CC BY
96
шение работоспособности благодаря увеличению ре- полняемой операции в результате обеспечения ста-
сурса вакуумного насоса и улучшение качества вы- бильного вакуумметрического давления в системе.
Литература.
1. Квасова Е.И. Обоснование прогнозных сценариев развития молочнопродуктового подкомплекса (на материалах Ставропольского края): Автореферат диссертации к.э.н. - М.: 2009.
2 Капустин И.В., Юрин А.Ф. Вопросы комплектования доильных аппаратов сосковой резиной // Материалы в Всесоюзного симпозиума по доению с.х. животных. - М.:198З. - ч2.
З. ГОСТ 28545-90 Установки доильные. Конструкция и технические характеристики. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1998.
MODERNIZATION OF THE MILKING INSTALLATION
I.V. Kapustin, D.I. Gritsay, V.I. Budkow
Summary. The design of the modernized milking installation with improved lubrication system of work members of the vacuum pump is suggested.
Key words: milking installation, vacuum pump, resource, installation.
УДК 6З1.З6З
ИСТЕЧЕНИЕ СЫПУЧИХ КОРМОВ ИЗ БУНКЕРА МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ВИБРАЦИОННОГО ДОЗАТОРА
Н.С. СЕРГЕЕВ, доктор технических наук, профессор
В.Н. НИКОЛАЕВ, кандидат технических наук, доцент
Челябинская ГАА E-mail: [email protected]
Резюме. Предложена конструктивно-технологическая схема многокомпонентного вибрационного дозатора сыпучих кормов. Выявлены факторы, влияющие на равномерность истечения материалов из бункера. Получено теоретическое выражение скорости равномерного истечения сыпучих кормов из секций бункера многокомпонентного вибрационного дозатора. Ключевые слова: сыпучий корм, многокомпонентное дозирование, вибрационный дозатор.
При производстве комбикормов необходимо поддерживать не только абсолютную величину расхода каждого ингредиента дозаторами, но и их соотношение в соответствии с рецептом. При многокомпонентном дозировании значительного повышения точности соблюдения требуемой рецептуры можно добиться путём применения принципов связного дозирования [1].
На сегодняшний день единого взгляда на сущность процессов истечения и движения сыпучего материала в бункере при вибрации нет, что существенно усложняет дальнейшие исследования и не позволяет разработать стройную методику инженерного расчета рабочих органов дозаторов, особенно при многокомпонентном дозировании. На фоне большого количества теоретических и экспериментальных работ, исследований по истечению сыпучих материалов из боковой щели бункера малого объема без воздействия и под воздействием вибрации недостаточно.
Мы разработали конструктивно-технологическую схему многокомпонентного вибрационного дозатора [2], который состоит из бункера 1 с секциями (рис. 1), установленного посредством пружин 2 на опорах 3 Достижения науки и техники АПК, №10-2010 ___
рамы. На скошенном дне бункера 1 с наружной стороны прикреплен инерционный вибровозбудитель 4, а с внутренней - активаторы 5 в виде пружин. На передней части бункера 1 имеется выгрузной лоток 6 и направляющие 7 ползунов 9 с зубчатыми рейками. Ползуны 9 соединены с помощью фиксаторов 10 с регулируемыми заслонками 8, проходящими через выгрузной лоток 6. Зубчатые рейки ползунов 9 находятся в зацеплении с шестернями 11, которые приводятся во вращение ручным приводом 12.
Дозатор работает следующим образом. Секции бункера 1 заполняют сыпучими компонентами. В зависимости от их требуемого соотношения до загруз-
тора: 1 - бункер с секциями; 2- пружины; 3 - опоры; 4 - вибровозбудитель инерционный; 5 - активаторы; 6 - лоток выгрузной; 7- направляющие; 8 - заслонки; 9 - ползуны с зубчатыми рейками; 10 - фиксаторы; 11 - шестерни; 12 - привод ручной.
ки бункера выставляют величину открытия выпускных отверстий с помощью заслонок 8, которые регулируются в вертикальной плоскости на необходимый ход фиксаторами 10 в ползунах 9. Ползуны 9 с рейками находятся на одном горизонтальном уровне, также как и шестерни на валу ручного привода 12. При включении инерционного вибровозбудителя 4 благодаря наличию упругих связей - пружин 2 на опорах рамы - происходит интенсивное колебание бункера 1. От его вибрирующей поверхности колебательные движения получают активаторы 5, которые приводят сыпучие компоненты в секциях бункера в состояние «псевдоожижения».
Заслонки открываются одновременно при движении вверх рукоятки ручного привода, которая соединена с валом шестерен 11. При этом происходит равномерное истечение сыпучих компонентов из секций бункера 1 через выгрузной лоток 6. Для закрытия заслонок 8 необходимо опустить рукоятку ручного привода вниз.
Таким образом, в бункере многокомпонентного вибрационного дозатора в состоянии «псевдоожижения» исключается сводообразование и повышается сыпучесть материала в бункере, что положительно влияет на равномерность истечения.
Цель наших исследований - определить скорость равномерного истечения сыпучих кормов из секций бункера многокомпонентного вибрационного дозатора аналитическим путем.
Для нормальной эксплуатации клиновидных бункеров большое значение имеет правильный выбор угла наклона стенок а и размеров выпускного отверстия [3,4]. Угол а должен быть несколько больше угла естественного откоса а0 материала в покое. На практике разница между ними составляют 5... 10°. Выпускное отверстие прямоугольного бункера в зависимости от конструкции последнего и типа применяемого затвора или дозатора делают квадратной или прямоугольной формы. При определении наименьшего допустимого размера выпускного отверстия бункера А0 (м) должно выдерживаться следующее соотношение: А0>(3...6)а/, (1)
где а7 - наибольший размер типичных кусков, м. Опасность сводообразования увеличивается, если А0/а7<4,35.5,9.
Процесс истечения насыпных кормов из отверстий бункеров может быть: а) нормальным - материал движется в виде столба, расположенного над отверстием истечения; б) гидравлическим - весь сыпучий материал в бункере движется вниз подобно жидкости; в) при боковой разгрузке, когда материал движется в виде столба вниз вдоль вертикальной стенки и высыпается через ее выпускное отверстие.
Скорость истечения иИ (м/с) при боковой разгрузке насыпных материалов из отверстия бункера без вибрации определяется по формуле [3,4]:
иИ = Аэт а 12g I 2ДЛ -
3,4т
(2)
где X - коэффициент истечения; а - угол наклона к горизонту днища бункера в зоне расположения выпускного отверстия, град (рис. 2); Я - гидравлический радиус условного отверстия истечения - проекция действительного выпускного отверстия на плоскость С - С, перпендикулярную к направлению движения струи насыпного материала, м; т0 - начальное сопротивление сдвигу, Па; у - объемная масса сыпучего материала, кг/м3.
Когда силы инерции та, действующие на частицы корма, в вибрирующем бункере предлагаемого многокомпонентного дозатора (см. рис. 2) превышают силы тяжести тд и трения тд, сыпучий материал находится в состоянии «псевдоожижения». Интенсивность его циркуляции зависит от параметров вибрации, физико-механических свойств, восприятия материалом импульсов вибрации, толщины слоя, угла наклона вибрирующей поверхности, размеров и формы бункера и др.
Поэтому скорость истечения сыпучих кормов при
Рис. 2. Схема истечения сыпучего корма при вибрации а - угол наклона к горизонту днища бункера в зоне расположения выпускного отверстия, град; С - С - плоскость, перпендикулярная к направлению движения струи сыпучего корма; иИ - скорость истечения сыпучего корма без вибрации, м/с; иВ - скорость циркуляции (вибрационная скорость) частиц сыпучего корма, м/с; и - скорость истечения сыпучего корма при вибрации,м/с; та - сила инерции, действующая на частицы сыпучего корма, Н; тд - сила тяжести, Н; тд - сила трения, Н.
вибрации необходимо определять с учетом скорости циркуляции (вибрационной скорости) их частиц иВ (м/с). Ориентировочно ее можно найти по формуле:
иВ = А ю КВ, (3)
где А - амплитуда колебаний, м; ю - частота колебаний, с-1; К = к к к к - эмпирический коэффици-
’’ В пс тс ун вс “ “ “ ^
ент, который включает коэффициенты, учитывающие соответственно перемещение сыпучего корма в направлении колебаний рабочего органа, толщину слоя, угол наклона вибрирующей поверхности, восприятие кормом импульсов вибрации.
С учетом изложенного скорость истечения и (м/с) сыпучего корма из каждой секции вибрирующего бункера можно определить как сумму скоростей истечения сыпучего корма без вибрации иИ и циркуляции ча-
3 4т
V = Х$іпал ,2g | 2,1Л —,—-
+ АюК В,
(4)
На основании выражения (4) мы в системе МаИпСАй получили кривые скорости истечения сыпучего корма из секции бункера многокомпонентного вибрационного _ Достижения науки и техники АПК, №10-2010
стиц иВ:
где l , b , d - соответственно наибольшие
^ max maX max
длина, ширина и толщина частиц дозируемых компонентов смеси, м.
Зная скорость равномерного истечения материала из дозатора можно определить пропускную способность бункера (подачу) непрерывного действия Он(т/ч), которая измеряется количеством насыпного материала, через выпускное отверстие в единицу времени:
Qh=3600uyS, (6)
где и - скорость истечения насыпного корма из отверстия бункера, м/с; у - объемная масса насыпного корма, т/м3; S - площадь отверстия истечения, м2.
С учетом формулы (4) выражение (6) примет вид:
Рис. 3. Изменение скорости истечения материала V в зависимости от величины открытия заслонки В при А=0,001 м и
ю=300 с-1:----зерносмесь;------дерть зерносмесь; --- -
комбикорм рассыпной.
дозатора (рис.3) в зависимости от величины открытия заслонки при постоянных параметрах вибрации. При этом минимальная величина открытия заслонки при постоянной ее ширине в каждой секции бункера зависит от рецепта смеси и определяется из условия
Q = 3600( Я sin а 12g I 2,1R -
3,4То
+ А (оК В )Sy, (7)
в
(5)
Выводы. Таким образом, на основании проведенных теоретических исследований установлена зависимость, которая позволяет определить скорость равномерного истечения сыпучего корма из каждой секции бункера многокомпонентного вибрационного дозатора, что, в свою очередь, дает возможность рассчитать пропускную способность бункера.
Литература.
1. Производство и использование комбикормов в коллективных и фермерских хозяйствах: Учебное пособие/С.Н. Васильев, А.А. Эленшлегер, С.В. Золотарев, А.М. Булгаков. Под общ. ред. И. Я. Федоренко. - Барнаул, 2003.
2. Патент РФ № 2351520. Вибрационно-гравитационный дозатор / Н.С. Сергеев, В.Н. Николаев. - Опубл. в БИ №10. 2009.
3. Зенков Р.Л., Гриневич Г.П., Исаев В.С. Бункерные устройства. - М.: Машиностроение, 1977.
4. Леонтьев П.И., Земсков В.И., Потемкин В.М. Технологическое оборудование кормоцехов. - М.: Колос, 1984.
OUTFLOW OF LOOSE FEEDS FROM BUNKER OF MULTICOMPONENT VIBRATORY MEASURING HOPPER
N.S. Sergeev, V.N. Nikolaev
Summary. The constructive-technological scheme of multicomponent vibratory measuring hopper for loose feeds is offered. The factors that affect the material outflow uniformity from bunker are identified. Theoretical expression for uniformity outflow rate of loose feeds from bunker sections of multicomponent vibratory measuring hopper is received. Key words: loose feed, multicomponent batching, vibratory measuring hopper.
УДК 621.797: 629.114.41
СИСТЕМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
А.П. ЧЕРНЫШ, кандидат технических наук, зав. кафедрой
Кемеровский ГСХИ E-mail: [email protected]
Резюме. Для обеспечения высокого качества восстановления ресурса функциональныхповерхностей,деталей сельскохозяйственных машин, работающих в абразивных и агрессивных средах, предложен системный подход информационного моделирования технологических блоков. В качестве метода моделирования и создания логики синтеза технологических блоков использовали нейронные сети. Достижения науки и техники АПК, №10-2010 __
Ключевые слова: качество, восстановление, сельское хозяйство, ремонт.
Параметры технологических процессов и конструкций сельскохозяйственных машин определяются закономерностями взаимозависимостей между совокупностями воздействий рабочих органов машин и реакциями на такие воздействия абразивных и агрессивных сред эксплуатации. В современных условиях одна из наиболее актуальных задач - максимально возможное сохранение и восстановление функциональных свойств деталей, подвергающихся различным видам износа.
