Энергоемкость механического взаимодействия рабочих органов машины с компостируемым материалом Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 631.22.019

энергоемкость механического взаимодействия рабочих органов машины с компостируемым материалом

В.В. МИРОНОВ, доктор технических наук, главный научный сотрудник (e-mail: [email protected])

Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства, пос. Знамя Октября, 31, Москва, 142134, Российская Федерация

Резюме. Компостирование или твердофазная микробиологическая ферментация - основной способ переработки отходов в органическое удобрение для стран с умеренным и холодным климатом. Для перебивки буртов при компостировании используют специальную машину - мобильный ворошитель буртов - с рабочими органами в виде лопастных барабанов. На перебивку приходится до 24 % всех энергозатрат. Цель исследований -снижение энергоемкости перебивки компостных буртов путем обоснования оптимальных конструктивно-режимных параметров рабочих органов машины. Для достижения поставленной цели разработаны математические модели взаимодействия рабочих органов с компостируемым материалом и энергоемкости работы машины. Пределы угловой скорости барабанов-измельчителей машины составляют от 29,4 до 52,7 с-1, что обеспечивает взаимодействие барабанов между собой. Оптимальная угловая скорость барабана-ускорителя 73,0 с-1, при этом достигается наибольший подъем частиц на высоту 0,45 м над уровнем его горизонтальной оси, а требуемая высота формируемого бурта определяется количеством барабанов-измельчителей. Общая потребляемая машиной мощность распределяется между барабанами неравномерно: на первый из них приходится до 47 % общей приводной мощности, что связано с высокой энергоемкостью процесса отделения порции материала отбурта. Минимальная энергоемкость работы машины 794Дж/кгпри поступательной скорости агрегата 0,26 м/сдостигается при оптимальной угловой скорости нижнего барабана-измельчителя 46,7 с-1. Рациональная угловая скорость остальных барабанов-измельчителей выбирается в пределах от46,7до 52,7с-1. Производительность машины определяется удельной производительностью первого барабана и составляет 9,2 кг/с на 1 м ширины машины.

Ключевые слова: компостирование, энергоемкость, перебивка буртов, машина, лопастные барабаны, условие взаимодействия, параметры работы.

Для цитирования: Миронов В.В. Энергоемкость механического взаимодействия рабочих органов машины с компостируемым материалом //Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 4. С. 91-95.

Компостирование (твердофазная микробиологическая ферментация) - экзотермический процесс биологического окисления, в котором органический субстрат подвергается биодеградации смешанной популяцией микроорганизмов в условиях повышенной температуры и влажности [1 ]. Для стран с умеренным и холодным климатом это основной способ переработки отходов в органическое удобрение.

Наиболее энергоемкая операция при компостировании таких органических отходов, как навоз сельскохозяйственных животных с соломой злаковых культур, - перебивка (переукладка) буртов компостных смесей на площадках с твердым покрытием, то есть перемешивание слоев с одновременной укладкой нового бурта. На эту операцию приходится до 24 % всех энергозатрат при производстве компостов. Перебивка буртов значительно сокращает сроки созревания компостов и улучшает их качество [2].

Для работы с таким сложным компонентом компостных смесей, как навоз крупного рогатого скота, содержащий остатки длинноволокнистых стебельчатых кормов и подстилки, применяют мобильные ворошители буртов, в том числе с рабочими органами в виде лопастных барабанов, вращающихся на горизонтальных осях и снабженных

лопастями в виде сегментов пилообразной ленты [3, 4]. Рабочие органы такой машины осуществляют забор материала из бурта, измельчение пласта навоза с образованием «кипящего» слоя, смешивание с соломой и формирование нового бурта заданных размеров. На энергоемкость ее работы влияют физико-механические свойства компостируемых материалов, конструкция рабочих органов, а также режимы работы.

Цель исследования - снижение энергоемкости процесса перебивки компостных буртов путем обоснования оптимальных конструктивно-режимных параметров рабочих органов мобильного ворошителя буртов. Основные задачи - разработка математической модели работы машины и проведение оптимизационных экспериментов.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили методами теоретического анализа и числового эксперимента на адекватной математической модели с использованием эмпирических данных физико-механических свойств компостируемых материалов.

Соломонавозная смесь может быть представлена моделью вязкопластического тела, состоящего из твердого скелета (соломы) в виде пространственной волокнистой системы, полужидкого и газообразного вещества, заполняющего пространство между твердыми элементами. Такая модель хорошо объясняет причины, по которым деформацию соломонавозной смеси можно определить как функцию нагрузки, времени ее действия и скорости, с которой она развивается.

Осуществление рабочего процесса заключается во взаимодействии рабочих органов в виде, как минимум, четырех барабанов-измельчителей и верхнего барабана-ускорителя с обрабатываемым материалом. При работе машины первый барабан (Б1) перемещается в компостируемом материале со скоростью движения агрегата

переносное движение и вращается относительно

собственной оси с угловой скоростью - относительное движение точек на его поверхности. Траектории движения каждой точки лопастей барабана в абсолютном движении представляют собой трохоиду (рис. 1).

Циклоидальную кривую характеризует следующая система параметрических уравнений [5]: |х1(0 = Уаф^-Г6 -сое(10,0

где t - время от начала движения, с. Первый барабан отделяет от бурта слой компостируемого материала, величину которого можно характеризо-

(1)

Рис. 1. Траектория движения точки лопасти первого барабана.

вать площадью, объемом отделяемой стружки, а также длиной траектории, по которой движется лопасть.

Площадь между двумя витками кривой, описываемой системой (1), в общем виде можно определить по выражению [6]:

1 ^

з1 = Л(*1(0-у;(0-/1(0-*1'(0>я.

^ о

где х1у1'(^ - первые производные от координат по времени: х1 '(^= Vагр+а1гб■ sin( ю^), у1 '(^= -ю/б- cos( ю^); t1з= а1/ю1 - время взаимодействия лопасти первого барабана с компостируемым материалом в бурте, с.

Для системы (1) выражение для площади между двумя витками кривой примет вид:

Условие сбрасывания частиц с лопасти в точке А имеет вид:

^~ипА — ^тр.пА ^пА'

(4)

где FunA= тпгбюп2 - сила инерции, Н; тп - масса частицы, кг; юп - угловая скорость вращения п-го барабана, с-1; FтpnA=y■NnA - сила трения, Н; ц - коэффициент трения компостируемого материала о лопасть; NnA - сила нормальной реакции, Н; PnA=mng■cosanA - сила тяжести, Н; апА - угол схода материла, рад; д = 9,81 - ускорение свободного падения, м/с2.

Решение неравенства (4) определяет выражение для радиальной составляющей абсолютной скорости вылета частицы:

<1

51 = 2' (ю1гв ' ^ ~ ^Фг6 • 'и ■ З'п («% ))+ 2 • Уагт/6 • эт (со^з/2)

V,*, =

(2)

ге®п - ид <Я*<*пА - 9 5'папд

(5)

со.

где гб - радиус барабана, м.

Значение абсолютной скорости вылета в плоскости

вращения барабана определяется геометрическим суммированием ее радиальной (5) и окружной ю/б) составляющих, с учетом поправки на осевую скорость

движения [7]:

УпЛи —

2 2 УгЛп + Уеп

Т-БЮ2 Р соэ2 (3 ' (6)

где р - угол наклона лопасти к оси барабана, рад.

После вылета частицы с лопасти в процессе полета на нее действуют сила тяжести Р и сила сопротивления воздушной среды, находящаяся в квадратичной зависимости от скорости полета [8]:

R,

(7)

Рис. 2. К анализу силового взаимодействия первого и второго барабанов машины с компостируемым материалом: Б1-Б2 - барабаны; 1 - поддон; Д1 - зазор между лопастями

смежных барабанов; Д2 - зазор между барабаном и поддоном; ап чала и окончания схода; Fn, Рп, Nn - силы взаимодействия.

Объем материала, отделяемого от массива одной лопастью:

, а - углы захвата, на' пк '

ЧГп

-г = а + кп

\2

\МпАп

где кП=д^вт2 - коэффициент парусности частицы, м-1; vвш - критическая скорость витания частиц, м/с; vП2 - скорость полета частиц, м/с.

Соотношение действующих сил, приложенных к частице во время полета, записанное в дифференциальной форме, составляет:

(8)

(3)

где к0 - коэффициент заполнения лопасти; Ьл - ширина захвата материала одной лопастью, м.

Длину траектории движения лопасти в бурте можно определить по формуле:

окружная скорость вращения первого

барабана, м/с.

Захват материала осуществляется при повороте лопасти барабана на угол апз (рис. 2). При дальнейшем повороте на угол начала схода апн материал начинает скользить по ее поверхности, срываться и перемещаться в воздухе по определенной траектории. Сход материала продолжается до поворота лопасти на угол окончания схода апк.

где г - радиус вектор движущейся частицы, м; tПAn -время полета частицы с лопасти п-го барабана, с.

Далее, проецирование составляющих уравнения (8) на координатные оси, разделение переменных и интегрирование полученныхуравнений позволяет определить закономерности движения частиц относительно базовой координатной системы ХО^ м:

= -Цп (V,

Кп

ПАп + 0а1л

)+сд

Удл=~2/г|п(1+{д2 +Сазп )))+Сл'

(9)

(10)

где CA1n, CA2n, САзп, СМп - коэффициенты, характеризующие начальные условия полета

а

пн

СЛ1„ - -

■ cosa„

СА2п = (п -1)- (2r6 + А,)- г6 • cosan/, - -Un (СЛ1п),

С _ _J_

АЗп ~ Г~,—

Мп

arctg

СА 4„ = (л -1)- (2 г6 + Д, )• sinct6 + г6 • sina„„ +

У

Wc = (°cA • sin (p )+тса • (/, • b„ + S, ))• ■ + ™macmzmvem.cos(am>1(T3,

(12)

N _г6ш1Р,121.(з1п(а1н)+1)10-3 |

a

'13

(13)

^ r60)mPlmzm • (sin (am„ )+ eos (a, ))• 1(Г

m=2 OCma

Nв - суммарная мощность, необходимая для сообщения лопастями барабанов энергии вылета частицам материала, Вт

(14)

Nи - суммарная мощность, требуемая на преодоление сил инерции барабанами, Вт

А/ У М.10-" ¡й 32

(15)

гДе

нормальное напряжение смятия материала,

где а0Ап - угол отклонения абсолютной скорости относительно горизонтальной линии в некоторый момент схода материала, определяемый на окружности вращения на п-ом барабане, рад; аб - угол установки барабанов относительно горизонтальной оси, рад.

Основные затраты мощности машины связаны с совершением рабочими органами соответствующей работы на преодоление моментов от сил сопротивления в плоскости вращения, затрат энергии на вылет частиц с лопастей барабанов, а также работы на преодоление

°ш= Па; тсд - касательное напряжение сдвига материала, тсд= Дш), Па; - подача массы на оборот барабана, м; а т - угол между вектором скорости и траекторией перемещения частиц, рад; zn - число лопастей п-го барабана; z1 - количество лопастей на первом барабане, идущих по разному следу; т = 2,3,4,5 - индекс, определяющий номер барабана, следующего за п-м барабаном; т - масса частицы, кг; z - число лопастей; ас - ускорение, вызванное силами торможения на частицы, м/с2; Р{ - вес материала, Н; Jn - момент инерции вращения п-го барабана относительно оси, кг-м2, а1з, атз - углы захвата материала, рад; апн, апк - углы начала и окончания схода материла с лопастей п-го барабана, рад.

Производительность машины определяется выражением:

Q = (коРсЛ

1 /

■L

-vr,

аф о

(16)

■Vi-sin« 2)

со,

где рсм - плотность компостной смеси в первоначальном бурте, кг/м3.

Энергоемкость, которая служит показателем степени совершенства машины по экономичности и ресурсосбережению, определяется отношением:

рис. 3. К определению сил сил инерции. сопротивления действующих Общее выражение ,цля на лопасть первого барабана: определения приводной Fсм - сила смятия материала; мощности рабочих орга-Fcмxy - проекция силы смятия нов можно представить в материала на плоскость вра- следующем виде: щения; Fm - сила сдвига мате- N = + + N + риала; р - угол наклона лопасти + N с р в (11) к оси барабана.

где Nc - мощность, затрачиваемая на преодоление рабочими органами сил сопротивления, которая расходуется на преодоление сил сопротивления смятия и сдвига материала лопастями первого барабана (рис. 3) и преодоление сил сопротивления от торможения и изменения направления движения частиц на остальных барабанах (2, 3, 4 и 5), Вт

гг N п ,

£ = —, Дж/кг.

(17)

Np - суммарная мощность, требуемая на преодоление сопротивления от веса материала, Вт

Критерием оптимизации работы машины была принята энергоемкость, а в качестве ограничений выбраны условия взаимодействия барабанов с компостируемым материалом и формирования бурта максимальной высоты.

Для экспериментальных исследований за основу брали геометрические параметры рабочих органов прицепов-навозоразбрасывателей, по причине сходных условий их работы, с тем отличием, что поступательное движение обеспечивается не барабанам, а материалу, перемещающемуся на транспортере. Постоянные параметры барабанов: угол наклона лопасти к оси барабана - р=60°, радиус барабана - гб=175 мм, высота лопасти - h=95 мм, ширина захвата лопасти барабана-измельчителя - Ьл=100 мм, угол установки барабанов - аб=450, форма лопастей - в виде сегментов пилообразной ленты.

Физико-механические характеристики соломона-возной смеси (см. табл.) исследовали по общепринятым методикам [9].

Исследование процессов взаимодействия барабанов машины с компостируемым материалом осуществляли на оригинальной лабораторной установке по разработанной методике.

Для оценки степени соответствия эмпирических данных определенным теоретическим предпосылкам (оценки дисперсии генеральной совокупности) использовали критерий х2 Пирсона. Для математической модели работы машины он составил х2=11,029, что меньше критического значения х2кр=14,067, соответствующего уровню доверительной вероятности 0,95 и числу степеней свободы 3.

результаты и обсуждение. Графики теоретических траекторий перемещения частиц при повороте лопасти на углы начала и окончания схода (рис. 4) по-

Таблица. Значения физико-механических свойств соломонавозной смеси

.„=29,4 с-1 до ш =52,7 с-1

Показатель Исследуемый материал

наименование обозначение размерность

Влажность w % 60

Плотность Реи кг/м3 552

Касательное напряжение сдвига (при о=15 кПа) Коэффициент трения о лопасть (при Р=1,5 кПа) Коэффициент внутреннего трения (при Р=1,5 кПа) Критическая скорость витания частиц Тед M f вн v вит кПа м/с 1,42 1,08 1,21 12

строены по уравнениям движения (9) и (10). В реальных условиях часть материала полетит назад в бурт и в боковые стороны от направления основного потока частиц. Отклонение от «идеальной» траектории связано с обрушением бурта и наложением траекторий полета частиц. Таким образом материал перемещается от барабана к барабану по ходу движения машины в виде «кипящего» слоя с подъемом на некоторую высоту.

Высота подъема частиц остается постоянной при увеличении влажности от 50 до 65 %, так как при этом сила трения материала о лопасть растет, а сила сопротивления воздушной среды снижается, согласно (7). При дальнейшем росте влажности высота траектории полета частиц увеличивается, поскольку снижается как коэффициент трения материала о лопасть ц, так и коэффициент парусности кП.

При росте угловой скорости барабана (см. рис. 4) до значения юУтж= 72,91с-1 сила инерции многократно превышает силу трения от силы Кориолиса и частицы материала перемещаются на максимальную высоту подъема.

Дальнейшее увеличение угловой скорости приводит к росту силы трения, что вызывает снижение равнодействующей силы и, соответственно, уменьшение высоты подъема частиц. В случае, когда сила трения становиться больше силы инерции, сход материала происходит в поддон или в противоположную сторону от требуемого направления.

По результатам числового эксперимента на адекватной математической модели с использованием эмпирических данных физико-механических свойств компостируемых материалов установлены рациональные значения угловой скорости барабанов, которые лежат в пределах от

у.

0.5

M 0.W

0А29

0.393

0.357

0,321

0.328

025

0,21 li

0.179

спад

0.107 0,071 0.036

VmnvinLKt 7?Q1)

1

~~Г 1 .

J 1 Уйерх

1 1 \

[ 1 1 \

г I s \

> ш s \

А \

у \ s \ \

У__ -- --- --- - У низ —

У 1 1 Ч \

' 1 1 S ч \

1 V \ \

20

30

H)

50

60

70

рис. 4. Зависимость высоты подъема частиц у от угловой скорости ю барабана: Утх -наибольший подъем частиц; У , У - высоты границ приема следующего барабана; ю ,

" ' верх' низ ' ' ■ ' ' т::г

со - рациональные пределы угловой скорости:

график конца схода частиц.

94 -

что обеспечивает попадание частиц соломонавозной смеси в зону приема следующего барабана от У =0,127 м до уверх=0,375 м.

Такой диапазон угловой скорости применим для барабанов-измельчителей (см. рис. 1), задача которых состоит в отрыве массы от бурта первым барабаном (Б1) и передаче ее от барабана к барабану (Б2-Б4) в направлении верхнего барабана-ускорителя (Б5). Барабан-ускоритель (Б5) группирует массу в осевом направлении к центру машины и формирует бурт определенной высоты позади нее.

Оптимальное значение угловой скорости барабана Б5 составляет ю =73 с-1, что обеспечивает наибольший

5опт '

подъем частиц соломонавозной смеси на высоту Утах=0,45 м над уровнем его горизонтальной оси. Так, для машины высотой 1,45 м возможно формирование бурта соломонавозной смеси влажностью до 65 % высотой 1,7 м.

Общая потребляемая машиной мощность распределяется по барабанам неравномерно. До 47 % общей приводной мощности приходится на первый барабан, что связано с высокой энергоемкостью процесса отделения порции материала от бурта. На 2, 3 и 4 барабаны приходится по 6 %, на верхний барабан-ускоритель - 35 %, что связано с увеличенной, относительно остальных барабанов, угловой скоростью. Таким образом, энергоемкость машины можно снизить путем уменьшения затрат мощности на отделение компостной смеси от бурта первым барабаном.

Рост мощности на отделение материала происходит в результате увеличения длины траектории движения лопастей барабана по трохоиде в бурте, находящейся в прямо-пропорциональной зависимости от угловой скорости барабана ю1, а также от увеличения площади между двумя витками трохоиды, зависящей от поступательной скорости машины V, выражение (2). Так, повышение поступательной скорости при одной и той же угловой вызывает увеличение площади отделения соломонавозной смеси от бурта, что приводит к росту момента сопротивления в плоскости вращения лопасти (рис. 5).

В связи с пропорциональным ростом энергоемкости от увеличения поступательной скорости целесообразно выбрать рациональные значения скорости из соображений возможной агрегатируе-мости машины с тракторами определенного класса тяги. Поэтому поступательную скорость машины приняли Vггр=0,26 м/с, что соответствует значению скорости трактора класса тяги 14 кН на первой передаче при включенном понижающем редукторе с гидроходоуменьшителем.

Уменьшение угловой скорости ниже 46,0-46,7с-1 вызывает значительное снижение производительности первого барабана, а это ведет к резкому росту энергоемкости во

90

100

110 а с

120

- график начала схода частиц; — — -

ш

рис. 5. Зависимость энергоемкости первого барабана Е1 от поступательной Угр и угловой скорости ю..

всем исследуемом диапазоне поступательной скорости. При увеличении угловой скорости наиболее интенсивно повышается мощность на вылет частиц с лопастей. Это вызвано параболическим характером зависимости работы на преодоление кинетической энергии вылета от угловой скорости. Так, увеличение угловой скорости от 20 до 80 с-1 приводит к росту затрат удельной мощности на вылет частиц от 0,07 до 5,64 кВт/м длины барабана.

Минимальная энергоемкость работы первого барабана машины £1тп=373Дж/кг при влажности со-ломонавозной смеси w=60 % достигается при угловой скорости ю1опт=46,7 с-1 и поступательной скорости Vггр=0,26 м/с. Это удовлетворяет условию взаимодействия барабанов: ютп=29,4 с-1 < ю14 < ютах=52,6 с-1.

Соответственно, для обеспечения оптимальной производительности машины, угловые скорости барабанов

Б2-Б4 должны быть не ниже, чем у первого (ю1=46,7 с-1), но не выше максимальной угловой скорости (ютж=52,6 с-1).

Энергоемкость машины в целом складывается из энергоемкости всех пяти барабанов и составляет £=794 Дж/кг. Производительность машины определяется удельной производительностью первого барабана и составляет 0=9,2 кг/с-м.

выводы. Разработаны математические модели взаимодействия рабочих органов и энергоемкости машины для перебивки буртов компостных смесей. Установлены пределы угловой скорости барабанов-измельчителей машины от 29,4 до 52,7 с-1, что обеспечивает взаимодействие барабанов между собой и перемещение материала. Оптимальное значение угловой скорости барабана-ускорителя составило 73 с-1, что обеспечивает наибольший подъем частиц на высоту 0,45 м над уровнем горизонтальной оси барабана, при этом требуемая высота формируемого бурта определяется количеством барабанов-измельчителей. Общая потребляемая машиной мощность распределяется между барабанами неравномерно, на первый барабан приходится до 47 % общей приводной мощности, что связано с высокой энергоемкостью процесса отделения порции материала от бурта. Минимальная энергоемкость работы машины 794 Дж/кг при поступательной скорости агрегата 0,26 м/с достигается оптимальной угловой скоростью нижнего барабана-измельчителя 46,7 с-1. Рациональное значение угловой скорости остальных барабанов-измельчителей выбирается в пределах от 46,7 до 52,7 с-1. Производительность машины определяется удельной производительностью первого барабана и составляет 9,2 кг/с на 1 м ширины захвата.

Литература.

1. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология. М.: Дрофа, 2005. 445 с.

2. Миронов В.В. Влияние режимов подготовки на агрохимический состав компоста //Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2005. № 2. С. 146-148.

3. Машинадляприготовлениякомпостов/А.И. Завражнов, В. Бринтон, В.В. Миронов, М.С. Колдин, П.С. Никитин, М.В. Криво-лапов, Е.К. Абакумов//Пат. 2352093 Российская Федерация, МПК A01C 3/00, A01F29/00; опубл. 20.04.2009, Бюл. № 11. 6 с.

4. Diaz L., Savage G., Goldstein N. Windrow turner equipment review// BioCycle. 2005. Vol. 46. No. 3. Pp. 36.

5. Кленин Н.И., Попов И.Ф., Сакун В.А. Сельскохозяйственные машины (элементы теории рабочих процессов). М.: Колос, 1970. 456 с.

6. Марон И.А. Дифференциальное и интегральное исчисление в примерах и задачах (функции одной переменной) М.: Издательство «Наука», 1970. 400 с.

7. Завражнов, А.И., Миронов В.В., Криволапов М.В. Анализ работы машины для приготовления компостов // Техника в сельском хозяйстве. 2009. № 1. С. 15-17.

8. Марченко Н.М., Личман Г.И., Шебалкин А.Е. Механизация внесения органических удобрений. М.: ВО «Агропромиздат», 1990. 207 с.

9. Методы анализов органических удобрений / составители: Л.И. Еськова, С.И. Тарасов / под общ. ред. А.И. Еськова. М.: Россельхозакадемия - ГНУ ВНИПТИОУ, 2003. 552 с.

ENERGY CONSuMPTION OF MECHANICAL INTERACTION BETWEEN THE WORK TOOL AND COMPOSED MATERIAL

V.V. Mironov

All-Russian Research Institute of Mechanization of Animal Husbandry, pos. Znamya Oktyabrya, 31, Moskva, 142134, Russian Federation

Abstract. Composting or solid phase microbiological fermentation is the main way of waste processing into an organic fertilizer in the countries with the temperate and cold climates. The special machine, pile agitator with the rotary drums as a work tool, is used for the pile conditioning during composting. The manure conditioning makes up 24 % of total energy consumption. The aim of the research was to reduce the energy consumption for the manure conditioning by the justification of the optimal design-mode parameters of the machine work tool. The mathematical models of interaction between the work tool and composed material, and machine energy consumption were developed to achieve the goal. The limits of the angular velocity of the machine drums-shredders are 29.4 to 52.7 1/s that provides interaction of the drums. The optimal value of the angular velocity of the drum-accelerator is 73.0 1/s, thus achieving the highest rise of the particles on the height of 0.45 m above its horizontal axis, with the desired height of the formed pile to be determined by the number of drums-shredders. Total energy consumption of the machine is distributed unevenly between the drums: the first drum makes up 47 % of the total drive capacity that involves a high energy process of separation of the material portions from the pile. The minimum machine energy consumption, 794 J/kg, is achieved by the optimal angular velocity of the lower drum-shredder with 46.7 1/s upon the forward speed of the unit being 0.26 m/s. The rational value of the angular velocity of the remaining drums-shredders is selected within the range from 46.7 to 52.7 1/s. The machine performance is determined by the specific performance of the first drum and is 9.2 kg/s/1 m of the machine width.

Keywords: composting, energy consumption, pile conditioning, machine, rotary drums, interaction conditions, settings. Author Details: V.V. Mironov, D. Sc. (Tech.), chief research fellow (e-mail: [email protected]).

For citation: Mironov V.V. Energy Consumption of Mechanical Interaction between the Work Tool and Composed Material. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2017. Vol. 31. No. 4. Pp. 91-95 (in Russ.).