Параметры и режимы работы распределительного устройства брикетного пресса

Для успешного выполнения задач, поставленных ХХУ1 съездом КПСС по увеличению производства сельскохозяйственной продукции, и реализации Продовольственной программы необходимо создание прочной кормовой базы, способствующей ускоренному развитию животноводства. При этом намечено довести в 1985 году производство брикетированных и гранулированных кормосмесей до 14 240 тыс. т, витаминной и.- травяной муки и других искусственно обезвоженных кормов до 10 022 тыс. т /I, 2/.

Намечено в одиннадцатой пятилетке увеличить производство мяса более чем на 3 млн. тонн и довести его в 1985 году до 18,2 млн. тонн в год. Намечается перевод сельскохозяйственного производства на индустриальную основу и прогрессивные технологии, увеличение выпуска комплексов высокоэффективных машин и оборудования, обеспечивающих внедрение прогрессивных технологических процессов заготовки, приготовления и раздачи кормов /3/.

Одним из путей выполнения поставленных задач является создание комплексов высокопроизводительных машин и оборудования для производства брикетированных кормов, повышение уровня механизации и автоматизации заготовки кормов и перевода его на промышленную основу.

Технология производства брикетированных кормов позволяет обеспечить максимальную сохранность корма при длительном его храг-нении по сравнению с другими технологиями. Исследованиями, проведенными во Всесоюзном научно-исследовательском институте кормов, установлено, что потери питательных веществ при высушивании сена в прокосах составляют 35−40 $, при досушивании активным вентилированием — 20−25 $, при силосовании — 20−30 $, в процессе приготовления сенажа — 10−15 $, при заготовке витаминной муки, гранулированных и брикетированных обезвоженных кормов — 5−6 $. Кроме того, получение большого количества кормовых единиц с убираемой площади при изготовлении травяной муки и резки, а также при их гранулировании и брикетировании позволит увеличить и выход продукции животноводства, реализация которой приносит высокий доход хозяйствам. Технология производства брикетированных кормов позвляет повысить уровень механизации и автоматизации процессов приготовления и раздачи, улучшить удобство их хранения и транспортировки, сохранность питательных веществ, поедаемость и усвояемость корма животными.

Исследования, проведенные в ВИМе /49/, свидетельствуют, что при брикетировании кормов затраты труда сокращаются в 1,2−1,8 раза, удельные капиталовложения — в 1,5−2,0 раза, эксплуатационные — в 1,5 раза по сравнению с заготовкой сена в рассыпном виде. Резко уменьшается и удельная металлоемкость применяемых машин. Процесс раздачи брикетированных кормов легко автоматизируется. Производительность труда на раздаче брикетированного корма животным по сравнению с рассыпным повышается в 4−5 раз.

В настоящее время в зарубежных странах брикетирование люцерны получило широкое применение. Для этого используются разнообразные конструкции стационарных и передвижных брикетных прессов, которые предназначены для работы на бобовых травах, но мало работоспособны на злаковых травах.

В нашей стране более высокое применение получила технология приготовления брикетированных кормов на стационаре. Эта технология позволяет заготавливать брикетированный корм стебельчатой структуры в соответствии с требованиями ГОСТ 23 169–78 /47/ из искусственно высушенных измельченных трав (сечки), перенести основную переработку растительной массы на стационар, получить корм, сбалансированный по питательным веществам.

В настоящее время такой корм заготавливается в относительно небольших количествах на оборудовании 0ПК-2М, имеющем относительно невысокую производительность, не отвечающую современным требованиям сельскохозяйственного производства. Кроме того, в надшей стране созданы сушильные агрегаты АВМ-3,0 и АВМ-5,0, что требует создания брикетного пресса производительностью 4−5 тонн в час для комплектования линий и цехов производства брикетированных кормов.

Теоретические исследования процесса прессования показали, что захватывающая способность прессующих роликов, серийно выпускавшегося пресса ПБС-3,0 (производительностью 3 т/ч) может обеспечить его производительность свыше 5 тонн в час, что позволяет повысить производительность пресса ПБС-3,0 путем увеличения секундной подачи сечки за счет возрастания частоты вращения водила (при некотором снижении подачи сечки за один оборот водила) и применения усовершенствованного приемно-распределительного устройства и незначительного увеличения длины прессовальной камеры.

Новизна работы состоит в исследовании и установлении закономерностей движения сечки по рабочим поверхностям усовершенствованного распределительного и в воздушной среде прессовального устройствав исследовании влияния воздушного потока от вращающихся вместе с водилом пресса роликов на равномерность ее поступления к прессующим роликам, установлении влияния частоты вращения водила пресса и секундной подачи на измельчение сечки в матрице пресса, установлении влияния частоты вращения водила пресса на удельную энергоемкость брикетирования и нагрев производимых брикетов.

Основными положениями, выносимыми на защиту, являются:

— методика расчета усовершенствованного приемно-распредели-тельного устройства брикетного пресса с кольцевой матрицей;

— формулы для определения конструктивных параметров воронки и усовершенствованного распределительного устройства в зависимости от физико-механических свойств сечки и пропускной способности.

— обоснование скоростного режима пресса при соответствующей подаче сечки, обеспечивающего повышение его производительности при качественном получении брикетов.

В работе приводится анализ процесса распределения сечки различными распределительными устройствами в брикетных прессах с кольцевой матрицей. На основании анализа их работы и предварительных опытов было установлено влияние воздушного потока от вращающегося вместе с водилом пресса роликов на поверхность поступления сечки к прессующим роликам и устойчивость работы брикетного пресса.

Результаты теоретических исследований позволили определить рациональный тип и оптимальные геометрические параметры отдельных элементов приемно-распределительного устройства: воронки для направления сечки, лопаток разбрасывающего диска, отражателя и их положение в прессовальном устройстве брикетного пресса.

При проведении теоретических исследований были использованы результаты исследований по определению основных физико-механических свойств сечки.

Приведены экспериментальные данные сравнительных испытаний брикетного пресса, оснащенного тремя типами распределительных устройств: дискового (серийного), шнекового и усовершенствованного (направленного типа).

Экспериментально определены:"равномерность распределения прессуемого материала по периметру матрицы при работе брикетного пресса, оснащенного дисковым и усовершенствованным распределительными устройствами, измельчение сечки роликами пресса, и качества получаемых брикетов при работе брикетного пресса на различных скоростных режимах и подачах сечки к рабочим органам прессовального устройства.

Обоснованы соотношения секундной подачи сечки и скоростные режимы пресса ПБС-3,0, оснащенного усовершенствованным распределительным устройством, обеспечивающие получение брикетируемого корма в пределах агрозоотребований.

На основе проведенных исследований обоснованы конструктивные параметры приемно-распределительного устройства и скоростные режимы работы пресса, позволяющие увеличить его производительность до 5 тонн в час при получении качественных брикетов.

Результаты исследований и методика расчета приемно-распре-дедительного устройства брикетного пресса с горизонтальной кольцевой матрицей использованы предприятием-калькодержателем (ГСКБ завода сельскохозяйственного машиностроения им, Ухтомского) при изготовлении пресса с усовершенствованными рабочими органами.

Оборудование 0БК-3,0 включено в Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 19 811 990 гг. (шифр ЖЛ0.2.13).

— 10.

— 173 -ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Установлено, что существующие распределительные устройства брикетных прессов с кольцевыми матрицами не обеспечивают равномерной подачи и распределения сечки в прессовальном устройстве и не позволяют повысить его производительность за счет увеличения частоты вращения водила и секундной подачи сечки без существенного изменения конструктивных параметров рабочих органов,.

2, Установлено, что при оптимальной для брикетирования влажности 15−17 $ коэффициенты трения сечки злаковых трав и зернофуражных культур по листовой необработанной стали одинаковы и составляют 0,26, сечки бобовых трав — 0,32, С увеличением давт т ления от 0,02 10 до 0,18 I0″ «1 МПа и скорости от I до 10 м/с они уменьшаются. Скорости витания листьев бобовых трав отличаются незначительно от скоростей витания листьев злаковых трав и зернофуражных культур и находятся в пределах 2,1−2,5 м/с.

Скорости витания стеблей бобовых, злаковых трав и зернофуражных культур с увеличением их длины от 25 до 150 мм при расположении стеблей продольной осью перпендикулярно и вдоль вектора относительной скорости воздуха находятся соответственно в пределах 3,5−3,7 и 4,5−6,5 м/с,.

3. Разработана методика расчета приемно-распределительного устройства брикетных прессов с горизонтальной кольцевой матрицей, позволяющая определить его оптимальные конструктивные и установочные параметры.

4, Применение усовершенствованного приемно-распределительного устройства на брикетном прессе ПБС-3,0 позволяет уменьшить влияние воздушного потока, создаваемого вращающимися роликами на прессуемую сечку, что обеспечивает: а) уменьшение неравномерности распределения сечки по периметру кольцевой матрицы в три разаб) уменьшение на Ъ% крошимости брикетовв) снижение в 1,5 раза пиковых значений крутящего момента на приводном валу прессаг) увеличение производительности пресса в 1,4 раза (при удлинении его прессовальных камер на 50 мм и увеличении мощности электродвигателя,.

5, Для получения брикетов, соответствующих агрозоотребова-ниям, рекомендуется следующий оптимально г го пресса ПБС-3,0: частота вращения водила — 240 мин" *, подача сечки злаковых трав и зернофуражных культур — I кг/с, сечки бобовых трав — 1,4 кг/с.

6, Увеличение частоты вращения водила от 120 до 400 мин" * не приводит к дополнительному нагреву элементов пресса и формируемых брикетов, 7. Разработанное усовершенствованное приемно-распредели-тельное устройство (а, с. 631 113) обеспечивает устойчивую работу брикетного пресса ПБС-3,0 с кольцевой горизонтальной матрицей при увеличении его скоростного режима до 240 мин" * и производительности до 4,7−5,0 т/ч для бобовых трав и 3,6 т/ч для злаковых трав,.

8, Применение брикетного пресса, оснащенного разработанным приемно-распределительным устройством и удлиненными до 358 мм прессовальными камерами позволяет по сравнению с серийным прессом увеличить сезонную выработку с 2280 до 3780 т и получить экономическую эффективность в размере 2514 рублей в год.