CC BY
65
ственной лаборатории электромеханической обработки» ФГБОУ ВПО МГАУ г. Москва.
Библиографический список
1. Аскинази, Б.М. Повышение износостойкости резьбовых сопряжений [Текст] /Б.М. Аскинази, С.К. Федоров // Механизация и электрификация сельского хозяйства.
- 1988. - №12. - С. 46.
2. Фёдорова, Л. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств резьбовых соединений сельскохозяйственной техники отделочно-упрочняющей электромеханической обработки: автореферат
дис....доктора техн. наук. - М.: 2006. - 29 с.
3. Фёдорова, Л. В. Отделочно-упрочня-ющая электромеханическая обработка метрической резьбы / Л. В. Фёдорова, С. К. Фёдоров // Метизы. - 2007. - №2(15). - С.68-71
4. Пат. 2252113 Российская Федерация, МПК7 В 23 G 1/00, 7/00. Способ изготовления резьбы на детали [Текст] / Федоров С.К., Федорова Л.В., Осипов Д.В., Алексеева Ю.С., Салов В.Б.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА». - заявка № 2003108325/02 - Заявлено 26.03.2003. Опубл. 20.05.05. Бюл. № 14. - 4 с.: ил.
УДК 631.363, УДК 621.646.7
ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
СМЕСИТЕЛЯ-ДОЗАТОРА
Симченкова Светлана Павловна, аспирантка кафедры «Механизация и технология животноводства», ФГБОУ ВПО «Самарская ГСХА»
446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Спортивная, 8 а.
Тел.8-960-808-67-52, [email protected]
Ключевые слова: пресс-экструдер, смеситель-дозатор, лопасть, мешалка, компонент, смесь, схема.
Представлены конструктивно-технологической схема смесителя-дозатора и структурная схема функционирования смесителя-дозатора пресс-экструдера.
Проведенный анализ устройств для одновременного смешивания и подачи сухих компонентов в пресс-экструдер позволил обосновать процесс смесеобразования и дозирования на основе лопастных смесителей и дозатора с выгрузкой компонентов как наиболее эффективный способ непрерывной подготовки смесей при экструдиро-вании [4, 5, 7, 8].
Анализ имеющихся нормативных зоотехнических требований позволил определить места осуществления контроля за их соблюдением при выполнении технологических операций. В соответствии с требованиями стандартов и руководящих документов используемые средства механизации приготовления сухих кормосмесей должны
обеспечивать: приготовление кормосмеси в необходимом количестве при соблюдении рецепта (заданную массу компонентов в смеси с допустимыми отклонениями от нормы) и с надлежащим качеством (неравномерность смешивания или коэффициент вариации, равномерность смешивания или однородность); минимальную энергоёмкость процессов [2, 3, 10, 11].
Для реализации предложенного технологического процесса, с учётом требований нормативных документов, была разработана конструктивно-технологическая схема смесителя-дозатора пресс-экструдера, представленная на рисунке 1.
Смеситель-дозатор пресс-экструдера состоит из корпуса 1, подшипниковых опор
Рис.1 - Конструктивно-технологическая схема смесителя-дозатора:
1 - корпус; 2 - подшипниковые опоры; 3 - горловина; 4 - мешалка; 5 - вал; 6 - спираль; 7 - диск; 8 - электродвигатель; 9 -ремённая передача
2, жёстко закреплённых относительно корпуса посредством распорок, являющихся опорой для приводного вала 5. К валу 5 жёстко крепятся радиальные лопасти мешалки 4. Ниже диска 7, прикрепленного к корпусу 1, расположена дозирующая спираль 6. К дну корпуса 1 жёстко прикреплена выгрузная горловина 3.
Привод рабочих органов смесителя-дозатора осуществляется от электродвигателя 8 посредством ремённой передачи 9 через вал 5 [6].
Смеситель-дозатор работает следующим образом. После загрузки компонентов включается электродвигатель 8. Вал 5 с мешалкой 4 и спиралью 6 начинает вращаться. При этом корм, находящийся выше диска 7, перемешивается радиальными лопастями мешалки, а корм, просыпавшийся в радиальный зазор между диском 7 и корпусом 1, подаётся к спирали 6, которая сдвигает корм к центру корпуса 1, где расположена выгруз-
ная горловина 3, из которой корм удаляется наружу.
На основании анализа схемы смесителя-дозатора можно отметить, что основными оценочными критериями структурной схемы функционирования предлагаемого смесителя-дозатора (рисунок 2) являются: масса приготавливаемой смеси (производительность смесительного устройства) у1х, у2х, доли компонентов в смеси; у12, у22, у13, у23 - качество смеси (неравномерность смешивания - коэффициент вариации, однородность смеси) для смесителя сухих кормов, полученные в результате как первого, так и второго этапа смешивания [1, 9]. Обобщённые показатели, характеризующие энергоёмкость Yэ, материалоемкость и надёжность Yмн системы средства механизации приготовления кормов, в структурную схему условно не введены.
Основными внешними воздействиями (входными факторами), оказывающими влияние на работу средств механизации, являются обобщенные статистические показатели ^, !,, ^, ^+1, ^, характеризующие гранулометрический состав компонентов смеси и их физико-механические свойства [1].
На значения оценочных критериев оказывают влияние факторы, обусловленные внутренней структурой и параметрами дозирующих и смесительных устройств. Таковыми являются конструктивно-кинематические параметры дозаторов и смесителей. При этом основной задачей конструктора является определение оптимальных либо рациональных значений обобщенных параметров устройств Хдх ... Хд.+. Хсмх, Хсм2 с целью доведения показателей у1х и у2х до значений, соответствующих рецепту, при соответствии показателей у12, у22, у13, у23 зоотехническим требованиям и стремлении суммарных значений Yэ, Yмн к минимуму [1].
В связи с этим требуется определить рациональные значения технологических и конструктивных параметров, обеспечивающих качественное перемешивание компонентов, точное дозирование корма при достаточной производительности и по возможности минимальной энергоёмкости.
Рис. 2 - Структурная схема функционирования смесителя-дозатора пресс-экструдера:
Ад1 - устройства для дозирования компонентов смеси; Асм - смесительное устрой-
ство; Аэ - устройство экструдирования; ^, ^ /, /.+1, / - обобщенные статистические показатели, характеризующие гранулометрический состав кормов, поступающих на дозирование, и их физико-механические свойства; Хд1... Хд - обобщённые значения внутренних факторов дозирующих устройств кормовых компонентов; Хсм - обобщённые значения внутренних факторов смесительного устройства; уо11 +, уо21 +, уо31 ,+. - масса порции компонента корма, поступающего на смешивание; отклонение от заданной массы по рецепту; неравномерность дозирования для дозаторов непрерывного действия; у11, у2, у12, у2, у13, у2з - масса смеси (производительность смесительного устройства), погрешность долей компонентов в смеси, качество смеси (неравномерность смешивания - коэффициент вариации, однородность смеси)
Таким образом, оценочными критериями работы смесителя-дозатора пресс-экструдера являют следующие: количе-
ственные - масса смешиваемых компонентов, производительность; энергетические
- потребная мощность привода и энергоёмкость; качественные - равномерность смешивания и точность дозирования.
Основными критериями оптимизации являются качественные показатели технологического процесса, используемые так же, как ограничения. Дополнительным критерием оптимизации при исследовании
технологического процесса послужила его энергоёмкость.
Разработанная конструктивно-технологическая схема смесителя-дозатора пресс-экструдера позволяет выявить и обосновать наиболее эффективный способ непрерывной подготовки смесей при экстру-дировании, а также определить рациональные значения конструктивных параметров.
Библиографический список
1. Коновалов, В.В. Расчёт оборудования и технологических линий приготовления
кормов: примеры расчётов на ЭВМ. - Пенза, РИО ПГСХА. - 2002. - 206 с.
2. Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов / Ф.С. Новик, Я.Б. Ар-сов. - М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. - 304 с.
3. Новиков, В.В. Теория и расчет одношнекового пресс-экструдера / В.В. Новиков // Монография. - Самара, РИЦ СГСХА, 2009.
- 97 с.
4. Новиков, В.В. Обоснование конструктивной и структурно-функциональной схемы пресс-экструдера кормов / В.В. Новиков, Д.В. Беляев, В.В. Успенский, И.В. Успенская // Сборник материалов научно-практической конференции молодых учёных. -Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 85 - 86.
5. Новиков, В.В. Дозатор-смеситель для подачи исходной смеси в пресс-экструдер / В.В. Новиков, В.В. Успенский, А.Л. Мишанин,
В.К. Малышев // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - Самара, 2008. - С. 149 - 151.
6. Пат. 2349233 Российская Федерация, МПК7 A23N17/00. Устройство для по-
дачи кормового продукта в экструдер / В.В. Новиков, В.В. Успенский, В.К. Малышев; заявитель и патентообладатель Самарская гос. с/х академия. - № 2007133783/13; заявл. 10.09.07; опубл. 20.09.07, Бюл. № 8. - 7 с.
7. Раувендааль, К. Экструзия полимеров / Пер. с англ. - Под ред. А.Я. Малкина.
- Спб.: Профессия, 2008. - 768 с.
8. Успенский, В.В. Технология экстру-дирования кормов / В.В. Успенский, И.В. Успенская, Д.В. Беляев // Сборник материалов научно-практической конференции молодых учёных. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. -
С. 86 - 88.
9. Успенский, В.В. Устройство для подачи кормовой смеси в пресс-экструдер / В.В. Успенский // Вестник Пензенской ГТА. - Пенза РИЦ ПГТА, 2008 - № 1. - С. 35 - 37.
10. Щеглов, В.В. Корма: Приготовление, хранение, использование: Справочник / В.В. Щеглов, Л.Г. Боярский. - М.: Агропро-миздат, 1990. - 255 с.
11. Экструдер ПЭ-1 // Новинка рынка: Просп. ЗАО «Пензтекстильмаш». - 2000. - 2 с.
