CC BY
18
7. Пат. 2125385 РФ. Установка для производства взорванного зерна / Сысуев В.А. и др. Опубл. 27.01.99.
8. Пат. 2168911. Установка для микронизации зерновых продуктов / Чекрыгина И.М. и др. Заяв. 12.10.99.
9. Рекомендации по заготовке и использованию высоковлажного зерна / Сыроватка В.И. и др. М., 2006.
The results of studies vibroconveyor to identify the influence of parameters agitators installed УДК 631:636
along the length vibroconveyor device performance, power drive it, the temperature of the heating surface of the grains and energy supply of grain heap.
Keywords: disinfection of grain, vibroconveyor, speed, stirrer.
ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ СМЕСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИОННОГО ТИПА
В.А. Пушко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник И.Г. Бойко, аспирант
Оренбургский Государственный Аграрный Университет E-mail: [email protected]
В статье представлена теоретическая модель в виде системы дифференциальных уравнений, наглядно отражающих механизм построения вибрационного формирования однородности сыпучего материала, с учетом внедрения автоматизированной системы контроля температуры в производственных условиях для конструкции смесителей периодического действия вибрационного типа.
Ключевые слова: теоретическая модель, автоматизированный контроль температуры, конструкция смесителя вибрационного типа, сыпучий материал.
Для построения автоматизированной системы контроля температуры в производственных условиях используется восьмика-нальное устройство - УКТ38 Щ.4, при этом программа проверки динамического нагрева рабочих поверхностей подвижных элементов - вибровозбудителей (электромагнитных) перфорированных лопаток вибрационного смесителя (рис. 1) включает измерение и отображение диагностической информации в реальном режиме времени с дальнейшим расчетом теплофизических и виброреологических характеристик сыпучего материала, а
также с последующим сохранением и статистической обработкой полученных результатов в МаШСЛО [1, 2, 3, 4].
Как известно, интенсификация процесса смешивания в большей степени зависит от амплитудно-частотных характеристик; так, вибрационные эффекты, наблюдаемые в предлагаемом способе формирования однородности смеси, вызывают определенные сложности при теоретическом моделировании, отражающем, главным образом, взаимодействие основных геометрических и технологических параметров смесителя с физико-механическими свойствами исходного материала. Поэтому при разработке теоретической модели были учтены основные особенности процесса вибрационного смешивания сыпучих материалов, отличные от традиционного формирования однородности смеси, с принятием ряда допущений [5].
Во-первых, это необходимость соблюдения условий, определяющих эффективность работы смесителя: коэффициент, влияющий на смешивание при радиальном перемещении штоков гидроцилиндров от центра до края емкости смесителя (Я); коэффициент, влияющий на смешивание при осевом (вертикальном внедрении в сыпучий материал)
перемещении вниз к днищу емкости перфорированной лопатки (Ь); вибрационный импульс г в сочетании с радиальными и продольными перемещениями штока гидроцилиндров перфорированной лопатки.
Во-вторых, способ построения вибрационного формирования однородности смеси, в первую очередь, зависит от конструктивных составляющих перфорированных лопаток, совершающих локальные, низкочастотные и однотипные вибрационные воздействия, а характер движения одной ВПУ - вибропере-мешивающего устройства - аналогичен и совершенно не отличается от остальных трех пар - вибровозбудителей (электромагнитных) перфорированных лопаток.
тор, 28 - электродвигатель, 29 - неподвижная станина,
30 - насос, гидрораспределители (не показаны), система трубопроводов и гибких рукавов (не показана), соединительная гидроарматура (не показана), 31 - бак с рабочей жидкостью, манометр, фильтр, предохранительный клапан (не показаны), УКТ 38 Щ.4
Для краткости в дальнейшем перфорированные лопатки будем обозначать следующей аббревиатурой: ВПУ - виброперемеши-вающее устройство, представленное на рисунке 2.
В рамках сделанных выше допущений подвергнем детальному рассмотрению колебания рабочего органа ВПУ, где в качестве динамической модели ограничимся для простоты действий одной парой перфорированных лопаток. Она функционально выполнена из несущего (горизонтального) гидроцилиндра 11, выдвигающего с помощью штока 14 и специального шарнирного соединения 18 на определенные углы корпус вертикального гидроцилиндра 17, шток которого 21 обеспечивает соответствующую глубину внедрения перфорированной лопатки 24, задающей управляемые вибрационные воздействия на смешиваемую сыпучую среду.
А + А
Рис. 1 . Вибрационный смеситель периодического
действия - патент 2256492 С 2 кл. В 01 Р 11/00, 2005: 1- емкость, 2 - горловины выгрузки, 3 - съемная крышка, 4 - горловины загрузки, 5 - опорная рама, 6
- поддерживающие ролики, 7 - центральная полая стойка, 8 - скользящая вставка, 9 - съемные делители, 10 - площадка крепления (не показана), 11- горизонтальные гидроцилиндры (не показаны), 12 - разъемные захваты (не показаны), 13 - гофрированные кожухи (не показаны), 14, 21- штоки горизонтальных (не показаны) и вертикальных гидроцилиндров, 15 - вилки горизонтальных гидроцилиндров (не показаны), 16 - проушины вертикальных гидроцилиндров, 17 - вертикальные гидроцилиндры, 18 - шарнирные соединения, 19 - разъемные захваты, 20 - гофрированные кожухи, 22 - вибровозбудители, 23 - подпружиненные сферические соединения, 24 - перфорированные лопатки, 25 - вертикальный вал, 26 - фланец, 27 - редук-
Рис. 2. Схема к анализу вибрационного смешивания сыпучего материала в конструкции предлагаемого смесителя периодического действия вибрационного типа
Следовательно, на основе анализа экспериментальных данных исследований процесса, представленных его реальной физической моделью, установлено, что при наложении вибрационных воздействий в соответствующих частотах среда из исходных частиц сыпучего материала приобретает эффект диффузии, то есть происходит взаимное проникновение перемешиваемых компонентов из слоя в слой.
Одновременно прослеживается продольное и поперечное перемешивание, которое может быть представлено диффузионной моделью, описываемой двухпараметриче-ским уравнением Колмогорова-Фоккера-Планка [6, 7].
В результате получена совокупность основного уравнения диффузии в силовом поле для данного случая:
'ллйр_ i dp d2 p^ DR■dpcosфt d2 p
1)-^=—~^+D dt m dx
, -+
dx2 x-Lcos acosa
dR2
dR,
2) dP=.L.dP +D~d-P- + DRdP'sinít>t +p~ d2 P dt m dx L dx2 ym-L cosa•sinфt R dR2
dR,
_ (1)
+DR éÍL .dR,
3) ÉL=-L.dp +p~-d 2 p
dt m dx L dx2 xm-zm■ctga■cosфt R dR2
, dp i dp 7— d2p D„dp-sinét z—d2p
4)—=—+Dl +-^-T--+Dr —¡-
dt m dx dx ym-zm ctga-sinф dR
dR,
где p - текущая плотность распределения вероятности изучаемого случайного процесса, кг/м ; x - ось, определяющая направление процесса; t - текущее значение времени, с; W - линейная скорость потока, м/с, как отношение вибрационного импульса
i, кг-м/с, к массе частиц m, кг; DL - коэффициент продольного перемешивания; DR -коэффициент поперечного перемешивания.
Вибрационное формирование однородности смеси основано на применении вибрационных воздействий непосредственно на исходный материал, что значительно усложняет сущность познания полученных температурных закономерностей и физических явлений (тепловизор - Testo 882, УКТ38 Щ. 4.), наблюдаемых в конструкции предлагаемого
смесителя. Следует отметить, что при смешивании энергия от частиц, расположенных непосредственно у вибрирующих поверхностей, передается в глубину слоя и из слоя в слой, в результате образуются равномерные концентрационные поля в рабочей емкости смесителя. Это способствует ускорению процесса смешивания и обеспечивает состояние виброкипения, сущность которого заключается в многократном перемещении частиц исходных компонентов относительно друг друга по всему объему рабочей емкости под действием вибрационного импульса, передаваемого среде непрерывным подводом энергии от вибрирующих поверхностей - вибровозбудителей (электромагнитных) перфорированных лопаток.
Литература:
1. УКТ38 Щ.4 - устройство для измерения и контроля температуры восьмиканальное. Руководство по эксплуатации ОВЕН. М., 2013. 112 с.
2. Пушко В.А., Бойко И.Г. Теоретическое обоснование метода дистанционного диагностирования процесса смешивания дисперсных материалов в конструкции смесителей периодического действия вибрационного типа // Изве стия ОГАУ. 2012. № 2. С. 69-71.
3. Пушко В.А., Бойко И.Г. Особенности и перспективы применения тепловизионной диагностики смесительного оборудования вибрационного типа // Вестник ВНИИМЖ. 2012. № 3(7). С. 146-149.
4. Основы технической теплофизики / В.М. Фокин, Г.П. Бойков, Ю.В. Видин. М., 2004. 172 с.
5. Иванец В.Н., Бакин И.А., Иванец Г.Е. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении сухих, увлажненных и жидких комбинированных продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2012. №3. С.1-12.
6. Ахмадиев Ф.Г. Математическое моделирование кинетики технологических процессов переработки дисперсных сред // Известия КГАСУ. 2011. № 3(17).
7. Пушко В.А. Разработка и оптимизация параметров вибрационного смесителя с порционной загрузкой компонентов корма: автореф. дис. к. т. н. Оренбург, 2004. 19 с.
8. Сыроватка В.И. Ресурсосбережение при производстве комбикормов в хозяйствах // Техника и оборудование для села. 2011. №6. С. 22-25.
9. Рекомендации по заготовке и использованию высоковлажного зерна / Сыроватка В.И., Иванов Ю.А., Попов В.Д. и др. М., 2006.
10. Сыроватка В.И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. М., 2010.
The article presents a theoretical model in the form of differential-governmental equations that reflects the mechanism of building vibration formation of a homogeneous granular material, taking into account the introduction of autoautomated system of temperature control in the
productive condition is established for construction of amalgamators of periodic action vibration type.
Keywords: theoretical model, automatic control temperature, vibration type mixer, bulk materials.
УДК 636.084.55:633.3
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БОБОВО-ГЛЮТЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ КОМБИКОРМОВ И ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ
ДОБАВОК
Г.М. Шулаев, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией
В.Ф. Энговатов, доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник
А.Н. Бетин, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник
Р.К. Милушев, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Н.А. Вотановская, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
ГНУ ВНИИТиН Росельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Научно обоснован состав бобово-глютено-вого концентрата (БГК) для комбикормов. Разработана технология его приготовления, экспериментальным путем отработаны режимы обработки и смешивания сырья на отечественном оборудовании. Ключевые слова: соя, люпин, кукурузный глютен, биологически активные вещества, технология приготовления, микронизация, экструзия, продуктивность свиней.
Производство полнорационных комбикормов для интенсивно развивающейся свиноводческой отрасли сдерживается дефицитом и дороговизной белковых компонентов, особенно рыбной муки [4,5]. Для решения этой проблемы необходимо расширить научно-обоснованное использование растительного белка, особенно бобовых культур, которые требуют специальной технологической обработки для инактивации антипитательных веществ [6,7].
За последние годы в России и за рубежом складывается тенденция постепенной замены белка животного происхождения растительным. Самым богатым и доступным источником такого белка являются бобовые, особенно соя и люпин. Соя - хорошее сырье для производства комбикормов, но содержит много антипитательных факторов, среди которых лектины, ингибиторы протеаз, ге-магглютинины, соин, уреаза, сапонины и аллергены. Без специальной обработки она не может быть использована в кормлении животных [3].
Аналогичное положение и с люпином, в котором тоже присутствуют вредные вещества [1,2]. В этой связи нами была разработана и испытана в производственных условиях обогатительная добавка для комбикормов на основе полножирной сои, люпина и кукурузного глютена. Отработаны способы технологической подготовки сырья и процесс изготовления добавки.
