 |
3.1 Программа экспериментальных исследований
|
|
|
|
3. 1 Программа экспериментальных исследований
В соответствии с поставленными задачами, программа экспериментальных исследований содержит следующее:
– определение основных конструктивно-технологических показателей про- цесса смешивания;
– определение качественных показателей процессов смешивания в горизон- тальном ленточном смесителе;
– определение оптимальных показателей работы смесителя в зависимости от конструктивно-технологических параметров.
3. 2 Методика проведения экспериментальных исследований
3. 2. 1 Приборы, устройства и оборудование для исследования процесса
смешивания
При проведении и обработке результатов экспериментальных исследований использовалась различная измерительная и регистрирующая аппаратура, пред- ставленная в таблице 3. 1.
Таблица 3. 1 – Приборы и аппаратура, используемые при проведении экспе- риментальных исследований
| Наименование | Марка | Назначение |
| Весы | РП-100 | Определение массы смеси |
| Весы лабораторные | ВЛКТ-500Г-М | Определение массы компонентов смеси в пробе |
| Измерительный комплект | К-505 | Измерение силы тока, напряжения, активной и реак- тивной мощностей |
| Секундомер | СДСпр. 1 | Регистрация времени опыта |
| Пробоотборник | - | Отбор проб в смешиваемой смеси |
| Набор лабораторных сит | - | Разделение смеси |
3. 2. 2 Определение основных технологических показателей процесса смешивания
Мощность, снимаемая с вала электродвигателя, рассчитаем по формуле [65]
| 𝑁 ш 𝑁 дв = 𝜂 , пр | (3. 1) |
где 𝑁 ш – мощность на валу; η пр – к. п. д. привода.
Для оценки потребляемой энергии смесителем на единицу продукции ис- пользуют показатель удельных энергозатрат, который можно определить по фор- муле
|
|
|
| 𝑁 эл 𝑞 эл = 𝑄 , | (3. 2) |
где 𝑁 эл – мощность электродвигателя, кВт; 𝑞 эл – удельные энергозатраты, кВт/ч× т; 𝑄 - пропускная способность смесителя, т/ч.
| 𝑀 𝑄 = 𝑁 ∙ ∙ 60 ∙ 𝛾 1, 𝑡 | (3. 3) |
где 𝑁 – количество циклов перемещения материала шнеком за один цикл смешивания; 𝑡 – время смешивания, мин; 𝛾 1 – коэффициент загрузки смесителя.
3. 2. 3 Определение качественных показателей процессов смешивания в горизонтальном смесителе с ленточным шнеком
Эффективность смешивания определяют на основе статистических характе- ристик смеси. Такой характеристикой обычно служит коэффициент вариации (не- однородности) распределения «ключевого» компонента в смеси [61, 80]
| √ 𝛴 (𝑥 𝑖 − 𝑥 ̅ )2 𝑉 = 𝑛 − 1 ∙ 100%, 𝑐 𝑥 ̅ | (3. 4) |
где 𝑥 𝑖 – текущее значение наблюдаемой величины; 𝑥 ̅ – среднеарифметиче- ское значение наблюдаемой величины 𝑥 ̅ = ∑ 𝑥 𝑖 ; 𝑛 – число проб.
n
Степень однородности готовой смеси вычисляли по формуле
| 𝜈 = 100 − 𝑉 𝑐. | (3. 5) |
3. 2. 4 Описание лабораторной линии для исследования смесителя
 |
В лаборатории механизации животноводства ФГБНУ ФАНЦ Северо- Востока разработана и изготовлена лабораторная линия смешивания кормов (рис. 3. 1). Линия работает следующим образом. Из накопительных бункеров 5 и 6 ос- новной и контрольный компоненты поступают в смеситель по шнекам 7 и 8 соот- ветственно. Далее происходит смешивание материала в смесителе 1 и произво- дится отбор проб в 27 точках по всему объёму смешанного материала. После взя- тия проб материал по шнеку 9 поступает на машину для разделения смеси 2, где разделяется на две фракции (основной компонент и контрольный). Контрольный и основной компоненты далее двигаются по нориям 3 и 4 и поступают в накопи- тельные бункера 6 и 5 соответственно.
|
|
|
Рисунок 3. 1 – Схема лабораторной линии смешивания: 1 – смеситель; 2 – машина для разделения смеси; 3, 4 – нории, 5, 6 – накопительные бункера;
7, 8, 9 – шнеки
Новизна конструктивно-технологических параметров смесителя подтвер- ждена патентом РФ № 2638978 [59].
|
|
|
