Разработка и обоснование основных параметров центробежного дискового измельчителя фуражного зерна

В организации полноценного кормления животных важное значение имеет рациональное использование концентрированных кормов. При скармливании зерна без предварительной подготовки эффективность его использования снижается на Ю.20%[17, 42, 70, 72, 99, 113, 119, 139].

Основным способом подготовки зерновых кормов к скармливанию является измельчение. При размоле, дроблении, плющении разрушается твердая оболочка, повышается доступность питательных веществ действию пищеварительных соков, перевариваемость ускоряется, сокращается расход кормов на единицу продукции. Среднесуточный привес живой массы повышается на 25.28% [70]. Измельчение зерновых кормов необходимо выполнять до требуемого среднего размера в зависимости от возраста и вида животного в соответствии с требованиями ГОСТ [116, 117, 139].

В зависимости от степени измельчения, расходуется от 40 до 90 МДж (12.25 кВт-ч/т) [115].

В настоящее время основными машинами, применяемыми в сельскохозяйственном производстве для измельчения фуражного зерна, являются молотковые дробилки [70], имеющие ряд существенных недостатков. Это большие удельные затраты энергии на измельчение (12.25 кВт-ч/т) — значительная удельная металлоемкость конструкции при малой производительностинеравномерный гранулометрический состав получаемого продукта с большим содержанием пылевой фракции до 25% и содержанием целых зерен в готовой дерти более 1%[132].

Централизованное производство кормов не только в 1,5.2 раза увеличивает цену корма, но и породило дополнительные расходы топливо-энергетических ресурсов на транспортировку сырья от потребителя до завода и обратно [60].

Изучение состояния вопроса совершенствования измельчающих машин показало, что в применяемых конструкциях [70] не используется в чистом виде 6 такой способ измельчения, как способ скалывания и срез, являющийся менее энергоемким [107, 113, 132].

Так, за последние годы цены на машины, поставляемые сельскому хозяйству, повысились в 20.300 раз, а на продукцию животноводства — лишь в 10.20 раз [122]. Из-за тяжелого финансового состояния хозяйства не могут приобретать необходимую технику, закрываются заводы сельхозмашиностроения, не имея заказов на ее производство, хотя потребность в них большая.

Таким образом, разработка конструктивно-технологической системы измельчителя с включением вопросов по совершенствованию рабочих органов центробежно-дискового измельчителя фуражного зерна позволит получить продукт заранее заданной крупности (модуля помола), повышению производительности, снижению энергоемкости и материалоемкости производства продукции на 35.50%, создать фермерский вариант, что является актуальным в данных условиях.

Выводы и предложения по диссертации.

Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1.Анализ физико-механических свойств зернового материала и способов измельчения дал возможность предположить, что резание и скалывание являются менее энергоемкими в сравнении с промышленно выпускаемыми измельчителями ударного действия, работающими по принципу дробления и плющения.

2. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена скорость V = 25,2 м/с измельчения зерновых культур с целью создания корма соответствующего ГОСТам и ОСТам для различных видов животных.

3.Угол защемления зернового материала соответствует / = 2 <�рт/п (15.40°).

4.Изменение эксцентриситета е дает возможность обеспечить начало резания зерна на минимальных радиусах диска ротора и уменьшить габаритные размеры создаваемой конструкции.

5.Угол заточки ножа и противорежущей пластины должен быть 65.75° с целью увеличения срока службы и минимизации усилия резания измельчаемых культур.

6.Теоретически доказано и экспериментально подтверждено влияние гранулометрического размера измельчаемого зерна и влияние его на энергозатраты приготовления дерти, чем крупнее зерно, тем меньше энергии требуется на его разрушение.

7.Зазор между диском ротора и плоскостью статора должен быть меньше минимального размера измельчаемой культуры, чтобы исключить проникновения в дерть целых зерен.

8. Приведенная новая технологическая схема измельчителя зерна, в которой измельчающая камера, совмещенная с сепаратором, позволила уменьшить размеры созданной конструкции.

9.Разработанная конструкция ЦДИФЗ дает возможность получить более однородный (до 90%) гранулометрический состав создаваемого продукта по сравнению с молотковым, что дает возможность применять его эффективно не только для определенного вида животных, но и для разных возрастных групп.

10. Пылевидная фракция составляет «5%. Это меньше, чем в молотковых дробилках в 5.6 раз.

11. Целые зерна в созданном продукте отсутствуют при измельчении любой зерновой культуры.

12. Процесс измельчения зерновых культур на данном устройстве возможен при влажности 8.25%.

13. Выявлены зависимости производительности, модуля помола, удельного расхода энергии от конструктивных и кинематических параметров центро-бежно-дискового измельчителя фуражного зерна (0,1. 1,2 т/ч- 0,6. .2,5 мм- 7,0.3,0 кВт ч/т). При зазоре между диском ротора и плоскостью статора соответствующему 0,7.2,0 мм.

14. В результате экспериментальных исследований и производственных проверок определены основные оптимальные параметры центробежно-дискового измельчителя фуражного зерна:

— производительность измельчителя 0,3. 1,2 т.

— модуль помола (регулируемый) 0,6. .2,5 мм.

— удельная энергоемкость 7,0. .3,00 кВт ч/т.

— скорость измельчения «25 м/с.

— зазор между плоскостью ротора и плоскостью статора 0,7.2,0 мм.

— эксцентриситет / диаметр ротора 30 / 370 мм / мм.