Теоретические исследования процесса разрушения рулона и измельчения стебельных кормов двухплоскостными сегментами вертикального шнекового рабочего органа - Статья

Теоретические исследования процесса разрушения рулона и измельчения стебельных кормов двухплоскостными сегментами вертикального шнекового рабочего органаТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ РУЛОНА И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СТЕБЕЛЬНЫХ КОРМОВ ДВУХПЛОСКОСТНЫМИ СЕГМЕНТАМИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ШНЕКОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА Вопрос ресурсосбережения в процессе приготовления кормовых смесей многофункциональными мобильными агрегатами на животноводческих предприятиях показывает необходимость проведения дальнейших исследований в качественной подготовке кормов к скармливанию с целью полной реализации генетического потенциала животных. Современные машины зачастую не удовлетворяют вышеуказанных потребностей, что требует поиска новых решений. Теоретические исследования процесса измельчения стебельных кормов предложенными двухплоскостными сегментами позволяют определить условия и выделить основные факторы, влияющие на исследуемый процесс, и в последующем снизить их влияние на работу машины в целом. THEORETICAL STUDIES OF THE PROCESS OF DESTRUCTION OF THE COIL AND STEM GRINDING FEED PLANE SEGMENTS VERTICAL SCREW WORKING BODYВ настоящее время, наиболее перспективными с точки зрения зоотехнических и технико-экономических требований является применение в поточно-технологических линиях приготовления и раздачи кормов мобильных кормоприготовительных агрегатов с вертикальным шнековым рабочим органом, оснащенным измельчающими сегментами. Это объясняется особенностями процесса резания, обусловленным вероятностным характером поступления материала в зоны измельчения, где в качестве противорежущей системы в основном выступают нижние уплотненные и пристенные слои кормов и непосредственное резание происходит только, когда силы трения в них больше сил, необходимых на разрушение материала. Анализ ранее проведенных исследований установил, что продолжительность процесса и качество смешивания кормовых компонентов при циркуляции их потоков в бункере вдоль витков вертикального шнекового рабочего органа с измельчающими сегментами зависит от конструкции последних, а также от равномерности измельчения стебельных кормов на основных этапах подготовки их к скармливанию. Цель исследования - снижение времени и затрат энергии на процесс измельчения стебельных кормов путем дополнительной установки по периметру винтовой поверхности шнекового рабочего органа сегментов с вертикальной серповидной режущей кромкой, образующие с горизонтальными ножами целостные двухплоскостные сегменты, способствующие равномерному распределению нагрузки, и осуществляющие при вращательно-поступательном движении многоплоскостное резание со скольжением (рисунок 1). Шнеки 1, (рисунок 1) с закрепленными по наружному периметру винтовых поверхностей 2 горизонтальными ножами 4 и серповидными измельчающими сегментами 3, расположены таким образом, что винтовая поверхность позволяет перекрывать последующими сегментами пространство первого сегмента.Анализ ранее проведенных исследований выявил, что для интенсификации разрушения кормовых монолитов, а также измельчения (резания) стебельных кормов наилучшие результаты достигаются при использовании зубчатых режущих кромок ножевых сегментов, где в сочетании с процессом резания вершинами зубьев наблюдается эффект перепиливания [3]. Производительность в общем случае описывает выражение: Q = ? l S ? n (1) где ? - частота вращения рабочего органа, с-1; l - глубина фрезерования, м; S - площадь вырезаемой по времени t фигуры, м 2; ? - плотность кормового материала, кг/м 3; n - количество сегментов. Масса материала, получаемая за первый оборот шнека определится: , (3) где ? - плотность кормового материала. При i-ом обороте шнека производительность составит: , (5) где - угловая скорость шнека при его i-ом обороте. После ряда преобразований окончательно получим: (6) где n - количество двухплоскостных сегментов на шнеке, шт.; R - радиус шнека, м; h - вылет сегмента, м; l - высота сегмента, м; ? - угловая скорость шнека, с-1; ? - плотность материала, кг/м 3.Предложенное техническое решение повышает эффективность процесса приготовления кормовых смесей за счет одновременного качественного выполнения двух технологических операций измельчения и смешивания шнековым рабочим органом с дополнительно установленными серповидными сегментами, что в свою очередь снижает время приготовления и энергоемкость рабочего процесса, так как не требуется многократная циркуляция корма в объеме бункера.