Агроинженерия. Рубрика в журнале - Вестник Омского государственного аграрного университета
Сравнительный анализ автоматической запорной арматуры для дозирования средств защиты растений
Статья научная
В установках для производства минеральных удобрений большая часть узлов и деталей имеют контакт с агрессивными средами, что существенно сокращает срок службы оборудования и определенным образом влияет на технологический процесс производства, снижая качество получаемого продукта. Кроме того, и при отсутствии влияния химических элементов подобные установки имеют запирающую арматуру и отсечные устройства, которые должны соответствовать ряду требований в условиях изменяющихся свойств дозируемых жидкостей. Зачастую полностью решить проблему точного дозирования не удается даже при использовании известных дорогих высококачественных материалов, каким, например, является нержавеющая сталь. Поэтому поиск оптимальных решений в конструкции и материалах для запорной арматуры, эксплуатируемой в условиях сельскохозяйственного производства, - по-прежнему достаточно актуален. Целью исследования является повышение производительности установки дозирования средств защиты растений за счет оптимизации параметров используемых запорных устройств. Результаты проведенных экспериментальных исследований показали, что задвижка с электроприводом не соответствует требованиям к установкам для производства средств защиты растений ввиду несовпадения скоростных характеристик. Клапаны косвенного действия имеют недостатки при работе в агрессивных средах, так как не обеспечивают надежного запирания растворов плотностью более единицы. Кроме того, они имеют уплотнительные детали, вступающие в реакцию с химически активными веществами. Клапаны прямого действия более приспособлены к изменениям плотности растворов, однако материалы, из которых они выполнены, чаще всего химически нестойкие. Представлены данные экспериментальных исследований запорной арматуры для дозирования средств защиты растений, дан анализ результатов ее испытаний.
Бесплатно
Сравнительный анализ конфигураций котельного оборудования для производства КАС 32
Статья научная
Среди средств, существенно повышающих урожайность сельскохозяйственных культур, стоит отметить карбамидно-аммиачную смесь (КАС). В ее составе 3 формы азота, это в первую очередь нитритный (NO3), аммоний (NH4), а также амидный азот (NH2). Производство карбамидно-аммиачной смеси связано с растворением в воде пары сухих веществ, так называемых регентов. В нашем случае это аммиачная селитра и карбамид. Для качественного растворения данных компонентов требуется специальное оборудование, способное выдерживать агрессивную среду. Для сокращения времени контакта операторов с подобной средой предполагается ручной, полуавтоматический или автоматический режим управления процессом. Узел нагрева раствора, основной реактор и циркуляционный насос - также важные элементы технологии получения КАС. Целью данного исследования является обоснование параметров оборудования для повышения производительности получения раствора карбамидно-аммиачной смеси. Представлен анализ влияния способов нагрева на производительность приготовления КАС 32. Описаны характеристики раствора при изменениях в технологии приготовления. На качество раствора, скорость и полноту растворения сухих компонентов существенно влияет реакция охлаждения. Поэтому при производстве крайне важно уметь управлять воздействием тепла на раствор. В проведенном эксперименте были проверены разные способы и комбинации приготовления карбамидно-аммиачной смеси. В результате эксперимента установлено, что без нагрева получить КАС 32 невозможно, предварительный нагрев воды дает крайне малый прирост скорости смешивания, производительность теплообменника крайне мала, вертикальный котел позволяет сэкономить место на раме, но скорость приготовления раствора при этом очень низкая. Горизонтальные котлы позволяют сократить время приготовления еще сильнее. Лучшим котлом для приготовления КАС 32, по результатам эксперимента, оказался двухходовой горизонтальный котел.
Бесплатно
Теоретический анализ процесса плющения зерна и зерновой смеси на вальцово-ленточной плющилке
Статья научная
Рассматривается процесс плющения зерновой смеси злаковых и бобовых культур. Это обусловлено необходимостью обеспечить сбалансированное питание сельскохозяйственных животных. В состав смесей входят различные виды зерна, которые дополняют друг друга по отсутствующим элементам, повышая переваримость и полноту использования питательных веществ. Также зерновые смеси могут быть обогащены добавками, такими как витамины, минералы и пробиотики, это делает их более полезными. Наиболее рациональным способом подготовки зерновой массы для скармливания является плющение: позволяет разрушить структуру крахмальных зерен, обеспечивая прямой доступ пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта к питательным веществам зерновки. Проведен теоретический анализ существующих плющилок, показавший неспособность плющения зерновой смеси злаковых и бобовых культур. Определены ключевые параметры процесса плющения зерновой массы с разной фракционной структурой зерновой смеси. На основе этих параметров создана конструкция вальцово-ленточной плющилки, предназначенной для плющения зерновых смесей с различными размерными характеристиками компонентов. Проведен теоретической анализ процесса плющения зерновой смеси на предложенной вальцово-ленточной плющилке. В ходе этого анализа определены силы, воздействующие на нижнюю ветвь наклонного транспортера. Это давления зерновой массы на ленту р(х) и силы со стороны ленты (Р1.1, Р1.2, Р1.3, Р2.1, Р2.2, Р2.3 ... Р1n, Р2n, и РВ), которые были выражены через одну силу Р. Установлена связь между силовым воздействием Р транспортерной ленты, распределением давления зерновой массы р(х) и величиной ее деформации Δh. Получены формулы, позволяющие определить давление транспортерной ленты Р, деформации зерновой массы Δh и давления зерновой массы р(х).
Бесплатно
Устройство для увлажнения сыпучих кормов
Статья научная
Представлен обзор различных конструкций технических средств и установок для увлажнения сыпучих кормов. По результатам критического анализа определено, что большинство подобных устройств отличаются сложностью конструкции, нестабильным выполнением технологического процесса при эксплуатации и некачественным увлажнением комбикорма. Предложен увлажнитель сыпучих кормов. По сравнению с известными конструкциями подобных устройств имеет более простое конструктивное решение и обеспечивает качественное увлажнение корма в пределах заданной влажности. На конструкцию предлагаемого увлажнителя получено положительное решение на выдачу патента на полезную модель. Подробно изложены устройство для увлажнения концентрированных кормов и принцип его действия. Раскрыты его техническая особенность и взаимосвязь отличительных признаков в процессе работы. У конструкции повышенная эксплуатационная надежность технологического процесса работы, независимо от высоты столба корма в бункере и наличия или отсутствия примесей, присутствующих в комбикорме. Представлена техническая характеристика предлагаемого устройства для увлажнения сыпучих кормов. Приведены формулы для определения качества увлажнения сыпучих кормов и количества жидкости (воды), необходимой для увлажнения. В таблице для заданной влажности от 30 до 70 приведен расход жидкости из расчета на 1 кг сухого корма при исходной влажности комбикорма, принятой 11, 12 и 13%. Результаты экспериментальных исследований показали хорошее качество увлажнения корма в широком диапазоне заданной влажности, значительно снизились запыленность воздуха в помещении и повысилась эффективность использования комбикормов.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье проведен анализ различных типов пневмосепараторов, предназначенных для очистки зерна. Также освещены методы, которые позволяют эффективно удалять из зерновой смеси металломагнитные и тяжелые примеси. В ходе исследования были выявлены ключевые технологические параметры, определяющие качество очищенного продукта: эффективность удаления металлических и тяжелых примесей. Проанализированы и структурированы основные типы конструкций пневмосепараторов, используемых для очистки зерна. Однако у них есть несколько основных недостатков. Во-первых, они могут удалять только металлические или тяжелые примеси, а во-вторых, при комбинированном подходе качество очистки может быть недостаточным. Чтобы решить эти проблемы, мы изучили современные исследования способов очистки зерна в разных конструкциях пневмосепараторов. На основе полученных результатов нами была предложена конструкция молотковой дробилки с интегрированным пневмосепаратором, оснащенным винтовым рабочим органом. Для создания математической модели процесса очистки зерна от примесей в пневмосепараторе молотковой дробилки мы определили основные факторы, которые влияют на этот процесс, а также уровни их изменения: 1) шаг витков винтового рабочего органа - 40, 60 и 80 мм; 2) глубина осадочной камеры - 40, 80 и 120 мм; 3) удельная подача материала - 0,28, 0,53 и 0,78 кг/с. Эти факторы были выбраны с учетом их влияния на процесс очистки зерна от примесей и обеспечения рациональных условий для проведения эксперимента. Была сконструирована экспериментальная установка, включающая в себя пневмосепаратор с входным патрубком, на котором установлены магнитная ловушка, осадочная камера, а также три типа винтовых рабочих органа. В результате экспериментальных исследований получена математическая модель процесса очистки зерна от примесей в исходных переменных. Определены рациональные значения конструктивно-режимных технологических параметров пневмосепаратора.
Бесплатно
Статья научная
В основе развития современного машиностроения лежит обеспечение высоких мощностных показателей ДВС. В передовых странах активно используется турбонаддув для повышения выходных параметров и эксплуатационных показателей. В РФ также наблюдается активное внедрение турбонаддува фактически на все типоразмеры двигателей. Вместе с повышением мощности и улучшением удельных показателей двигателя возникают проблемы, связанные с преждевременными отказами турбокомпрессоров. Фиксация случаев отказов и выявление их причин является приоритетной задачей на современном этапе развития технической эксплуатации. В этом аспекте важно обеспечить конструктивную надежность двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его отдельных систем. Так, например, акцент на установку высокофорсированных ДВС приводит к 100%-ной установке систем турбокомпрессорного наддува. В тот же момент турбонаддув требует прецизионных условий изготовления, хранения, эксплуатации, обслуживания. Любые отклонения приводят к резкому росту числа отказов. В практике эксплуатации была выбрана группа из 15 единиц ДВС автомобилей КамАЗ. Проводились длительные производственные испытания турбокомпрессоров до наступления отказа. Сформирована таблица фиксации отказов и получены опытные данные. Статистическая обработка эксплуатационных данных позволила установить нормальный закон изменения пробега до наступления отказа (коэффициент вариации не превысил 13%). Точность контроля величины пробега составила 3,37%. К достижению величины пробега 100 000 км средняя величина радиального зазора подшипника ТКР не превысила 40 мкм. Тренд роста величины радиального зазора подшипника ТКР практически совпадает для 3 контролируемых ТКР. Полученные результаты могут быть полезны широкому числу специалистов из отрасли машиностроения и эксплуатации автотракторной техники.
Бесплатно
