Обоснование конструкционных и технологических параметров рабочего органа фрезерного измельчителя зерна

Автор: Алешкин Алексей Владимирович, Булатов Сергей Юрьевич, Нечаев Владимир Николаевич, Низовцев Сергей Леонидович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Агроинженерия

Статья в выпуске: 1, 2023 года.

Бесплатный доступ

Введение. Одним из главных компонентов в рационе сельскохозяйственных животных являются концентрированные корма, которые в России подвергают измельчению молотковыми дробилками. При этом в готовом продукте наблюдается большое содержание пыли, которое можно уменьшить, применяя измельчители с другим принципом измельчения. Предложена конструкция фрезерного измельчителя, в котором разрушение зерна осуществляется резанием. Цель статьи. Теоретические исследования влияния конструкционных и технологических параметров фрезерного измельчителя на условия движения зерновки по зубу рабочего органа. Материалы и методы. Теоретическое исследование разработанного измельчителя проводилось с использованием методов усредненного ускорения. Для этого изучалась поверхность зуба рабочего органа. Результаты исследования. Получены уравнения, описывающие движение частицы по поверхности зуба рабочего органа. Разработана программа, позволяющая облегчить процесс анализа влияния конструкционных и технологических параметров измельчителя на процесс движения частицы по поверхности зуба. Обсуждение и заключение. Наблюдается прямо пропорциональное уменьшение времени движения частицы по зубу рабочего органа с ростом угловой скорости. В то же время увеличение угла приводит к росту времени нахождения частицы на поверхности зуба. Увеличение значений угловой скорости приводит к снижению перемещения частицы вдоль оси. При угле 45° перемещение вдоль оси в 1,1-1,5 раза меньше, чем при угле 70°. При высоких угловых скоростях перемещение вдоль оси минимально. Из проведенного анализа, учитывая необходимость создания более плавного движения частицы по винтовой линии, следует вывод, что наиболее рациональными будут следующие значения: угол 70°, угловая скорость рабочего органа 185-206 рад/с.

Еще

Концентрированный корм, молотковая дробилка, фрезерный измельчитель, зуб рабочего органа, зерно

Короткий адрес: https://sciup.org/147240166

IDR: 147240166   |   DOI: 10.15507/2658-4123.033.202301.037-051

Список литературы Обоснование конструкционных и технологических параметров рабочего органа фрезерного измельчителя зерна

  • Nikkhah A. Barley Grain for Ruminants: a Global Treasure or Tragedy // Journal of Animal Science and Biotechnology. 2012. Vol. 3, Issue 1. doi:https://doi.org/10.1186/2049-1891-3-22
  • Nikkhah A. Optimizing Barley Grain Use by Dairy Cows: A Betterment of Current Perceptions // Progress in Food Science and Technology. 2011. Vol. 1. P. 165-178.
  • Processing Oats Grain for Cull Cows Finished in Feedlot Processamento Do Grao De Aveia Para Alimentajao De Vacas De Descarte Terminadas Em Confinamento / J. Restle [et al.] // Ciencia Animal Brasileira. 2009. Vol. 10, Issue 2. P. 497-503. URL: https://doaj.org/article/018feb12ab5748b58e26ba850 8289daa (дата обращения: 03.12.2022).
  • NikkhahA. Postmodern Management of Starchy Grains for Ruminants: a Barley Grain Perspective // Russian Agricultural Sciences. 2012. Vol. 38. P. 14-21. doi: https://doi.org/10.3103/S106836741201017X
  • Effect of Grains Differing in Expected Ruminal Fermentability on the Productivity of Lactat-ing Dairy / C. Silveira [et al.] // Journal of Dairy Science. 2007. Vol. 90. P. 2852-2859. doi: https://doi. org/10.3168/jds.2006-649
  • Lehmann M., Meeske R. Substituting Maize Grain with Barley Grain in Concentrates Fed to Jersey Cows Grazing Kikuyu-Ryegrass Pasture // South Afr J Anim Sci. 2006. Vol. 36, Issue 3. P. 175-180.
  • Mixtures of Wheat and High-Moisture Corn in Finishing Diets: Feedlot Performance and in Situ Rate of Starch Digestion in Steers / B. J. Bock [et al.] // Journal of Animal Science. 1991. Vol. 69, Issue 7. P. 2703-2710. doi: https://doi.org/10.2527/1991.6972703x
  • Feeding Combinations of Dry Corn and Wheat to Finishing Lambs and Cattle / R. Kreike-meier [et al.] // Journal of Animal Science. 1987. Vol. 65. P. 1647-1654. doi: https://doi.org/10.2527/ jas1987.6561647x
  • Boss D. L., Bowman J. G. Barley Varieties for Finishing Steers: I. Feedlot Performance, in Vivo Diet Digestion, and Carcass Characteristics // Journal of Animal Science. 1996. Vol. 74, Issue 6. P. 1967-1972. doi: https://doi.org/10.2527/1996.7481967x
  • Van Barneveld R. J. Chemical and Physical Characteristics of Grains Related to Variability in Energy and Amino Acid Availability in Pigs: A Review // Australian Journal of Agricultural Research. 1999. Vol. 50, Issue 5. P. 667-687. URL: https://ses.library.usyd.edu.au/handle/2123/1975 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Valentine S. C., Wickes R. B. The Production and Composition of Milk from Dairy Cows Fed Hay Supplemented with Whole, Rolled or Alkali Treated Barley Grain // Proceedings of the Australian Society of Animal Production. 1980. Vol. 13. P. 397-400. URL: https://www.cabdirect.org/cabdirect/ab-stract/19820475140 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Yang W. Z., Beauchemin K. A., Rode L. M. Effects of Barley Grain Processing on Extent of Digestion and Milk Production of Lactating Cows // Journal of Dairy Science. 2000. Vol. 83, Issue 3. P. 554-568. doi: https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(00)74915-0
  • Zinn R. A. Influence of Processing on the Comparative Feeding Value of Barley for Feedlot Cattle // Journal of Animal Science. 1993. Vol. 71, Issue 1. P. 3-10. doi: https://doi.org/10.2527/1993.7113
  • Modal Analysis and Acoustic Noise Characterization of a Grain Crusher / W. Tanas [et al.] // Ann Agric Environ Med. 2018. Vol. 25, Issue 3. P. 433-436. doi: https://doi.org/10.26444/aaem/87154
  • Яровой М. Н. Молотковая дробилка для фуражного зерна с конусным сепаратором // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2021. № 2. С. 97-101. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47620637 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Обоснование конструкции молотковой дробилки с возможностью регулирования параметров искусственно создаваемой рабочей атмосферы / Ф. А. Киприянов [и др.] // Вестник АПК Верхневолжья. 2021. № 4. С. 76-82. URL: https://e.lanbook.com/journal/issue/316553 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Искаков Р. М., Исенов С. С., Заичко Г. А. Системный анализ ударно-раскалывающего измельчения в молотковой дробилке // Труды университета. 2021. № 3. С. 54-60. doi: https://doi. org/10.52209/1609-1825_2021_3_54
  • Nitrogening Hammers of the Grain Crusher of the Aknar Poultry Factory / V. S. Portnov [et al.] // Material and Mechanical Engineering Technology. 2021. Vol. 1, Issue 1. P. 9-13. doi: https://doi. org/10.52209/2706-977X_2021_1_9
  • Широбоков В. И., Федоров О. С., Ипатов А. Г. Анализ качества измельченного зерна при использовании дробилок открытого и закрытого типов // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 2. С. 69-74. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41207668 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Шамин А. Е. Результаты оценки качества измельчения зерновых дробилкой ДЗМ-6 // Вестник НГИЭИ. 2020. № 3. С. 21-36. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=42593981 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Острецов В. Н., Сухляев В. А. Исследование энергосберегающего метода разрушения зерна // Молочнохозяйственный вестник. 2013. № 1. С. 29-36. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=19427901 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Фрезерный измельчитель зерна / А. Г. Сергеев [и др.] // Сельский механизатор. 2022. № 5. С. 14-15. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48700167 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Садов В. В., Сорокин С. А. Повышение эффективности измельчения зерновых компонентов за счет оптимальной загрузки молотковой дробилки // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 3. С. 100-106. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=45155254 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Прейс В. В., Журавлев А. А. Обоснование рационального скоростного режима работы молотковой дробилки по критерию удельной энергоемкости процесса измельчения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 6. С. 23-28. URL: https://clck. ru/33VD8q (дата обращения: 03.12.2022).
  • Ben-Nun O., Einav I. The Role of Self-Organization during Confined Comminution of Granular Materials // Philosophical Transactions of the Royal Society. 2010. doi: https://doi.org/10.1098/ rsta.2009.0205
  • Kurbonov N., Kholdarova G. Researches on Work Quality Indicators of Grain Grinder-Crusher for Farmers // Universum: технические науки. 2022. № 7. С. 25-27. URL: https://clck.ru/33U58G (дата обращения: 03.12.2022).
  • Керженцев В. А., Перова Н. В. Математическое моделирование процесса измельчения сыпучего продукта по структурным составляющим молотковой дробилки // Актуальные проблемы в машиностроении. 2022. Т. 9, № 1-2. С. 54-61. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48417911 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Яровой М. Н., Дружинин Р. А., Корнев А. С. Теоретические основы определения энергии перемещения кольцевого слоя в молотковой дробилке // АгроЭкоИнфо. 2022. № 2. doi: https://doi. org/10.51419/202122222
  • Керженцев В. А., Перова Н. В. Особенности структуры молотковой дробилки, определяемые по моделирующим функциям процесса измельчения пищевых смесей // Актуальные проблемы в машиностроении. 2022. Т. 9, № 1-2. С. 38-46. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48417909 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Бесполденов Р. В. Анализ работы молотковых дробилок на основании теории размерности // Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 2. С. 42-46. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48089638 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Бесполденов Р. В. Диссипация энергии в конструктивных элементах молотковой зернодробилки // Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 1. С. 73-77. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46467211 (дата обращения: 03.12.2022).
  • О выборе рациональных параметров молотковой дробилки с монолитным молотком / М. Б. Балданов [и др.] // Вестник ВСГУТУ. 2020. № 1. С. 55-60. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=42622809 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Яровой М. Н., Корнев А. С., Дружинин Р. А. Влияние окружной скорости молотков и диаметра рабочей камеры на величину эффективной мощности молотковой дробилки // АгроЭкоИнфо. 2022. № 2. doi: https://doi.org/10.51419/202122235
  • Чехунов О. А., Воронин В. В., Ворохобин А. В. Определение основных конструктивно-режимных параметров молотковой зернодробилки для фуражного зерна // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2021. № 2. С. 45-56. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46334381 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Вендин С. В., Саенко Ю. В., Семернина М. А. Дробилка для зерна с комбинированной дробильной камерой // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2021. № 1. С. 27-39. URL: https:// elibrary.ru/item.asp?id=45684596 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Федорента И. Я. Колебания и динамическая устойчивость молотков зернодробилок // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2022. № 4. С. 98-107. doi: https://doi. org/10.53083/1996-4277-2022-210-4-98-107
  • Федоренко И. Я. Динамические свойства молотковой зернодробилки с вертикальным расположением барабана // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 1. С. 89-95. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44908773 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Повышение производительности дробилки зерна за счет улучшения сепарации / А. А. Петров [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 3. С. 159-162. doi: https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-89-3-159-162
  • Нанка О. В. Способы механического воздействия при измельчении фуражного зерна и их энергетическая оценка // Агротехника и энергообеспечение. 2014. № 1. С. 204-209. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=22751524 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Сыроватка В. И., Сергеев Н. С. Исследование процесса динамического резания семян рапса и фуражного зерна // Вестник «МГАУ». 2008. № 1. С. 54-59. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=10365958 (дата обращения: 03.12.2022).
  • Измельчитель сыпучих продуктов: патент 2737143 Российская Федерация / Миронов К. Е., Низовцев С. Л. № 2020108480 ; заявл. 26.02.2020 ; опубл. 25.11.2020. 4 с.
Еще
Статья научная