CC BY
7УДК 631.363.21
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА МОЛОТКОВЫХ ДРОБИЛОК ЗАКРЫТОГО
ТИПА
Копошим И.В., Звеков А.В.
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», тел. 89038800034, zvekoff@mail.ru
Ключевые слова: концентрированные корма, модуль помола, дерть, помольная характеристика, продуктово -воздушный слой, молотковая дробилка закрытого типа, дробильная камера, дробильное устройство, цилиндрическое решето, сегментное решето, подача материала, затраты энергии на измельчение.
Key words: concentrated fodders, fineness module, ear corn chop, fineness characteristics, grocery air layer, hammer crusher of closed type, crushing chamber, crushing equipment, cylindrical screen, material feeding, energy consumption for crushing
Аннотация. В статье указаны основные недостатки молотковых дробилок закрытого типа с цилиндрическим исполнением решета, причины этих недостатков и мероприятия по их устранению. Представлены конструктивно-технологические схемы дробильных устройств молотковых дробилок с сегментным исполнением решета, приведена сравнительная оценка эффективности применения сегментного решета по сравнению с цилиндрическим.
Abstract. The article observes the main disadvantages of hammer crushers of closed type with cylindrical screen design, the reasons of disadvantages and measures to eliminate them. Constructional technological schemes of crushing configuration of hammer crushers of closed type with cylindrical screen design are presented and comparative assessment of efficiency of segment screen usage in comparison with cylindrical one.
Значительную роль в создании продовольственной безопасности играет животноводческая отрасль. Уровень производства продукции животноводства зависит от многих факторов, и прежде всего от создания прочной кормовой базы в полной мере отвечающей потребительским требованиям, что в
свою очередь требует совершенствования средств механизации процесса производства и переработки кормов. Таким образом, повышение уровня механизации производственных процессов и качества готовых кормов является важной задачей в животноводстве.
В основе большинства технологий кормопроизводства лежит такая операция как измельчение компонентов кормовой смеси. Кормовая смесь, соответствующая зоотехническим требованиям и имеющая определенный гранулометрический состав, обладает лучшей усвояемостью и позволяет рационально использовать кормовое сырье, в том числе и концентрированные корма.
В состав концентрированных и комбинированных кормов входит в основном фуражное зерно злаковых культур. Вопрос эффективного измельчения зерна, с точки зрения качества продукта, и энергозатрат на его производство, до настоящего времени остается актуальным. Поэтому основным направлением в совершенствовании рабочего процесса измельчающих машин является создание таких их конструктивно-технологических схем, которые позволяли бы достичь, высоких значений производительности, однородности гранулометрического состава зерновой дерти при возможно низких энергозатратах.
В настоящее время в комбикормовой промышленности и на животноводческих фермах при производстве муки основное применение нашли измельчители ударного действия - молотковые дробилки. Молотковые дробилки, предназначенные для измельчения зерна, имеют большое разнообразие конструкций. Достаточно широкое распространение получили дробилки, рабочий процесс в которых организован по закрытому типу, что обусловлено простотой их конструкции, динамичностью рабочих режимов, меньшей стоимостью, возможностью организации пневматической загрузки и выгрузки материала и т. д. [1, 2]. Зернодробилки закрытого типа, в основном, являются решётными -решето и деки (при наличии) полностью охватывают ротор, материал удаляется по мере измельчения до заданного размера через отверстия решета.
Общими недостатками дробилок закрытого типа являются относительно низкие показатели качества готового продукта, производительности и большие затраты энергии на измельчение. Причины указанных недостатков по нашему мнению и мнению многих авторов заложены в конструктивном несовершенстве машин.
При использовании решета правильной цилиндрической формы в молотковых дробилках происходит послойное разделение измельчаемого материала в дробильной камере. Крупные частицы при круговом движении располагаются в основном на рабочей поверхности решета, а мелкие вытесняются в зону воздействия молотков. Располагаясь в зазоре между концами молотков и рабочей поверхностью решета, крупные частицы препятствуют своевременному выходу готового продукта из камеры измельчения, при этом сами не попадают под удары молотков. При этом в зарешетное пространство выходят и недоизмельченные и переизмельченные частицы зерна, причем стремление избавиться от переизмельчения ведет к появлению еще большего количества недоизмельченных частиц и наоборот.
Данные положения позволяют утверждать, что одним из условий повышения эффективности работы дробилок закрытого типа является изменение поведения продуктово-воздушного слоя внутри рабочей камеры. С целью выполнения данного условия определена задача научного исследования - разработать или усовершенствовать конструктивно-технологическую схему дробилки за счет изменения формы решета, и тем самым повлиять на поведение продуктово-воздушного слоя внутри рабочей камеры.
Для решения данной задачи на рисунке 1 предложены схемы молотковых дробилок с использованием сегментного решета [3], что позволит повлиять на распределение крупных и мелких частиц продукта внутри зоны измельчения и облегчить выход готового продукта. Согласно схемам, дробильные устройства молотковых дробилок могут включать в себя следующие основные части: раму 1, на которой установлена дробильная камера 2, сегментное решето 3, ротор 5 с шарнирно подвешенными молотками 4, корпус 6, загрузочный бункер 7, заслонку 8, загрузочную горловину 9, выгрузную горловину 10, вентилятор 11 и всасывающий трубопровод 12.
Проверка выдвинутой гипотезы эффективности использования предлагаемого сегментного решета в сравнении с цилиндрическим, применяемым в серийно выпускаемых зернодробилках производилась на изготовленной
экспериментальной установке по схеме на рисунке 1, а.
Сравнительная оценка рабочего процесса молотковой дробилки с цилиндрическим исполнением решета и сегментным решетом проводилась при следующих показателях и значениях конструктивно-режимных параметров измельчителя:
1. Измельчаемый материал - зерно ячменя, как наиболее прочный и трудноразрушаемый материала по сравнению с другими зерновыми [4 и др.] влажностью до 14 %.
2. В экспериментах изменяли подачу материала Q, кг/ч, как показатель, определяющий пропускную способность дробилки.
1 10 \ 10
в г
а - загрузка исходного материала радиальная самотеком, выгрузка готового продукта самотеком; б - загрузка исходного материала тангенциальная самотеком; в - пневмозагрузка-выгрузка материала; г - загрузка исходного материала тангенциальная самотеком, выгрузка готового продукта пневматическая; 1 - рама; 2 - дробильная камера; 3 - сегментное решето; 4 - молотки; 5 -ротор; 6 - корпус; 7 -загрузочный бункер; 8 - заслонка; 9 -загрузочная горловина; 10 - выгрузная горловина; 11 - вентилятор; 12 - всасывающий трубопровод Рисунок 1 - Конструктивно-технологические схемы дробильных устройств молотковых дробилок с сегментным решетом
3. Качество готового продукта оценивали по модулю помола, как альтернативу степени измельчения.
4. Значение окружной скорости молотков уМ приняли равным 75 м/с.
5. Значение максимального радиального зазора 5"тах приняли равным 15 мм, как среднего из диапазона зазоров между концами молотков и ситовой поверхностью, часто исследуемых в научных работах.
6. Эксперименты проводили с решетами, диаметр отверстий которых составлял йОТВ, - 3,6 мм; 5 мм и 7 мм, при диаметре ротора
по концам молотков Вб = 0,5 м, ширине рабочей камеры Ь = 90 мм, количестве осей подвеса молотков 3 = 6 и осевой самотечной подаче материала.
В результате исследований были получены графические зависимости затрат энергии на измельчение ЫИЗМ, кВтч, и модуля помола М, мм, от подачи материала Q, кг/ч, (рисунки 2, 3).
Анализ графиков зависимости затрат энергии на измельчение от подачи материала позволяет выделить для решет с диаметром отверстий 7 мм (рисунок 2, а) и 5 мм (рисунок 2, б) две характерные точки, где работа дробилки с цилиндрическим и сегментным исполнением решет имеют одинаковые показатели:
- для решет с диаметром отверстий 7 мм точка 1 при Q = 1100 кг/ч и ЫИЗМ. = 3,28 кВтч; точка 2 при Q = 2235 кг/ч и ЫИЗМ. = 10,53 кВтч;
- для решет с диаметром отверстий 5 мм точка 1 при Q = 1100 кг/ч и ЫИЗМ. = 7,5 кВтч; точка 2 при Q = 1278 кг/ч и ЫИЗМ. = 12,8 кВтч.
Указанные точки позволяют выделить на графиках три условные зоны, характеризующие эффективность работы усовершенствованной молотковой дробилки по затратам энергии:
- I зона - зона условно эффективной работы, т. к. затраты энергии на измельчение продукта в усовершенствованном варианте ниже, чем в базовом, это наблюдается при малой подаче материала в дробильную камеру, а следовательно заведомо неэффективном использовании машины.
- II зона - зона неэффективной работы, т. к. затраты энергии на измельчение продукта в усовершенствованном варианте выше, чем в базовом;
- III зона - зона эффективной работы, так как затраты энергии на измельчение продукта при высоких показателях производительности в усовершенствованном варианте ниже, чем в базовом.
"Г £___ /- _ZL -Л-f V 1, «■ 2 Ж Ж"' fr Л г 3 Г 3iEEi: 3 j: h ■ Г
/ fr
900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500
а
1
1
/
_L -
"Т
А
/ А
/ и
Л к
1 /
7 •
/
900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 » сегментное решето -¿г- цилиндрическое решето иг^4
б
а - диаметр сит 7 мм; б - диаметр сит 5 мм Рисунок 2 - Зависимость затрат энергии на измельчение ЛИЗМ., кВтч, от подачи материала Q, кг/ч
Исследования помольных характеристик готового продукта дали следующие результаты (рисунок 3).
Так для решет с диаметром отверстий 7 мм при подаче материала 2235 кг/ч (зона III (рисунок 2, а)) модуль помола составил 2,27 мм. Данная величина подачи оказалась максимально возможной и дальнейшее её увеличение приводило к остановке машины. При использовании сегментного решета устойчивая работа молотковой дробилки наблюдалась до 2350 кг/ч. при этом модуль помола составил 2,06 мм (рисунок 3, а).
Аналогично для решет с диаметром отверстий 5 мм граничная величина подачи составила 1360 кг/ч, модуль помола 2,2 мм. При сегментном решете максимально возможная подача составила 2100 кг/ч, модуль помола составил 1,48 мм (рисунок 3,
б).
-сегментное решето
б
а - диаметр сит 7 мм; б - диаметр сит 5 мм Рисунок 3 - Зависимость модуля помола М, мм, от подачи материала Q, кг/ч
Следует указать, что при использовании решета с диаметром отверстий 7 мм в первом варианте помольная характеристика готового продукта при максимально возможной подаче не отвечала требованиям ГОСТ 9268-90, согласно которому для взрослого поголовья крупного рогатого скота массовая доля остатка на сите с отверстиями диаметром 3 мм допускается до 25%, так как содержание в дерти частиц более 3 мм при подаче 2235 кг/ч составляла более 25%. Дерть, полученная при использовании
сегментного решета, содержала эти же частицы до 23,68%, что находится в пределах нормы. Пылевидных частиц в первом случае содержалось в среднем до 4,57%, во втором - до 3,07%.
При установке решет с диаметром отверстий 5 мм при различных величинах подачи был получен материал со следующими помольными характеристиками:
- в базовом варианте установки решет содержание в дерти частиц более 3 мм составила до 20%, пылевидной фракции до 14,76%, переход в завальный режим при Q1 > 1360 кг/ч;
- в усовершенствованном варианте установки решет содержание в дерти частиц более 3 мм составило до 7,48%, пылевидной фракции до 6,98%, переход в завальный режим при Q2 > 2150 кг/ч.
Результаты сравнительных исследований работы молотковой дробилки с циллиндрическим и сегментным исполнением решет позволили выявить следующие положительные качества усовершенствованной конструкции решета:
- сегментное исполнение решета с диаметром отверстий от 5 до 7 мм позволяет обеспечить более качественный выход готового продукта при высоких величинах подачи материала;
- при изменении подачи материала дробилка с сегментным исполнением решета имеет более плавный характер изменения энергетических показателей и показателей помольной характеристики готового продукта, что особенно важно для измельчителей с нестабилизированной подачей материала таких, например, как дробилок с пневмозагрузкой-выгрузкой;
- использование сегментного решета позволяет получать готовый продукт с более выровненным гранулометрическим составом.
Список литературы
1. Зверев СВ. Производство комбикормов непосредственно в хозяйствах // Техника и оборудование для села. 2000. №5. С. 13-16.
2. Коротчиков П.Х. Новое оборудование для переработки фуражного зерна в хозяйствах // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996. №3. С. 8-9.
3. Коношин И.В. Молотковая дробилка. / Коношин И.В., Звеков А.В. / Патент на изобретение РФ 2287371 - №2005109616/03; Заявлен 04.04.2004, Опубл. 20.11.2006, Бюл. №32.
4. Глебов Л.А. Повышение эффективности измельчителя компонентов комбикормов / Л.А. Глебов. - М.: 1ЩИИТЭИ Минзага СССР, 1984. - 28с.
УДК 629.114.401
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ.
Зайцев С.А. ст. преп., Измалков А.А. студент.
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», 302019 г. Орел, ул. Ген. Родина, д. 69, кафедра «Надежность и ремонт машин» тел. (4862) 43-19-79, E-mail: serjtft@mail.ru
Качество, цена, конкурентоспособность ,интегральный метод, изделие.
Quality, price competitiveness, the integral method, the product.
В данной статье рассмотрено применение интегрального метода оценки качества изделий на примере зарубежных легковых автомобилей.
This article deals with the application of an integrated method of assessing the quality of products on the example of foreign cars.
Конкурентоспособность товара формируется двумя категориями — ценой и качеством. Хотя на этот счет есть и другие мнения. Так, в первом случае конкурентоспособность товара предлагается характеризовать четырьмя комплексными показателями I уровня: качеством, ценой, затратами у потребителя и качеством сервиса. Известно, что затраты у потребителя являются свойством экономичности изделия, а набор свойств определяет его качество. Следовательно, затраты в эксплуатации являются показателями качества изделия и нет необходимости выделять их в отдельную группу. Качество сервиса не является непосредственно свойством объекта, так как оно не может существовать в отрыве от товара. Если нет товара, не может быть и речи о его сервисе. Сервис сопровождает товар при эксплуатации, является как бы его
