Дипломная работа: Шляхи підвищення ефективності роботи малогабаритних кормодробарок

 (4.1)

10.  Робимо розрахунок ступеню подрібнення і по формулі:

 (4.2)

де  - середній розмір часток вихідного продукту;

 - середній розмір часток здрібненого продукту;

Dэ - еквівалентний діаметр зернівки:

 (4.3)

і модуля помелу М по формулі:

 (4.4)

де М - модуль помелу;

 - маса матеріалу на дні класифікатора;

,, - маса матеріалу відповідно на першому, другому і третьому ситі.

За результатами експериментальних даних будується графік залежності процентного вмісту фракцій та оцінюється відповідність якості подрібнення щодо модуля помелу (табл.4.1) і зоотехнічним вимогам (табл.4.2).

Таблиця 4.1

Модуль помелу по ОСТ 452

Згідно зоотехнічних вимог [14] кондиційні розміри часток для відгодівлі свиней приведені у табл.4.2.

Таблиця 4.2

Раціональні розміри часток комбікорму при відгодівлі свиней

Для оцінки ефективності роботи кормодробарки доцільно ввести узагальнюючий показник, що відображає не тільки вміст кондиційних часток у загальній масі подрібненої суміші, а й питомі витрати енергії на подрібнення.

Питомі витрати енергії на подрібнення, як відомо [21, 48], визначаються:

, (4.5)

де  - потужність на привод дробарки,

 - час роботи дробарки,

т - маса зерна, що була подрібнена.

Ефективність роботи кормодробарки можна оцінити відносним показником ефективності роботи ротора:

 (4.6)

Показник ефективності роботи кормодробарки прямо пропорціонально залежить від від енергоємності процесу і обернено коефіцієнта якості подрібнення та вказує, яка потужність витрачено на виробництво одного кілограма часток з кондиційними розмірами [кВт год/кг]. Більш раціональним буде той режим подрібнення, при якому відносний показник ефективності матиме менше значення.

На рисунку 4.5 - 4.8 приведені порівняльні дані деяких вітчизняних дробарок та дробарок виробництва США.

Рис.4.5 Порівняльні дані ефективності та матеріаломісткості вітчизняних зернодробарок

Рис.4.6 Порівняльні дані потужності та продуктивності вітчизняних зернодробарок

Рис.4.7 Порівняльні дані ефективності та матеріаломісткості зернодробарок виробництва СШАЭ

Рис.4.8 Порівняльні дані потужності та продуктивності зернодробарок виробництва США

Провівши аналіз даних рисунків 4.5 - 4.8 можна зробити деякі висновки, що у дробарок виробництва США зміна показників відбувається більш за плавною кривою, ніж це відбувається у дробарок вітчизняного виробництва. І тому необхідно продовжувати роботу з удосконаленням дробарок вітчизняного виробництва, підвищувати їх ефективність та продуктивність.

Для проведення порівняльного аналізу розроблено і виготовлено експериментальну малогабаритну дробарку з шарнірно закріпленими молотками, що застосовується для здрібнювання зернових матеріалів [50].

Основними частинами даної конструкції є: робоча камера, живильні і відвідний патрубки, молотковий ротор, електродвигун, клинопасова передача і рама (рис.4.7)

Корпус 3 робочої камери закритий з однієї сторони фланцем, на якому закріплена маточина 17 з двома радіальними підшипниками, а з іншої сторони кришкою 4. Для подачі зернової маси у верхній частині корпуса встановлений на опорному фланці 12 живильний патрубок 1 діаметром Ø 0,1 м і висотою L = 0,410 м. На живильному патрубку встановлене мірне скло зі шкалою для візуального визначення подачі матеріалу.

Ротор дробарки складається з вала із фланцем, втулки із привареними до неї двома планками 15, двох пальців 14 з набором молотків 16 і дистанційних втулок. Втулку ротора на валу утримують два циліндричних штифти діаметром 8 мм. Палець 14, вільно вставлений в отвори планок 15, фіксується від осьового зсуву голівкою і стопорним кільцем. На кожному з пальців розміщено по 10 молотків і стільки ж дистанційних втулок. Молотки узяті з комплекту дробарки КДУ-2. На пальцях молотки і втулки розміщені в шаховому порядку, що забезпечує при обертанні ротора повне перекриття молотками внутрішньої поверхні дробильної камери.

Для приводу дробарки встановлено електродвигун 7 номінальною потужністю Nэл =3 кВт і частотою обертання валу n=1410 хв-1 (тип АОС-42). Зусилля від вала двигуна передається роторові дробарки клинопасовою передачею 6. Діаметр ведучого шківа складає Ø 0,148 м, веденого Ø 0,088 м. Натяг ременя регулюють переміщенням двигуна по рамі. Клинопасова передача закрита захисним кожухом 5.

Рама дробарки зварна, корпус на ній закріплений на двох стійках, а електродвигун - на двох полозках. Щоб під відвідний патрубок можна було поставити жолоб або цебро, до рами приварені чотири ніжки 11 з кутової сталі.

Дослідження проводяться у наступній послідовності.

Підключаємо прилад К - 505 (рис.4.7, поз.18) до електродвигуна дробарки.

Засипаємо в бункер молоткової дробарки порцію зерна 1 кг.

Рис.4.7 Лабораторне місце для дослідження процесу подрібнення на експериментальній зерновій молотковій дробарці: 1 - живильний патрубок; 2 - шиберна заслінка; 3 - корпус; 4 - кришка дробильної камери; 5 - захисний кожух; 6 - клинопасова передача; 7 - електродвигун; 8 - рама; 9 - стійки рами; 10 - відвідний патрубок; 11 - ніжки рами; 12 - опорний фланець дробильної камери; 13 - стопорне кільце; 14 - палець; 15 - планки ротора; 16 - молотки; 17 - маточина ротора; 18 - прилад К - 50; 19 - ваги лабораторні

Запускаємо дробарку і за допомогою приладу К - 505 визначаємо потужність холостого ходу електродвигуна, (Nxx).

Відкриваємо дозуючу заслінку 2 і включаємо секундомір. Одночасно заміряємо потужність електродвигуна під навантаженням.

У момент закінчення дроблення виключаємо секундомір.

Розраховуємо питому витрату енергії на здрібнювання та за результатами експерименту будуємо графік залежності продуктивності і питомої витрати енергії при показниках лінійного співвідношення ротора кL=2,25 та кL=4.

Обробка результатів експериментальних досліджень коливань молотка кормодробарки проводилась згідно встановлених методик обробки експериментальних даних [6].

Як було визначено попередніми дослідженнями, енерговитрати та якість подрібнення залежать від показника лінійних співвідношень ротора молоткової дробарки [27]:

kL= ro/ lзв,

де ro - радіус підвісу молотка;

lзв - зведена довжина молотка.

По результатам теоретичних досліджень більш раціональним визнано kL=2,25. Для остаточного висновку було проведено серію випробувань на експериментальній молотковій дробарці зі змінними роторами при kL =2,25 та kL =4.

Результати експериментальних досліджень представлені у вигляді графіків витрат потужності, що необхідна для подрібнення зерна пшениці при подачі, яка відповідає продуктивності дробарки від 60 до 120 кг/год. Як видно з графіків на рис.5.1, потужність на подрібнення при kL =2,25 дещо менша на всьому діапазоні досліджених режимів ніж при kL =4. Різниця витрат потужності на досліджених діапазонах продуктивності від 60 до 120 кг/год, в середньому складає близько 13 %.

Під час роботи дробарки з ротором  при подачі більш 90 кг/год відбувалося вимкнення захисного автоматичного пристрою внаслідок недопустимого перевантаження електродвигуна. Дробарка з ротором  при подачі 100 кг/год працювала з повним завантаженням у нормальному режимі (не відмічалося підвищеного нагріву корпусу електродвигуна і характерного звуку роботи), але на режимі 120 кг/год і більше спрацьовував електромагнітний захист пульта керування.

За результатами проведених випробувань на малогабаритній зерновій молотковій дробарці зі змінним ротором побудовано графік енергоємності роботи при кL=2,25 та кL=4 на технологічних режимах з подачею від 30 до 125 кг/год. (рис.5.2).

Середні значення енергоємності дробарки, які необхідні для визначення показника ефективності роботи і вибору раціонального значення показника лінійного співвідношення приведено у табл.5.1.

Таблиця 5.1

Результати випробувань малогабаритної молоткової дробарки зі змінним ротором

Результати ситового аналізу продуктів подрібнення експериментальною дробаркою зі змінним ротором зведені до таблиці 5.2.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9