Измельчитель малогабаритный фуражного зерна

              По числовым значениям таблицы 3.4 строим оценочную модель (лист 4, формата А 1).

              Оценку проводим по обобщенному коэффициенту расстояния к цели :

                                                                       = S1 / S2  1,                                                      (3.1)

где     S1 – площадь на оценочной модели сравниваемых машин, мм2;

              S2 – площадь на оценочной модели идеальной схемы, мм2.

              В таблице 3.5 приведены площади сравниваемых машин, идеальной схемы (ИМ) и коэффициенты расстояния к цели.

Таблица 3.5

Площади сравниваемых машин и коэффициенты расстояния к цели

              Анализ значений (табл. 3.5) обобщённого коэффициента расстояния к цели исследуемых машин показывает, что лучшей машиной является малогабаритный измельчитель зерновых продуктов ИУФ-1, так как имеет наименьший коэффициент расстояния к цели (2,6).

3.3. Построение конструктивно-технологической схемы

малогабаритного измельчителя зерновых продуктов ИУФ-1

                                                                                           м

                                                                                  Дозатор                                                 R

          зерновых                                           L

                                                                                        продуктов                                          H

                                                                                                         b = f (Qб)

                                                                                   Измельчающий                                   z, , м

                                                                                           аппарат                                             Ks, Д, L

                                                          n                                            Va =  f (Qиз)

                                                                      Транспортирующий                                           K3

                 узел                                                        F2, т

                                                                        Q         M        W        P

Рис. 3.1.  Блок-схема функционирования малогабаритного

измельчителя  зерновых продуктов ИУФ-1

              Объектом аналитических исследований, является технологический процесс измельчения фуражного зерна, представленный на рис.3.1. [9,10].

              Блок-схема (рис.3.1, лист 5) состоит из трех самостоятельных рабочих блоков: дозатора зерновых продуктов, измельчающего аппарата и транспортирующего узла. Дозатор зерновых продуктов осуществляет загрузку измельчающего аппарата. Пропускная способность дозатора зерновых продуктов напрямую зависит от длины и ширины (L, R) впускного окна, ширины выпускного окна (b), высоты (H) т.е. от геометрических управляемых факторов. Внешним воздействующим фактором на дозатор зерновых продуктов является плотность зернового материала (м).

              Измельчающий аппарат - является главным рабочим блоком в процессе измельчения фуражного зерна. Он состоит из следующих рабочих органов: молоткового барабана перфорированного стакана (решета). Производительность измельчающего аппарата зависит от следующих дискретно-управляемых факторов: количество молотков (z), толщина молотков (), плотность зернового материала (м), коэффициент живого сечения решета (ks), диаметр и длина молоткового барабана (Д, L), обороты молоткового барабана (n).

              Швырялка-вентилятор - это и есть транспортирующий узел, который способствует более быстрому удалению измельченного материала. Тем самым она увеличивает производительность малогабаритного измельчителя зерновых продуктов.

              Дискретно-управляемыми факторами, влияющими на выходные показатели транспортирующего узла и самого малогабаритного измельчителя зерновых продуктов, являются следующие: количество лопаток швырялки-вентилятора (k3); площадь торцевой части лопатки (F2); угол наклона лопаток швырялки-вентилятора (т); обороты швырялки-вентилятора (n).

Основными выходными показателями малогабаритного измельчителя зерновых продуктов установлены следующие: производительность (Q), модуль помола (М), потребляемая мощность (Р), фракционный состав (W), которые также относятся к транспортирующему узлу.

              Следует отметить, что для устойчивого протекания технологического процесса измельчения фуражного зерна на малогабаритном измельчителе зерновых продуктов необходимо соблюдать следующее неравенство [9,10]:

                                          QQизQб ,                                                                                (3.2)

где   Qб - пропускная способность дозатора зерновых продуктов, кг/с;

Qиз- пропускная способность или производительность измельчающего аппарата, кг/с;

         Q-производительность транспортирующего узла, кг/с.

Конструктивно-технологическая схема универсального, малогабаритного       измельчителя (рис.3.2) состоит из бункера 1, камеры измельчения 2, молоткового барабана 3, перфорированного стакана 4, швырялки-вентилятора 5, выгрузной горловины 6, шкива привода рабочих органов 7. Принцип работы происходит следующим образом. После набора оборотов молоткового барабана постепенно производят загрузку камеры измельчения фуражным зерном посредством открытия регулировочной задвижки бункера.

При взаимодействии с молотками зерно измельчается до такой степени, что проходит через отверстия перфорированного стакана, попадает на лопасти швырялки-вентилятора и через выгрузную горловину удаляется в специально приготовленную емкость.

Степень измельчения зерна регулируется за счет установки сменных перфорированных стаканов (решет), имеющих различный диаметр отверстий, или за счет установки сменных шкивов различного диаметра (изменения окружной скорости рабочих органов).

              Предложенная нами конструктивно-технологическая схема малогабаритного универсального измельчителя зерновых продуктов (рис.3.2) обладает следующими достоинствами: -вертикальное расположение измельчающего аппарата совмещенного со швырялкой вентилятором; - высокая универсальность за счет установки на вертикальном валу сменных адаптеров; - удобство при техобслуживании и переналадке на другой технологический процесс.

3.4. Производительность малогабаритного измельчителя

зерновых продуктов

              При расчете производительности измельчителя необходимо знать потребные нормы в измельчении фуражных культур для Кременского зверохозяйства.

              Для расчёта предлагаемой производительности разрабатываемой конструкции измельчителя воспользуемся данными [9,10]. Кременское зверохозяйство норкового направления рассчитанное на содержание 13,5 тысяч норок. По данным (1 раздела) потребность в измельчённой фуражной пшенице на период кормления (12 месяцев) составляет: - 106,7т.

              Зная общий объём фуражных кормов, предназначенных для измельчения и среднегодовую загрузку мы можем подсчитать предлагаемую производительность измельчителя по следующей формуле [9,10]:

                                                 Qпр = Мкор / Тз ,                                                       (3.2)

где      Qпр – предлагаемая производительность измельчителя, кг/ч;

              Мкор – общая масса фуражных кормов предназначенных для измельчения, кг;

                Тз – среднегодовая загрузка, ч (Тз = 480 ч).

              Подставив выше приведенные данные в формулу (3.2) получим предлагаемую производительность равную 222,2 кг/ч.

              Для расчета технической производительности воспользуемся эмпири-ческой формулой [6…10]:

                            Q = A м  Д2 L  , кг/ч                                                                        (3.3)                                                                                   

где  А - коэффициент учитывающий тип барабана, для нашего варианта он    находится в пределах 0,07...0,10;

        м -плотность зернового материала, кг/м3;

        Д - диаметр молоткового барабана, м;

        L - длина молоткового барабана, м;

          - угловая скорость, с-1.

Теоретическая производительность малогабаритного универсального измельчителя при измельчении фуражной пшеницы (м =1200 кг/м3) на средний модуль помола при А=0,07, Д=0,3м, L=0,21м и =157с-1 примет следующее значение:

                                          Q = 0,07 1254 0,32 0,21 157 = 249,3 кг/ч.

Зная предлагаемую и техническую производительность разрабатываемой нами конструкции малогабаритного измельчителя зерновых продуктов, определим теоретический коэффициент использования измельчителя по следующей формуле [6…10]:

                                                        Кисп = (Qпр / Q) 100, %                                         (3.4)

Тогда при Qпр=222,2 кг/ч и Q=249,3 кг/ч, коэффициент использования измельчителя составит 89,1 %, что вполне соответствует предъявляемым современным техническим требованиям к разрабатываемой нами конструкции.

3.5.  Определение основных параметров измельчающего аппарата.

              Основным рабочим узлом при протекании рабочего процесса измельчения на малогабаритном измельчителе зерновых продуктов (лист 6) является измельчающий аппарат. Измельчающий аппарат состоит из молоткового барабана и перфорированного стакана [7,8].

              При расчете определяются: основные размеры молоткового барабана, размеры и число молотков, основные размеры перфорированного стакана.

              Молотковый барабан ( см. рис.3.3) состоит из ротора 1, осей подвеса 2, распорных втулок 3 и молотков 4. Основными размерами ротора являются его диаметр и длина.

              Диаметр ротора (Дб) определяется по следующей формуле:

                                          Дб=А(qиз)0,5,м                                                                            (3.5)                                   

где     А - коэффициент для вертикального  типа барабана 0,7...0,9;

qиз - секундная производительность малогабаритного измельчителя зерновых продуктов - 0,107 кг/с.