Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОЧИСТКИ ВОСКОВОГО СЫРЬЯ В ВОДЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ МЕХАНИЧЕСКОМ ПЕРЕМЕШИВАНИИ'

К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОЧИСТКИ ВОСКОВОГО СЫРЬЯ В ВОДЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ МЕХАНИЧЕСКОМ ПЕРЕМЕШИВАНИИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
23
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОСК / ВОСКОВОЕ СЫРЬЕ / ПЕРГА / ЗАГРЯЗНЕНИЯ / ПЕРЕМЕШИВАНИЕ / ОЧИСТКА

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Каширин Дмитрий Евгеньевич, Успенский Иван Алексеевич, Павлов Виктор Вячеславович, Юхин Иван Александрович, Петухов Алексей Андреевич

Главной технологической операцией при производстве пасечного воска является его термическое выделение из воскового сырья различной сортности с применением сухого или влажного способа вытопки, реализуемого посредством воскотопок всевозможных типов и конструкций. Так как в основу процесса вытопки положен физический принцип стекания расплавленного воска, сырье подвергается обязательному тепловому воздействию с переходом содержащегося в нем свободного воска в жидкое состояние. Сортность воскового сырья непосредственно связана с его восковитостью - массовой долей воска и зависит от количества и состава содержащихся в нем загрязнений. Расплавленный воск взаимодейсвтует с загрязняющими примесями, впитывается в них, переходя в связанное состояние, при этом выход свободно стекаемого воска уменьшается. В основу предлагаемого способа очистки воскового сырья от перги и других водорастворимых примесей положено удаление загрязнений из предварительно измельченных сотов до их горячей переработки путем погружения загрязненного вороха в емкость с водой и интенсивного механического перемешивания в течение непродолжительного времени, в результате чего органические примеси диспергируются или переходят в раствор, и появляется возможность отделить их от очищенных восковых частиц путем процеживания.Целью данного исследования является установление зависимости количества удаленных загрязнений из воскового сырья в результате его очистки в воде при механическом перемешивании лопастной мешалкой с электроприводом от интенсивности процесса перемешивания и его продолжительности. В результате проведенного исследования получена регрессионная модель процесса и проведена оптимизация с установлением максимального значения критерия и соответствущих ему значений исследуемых факторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Каширин Дмитрий Евгеньевич, Успенский Иван Алексеевич, Павлов Виктор Вячеславович, Юхин Иван Александрович, Петухов Алексей Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TO THE QUESTION OF JUSTIFICATION OF RATIONAL CONDITIONS OF WAX RAW MATERIAL PURIFICATION IN WATER WITH INTENSIVE MECHANICAL MIXING

The main technological operation in the production of apiary wax is its thermal separation from wax raw materials of various grades using a dry or wet refining method, realized through wax reflows of various types and designs. Since the basis of the flooding process is the physical principle of runoff of molten wax, the raw material is subjected to mandatory heat exposure with the transition of the free wax contained in it into a liquid state. The grade of the wax raw material is directly related to its waxiness - the mass fraction of wax and depends on the amount and composition of the impurities contained in it. The molten wax interacts with contaminants, is absorbed into them, passing into a bound state, while the yield of freely draining wax decreases. The basis of the proposed method for cleaning wax raw materials from bee bread and other water-soluble impurities is the removal of contaminants from pre-ground honeycombs before hot processing by immersing the contaminated heap in a container with water and intensive mechanical stirring for a short time, as a result of which organic impurities are dispersed or transferred to solution, and it becomes possible to separate them from the purified wax particles by filtering. The aim of this study is to establish the dependence of the number of removed contaminants from wax raw materials as a result of their purification in water with mechanical stirring with a paddle mixer with an electric drive on the intensity of the mixing process and its duration. As a result of the study, a regression model of the process was obtained and optimization was carried out with the establishment of the maximum value of the criterion and the corresponding values of the studied factors.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОЧИСТКИ ВОСКОВОГО СЫРЬЯ В ВОДЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ МЕХАНИЧЕСКОМ ПЕРЕМЕШИВАНИИ»

justification of parameters and modes of operation separating devices : abstract dis. ... doctor of technical Sciences] [Text] / Ryazan. state agricultural Acad. them. After P. A. Kostychev. - Ryazan, 1999.

5. Rymbalovich, G. K., Analysis of exploitation-technological requirements for potato machines and their performance in the conditions of the Ryazan region] [Text] / G. K. Rymbalovich [and other] // Bulletin of FGBOU VPO RGATU. - 2013. - No. 1. - S. 64-68.

6. Jacutin, N. N. Improving the process and means of intensification of separation of potato machinery / N. N. Jacutin //Dis. kand. tech. Sciences. - R., 2014. - 132 p

7. Bishop, K. F. Mechanization of production and storage of potatoes / TRANS. from English. A. S. Kamensky / K. F. Bishop, W. F. Maunder. - M.: Kolos, 1983. - 256 p.

8. Rymbalovich, G. K. Theoretical study of process intensification of primary separation in potato machines dynamic method / G. K. Rymbalovich, M. Kostenko, D. E. Kashirin, I. A. Uspensky, A. A. Golikov // Scientific journal of the Kuban state agrarian University. - 2014. - №102(08).

9. Kostenko, M. Y. a study of the separation ability bar elevators/ M. Kostenko, N. A. Kostenko// Collection of scientific works of the faculty of FGOU VPO RGATU named after P. A. Kostychev. - Ryazan, 2008 - P. 146148.

10. Belyaev, N. M. mechanics of materials: 14th ed./ N. M. Belyaev. - M.: Nauka, 1965. - 846 p.

11. GOST13764-86. Springs cylindrical helical compression and tension of steel of circular cross-section. Classification.-M.:STANDARTINF0RM,2007.

УДК 631.363.258/638.171 DOI 10.36508/RSATU.2020.45.1.015

К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОЧИСТКИ ВОСКОВОГО СЫРЬЯ В ВОДЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ МЕХАНИЧЕСКОМ ПЕРЕМЕШИВАНИИ

КАШИРИН Дмитрий Евгеньевич, д-р техн. наук, доцент кафедры электроснабжения, kadm76@ mail.ru

УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, ivan.uspensckij@yandex.ru

ПАВЛОВ Виктор Вячеславович, аспирант кафедры электроснабжения, vikp76@mail.ru ЮХИН Иван Александрович, д-р техн. наук, доцент, зав. каф. автотракторной техники и теплоэнергетики, yuival@rambler.ru

ПЕТУХОВ Алексей Андреевич, аспирант кафедры электроснабжения

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева

Главной технологической операцией при производстве пасечного воска является его термическое выделение из воскового сырья различной сортности с применением сухого или влажного способа вытопки, реализуемого посредством воскотопок всевозможных типов и конструкций. Так как в основу процесса вытопки положен физический принцип стекания расплавленного воска, сырье подвергается обязательному тепловому воздействию с переходом содержащегося в нем свободного воска в жидкое состояние. Сортность воскового сырья непосредственно связана с его восковито-стью - массовой долей воска и зависит от количества и состава содержащихся в нем загрязнений. Расплавленный воск взаимодейсвтует с загрязняющими примесями, впитывается в них, переходя в связанное состояние, при этом выход свободно стекаемого воска уменьшается. В основу предлагаемого способа очистки воскового сырья от перги и других водорастворимых примесей положено удаление загрязнений из предварительно измельченных сотов до их горячей переработки путем погружения загрязненного вороха в емкость с водой и интенсивного механического перемешивания в течение непродолжительного времени, в результате чего органические примеси диспергируются или переходят в раствор, и появляется возможность отделить их от очищенных восковых частиц путем процеживания.Целью данного исследования является установление зависимости количества удаленных загрязнений из воскового сырья в результате его очистки в воде при механическом перемешивании лопастной мешалкой с электроприводом от интенсивности процесса перемешивания и его продолжительности. В результате проведенного исследования получена регрессионная модель

© Каширин Д. Е., Успенский И. А., Палов В. В., Юхин И. А., Петухов А. А., 2020 г.

процесса и проведена оптимизация с установлением максимального значения критерия и соответ-ствущих ему значений исследуемых факторов.

Ключевые слова: воск, восковое сырье, перга, загрязнения, перемешивание, очистка.

Введение

Воск - ценный продукт пчеловодства, широко применяемый в целом ряде промышленных отраслей. Эффективность его использования напрямую зависит от его качества: чем меньше загрязнений, тем шире спектр промышленного применения воска [1, 2, 3, 4].

Основным загрязнителем воска является перга, а также ульевой сор. Таким образом, примеси в составе воскового сырья являются преимущественно органическими, при этом большинство из них полностью или частично растворимы в воде [5-8]. В условиях практического пчеловодства воск получают путём выплавления его из воскового сырья. В свою очередь сырьё представляет собой старые выбракованные соты, непригодные для дальнейшего использования в пчеловодстве. Как правило, сырьё загрязнено настолько, что содержание воска незначительно и составляет от 10 до 30% от массы сырья. Поэтому в процессе перетопки загрязненное сырьё впитывает существенную долю воска, при этом часть загрязнений растворяется в нём, что приводит как к ухудшению качества воска, так и к значительным его потерям.

Для решения обозначенной выше проблемы нами предложен способ очистки воскового сырья, защищенный патентом РФ на изобретение [9-14]. Способ предполагает последовательное выполнение следующих операций:

- охлаждение загрязнённого воскового сырья до отрицательных температур с целью придания ему хрупких свойств;

- измельчение до однородной воскоперговой массы;

- интенсивное перемешивание измельчённой массы для растворения (диспергирования) органических загрязнений;

- фильтрование загрязнённой воды для отделения очищенных восковых частиц.

Ключевой операцией предложенного нами способа очистки воскового сырья является интенсивное перемешивание измельчённой массы в воде, так как от качества её выполнения в конечном итоге зависит количество и чистота получаемого воска.

В качестве критерия оптимизации данной операции наиболее целесообразно принять процент растворённых примесей от первоначальной массы загрязненного воскового сырья (в пересчёте на сухое вещество).

Предварительно проведённые опыты показали, что решающее значение на исследуемый процесс оказывают следующие технологические факторы [15, 16]:

- интенсивность перемешивания;

- продолжительность перемешивания.

Приведённые соображения предполагают проведение двухфакторного эксперимента.

Материалы и методы исследования

Для выполнения экспериментального исследо-

вания из заранее заготовленных выбракованных пчелиных сотов получали восковое сырьё [13, 14, 16]. Сырьё охлаждали до температуры -5...0 °С в соответствии с операциями способа (патент РФ №2656968) и измельчали в измельчителе штифтового типа до среднего гранулометрического размера измельченных частиц 3,5 мм, так как данная фракция наиболее пригодна для перемешивания [12, 13, 16]. Далее исследование проводили на специально изготовленной лабораторной установке, представляющей собой пластмассовую цилиндрическую камеру, в верхней части которой закреплён асинхронный электродвигатель, приводящий вал, на противоположном конце которого установлены лопастные мешалки. Конструкция перемешивающего устройства выполнена разборной, что позволяет заменять воду внутри смесительной камеры и обеспечивать необходимую концентрацию перемешиваемого сырья.

Принимая во внимание то обстоятельство, что интенсивность перемешивания I (Вт/м3) - величина, имеющая функциональную зависимость от частоты вращения лопастной мешалки п (Об/мин), было проведено предварительное исследование, на основании результатов которого установлена эмпирическая зависимость (1), представленная в виде графика на рисунке 1

1(п) = (3,7Ю"5)-п2

(1)

I, ВЛ|3 1.9x10* 1.805» 10 1.71* 10 1.615* 10 1.52« 10 1.425* 10 1.33*10 1.235* 10 1.14* 10 1.045*10 9.5* 10 8.55* 10 7.6* 10 6.65* 10 5.7* 10 4.75* 10 3.8* 10 2.85* 10 1.9« 10 950;

О

800 1.2* 105 ¡.6*10;

Урсщнн фактора

-С+1)

16400 Вт/м3

12725 Втм' 9050 Вт/м3

5375 Вт/м"

1700 Вт/м3

-(+0.5)

(0)

• С-0-5)

(-0

2* 10 п. О&'мнн

ВООО&Чиш : 1517 Обмин 1900 Об.'мин 1245 Оо'мин 1726 Об 'лны

Рис. 1 - Эмпирически установленная зависимость интенсивности перемешивания от величины оборотов мешалки (отмечены пять

уровней фактора «интенсивность перемешивания» I, Вт/мз и соответствующие этим уровням значения оборотов п, Об/мин-1)

Процесс растворения органических загрязнений воскового сырья является весьма сложным с гидродинамической точки зрения, так как процесс зависит от ряда неуправляемых факторов, проявляющихся с разной степенью интенсивности. В

частности, траектории движения жидкости вблизи стенок камеры перемешивающего устройства при наличии полных отражательных перегородок [13] носит выраженный стохастический характер.

Принимая во внимание приведённые выше обстоятельства, а также необходимость проведения большого числа повторов, для проведения исследования был выбран ротатабельный пятиуровневый некомпозиционный план второго порядка, предусматривающий проведение 10 опытов (6 в углах шестиугольника, плюс 4 в центре плана). Данный план представлен на рисунке 2. По числу опытов он является более экономичным, чем соответствующий композиционный план второго порядка, требующий выполнения 13 опытов, включая 4 для реализации полного факторного эксперимента, 5 в центре плана и 4 в звездных точках.

Фактор "интенсивность перемешивания" (Х1) варьирует на 5 уровнях: +1; +0,5; 0; -0,5; -1 (в кодированных обозначениях). Соответствующие этим уровням величины оборотов мешалки определялись из эмпирической зависимости (1) и представлены на рис.1. Фактор "время перемешивания" (Х2) варьирует на 3-х уровнях: +0,866; 0; -0,866 (в кодированных обозначениях).

Диапазоны варьирования факторами выбирали, основываясь на результатах предварительно проведённого исследования [16], учитывая технологические особенности потенциального специализированного оборудования.

Факторы и уровни их варьирования приведены в таблице. Эксперимент проводили следующим образом. Из подготовленного описанным выше способом воскопергового вороха формировали навески по 20±2 г. При проведении каждого опыта навеску загружали в лабораторную установку и подвергали перемешиванию в воде с интенсивностью и продолжительностью в соответствии с пла-

ном эксперимента. Температура воды составляла 20-22 °С.

После завершения процесса перемешивания воду из емкости сливали через заранее подготовленные и взвешенные на весах марки ВЛКТ-500М сетчатые бюксы, изготовленные из нержавеющей металлической сетки с величиной ячейки 0,5^0,5 мм. Осажденное на сетке восковое сырье ополаскивали холодной водой. Затем бюксы с восковым сырьем подсушивали на воздухе, чтобы вода испарилась из ячеек, а восковое сырье на сетке приобрело рыхлую консистенцию. После этого бюксы с воскосырем взвешивали на весах и вычисляли массу очищенного влажного сырья. Для определения убыли массы в результате очистки первоначальную массу навески и массу очищенного воскосырья необходимо пересчитать на сухое вещество. Для этого определяли влажность очищенного воскового сырья по ГОСТ 31775-2012. Окончательно критерий оптимизации определяется:

I, сек (Х2)

(-0,5; 0,866)

(0,5; 0,866)

(-0,5; -0,866)

(0,5; -0,866)

Рис. 2 - Некомпозиционный ротатабельный план второго порядка с кодированным обозначением уровней факторов

Таблица - Факторы и уровни варьирования

Фактор Обозначение Ед.изм. Уровни варьирования Интервал варьирования

-1 -0,866 -0,5 0 +0,5 +0,866 + 1

Интенсивность перемешивания Х1 Вт/м3 1700 - 5375 9050 12725 - 16400 3675

Время перемешивания Х2 сек. - 120 - 300 - 480 - 180

(2)

где 4т% - процент удаленных загрязнений (относительная убыль массы), %;

тн - первоначальная масса навески, г.; тк - масса воскосырья после очистки, г.; М/н - первоначальная влажность навески воскосырья, %;

^/к-влажностьвоскосырьяпослеочистки,%; (1^/100) - пересчет на сухое вещество (ГОСТ 31775-2012).

Повторность проведения каждого опыта равнялась 10.

Результаты исследования

В результате статистической обработки данных проведенного эксперимента были воспроизведены массы опытов по критерию Кохрена, подтверждено условие однородности построчных дисперсий. Построена математическая модель исследуемого процесса (3), графически представленная в виде трехмерной поверхности и линий уровня на рисунке 3.

Ат„/о(1,г) = 6,79 + 0,001-1 + 0,038-1-8,62-10"7 И-

■1,71'Ю-8 Л2-2,2-Ш5Л2

(3)

Максимизация функции отклика (критерия оптимизации) позволила определить следующие оптимальные значения факторов:

ДтУстак (Х1, Х2) = Дт% (14630,554) = 24.98%

Рис. 3 - Зависимость процента удалённых примесей от исследуемых факторов: интенсивности перемешивания I, Вт/м3 и времени процесса перемешивания ^ с

Анализ установленной зависимости позволяет утверждать, что все исследуемые факторы значимо влияют на исследуемый процесс. Критерий оптимизации достигает максимума внутри факторного пространства. Рост критерия оптимизации в значительной мере стабилизируется уже при интенсивности порядка 104 Вт/м3 и времени, равном 9-10 минутам. Дальнейшее увеличение значений факторов не привело к заметному росту критерия оптимизации, максимум которого стабилизируется на значении 23-25% по мере приближения к верхним границам исследуемого факторного пространства. Наиболее существенное влияние на критерий оптимизации оказывает время протекания процесса перемешивания.

Заключение

В результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы.

1. Целесообразно осуществлять предварительную влажную очистку воскового сырья от органических загрязнений до выполнения горячей переработки и вытопки воска.

2. Предлагаемая технология предварительной очистки заключается в измельчении воскового сырья до образования воскового вороха - смеси частиц сотов и органических примесей, последующем его перемешивании в воде с целью диспергирования загрязнений и фильтровании водяной смеси для отделения очищенных восковых частиц. 3. Критерий оптимизации - процент убыли массы сырья в результате очистки достигает максимума внутри факторного пространства. Рост критерия оптимизации в значительной мере стабилизируется на уровне 23-25% при величине интенсивности перемешивания порядка 104 Вт/м3 и величине времени равном 9-10 минутам. Наиболее существенное влияние на критерий оптимизации оказывает время протекания процесса перемешивания.

Список литературы

1.Каширин Д.Е. Вакуумная сушка перги / Д.Е. Каширин // Пчеловодство. - 2006. - № 4. - С. 50.

2.Каширин Д.Е. Конвективная сушка перги / Д.Е.

Каширин // Пчеловодство. - 2009.- № 8 - С. 46-47.

3.Каширин Д.Е. Способ и устройство для извлечения перги / Д.Е. Каширин // Аграрный научный журнал. - 2010. - № 5. - С. 34-36.

4.Пат. № 2275800 РФ. Установка для извлечения перги из перговых сотов / Д.Е. Каширин. - За-явл. 28.12.2004; опубл. 10.05.2006, бюл. № 13. - 6с.

5.Каширин Д.Е. Исследование рабочего процесса измельчителя перговых сотов / Д.Е. Каши-рин // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. - 2010. - № 1. - С. 24-27.

6.Бышов Д.Н. Исследование рабочего процесса измельчителя перговых сотов / Д.Н. Бышов, Д.Е. Каширин, Н.В. Ермаченков, В.В. Павлов // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2015. - № 8. - С. 155-159.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7.Каширин Д.Е. Исследование массы и геометрических параметров перги и перговых сотов / Д.Е. Каширин // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2010. - № 5.

- С. 152-154.

8.Бышов Н.В. Обоснование рациональных параметров измельчителя перговых сотов / Н.В. Бышов, Д.Е. Каширин // Вестник Красноярского государственного университета. - 2012. №6. - С. 134-138.

9.Пат. № 2326531 РФ. Способ извлечения перги из сотов / Д.Е. Каширин, А.В. Ларин, М.Е. Троицкая. - Заявл. 19.12.2006; опубл. 20.06.2008, бюл. № 17. - 4с.

10.Бышов Н.В. Обоснование параметров измельчителя перговых сотов / Н.В. Бышов, Д.Е. Каширин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2012. - № 1. - С. 29-30.

11.Бышов Д.Н. К вопросу вакуумной инфракрасной сушки перги / Д.Н. Бышов, Д.Е. Каширин, С.Н. Гобелев, С.С. Морозов, А.В. Протасов // Вестник Рязанского государственного агротехнологи-ческого университета им. П.А. Костычева. - 2016.

- Т. 29. - № 1. - С. 56-59.

12.Бышов Д.Н. Исследование гигроскопических . к

м - / п i_i г зированнои разными способами, в процессе ее

св0йств загрязнителеи воскового сырья / Д.Н. Бы- хранения /МН Харитонова Д Е КашиРин // В

шов, Д.Е. Каширин, В.В. Павлов // Электронный хРанения / М Н. ^I™™™^ ДЕ. Каширин // В

м ^ . „ 1-л\/ orno сборнике: Инновационные технологии в пчеловод-

научно-методическии журнал Омского ГАУ. - 2016. ^ „и

N° S2 С 35 стве Материалы научно-практическои конферен-

- ог~ - . п ш ./i ции. Министерство сельского хозяйства Россий-

13.Бышов Д.Н. Исследование гранулометри- - ж ж

м ^ 3 , скои Федерации; Федеральное государственное

ческого состава загрязненного воскового сырья /

Д.Н. Бышов, Д.Е. Каширин, С.Н. В.В. Павлов // В ^^^Га ^ ^С™^™0

сборнике: Энергоэфсфсктивн ые и ресурсосберега- Г^мия' °аЛЛСOв0OдстOваf"'^3-O2BoаoH6ИЯ- С:Г11е<Ц5и-£!197стов ющие технологии и системы сборник научных тру- „».- п ш п ^

16.Бышов Д.Н. Результаты многофакторного дов международнои научно-практическои конфе- м 3 ^ ^

экспериментального исследования дисперсион-ренции, посвященнои памяти доктора технических /пшсТ n^ir

„и ж V с ¡/i ных своиств перги / Д.Н. Бышов, Д.Е. Каширин,

^к, про фессоре ф. Х. Бурумкулова. Институт В.ЕЗ. Поилов // Вестник Красноя'рДкого n^W

механики и энергетики; Ответственныи за выпуск: ственного аграрного унивепситета - 2017 - №2 Столяров А.В. - 2016. - С. 463-465. с^еТго Г^Тн университета. 2017 №2

14.Пат. № 2297763 РФ. Способ извлечения пер- (l25¿. - С. М5-12'г-~ «

ги из сот<о N / Д.Е. Каширин. - ЗаяВ°. 05.-|°.2005; 17 Каширин ДпКосои и устРоиство для ч* оп ублс о7.04.2'007, Кюли ри 12.- 4с. ; ^^ ЕNTT ^ 3А6грарныи науч-

У15.Харитoнова, М.Н. Качество перги, стабили- ныи журнал. - 2010. - № 5 - С. 34-36.

TO THE QUESTION OF JUSTIFICATION OF RATIONAL CONDITIONS OF WAX RAW MATERIAL PURIFICATION IN WATER WITH INTENSIVE MECHANICAL MIXING

Kashirin Dmitriy Ye., Dr. tech. Sci., associate Professor, kadm76@mail.ru Uspenskiy Ivan A., Dr. tech. Sci., Professor, ivan.uspensckij@yandex.ru Pavlov Viktor V., graduate student, vikp76@mail.ru Yukhin Ivan A., Dr. tech. Sci., associate Professor, yuival@rambler.ru Petukhov Aleksei A., graduate student

Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev

The main technological operation in the production of apiary wax is its thermal separation from wax raw materials of various grades using a dry or wet refining method, realized through wax reflows of various types and designs. Since the basis of the flooding process is the physical principle of runoff of molten wax, the raw material is subjected to mandatory heat exposure with the transition of the free wax contained in it into a liquid state. The grade of the wax raw material is directly related to its waxiness - the mass fraction of wax and depends on the amount and composition of the impurities contained in it. The molten wax interacts with contaminants, is absorbed into them, passing into a bound state, while the yield of freely draining wax decreases. The basis of the proposed method for cleaning wax raw materials from bee bread and other water-soluble impurities is the removal of contaminants from pre-ground honeycombs before hot processing by immersing the contaminated heap in a container with water and intensive mechanical stirring for a short time, as a result of which organic impurities are dispersed or transferred to solution, and it becomes possible to separate them from the purified wax particles by filtering. The aim of this study is to establish the dependence of the number of removed contaminants from wax raw materials as a result of their purification in water with mechanical stirring with a paddle mixer with an electric drive on the intensity of the mixing process and its duration. As a result of the study, a regression model of the process was obtained and optimization was carried out with the establishment of the maximum value of the criterion and the corresponding values of the studied factors. Key words: wax, wax raw materials, bee bread, pollution, mixing, cleaning.

Literatura

1.Kashirin D.E. Vakuumnaya sushka pergi / D.E. Kashirin // Pchelovodstvo. - 2006. - № 4. - S. 50.

2.Kashirin D.E. Konvektivnaya sushka pergi/D.E. Kashirin //Pchelovodstvo. - 2009.- № 8 - S. 46-47.

3.Kashirin D.E. Sposob i ustrojstvo dlya izvlecheniya pergi /D.E. Kashirin //Agrarnyj nauchnyj zhurnal. -2010. - № 5. - S. 34-36.

4.Pat. № 2275800 RF. Ustanovka dlya izvlecheniya pergi iz pergovyh sotov /D.E. Kashirin. - Zayavl. 28.12.2004; opubl. 10.05.2006, byul. № 13. - 6s.

5.Kashirin D.E. Issledovanie rabochego processa izmel'chitelya pergovyh sotov/ D.E. Kashirin // Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet im. V.P. Goryachkina. - 2010. - № 1. - S. 24-27.

6.Byshov D.N. Issledovanie rabochego processa izmel'chitelya pergovyh sotov/D.N. Byshov, D.E. Kashirin, N.V. Ermachenkov, V. V. Pavlov // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2015.

- № 8. - S. 155-159.

7.Kashirin D.E. Issledovanie massy i geometricheskih parametrov pergi i pergovyh sotov/D.E. Kashirin // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2010. - № 5. - S. 152-154.

8.Byshov N.V. Obosnovanie racional'nyh parametrov izmel'chitelya pergovyh sotov /N.V. Byshov, D.E. Kashirin // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2012. №6. - S. 134-138.

9.Pat. № 2326531 RF. Sposob izvlecheniya ред 'а sotov / D.E. Kashirin, АУ. Larin, М.Е. Ттюкауа. -Zayavl. 19.12.2006; ориЫ. 20.06.2008, Ьуи1. № 17. - 4s.

10.Byshov N.V. Obosnovanie parametrov '^те1'с^Ле1уа pergovyh sotov / N.V. Byshov, D.E. Kashirin // Mekhanizaciya i е1екШкаауа sel'skogo hюzyajstva. - 2012. - № 1. - S. 29-30.

11.Byshov D.N. К voprosu vakuumnoj infrakrasnюj sushkiред/D.N. Byshov, D.E. Kashirin, S.N. Gobelev, S.S. Morozov, АУ. Protasov //Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo ип^е^Ша ¡т. Р.А. Kostycheva. - 2016. - Т. 29. - № 1. - S. 56-59.

12.ByshovD.N. Issledovanie gigroskopicheskih svojstvzagryaznitelej voskovogo syr'ya/D.N. Byshov, D.E. Kashirin, М. Pavlov // Elektronnyj nauchno-metodicheskij zhurnal Omskogo GAU. - 2016. - № S2. - S. 35.

13.Byshov D.N. Issledovanie granulometricheskogo sostava zagryaznennogo voskovogo syr'ya / D.N. Byshov, D.E. Kashirin, S.N. М. Pavlov // V sbornike: Energюeffektivnye i resursosberegayushchie tekhnologii i sistemy cbornik nauchnyh trudov mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj кЮ^етпсН, posvyashchennoj pamyatidoktora tekhnicheskih паик, professora Е Н. Burumkulova. Institutmekhanikiienergetiki; Otvetstvennyj za vypusk: StolyarovА.V. - 2016. - S. 463-465.

14.Ра1 № 2297763 RF. Sposob izvlecheniya ред 'а sotov/D.E. ^Ыпп. - Zayavl. 05.12.2005; ориЬ1. 27.04.2007, Ьуи1. № 12. - 4s.

15.Haritonova M.N. Kachestvo ред stabШzirovannoj raznymi sposobami, V processe ее hraneniya / M.N. Haritюnюva, D.E. Kashirin //V sbornike: InnюvacЮnnye tekhnologii V pchelovodstve Materialy паи^по-prakticheskojкопе^си. Ministerstvю sel'skюgю hюzyajstva Rюssijskюj Federacii; Federal'nюe gюsudarstvennюe юbrazюvatel'nюe uchrezhdenie dюpюlnitel'nюgю prюfessiюnal'nюgю юbrazюvaniya specialisЮv "Akademiya pcheЮvюdstva". - 2006. - S. 195-197.

16.ByshюvD.N. Rezul'taty mnюgюfaktюrnюgю eksperimental'nюgю issledюvaniya dispersЮnnyh svюjstvред /D.N. Byshюv, D.E. Kashirin, PavЮv// Vestnik Krasnюyarskюgю gюsudarstvennюgю адттюдю ип^е^Ша. - 2017. - №2 (125). - S. 115-121.

17.Kashirin D.E. Spюsюb i ustrюjstvю dlya izvlecheniya ред /D.E. Kashirin //Адтту паи^пу zhurnal. -2010. - № 5. - S. 34-36.

УДК 631.55:631.354.2 DOI 10.36508/RSATU.2020.45.1.016

ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ВАЛКА ХЛЕБНОЙ МАССЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УГЛА ПОЛОЖЕНИЯ ПОДБИРАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРУЖИННОГО ПАЛЬЦА

ЛОВЧИКОВ Александр Петрович, д-р техн. наук, профессор ФГБОУ ВО Южно-Уральский государственный аграрный университет, профессор кафедры «Тракторы, сельскохозяйственные машины и земледелие»,aЮvcikюv@mail.ru

КОНСТАНТИНОВ Михаил Маерович, Заслуженный работник высшей школы РФ, д-р техн. наук, профессор ФГБОУ ВО Оренбургский государственный аграрный университет, профессор кафедры «Механизация технологических процессов в АПК», micюnsta@yandex.ru

КОРОВИН Юрий Иванович, канд. техн. наук, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств», профессор кафедры «Общий и таможенный менеджмент», уит. kюrюvin.61@mail.ru

ОГНЕВ Игорь Игоревич, канд. техн. наук, ФГАОУ ВО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, доцент кафедры «Подъемно-транспортные машины и роботы», юgnev.i.i@yandex.ru

ОГНЕВ Игорь Геннадьевич, канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, доцент кафедры «Подъемно-транспортные машины и роботы»,i.gюgnev@urfu.ru

ГЛУШКОВ Иван Николаевич, канд. техн. наук, ФГБОУ ВО Оренбургский государственный аграрный университет, доцент кафедры «Землеустройство и кадастры», i-n-g2012@yandex.ru

Валовой сбор зерна определяет решение проблемы обеспечения страны продовольственным, фуражным и семенным зерном, а также формирует сырьевую базу для развития многих отраслей промышленности. Вопрос снижения потерь зерна при раздельной уборке урожая зерновых культур при использовании транспортерного подборщика является важной научной и прикладной задачей. В настоящей работе проведены лабораторные исследования по определению толщины валка хлебной массы в зависимости от угла положения подбирающей поверхности пружинного пальца. В данной

© Ловчиков А. П., Константинов М. М., Коровин Ю. И., Огнев И. И., Огнев И. Г., Глушков И. Н., 2020 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.