Технология подготовки фуражного зерна к плющению с использованием универсального гравитационного сепаратора тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Епифанцев, Дмитрий Александрович

• Епифанцев, Дмитрий Александрович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Епифанцев, Дмитрий Александрович

Реферат.

Основные понятия и условные обозначения.

Введение.

1. Анализ способов и средств очистки зерна, цели и задачи исследования.

1.1. Виды примесей и их вредное воздействие.

1.2. Анализ существующих способов сепарирования зерна.

1.3. Анализ существующих устройств для очистки зерна.

1.4. Анализ научных исследований выполненных по сепарированию.

1.5. Цель работы и задачи исследований.

2. Физико-механические характеристики принятых к исследованию видов фуражного зерна.

2.1. Программа и методика исследования.

2.1.1. Программа проведения исследований.

2.1.2. Методика определения значений линейных размеров зерна принятых к исследованию культур.

2.1.3. Методика определения влажности и объёмной массы зерна принятых к исследованию культур.

2.1.4. Методика определения влияния влажности на статический коэффициент трения по стали зерна принятых к исследованию культур.

2.1.5. Методика определение угла естественного откоса зернового материала принятого к исследованию.

2.1.6. Методика определения текучести зернового материала принятых к исследованию культур.

2.2. Результаты исследований.

2.2.1. Результаты исследования линейных размеров зерна принятых к исследованию! культур.

2.2.2. Результаты исследований объёмной массы зерна.

2.2.3. Результаты исследований статического коэффициента трения по стали

2.2.4. Результаты исследования угла естественного откоса.

2.2.5. Результаты исследования текучести.

Выводы.

3. Теоретическое обоснование конструктивных параметров универсального гравитационного сепаратора.

3.1. Технология подготовки зерна к плющению и сепаратор для очистки зерна

3.2. Теоретическое обоснование конструктивных параметров сепарирующей гребенки.

3.3. Теоретическое обоснование угла установки сепарирующей гребенки.

3.4. Теоретическое обоснование радиуса закругления скатной доски.

Выводы.

4. Исследование процесса очистки фуражного зерна на гравитационном сепараторе в лабораторных условиях.

4.1. Программа исследований.

4.2. Описание лабораторной установки.

4.3. Методика проведения опытов.

4.3.1. Подготовка зернового материала.

4.3.2. Методика определения производительности бункера в зависимости от открытия дозирующей заслонки.

4.3.3. Методика определения влияния длины сепарирующей гребенки на эффективность выделения примесей.

4.3.4. Методика определения влияния угла наклона сепарирующей гребенки на эффективность выделения примесей.

4.3.5. Методика определения влияния количества сепарирующих гребенок на эффективность выделения примесей.

4.3.6. Методика определения влияния подачи зернового материала на эффективность выделения примесей.

4.4. Результаты проведенных опытов.

4.4.1. Результаты исследования производительности бункера-дозатора в зависимости от открытия дозирующей заслонки.

4.4.2. Результаты исследования влияния длины гребенки на эффективность выделения примесей.

4.4.3. Результаты исследования влияния угла наклона сепарирующей гребенки на эффективность выделения примесей.

4.4.4. Результаты исследования влияния количества сепарирующих гребенок на эффективность выделения примесей.

4.4.5. Результаты исследования влияния подачи зернового материала на эффективность выделения примесей.

4.5. Исследование совместного влияния параметров универсального гравитационного сепаратора на процесс сепарации.

Выводы.

Элементы оглавления не найдены.5.Исследование процесса очистки фуражного зерна в производственных условиях, результаты внедрения и экономическая эффективность.

5.1. Программа и методика исследования и результаты процесса очистки фуражного зерна.

5.2. Экономическая эффективность.

5.3. Расчет основных технико-экономических показателей сепаратора.!.

5.3.1. Расчет балансовой стоимости сепаратора.

5.3.2. Годовая выработка сепаратора.

5.3.3. Эксплуатационные затраты.j.

5.3.4. Заработная плата рабочих на единицу работы.

5.3.5. Стоимость электроэнергии на единицу работы определяется.

5.3.6. Амортизационные отчисления на реновацию, приходящиеся на единицу работы.

5.3.7. Размер отчислений на капитальный, текущий ремонт и технический уход на единицу работы.

5.3.8. Удельные капиталовложения на единицу работы.

5.3.9. Приведенные затраты на единицу работы.

5.3.10. Годовой экономический эффект от внедрения универсального гравитационного сепаратора.

5.3.11. Экономия капиталовложений в связи с внедрением новой машины.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология подготовки фуражного зерна к плющению с использованием универсального гравитационного сепаратора»

В России одной из стратегических отраслей экономики является сельскохозяйственное производство, предназначенное обеспечивать снабжение населения страны высококачественными продуктами питания.

Зерно является одним из важнейших продуктов сельского хозяйства. Это связано с тем, что из него вырабатывают продукты питания, пользующиеся повседневным спросом у населения, такие как хлеб, мука, крупа, макаронные изделия, а также, что немаловажно, приготавливают корма для сельскохозяйственных животных.

Зерновой материал, после выделения его из вороха, представляет в большинстве случаев смесь, состоящую из семян основной культуры, семян посторонних растений культурных и сорных и наконец, примеси разнородного сора минерального, органического и даже металлического происхождения. Основным этапом производства зерна является его послеуборочная обработка, которая включает процесс очистки. В задачу очистки, прежде всего, входит удаление из материала всех посторонних примесей и получение в чистом виде зерен основной культуры.

Фуражное зерно, предназначенное для обработки плющением и дальнейшего скармливания сельскохозяйственным животным, должно проходить предварительную очистку. Особенно важно очистить зерновой материал от примесей, имеющих большую твердость и размеры, которые выходят за пределы некоторого значения, при плющении зерна на вальцовых плющилках. При попадании такого рода частиц в процессе плющения в общую массу материала приводит к нарушению поверхности вальцов плющилки, образованию различного рода вмятин и царапин, а так же к ухудшению качества скармливаемого зерна, что в свою очередь может быть следствием отравления животных.

Имеющаяся на данный момент сельскохозяйственная техника для послеуборочной обработки зерна материально устарела и не соответствует современным условиям конкурентоспособности, так как в экономике страны, в том числе и сельском хозяйстве, произошли структурные изменения. Износ зерноочистительной техники, находящийся на данный момент в сельском хозяйстве нашей страны составляет 65-75%. Оснащенность крупных хозяйств данной техникой не более 40%, а малые фермерские хозяйства вовсе не обеспечены ею, из-за высоких затрат на приобретение. При этом оборудование для очистки зерна по своим эксплуатационным показателям: надежности, эффективности, удельной производительности и энергоёмкости не соответствует возрастающим требованиям сельского хозяйства, промышленности и потребителя.

Развитие материально-технической базы послеуборочной обработки зерна возможно только на основе новых знаний и технических решений, позволяющих создавать технологически эффективные комплексы послеуборочной обработки зерна и подготовки семян.

В существующих сепараторах наиболее широко применяют решетные рабочие органы, конструктивное исполнение которых не позволяет использовать их для нескольких культур одновременно, а также приводит к усложнению процессов очистки, снижению надежности машин и росту энергозатрат, как на стадии изготовления, так и в процессе эксплуатации.

В этой связи разработка и обоснование основных конструктивных и технологических параметров новых сепарирующих рабочих органов и машин, адаптированных к многообразию условий производства, на принципах самотечного движения материала под действием гравитационных сил является актуальной.

В связи с вышесказанным целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности процесса приготовления плющеного фуражного зерна, предназначенного для скармливания сельскохозяйственным животным, за счет его очистки от посторонних примесей на универсальном гравитационном сепараторе.

Народнохозяйственное значение выполненной работы заключается в исключения попадания в рационы сельскохозяйственных животных и птиц посторонних примесей, что снижает их заболеваемость, сохраняет продуктивность, а так же повышает эксплуатационную надежность машин, измельчающих зерно.

Основные полученные результаты, выносимые на защиту: модель функционирования технологической линии приготовления плющеного фуражного зерна для сельскохозяйственных животных с использованием гравитационного сепаратора для его очистки; показатели физико-механических характеристик и свойств принятых к исследованию видов зерна; конструктивно-технологическую схему универсального гравитационного сепаратора;

- теоретическое и экспериментальные обоснования параметров и режимов работы гравитационного сепаратора; результаты проверки предложенных конструктивных и технологических решений в производственных условиях и оценка эффективности работы гравитационного сепаратора.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Епифанцев, Дмитрий Александрович

4.4.5. Результаты исследования влияния подачи зернового материала на эффективность выделения примесей

Результаты полученные в ходе лабораторных исследований, представлены в приложении К. Графическая зависимость влияния подачи зернового материала С) на эффективность выделения примесей е на пшенице, ячмене и овсе представлена на рисунке 4.14. %

Рисунок 4.14 - График зависимости эффективности выделения примесей е от подачи зернового материала р.

Анализ экспериментальных данных показал, что при увеличении подачи зернового материала до 10 т/ч для пшеницы, эффективность очистки как мелких, так и крупных примесей максимальна, для ячменя и овса до 9 т/ч. При дальнейшем увеличении подачи с 10 до 16 т/ч для пшеницы и с 9 т/ч для ячменя и овса эффективность выделения мелких и крупных примесей резко снижается.

Падение эффективности выделения мелких и крупных примесей при увеличении подачи зернового материала можно объяснить тем, что мелкие частицы примеси не успевают пройти через слой зернового материала и увлекаются зерновым потоком в канал для очищенного зерна.

4.5. Исследование совместного влияния параметров универсального гравитационного сепаратора на процесс сепарации

Для установления совместного влияния выбранных параметров универсального гравитационного сепаратора на эффективность выделения примесей нами была проведена серия многофакторных экспериментов. Исследования проводились с использованием методов планирования эксперимента [10, 29, 95, 96, 111, 112].

В качестве фактора оптимизации была выбрана эффективность выделения примесей из основной массы зерна. Диапазоны варьирования факторов были выбраны в ходе поисковых экспериментов. Они приведены в таблице 4.1.