целом; наиболее значимым элементом системы МКА является дробилка зерна; загрузочные устройства также оказывают существенное влияние на рабочий процесс агрегата, а применение очищающих устройств незначительно снижает рабочие характеристики систем.
Ключевые слова
анализ, вентилятор, дробилка зерна, комбикормовый агрегат, рабочие характеристики
На сегодняшний день широким спросом пользуются малогабаритные комбикормовые агрегаты (МКА), в состав которых входят дробилки зерна с вентилятором. Их преимущество перед аналогами заключается в меньшей металло- и энергоемкости.
Производительность таких агрегатов во многом зависит от характеристики вентилятора дробилки и конструкции элементов всего агрегата. Проведем анализ элементов МКА на его рабочий процесс.
Зерновой материал из буртов забирается эжекторами. От их конструкции зависит производительность дробилки зерна. Булатов С. Ю., исследовав различные конструкции эжекторов [5, с. 26, 6, с. 133, 7, с. 46, 9, с. 43], показал, что общее снижение динамического давления в системе МКА в зависимости от конструкции ее элементов составляет 46-63 %, а выбор оптимальной конструкции
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_
загрузочного элемента позволяет повысить производительность дробилки на 15 % [6, с. 133, 7, с. 46, 9, с. 43].
Далее зерно движется по пневмопроводу и поступает на очистку в пневмосепаратор. Отсутствие элемента очистки зерна от примесей ведет к повышению производительности установки, однако, оно же может спровоцировать повреждение рабочих органов дробилки зерна: металлические и крупные минеральные примеси увеличивают износ молотков и повреждают сито. Поэтому в малогабаритных комбикормовых агрегатах перед дробилками устанавливают сепараторы. Производители (такие, как «Доза-Агро» [12]) предлагают два вида сепараторов: для выделения только металлических и крупных минеральных примесей и выделения всех видов примесей. При включении в технологическую схему системы загрузки малогабаритного комбикормового агрегата пневмосепаратора наблюдается снижение коэффициента полезного действия на 6,9%, номинального давления - на 2% [1, с. 25, 10, с. 88, 18, с. 3]. Но такие сепараторы позволяют очищать измельчаемое зерно от металлических и крупных минеральных примесей на 100 %, мелких примесей - до 55 %, тем самым повышая ресурс рабочих органов МКА и качество готового корма.
Очищенное зерно далее поступает в камеру измельчения дробилки зерна. В комбикормовых агрегатах применяют молотковые дробилки зерна открытого и закрытого типа. Также они отличаются расположением вентилятора относительно ротора и просеивающей поверхностью (сито, жалюзи и т. д.). Всё это является определяющим показателем при решении повышения производительности агрегата.
Наиболее распространенная схема дробилки зерна с вентилятором является та, где ротор и вентилятор отделены перегородкой, ситом, жалюзи или другой просеивающей поверхностью [3,с. 34, 16, с. 3, 27, с. 20]. Дробилка с торцевой просеивающей поверхностью обладает производительностью 1,2 т/ч, при этом энергоемкость процесса измельчения составляет 3,7 кВтч/ед.ст.изм. [26, с.104].
Дробилка зерна аналогичной конструкции, но с жалюзийным сепаратором, разработанная А. Г. Сергеевым, обладает более высокой производительностью (2 т/ч) и меньшими энергозатратами (2,08 кВтч/ед.ст.изм.) [28, с.140].
Ротор, совмещенный с вентилятором, позволяет уменьшить размеры дробилки и, как показали эксперименты ряда исследователей, повысить производительность установок [13, с. 3, 20, с.30, 22, с. 9, 23, с. 58]. В. Н. Нечаев, рассмотрев совмещенный узел ротора и вентилятора, определил, что происходит возрастание КПД вентилятора, а при измельчении зерна затраты энергии составляют 1,3 кВтч/ед.ст.изм. Содержание пылевидной фракции, содержащееся в готовом продукте, в 3...4 раза меньше [8, с. 66, 11, с. 125, 14, с. 2, 17, с. 3, 24, 110, 25, с. 24], чем у аналогичных дробилок с пневматической подачей материала [4, с. 165].
Установка вихревых камер в камере измельчения дробилки также позволяет повысить производительность агрегата [2, с. 195].
Условия выхода измельченного продукта также влияют на режим работы установки. За счет создания оптимальной конструкции вывхода повышается качество продукта, производительность и ресурс установки, наблюдается снижение энергозатрат [29, с. 176]. Данный фактор (условия выхода готового продукта) оказывает существенное влияние на работу агрегата не только в дробилках с вентиляторами, но и в дробилках с принудительной подачей материала. Так, например, в дробилке ударно-отражательного действия [15, с. 3], рабочим органом в которой является не молоток, а било, за счет правильной организации вывода измельченного материала изобретателям удалось снизить энергозатраты на 19 % [19, с. 145, 21, с. 80].
Таким образом, на основании проведенного анализа можно сделать выводы:
1. Конструкция каждого отдельного элемента системы влияет на работу агрегата в целом.
2. Наиболее значимым элементом системы МКА является дробилка зерна, в частности ее вентилятор, который обеспечивает транспортирование материала за счет создаваемого им разряжения. Конструкция и
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_
расположение вентилятора относительно ротора позволяет в значительной степени повысить производительность установки.
3. Загрузочные устройства (эжекторы) также оказывают существенное влияние на рабочий процесс агрегата, и их правильный подбор позволит снизить сопротивления сети и повысить производительность дробилки.
4. Применение очищающих устройств (сепараторов) влечет незначительное снижение рабочих характеристик системы, но позволяет повысить ее ресурс.
Список использованной литературы
1. Баранов Н.Ф., Булатов С.Ю., Сергеев А.Г. Пневмосепаратор фуражного зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 1. С. 25-26.
2. Баранов Н. Ф., Зыкин А. А., Булатов С. Ю. Исследование влияния вихревых камер на скорость воздушного потока в дробильной камере молотковой дробилки // Вестник. Серия технические науки. НГИЭИ. Княгинино, 2012. Вып. 4 (11). С 185-196.
3. Баранов Н.Ф., Фуфачев В.С., Сергеев А.Г., Булатов С.Ю. Анализ влияния конструктивных факторов и результатов исследования аэродинамических характеристик вентилятора дробилки ДКР-3. // Техника и оборудование для села, 2007. №12. С.33-34.
4. Баранов Р. Н.,. Фуфачев В. С., Сергеев А. Г. Исследование рабочего процесса модернизированной дробилки фуражного зерна ДКР-3 / Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Межвуз. сб. науч. тр. - Киров: Вятская ГСХА, 2006. - Вып. 6. Ч. 3. - С. 162-166.
5. Булатов С. Ю. Моделирование рабочего процесса эжектора дробилки зерна // Тракторы и сельхозмашины № 5. 2015. С. 25-27.
6. Булатов С. Ю. Совершенствование системы загрузки малогабаритных комбикормовых агрегатов серии «Доза». Вестник всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2010. Т. 21.№ 3.С. 127-135.
7. Булатов С. Ю. Результаты исследований движения воздушного потока в эжекторе малогабаритного комбикормового агрегата // Вестник. Серия технические науки. НГИЭИ. Княгинино, 2011. Вып. 5(6). С 3746.
8. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Исследование влияния коэффициента перекрытия камеры измельчения молотковой дробилки зерна на ее аэродинамические характеристики. Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 7(14). - Княгинино: НГИЭИ, 2012. С. 56-67.
9. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Результаты исследований рабочего процесса системы загрузки и очистки фуражного зерна малогабаритного комбикормового агрегата. Монография. Княгинино: НГИЭИ. 2012. 140 с.
10. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Результаты исследований рабочего процесса пневмосепаратора фуражного зерна. Система технологий и машин для животноводства на период до 2020 г. - технологические, организационно-экономические требования и методология разработки: Сборник трудов ГНУ ВНИИМЖ № 3. - Подольск, 2012. С. 78-88.
11. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Савиных П. А.. Разработка дробилки зерна для крестьянских хозяйств и результаты исследований по оптимизации её конструктивно-технологических параметров. Теория, разработка, методика, эксперимент, анализ. Монография. Княгинино: НГИЭИ. 2012. 140 с.
12. Комбикормовые заводы: [Электронный ресурс]. URL: http: // www.dozaagro/. (Дата обращения: 14.09.2016).
13. Патент 2317146 РФ, МПК B 02 C 13 04,B 02 C 9 00. Молотковая дробилка / П. А. Савиных, Ю. В. Сычугов, Н. В. Турубанов, В. Л. Касьянов Заявитель и патентообладатель Государственное учреждение Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого — № 2006121264/03. Опубл. 20.02.2008.
14. Пат. 2511309 РФ, МПК В 02 С 9/00, В 02 С 13/04. Молотковая дробилка / П. А. Савиных, В. Н. Нечаев, С. Ю. Булатов, Н. В. Турубанов. Опубл. 10.04.2014. Бюл. № 10.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_
15. Пат. 2558248 РФ, МПК В 02 С 9/02. Зерновая дробилка/ П. А. Савиных, В.Е. Саитов, С. Ю. Булатов, Н.В. Турубанов, В. Романюк, К.Е.Миронов, В. Н. Нечаев. Опубл. 27.07.2015. Бюл. № 21.
16. Патен на полезную модель 76250 РФ, МПК В 02 С 13/00. Молотковая дробилка / П. А. Савиных, Д. Г. Лодыгин, Н. В. Турубанов. Заявитель и патентообладатель Государственное учреждение Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого — № 2008103295/22. Опубл. 28.01.2008.
17. Патент на полезную модель 129843 РФ, МПК В 02 С 9/00. Молотковая дробилка с ротором-вентилятором / П. А. Савиных, В. Н. Нечаев, С. Ю. Булатов, Н. В. Турубанов. Опубл. 10.07.2013. Бюл. № 19.
18. Пат. на полезную модель 139816 РФ, МПК В 07 В 4/00. Пневматический сепаратор зерна / П. А. Савиных, С. Ю. Булатов, В. Н. Нечаев. Опубл. 27.04.2014. Бюл. № 12.
19. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Миронов К. Е. Влияние конструктивно-технологических параметров дробилки зерна ударно-отражательного действия на ее энергетические показатели/ Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 9-й международной научно-технической конференции (2122 мая 2014 года, г. Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 5-ти частях. Часть 3. Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2014. С. 142-147.
20. Савиных П.А., Алешкин А.В., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Напорные характеристики дробилок зерна // Тракторы и сельхозмашины № 5. 2013. С. 29-31.
21. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Миронов К. Е. Определение оптимального положения загрузочного окна дробилки зерна ударно-отражательного действия. Вестник Казанского ГАУ. Вып. № 4 (30). Казань: Казанский ГАУ, 2013. С. 76-81.
22. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Зернодробилка с ротором-вентилятором // Сельский механизатор. Москва: ОАО «Кострома», 2012. Вып. 9. С. 9.
23. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Исследование рабочего процесса молотковой дробилки зерна с ротором-вентилятором. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Вып. 1. Киров: Северо-Восточный научно-методический центр Россельхозакадемии, 2013. С. 54-59.
24. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Исследование воздушных режимов дробилки зерна закрытого типа. Система технологий и машин для животноводства на период до 2020 г. - технологические, организационно-экономические требования и методология разработки: Сборник трудов ГНУ ВНИИМЖ № 3. - Подольск, 2012. С. 107-112.
25. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н.. Оптимизация конструктивно-технологических параметров дробилки зерна с ротором-вентилятором / Вестник ВНИИМЖ. № 1 (13). Подольск, 2014. С. 20-25.
26. Савиных П. А., Лодыгин Д. Г., Турубанов Н. В.. Результаты исследований малогабаритного комбикормового агрегата. Труды международной научно-технической конференции энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства 2008. - т. 3.- С. 100-105.
27. Савиных П.П., Турубанов Н.В., Лодыгин Д. Г. Результаты экспериментальных исследований дробилки зерна с торцевой сепарирующей поверхностью// Техника в сельском хозяйстве. Москва: ОАО «Техника в сельском хозяйстве», 2008. Вып. 6. С. 19-21.
28. Сергеев А. Г. Повышение эффективности функционирования дробилки зерна с пневматической загрузкой путем оптимизации её конструктивно-технологических параметров: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Сергеев Александр Георгиевич. — Киров, 2009. — 160 с.
29. Турубанов Н. В. Повышение эффективности процесса дробления зерна в молотковой дробилке путем разделения дерти воздушным потоком: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Турубанов Николай Валентинович. — Киров, 2004. — 183 с.
© Зонов Д. В., 2016
