Дослідження процесу подрібнення зернових кормів з обґрунтуванням параметрів молоткового подрібнювача

Abstract

Актуальність теми. Реформування агропромислового комплексу в Україні створило необхідні передумови для функціонування нових, більш економічно ефективних форм організації виробництва, зокрема фермерських господарств, сільськогосподарських виробничих кооперативів та малих підприємств. Проблема забезпечення засобами виробництва вище зазначених форм організації виробництва нині є надзвичайно актуальною. Це пов'язано з тим , що наявні прототипи обладнання не завжди відповідають необхідним і достатнім умовам для його використання. Низькі обсяги виробництва ускладнюють забезпечення високої доступності та уніфікації високопродуктивної техніки. Високі ціни на енергоносії під час проведення сільськогосподарських робіт не дають змоги виробникам знижувати ціни на свою продукцію, що негативно позначається на споживачах. Тому в ситуації, що склалася у функціонуванні малих форм господарювання (МФГ), на перший план виходить розробка нових або вдосконалення наявних засобів механізації виробничих процесів, які б відповідали основам і принципам ресурсозбереження. Для задоволення потреб тваринництва в Україні щорічно виробляється близько 2 млн. тонн комбікормів, з яких близько 40% припадає на дрібні фермерські господарства [54, 55, 56]. На приготування кормів припадає 45- 50% собівартості кінцевої продукції тваринництва. Енергетичні витрати на цю операцію розподіляються таким чином: транспорт - 20%, дозування - 15%, а на частку подрібнення припадає близько 65 % усіх витрат, що становить близько 33% від вартості кінцевого продукту [34, 35, 53]. Найпоширенішим механізованим пристроєм для дроблення зернових матеріалів є універсальна роторна дробарка з шарнірними молотками. Універсальні роторні дробарки здатні подрібнювати широкий спектр сировини, мають відносно просту конструкцію, прості в обслуговуванні та 6 експлуатації. Зносостійкі деталі (молотки, деки та решітки) легко замінюються. Водночас сучасні конструкції мають суттєві недоліки: висока металомісткість та енергоспоживання установки, нерівномірний гранулометричний склад із високим вмістом пилоподібних часток, інтенсивне зношування робочого органа та, як наслідок, зниження продуктивності та якості подрібнення сировини. Мета дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності роботи дрібних зернових молоткових комбікормових заводів шляхом встановлення раціональних параметрів і режимів роботи роторів з нерухомими молотками. Завдання дослідження. - Установити закони відносного руху молотка як фізичного маятника в полі відцентрових сил; - Встановити, що енергетичний показник процесу подрібнення залежить від параметрів розміру та маси молотка, в тому числі від зносу в процесі експлуатації; - Провести порівняльний аналіз якості та ефективності подрібнення вдосконалених молоткових роторів у малих зернокормових млинах, виходячи із зоотехнічних вимог до розміру частинок після подрібнення. Об’єкт дослідження: технологічні процеси подрібнення зернових кормів, конструктивні та кінематичні параметри молоткових млинів та їх зв'язок із механічними та технологічними властивостями зернових кормів. Предмет дослідження: демонстрація параметрів процесу подрібнення зернових кормів за допомогою вдосконаленої конструкції молоткового млина. Методи дослідження: Теоретичні дослідження проводилися з використанням сучасних методів законів механіки, теорії суцільних середовищ і математичного моделювання. Експериментальні дослідження проводилися на промисловій моделі молоткового подрібнювача