Шляхи підвищення ефективності роботи малогабаритних кормодробарок (стр. 3 из 11)

зведення до мінімуму пилоутворення;

видалення здрібнених шматків з робочого простору, безперервне й автоматичне розвантаження;

можливість регулювання ступеню подрібнення;

можливість легкої зміни швидкозношуваних частин;

мінімальні питомі витрати енергії на одиницю продукції.

Для подрібнення сипучих матеріалів використовують наступні типи подрібнювачів (таблиця 2.1).

Рис.2.3 - Класифікація машин для подрібнення

Основні типи конструкції машин для подрібнення

а) -Молоткова дробарка:1 – корпус; 2 – молоток; 3 – диск; 4 – вал; 5 – броньова плита; 6 – решето	б) -Гіраційна дробарка:1 – шарова опора; 2 – корпус; 3 – броньова плита; 4 – головка; 5 – вертикальний вал; 6 – ексцентрик	в) -Щокова дробарка: 1 – рухома щока; 2 – нерухома щока; 3 – вісь рухомої щоки; 4 – ексцентриковий вал; 5 – шків; 6 – маховик; 7 – шатун; 8, 11 – регулювальні клини; 9 – пружина; 10 – станина; 12 – важелі; 13 – тяга
г) - Валковий млин:1 – станина; 2 – пружина; 3 – рухомий валок; 4 – бункер; 5 – нерухомий валок	д) -Дезинтегратор:1,6 – вали; 2,3 – диски; 4 – пальці била; 5 - завантажувальний конус; 7 - розвантажувальний патрубок	е) – Кульовий млин:1 – корпус барабана; 2 – броньова плита; 3 – люк; 4 – привідна шестерня; 5 – решітка; 6 – кришка; 7 – пустотілі цапфи; 8 - направляючий конус; 9 – кришка

2.3 Фізико-механічні властивості матеріалу, що подрібнюється

При вивченні процесу подрібнення найбільш важливими є фізико механічні властивості зернових матеріалів, які характеризують здатність зерна до руйнування. До таких властивостей слід віднести: зусилля руйнування, розмір, форма, маса та коефіцієнт відновлення зернівки, що характеризує її пружні якості. Важливим показником, що впливає на енергоємність процесу та якість подрібнення, є вологість матеріалу, що подрібнюється, але, згідно вимог [16, 17], вона повинна знаходитися в досить вузьких межах від 12% до 14 %, тобто є фіксованою. При визначенні енергетичних і якісних показників процесу подрібнення необхідно враховувати характерні особливості кожного з основних видів зернових матеріалів. Аналіз досліджень, проведених раніше [1, 23, 31, 44, 45] дає змогу систематизувати середні значення вказаних основних параметрів основних зернових матеріалів, які використовуються для приготування комбікормів. Результати досліджень по вивченню фізико - механічних властивостей приведені у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

Фізико-механічні властивості зернових матеріалів при вологості 12-14%

Культура	Розміри зернівки			Коефіцієнт відновлення	Зусилля руйнування,Н	Маса 1000зерен, г
	Довжина,мм	Ширина,мм	Товщина,мм
Пшениця	4,8-8,0	1,6-4,0	1,5-3,3	0,8-0,4	120-280	20 - 40
Овес	8,0-18,6	1,4-4,0	1,0-4,0	0,82-0,6	100-120	20 - 42
Ячмінь	7,0-14,6	2,0-5,0	1,2-4,5	0,7-0,62	120-180	31 - 51
Кукурудза	5,5-13,5	5,0-11,5	2,5-8,0	0,7-0,34	180-220	280-290
Горох	4,0-8,8	4,0-9,0	3,0-9,0	0,77-0,4	80-100	130-140

2.4 Фактори, що впливають на процес подрібнення молотковими дробарками

Згідно класифікації, запропонованої Мельниковим С.В., Альошкіним В.Р., Рощиним П.М. [23, 25, 36] сукупність факторів, які впливають на ефективність роботи молоткових кормодробарок, умовно можна розділити на технологічні, механічні та конструктивні (див. рис.2.4).

При ранжируванні 42 факторів виявлено, що суттєво впливають лише 11. Серед них є фактори, фіксовані для даної конструкції: кількість молотків, конструкція деки, кут обхвату решета і т.д. Крім того, від крупності помелу залежить діаметр отворів решета, а вологість матеріалу обмежена вимогами стандарту [1, 16, 17]. Основними змінними факторами, що визначають витрати енергії та якість подрібнення є подача матеріалу, зазор між молотками і декою, швидкість молотків. Змінні фактори можна поділити на регульовані - подача матеріалу в камеру подрібнення, установочний зазор між молотками та декою, швидкість обертання ротора, і нерегульовані - ті, що змінюються внаслідок відносного коливального руху молотків: зміна зазору та швидкості удару молотків внаслідок їх відхилення від радіально - рівноважного положення.

Таким чином, коливання шарнірно підвішених молотків спричиняє зміну основних факторів, що впливають на параметри процесу подрібнення, отже є змінним нерегульованим фактором. Подальшими дослідженнями необхідно визначити закономірності відносного руху з метою ефективного використання відносної швидкості і енергії удару молотків.

2.5 Сучасні тенденції підвищення ефективності процесу подрібнення молотковими кормодробарками

Значний вклад в удосконалення конструкцій, підвищення надійності машин, їх вузлів і деталей внесли Фабрикант М.Б., Мельников С.В., Ревенко І.І., Золотарьов С.В., Філіппова А.Г., Сироватка В.І., Резнік І.І. та інші [1, 4, 5, 8, 19, 20, 22, 24, 25, 37].

Дослідженню процесів зношування та підвищенню довговічності робочих органів присвячено наукові праці Бойко А.І., Пилипенко О.М., Сідашенко О.І., Новицького А.В., та інших. Значний вклад в удосконалення машин для подрібнення внесли Ревенко І.І., Сироватка В.І., Ялпачик Г.С., Ялпачик Ф.Ю., Коруняк П.С., Чурсинов Ю.О., Дацишин О.В., Денисов В.А., Рожнівський М.Ф. та інші [11, 12, 29, 31, 39, 42].

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.