Гвоздєв Віктор Олександрович. Обґрунтування технологічного процесу та конструктивних параметрів швидкохідного гвинтового змішувача комбікормів. : Дис... канд. наук: 05.05.11 - 2009.
Анотація до роботи:
Гвоздєв В.О. Обґрунтування технологічного процесу та конструктивних параметрів швидкохідного гвинтового змішувача комбікормів. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Національний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”, Глеваха, 2008.
Дисертація присвячена теоретичному та експериментальному дослідженню технологічного процесу тонкошарового динамічного змішування сипучих компонентів комбікормів. У роботі наведено теоретичні узагальнення і нове вирішення науково-прикладної задачі, що полягає у підвищенні техніко-економічних показників малогабаритних кормозмішувачів для фермерських господарств шляхом побудови та реалізації узгоджених математичних моделей процесів дозування і безперервного змішування сипучих компонентів гвинтовими робочими органами. На основі проведених комплексних досліджень, теоретичного обґрунтування та узагальнень, із позиції системного підходу, сформульовано методи розв’язання науково-прикладної задачі, розроблено технологічний процес тонкошарового динамічного змішування сипучих компонентів комбікормів за рахунок використання швидкохідного гвинтового змішувача.
На основі теоретичних і експериментальних досліджень визначено раціональні технологічні параметри процесу тонкошарового динамічного змішування сипучих компонентів комбікормів та основні конструктивно-технологічні параметри швидкохідного гвинтового змішувача, розроблено рекомендації щодо використання запропонованого процесу в технологічних лініях.
Аналіз технологічних схем змішувачів сипучих матеріалів безперервної дії показав, що суміщення вузлів дозування, змішування та транспортування в одному механізмі із спільним робочим органом у вигляді швидкохідного гвинтового конвеєра з тонкошаровим завантаженням компонентів у змішувач, дозволяє значно покращити якісні показники змішувача.
На підставі системного підходу з використанням теорій подібності, моделювання та імовірності розроблена методологія дослідження процесу змішування сипучих компонентів у швидкохідному гвинтовому змішувачі,яка припускає створення підсистем: дослідження процесу; дослідження машин та обладнання; дослідження кормової суміші і виявлення внутрішнього суттєвого фактору, яким є процес тонкошарового динамічного змішування компонентів суміші.
Визначено умови подібності та зв’язків масштабних коефіцієнтів, за якими можна здійснити перехід від фізичної моделі до математичної (комп'ютерної), а потім і до натурального зразку змішувача за допомогою лінійного масштабного коефіцієнту, який повинен бути не більше 30, при співвідношенні довжини моделі камери змішування і її діаметру 2…3.
Теоретичними дослідженнями встановлено взаємозв’язок продуктивності бункера-дозатора і гвинтового змішувача, який полягає у необхідності організованої та рівномірної подачі тонких шарів компонентів на змішування, і визначена форма робочої поверхні (у вигляді параболи) кожуха надгвинтового простору змішувача в зоні завантаження.
Визначено координати осі підвісу шторки, встановленої у надгвинтовому просторі в зоні дозування компонентів, яка дозволяє поступати сипучим компонентам тонкими шарами в псевдозріджену суміш. Наявність регулюючої шторки припускає при визначенні теоретичної продуктивності змішувача введення додаткового коефіцієнта впливу шторки, який змінюється в межах 0,60 – 0,68.
Величина теоретично обрахованої та визначеної в експериментах продуктивності при оптимальній частоті обертання гвинта змішувача (525…575 об/хв) має близьке значення (4,6 та 4,42 і 4,88 та 4,82 кг/с), а похибка при цьому не перевищує 4%, що вказує на адекватність теоретичних та експериментальних досліджень.
За результатами проведених експериментів визначені раціональні значення конструктивно-технологічних параметрів гвинтового змішувача (діаметр гвинта 0,22…0,24 м; радіус кожуха надгвинтового простору 0,11…0,12 м; товщина шарів сипучих компонентів, що дозуються – 20…25 мм), що забезпечують максимальну продуктивність змішувача (3,3…3,8 кг/с) та якісне перемішування (коефіцієнт неоднорідності суміші 3,7…3,8%).
На основі результатів теоретичних і експериментальних досліджень спроектовано, виготовлено і випробувано у виробничих умовах швидкохідний гвинтовий змішувач з суміщеними технологічними можливостями для дозування, змішування і транспортування сипучих компонентів та розроблено інженерну методику їх проектування, яка може використовуватись як конструкторськими організаціями так і в учбовому процесі.
Впровадження рекомендацій по підвищенню ефективності роботи малогабаритних комбікормових установок та заміна змішувача дозволить отримати економічний ефект від 11,6 до 17,2 грн на тону виробленого комбікорму. Термін окупності капіталовкладень складає при цьому від 0,25 до 1,3 року.
Публікації автора:
Гвоздєв В.О. Класифікація змішувачів сипучих кормів, їх аналіз та вибір об’єкта модернізації / В.О. Гвоздєв // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, 2004. – Вип.18. – С. 63 – 67.
Гвоздев В.А. Обоснование конструкции шнекового смесителя при его совместной работе с дозатором / В.А. Гвоздев // Технология и механизация животноводства. Меж вуз. сб. н. тр. – Зерноград, 2005. – Вып.3. – С. 107 – 110.
Гвоздєв В.О. Теорія імовірності, як спосіб визначення конструктивних параметрів гвинтового змішувача / В.О. Гвоздєв // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв: Миколаївський ДАУ, 2005. – Вип.4(32). – С. 187 – 194.
Гвоздєв В.О. Методологічні основи дослідження процесу змішування сипучих компонентів / В.О. Гвоздєв // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, 2006. – Вип.44. – С. 54–58.
Гвоздєв В.О. Визначення суттєвих факторів для подальшого вдосконалення шнекових змішувачів сипких компонентів. / В.О. Гвоздєв, Ф.Ю. Ялпачик // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв: Миколаївський ДАУ, 2004. – Вип.1(25). – С. 171 – 175. (Особистий внесок – розробка класифікації факторів та визначення напрямків подальшого вдосконалення гвинтового змішувача).
Гвоздєв В.О. Визначення параметрів швидкісного гвинтового змішувача / В.О. Гвоздєв, Ф.Ю. Ялпачик // Вісник Львівського ДАУ “Агроінженерні дослідження”. – Львів, 2004. – № 8. – С. 236 – 242. (Особистий внесок – отримано рівняння для визначення критичної скорості гвинта).
Ялпачик Ф.Ю. Технологічне обґрунтування основних параметрів гвинтового змішувача сипучих матеріалів. / Ялпачик Ф.Ю., Гвоздєв В.О., Гвоздєв О.В. //Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, 2004. – Вип.20. – С. 36 – 41. (Особистий внесок – введено поняття коефіцієнту критичності при визначенні частоти обертання гвинта).
Гвоздєв В.О. Розрахунок апаратів для змішування сипких харчових продуктів. / В.О. Гвоздєв, О.В Гвоздєв, Ф.Ю. Ялпачик // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, 2005. – Вип.25. – С. 25 – 37. (Особистий внесок – розробка класифікації змішувачів та загальна методика розрахунку їх продуктивності).
Ялпачик Ф. Обґрунтування конструкції приймальної камери гвинтового змішувача / Ф. Ялпачик, В. Гвоздєв // Вісник Львівського ДАУ “Агроінженерні дослідження”. – Львів, 2005. – № 9. – С. 410 – 416. (Особистий внесок – обґрунтування конструкції приймальної камери та визначення умов постійного витікання суміші із бункера-дозатора).
Гвоздєв В.О. Моделювання системи «кормова суміш – змішувач». / В.О. Гвоздєв, Ф.Ю. Ялпачик // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, 2005. – Вип. 34. – С. 112 – 120. (Особистий внесок – розроблена методика та блок-схема комбінованого моделювання системи «кормова суміш – змішувач»).
Ялпачик Ф. Визначення форми робочої поверхні кожуха гвинтового змішувача в зоні завантаження / Ф. Ялпачик, В. Гвоздєв // Міжнародний науково-практичний Форум “Теорія і практика розвитку АПК”. – Львів: ЛДАУ, 2006. – С. 273 – 274. (Особистий внесок – обґрунтування форми робочої поверхні кожуха в зоні завантаження).
Ялпачик Ф.Ю. Швидкохідний гвинтовий змішувач із тонкошаровим динамічним змішуванням компонентів, що дозуються / Ф.Ю. Ялпачик, В.О. Гвоздєв // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв: Миколаївський ДАУ, 2007. – Вип.2(41). – С. 217 – 219. (Особистий внесок – отримано рівняння регресії залежності продуктивності змішувача від частоти обертання гвинта та геометричних розмірів кожуха надгвинтового простору).
Ялпачик Ф.Ю. Експериментальне обґрунтування параметрів швидкісного гвинтового змішувача комбікормів по продуктивності / Ф.Ю. Ялпачик, В.О. Гвоздєв // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, 2007. – Вип.7. – Т.5. – С. 3 – 10. (Особистий внесок – визначені раціональні конструктивно-технологічні параметри змішувача).
Ялпачик Ф.Ю. Комплексна оцінка конкурентоспроможності швидкохідного гвинтового змішувача. / Ф.Ю. Ялпачик, В.О. Гвоздєв, О.М. Стрілець // Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. – Мелітополь: ТДАТУ, 2008. – Вип.8. – Т.7. – С. 9 – 16. (Особистий внесок – розробка методики комплексної оцінки конкурентоспроможності швидкохідного гвинтового змішувача).
