Обоснование параметров и режимов работы шнекового транспортера-распределителя зерна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Бычков Иван Евгеньевич

• Бычков Иван Евгеньевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Бычков Иван Евгеньевич

Введение

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1. 1 Технологические свойства зерна как объекта исследования

1.2 Анализ технологий и технических средств загрузки емкостей сыпучими материалами

1.3 Цель и задачи исследования

2 Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров шнекового транспортера-распределителя зерна

2.1 Обоснование конструктивно-технологической схемы шнекового транспортера-распределителя зерна

2.2 Теоретическое обоснование параметров и режимов работы шнекового транспортера-распределителя

2.2.1 Обоснование формы высыпного отверстия

2.2.2 Определение коэффициента истечения зерновой массы через высыпное отверстие

2.2.3 Определение коэффициента заполнения межвиткового пространства шнека

2.2.4 Определение частоты вращения шнека шнекового транспортера-распределителя зерна

2.2.5 Определение ширины высыпного отверстия

2.3 Оценка эффективности загрузки емкости шнековым транспортером-распределителем зерна

2.4 Параметрическая модель функционирования шнекового транспортера-распределителя при загрузке зерна в емкости

Выводы по второй главе

3 Программа и методика экспериментальных исследований

3. 1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Методика лабораторных исследований

3.2.1 Описание экспериментальной установки шнекового транспортера-распределителя зерна

3.2.2 Установка для экспериментальных исследований параметров, влияющих на ширину высыпного отверстия

3.2.3 Приборы и средства измерений

Выводы по третьей главе

4 Результаты экспериментальных исследований

4.1 Технологические свойства зерна

4.2 Влияние размеров высыпного отверстия на равномерность распределения зерна

4.3 Влияние режимов работы шнекового транспортера-распределителя

на равномерность распределения зерна

4.3.1 Влияние скорости вращения и производительности шнека

4.3.2 Влияние начальной вертикальной скорости движения зерна в кожухе шнека на равномерность распределения зерна

4.3.3 Влияние скорости движения зерна в кожухе шнека на равномерность распределения зерна в емкости

4.3.4 Оценка равномерности распределения зерна по загружаемой емкости

4.3.5 Влияние угла наклона дна загружаемой емкости к горизонту

на равномерность распределения зерна в емкости

4.3.6 Влияние размеров загружаемой емкости и производительности на параметры и режим работы шнекового транспортера-распределителя

Выводы по четвертой главе

5 Технико-экономическая оценка результатов исследований

5.1 Модель производственной линии загрузки зерна

5.2 Оценка экономической эффективности

Выводы по пятой главе

Заключение

Список литературы

Приложения

Приложение А. Вывод формулы удельного массового расхода на

участке высыпного отверстия

Приложение Б. Графики зависимостей начальной ширины высыпного отверстия Ь от частоты вращения шнека п, при заданной длине L

загрузочного устройства и диаметре шнека D

Приложение В. Патент РФ

Приложение Г. Акты внедрения

Приложение Д. Апробация работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и режимов работы шнекового транспортера-распределителя зерна»

Введение

Актуальность работы. Зерновые культуры являются стратегическим сырьем, основным и важнейшим продуктом питания для человека. Производство зерна в мире и в России оказывает огромное влияние на экономику государств и является основой производственной безопасности стран. По производству зерна Россия занимает пятое место после США, Китая, ЕС и Индии [42]. Одной из важнейших задач, обеспечивающих устойчивое развитие страны и ее продовольственную безопасность, является увеличение производства зерна, сокращение потерь и непроизводительных расходов на всех стадиях. Задача увеличения производства зерна должна решаться не только путем увеличения валового сбора, но и улучшения качества послеуборочной обработки и хранения, так как качество зерна - второй урожай. Надежное и длительное хранение миллионов тонн зерна - дело затратное и трудоемкое. Оно неразрывно связано с правильным учетом свойств зерна, как объекта сушки, обработки и хранения.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной Организации Объединенных Наций ежегодно в мире теряется более 20% урожая зерна в результате порчи из-за неправильных условий хранений. Рациональное использование различных методов сушки зерна позволяет эффективно хранить и улучшать свойства зерна в оборудованных зернохранилищах и силосах.

В процессе обработки зерна наблюдаются негативные явления, обусловленные применением распространенного способа заполнения бункеров, хранилищ и емкостей - компактной струей. Частицы зерновой массы, имеющие различный размер самосортируются, что приводит к эффекту сегрегации [110]. Кроме этого, компактная струя, падая с высоты, сильно уплотняет насыпь в емкости, что приводит к слеживаемости зерна и ухудшению его качества. Так же, загрузка емкостей компактной струей снижает коэффициент использования полезного объема заполняемой емкости, а, в некоторых случаях, и вовсе процесс загрузки невозможен, к примеру, загрузка специальных емкостей в некоторых видах зерносушилок, таких как гелиосушилки-зернохранилища [83].

Перечисленные негативные явления могут быть сведены к минимуму при правильно выбранном способе загрузки, которая является начальным звеном в процессе функционирования емкости и оказывает значительное влияние на весь технологический процесс и на качество конечного продукта. Таким образом, конструктивно-технологическое совершенствование процесса загрузки зерновой массой емкостей различного назначения, с позиции сохранения качества зерна, остается актуальной задачей [65, 71, 73, 74, 75, 76].

Одним из направлений государственной поддержки развития малого и среднего бизнеса в нашей стране является содействие в создании или развитии небольших крестьянских и фермерских хозяйств, для которых, при малых объемах производства, приобретение и обслуживание высокотемпературных зерносушилок не целесообразно. К таким хозяйствам также относятся селекционные участки с небольшими объемами производства зерна, которым также необходимо обеспечить сушку и хранение зерна [111].

Для небольших хозяйств при послеуборочном досушивании зерна возможно использование гелиосушилок-зернохранилищ при минимальных энергетических и финансовых затратах. Технология досушивания зерна в процессе хранения в гелиосушилке-зернохранилище достаточно хорошо себя зарекомендовала [83], но одной из не решенных задач остается процесс загрузки зерна таких гелиосушилок-зернохранилищ, требующий равномерного послойного распределения зерна на сушильных поверхностях прямоугольной формы.

В России и за рубежом для загрузки зерна применяют различные загрузочно-распределительные устройства. В настоящее время широкое распространение получили устройства гравитационного типа, однако они не могут обеспечить равномерную подачу зерновой массы на наклонные сушильные поверхности гелиосушилки-зернохранилища.

Применяемое в зерноочистительной машине МПЗ-50 загрузочно-распределительное устройство шнекового типа [80] не позволяет обеспечить требуемую равномерность подачи зерновой массы по всей длине загрузочного устройства. Тем не менее, наиболее предпочтительным загрузочно-

распределительным устройством для равномерного распределения зерновой массы на наклонные, имеющие прямоугольную форму, сушильные поверхности гелиосушилки-зернохранилища является шнековый тип транспортера-распределителя зерна [84].

Поэтому, повышение эффективности процесса распределения зерновой массы на наклонные, прямоугольной формы сушильные поверхности гелиосушилки-зернохранилища за счет совершенствования конструкции и обоснования параметров приемно-распределительного устройства гелиосушилки-зернохранилища на базе шнекового транспортера-распределителя представляет собой актуальную задачу.

Степень разработанности темы. Исследованиям загрузки емкостей сыпучими материалами посвящены труды Г. Боуманс, В.А. Богомягких, В.В. Коновалова, В.С. Горюшинского, Ю.М. Исаева, В.А. Рычкова, Г.М. Третьякова, Д.И. Фролова, А.Ф. Яшина и др. [20, 21, 32, 36, 39, 50, 51, 94, 101, 103, 113, 122].

Анализ патентных и литературных источников показал, что в настоящее время наибольшее распространение получили загрузочно-распределительные устройства гравитационного типа, загрузочные устройства с применением привода, каскадного заполнения и комбинированного действия. Все они имеют недостатки распределения сыпучих материалов в емкости, одним из которых является неполная загрузка емкости из-за конусообразной формы конечной насыпи, например, при загрузке компактной струей. Для равномерного заполнения емкости, в этом случае, необходимы дополнительные трудозатраты на разравнивание материала, что приводит к еще большему формированию негативных явлений в зерновой массе, таких как сегрегация, слеживание и др. При этом, вопрос равномерной загрузки прямоугольных емкостей с горизонтально расположенным дном и с дном, имеющим угол наклона к горизонту равный углу естественного откоса загружаемого сыпучего материала, изучен недостаточно.

Целью исследования является обоснование параметров и режимов работы шнекового транспортера-распределителя зерна, обеспечивающего равномерное

распределение зерновой массы по горизонтальной, а также наклонной поверхностям загружаемых емкостей прямоугольной формы.

Объектом исследований является процесс загрузки емкостей шнековым транспортером-распределителем зерна.

Предметом исследований являются закономерности влияния параметров шнекового транспортера-распределителя на равномерность загрузки им зерновой массы по горизонтальной, а также наклонной поверхности загружаемой емкости прямоугольной формы.

Задачи исследований:

1. Провести анализ конструктивных схем существующих загрузочных устройств и изучить закономерности формирования профиля поверхности зерновой массы в загружаемой емкости прямоугольной формы.

2. Обосновать конструктивно-технологическую схему шнекового транспортера-распределителя зерна, обеспечивающего равномерное распределение зерновой массы по всей поверхности в прямоугольных емкостях с горизонтальным и наклонным расположением дна.

3. Провести теоретические исследования процесса загрузки горизонтальных и наклонных поверхностей зерновой массой и установить зависимость ширины высыпного отверстия от конструктивно-режимных параметров шнекового транспортера-распределителя зерна.

4. Провести экспериментальные исследования предложенного шнекового транспортера-распределителя зерна для определения влияния его параметров на процесс заполнения горизонтальных и наклонных поверхностей при различных режимах работы устройства.

5. Дать технико-экономическую оценку эффективности использования предлагаемого устройства.

Научную новизну составляют:

• конструктивно-технологическая схема шнекового транспортера-распределителя зерна, имеющего высыпное отверстие в нижней его части вдоль кожуха шнека;

• теоретическая зависимость ширины высыпного отверстия от конструктивно-режимных параметров шнекового транспортера-распределителя, обеспечивающего равномерное высыпание зерна по всей его длине.

Теоретическая и практическая значимость работы. Предложенная конструкция шнекового транспортера-распределителя зерна позволяет обеспечивать равномерную загрузку зерновой массой по всему объему прямоугольной емкости с горизонтальным или наклонным дном к горизонту с углом естественного откоса зерна. Полученная теоретическая зависимость ширины высыпного отверстия позволяет определять его требуемую форму для шнековых транспортеров-распределителей с различными конструктивно-режимными параметрами.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований можно использовать при разработке способов загрузки различных емкостей сыпучими материалами.

Методология и методы исследования. Теоретическое исследование произведено на основе методов теоретической механики, дифференциального исчисления, методов математического моделирования, аналитической геометрии. Лабораторные эксперименты проводились в соответствии с методами классического многофакторного эксперимента. Для проведения расчётов и обработки результатов эксперимента применяли современное программное обеспечение MS Excel.

Положения, выносимые на защиту:

• конструктивно-технологическая схема шнекового транспортера-распределителя зерна, его рациональные параметры и режимы работы;

• результаты теоретических и экспериментальных исследований рабочего процесса шнекового транспортера-распределителя зерна.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов работы подтверждается методологической базой исследований, применением современных методов исследований, средств вычислительной

техники и программного обеспечения, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований были доложены, обсуждены и одобрены на национальных и Международных научно-практических конференциях: «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения» Брянского ГАУ 12-13 апреля 2016 года; Proceedings of articles the IV International Scientific conference. Czech Republic, Karlovy Vary - Russia, Moscow, Decemder 2425, 2017; «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения» Брянского ГАУ 16-17 апреля 2019 года. Работа награждена золотой медалью на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень 2018».

Результаты диссертационной работы внедрены в Учхозе Брянского ГАУ Выгоничского района и СПК «Зимницкий» Дубровского района Брянской обл.

Личный вклад соискателя. Личный вклад соискателя заключается в выборе методов и разработке методики исследований, разработке математической модели, реализации модели на ЭВМ, усовершенствовании конструкции приемно-распределительного устройства, изготовлении лабораторной установки, проведении экспериментов, обработке экспериментальных данных.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей, из которых 3 печатные работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Получен патент РФ на полезную модель №169064.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация содержит всего 140 страниц, включающих 117 страниц основного текста, 13 страниц списка литературы и 12 страниц приложений. Основной текст включает в себя введение, пять разделов, заключение, в том числе 67 рисунков и 8 таблиц. Список использованной литературы содержит 124 наименований, из них 10 на иностранных языках.

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Технологические свойства зерна как объекта исследования

Зерно, как объект исследования, при его сушке, транспортировке и хранении рассматривается в виде зерновой массы. Зерновой массой называют сложную биосистему, образующуюся в результате обмолота растений и состоящую из зерен определенной культуры и различных примесей.

Любая зерновая масса состоит из пяти компонентов: зерно основной культуры, воздух в межзерновом пространстве, примеси, микроорганизмы, вредители хлебных запасов.

Зерно - основная составная часть зерновой массы. Оно неоднородно по размерам, влажности и плотности.

Свойства зерновой массы делят на две группы: физические и физиологические.

Физические свойства: форма и размер частиц, сыпучесть, скважность, самосортирование, гигроскопичность.

Физиологические свойства: дыхание, самосогревание, прорастание, послеуборочное дозревание.

Рассматривая свойства зерновой массы в процессе загрузки емкостей различного назначения, будем рассматривать ее как сыпучее тело или сыпучий материал.

Физические свойства сыпучих материалов имеют важное значение в процессе загрузки и выгрузки емкостей. Этими вопросами занимались И.В. Горюшинский и Н.Н. Мосина [38, 90]. Ими было установлено, что основным фактором, играющим роль в процессе загрузки и выгрузки емкостей, является сыпучесть материала, от которой и зависит дальнейший процесс хранения.

Сыпучесть материала изменяется от присутствия в нем частиц разнообразных форм: игольчатых, нитеобразных, хлопьевидных, пластинчатых.

Все это значительно сказывается на сыпучести материала. Если форма и размеры частиц сыпучей массы сочетаются, то сыпучесть снижается существенно [52, 109, 117].

Особое влияние на сыпучесть материала играет его влажность. Трудносыпучими являются материалы, в состав которых входит до 70...90 % воды от их максимальной влагоёмкости [72]. Жир в составе сыпучих материалов от 10 % и более, также отрицательно сказываться на сыпучести.

Большое значение при технологических операциях с зерном имеет взаимодействие между частицами материала и с поверхностями емкостей хранения [44, 50, 71, 101, 104]. Связи между частицами сыпучего материала характеризуются когезией и аутогезией, которые вносят основной вклад в образование комкования и слеживаемости материала. К поверхностным явлениям относится адгезия, влияющая на образования прилипшего слоя материала [71].

На сыпучесть зерновой массы так же большое влияние оказывает ее гигроскопичность - способность материала поглощать и отдавать пары воды.

Изучению выше перечисленных свойств посвящены работы Андрианова Е.И., Гриневича Г.П., Зенкова Р.Л., Зимона А.Д., Зуева Ф.Г., Исаева В.С., Ивашкова И.И., Колобова Л.Н., Мосиной Н.Н., Рогинского Г.А., Шубина И.Н., Юдаева Н.В. и др. [44, 45, 46, 47, 48, 71, 91, 109, 110].

В процессе загрузки емкостей зерновой массой в ней формируются нежелательные явления, такие как: сегрегация, уплотнение и слеживание.

Сегрегация. При заполнении высотных емкостей наблюдается расслоение сыпучей массы по гранулометрическому составу и плотности [21, 75, 76, 113].

Сегрегация наблюдается в процессе гравитационной загрузки на участке свободного падения от загрузочного отверстия до поверхности насыпи (рис. 1.1). Расслоение по фракциям сильно затрудняет дальнейшую выгрузку материала из емкости и может существенно ухудшить качество конечного продукта [71, 76, 124].

Рисунок 1.1 - Процесс сегрегации: 1 - зона скопления неоднородных по массе и плотности частиц

Уплотнение. При уплотнении сыпучей массы растет сила внутреннего трения и начальное сопротивление сдвигу. Этот рост сил способствует образованию устойчивого свода над высыпным отверстием, который препятствует свободному истечению при выгрузке из емкости хранимого материала. Характер уплотнения сыпучей массы в емкости зависит от способа загрузки, условий хранения, транспортировки, времени и других физико-механических свойств материала.

Слеживание сыпучей массы является следствием уплотнения. Основное влияние на слеживание оказывает давление вышележащих слоев. К причинам слеживания относят: вибрацию, вызванную транспортировкой сыпучих материалов; влияние величин сил когезии и аутогезии; неравномерное уплотнение в процессе загрузки и догрузки материала.

Свойства зерновой массы как сыпучего тела. Сыпучее тело - совокупность частиц твердого тела и воздуха. Связь между частицами, ориентация их в пространстве определяются силами тяжести и трения. Сыпучие тела занимают промежуточное положение по своим свойствам между твердыми и жидкими телами. Сыпучие тела, как и жидкие, при помещении их в емкость принимают ее форму и обладают свойством текучести. В жидкости связи между молекулами незначительны и поэтому она не имеет своей формы. В сыпучем теле между

частицами существуют значительные связи и поэтому насыпь из сыпучего тела на горизонтальной поверхности имеет определенную форму.

При истечении сыпучего тела на горизонтальную поверхность будет образовываться насыпь в виде конуса. Угол между линией горизонта и образующей конуса называют углом естественного откоса (рис. 1.2). У каждого продукта имеется свой угол естественного откоса. Так, например, у пшеницы угол естественного откоса равен 25°, овса и кукурузы - 27°, ячменя - 28° [21]. Угол естественного откоса служит характеристикой сыпучего тела и является показателем способности к истечению, используется при проектировании систем хранения. Чем больше угол естественного откоса, тем хуже истечение.

Рисунок 1.2 - Угол естественного откоса

По расстояниям и силам взаимодействия между частицами в сыпучих телах выделяют свойства сыпучести и скважистости.

Отношение объема воздуха в межзерновом пространстве к объему зерновой массы называют скважистостью Sв и рассчитывают по формуле [110]:

5в = ^ 100%,

где Vв - объем воздуха межзернового пространства; V - общий объем зерновой массы.

Благодаря скважистости в зерновой массе образуется сеть каналов, их объем составляет 40 - 60 % общего объема. По этим каналам естественным образом или принудительно перемещаются воздух, влага и тепло. Скважистость различных культур приведена в таблице 1.1 [110].

Таблица 1.1 Характеристика зерна (влажность зерен 12,5... 14,5%)

Культура Скважистость, % Плотность, кг/м3 Угол внутреннего трения, град Угол естественного откоса, град

Пшеница 35 - 45 650 - 840 23 - 38 28 - 32

Рожь 35 - 45 600 - 750 23 - 38 23 - 38

Ячмень 45 - 55 500 - 700 28 - 45 28 - 48

Овес 50 - 70 400 - 500 31 - 54 31 - 44

Горох 40 - 45 700 - 800 24 - 31 22 - 28

Подсолнечник 60 - 80 300 - 400 31 - 45 31 - 44

Гречиха 50 - 60 500 - 650 34 - 46 44 - 64

Кукуруза 35 - 55 680 - 820 30 - 40 32 - 34

Просо 30 - 50 600 - 730 20 - 27 28 - 39

Из таблицы 1.1 видно, что скважистость зерновой массы меняться на 20 -30% и зависит от формы, размеров частиц, влажности зерновой массы.

Газация, подвод теплоты к зерну и отвод лишней влаги при сушке и вентилирование зерновой насыпи большой высоты возможны благодаря наличию сети каналов или скважистости.

Сыпучесть - это способность частиц сыпучего тела перемещаться относительно друг друга, подобно молекулам жидкости. Благодаря этому свойству зерновая масса может заполнять зернохранилища различной формы и истекает из него при наличии выхода [89, 110]. Степень сыпучести можно определять по углу естественного откоса. Если угол естественного откоса не превышает 30°, то тело считается очень сыпучим, при значениях от 30 до 38° -сыпучее, от 38 до 45° - достаточно сыпучее, от 45 до 55° - трудносыпучее, более 55°- очень связанное [21, 121]. К снижению сыпучести материала приводит увеличение размера и влажности частиц. Количественная оценка максимально возможной сыпучести тела играет минимальное значение коэффициента трения (или угла трения). Данный показатель имеет практическую значимость. Минимальный угол внутреннего трения сыпучего тела приблизительно равен углу естественного откоса.

Внешнее трение. Важным показателем подвижности сыпучего тела является трение зерна о стенки и днище емкости хранения. Количественно его оценивают углом внешнего трения (табл. 1.2) [110].

Таблица 1.2. Угол внешнего трения, град.

Культура Бетон Ржавый металл Гладкий металл Нержавеющий металл Дерево Стекло Органическое стекло

Пшеница 20-25 38 17-20 8 20-25 22 22

Кукуруза 17-23 24 20 17-19 15-25 23 22

Ячмень 18-25 22 20-25 18-23 20-27 - -

Рожь 30 30 20 20-35 20 - -

Овес 25 - 18-30 20-38 15-35 - -

Горох 16-29 - 12-14 15-19 12-14 - -

Просо - - 17 18 17 16 16

Самосортирование. При перемещении сыпучего тела, встряхивании, заполнении емкостей возникает самосортирование, то есть расслоение зерновой

массы. При загрузке емкостей тяжелые зерна падают вертикально вниз быстрее легких и заполняют центральную часть емкости, а мелкие отбрасываются к его стенам. Нарушение однородности партии зерна в хранилище способствует развитию нежелательных микробиологических процессов [111].

1.2 Анализ технологий и технических средств загрузки емкостей сыпучими материалами

В сельскохозяйственном производстве процесс уборки зерна можно подразделить на пять категорий средств обработки и транспортировки урожая: местные элеваторы, региональный элеватор, экспортный элеватор, импортный элеватор и элеваторы на перерабатывающих предприятиях. На рис. 1.3 показана схема движения зерна от поля до потребителя [21].

Местные элеваторы необходимы для хранения зерна, собранного с ближайших сельскохозяйственных предприятий, для перераспределения на местные мукомольные предприятия и перегрузки в крупные региональные элеваторы.

Убранное с поля зерно, направляемое из ближайших хозяйств на местный элеватор, уже очищено и предварительно высушено. На местных элеваторах установлены сушилки, благодаря чему зерно, вышедшее с элеватора, имеет стандартное качество. Зерно из хозяйств обычно поступает на элеватор в грузовиках, а отпускается разными видами транспорта: автомобильным, железнодорожным и др.

Региональные элеваторы обычно расположены в крупных городах с высокой плотностью населения и получают зерно через местные элеваторы из районов производства. Экспортные элеваторы используются для буферного хранения зерна и отпуска его на океанские суда. Импортные элеваторы принимают зерно из-за границы и используются для хранения.

Рисунок 1.3 - Схема движения зерна от поля до потребителя

В работах [38, 39, 41, 71, 85] подробно рассмотрены бункерно-силосные емкости и кузова транспортных средств в производственных и транспортно-технологических системах переработки сыпучих материалов в АПК. Емкости делят на мобильные, такие как кузова транспортных средств, и стационарные: приемные, отпускные и промежуточные бункеры.

От конструктивных особенностей емкостей загрузки и хранения зависит выбор загрузочных устройств [36, 63, 71, 86, 89, 107].

Приемные бункеры обеспечивают в течение незначительного времени возможность принять поступающий материал с транспортных средств. Их размеры всегда больше емкости кузова транспортного средства, и они четко увязаны с параметрами дальнейших транспортирующих устройств [13, 14, 45, 111, 119].

В свою очередь размеры кузовов транспортных средств продиктованы требованиями проектных организаций железнодорожной отрасли, и имеют высоту до 2,5 м [27, 92, 105, 106, 118].

Отпускные бункеры, предназначенные для накопления и кратковременного хранения перед отгрузкой материала в транспортные средства, имеют параметры, продиктованные размерами загружаемых емкостей [13, 14, 45, 111, 119].

Бункеры и бункерные устройства служат для кратковременного накопления сыпучей массы для стабилизации и унификации транспортирующих механизмов [13, 14, 45, 111, 119].

Силосы предназначены для длительного хранения сыпучего материала с последующей выгрузкой и строятся достаточно высокими. Высота их ограничивается только несущей способностью грунта [13, 14, 45, 111, 112, 115].

Описанные емкости позволяют сочетаться с различным технологическим оборудованием; обеспечить сохранность сыпучей массы; регулировать пропускную способность; снижать энергетические и эксплуатационные затраты. Однако они имеют ряд недостатков, возникающих в процессе их

эксплуатации при хранении и транспортировке сыпучих материалов [15, 16, 19, 21, 31, 32, 35, 38, 49, 61, 71, 87, 88, 97].

Основные недостатки при эксплуатации емкостей возникают при осуществлении выгрузки сыпучей массы [18, 20, 28, 29, 33, 38, 44, 45, 49, 54, 58, 81, 82, 85]. При совокупности различных факторов, влияющих на этот процесс и определенные условия выпуска сыпучей массы из емкости, истечение может стать нестабильным или вообще прекратиться. Подобные явления обуславливаются: образованием статических и динамических сводов над выпускным отверстием; налипанием хранимого материала на стенки емкости и образование застойных зон по высоте хранилища; уплотняющем действием вызывающим скачкообразное увеличение давления в нижней части емкости; потерей исходного качества хранимого материала; сегрегацией, слеживаемостью, комкованием и другими подобными изменениями в структуре материала [38, 71, 91]. Возникновение таких негативных явлений приводит к нарушению технологического процесса на производстве, увеличению времени простоя мобильных емкостей под грузовыми операциями и уменьшению их полезного объема. Для восстановления нормального рабочего процесса требуется прибегать к применению ручного труда и, как следствие, увеличивается время простоя под грузовыми операциями и увеличение экономических расходом.

Для минимизации неблагоприятных явлений в процессе загрузки емкостей используются различные дополнительные устройства. Рассмотрим различные виды существующих загрузочно-распределительных устройств.

Обзор конструктивных схем загрузочно-распределительных устройств и

их классификация

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бычков Иван Евгеньевич, 2020 год

Список литературы

1. А.С. 1090630 SU МКИ B65 D 90/58 Затвор-рассекатель к устройству загрузки крытых емкостей / А.Ф. Яшин, Г.Г. Шайдулин, С.А. Асеев (СССР) Заявлено 20.09.82, опубл. 07.05.84, Бюл. №17.

2. А.С. 1229143 SU МКИ А1 Устройство для подачи материала на транспортные средства / А.И. Семенов (СССР) Заявлено 21.02.84, опубл. 07.05.86, Бюл. №17.

3. А.С. 1258796 SU МКИ B65 G 67/22 Способ загрузки открытых транспортных емкостей сыпучими материалами / В.И. Астафичев (СССР) Заявлено 24.12.82, опубл. 23.09.86, Бюл. №35.

4. А.С. 1261856 SU МКИ А1 Устройство вертикальной выгрузки сыпучих материалов / Г.А. Малыгин, Е.А. Ткаченко, Р.М. Клочков, В.С. Сутормин (СССР) Заявлено 06.07.84, опубл. 07.10.86, Бюл. №37.

5. А.С. 1381039 SU МКИ B65 G 3/04, 65/32 Устройство для распределения сыпучего материала в бункере / В.И. Семеновский, С.Б. Родин, В.Н. Воробьев, Н.С. Великоредчанина (СССР) Заявлено 03.09.86, опубл. 15.03.88, Бюл. №10.

6. А.С. 1533964 SU МКИ B65 G 65/32, 69/04 Загрузочное устройство / Н.И. Романов (СССР) Заявлено 27.01.88, опубл. 07.01.90, Бюл. №1.

7. А.С. 1557021 SU МКИ B65 G 11/10 Гравитационный спуск / В.М. Феликсов, Т.В. Федотова, М.Ю. Лайко (СССР) Заявлено 07.07.88, опубл. 15.04.90, Бюл. №14.

8. А.С. 1567461 SU МКИ B65 G 3/04, 51/26 Устройство для загрузки сыпучим грузом транспортного средства / А.Г. Михайлов, В.В. Харланов, В.И. Бодров, Г.А. Черенков, А.Р. Тонковид (СССР) Заявлено 02.07.87, опубл. 30.05.90, Бюл. №20.

9. А.С. 1615082 SU МКИ B65 G 11/10 Устройство для перегрузки сыпучего материала / В.Г. Морозов, А.В. Горбачев, Ю.Н. Дубинчук, Н.К. Наремский (СССР) Заявлено 27.09.87, опубл. 23.12.90, Бюл. №47.

10. А.С. 1742169 SU МКИ B65 G 11/10 Устройство для транспортирования сыпучих материалов / Б.С. Устинов, Д.Б. Устинов (СССР) Заявлено 27.03.89, опубл. 23.06.92, Бюл. №23.

11. А.С. 1742184 SU МКИ B65 G 65/30 Устройство для загрузки / А.М. Нестеренко, А.И. Бараковских, В.Г. Нестеровский, А.И. Бадулин, В.И. Ратковский, В.В. Теренюк (СССР) Заявлено 16.08.90, опубл. 23.06.92, Бюл. №23.

12. Азгальдов, В.В. Теория и практика оценки качества товаров / В.В. Азгальдов. - М.: Экономика, 1982. - 256 с.

13. Алферов, К.В. Бункерные установки. Проектирование, расчет и эксплуатация / К.В. Алферов, Р.Л. Зенков. - М.: Машиностроение, 1955. - 308 с.

14. Алферов, К.В. Бункеры, затворы, питатели / К.В. Алферов. - М.: Машгиз., 1946. - 178 с.

15. Архипенко, А.В. Активные бункерные вибростенки: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 / Андрей Валентинович Архипенко. - Белгород, ВКТУ, 1998. - 21 с.

16. Атрощенко, В.А. Особенности силовых воздействий сыпучих грузов на торцевые стены крытых грузовых вагонов и анализ напряженного состояния торцевых стен: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.05.01 / Владимир Адамович Атрощенко. - Брянск, БИТМ, 1984. - 16 с.

17. Ахматов, А.А. Совершенствование процесса распределения зернового вороха по ширине рабочих органов воздушно-решетных зерноочистительных машин: дис. ... канд. кехн. наук: 05.20.01 / Александр Александрович Ахматов. -Воронеж, 2017. - 155 с.

18. Ахматов, А.А. Травмирование зерна шнековым питающим устройством / А.А. Ахметов, В.И. Оробинский, В.Н. Солнцев // Вестник Воронежского ГАУ. -2015. - Вып. 4 (47) - С. 98-101

19. Битюцкий, А.А. Разработка комплексного метода проектирования, расчета и испытания грузовых вагонов: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.22.07 / Александр Анатольевич Битюцкий. - СПб.: ПГУПС, 1995. - 40 с.

20. Богомягких, В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов / В.А. Богомягких. Ростов-на-Дону: изд-во Ростовского университета, 1973. - 150 с.

21. Боуманс, Г. Эффективная обработка и хранение зерна / Г. Боуманс; пер.

B.И. Дашевского. - М.: Агропромиздат, 1991. - 608 с.

22. Бутенко, А.Ф. Обоснование метательного рабочего органа в машинах для послеуборочной обработки зерна / А.Ф. Бутенко, А.М. Яковлева // Научная молодёжь агропромышленному комплексу: материалы науч. конф. - Зерноград, 2003. - С. 99-103

23. Быстрая загрузка зерна в контейнеры [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www.silmash .ru/content/1

24. Бычков, И.Е. Механизация погрузочно-разгрузочных работ в гелиосушилке-зернохранилище / И.Е. Бычков, А.И. Купреенко, Х.М. Исаев // Сельский механизатор, 2016. - №10. - С. 39-40.

25. Бычков, И.Е. Обоснование ширины высыпного отверстия шнекового транспортера-распределителя / И.Е. Бычков, А.И. Купреенко, Т.В. Бычкова, Х.М. Исаев // Тракторы и сельхозмашины, 2018. - №6. - С. 40-44.

26. Бычков, И.Е. Экспериментальная проверка конструктивно-режимных параметров шнекового транспортера-распределителя / И.Е. Бычков, А.И. Купреенко, Т.В. Бычкова, Х.М. Исаев // Сельский механизатор, 2019. - №3. -

C. 12-13.

27. Вагоны / под ред. Л.Д. Кузьмича. - М.: Машиностроение, 1978 - 376 с.

28. Варламов, А.В. Анализ погрузочно-выгрузочных работ с зерновыми грузами на примере ЗАО «Самарский комбикормовый завод» / А.В. Варламов, В.И. Варгунин, И.Р. Андрианова // Управление. Логистика. Экономика: сб. науч. трудов. - Выпуск 3. - Самара: СамГУПС, 2008. - С. 21-23.

29. Варламов, А.В. Повышение безопасности выгрузки трудносыпучих грузов из прирельсовых складов бункерного типа / А.В. Варламов, Н.Х. Варламова // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы IV Всероссийской научно-практической конф. - Самара: СамГУПС, 2008. - С. 35-36.

30. Варламов, А.В. Повышение эффективности процесса выпуска компонентов комбикорма бункером с донным щелевым отверстием и механическим сводообрушителем: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Александр Васильевич Варламов. - Саратов, 1999. - 113 с.

31. Варламов, А.В. Применение нового бункерного оборудования и ресурсосберегающей технологии в транспортноскладских комплексах для сыпучих грузов / А.В. Варламов, Н.Х. Варламова // Управление. Логистика. Экономика: сб. науч. трудов. - Самара: СамГУПС, 2007. - С. 15-17.

32. Варламов, А.В. Теория и практика применения щелевых бункеров на железнодорожном транспорте и в агропромышленном комплексе / А.В. Варламов, В.И. Варгунин, В.С. Горюшинский // Самарский научный центр Российской академии наук. - Самара: СНЦ РАН, СамГУПС, 2007. - С. 25-26.

33. Василенко, П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям с/х машин / П.М. Василенко. - Киев : Изд-во Укр. Акад. с/х наук, 1960. - 384 с.

34. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1982. - 231 с.

35. Влияние параметров силосов и физико-механических свойств муки на кинематику процесса истечения: отчет по теме 1.203-б. Арх. №7961/250. - М.: ЦНИИ Промзернопроект, 1975. - 183 с.

36. Горюшинский, И.В. К вопросу оценки процесса загрузки емкостей сыпучими материалами / И.В. Горюшинский, Н.Н. Мазько // Сб. научн. тр. Студентов, аспирантов и молодых ученых СамИИТ. Выпуск 3. - Самара: СамИИТ, 2001. - С. 83-84.

37. Горюшинский, И.В. Повышение эффективности хранения зерновой продукции в бункерах / И.В. Горюшинский, Н.Н. Мазько // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - №11. - С. 77-78.

38. Горюшинский, И.В. Технологические системы обеспечения сырьем комбикормовых и животноводческих предприятий: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.20.01 / Игорь Владимирович Горюшинский. - Оренбург, 2005. - 290 с.

39. Горюшинский, И.В. Эффективное заполнение емкостей в транспортнотехнологических системах: монография / И.В. Горюшинский; под общей ред. Г.М. Третьякова. - Самара: СамГАПС, 2003. - 138 с.

40. Гячев, Л.В. Основы теории бункеров / Л.В. Гячев. - Новосибирск: Изд-во Новосибирского университета, 1992. - 368 с.

41. Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах: учебное пособие / под общей ред. И.В. Горюшинского. - Самара : СамГАПС, 2003. - 232 с.

42. Журавлев, А.П. Зерносушение и зерносушилки: монография / А.П. Журавлев. - Кинель: РИЦ СГСХА, 2014. - 293 с.

43. Забродин, В.П. Анализ взаимодействия частиц с лопаткой наружного диска распределительного рабочего органа / В.П. Забродин // Совершенствование технологических процессов и конструкций сельскохозяйственных машин. -Краснодар, 1989. - Вып. 294 (322). - С. 84-91.

44. Зенков, Р.Л. Механика насыпных грузов / Р.Л. Зенков. - М.: Машиностроение, 1964. - 252 с.

45. Зенков, Р.Л. Бункерные устройства / Р.Л. Зенков, Г.П. Гриневич, В.С. Исаев. - М.: Машиностроение, 1977. - 224 с.

46. Зенков, Р.Л. Машины непрерывного транспорта: учебник для студентов вузов / Р.Л. Зенков, И.И. Ивашков, Л.Н. Колобов. - М.: Машиностроение, 1987. -432 с.

47. Зимон, А.Д. Аутогезия сыпучих материалов / А.Д. Зимон, Е.И. Андрианов. - М.: Металургия, 1978. - 287 с.

48. Зуев, Ф.Г. Подъемно - транспортные машины зерноперерабатывающих предприятий / Ф.Г. Зуев [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1985. - 320 с.

49. Иванов, И.Г. Исследование процесса сводообразования в бункерах и рудоспусках: дис. ... канд. техн. наук. - Л, ЛГИ. 1964.

50. Исаев, Ю.М. Определение закономерностей движения частицы в спирально - винтовом устройстве / Ю.М. Исаев, Н.М. Семашкин, С.А. Каленков // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2018. -№ 3. - С. 6-11

51. Исаев, Ю.М. Спирально-винтовой транспортер / Ю.М. Исаев [и др.] // Аграрная наука, 2013. - № 2. - С. 29-30

52. Исаев, Ю.М. Теоретические исследования процесса дозирования сыпучего материала / Ю.М. Исаев [и др.] // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2019. - № 1. - С. 6-11

53. Коновалов, В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ: учебное пособие / В.В. Коновалов. - Пенза: ПГСХА, 2003. - 176 с.

54. Кочанова, И.И. Исследование производительности истечения сельскохозяйственных сыпучих материалов из бункеров: дис. ... канд. техн. наук. - Саратов, 1966. - 180 с.

55. Крамаренко, В.В. Гидравлика: методические материалы по курсу «Гидравлика» для студентов II курса, обучающихся по направлению 280302 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов». Часть II /сост. В.В. Крамаренко, О.Г. Савичев - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 124 с.

56. Красников, В.В. Подъемно-транспортные машины / В.В. Красников. -М.: Колос, 1981. - 263 с.

57. Кузьмин, А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин: справочник / А.В. Кузьмин. - Минск: Высш. школа, 1983. -350 с. - С. 223

58. Кунаков, В.С. Интенсификация процессов выгрузки сводообразующих зерновых материалов: дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / Виктор Стефанович Кунаков. - Ростов-на-дону, 1998. - 399 с.

59. Купреенко, А.И. К обоснованию конструкции солнечного коллектора зернохранилища со встроенной гелиосушильной системой / А.И. Купреенко, Х.М. Исаев, Е.М. Байдаков // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения: сб. науч. работ. междунар. науч.-техн. конф. -Брянск: БГСХА, 2011. - С. 36-41

60. Купреенко, А.И. Результаты испытания солнечного коллектора зернохранилища со встроенной гелиосушильной системой / А.И. Купреенко, Х.М. Исаев, Е.М. Байдаков // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии, 2011. - № 1 (2011). - С. 55-62

61. Лойко, Л.М. Погрузка и выгрузка цемента в таре и навалом / Л.М. Лойко [и др.]. - М.: Издательство литературы по строительству, 1971. - 129 с.

62. Лукянов, П.И. Аппараты с движущимся зернистым слоем. Теория и расчет / П.И. Лукянов. - М.: «Машиностроение», 1974. - 184 с.

63. Лялин, Е.А. Обоснование конструктивных параметров спирально-винтового дозатора с регулированием дозы путем изменения числа оборотов спирали / Е.А. Лялин, М.А Трутнев // Пермский аграрный вестник, 2017. - № 3. -С. 45-50

64. Мазько, Н.Н. Классификация загрузочно-распределительных устройств / Н.Н. Мазько // Дни студенческой науки: сб. науч. трудов студентов и аспирантов. - Выпуск 7. - Самара: СамГАПС, 2006. - С. 46-47.

65. Мазько, Н.Н. Совершенствование процесса загрузки компонентами комбикорма емкостей различного назначения: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Наталья Николаевна Мазько. - Самара, 2015. - 150 с.

66. Макаров, Ю.И. Основы расчета процессов смешения сыпучих материалов. Исследование и разработка смесительных аппаратов: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.04.09 / Юрий Иванович Макаров. - М.: МИХМ, 1975. - 362 с.

67. Маликов, О.Б. Проектирование складов сыпучих грузов: методические указания для курсового и дипломного проектирования / О. Б. Маликов [и др.]. -СПб.: ПГУПС, 1999. - 84 с.

68. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. -М.: Колос, 1972. - 168 с.

69. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / под ред. А.В. Шпилько. - М.: И.К. «Родник», Т.Л. «Аграрная наука», 1998. - 220 с.

70. Молоканов, Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки: учебник для техникумов / Ю.К. Молоканов. - М.: Химия, 1980. - 408 с., ил.

71. Мосина, Н.Н. Совершенствование загрузки хранилищ и подвижного состава сыпучими грузами (на примере зерновых грузов и продуктов помола): дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01, 05.22.01 / Нина Николаевна Мосина. - С. Петербург-Пушкин, 2004. - 146 с.

72. Новиков, А.Н. Методы борьбы со сводообразованием сыпучих материалов в емкостях: обзор / А.Н. Новиков. - М.: НИИ Инфсиройдоркоммунмаш, 1966. - 70 с.

73. Отчет о НИР (заключ.) / ВНИИКП; Провести исследования влияния условий хранения и транспортирования на качественные и технологические показатели продуктов микробиологического синтеза и выдать исходные данные на создание технологии контейнерной перевозки этих продуктов: рук. П.Г. Черныш. - № ГР 01840035657; Инв. № 0286.0060021. - Киев, 1985. - 85 с.

74. Отчет о НИР (заключ.) / ВНИИКП; Провести исследования и обосновать рациональные технологические схемы и технические средства механизации погрузочно-разгрузочных и транспортноскладских работ на комбикормовых предприятиях: рук. В.Г. Стоянов. - № ГР 81038851; Инв. № 02.84.0033896. -Воронеж, 1985. - 143 с.

75. Отчет о НИР (заключ.) / ВНИИКП; Разработать автоматизированное отпускное устройство производительностью до 150т/ч для дозированной загрузки железнодорожных вагонов на зерноперерабатывающих предприятиях: рук. Б.Н. Поветкин. - № ГР 01.85.0048615; Инв. № 3666/1. - Рига, 1987. - 85 с.

76. Отчет о НИР (заключ.) Разработать технологию бестарной отгрузки, транспортировки железнодорожным транспортом, приема и складирования премиксов: / ВНИИКП; рук. В.М. Шевандина. - № ГР 0189000830; Инв. № 02900054441. - Воронеж, 1990. - 188 с.

77. Патент № 2220085 RU, МКИ 7 В 65 D 88/54, В 65 G 65/32. Устройство для равномерного заполнения сыпучим материалом вертикально стоящих

сосудов / Г.М. Третьяков, В.С. Горюшинский, И.В. Горюшинский, Н.В. Фролов, Н.Н. Мосина; Заявлено 27.02.02; Опубл. 27.12.03, Бюл. №36. 4с.: ил.

78. Патент № 2225821 RU, МПК 7 B 65 D 88/54, B 65 G 65/40. Устройство для загрузки сыпучих материалов в бункер / Г.М. Третьяков, В.С. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др.; Заявлено 26.02.2002; Опубл. 20.03.04. Бюл. № 8. 3с.: ил.

79. Патент № 2237000 RU, 7 B 65 D 88/54, В 65 G 65/32. Загрузочное устройство для равномерного заполнения сыпучим материалом вертикально стоящих емкостей / Г.М. Третьяков, В.С. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др.; Заявлено 26.11.02; Опубл. 27.09.04, Бюл. №27. 4с.: ил.

80. Патент № 2399419 RU МПК7 В02В7/00. Шнековое распределительное устройство зерноочистительной машины / А.И. Бурков, А.Л. Глушков, Н.Л. Конышев, Д.С. Булдаков; заявитель и патентообладатель ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии. - № 2009102908; заявлено 29.01.2009; Опубл. 20.09.2010. Бюл. № 26. - 4е.: ил.

81. Патент № 2404866 RU, МПК В 08 В 9/087, В 65 D 88/68. Переносной сводоразрушитель-очиститель / А.В. Варламов, О.П. Мулюкин, Н.Н. Мазько; Заявлено 12.08.2009; Опубл. 27.11.2010, Бюл. №33. 5с.: ил.

82. Патент № 2420363 RU, МПК В 08 В 9/087, В 65 D 88/68. Переносной сводоразрушитель-очиститель / А.В. Варламов, О.П. Мулюкин, Н.Н. Мазько, Н.Х. Варламова; Заявлено 09.11.2009; Опубл. 10.06.2011, Бюл. №16. 8с.: ил.

83. Патент на полезную модель 159524 РФ: МПК F26B 9/06 (2006/01), F26B 3/28 (2006/01) Гелиосушилка / В.И. Чащинов, А.И. Купреенко, Х.М. Исаев, Е.М. Байдаков, А.Н. Ченин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Брянский ГАУ. - 2015132774; заявл. 05.08.2015; опубл. 10.02.2016. Бюл. № 4 - 2 с.

84. Патент на полезную модель 169064 РФ, МКИ3 B65G 65/32. Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом / А.И. Купреенко, И.Е. Бычков, Х.М. Исаев. - № 2016128176; заявлено 11.07.16; опубл. 02.03.17, Бюл. № 7.

85. Петрушкин, Н.В. Повышение эффективности функциональных возможностей хранилищ бункерного типа в агропромышленном комплексе:

дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Николай Владимирович. - Оренбург.: ОГАУ, 2005. - 120 с.

86. Платонов, П.Н. Элеваторы и склады: 2-е изд. пераб. и дополн. / П.Н. Платонов, В.Г. Лебединский, В.Б. Фасман. - М.: Агропромиздат, 1987. - 316 с.

87. Погребной, А.П. Обеспечение прочности специализированных вагонов бункерного типа при продольных ударах: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.22.07 / Анатолий Павлович Погребной. - Днепропетровск: ПГУПС, ДИИТ. 1984. - 25 с.

88. Погрузочно-разгрузочные работы с насыпными грузами: справочник / под ред. Д.С. Плюхина. - М.: Транспорт, 1989. - 303 с.

89. Полякова, А.А. Снижение энергоемкости технологического процесса смесителя-обогатителя / Д.Е. Каширин, А.А. Полякова // Сельский механизатор, 2018. - № 2. - С. 20-21

90. Ревинская, О.Г. Движение тела в вязкой среде: учебно-методическое пособие по изучению моделей физических процессов и явлений на компьютере с помощью лабораторной работы № МодТ-02 для студентов всех специальностей / О.Г. Ревинская, Н.С. Кравченко. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 22 с.

91. Рогинский, Г.А. Дозирование сыпучих материалов / Г.А. Рогинский. -М.: Химия, 1978. -174 с.

92. РТМ 24.17.01-83 Вагоны-хопперы для сыпучих грузов. Типы, основные параметры и размеры. - М.: МИНТЯЖМАШ, 1983. - 19 с.

93. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшинский. - М.: Наука, 1971. - 71 с.

94. Рычков, В.А. Технология и средства механизации погрузочноразгрузочных работ в складах минеральных удобрений АПК: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / Виктор Анатольевич Рычков. - Рязань: ГНУ ВНИИМС, 2001. - 49 с.

95. Саакян, Д.Н. Система показателей комплексной оценки мобильных машин / Д.Н. Саакян. - М.: Агропромиздат, 1988. - 415 с.

96. Свидетельство РФ на полезную модель 23433, 7 В 65 G 65/30. Устройство для загрузки сыпучих материалов в бункер / Г.М. Третьяков, В.С. Горюшинский, И.В. Горюшинский, В.А. Яхимович, Н.Н. Мосина, 2001131776/20; Заявл. 28.11.2001; Опубл. 20.06.2002, Бюл №17. - 3 с.

97. Соколов, А.М. Прочность несущих конструкций специализированных вагонов с регулируемой разгрузкой: дис. ... канд. техн. наук: 05.22.07 / Алексей Михайлович Соколов. - СПб.: ПГУПС, 2000. - 114 с.

98. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины: учеб. пособие для машиностроительных вузов. 3-е изд., перераб. / А.О. Спиваковский, В.К. Дьячков. - М.: Машиностроение, 1983. — 487 с, ил.

99. Степанов, А.Л. Портовое перегрузочное оборудование: учебное пособие для вузов / А.Л. Степанов. - М.: Транспорт, 1996. - 328 с.

100. Тарасенко, Р.А. Снижение травмирования семян путем совершенствования процесса их послеуборочной обработки: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Роман Александрович Тарасенко. - Воронеж: Воронежский гос. аграр. ун-т, 2006. - 136 с.

101. Третьяков, Г.М. Контейнернотранспортные системы в агропромышленном комплексе: учебное пособие / Г.М. Третьяков, В.С. Горюшинский, И.В. Горюшинский. - М.: Колос, 2002. - 224 с.

102. Третьяков, Г.М. Повышение эффективности функционирования транспортно-складских систем обеспечения комбикормовых предприятий сырьем: дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / Геннадий Михайлович Третьяков. -Самара, 2004. - 290 с.

103. Фролов, Д.И. Функциональность применения экструзионных технологий / Д.И. Фролов // Инновационная техника и технология, 2018. - № 4. -С. 29-34

104. Черкасов, И.И. Механические свойства грунтов / И.И. Черкасов. - М.: Транспорт, 1981. - 320 с.

105. Чурков, Н.А. Общее устройство вагонов и их взаимодействие с техническими средствами железных дорог: учеб. пособие ПГУПС / Н.А. Чурков, А.А. Эстлинг. - СПб.: 1997. - 126 с.

106. Шадур, Л.А. Вагоны / Л.А. Шадур [и др.]. - М.: Транспорт, 1980. -

439 с.

107. Шилкин, В.И. Типаж и структура средств механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ / В.И. Шилкин, В.Р. Кузьмюков, В.Б. Любченко. - Рязань: ГНУ ВНИМС, 2001. - 128 с.

108. Шпилько, А.В. Экономическая эффективность механизации сельскохозяйственного производства / А.В. Шпилько [и др.]. - М.: РАСХН, 2001. - 346 с.

109. Шубин, И.Н. Технологические машины и оборудование. Сыпучие материалы и их свойства: учеб. пособие / И.Н. Шубин, М.М. Свиридов, В.П. Таров. - Тамбов: изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. - 76 с.

110. Юдаев, Н.В. Элеваторы, склады, зерносушилки: учебное пособие: электрон. текстовые данные / Н.В. Юдаев. - СПб.: Гиорд, Ай Пи Эр Медиа, 2008. - 86 с.

111. Юкиш, А.Е. Техника и технология хранения зерна / А.Е. Юкиш, О.А. Ильина. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 718 с.

112. Ягофаров, Х. Стальные бункера как пространственные системы: автореф. дис. ... д-ра. техн. наук: 05.23.01 / Хабид Ягофаров. - Екатеринбург: УрГАПС, 1998. - 47 с.

113. Яшин, А.Ф. Исследование процессов истечения сыпучих грузов при железнодорожных перевозках: автореф. дис. ... канд. техн. наук - Новосибирск, 1970. - 21 с.

114. Яшин, А.Ф. Эффективный способ погрузки удобрений в вагоны / А.Ф. Яшин, Г.Г. Шайдулин, С.А. Асеев // Промышленный транспорт №2, 1983. -С. 15-16

115. A Numerical Model for Flow of Granular Materials in Silos. Part 2: Model Validation S. C. Negi; Z. Lu: J. C. Jofriet School of Engineering, University of Guelph. Guelph. Ontario. Canada NIG 2W1.

116. Anonymous, 1971. Screw Conveyors Cerna Standard N 300. Conv. Egt. Manufts. Ass., Washington DC.

117. Boikov, A.V. Technical vision system for analysing the mechanical characteristics of bulk materials Journal of Physics Conference: Series 944 012021 / A.V. Boikov, R. V. Savelev and V. A. Payor. - 2018.

118. Davies P., 1981. Transporting and Loading of Bulk Materials. In: Bulk Solids Handling, Vol. 1, N3.

119. Gaylord E.H., 1983. Designs of Steel Bins for Storage of Bulk Solids. Prentice-Hall Inc.

120. Harkins J. Quality indicators of a flour depending on its humidity // Food market. - 2004. - P. 193-200

121. Jenike, A.W. Flow properties of bulk solids / A.W. Jenike, P.I. Elsey, R.H. Woley. - "Proceedings A.S.T.M.", vol.60, 1960. - P. 1168-1181

122. Konovalov, V.V. Methods and results of research of the press extruder mixer-dosing unit / V. Konovalov, V. Novikov, A. Gretsov, A. Mishanin // В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020. - С. 012027

123. Konovalov, V.V. Modeling of the power of the drive of the spiral mixer / V.V. Konovalov, V.P. Teryushkov, A.V. Chupshev, A.L. Mishanin // В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020. - С. 012023

124. Some ideas on modeling stress propagation in granular media / E.F. Grecova, A. Castellanos, S.N. Gavrilov et al. // Book of Abstracts of the XXXV Summer School-Conference «Advanced Problems in Mechanics». June 20-28, 2008. St. Petersburg (Repino), Russia. - PP. 423-426

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Вывод формулы удельного массового расхода на участке высыпного отверстия

Qм = \з/л:Д2/2п/(60а2),

где рз - объемная плотность зерна,

f - коэффициент заполнения межвиткового пространства шнека, R - радиус шнека, I - шаг шнека,

п - частота вращения шнека, L - длина высыпного отверстия.

1) Объем межвиткового пространства шага шнека равен:

V = жR2 I, м3. (1)

2) Масса зерна в межвитковом пространстве шага шнека:

т = рз f V, кг. (2)

3) Скорость поступательного движения зерна в шнеке

Узерна = П I / 60, М/С. (3)

4) Время г движения зерна над высыпным отверстием длиной L:

г = L / Узерна, С. (4)

5) За время г необходимо высыпать все зерно из шага шнека массой т по всей длине L. Находим удельный массовый расход:

Ом = т/^ г), кг/(м с). (5)

Подставляя в (5) уравнения (1), (2), (3), (4) получим:

Ом = р3f ^2 I2 п / (б60V), кг/(м с).

Приложение Б

Графики зависимостей начальной ширины высыпного отверстия Ь от частоты вращения шнека п, при заданной длине L загрузочного устройства и диаметре шнека D.

16,0 14,0 12,0 10,0 §8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

D = 100 мм

100

200

300 п, мин

400

500

600

L = 1 м L = 2 м L = 3 м L = 4 м L = 5 м L = 6 м Ь нач

-1

D = 160 мм

30,0 25,0

20,0

м м,

10,0 5,0 0,0

100

200

300

п, мин

400

500

600

L = 1 м L = 2 м L = 3 м L = 4 м L = 5 м L = 6 м Ь нач

0

0

5,o

o,o

D = 200 мм

loo

2oo

3oo

n, мин

4oo

5oo

-1

6oo

L = 2 м L = 3 м L = 4 м L = 5 м L = б м b нач

o

D = 250 мм

5,o

o,o

L = 2 м L = З м L = 4 м L = 5 м L = б м b нач

loo

2oo

3oo

4oo

5oo

6oo

o

3o,o

25,o

2o,o

5l5,o ■tí

io,o

5,o

o,o

D = 315 мм

loo 2oo 3oo 4oo 5oo n, мин-1

6oo

L = 3 м L = 4 м L = 5 м L = б м b нач

25,o

2o,o

l5,o

lo,o

5,o

o,o

D = 400 мм

loo

2oo

3oo

4oo

5oo

6oo

L = 5 м L = б м b нач L = 8 м L = 10 м L = 12 м L = 14 м

o

o

Патент РФ

Приложение В

Приложение Г

Акты внедрения

-si^FV

«УТВЕРЖДАЮ». Председатедь- р£5£йщшккий>> А.В. Гусаров

«СОГЛАСОВАНО» Ректор Брянского ГАУ профессор ' Н.М, Белоус

«Зимиицк

АКТ

производственной проверки и внедрения в СПК «Зимницкий» результатов научно-исследовательской работы Купреенко А.И., Исаева Х.М,, Бычкова И.Е. «Обоснование параметров и режимов работы шнекового транспортера-распределителя зерна»

Мы, нижеподписавшиеся, представитель СПК «Зимницкий» - гл. инженер Сорокин Н.В. и представители ФГБОУ ВО Брянский ГАУ - директор инженерно-технологического института, д.т.н. Купреенко А.И., зав. кафедрой технологического оборудования животноводства и перерабатывающих производств Исаев Хафиз Мубариз-оглы и аспирант Бычков И.Е. составили настоящий акт в том, что предлагаемый шнековый транспортер-распределитель зерна целесообразен к внедрению в производство, Суть разработки отражена в патенте на полезную модель 169064 РФ.

Проведенные испытания шнекового транспортера-распределителя показали, что устройство равномерно распределяет зерно по всей длине загрузочной емкости с максимальным отклонением равномерности загрузки от среднего значения не более 5 % и позволяет загрузить емкость с коэффициентом заполнения 99 % его полезного объема. Снижение трудозатрат на загрузку зерносклада составляет 40% в сравнении с использованием традиционного способа загрузки.

Главный инженер СПК «Зимницкий»

Н.В. Сорокин

Директор ИТИ Брянского ГАУ

д.т.н.

А.И, Купреенко

Зав. кафедрой ТОЖиПП

к.э.н., доцент Аспирант

С

ХМ

ft

Х.М.Исаев

И.Е. Бычков

«УТВЕРЖДАЮ» Директор Учхоза Брянского ГАУ к.т.н. /"й^, ^ Д.А. Капошко

ЛАСОВАНО» .кого ГА1

Н.М. Белоус

производственной проверки и внедрения-в-УчХозе Брянского ГАУ результатов научно-исследовательской работы Купреенко А.И., Исаева Х.М.. Бычкова И.Е, «Ресурсосберегающая технология загрузки сельскохозяйственных хранилищ

сыпучими материалами»

Мы, нижеподписавшиеся, представитель Учхоза Брянского ГАУ - заведующий опытным полем к.с.-х.н. Ляхов В.А. и представители ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» - директор инженерно-технологического института, д.т.н. Купреенко А.И., зав. кафедрой технологического оборудования животноводства и перерабатывающих производств Исаев Хафиз Мубариз-оглы и аспирант Бычков И.Е. составили настоящий акт в том, что в 2018 году в указанном предприятии проводились испытания технологии загрузки сельскохозяйственных хранилищ сыпучими материалами на базе опытной установки в виде горизонтального шнекового транспортера-распределителя.

Испытания проводились в летне-осенний период года на загрузке семян пшеницы в зерновой отсек. Проведенные испытания подтвердили теоретические расчеты и предполагаемую форму высыпного отверстия транспортера-распределителя. Устройство равномерно распределяет зерно по всей длине загрузочной емкости и позволяет загрузить емкость с коэффициентом заполнения 99,9% его полезного объема. Максимальное отклонение равномерности загрузки от среднего значения составляет не более 5 %.

Производственная проверка показала, что шнековый транспортер-распределитель позволяет снизить затраты на загрузку емкостей сельскохозяйственного назначения не менее чем на 30% в сравнении с использованием традиционного способа загрузки.

Заведующий опытным полем Учхоза Брянского ГАУ В.А. Ляхов

ШвЛМ/г.

Директор ИДТ1 Брянского ГАУ дя.н.'^уТ^у/ А.И. Купреенко

Х.М.Исаев

Зав. кафедрой ТОЖиПП к.э.н., доцент р., Аспирант

И,Е. Бычков

i

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗОЛОТАЯ Щ* GOLDEN ОСЕНЬ AUTUMN

РОССИЙСКАЯ е АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ

ВЫСТАВКА W:

RUSSIAN

AGRfCULTURAL

EXHIBITION

ДИПЛОМ

награждается золотой медалью

ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет», г. Брянск

За разработку комплекта машин для хранения зерна в сельскохозяйственных

хранилищах

tl =

S

и

о

^

X

М Г5

н =

S

PS м

со

Е

Г5

н м со PS Я

UJ о

и

о н м sa

о

Г5

CD =

Cr"

ы о н^

00

>

я та о

о\ м

ß =

sc та

м

оч

о

н

ff

я

та

Я -

о

CD =

=

CD

о