CC BY
0
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СМЕСИТЕЛЯ ДЛЯ КОМБИКОРМОВЫХ ЦЕХОВ Коняев Николай Васильевич, к.т.н., доцент Коняева Наталья Ивановна, магистрант Коняева Ольга Николаевна, студент
Курский государственный аграрный университет имени И.И. Иванова,
г.Курск, Россия
В статье рассматриваются конструкции смесителей зерновых компонентов. Приведена технологическая схема проектируемого вертикального двухшнекового смесителя.
Ключевые слова: комбикорм, корпус, привод, заслонка, энергозатраты, шнек, компонент, смеситель, бункер.
В настоящее время введены санкции и остро встал вопрос «импортоза-мещения» поставляемой из-за рубежа продукции животноводства. Решение этого вопроса состоит в том, что необходимо увеличить выпуск собственной продукции животноводства, который зависит от многих факторов, среди которых решающее значение имеет прочная кормовая база и качество рационов кормления, определяемое наличие в них комбикорма. Комбикорм является основным компонентом в рационе питания сельскохозяйственных животных. Получение комбикормовых смесей связано с рядом основных технологических операций: транспортировка, измельчение, дозирование, смешивание, выгрузка [1,2,3]. В настоящее время в сельскохозяйственном производстве остро стоит вопрос повышения энергосбережения и энергоэффективности. С учетом этого в настоящее время проектируются различные линии и цеха получения комбикормов, которые оснащаются современным производительным и энергоэффективным оборудованием [4,5,6]. Одной из ответственных операций, от которой зависит качество, и однородность комбикорма является смешивание. Смешиванием - это процесс перемешивания нескольких материалов, в результате которого они перемещаются, и в результате образуется конечный продукт, где исходные материалы, компоненты, равномерно распределены по его объему. Для смешивания компонентов в линиях по производству комбикормов используются устройства, называемые смесителями.
К смесителям предъявляются следующие требования: обеспечить заданную производительность; обеспечить требуемую однородность конечного продукта; не оказывать отрицательного воздействия на людей, компоненты и окружающую среду; иметь устройства контроля и защиты; конструкция должна быть технологична и иметь хороший дизайн.
В настоящее время процессу смешивания и конструкциям смесителей посвящено много работ [7, 8]. Одним из распространенных типов конструкций, относящихся к смесителям непрерывного действия, относятся ма-
шины с горизонтальным расположением рабочих органов. На рисунке 1 показан технологический процесс работы такого смесителя.
компоненты
комбикорм
1-привод; 2-корпус; 3-шнек; 4-лента Рисунок 1- Схема шнеково-ленточного смесителя
Сам смеситель состоит из корпуса, приемного бункера и выгрузной горловины. Рабочим органом служит шнек или ленточная спираль. Привод осуществляется через механическую передачу от электродвигателя. При работе смесителя, зерновые компоненты попадают в приемный бункер, откуда перемещаются на рабочий орган, шнек или спираль, где они перемещаются с одновременным перемешиванием к месту выгрузки. Для усиления эффекта смешивания над шнеком, на корпусе может закрепляться винтовая спираль. Основным недостатком модели этого смесителя являются, то, что для качественного полного перемешивания, длина рабочей части должна иметь значительную длину.
Помимо горизонтальных смесителей есть конструкции вертикальных смесителей, где в качестве рабочего органа используется шнек с планетарным приводом. Технологическая схема и общий вид такого смесителя показан на рисунке 2.
Конструкция такого смесителя состоит из корпуса с приемником компонентов, выгрузного патрубка и рабочего органа-шнека. Шнек располагается внутри корпуса и установлен параллельно его образующей. В нижней части он опирается на подшипниковый узел с карданной крестовиной, а в верхней соединен через подшипниковый узел с водилом. Привод шнек получает от электродвигателя через водило. При работе смесителя, зерновые компоненты через приемный патрубок попадают внутрь корпуса, где перемешиваются шнеком, который одновременно вращается вокруг своей оси и движется по круговой траектории внутри корпуса. Благодаря двойному движению шнека данный смеситель периодического действия, позволяет более качественно смешивать компоненты. Основной недостаток данного типа смесителей - это сложность конструкции.
компоненты
4-водило; 5-привод; 6-приемный патрубок; 7-корпус;
8-выгрузной патрубок
Рисунок 2 - Схема планетарного вертикального смесителя
Рисунок 3 - Технологическая схема смесителя с вертикальным шнеком
В последнее время на рынке появились смесители периодического действия с вертикальным шнековым рабочим органом [9]. Схема его устройства и работы показана на рисунке 3.
Смеситель имеет бункер, внутри которого установлен шнек. Имеется привод шнека и система очистки воздуха. Шнек находится в кожухе, имеющего в нижней части окна для забора перемешиваемых компонентов. В нижней части бункера имеется люк для выгрузки комбикорма. Во время работы компоненты по отдельности поступают в бункер и после загрузки последнего из них включается в работу вертикально расположенный шнек. По утверждению авторов, после пятнадцати минут работы шнека получается комбикорм, показатель равномерности у которого достигает 95%. К сожалению, практика эксплуатации показала, что это далеко не так. При наличии внутреннего кожуха шнек слабо перемешивает компоненты.
Мы предлагаем смеситель двухшнековый без внутреннего кожуха [10]. Его технологическая схема показана на рисунке 4. Отличительной особенностью конструкции является то, что внутри бункера 1 имеются два вертикально расположенных шнека 2. По конструкции они одинаковы, но имеют разный шаг витков. Такой конструктивный подход обеспечит очень быстрое и эффективное перемешивание зерновых компонентов. Причем степень однородности полученного материала (комбикорма) достигает бо-
1-бункер; 2-шнек; 3-электродвигатель; 4-привод; 5-патрубок выпуска комбикорма; 6-пылесборник; 7-подшипниковый узел
Рисунок 4 - Схема проектируемого смесителя
лее 95%.
Наши предположения подтверждаются тем, что скорость перемещения компонентов снизу вверх для каждого шнека будет разной. При этом создаются условия относительного перемещения отдельных слоев, находящихся в бункере компонентов, что повышает интенсивность их перемешивания и получения за меньшее время высокой степени однородности [11].
Список литературы
1. Сараев И.Ф., Коняев Н.В. К вопросу о разработке многокомпонентного дозатора // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 3. С. 7779.
2. Трубников В.Н., Коняев Н.В., Попов А.И., Блинков Б.С. Дробилка малой энергоемкости // В сборнике: Оптимизация электротехнологий в АПК. Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. 2016. С. 66-71.
3. Коняев Н.В., Скворцов А. С. Проектирование энергосберегающего оборудования для комбикормового производства // Региональный вестник. 2018. № 4 (13). С. 13-15.
4. Коняев Н.В., Скворцов А.С., Бурлаков С.Н., Назаренко Ю.В. К производству комбикорма // В сборнике: Проблемы электрификации сельского хозяйства. Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции. 2018. С. 21-26.
5. Ивахненко Р.В., Степашов Р.В., Коняев Н.В. Цех комбикорма для крестьянско-фермерских хозяйств // В сборнике: Молодежь и наука: Шаг к успеху. сборник научых статей 3-й Всероссийской научной конференции перспективных разработок молодых ученых : в 5 т.. 2019. С. 209-212.
6. Коняев Н.В., Назаренко Ю.В., Исмаилов А.И. К разработке линии производства комбикорма // В сборнике: Научно-прикладные аспекты производства, переработки и ветеринарно-санитарного контроля сельскохозяйственной продукции. Сборник научных трудов по материалам Национальной научно-практической конференции с международным участием. 2019. С. 102-106.
7. Коняев Н. В., Трубников В. Н. К разработке линии производства комбикорма // В сборнике: Инновации в научно-техническом обеспечении агропромышленного комплекса России. Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. 2020. С. 158-162.
8. Коняев Н.В., Скворцов А.С., Бурлаков С.Н. Модернизация смесителя для комбикормового производства // В сборнике: Агропромышленный комплекс: контуры будущего. Материалы IX Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2018. С. 217-220.
9. Сараев И.Ф., Коняев Н.В., Трубников В.Н. Смеситель компонентов комбикорма // Патент на полезную модель ЯИ 144008 Ш, 10.08.2014. Заявка № 2014115045/13 от 15.04.2014.
10. Коняев Н.В., Иваницкий И.С. Разработка конструкции смесителя // В сборнике: За нами будущее: взгляд молодых ученых на инновационное развитие общества. Сборник научных статей Всероссийской молодежной научной конференции, в 4Пх томах . Отв. ред. Горохов А.А., Курск, 2020. С. 142-146.
11. Сараев И.Ф., Коняев Н.В., Трубников В.Н. Смеситель компонентов комбикорма // Патент на полезную модель ЯИ 156133 И1, 27.10.2015. Заявка № 2015100561/05 от 12.01.2015.
12. К обзору способов восстановления изношенных органов почвообрабатывающих машин/ Коняева Н.И., Коняев Н.В.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 1 (46). С. 60-65.
13. Универсальная система освещения/ Коняев Н.В., Долженков Ю.Ю.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 2 (47). С. 95-102.
14. К обзору осветительных установок для животноводческих помещений/ Коняев Н.В., Назаренко Ю.В.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 1 (46). С. 53-60.
15. К вопросу о разработке многокомпонентного дозатора/ Сараев И.Ф., Коняев Н.В.// Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 3. С. 77-79.
16. Тарельчатый многокомпонентный дозатор/ Сараев И.Ф., Коняев Н.В.// Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 1. С. 119-122.
17. Обоснование системы освещения для птичника/ Коняев Н.В., Назаренко Ю.В., Коняева Н.И., Кошелев А.С., Кащенко С .В.// Региональный вестник. 2017. № 2 (7). С. 913.
Konyaev Nikolay Vasilyevich, Cand.Tech.Sci., associate professor Konyaeva Natalia Ivanovna, student Konyaeva Olga Nikolaevna, student
Kursk State Agrarian University named after I.I. Ivanov, Kursk, Russia DESIGN OF A MIXER FOR FEED MILLS
Abstract. The article discusses the designs of grain components mixers. The technological scheme of the projected vertical twin-screw mixer is given.
Keywords: compound feed, body, drive, damper, energy consumption, auger, component, mixer, hopper.
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ Серебровский Вадим Владимирович, д.т.н., профессор Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия (e-mail: olga.sernikova@mail.ru) Серникова Ольга Сергеевна, аспирант Калуцкий Евгений Сергеевич, к.т.н. (e-mail: kalutsky1990@mail.ru) Курский государственный аграрный университет, Россия
В статье рассмотрено влияние электроосажденных железных покрытий на механические свойства стальных деталей машин. Приведены экспериментальные данные влияния толщины покрытия на усталостную прочность.
Ключевые слова: электроосаждение, усталостная прочность, восстановление, гальванические покрытия
Механические свойства стали, определяемые однократным нагружени-ем, изменяются в зависимости от наличия покрытия, его толщины и способов определения характеристик. Показатели прочности ав; аизг; ттах, определяемые статистическими нагружениями, не зависят от наличия покрытия и его толщины, а показатели пластичности металла зависят [1,2,3]. Данные зависимости приведены в таблице 1.
