Дослідження процесу подрібнення зерна дисковим ударним елементом

Abstract

Однією із найбільш енергоємних операцій, що застосовуються в технології приготування кормів для тваринництва є подрібнення. Тому, наукові дослідження спрямовані на мінімізацію споживання енергетичних ресурсів технологічними машинами - дробарками та підвищення енергоефективності процесу в цілому є актуальною задачею. При подрібненні зерна із показником вологовмісту вище базисної кондиції спостерігається низька ефективність способу подрібнення ударом, що зумовлено підвищеною пластичністю матеріалу та збільшенням значення граничної деформації, яку зерно може сприймати до руйнування. Часткове вирішення даної проблеми можливе при комбінуванні способу різання та удару, що і лягло в основу технічного рішення реалізованого у науковій лабораторії Вінницького національного аграрного університету, де було розроблено конструкцію та здійснено експериментальні випробування вібродискової дробарки. Подальше підвищення енергоефективності технологічної операції подрібнення зерна потребує здійснення теоретичних досліджень динаміки процесу, та визначення мінімальної кількості енергії, необхідної для руйнування. В статті, базуючись на законах механіки твердого тіла та шляхом застосування реологічних методів дослідження дисперсних систем представлені значення абсолютної деформації та роботи яка здійснюється при руйнуванні зернини кукурудзи під дією прикладеного ударно-різального навантаження в аналітичній та графічній формі. Крім того, результати даних досліджень дозволяють встановити крайові значення пластичних та пружних абсолютних деформацій, що відбуваються в матеріалі, що є необхідною умовою для теоретичного обґрунтування закону подрібнення.

One o f the most energy-intensive operations used in feed technology for livestock is grinding. Therefore, scientific research aimed at minimizing the consumption o f energy resources by technological machines - crushers and increasing the energy efficiency o f the process in general is an urgent task. When grinding grain with a moisture content index above the basic condition, there is a low efficiency o f the method o f crushing by impact due to the increased plasticity o f the material and an increase in the value o f the relative deformation that the grain can perceive before fracture. Partial solution o f this problem is possible by combining the method o f cutting and impact, which formed the basis o f a technical solution implemented in the scientific laboratory o f the Vinnitsa National Agrarian University, where the design was developed and experimental tests o f the vibration disc-type crusher were carried out. Further improvement o f the energy efficiency o f the technological operation o f grain milling requires the implementation o f theoretical studies the dynamics o f the process, and the determination o f the minimum amount o f energy required for destruction. The article, based on the laws o f mechanics o f solids and by application in rheological methods o f research topics are dispersed amplifying the absolute value o f deformation and destruction carried out in the maize corn under the action o f the applied shock-cutting load in analytical and graphic form. In addition, the results o f these studies allow us to establish the boundary values o f plastic and elastic absolute deformations occurring in the material, which is a prerequisite for the theoretical substantiation o f the law o f grinding.