Анализ работы машин для очистки стебельных кормов от инородных примесей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ работы машин для очистки стебельных кормов от инородных примесей

А.М. Биниязов, магистрант

Научный руководитель: Р.Р. Джапаров,

кандидат техн. наук, доцент

Западно Казахстанский аграрно-технический

университет имени Жангир Хана

Ма?алада саба?ты мал азы?ын б?где ?оспалардан тазалау?а арнал?ан машиналар ж?мысын сараптау келтірілген. Келтірілген сараптама саба?ты мал азы?ын б?где ?оспалардан тазартуды? технологиялы? ?дерісін жетілдіруге р??сат береді ж?не б?л ма?сат ?шін не??рлым тиімді машиналар жасау жолдарын к?рсетеді.?олданыста?ы конструктивті-технологиялы? сызба тазарту ?дерісі азы?ты? салма? пен ?оспалар ?осындыларыны? физика-механикалы? ?асиетіне кешенді ?олданыл?анда жа?саратынын к?рсетті.

В этой статье приведен анализ работы машин для очистки стебельных кормов от инородных примесей. Приведенный анализ позволяет усовершенствовать технологический процесс очистки стебельных кормов от инородных примесей и наметить пути создания более эффективных машин для этой цели. Анализ существующих конструктивно-технологических схем сепарирующих устройств показывает, что процесс очистки улучшается при комплексном использовании в них физико-механических свойств компонентов кормовой массы и примесей.

The analysis of machine work for cleaning stemming fodders from strange admixtures is given in the article. The given analysis allows perfecting the technological process of stable forage cleaning from other premises and pointing the ways of more effective machines creation for this purpose. The analysis of constructive-technological schemes of separating machines shows that the process of cleaning is better during the complex use of physico-mechanic properties of feeding mass components in it and mixtures.

В настоящее время актуальной задачей остается очистка стебельных кормов от инородных примесей. Это вызвано с некачественной очисткой кормов существующими устроиствами при их заготовке, приготовления и раздаче животным.

Инородные примеси (металлы, камни, стекло, кожа, пластмассы, комки почвы и другие) попавшие в корм, приводят к поломкам рабочих органов кормоизмельчителей и вызывают травматические заболевания пищеварительной системы животных, вследствии чего их выбраковывают [1, 2].

С целью профилактики кормового травматизма и предотвращения поломок кормоприготовительных машин в настоящее время применяют ряд машин и приспособлений по очистке кормов от инородных предметов. Для очистки стебельных кормов возможно применение некоторых машин, предназначенных для очистки компоста (рисунок 1, 2). Процесс разделения массы на компоненты (очищенный корм и инородные предметы) в существующих машинах производится различными сепарирующими элементами. Так, в конструкции, представленной на рисунке 1, сепарирующим элементом является воздух [3]. В начальный момент сепарируемые компоненты имеют одинаковые скорости, равные , в процессе полета на них действуют силы гравитации и диссипативные силы, обусловленные сопротивлением воздуха.

Рисунок 1 - Схема воздушного сепаратора:

- начальная скорость смеси; - сила сопротивления воздуха;

- скорости разделяемых компонентов; - масса разделяемых компонентов

очистка стебельный корм примесь

В результате действия этих сил и различия аэродинамических свойств, угол между векторами скоростей сепарируемых компонентов будет увеличиваться, что приведет к различной дальности полета разделяемых компонентов. Однако для сепарируемых компонентов, мало отличающихся по аэродинамическим свойствам, угол между векторами скоростей и (рисунок 1) будет незначительным, что затрудняет процесс сепарации и приводит к громоздкости конструкции. Таким образом, чем больше угол между векторами скоростей, тем качественней процесс сепарации [4].

В машине (рисунок 2) применяется элемент в виде неподвижной плиты [5]. В этой конструкции создание различных траекторий движения основано на различии упругих свойств разделяемых компонентов при ударе о неподвижную плиту, вследствие чего при заданной высоте полета дальность будет различной. Эта схема позволяет увеличить угол между векторами скоростей при незначительных габаритах. Однако при большой подаче смеси повышается вероятность попадания кормовой массы между неподвижной плитой и инородным предметом в момент удара, что ведет к необходимости дополнительной очистки или создания разряженного потока и, как следствие, к низкой производительности данной конструкции. В то же время вновь подаваемая масса может увлекать за собой отскочившие от плиты твердые предметы, что также является недостатком рассматриваемой установки. Так, в названной схеме для дополнительного разделения компонентов очищаемая смесь направляется на следующий элемент в виде вращающегося барабана, позволяющего производить очистку за счет различия коэффициента трения составляющих компонентов о поверхность барабана (рисунок 2) [5].

Рисунок 2 - Схема сепаратора с отбойной плитой и барабаном:

- начальная скорость смеси; - скорости разделяемых компонентов

Известна также другая конструкция разделения компонентов по плотности и коэффициентам трения [6]. Процесс сепарации на этой установке (рисунок 3) осуществляется в результате различия коэффициентов трения компонентов о наклонные полки, которые совершают вибрирующие движения.

Рисунок 3 - Схема вибросепаратора:

- начальная скорость смеси; - скорости разделяемых компонентов;

> - инородные твердые предметы; - > - стебельный корм

В этом случае вектора скоростей разделяемых компонентов противоположено направлены, т.е. образуют между собой угол, равный 180°.

Однако для разделения смеси по свойству трения необходимо создать непосредственный контакт каждого компонента с сепарирующим элементом на всей длине сепарации. Это возможно достич при потоке смеси слабой плотности, что также снижает производительность этой установки [7].

Большая часть машин и приспособлений, применяемых в настоящее время, основана на различии магнитных свойств разделяемых компонентов (рисунок 4) [7]. Но машины и приспособления, основанные на сепарации по магнитным свойствам, позволяют отделять только ферромагнитные примеси, в то время как в разделяемых компонентах имеются инородные предметы, но отделяемые магнитом (камни, стекло, алюминий и т.п.).

Рисунок 4 - Схема электромагнитного сепаратора:

- стебельные корма; - ферромагнитные примеси;

- инородные предметы, не обладающие магнитными свойствами

Анализ работы существующих конструкций показывает, что процесс разделения компонентов осуществляется сепаратором, который вследствие различия физико-механических свойств разделяемых компонентов создает различные траектории их движения. Траектории движения разделяемых компонентов определяются направлениями векторов скоростей. Причем, чем больше угол между векторами скоростей сепарируемых компонентов, тем качественнее процесс сепарации (рисунок 5) [8].

Рисунок 5 - Общая схема разделения компонентов:

- начальная скорость смеси; - скорости разделяемых компонентов;

б - угол между скоростями разделяемых компонентов, или угол сепарации

Таким образом, изыскание конструкции сепаратора, позволяющего максимально увеличить угол б, при заданной плотности потока разделяемых компонентов, является актуальной задачей.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Приведенный анализ позволяет усовершенствовать технологический процесс очистки стебельных кормов от инородных примесей и наметить пути создания более эффективных машин для этой цели.

2. Анализ существующих конструктивно-технологических схем сепарирующих устройств показывает, что процесс очистки улучшается при комплексном использовании в них физико-механических свойств компонентов кормовой массы и примесей.

3. В известных конструкциях недостаточно исследованы влияние на процесс очистки кормов, аэродинамические свойства разделяемых компонентов.

Приняв во внимание вышеизложенное, целью исследования стало повышение эффективности очистки стебельных кормов за счет улучшения технологического процесса сепарации, применения перспективных направлений принципа очистки, а также оптимизации конструктивно-режимных параметров устройства и снижения его энергоемкости.

Для реализации этой цели перед настоящей работой поставлены следующие задачи:

Ш разработать и обосновать конструктивно-технологическую схему кормоочистительного устройства;

Ш теоретически определить зависимости для расчета конструктивно-режимных параметров кормоочистительного устройства;

Ш экспериментально определить значения параметров физико-механических свойств компонентов кормовой массы, а также проверить теоретические зависимости и определить оптимальные конструктивно-режимные параметры устройства.

Литература

1. Арстаналиев, Е. У. Обоснование параметров и режимов работы машины для очистки стебельных кормов: дис… канд. тех. наук / Е. У. Арстаналиев. - Алматы. - 1997. - 196 с.

2. Батраков, А. Я. Лечение и профилактика незаразных болезней на молочных фермах / А. Я. Батраков. - Л.: Колос. - 1980. - 420 с.

3. Ахметов, С. М. Механизация очистки стебельных кормов: дис… канд. тех. наук / С. М. Ахметов. - Саратов. - 1993. - 145 с.

4. Саяпин, В. В. Совершенствование процесса очистки грубых стебельных кормов от инородных твердых примесей с разработкой и обоснованием параметров сепарирующего устройства: дис… канд. тех. наук / В. В.Саяпин. - Саратов. - 1997. - 219 с.

5. Завражнов, А. И. Механизация приготовления и хранения кормов / А. И. Завражнов, Д. И. Николаев. - М.: Агропромиздат.- 1990. - 336 с.

6. Ковален, Ю. Н. Технология и механизация животноводства: учебник / Ю. Н. Ковален. - М.: ИРПО Издательский центр Академия. - 1998. - 416 с.

7. Кузнецов, Г. С. Хирургические болезни животных в хозяйствах промышленного типа / Г. С. Кузнецов. - Л.: Колос. - 1980. - 342 с.

8. Таршилов, С. Л. Результаты экспериментального исследования вибрационного сепаратора для очистки стебельных кормов от твердых примесей / С. Л. Таршилов // В сб.: Механизация технологических процессов в полеводстве. Сб. Научных трудов ВНИПТИМЭСХ. - 1980. - Вып. 37. - 126 с.

Размещено на Allbest.ru