CC BY
40
Положение вектора Р21 определяется величиной аь Учитывая, что известно положение относительно оси
О\Е центра тяжести фигур треугольника ВВЕ 1 Ве
3
сегмента БЕ
ББ
определяем величину а1:
а, = — Бе.
4
(26)
Во время движения колеса реакция основания изменится. Вектор р станет больше, а вектор р, уменьшится за счет релаксации напряжений и реализации пластической деформации. Поэтому должна измениться и величина а1. Полагая, что а1 изменяется незначительно, оставляем ее неизменной, а величину а2 выразим через е
а2 = еа1. (27)
Аналогично проведенным выше расчетам, определяем положение точки А, через которую проходит равнодействующая реакция Р21 основания на колесо.
(28)
При качении жесткого колеса по пластичному основанию (рис. 1, г) загружена только набегающая часть, так как к2 = 0, а вектор реакции Р21 проходит на расстоянии от вертикальной оси:
а = - Бе. 2
Плечо момента трения также
к = а = — ББ. 2
(29)
(30)
ВЫВОДЫ
1. Главным параметром в энергосиловом расчете взаимодействия колеса с основанием является плечо к действия реакции основания.
2. Приближенный расчет величины к базируется на опытных данных процесса деформирования основания (диаграмма о = /(^)), а также на величине коэффициента восстановления напряжений е.
3. Методика расчета предусматривает раздельное рассмотрение набегающей и сбегающей частей обода колеса при его холостом ходе при действии только вертикальной нагрузки и момента движущего.
4. Для расчетов могут быть рекомендованы следующие значения плеча к в зависимости от материала основания:
1 I
пластичное - 0,5 ■ — (— длина линии контакта набе-
2 2
гающей части колеса);
упругое - 0,375 + -2;
упруго-пластичное - 0,333 + -2;
упруго-пластичное - 0,25 + — (сыпучий материал
2
растительного происхождения).
ЛИТЕРАТУРА
1. Пинегин С.В. Трение качения в машинах и приборах. -М.: Машиностроение, 1976. - 264 с.
2. Бородянский В.П. Определение вектора равнодействующей давления упругого основания на жесткий каток при его качении // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2007. - N° 5-6. - С. 83-86.
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств
Поступила 02.02.07 г.
1
2
663.914:006.354
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОМБИКОРМОВ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КА ЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
А.А. ШЕВЦОВ, Л.И. ЛЫТКИНА, Р.М. МАДЖИДОВ,
И.Б. ЧАЙКИН
Воронежская государственная технологическая академия
Значительные возможности экономии ресурсов, повышения качества продукции и увеличения объемов ее производства создаются при реализации принципов энергосбережения с применением теплонасосной установки. Однако этот перспективный путь еще не нашел достойного места в комбикормовой промышленности при решении задач энерго- и ресурсосбережения
Предложена технология кормопроизводства, вклю -чающая последовательное выполнение следующих технологических операций: смешивание горячих гранул с рассыпным комбикормом, выдержка полученной смеси в тепловлагообменнике, ее охлаждение, измельчение, фракционирование на крупную, среднюю и мелкую фракции, покрытие средней фракции кормовым жиром, нагретым в конденсаторе теплонасосной установки (ТНУ), и ее вывод в качестве готовой продукции [1].
Показано, что неэффективное использование энергии влажного воздуха при охлаждении смеси горячих гранул и рассыпного комбикорма отражается на каче-
стве промежуточных продуктов, нестабильности их структурно-механических характеристик после измельчения В результате неоправданно увеличивается доля мелкой и крупной фракций при просеивании и, как следствие, снижается производительность по готовому комбикорму. В связи с этим был выбран путь повышения энергетической эффективности процесса охлаждения смеси горячих гранул с рассыпным комби-
кормом кондиционированным воздухом за счет формирования тепловых объектов с применением ТНУ [2].
На рисунке представлена схема управления техно -логией комбикормов со средствами контроля и управления: 1 - гравитационный смеситель; 2 - теплообменник; 3 - охладитель; 4 - измельчитель; 5 - просеивающая машина; 6 - пресс-гранулятор; 7 - смеситель; 8 -
циклон; 9 - компрессор; 10 - конденсатор; 11, 12 - секции испарителя; 13 - сборник конденсата; 14 - парогенератор; 15 - вентилятор; 16 - насос; датчики: FE -расхода, TE - температуры, PE - давления, МЕ - влажности и влагосодержания, nE - частоты вращения, hE -расстояния между валками измельчителя, аЕ - угла наклона сит, АЕ - амплитуды колебания сит, НЕ -уровня, И - исполнительные механизмы.
Особенность предлагаемой технологии заключается в том, что отработанный воздух после охлаждения смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул сначала направляется в циклон, а затем на конденсацию в двухсекционный испаритель ТНУ, рабочая и резервная секции которого попеременно работают в режимах конденсации и регенерации. Охлажденный и осушенный воздух вновь подается на охлаждение смеси гранул и рассыпного комбикорма в охладитель с образованием замкнутого цикла. Взвешенные частицы, образовавшиеся при очистке воздуха, из циклона отводятся в пресс-гранулятор.
В схеме управления используется парогенератор с электронагревательными элементами и предохранительным клапаном. Основной поток полученного насыщенного пара отводится из парогенератора и распределяется на два потока: один подается в пресс-гра-нулятор, а другой направляется на регенерацию (размораживание) охлаждающего элемента резервной секции испарителя. Образовавшийся конденсат при размораживании резервной секции испарителя отводится в сборник конденсата и затем в режиме замкнутого цикла вновь подается в парогенератор [3].
Информация о ходе процесса приготовления комбикормов, подготовки воздуха и пара с помощью датчиков передается в микропроцессор, который по заложенному в него программно-логическому алгоритму осуществляет оперативное управление технологическими параметрами с учетом накладываемых на них двухсторонних ограничений, обусловленных как получением готового продукта высокого качества, так и экономической целесообразностью.
По текущим значениям расхода рассыпного комбикорма и горячих гранул перед их смешиванием микропроцессор устанавливает расход воздуха на охлаждение смеси в линии рециркуляции воздействием на мощность регулируемого привода вентилятора.
Производительность измельчителя устанавливается путем изменения частоты вращения валков по информации датчиков о расходах смеси рассыпного комбикорма и гранул, а также крупной фракции в линии возврата на доизмельчение. По текущей влажности смеси гранул и рассыпного комбикорма оцениваются структурно-механические свойства продукта, подаваемого на измельчение, в зависимости от которых устанавливается расстояние между валками.
При отклонении соотношения расходов крупной и средней фракций от заданного значения микропроцессор по трем каналам управления осуществляет коррекцию режима просеивания, заключающуюся в подаче управляющих воздействий в следующей последовательности: сначала на изменение частоты колебаний, затем амплитуды колебаний и далее угла наклона сит к
горизонту. Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыдущий выйдет на свои ограничения, т. е. полностью исчерпает свой собственный ресурс [4].
Расход кормового жира устанавливается в зависимости от расхода средней фракции, а заданное значение температуры обеспечивается теплотой конденсации хладагента в конденсаторе ТНУ.
По измеренным значениям влагосодержания воздуха до и после охлаждения смеси в охладителе и его расходу микропроцессор определяет количество водяных паров в отработанном воздухе, в соответствии с которым устанавливает расход хладагента, направляемого в рабочую секцию испарителя воздействием на мощность привода компрессора теплонасосной установки.
Процесс охлаждения отработанного воздуха в ра -бочей секции испарителя сопровождается конденсацией влаги из воздуха в «снеговую шубу» на поверхности ее охлаждающего элемента. Это приводит к снижению коэффициента теплопередачи от хладагента к воздуху через стенку охлаждающего элемента. Нарастающая со временем толщина «снеговой шубы» снижает интенсивность охлаждения воздуха.
По информации датчиков микропроцессор вырабатывает сигнал отклонения текущего значения коэффициента теплопередачи от заданного интервала значений, по которому воздействует на соотношение расходов воздух-хладагент путем изменения расхода хладагента в линии рециркуляции воздействием на мощность привода компрессора. При отклонении текущего значения коэффициента теплопередачи от заданного в сторону уменьшения микропроцессор увеличивает хладопроизводительность теплонасосной установки.
Если увеличение хладопроизводительности не по -зволяет вывести текущее значение коэффициента теплопередачи на заданный интервал значений, то микропроцессор отключает рабочую секцию от линии рециркуляции хладагента и подключает резервную. Одновременно осуществляется переключение направления движения потока воздуха в секцию испарителя теплонасосной установки, которая из режима регенерации переключается на рабочий режим конденсации (охлаждения воздуха).
В процессе управления осуществляется непрерывная стабилизация давления насыщенного пара в парогенераторе путем изменения мощности электронагревательных элементов. При этом по величине давления пара в прессе-грануляторе устанавливается его расход с коррекцией температуры горячих гранул в линии их отвода из пресса-гранулятора в гравитационный смеситель.
Оставшаяся часть пара подается на размораживание резервной секции испарителя, работающей в режиме регенерации, которая отключается из контура рециркуляции хладагента. При этом изменение направления потока пара осуществляется в секцию испарителя, которая переключается с режима конденсации на режим регенерации Заданный уровень конденсата в парогенераторе поддерживается двухпозиционным регулированием привода питающего насоса. В случае
технологических и аварийных сбоев в работе парогенератора, связанных с возможным увеличением давления насыщенного водяного пара в его рабочем объеме, предусмотрен предохранительный клапан.
Таким образом, предлагаемая технология кормопроизводства обеспечивает повышение энергетической эффективности охлаждения смеси горячих гранул и рассыпного комбикорма, стабилизирует температурный режим охлаждения смеси, за счет точности и надежности управления технологическими параметрами позволяет повысить производительность линии, снизить энергозатраты на тонну вырабатываемого комбикорма выровненного гранулометрического состава, повысить питательность комбикорма.
ЛИТЕРАТУРА
1. Способ производства комбикормов заданной крупности / А.А. Шевцов, А.И. Орлов, Л.И. Лыткина и др. // Комбикорма. -2004. - № 5. - С. 17-18.
2. Лыткина Л.И., Еремченко В.В., Коломникова О.П.
Методологический подход в разрешении технических противоречий при совершенствовании технологии комбикормов // Вестн. ВГТА. -2006. - № 11. - С. 63-72.
3. Пат. 2268527 РФ, МКИ7 А 23 К 1/00, А 23 N 17/00. Спо -соб управления процессом приготовления комбикормов / А.А. Шевцов, Л.И. Лыткина, О.П. Коломникова и др. // БИПМ. -2006. - № 18.
4. Пат. 2226844 РФ, МКИ7 А 23 К 1/00, А 23 N 17/00. Спо -соб управления процессом приготовления комбикормов / Л.И. Лыткина, А.А. Шевцов, Е.С. Шенцова, Н.В. Герасименко // БИПМ. -2004. - № 11.
Кафедра технологии хранения и переработки зерна
Поступила 05.06.07 г.
ПАТЕНТЫ
Патент № 2296474. Способ получения майонеза / Т.А. Шахрай, Т.И. Тимофеенко, С.Н. Никонович и др. Заявка № 2005109192 от 30.03.05; Опубл. 10.04.2007.
Изобретение относится к масложировой промышленности. Способ предусматривает подготовку горчично-молочной смеси, яичного порошка, их предварительное смешивание с уксусно-солевым раствором и маслорастительным компонентом, в качестве которого используют биологически активную добавку к пище, содержащую растительное масло или смеси растительных масел - 95-99 мас. % и С02-экстракт облепихи крушиновидной - 1-5 мас. %, полученную обработкой растительного масла и С02-экстракта в постоянном электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,3-0,5 Тл при скорости потока 1,5-3,0 м/с в течение 20-35 мин при температуре 22-28°С с получением грубодисперсной эмульсии. Проводят гомогенизацию в электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,1-0,5 Тл при критерии Эйлера 150-250. Способ позволяет повысить стабильность майонезной эмульсии и улучшить органолептические и физико-химические показатели майонеза.
Патент № 2300886. Способ приготовления хлебобулочного изделия / А.А. Петрик, С.А. Калманович, В.И. Мартовщук и др. Заявка № 2005134894 от
11.11.05; Опубл. 20.06.2007.
Изобретение относится к производству хлебобулочных изделий, предназначенных для профилактического питания. Способ включает приготовление теста путем смешивания всего количества муки, воды, солевого раствора и дрожжей, введение в тесто улучшителя окислительного действия, брожение теста, его раздел-
ку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. В качестве добавки окислительного действия используют порошок из выжимок тыквы, полученный путем их измельчения в тонкой, вращающейся по спирали пленке толщиной 0,1-0,5 мм при пульсирующем градиенте давления 20-40 МПа и температуре 20-30°С; количество порошка из выжимок тыквы составляет 3-7% к массе муки. Способ может предусматривать введение порошка из выжимок тыквы в виде водной суспензии, полученной перемешиванием порошка с водой в тонкой, вращающейся по спирали пленке толщиной 0,1-0,5 мм, время перемешивания составляет 20-40 с, соотношение порошка из выжимок тыквы и воды (1 : 1)-(1 : 3). Также возможно дополнительно вводить в тесто сахар в количестве до 7% к массе муки и жировой продукт - до 4% к массе муки. Готовое изделие имеет повышенную пищевую и биологическую ценность, увеличенные сроки сохранения свежести.
Патент ПМ № 66970. Установка периодического действия для получения этилового ректификованного спирта / А.И. Фридт, А.А. Волошина, И.Г. Яковенко, А.С. Деркач. Заявка № 2007122697 от 15.06.07; Опубл 10.10.2007.
Установка включает куб-испаритель, ректифика -ционную колонну, дефлегматор, делитель флегмы, холодильник и сборник дистиллята; отличается тем, что ректификационная колонна содержит две секции с установленной между ними емкостью для загрузки исходного сырья и отвода спирта в сборник ректификованного спирта через дополнительно установленный холодильник по окончании процесса разделения.
