Основы расчета сепаратора-сливкоотделителя совмещённой конструкции привода барабана
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса
Статья в выпуске: 4 (72), 2025 года.
Бесплатный доступ
В статье представлено комплексное исследование инновационного молочного сепаратора-сливкоотделителя совмещённой конструкции. Его конструктивная особенность заключается в том, что барабан сепаратора совмещает в себе две функции: функцию ротора приводного электродвигателя и функцию рабочего органа – барабана молочного сепаратора, конструкция которых защищена рядом патентов. Основное внимание в работе авторы уделяют анализу кинематики. В статье рассмотрена последовательность преобразования энергии от электрической энергии сети до механической энергии вращающегося роторабарабана с учетом находящегося в барабане продукта сепарирования — в механическую, с последующей передачей вращающего момента непосредственно на барабан и его взаимодействием с сепарируемым продуктом. Разработаны и представлены выражения для расчёта момента сопротивления барабана, которые учитывают его массогабаритные параметры, силы трения в опорных подшипниках и воздействие массы сепарируемого продукта в барабане сепаратора. На основе этих данных предложена методика определения требуемой мощности электропривода. В статье показано, что исключение из кинематической цепи промежуточных элементов, таких как зубчатой цилиндрической передачи (мультипликатор), конической зубчатой передачи, позволяет повысить КПД сепараторной установки для переработки молока, не изменяя сам технологический процесс. Сравнительный анализ энергопотребления сепаратора совмещенной и классической конструкций показывает, что применение сепараторов совмещенной конструкции позволит сократить затраты электроэнергии при переработке молока. Практическая ценность исследования заключается в создании базы для проектирования новых энерго-эффективных сепараторов и модернизации действующих линий на молокоперерабатывающих предприятиях. Внедрение таких разработок способствует сокращению эксплуатационных расходов, повышению технологической устойчивости процесса.
Короткий адрес: https://sciup.org/140316445
IDS: 140316445 | УДК: 621.313 | DOI: 10.55618/20756704_2025_19_41-50
Principles of calculation of a cream separator with a combined drum drive design
The article presents a comprehensive study of an innovative cream separator of a com-bined design. Its design feature lies in the fact that the separator drum combines two functions: the function of the rotor of the drive motor and the function of the working body which is the drum of the milk separator, the design of which is protected by a number of patents. The authors focus on the analysis of kinematics. The article considers the sequence of energy conversion from the electrical energy of the network to the mechanical energy of a rotating rotor-drum, taking into account the separation product in the drum, into mechanical, followed by the transfer of torque directly to the drum and its interaction with the separated product. Expressions have been developed and presented for calculating the moment of resistance of the drum, which take into account its weight and size parameters, the friction forces in the block bearings and the impact of the mass of the separated product in the separator drum. Based on these data, a method is proposed for determining the required power of an electric drive. The article shows that the exclusion of intermediate elements from the kinematic chain, such as a cylindrical gear train (multiplier), a bevel gear train, makes it possible to increase the efficiency of a milk processing separator unit without changing the technological process itself. A comparative analysis of the energy consumption of a separator of combined and classical designs shows that the use of separators of combined design will reduce the cost of electricity during milk processing. The practical value of the research lies in creating a base for designing new ener-gy-efficient separators and modernizing existing lines at milk processing plants. The introduction of such developments helps to reduce operating costs and increase the technological stability of the process.
