Дипломная работа: Шляхи підвищення ефективності роботи малогабаритних кормодробарок
В своїх роботах автори пропонують різний підхід до вирішення проблеми підвищення ефективності використання молоткових дробарок у сільськогосподарському виробництві.
Одним зі шляхів підвищення ефективності роботи є конструкторсько-технологічні методи підвищення безвідказності та надійності на основі структурного аналізу кормодробарок [4, 5]. В результаті досліджень розроблено ряд організаційно-технічних заходів, що включають внесення змін у схему термічної обробки молотків та конструкцію кормопровода. Також рекомендовано уточнення по номенклатурі запасних частин та розрахунок введення до їх складу дек, підшипників. Обґрунтовано періодичність технічного обслуговування для механізмів і кормодробарки в цілому. Ці рекомендації частково вирішують проблему безвідказної експлуатації існуючих моделей молоткових кормодробарок на крупних підприємствах, проте на сучасному етапі виникає проблема забезпечення засобами механізації дрібних приватних фермерських господарств, у яких гостро стоїть питання подрібнення кормів безпосередньо на місці виробництва.
Покращити роботу дробарок шляхом вдосконалення конструктивної схеми [41] можливо наступним шляхом.
Проведений аналіз результатів наукових досліджень роботи молоткових дробарок показав, що одним із способів підвищення показників їх роботи є використання пружного підвісу, на якому встановлюється дисбаланс. Внаслідок цього виникає вібрація, яка сприяє руйнуванню продуктово-повітряного шару, тим самим збільшуючи відносну швидкість удару робочих органів, а також покращує умови відводу готового продукту з камери подрібнення. Таким чином зменшується середні витрати потужності на подрібнення у молоткових дробарок, а також розподіл продуктів подрібнення за фракціями стає більш рівномірним.
Але слід зауважити, що зменшення витрат потужності приблизно 5% за даними автора, майже зводиться нанівець додатковими втратами потужності на привід дисбалансу - близько 2.3%. Крім того наявність вібрації негативно впливає на надійність роботи та міжремонтний ресурс деталей, вузлів та дробарки в цілому.
Підвищення якості подрібнення зернових матеріалів молотковими дробарками на основі створення нових поколінь молоткових дробарок [37 - 39]. На основі одержаних реологічних і реологічно-хвильових залежностей та нових технічних рішень розроблені наукові основи і прогресивна технологія переробки концентрованих та інших сипких кормових і харчових матеріалів, створено нове покоління високоефективних модульних прямоточних молоткових безрешітних дробарок продуктивністю від 0,2 до 15 т/год. Такі дробарки серійно випускаються з 1993 року “ВАТ” Могилів - Подільський машинобудівний завод Вінницької області. Дані моделі можуть бути використані для оснащення будь яких типорозмірів комбікормових заводів, цехів, агрегатів, розмельно-змішувальних установок, тваринницьких і птахівничих комплексів, колективних, а також фермерських і приватних господарств. Проте при розробці конструкцій недостатньо розкриті питання основних конструктивних співвідношень системи “барабан-молоток”, а отже існують перспективи зниження питомої енергоємності процесу подрібнення матеріалів за рахунок покращення динамічних показників роботи молоткового апарату кормодробарок.
Перспективним напрямком ведення енергозберігаючих режимів роботи є встановлення систем управління приводу молоткових малогабаритних кормодробарок. Але, при позитивних результатах зменшення витрат енергії на подрібнення значно ускладнюється електросхема приводу, що спричиняє додаткові витрати на обслуговування і ремонт обладнання, і при низькій якості комплектуючих деталей, різко зменшується надійність та безвідказність агрегату в цілому.
малогабаритна кормодробарка подрібнення корм
Таким чином, для підвищення ефективності роботи молоткових кормодробарок існують наступні тенденції:
1) проведення сервісно-технологічних заходів по підвищенню безвідказності та надійності роботи кормодробарок (внесення змін у схему термічної обробки молотків, обґрунтування періодичності ТО, уточнення номенклатури запасних частин);
2) модернізація дробарки шляхом встановлення додаткових пристроїв на існуючі конструкції (пружний підвіс корпуса, дисбаланс ротора);
3) розробка нових конструкцій на основі підбору раціональних режимів роботи залежно від реологічних властивостей сировини;
4) ведення енергозберігаючих режимів роботи шляхом встановлення систем управління приводу.
2.6 Постановка задач та обґрунтування напрямків досліджень
Достатнє та якісне забезпечення комбікормами тваринницької галузі передбачає наявність сировинної бази, передових технологій і засобів механізації, які відповідають принципам ресурсо-енергозбереження та зоотехнічним вимогам. Особливого значення на сучасному етапі розвитку тваринництва набуває оснащення малих господарських організаційних формувань малогабаритними засобами механізації для приготування комбікормів з високими техніко-економічними і якісними показниками.
Суть існуючої проблеми в тому, що під час подрібнення зернових матеріалів молотковими кормодробарками утворюється близько 20 % пиловидних часток, що знижує якість комбікорму і до 40 % збільшує витрати енергії на виконання операції.
Причиною цього є недосконалість конструкції робочого органу, який не забезпечує умов гарантованого руйнування зернівки за один цикл від зони завантаження до вихідних отворів решета кормодробарки.
Негативними наслідками є порушення режиму подрібнення, коли частки, не пройшовши по розмірам через отвори вихідного решета, здійснюють повторні цикли у робочій камері, при цьому:
частки набувають колової швидкості, що зменшує кінетичну енергію удару молотка і пропускну здатність вихідного решета;
при повторних циклах частки зазнають сколювання і перетирання об деку та молотки, що сприяє підвищеному пилоутворенню;
надмірне подрібнення і пилоутворення спричиняє додаткові витрати електроенергії при роботі молоткових кормодробарок.
Аналіз нормативних документів, результатів досліджень, проведених раніше і досвіду роботи тваринницьких господарств дозволяє сформулювати вихідні положення для проведення подальших досліджень.
Аналіз стану народногосподарської проблеми зниження енергоємності сільськогосподарського виробництва в області кормоприготування дозволяє сформулювати робочу гіпотезу подальших досліджень:
підвищення якості та зниження енергоємності процесу подрібнення зернових матеріалів можливе шляхом вдосконалення молоткового ротора кормодробарки на базі дослідження динаміки руху молотка, як фізичного маятника у полі відцентрової квазіупружної сили.
Тому метою магістерської роботи єпідвищення ефективності роботи малогабаритних зернових молоткових кормодробарок встановленням раціональних параметрів і режимів роботи молоткового ротора з шарнірно закріпленими молотками.
Відповідно до мети поставлені задачі, які необхідно вирішити на етапах дослідження:
встановити закономірності відносного руху молотка як фізичного маятника у полі відцентрової квазіпружної сили, а на їх основі - ряд переважних значень лінійного співвідношення елементів ротора з шарнірно закріпленими молотками;
встановити залежність енергетичних показників процесу подрібнення від розмірно-масових параметрів молотків, в тому числі при зношуванні під час роботи;
провести порівняльний аналіз якості подрібнення і ефективності роботи вдосконаленого молоткового ротора малогабаритної зернової кормодробарки відповідно до зоотехнічних вимог розміру часток після подрібнення;
виконати виробничу перевірку і розробити рекомендації щодо підвищення ефективності роботи кормодробарок з шарнірно закріпленими молотками.