Научная статья на тему 'Результаты исследований рабочего процесса молотковых дробилок с принудительной подачей при производстве кормовой добавки из древесных материалов для сельскохозяйственных животных'

Результаты исследований рабочего процесса молотковых дробилок с принудительной подачей при производстве кормовой добавки из древесных материалов для сельскохозяйственных животных Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
9
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник НГИЭИ
ВАК
Ключевые слова
гранулометрический состав / древесная мука / измельчение / молотковая дробилка / рассев / granulometric composition / wood flour / grinding / hammer crusher / sieving

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Шкилев Н. П.

Введение. Древесные материалы широко используются во всех сферах жизни человека. Как показали наши исследования, они могут быть применимы также в качестве кормового компонента в рационе сельскохозяйственных животных. Так, например, при добавлении 2 % древесной муки, произведенной из хвойных пород, в зерновую патоку наблюдается увеличение содержания жира на 10 %. Анализ ситуации показал, что вопрос эффективного производства древесной муки остается открытым, особенно с точки зрения использования ее в качестве кормовой добавки. Нами разработана линия для производства древесной муки, включающая молотковые дробилки с принудительной подачей. Материалы и методы. Исследования проведены на базе АСТ-Регион Нижегородской области в составе экспериментальной линии производства древесной муки. Во время проведения исследований использовалась различная регистрирующая и измерительная аппаратура, в частности токоизмерительные клещи Mastech MS2203, лабораторный рассев с виброприводом, лабораторные весы ВК-300.01. При определении характеристик исходного материала и готового продукта руководствовались рекомендациями. Гранулометрический состав определялся лабораторным рассевом с использованием набора сит. Результаты и обсуждение. Гранулометрический состав муки, полученной на первой ступени измельчения как при dp = 1 мм, так и при dp = 2 мм, сопоставим между собой. Основная масса продукта находится на сетках с размерами от 0,355 до 1 мм и составляет 75…87 %. При измельчении муки после первой ступени на второй в дробилке ДМ-М-7,5 наблюдается повышение степени измельчения, основная масса муки находится на сетках с отверстиями 0,25…0,5 мм и составляет 83,7 %. Заключение. Предложенная линия по измельчению древесных материалов позволяет получить древесную муку с заданными параметрами с производительностью 21 кг/ч. Для получения муки, предназначенной для кормовых целей в обогащенных каротином жидких кормовых смесях, дробилок недостаточно и необходимо применение рассеивающих сит.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Шкилев Н. П.

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

Results of studies of the working process of hammer crushers with forced feeding in the production of feed additives from wood materials for farm animals

Introduction. Wood materials are widely used in all spheres of human life. As our research has shown, they can also be used as a feed component in the diet of farm animals. For example, when adding 2 % of wood flour produced from conifers to grain molasses, there is an increase in fat content by 10 %. The analysis of the situation showed that the issue of efficient production of wood flour remains open, especially from the point of view of its use as a feed additive. We have developed a line for the production of wood flour, including hammer crushers with forced feeding. Materials and methods. Studies of their work were carried out on the basis of the AST-Region of the Nizhny Novgorod region as part of an experimental wood flour production line. During the research, various recording and measuring equipment was used, in particular Mastech MS2203 current measuring pliers, laboratory sieving with vibration drive, laboratory scales VK-300.01. When determining the characteristics of the source material and the finished product, recommendations were followed. The granulometric composition was determined by laboratory sieving using a set of sieves. Results and discussion. The granulometric composition of the flour obtained at the first stage of grinding at both dp = 1 mm and dp = 2 mm is comparable to each other. The bulk of the product is on grids with sizes from 0.355 to 1 mm and is 75... 87 %. When grinding flour after the first stage on the second in the crusher DM-M-7.5, an increase in the degree of grinding is observed, the bulk of the flour is on grids with holes 0.25…0.5 mm and is 83.7 %. Conclusion. The proposed line for grinding wood materials makes it possible to obtain wood flour with specified parameters with a capacity of 21 kg/h. To obtain flour intended for feed purposes in carotene-enriched liquid feed mixtures, crushers are not enough and the use of dispersing sieves is necessary.

Текст научной работы на тему «Результаты исследований рабочего процесса молотковых дробилок с принудительной подачей при производстве кормовой добавки из древесных материалов для сельскохозяйственных животных»

XXXXXXXXXXX технологии, машины и оборудование

VWWVV^^^^ ППЯ АГРППРПММШПРННПЮ 1СПМППРКГД W^WWWVW

Научная статья УДК 631.3

DOI: 10.24412/2227-9407-2023-11-7-17

Результаты исследований рабочего процесса молотковых дробилок с принудительной подачей при производстве кормовой добавки из древесных материалов для сельскохозяйственных животных

Сергей Юрьевич Булатов113, Владимир Николаевич Нечаев2, Александр Георгиевич Сергеев3, Николай Павлович Шкилев4

12 4Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино, Россия 3 ООО «Доза-Агро», Нижний Новгород, Россия

1 bulatov_sergey_urevich@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9099-0447

2 nechaev-v@list.ru, https://orcid.org/0000-0002-7566-6013

3 office@dozaagro. т, https://orcid. org/0000-0003-0466-9003

4 ngiei-126@mail. т

Введение. Древесные материалы широко используются во всех сферах жизни человека. Как показали наши исследования, они могут быть применимы также в качестве кормового компонента в рационе сельскохозяйственных животных. Так, например, при добавлении 2 % древесной муки, произведенной из хвойных пород, в зерновую патоку наблюдается увеличение содержания жира на 10 %. Анализ ситуации показал, что вопрос эффективного производства древесной муки остается открытым, особенно с точки зрения использования ее в качестве кормовой добавки. Нами разработана линия для производства древесной муки, включающая молотковые дробилки с принудительной подачей.

Материалы и методы. Исследования проведены на базе АСТ-Регион Нижегородской области в составе экспериментальной линии производства древесной муки. Во время проведения исследований использовалась различная регистрирующая и измерительная аппаратура, в частности токоизмерительные клещи Mastech MS2203, лабораторный рассев с виброприводом, лабораторные весы ВК-300.01. При определении характеристик исходного материала и готового продукта руководствовались рекомендациями. Гранулометрический состав определялся лабораторным рассевом с использованием набора сит.

Результаты и обсуждение. Гранулометрический состав муки, полученной на первой ступени измельчения как при dp = 1 мм, так и при dp = 2 мм, сопоставим между собой. Основная масса продукта находится на сетках с размерами от 0,355 до 1 мм и составляет 75...87 %. При измельчении муки после первой ступени на второй в дробилке ДМ-М-7,5 наблюдается повышение степени измельчения, основная масса муки находится на сетках с отверстиями 0,25 .0,5 мм и составляет 83,7 %.

Заключение. Предложенная линия по измельчению древесных материалов позволяет получить древесную муку с заданными параметрами с производительностью 21 кг/ч. Для получения муки, предназначенной для кормовых целей в обогащенных каротином жидких кормовых смесях, дробилок недостаточно и необходимо применение рассеивающих сит.

4.3.1 ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Аннотация

© Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Шкилев Н. П., 2023

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.

Вестник НГИЭИ. 2023. № 11 (150). C. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2023. № 11 (150). P. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print)

ТРГНМП! fiGIFS MATHINFS AND mif/PAfFjVTVWWVWWW

WVW^^WWV^^ FOR TUP ЛППП.1МПИЯТ1ИЛ I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW

run inn lwuujinirtl, ^итгьсл

Ключевые слова: гранулометрический состав, древесная мука, измельчение, молотковая дробилка, рассев

Для цитирования: Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Шкилев Н. П. Результаты исследований рабочего процесса молотковых дробилок с принудительной подачей при производстве кормовой добавки из древесных материалов для сельскохозяйственных животных // Вестник НГИЭИ. 2023. № 11 (150). С. 7-17. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-11-7-17

Results of studies of the working process of hammer crushers with forced feeding in the production of feed additives from wood materials for farm animals

Sergey Yu.

Bulatov1B, Vladimir N. Nechaev2, Alexander G. Sergeev3, Nikolai P. Shkilev4

12 4 Nizhny Novgorod State Engineering and Economic University, Knyaginino, Russia

3 OOO «Doza-Agro», Nizhny Novgorod, Russia

1 bulatov_sergey_urevich@mail.ru13, https://orcid.org/0000-0001-9099-0447 2nechaev-v@list.ru, https://orcid.org/0000-0002-7566-6013 3office@dozaagro.ru, https://orcid.org/0000-0003-0466-9003

4 ngiei-126@mail.ru

Abstract

Introduction. Wood materials are widely used in all spheres of human life. As our research has shown, they can also be used as a feed component in the diet of farm animals. For example, when adding 2 % of wood flour produced from conifers to grain molasses, there is an increase in fat content by 10 %. The analysis of the situation showed that the issue of efficient production of wood flour remains open, especially from the point of view of its use as a feed additive. We have developed a line for the production of wood flour, including hammer crushers with forced feeding. Materials and methods. Studies of their work were carried out on the basis of the AST-Region of the Nizhny Novgorod region as part of an experimental wood flour production line. During the research, various recording and measuring equipment was used, in particular Mastech MS2203 current measuring pliers, laboratory sieving with vibration drive, laboratory scales VK-300.01. When determining the characteristics of the source material and the finished product, recommendations were followed. The granulometric composition was determined by laboratory sieving using a set of sieves.

Results and discussion. The granulometric composition of the flour obtained at the first stage of grinding at both dp = 1 mm and dp = 2 mm is comparable to each other. The bulk of the product is on grids with sizes from 0.355 to 1 mm and is 75... 87 %. When grinding flour after the first stage on the second in the crusher DM-M-7.5, an increase in the degree of grinding is observed, the bulk of the flour is on grids with holes 0.25...0.5 mm and is 83.7 %. Conclusion. The proposed line for grinding wood materials makes it possible to obtain wood flour with specified parameters with a capacity of 21 kg/h. To obtain flour intended for feed purposes in carotene-enriched liquid feed mixtures, crushers are not enough and the use of dispersing sieves is necessary.

Keywords: granulometric composition, wood flour, grinding, hammer crusher, sieving

For citation: Bulatov S. Yu., Nechaev V. N., Sergeev A. G., Shkilev N. P. Results of studies of the working process of hammer crushers with forced feeding in the production of feed additives from wood materials for farm animals // Bulletin NGIEI. 2013. № 11 (150). P. 7-17. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-11-7-17

Введение

Древесные материалы широко используются во всех сферах жизни человека. Как показали наши исследования, они могут быть применимы также в качестве кормового компонента в рационе сельско-

хозяйственных животных. Так, например, при добавлении 2 % древесной муки, произведенной из хвойных пород, в зерновую патоку наблюдается увеличение содержания жира на 10 % [1]. Но для этого необходимо провести тонкое измельчение

технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]

древесных материалов. В случае переработки мелких древесных отходов, таких как опил, для получения тонкого помола при производстве топливных гранул достаточно часто производственниками применяется измельчение в одну стадию с помощью традиционных молотковых дробилок с маленьким диаметром отверстий решета, как с пневматической, так и принудительной подачей материала [2]. Рабочий процесс таких дробилок широко изучен, и применяются они в большей степени в сельском хозяйстве. Показатели работы молотковых дробилок, такие как производительность, качество измельчения и энергопотребление, зависят от входных параметров: размеров ротора, вентилятора и молотков, количества молотков и лопаток вентилятора, их формы и расположения, живого сечения решета, диаметра отверстий решета, частоты вращения ротора и вентилятора, расстояния между молотками, расстояния между концами молотков и решета, диаметров загрузочной и выгрузной горловин [3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10]. Однако если при измельчении зерна необходимо исключить его переизмельчение, то в случае производства древесной муки в задачи входит получение как можно большего количества пылевидной фракции. Для этого производителями оборудования предлагается применять двухступенчатое измельчение. Это может быть сочетание молотковых дробилок с механической и пневматической подачей. В молотковых дробилках с механической подачей осуществляется предварительное измельчение кусков до фракции длиной 20 мм. Далее эта фракция через бункер-накопитель поступает на доизмельчение в дробилку с пневматической подачей [11].

В силу физико-механических и аэродинамических особенностей древесины невозможно ее полноценное измельчение в традиционных молотковых дробилках без их доработки. В существующих дробилках наблюдается большой недостаток -незначительный выход мелкой фракции при производстве именно древесной муки. Поэтому традиционные молотковые дробилки дорабатываются, например, установкой вихревых камер, которые способствуют снижению скорости движения частиц или смене направления их траектории [12].

Среди зарубежных исследователей по измельчению древесных материалов наиболее известны работы Gard Timmerfors J., Hartsough B., Jonsson L. J., Marchi E., Sjolund T., Spinelli R.,

Visser R. J. M. [13; 14; 15; 16]. Среди российских исследователей можно выделить работы Н. Ф. Баранова [17], М. А. Зырянова, С. О. Медведева, И. Г. Миляева, Е. А. Семененко, А. П. Мохирева, А. Н. Давыденко, Е. В. Булаева [18; 19], А. О. Германович [20] и др.

Таким образом, вопрос эффективного производства древесной муки остается открытым, особенно с точки зрения использования ее в качестве кормовой добавки в корма сельскохозяйственных животных. Нами совместно с ООО «Доза-Агро» разработана линия для производства древесной муки, включающая молотковые дробилки с принудительной подачей. Целью данной работы является оценка работы молотковых дробилок с принудительной подачей материала при приготовлении кормовой добавки из древесных материалов сельскохозяйственным животным.

Материалы и методы

Исследования проведены на базе АСТ-Регион Нижегородской области. На заводе создана экспериментальная линия производства древесной муки, предусматривающая многоступенчатость процесса. В состав линии входит оборудование, которое по функциональному признаку можно разделить на три группы (рисунок 1): во-первых, молотковые дробилки 2 и 5, отвечающие за измельчение стружки (опила), во-вторых, вибрационные сита 4, 6, разделяющие продукт по фракциям, и, в-третьих, это система накопления и подачи, выполненная в виде шнековых транспортеров и бункеров 1, 3.

На первой ступени измельчения размещена молотковая дробилка серии ДМ-М с установленной мощностью электродвигателя 11 кВт, на второй ступени - дробилка той же серии с мощностью электродвигателя на 7,5 кВт (рисунок 2, а, б). Для обеспечения бесперебойной гравитационной подачи легкого и объемного материала в камеру измельчения на крышках дробилок смонтированы загрузочные бункеры с шарнирными очистителями. Молотковый ротор (рисунок 2, г) дробилок имеет по четыре оси подвеса с тремя заостренными молотками прямоугольной формы на каждой оси. В качестве регулятора крупности измельчения по периферии молоткового ротора устанавливаются пробивные сита с диаметрами отверстий от 2 до 1 мм. Окружная скорость по концам молотков в первой и во второй ступенях измельчения при частоте вращения ротора 2910 мин-1 имеет значение 85 м/с.

XXXXXXXXXXXX technologies, machines and equipment XXXXXXXXXXXX

; for the agro-industrial complex XXXXXXXXXXXXXX

Рис. 1. Схема размещения оборудования в линии производства древесной муки: 1 - бункер-накопитель; 2 - дробилка молотковая ДМ-М-11; 3 - шнековый транспортер ТШ-150; 4 - вибрационное сито СВ-900-2; 5 - дробилка молотковая ДМ-М-7,5; 6 - вибрационное сито СВ-900-2 Fig. 1. Layout of equipment in the wood flour production line: 1 - storage hopper; 2 - hammer crusher DM-M-11; 3 - screw conveyor TSH-150; 4 - vibrating sieve SV-900-2; 5 - hammer crusher DM-M-7.5; 6 - vibrating sieve SV-900-2 Источник: схема разработана авторами на основании технологии измельчения древесных материалов

г д е

Рис. 2. Общий вид установки: а - линии производства древесной муки; б - молотковая дробилка серии ДМ-М; в - вибрационное сито СВ-900-2; г - камера измельчения дробилки (на первом этапе исследований установлены кольца с гладкими боковыми поверхностями); д - вибрационное сито со снятой крышкой; е - бункер и шнек ТШ-150 Fig. 2. General view of the installation: a - wood flour production lines; b - hammer crusher of the DM-M series; c - vibrating sieve SV-900-2; d - crushing chamber of the crusher (rings with smooth side surfaces are installed at the first stage of the research); e - vibrating sieve with removed lid; f- hopper and screw TSH-150 Источник: фотографии получены авторами в ходе экспериментов

технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]

Вибрационные сита СВ-900-2 (рисунок 2, в, д) имеют ярусное строение по два сита в корпусе диаметром 900 мм. Размеры сит устанавливаются в зависимости от необходимости получения муки заданной марки.

Равномерная подача материала в зону измельчения и рассева по фракциям обеспечивается шнеко-выми питателями ТШ-150, простота конструкции и надежность которых находит широкое применение на производстве. Геометрические оси шнеков имеют угол наклона 40° относительно горизонта. Во время исследований подача материала в дробилку ДМ-М-11 соответствовала значению 138,6 кг/ч, а в дробилку ДМ-М-7,5 - 21 кг/ч, что соответствует среднему значению производительности согласно ранее представленной классификации шнековых питателей.

Принцип работы линии заключается в следующем. В режиме «ручного управления» включается привод дробилки ДМ-М-11. После выхода частоты вращения молоткового ротора дробилки на номинальные обороты в работу включаются шнековые транспортеры и осуществляется подача материала

(стружки, опила) на измельчение. После многократного взаимодействия материала с ударными нагрузками молотков, отбрасывающих его на сита, и кольца камеры измельчения происходит процесс уменьшения размеров частиц и их проход сквозь отверстия решета. Далее измельченная масса поступает в бункер-накопитель, из которого шнеком подается для рассева на вибрационное сито СВ-900-2. Сход недоизмельченной фракции осуществляется с верхнего сита, которая поступает на повторное измельчение в дробилку ДМ-М-11. Проход через верхнее сито подается на вторую ступень измельчения дробилкой ДМ-М-7,5 и далее на второй ступени процесс повторяется.

Во время проведения исследований использовалась различная регистрирующая и измерительная аппаратура, в частности для фиксации потребляемой мощности - токоизмерительные клещи Mastech MS2203 (рисунок 3, а), лабораторный рассев с виброприводом (рисунок 3, б), для определения массы проб и остатков на ситах - лабораторные весы ВК-300.01 (рисунок 3, в).

а б в

Рис. 3. Общий вид приборов: а - токовые клещи Mastech MS2203;

б - вибропривод с набором сит; в - лабораторные весы Fig. 3. General view of the devices: a - Mastech MS2203 current pliers;

b - vibration drive with a set of sieves; c - laboratory scales Источник: фотографии получены авторами в ходе экспериментов

При определении характеристик исходного материала и готового продукта руководствовались рекомендациями ГОСТ 5244-79 «Стружка древесная. Технические условия» и ГОСТ 16361-87 «Мука древесная. Технические условия», а также технологией получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей [1].

Определены исходные размеры не менее тридцати отобранных образцов стружки хвойных пород древесины: длина l от 10 до 30 мм, ширина Ь до 18 мм, толщина 3 от 0,1 до 1,1 мм, а также ее угол естественного откоса а = 54° и насыпная плотность 50 кг/м3 при влажности 6 %.

XXXXXXXXXXXX technologies, machines and equipment XXXXXXXXXXXX

; for the agro-industrial complex XXXXXXXXXXXXXX

Гранулометрический состав измельченной стружки определялся на лабораторном рассеве с использованием набора сит с размерами ячеек в мм: 2; 1,4; 1; 0,8; 0,5; 0,355; 0,25; 0,2; 0,18 и дно.

Регистрация опытных данных проводилась в трехкратной повторности, по которым вычислялось среднее арифметическое значение.

Результаты и обсуждение На первом этапе исследований проведена энергетическая и количественная оценка молотковых дробилок ДМ-М-11 и ДМ-М-7,5 по показателям их энергоемкости и пропускной способности.

Если рассматривать значения потребляемой мощности во время измельчения в абсолютных показателях (рисунок 4), можно отметить, что мини-

мальные значения 3,79 кВт соответствуют ДМ-М-11 с размерами ячеек установленного решета 2 мм. Однако при замене решета меньшим «живым» сечением, соответствующим размеру ячеек 1 мм, показатели резко возрастают примерно в четыре раза до 13,9 кВт. Это обусловлено более длительным нахождением материала в дробильной камере, что в принципе позволяет получить на выходе более тонкий помол. На второй ступени измельчения дробилкой ДМ-М-7,5 с размерами ячеек решета 1 мм значение составляет 4,62 кВт. Видно, что данный показатель меньше, чем на ДМ-М-11 с = 1 мм. Так как на доизмельчение поступает проход через сито 1,2 мм, подача которого в семь раз меньше.

15

Р, кВ 10

13,9

■ 3,79 ■ 4,62

■ ДМ-М-11. dp = 1мм ■ ДМ-М-11, dp = 2мм ■ ДМ-М-7,5, dp = 1 мм

Рис. 4. Потребляемая мощность при различных настроечных параметрах Fig. 4. Power consumption at various tuning parameters Источник: разработано авторами на основании анализа результатов эксперимента

Если рассматривать в удельных энергозатратах как отношение величины потребляемой мощности на пропускную способность устройства, карти-

на несколько иная. Самые высокие значения удельных энергозатрат 0,22 кВт/кг зафиксированы у дробилки ДМ-М-7,5 (рисунок 5).

■ ДМ-М-11, dp = 1 мм ■ ДМ-М-11. dp = 2мм ■ ДМ-М-7,5, dp = I мм

Рис. 5. Удельная потребляемая мощность при различных настроечных параметрах

Fig. 5. Specific power consumption at various tuning parameters Источник: разработано авторами на основании анализа результатов эксперимента

технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]

Качественным показателем работы дробилок является количество остатка на ситах с заданным значением отверстий в соответствии с требованиями ГОСТ 16361-87 «Мука древесная. Технические условия».

Изначально уже в исходном сырье присутствует фракция менее 1 мм в размере 26,62 %. С уменьшением размеров отверстий сеток величина остатка на них снижается (рисунок 6).

После измельчения стружки при определенных настроечных параметрах распределение готового продукта может быть описано законом нормального распределения (рисунок 6). Причем гранулометрический состав муки, полученной на первой ступени измельчения как при dp = 1 мм, так и при dp = 2 мм, сопоставим между собой, из чего

можно сделать вывод о рациональности применения на первой ступени решет с диаметром отверстий 2 мм. Основная масса продукта находится на сетках с размерами от 0,355 до 1 мм и составляет 75.87 %. Необходимо отметить, что на первой ступени измельчения качество древесной муки не достигает необходимого значения.

При измельчении муки непосредственно после первой ступени на второй в дробилке ДМ-М-7,5 наблюдается существенное повышение степени измельчения, основная масса муки находится на сетках с отверстиями 0,25.0,5 мм и составляет 83,7 % (рисунок 6). В продукте также наблюдается наличие фракции размером свыше 1 мм, что недопустимо технологией приготовления обогащенных каротином жидких кормовых смесей.

I входное с ырье - ш- - ДМ-М-11, dp=l м м л- ДМ-М-11. dp=2mi

Рис. 6. Гранулометрическая характеристика древесной муки Fig. 6. Granulometric characteristics of wood flour Источник: разработано авторами на основании анализа результатов эксперимента

Из полученных результатов можно сделать вывод, чем меньше размер исходного материала, поступающего на измельчение, тем ниже производительность молотковой дробилки по продукту контрольного размера. Это обусловлено особенностями организации движения воздушно-продуктового слоя в камере измельчения. По нашим наблюдениям часть мелких частиц витает в камере измельчения, поднимаясь вверх, другая увлекается в движение за молотками, а последняя часть нали-

пает на рабочие органы дробилки. Обеспечить разрушающий удар по ним крайне трудоемко. Необходимо создать условия для затормаживания воздушно-продуктового слоя.

Как показал анализ гранулометрического состава, измельченный продукт, выходящий после дробилок, не соответствует требованиям для приготовления кормов с обогащенным каротином. Добиться заданных результатов возможно за счет использования рассеивающих сит. В целом разрабо-

Вестник НГИЭИ. 2023. № 11 (150). C. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2023. № 11 (150). P. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print)

ТРГНМП! fiGIFS MATHINFS AND mif/PAfFjVTVWWVWWW

WVW^^WWV^^ FOR TUP ЛППП.1МПИЯТ1ИЛ I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW

танная линия позволяет производить древесную муку с заданным гранулометрическим составом, однако производительность дробилок с принудительной подачей материала невелика и, следовательно, данную линию можно применять при небольших объемах производства.

Заключение

Предложенная линия по измельчению древесных материалов позволяет получить древесную муку с заданными параметрами с производительно-

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

стью 21 кг/ч. В целом анализ древесной муки, полученной после второй ступени измельчения, показал, что мука соответствует требованиям ГОСТ 16361-87 к марке муки 1250. Для получения древесной муки других марок необходимо применение рассевов с соответствующими ситами после дробилок. Для получения муки, предназначенной для кормовых целей, в обогащенных каротином жидких кормовых смесях дробилок недостаточно и необходимо применение рассеивающих сит.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Нечаев В. Н. Жидкие кормовые смеси на основе зерна ржи, древесной муки и хвойной лапки // Сельский механизатор. № 10. С. 20-21.

2. Власенко Д. А., Левченко Э. П. Влияние параметров подачи материала в рабочую зону молотковой дробилки на условия процесса соударения / Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. 2017. № 8 (51). С. 140-144.

3. Алексеев Г. В., Башева Е. П., Молдованов Д. В., Дмитриева А. П. Исследование измельчения пищевого сырья в молотковой дробилке с помощью цифровой модели // Вестник ВСГУТУ. 2019. № 1 (72). С. 29-35.

4. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Миронов К. Е. Определение оптимального положения загрузочного окна дробилки зерна ударно-отражательного действия // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2013. Т. 8. № 4 (30). С. 76-81.

5. Елисеев М. С., Загоруйко М. Г., Елисеев И. И., Рыбалкин Д. А. Разработка средств механизации по измельчению отходов переработки бакалейной группы сельскохозяйственной продукции // Аграрный научный журнал. 2016. № 4. С. 54-57.

6. Золотарев А. М., Труфанов В. В., Дружинин Р. А., Яровой М. Н. К обоснованию рациональных режимных параметров ударно-центробежной дробилки // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (56). С. 119-127.

7. Коношин И. В., Булавинцев Р. А., Волженцев А. В., Башкирев А. П. Экспериментально-теоретическое исследование работы молотковой дробилки // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 9. С. 198-204.

8. Коношин И. В., Звеков А. В. Повышение эффективности рабочего процесса молотковых дробилок закрытого типа // Агротехника и энергообеспечение. 2014. № 1 (1). С. 165-174.

9. Медведев О. Ю., Турубанов Н. В., Исупов А. Ю. Предварительные исследования рабочего процесса дробилки зерна открытого типа с выгрузным устройством // Advanced Science. 2017. № 3. С. 276-282.

10. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Миронов К. Е. Влияние конструктивно-технологических параметров дробилки зерна ударно-отражательного действия на ее энергетические показатели // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. 2014. Т. 3. С. 142-148.

11. Сундеев А. А., Баранов Ю. Н. А. с. № 1622001. Молотковая дробилка / Заявлено 21.02.89; Опубл. 23.01.91; Бюл. № 3.

12. Зыкин А. А. Патент на изобретение RU 2621567 C1. Молотковая дробилка / Заявл. 29.04.2016. Опубл. 06.06.2017. Бюл. № 16.

13. Gard Timmerfors J. Sjölund T., Jönsson L. J. New drum-chipping technology for a more uniform size distribution of wood chips // Holzforschung. 2020. V. 74 (2). P. 116-122.

14. Spinelli R., Marchi E. Trends and perspectives in the desing of mobile wood chippers // Croatian journal of forest engineering. 2021. V. 42 (1). doi.org/10.5552/crojfe.2021.787.

15. Spinelli R., Hartsough B. A survey of Italian chipping operations // Biomass and Bioenergy. 2001. V. 21 (6). P. 433-444.

XXXXXXXXXXX технологии, машины и оборудование XXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX для агропромышленного комплекса XXXXXXXXXXX

16. Spinelli R., Visser R. J. M. Analyzing and estimating delays in wood chipping operations // Biomass and Bi-oenergy. 2009. V. 33 (3). P. 429-433.

17. Баранов Н. Ф., Фуфачев В. С., Ступин И. В. Определение силы затягивания материала ножом руби-тельной машины // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016. №1 (50). С. 70-75.

18. Зырянов М. А., Медведев С. О., Миляева И. Г., Семененко Е. А. Компьютерное моделирование процесса работы мобильного деревоперерабатывающего оборудования в климатических условиях Крайнего Севера // Наука и бизнес: пути развития. 2022. № 5 (131). С. 106-109.

19. Зырянов М. А., Мохирев А. П., Давыденко А. Н., Булаев Е. В. Совершенствование конструкции мельницы для производства древесной муки из порубочных остатков в условиях лесозаготовительных работ // Наука и бизнес: пути развития. 2020. № 10 (112). С. 22-26.

20. Германович А. О. Оценка влияния различных факторов на производительность мобильной рубильной машины // Труды БГТУ. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2014. № 2 (166). С. 20-23.

Дата поступления статьи в редакцию 24.08.2023; одобрена после рецензирования 26.09.2023.

принята к публикации 28.09.2023.

Информация об авторах: С. Ю. Булатов - д.т.н., доцент, Spin-код: 8060-9771; В. Н. Нечаев - к.т.н., доцент, Spin-код: 9562-7900; А. Г. Сергеев - к.т.н., доцент, Spin-код: 7536-8982; Н. П. Шкилев - д.с.-х.н., научный сотрудник, AuthorlD: 482524.

Заявленный вклад авторов: Булатов С. Ю. - научное руководство, осуществление критического анализа и доработка текста. Нечаев В. Н. - работа с графическим материалом, написание окончательного варианта текста. Сергеев А. Г. - проведение анализа и подготовка первоначальных выводов.

Шкилев Н. П. - научное руководство, концепция и инициация исследования, решение организационных и технических вопросов по подготовке текста.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

REFERENCES

1. Nechaev V. N. Zhidkie kormovye smesi na osnove zerna rzhi, drevesnoj muki i hvojnoj lapki [Liquid feed mixtures based on rye grain, wood flour and coniferous paws], Sel'skij mekhanizator [Rural mechanic], No. 10, pp. 20-21.

2. Vlasenko D. A., Levchenko E. P. Vliyanie parametrov podachi materiala v rabochuyu zonu molotkovoj dro-bilki na usloviya processa soudareniya [Influence of the parameters of material supply to the working zone of a hammer crusher on the conditions of the collision process], Sbornik nauchnyh trudov Donbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Collection of scientific papers of the Donbass State Technical University], 2017, No. 8 (51), pp. 140-144.

3. Alekseev G. V., Basheva E. P., Moldovanov D. V., Dmitrieva A. P. Issledovanie izmel'cheniya pishchevogo syr'ya v molotkovoj drobilke s pomoshch'yu cifrovoj modeli [Study of grinding of food raw materials in a hammer crusher using a digital model], Vestnik VSGUTU [Bulletin VSGUTU], 2019, No. 1 (72), pp. 29-35.

4. Savinyh P. A., Bulatov S. Yu., Mironov K. E. Opredelenie optimal'nogo polozheniya zagruzochnogo okna drobilki zerna udarno-otrazhatel'nogo dej stviya [Determination of the optimal position of the loading window of the impact-reflective grain crusher], Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Kazan State Agrarian University], 2013, Vol. 8, No. 4 (30), pp. 76-81.

5. Eliseev M. S., Zagorujko M. G., Eliseev I. I., Rybalkin D. A. Razrabotka sredstv mekhanizacii po iz-mel'cheniyu othodov pererabotki bakalejnoj gruppy sel'skohozyajstvennoj produkcii [Development of mechanization

XXXXXXXXXXXX technologies, machines and equipment XXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXX for the agro-industrial complex XXXXXXXXXXXXXX

tools for crushing waste processing of grocery group of agricultural products]. Agrarnyj nauchnyj zhurnal [Agricultural Scientific Journal], 2016, No 4, pp. 54-57.

6. Zolotarev A. M., Trufanov V. V., Druzhinin R. A., Yarovoj M. N. K obosnovaniyu racional'nyh rezhimnyh parametrov udarno-centrobezhnoj drobilki [To substantiate the rational operating parameters of a shock-centrifugal crusher], Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Voronezh State Agrarian University], 2018. No. 1 (56). pp. 119-127.

7. Konoshin I. V., Bulavincev R. A., Volzhencev A. V., Bashkirev A. P. Eksperimen-tal'no-teoreticheskoe is-sledovanie raboty molotkovoj drobilki [Experimental and theoretical study of the hammer crusher operation], Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii [Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy], 2018, No. 9, pp. 198-204.

8. Konoshin I. V., Zvekov A. V. Povyshenie effektivnosti rabochego processa molotkovyh drobilok zakrytogo tipa [Improving the efficiency of the working process of closed-type hammer crushers], Agrotekhnika i energoo-bespechenie [Agrotechnics and energy supply], 2014, No. 1 (1), pp. 165-174.

9. Medvedev O. Yu., Turubanov N. V., Isupov A. Yu. Predvaritel'nye issledovaniya rabochego processa drobilki zerna otkrytogo tipa s vygruznym ustrojstvom [Preliminary studies of the working process of an open-type grain crusher with an unloading device], Advanced Science [Advanced Science], 2017, No 3, pp. 276-282.

10. Savinyh P. A., Bulatov S. Yu., Mironov K. E. Vliyanie konstruktivno-tekhnologicheskih parametrov drobilki zerna udarno-otrazhatel'nogo dejstviya na ee energe-ticheskie pokazateli [The influence of structural and technological parameters of the impact-reflective grain crusher on its energy performance], Energoobespechenie i energos-berezhenie v sel'skom hozyajstve [Energy Supply and Energy conservation in Agriculture], 2014, Vol. 3, pp. 142-148.

11. Sundeev A. A., Baranov Yu. N. A. s. No. 1622001, M. Kl.5 V02S13/04. Molotkovaya drobilka [Hammer Crusher], Zayavleno 21.02.89; Opubl. 23.01.91, Byul. No. 3.

12. Zykin A. A. Patent na izobretenie RU 2621567 C1 Molotkovaya drobilka [Hammer crusher], Zayavl. 29.04.2016, Opubl. 06.06.2017, Byul. No. 16.

13. Gard Timmerfors J. Sjolund T., Jonsson L. J. New drum-chipping technology for a more uniform size distribution of wood chips, Holzforschung, 2020, Vol. 74 (2), pp. 116-122.

14. Spinelli R., Marchi E. Trends and perspectives in the desing of mobile wood chippers, Croatian journal of forest engineering, 2021, Vol. 42 (1).

15. Spinelli R., Hartsough B. A survey of Italian chipping operations, Biomass and Bioenergy, 2001, Vol. 21 (6), pp. 433-444.

16. Spinelli R., Visser R. J. M. Analyzing and estimating delays in wood chipping operations, Biomass and Bio-energy, 2009, Vol. 33 (3), pp. 429-433.

17. Baranov N. F. Fufachev V. S., Stupin I. V. Opredelenie sily zatyagivaniya materiala nozhom rubitel'noj mashiny [Determination of the tightening force of the material by the knife of the chopping machine], Agrarnaya nau-ka Evro-Severo-Vostok [Agrarian science of the Euro-North-East], 2016, No. 1 (50), pp. 70-75.

18. Zyryanov M. A., Medvedev S. O., Milyaeva I. G., Semenenko E. A. Komp'yuternoe mo-delirovanie processa raboty mobil'nogo derevopererabatyvayushchego oborudovaniya v klimaticheskih usloviyah krajnego severa [Computer simulation of the operation of mobile wood pro-cessing equipment in the climatic conditions of the Far North], Nauka i biznes: puti razvitiya [Science and business: ways of development], 2022, No. 5 (131), pp. 106-109.

19. Zyryanov M. A., Mohirev A. P., Davydenko A. N., Bulaev E. V. Sovershenstvovanie kon-strukcii mel'nicy dlya proizvodstva drevesnoj muki iz porubochnyh ostatkov v usloviyah leso-zagotovitel'nyh rabot [Improving the design of a mill for the production of wood flour from felling residues in the conditions of logging operations]. Nauka i biznes: puti razvitiya [Science and business: ways of development], 2020, No. 10 (112), pp. 22-26.

20. Germanovich A. O. Ocenka vliyaniya razlichnyh faktorov na proizvoditel'nost' mobil'noj rubil'noj mashiny [Assessment of the impact of various factors on the performance of a mobile chopping machine].Trudy BGTU. Lesna-ya i derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost' [Works of BSTU. Forestry and woodworking industry], 2014, No. 2 (166), pp. 20-23.

The article was submitted 24.08.2023; approved after reviewing 26.09.2023; accepted for publication 28.09.2023.

ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ

Information about the authors: S. Y. Bulatov - Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 8060-9771; V. N. Nechaev - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 9562-7900; A. G. Sergeev - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 7536-8982; N. P. Shkilev - Dr. Sci. (Agriculture), researcher, Author ID: 482524.

The declared contribution of the authors: Bulatov S. Yu. - scientific guidance, implementation of critical analysis and revision of the text. Nechaev V. N. - working with graphic material, writing the final version of the text. Sergeev A. G. - analysis and preparation of initial conclusions.

Shkilev N. P. - scientific guidance, the concept and initiation of research, the solution of organizational and technical issues for the preparation of the text

The authors declare that there is no conflict of interest.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.