 |
4.4 Зависимость коэффициента однородности готового продукта от времени смешивания и направления вращения шнека
|
|
|
|
При проведении экспериментальных исследований использовали в качестве контрольного компонента горох (удельная плотность 0, 812 т/м3) и основу (смесь из ячменя (80 %) и ржи (20 %) с удельной плотностью 0, 742 т/м3). Заполнение камеры смешивания материалом 75 %, процентное соотношение компонентов: 12, 5 % - го- рох, 87, 5 % - основа. По зоотехническим требованиям количество бобовых культур при кормлении должно составлять 12…12, 5 % [70]. За прямое вращение шнека принято вращение, когда внешний шнек сдвигает материал к центру смесителя. За обратное вращение принято вращение, когда внешний шнек сдвигает материал от центра к торцам бункера смесителя. За реверсивное принято вращение шнека с ин- тервалом в 1 минуту в прямом и обратном направлениях. Точка, соответствующая на зависимостях рисунка 4. 9 времени 1 минута, показывает величину коэффициен-
та однородности готового продукта в момент окончания загрузки материала. Отбор проб из смесителя происходил с интервалом 1 минута для всех направлений вра- щения шнека.
100
n, %
n, %
n, %
0 5 10
а
0 5 10
|
б
0 5 10
в
t, мин 15
t, мин 15
t, мин 15
Рисунок 4. 9 – Влияние направления вращения шнека на однородность готового продукта: а) прямое; б) обратное; в) реверсивное
|
|
|
Проведены исследования зависимости направления вращения вала комби- нированного шнека смесителя на качество смешивания компонентов. В качестве критериев оценки работы смесителя выбраны следующие направления вращения: прямое, обратное и реверсивное с интервалом в 1 минуту. По результатам иссле- дований построены зависимости величины коэффициента однородности готового продукта от времени смешивания с учётом направления вращения вала шнека смесителя (рис. 4. 9).
Уравнение кривой, представленной на рисунке 4. 9, а, имеет следующий вид
| 𝜈 = 0, 022𝑡 3 − 0, 871𝑡 2 + 11, 246𝑡 + 34, 704. | (4. 5) |
Линия, построенная по уравнению 4. 5, представляет собой полиномиальную кривую 3-й степени. Величина достоверности аппроксимации составляет R2= 0, 96. Оценка надежности по критерию Фишера показала достоверность аппроксимации (расчетное значение (312) больше табличного (4, 67) при уровне значимости α = 0, 05).
Уравнение кривой, представленной на рисунке 4. 9, б, имеет следующий вид
| 𝜈 = 0, 016𝑡 3 − 0, 461𝑡 2 + 5, 181𝑡 + 58, 089 | (4. 6) |
Линия, построенная по уравнению 4. 6, представляет собой полиномиальную кривую 3-й степени. Величина достоверности аппроксимации составляет R2= 0, 90. Оценка надежности по критерию Фишера показала достоверность аппроксимации (расчетное значение (117) больше табличного (4, 67) при уровне значимости α = 0, 05).
Уравнение кривой, представленной на рисунке 4. 9, в, имеет следующий вид
| 𝜈 = 0, 011𝑡 3 − 0, 347𝑡 2 + 3, 918𝑡 + 64, 029 | (4. 7) |
Линия, построенная по уравнению 4. 7, представляет собой полиномиальную кривую 3-й степени. Величина достоверности аппроксимации составляет
R2= 0, 73. Оценка надежности по критерию Фишера показала достоверность ап- проксимации (расчетное значение (35, 15) больше табличного (4, 67) при уровне значимости α = 0, 05).
|
|
|
Анализ зависимости (рис. 4. 9, а) показывает, что при прямом направлении вращения шнека в интервале от 1-й до 11-й минуты смешивания происходит уве- личение значения коэффициента однородности готового продукта до его макси- мального значения 86, 7 %, в дальнейшем качество смешивания практически не изменяется.
Анализ зависимости, представленной на рисунке 4. 7, б, показывает, что при обратном направлении вращения шнека в интервале от 1-й до 14-й минуты смеши- вания происходит увеличение значения коэффициента однородности готового про- дукта до его максимального значения 86 %.
Анализ зависимости (рис. 4. 7, в) показывает, что при реверсивном вращении шнека в интервале от 1-й до 15-й минуты смешивания происходит незначительное увеличение значения коэффициента однородности готового продукта до его мак- симального значения 86 %. То есть величина коэффициента однородности на про- тяжении всего времени эксперимента изменяется незначительно (от 73, 6 % на второй минуте до 86 % на 14-й) и носит явно выраженную циклическую направ- ленность " больше-меньше", в зависимости от направления вращения шнека.
Таким образом, анализ зависимостей, представленных на рисунке 4. 7, пока- зывает, что в дальнейших экспериментальных исследованиях будет использовано прямое направление вращения шнека, так как при таком направлении вращения достигается наибольшая величина коэффициента однородности готового продук- та 86, 7 % за наименьшее время 10 минут (без учета времени загрузки), при этом пропускная способность смесителя составляет 3, 2 т/ч, а удельные энергозатраты равны 2, 82 кВт·ч/т.
|
|
|
