 |
4.5 Зависимость величины коэффициента однородности готового продукта от количества материала в камере смешивания
|
|
|
|
4. 5 Зависимость величины коэффициента однородности готового продукта от количества материала в камере смешивания
На следующем этапе исследований определили зависимость величины ко- эффициента однородности готового продукта от количества материала в камере смешивания. Заполнение смесителя осуществляли согласно таблице 4. 3. Количе- ство контрольного компонента (гороха) во всех опытах составило 12 %, количест- во основы 88 %. Смешивание компонентов проводили в течение 11 минут (без учета времени загрузки).
Таблица 4. 3 – Соотношение компонентов
| Количество материала в камере смешивания, % | ||||||
| Масса смеси всего, кг | ||||||
| Масса гороха, кг | ||||||
| Масса основы, кг |
По результатам экспериментальных исследований построена зависимость величины коэффициента однородности готового продукта от степени заполнения бункера смесителя (рис. 4. 10).
100
n, %
40 50 60 70 80 %
Рисунок 4. 10 – Зависимость величины коэффициента однородности готового продукта ν от степени заполнения бункера смесителя
Уравнение кривой, представленной на рисунке 4. 10, имеет следующий вид
| 𝜈 = − 344, 56 + 25, 444х − 0, 5504х2 + 0, 0052х3 − 0, 00002х4. | (4. 8) |
Линия, построенная по уравнению 4. 8, представляет собой полиномиальную кривую 4-й степени. Величина достоверности аппроксимации составляет R2 = 0, 9998. Из всех возможных вариантов исследуемых типов регрессионных ли- ний величина достоверности аппроксимации для полиномиальной кривой 4-й степени имеет наибольшее значение 0, 9998. Оценка надежности по критерию Фишера показала достоверность аппроксимации (расчетное значение (9997, 0) больше табличного (7, 71) при уровне значимости α = 0, 05).
|
|
|
Анализ зависимости, представленной на рисунке 4. 10, показывает, что ве- личина коэффициента однородности готового продукта достигает максимального значения при заполнении бункера на 55 % и составляет 90, 5 %.
При заполнении бункера от 60 % до 95 % значение коэффициента однород- ности готового продукта снижается до 68 %. Это обусловлено образованием зон, где перемещение материала происходит не так интенсивно ввиду загруженности шнека смесителя, а, следовательно, влияет на однородность готового продукта.
При заполнении бункера менее 55 % количество материала недостаточно для его эффективного перемещения всеми тремя ленточными шнеками, поэтому наблюдается снижение качества смешивания.
Таким образом, анализ проведенных экспериментальных исследований по- зволяет сделать вывод о том, что величина коэффициента однородности готового продукта достигает наибольшего значения 90, 5 % при 11 минутах смешивания и загрузке бункера на 55 % от объема, при этом пропускная способность смесителя составляет 2, 2 т/ч, а удельные энергозатраты равны 3, 6 кВт·ч/т.
4. 6 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований
В ходе экспериментальных исследований получены зависимости величины потребляемой мощности двигателем (без учета холостого хода) 1 и коэффициента однородности готового продукта 3 от степени заполнения бункера смесителя (ре- зультаты исследований приведены в разделе 4. 4) (рис. 4. 11). Также на рисун- ке 4. 11 приведена зависимость необходимой на привод комбинированного шнека мощности 2, полученная по результатам теоретических исследований, от количества находящегося в смесителе материала [64, 100].
3000
W, Вт 2000
50 60 70 80 %
|
|
|
n, %
Рисунок 4. 11 - Зависимость от величины заполнения камеры смешивания: 1 - потребляемой мощности, полученной при экспериментальных исследованиях; 2 - мощности, полученной при теоретических исследованиях; 3 - коэффициента
однородности готового продукта
Анализ зависимости 3, представленной на рисунке 2. 16, показывает, что ве- личина коэффициента однородности готового продукта достигает максимального значения при заполнении бункера на 55 % и составляет 90, 5 % [99].
Таким образом, исходя из анализа зависимостей, представленных на рисун- ке 4. 11, с учетом качества смешивания материала, рекомендованной загрузки сме- сителя и эффективного использования камеры смешивания, оптимальная загрузка смесителя должна составлять 55…75 %, при этом коэффициент однородности го- тового продукта изменяется от 90, 5 до 86, 1 %, величина мощности от 1194 до
1835 Вт (расчетная) и от 517 до 1535 Вт (получена при экспериментальных иссле- дованиях). Коэффициент вариации, при оценке расчетных и экспериментальных значений мощности, равен 28 % при загрузке бункера на 55 % и 6, 3 % при загруз- ке на 75 %. Анализ зависимостей 1 и 2 (рис. 2. 16), построенных по результатам экспериментальных и теоретических исследований позволяют сделать вывод о сходимости результатов исследований.
Можно сделать вывод, что увеличение загрузки смесителя с 55 до 75 % при достаточности коэффициента однородности получаемой смеси 86, 1 % (рис. 4. 11) для кормления соответствующего вида животных или птицы позволяет увеличить пропускную способность смесителя с 2, 2 до 3, 0 т/ч.
Все полученные конструкционные и технологические параметры в результа- те теоретических исследований полностью согласуются с параметрами смесителя при экспериментальных исследованиях. Можно сделать вывод, что проведенные теоретические исследования достаточно полно характеризуют процессы, происхо- дящие в горизонтальном ленточном смесителе, при приготовлении кормов.
|
|
|
