Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация животноводческих ферм» icon

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация животноводческих ферм»


Смотрите также:
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация животноводческих ферм» Барнаул...
Методические указания к лабораторной работе по курсу механизация животноводческих ферм...
Методические указания к лабораторной работе по курсу механизация животноводческих ферм...
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация технологических процессов в...
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация технологических процессов в...
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация и автоматизация...
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация и автоматизация...
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация и автоматизация...
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация и автоматизация...
Методические указания к лабораторной работе по курсу “Физические основы электроники” для...
Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине...
Методические указания к лабораторной работе алгоритм Джонсона по курсу «теория информационныx...



Загрузка...
скачать


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра: Механизации животноводства


МЕХАНИЗАЦИЯ УПЛОТНЕНИЯ КОРМОВ

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Механизация животноводческих ферм»


Барнаул 2008

И.Я. Федоренко, д.т.н., профессор кафедры механизации животноводства.

Механизация уплотнения кормов: методические указания лабораторной работе по курсу «Механизация животноводческих ферм»/ Алтайский государственный аграрный университет, - Барнаул, 2008, - 32 с.


Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация животноводческих ферм» предназначена для студентов института техники и агроинженерных исследований.

Указания одобрены методической комиссией института техники и агроинженерных исследований (протокол № __) от ___________ и рекомендовано к печати.


^ АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Программа работы (продолжительность 2 часа)

  1. Изучить основы технологии уплотнения кормовых материалов.

  2. Изучить реологические свойства уплотняемых кормов.

  3. Изучить рабочий процесс грануляторов и брикетировщиков кормов.

  4. Изучить оборудование для уплотнения кормов прессованием.


Имеющееся оборудование и наглядные пособия

  1. Матрица ОГМ-0,8.

  2. Плакаты.

  3. Диафильм.


Содержание отчета

  1. Дать краткое описание основ технологии уплотнения и реологических свойств уплотняемых кормов.

  2. Вычертить схему технологического процесса получения гранул на оборудовании 0ГМ-0,8Б.

1. Основы технологии уплотнения кордовых материалов

Общие понятия и термины

Уплотнение кормов проводят с целью улучшения их транспор­табельности, более экономного использования складских поме­щений и тары, а также обеспечения лучшей 'сохранности питате­льных веществ и витаминов.

Уплотнением называется процесс сближения частиц зернистого и волокнистого материалов под действиям приложенных внешних сил с целью повышения его плотности.. Б качестве готового про­дукта процесса уплотнения образуется монолит, который и зави­симости от его конечной плотности и вязкости может сохранять свою форму под влиянием внутренних сил сцепления или внешних реакций от ограничивающих элементов (обвязка, стенки емкости).

Уплотнение кормов осуществляется следующими способами: сжа­тием, скручиванием, виброутряской, экструзией, окатыванием.

Процесс уплотнения сжатием в закрытой кошере в технике при­нято называть прессованием. В зависимости от требуемой плот­ности монолита в результате прессования стебельных кормов полу чают тюки (плотность 120-160 кг/м3), требующие обвязки, или брикеты (плотность 600-900 кг/м3) , сохраняющие свою форму без обвязки. При прессовании комбикормов или травяной муки по­лучают гранулы (плотность 1200-1300 кг/м3). Плотность рыхлого сухого сена составляет 40-5С кг/м3.

Классификация способов уплотнения стебельных кормов прессо­ванием может быть сделана по их исходным характеристикам и ви­ду конечных продуктов (табл. 1). при этом различают способы прессования в тюки (обычные или повышенной плотности), руло­ны или жгуты, брикеты и гранулы.

Кроме того, способы прессования различают в зависимости от значений приложенного давления: прессование без связующих до­бавок при малых давлениях (15-20 МПа); прессование без свя­зующих веществ при высоких давлениях (30-35 МПа); прессова­ние с присадкой связующих веществ при малых давлениях (5-10 МПа).

Из таблицы 1 видно, что наиболее совершенными способами пре­ссования являются брикетирование и гранулирование, позволяю­щие получить наиболее высокую степень уплотнения.

Физическая сущность прессования сводится к сближению и сцеп­лению частиц твердой фазы, т.е. к уплотнению и упрочнению раз­рыхленной массы корма путем механического давления.

В качестве характеристики брикетируемости (гранулируемости) корма служит степень уплотнения λупл, представляющая собой от­ношение объема V порции материала до прессования к объему Vк полученного брикета. При уплотнении в камере с постоянной пло­щадью поперечного сечения будет справедливо выражение

(1.1)

где h и hк - высота слоя до и после прессования в камере пос­тоянного сечения.

Если плотность рыхлого материала обозначить через ρo (кг/м3) в плотность полученного монолита О ( кг/м^), то степень уп­лотнения.

(1.2)

где М - масса брикета, кг.

На эффективность процесса уплотнения растительных матери­алов большое влияние оказывает форма связи влаги с частицами. При этом важнейшее значение имеет не только абсолютное ко­личество (влажность), но и состояние, в котором она нахо­дится. Классификация форм связи воды с веществом растительных материалов разработана академиков П.А. Ребиндером, она учиты­вает необходимое количество энергии, расходуемой на процесс обезвоживания. Основные формы связи воды с материалом следующие: химические, физико-химические и механические.

Механическая связь воды с материалом является наименее прочной и характеризуется неопределенностью количественных соотношений. Сюда относятся капилярная влага и влага смачи­вания, обладающие свойствами обычной воды.

^ 2. Реологические свойства уплотняемых кормов

2.1. Объемные структурно-механические свойства

Исходные свойства материалов, особенно структурно-механи­ческие, оказывают решающее влияние на выбор конструктивных параметров оборудования. По виду приложения усилий или напряжений к перерабатываемому материалу эти свойства делят на три группы: объемные, поверхностные и сдвиговые.

Объемные свойства определяют поведение объема тела при воз­действии на него нормальных напряжений в замкнутой форме или между двумя пластинами. К их числу относятся плотность, порозность, пористость и др.


^ 2.2 Поверхностные свойства

Поверхностные свойства характеризуют поведение поверхнос­ти тела на границе раздела с другими твердыми, материалами при воздействии нормальных (адгезия) и касательных (внешнее трение) напряжений. Эти свойства выражаются различными вида­ми трения - внешнего и внутреннего.

Прессование кормов в камере непосредственно связано с перемешиванием частиц под влиянием действующих внешних сил и преодолением сил трения.


Таблица 1

^ Классификации способов прессования кормов

Показатели

Форма уплотнения кормов

Тюки

Рулоны и жгуты

брикеты

гранулы

обычные

высокой

Размеры частиц исходного материала, мм.

Неизмельченные стебельные корма

400-800

Резка дли-ной 5-50 мм.

Комбикорм, дерть трав, мука, 0,3-1,8.

Размеры монолита, мм.

От 300×400

До 400×600

250×380

Рулоны, 800×1000;

От 30×30 Диаметр

До 100×100 10-20

Длина, мм

600×1300

800×900

Рулоны, 1000×1200; жгуты 100×400

20×200

12-30

Плотность, кг/м3

120-150

200-400

300-600

600-900

1000-1300

Способ сохране-ния, формы моно-лита

Обвязка проволокой или шпагатом

Рулоны, об-вязка шпага-том; жгуты, механичес-кое сцепление частиц.

Внутренние силы взаимо-действия частиц

Механичес-кое сцеп-ление частиц.

Адгезионные силы связую-щих веществ.

В момент начала движения материала (его сдвига) возникает трение (трение в покое), величина которого характеризуется статическим коэффициентом трения (ƒс), а при движении - динамическим (ƒс), или трением в движении.

В начальный период движения частиц с малыми скоростями большое влияние на величину трения оказывает вязкие деформа­ции, при которых частицы, сжимаясь и сгибаясь, способствуют образованию неровностей поверхности сдвига. Повышение ско­рости перемещения частиц снижает влияние вязких деформаций» и сила трения в этом случае зависит от соотношения между при­ростом количества частиц, сталкивающихся в единицу времени, и прочностью сцепления каждой из них. При этом число частиц, сталкивающихся в единицу времени, возрастает однако прочность их сцепления в следствии ничтожно малого времени соприкосновения уменьшается, суммарная сила и коэффициент трения снижаются.


^ 2.3. Реологические свойства и моделирование этих свойств

При уплотнении кормов протекают процессы деформации, воз­никающие в частицах, из которых формируется твердое тело (монолит).

Внутренний механизм деформационных процессов дисперсных систем, в том числе и вязкопластичных материалов, изучает реология - наука о деформации и течении различных тел.

Известны три реологические модели идеализированных свой­ств реальных материалов: модель идеального упругого тела (тело Гука), изображаемая в виде пружины; модель идеально­го пластичного тела (тело Сен-Бенана), изображаемая в ви­де пары скольжения, и модель идеально вязкого тела (тело Ньютона), изображаемая в виде цилиндра с вязкой жидкостью, в котором перемешивается поршень с калиброванными отверстия­ми в его дне.

Соединяя последовательно и параллельно элемен­ты, имитирующие разные свойства, можно получить модели мно­гих весьма сложных тел и проследить за протеканием них деформационных процессов.

Так, в результате исследования процесса гранулирования травяной муки прессованием установлено, что в ходе уплотне­ния можно отметить ^и этапа. На первом из системы вытесня­ется воздух, деформация муки происходит при ничтожно малых нагрузках. После снятия нагрузки деформации не снимаются. Второй этап характеризуется интенсивным развитием упруго-пластических деформаций и быстрым увеличением давления прессования. На третьем этапе сжимается уже сформированный монолит, в котором преобладают упругие деформации при резко возрастающем давлении. После снятия нагрузки деформации снимаются с некоторым запаздыванием во времени, что связа­но с наличием упругого последействия.

Для описания процессов гранулирования травяной муки Г.Я. Фарбман предложил трехзвенную реологическую модель (рис. 1) в которой первый этап прессования моделируется пружиной Е1 малой жесткости (тело Гука) с защелкой на конце, второй этап - звеном, состоящим из соединенных параллельно тел Ньютона (η1) и Сен-Венана (GТ). Первое и второе звено вместе составляют уруговязкопластическое тело Бингмана. Де­формации в таком теле после снятия нагрузки не исчезают, в нем сохраняются остаточные напряжения. Третий этап моделиру­ется звеном (тело Кельвина) состоящим из соединенных парал­лельно тел Ньютона (η2) и Гука (Е2).

Представленная модель позволяет рассмотреть весь процесс сжатия материала, суммарная деформация которого составит

(2.1)

При уплотнении в материале накапливается потенциальная энергия упругих деформаций, поэтому после снятия давления происходит упругое расширение, преимущественно в направле­нии прилагавшегося давления.

При изучении реологических свойств прессуемого материала рассматривают следующие основные показатели.

Напряжение - это мера внутренних сил, возникающих в твер­дом или твердообразном теле под действием приложенных к нему внешних воздействий (сил, температур и др.).

В толще сыпучего материала под влиянием массы лежащих выше слоев, а также приложенной внешней силы возникают нормальные напряжения сжатия δ среза , или касательные. При прессо­вании материала вдоль оси канала действует осевое усилие Ро прессования, которое на единицу площади Sк поперечного сечения канала оказывает осевое давление Р = Ро/Sк (Па).

Деформация - это относительное смещение частиц, при кото­ром не нарушается непрерывность самого тела, т.е. сплошность среды. Способность деформироваться под действием внешних сил - основное свойство всех реальных тел.

Деформация сопровождается возникновением внутренних сил взаимодействия между частицами тела. Мерой интенсивности внутренних сил упругости является напряжение. Напряженное состояние в любой произвольно выбранной точке тела определя­ется напряжением в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через эту точку.

Всестороннее неравномерное сжатие осуществляется так» что в стадии упругих деформаций за счет наличия нор и пустот между частицами происходит поперечное удлинение любого элемента монолита, в результате возникают касательные напряже­ния сдвига. Напряжение сдвига равно отношению силы, дейст­вующей в плоскости сдвига, к площади поверхности сдвига, Минимальная сила, необходимая для осуществления сдвига, определяется



Рис. 1. Схема реологической модели процесса прессования травяной муки (по Г.Я. Фарбману).

предельным напряжением о сдвига (предел те­кучести).

Вязкость материала - это отношение напряжения сдвига к ско­рости сдвига. Вязкость является мерой сопротивления сдвигу, возникающему при вязкопластическом течении, и оценивается ди­намическим коэффициентом вязкости

(2.2)

где - градиент скорости.

Релаксацией называется процесс постепенного уменьшения (рассасывания) действующих напряжений до нуля или до ка­кой-нибудь величины при неизменяющейся во времени деформа­ции. В.И. Особов показал, что процесс релаксации клеверо-тимофеечного сена можно условно разделить на две стадии: пер­вую, когда снижение напряжений происходит быстро, и вторую, когда напряжение затухает медленно. Подразделение на стадии имеет практическое значение при организации рабочего про­цесса пресса, в каналах которого материал может находится ограниченное время. По данным И.А.Долгова, различие в кри­вых релаксации разных сеносоломистых материалов незначите­льно и снижение напряжений составляет 33-37% от Рмах.

Ползучесть - свойство, противоположное релаксации, т.е. постепенное нарастание во времени суммарной деформации при сохранении постоянного напряжения.

Более полное представление о развитии деформаций во време­ни дают кривые кинетики ε=ƒ(t), полученные при напряжениях превышающих предел текучести (>T) при нагрузке? и продолжающееся после ее: снятия. Наблюдения показывают, чем ме­ньше начальная плотность материала, тем больше проявляются явления ползучести.

^ 3. Рабочий процесс грануляторов и брикетировщиков кормов

3.1. Технологические операции в процессе уплотнения ко­рмов прессованием

Технологический процесс уплотнения кормов сухим спосо­бом состоит из следующих основных последовательно осущест­вляемых операций: кондиционирования сырья, подачи матери­ала в пресс и распределения его по рабочей поверхности матрицы, прессования материала и охлаждения готовых моно­литов.

Кондиционирование исходных сыпучих материалов произво­дится с целью направленного изменения их структурно-механи­ческих свойств (плотность, вязкость и др.) и физического состояния (влажность, температура) путем воздействия на частицы водой и теплом, а также введения связующих веществ (меласса, жиры и др.), повышающих прочность гранул или брикетов. При этом кондиционирование как обязательную опе­рацию, связанную с уплотнением, не следует отождествлять с операцией смешивания', которая нередко проводится перед уп­лотнением с целью обогащения рациона питательными веществами.

Подача подготовленного материала на прессование и распределение его по рабочей поверхности матрицы является важней­шей технологической операцией. Равномерность доз подаваемого материала предопределяет и равномерное распределение его под прессующие вальцы и по рабочей поверхности матрицы. Применяют два способа подачи материала в пресс: самотечный и принудительный.

Самотечный способ наиболее распространен при гранулиро­вании сыпучего сырья и представляет собой свободное истече­ние материала из смесителя - кондиционер» в приемное устрой­ство. Приемное распределительное устройство состоит из при­емника конической или цилиндрической формы и распредели­тельных направляющих лопаток. Такой способ подачи и распре­деления материала между вальцами и по рабочей поверхности матрицы носит случайный характер и зависит от множества фак­торов. Принудительный способ обеспечивает наиболее равно­мерное распределение материала при прессовании за счет инди­видуальной его доставки к каждой прессующей паре шнековыми питателями. Этот способ требует усложнения конструкции прес­са и применяется на брикетировщиках повышенной производитель­ности.

Прессование, будучи основной операцией в процессе, произ­водится с целью получения из рассыпных материалов монолитов необходимой плотности и прочности путем формирования их в закрытой или открытой камере (канале) прессование под воз­действием приложенного усилия.

Охлаждение готовых монолитов после выхода из пресса про­изводится для того, чтобы привести их в тепловое равновесие с окружающей средой и снять внутренние остаточные напряжения.

При этом влажность несколько понижается (на 1,5-3%) и ста­новится равновесной, что обеспечивает прочность. Температура гранул и брикетов должна превышать температуру окружающей среды более чем на 8-10°К.


^ 3.2. Кондиционирование кормового сырья

Основным назначением кондиционирования является повышение пластичности прессирования материала посредством воды или пара. Необходимым условием выполнения процесса кондиционирования является создание взвешенного состояния обрабатываемого ма­териала и распыленного до туманообразного состояния пласти­фикатора, который осаждается на частицах, обволакивая тон­ким слоем их поверхность. Наиболее активно протекает процесс при повышенной температуре, когда пластификатор вводится в материал в виде пара.

Время контакта частиц с влагой определяет форму связи и яв­ляется одним из главных факторов в процессе образования гра­нул. Для наилучшего протекания процесса прессования необхо­димо, чтобы время контакта было бы меньше времени капиллярной конденсации влаги и набухания частиц. Время капиллярной кон­денсации определяется физико-механическими свойствами травя­ной муки (способностью ее к влагопоглащению и др.), а так­же физическим; состоянием воды и ее температурой.

Физическое состояние воды (сплошная струя, туманообразное состояние, пар) определяют равномерность увлажнения частиц, а температура кондиционирования - скорость протекания физи­ческих процессов (пластификации, перемещения влаги и запол­нения ее ультра- и микропор, набухания частиц и др.). С по­вышением температуры снижается плотность воды, проникающая способность ее возрастает и время капиллярной конденсации уменьшается.

Бремя контакта частиц с влагой складывается (примените­льно к существующим грануляторам и брикетировщикам) из времени нахождения травяной муки в смесителе и времени пе­ремещения ее по лотку в прессующий узел. Для получения ка­чественных гранул и снижения затрат энергии на прессование время контакта влаги с частицами травяной муки должно'быть минимальным.

Исследования по вопросам кондиционирования кормов выпол­нялось под руководством профессора С.Б. Мельникова и В.Ф. Некрашевича.

Известны следующие способы кондиционирования кормов: во­дой (холодной или горячей), сухим паром введением связу­ющих веществ и комбинированным способом с электронагревом. В зависимости от принятого способа конструктивные схемы кон­диционеров будут различными. Основное технологическое тре­бование, предъявляемое к системам кондиционирования, - способствовать возникновению или усилий действий сил сцеп­ления между частицами материала. Частица, попавшая в конди­ционер-смеситель, за минимальный промежуток времени должна быть покрыта снаружи молекулами воды или связующих веществ. Проникновение воды во внутрь частиц (адсорбция) нежела­тельна, так как при набухании их труднее прессовать.

Для кондиционирования водой или паром применяют быстро­ходные лопастные смесители, схемы которых приведены на рис.2 Основное отличие одного смесителя от другого - расположения патрубков для подвода пара, меласс и воды к обрабатываемо­му материалу. При этом достигается аффект наилучшего контакта пластификатора с частицами материала в процессе работы быстроходного смесителя.

Основным способом кондиционирования кормов перед прессо­ванием является увлажнение водой или паром с последующим нагреванием их и тщательным перемешиванием.



^ Рис.2. Конструктивно-технологические схемы кондиционеров-смеси­телей кормов прессовального оборудования:

а - 0Г4-0,8А; б - 0ГМ-1,5А; в - Д-03(ГДР); г - ДПБ (ГДР); лд- “0 бит” (Англия)

Применение пара позволяет повысить производительность прессов и получить монолиты большей прочности. Однако для производства сухого пара давлением до 0,5 МПа требуется иметь специализированную котельную и штат дипломированных кочегаров. В силу этого пар для кондиционирования применяет­ся лишь на предприятиях комбикормовой промышленности и кру­пных кормобрикетных заводах промышленных комплексов.

На фермах с ограниченным объемом производства уплотненных кормов кондиционирование ведут водой.

Давление впрыска воды в материал через форсунки с выход­ным отверстием диаметром 1-1,2 мм должно быть не менее 300-600 к.


^ 4. Оборудование для уплотнения кормов прессованием

4.1. Оборудование для гранулирования

В зависимости от типа рабочих органов прессы-грануляторы делятся на формующие (поршневые, штемпельные), прокатываю­щие (вальцовые), выдавливающие (экструдеры). Классифи­кация прессов рдя гранулирования сухим способом разработана Г.Я. Фарбаном. В настоящее время наибольшее распространение; получили вальцовые прессы с кольцевой матрицей. Отечествен­ная промышленность выпускает оборудование 0ГМ-0,8А; 0ГМ-0,8Б; 0ГМ-1,5А; ОГК-3, сходное по конструкции, но отличающееся ра­змерами.

Рассмотрим устройство и работу оборудования 0ГМ-0,6Б, пред­назначенного для приготовления гранул из травяной муки.

Схема технологического процесса оборудования ОГМ4-О,6Б пред­ставлена на рис. 3. Травяная мука из агрегата ABiM-0,65P 18 поступает через заборник 1 в бункер дозатора 2. Ворошилка 3 равномерно подает муку в дозатор, который регулирует ее пос­тупление в смеситель 7 путем изменения частоты вращения шнека 6. По выходе из дозатора мука увлажняется водой, поступающей из емкости 4 с помощью насоса 5 через систему ввода и распы­литель. Вместе с водой могут вводится антиоксиданты и связующие вещества равномерность увлажнения и однородность смешивания обеспечивает быстроходный лопастной смеситель-кондиционер 7. Из смесителя кондиционированная мука самотеком по­ступает в приемник пресса 8, откуда направляющими лопатками подводится на внутреннюю поверхность матрицы 9. Выдавленные прессующими вальцами из рабочих отверстий матрицы монолиты (столбики) спрессованного материала встречаются с неподвиж­ными ножами и обламываются, образуя гранулы. Температура вы­ходящих из пресса гранул составляет 350-380°К. Гранулы направ­ляются в охладитель 11, представляющий собой ленточный тран­спортер 10, сверху и с боков закрытий кожухом. Транспортерная лента состоит из сетки, которая загружается слоем гранул, а через нее и гранулы с нижней части транспортера просасывается воздух, поток которого создает вентилятор циклона 17, Одно­временно воздушный поток отсасывает часть негранулированной муки. Несгранулированная мука травяная оседает в циклоне и направляется в дозатор для повторного гранулирования.

В процессе охлаждения влажность гранул снижается на 1,5-2%, гранулы обретают необходимую твердость, прочность влажность и температуру.

Из охладителя гранулы выводятся и сортировочную колонку 13, где в потоке воздуха, создаваемом вентилятором, происходит отделение кондиционных гранул от крошки и не гранулированной муки. Кондиционные гранулы пневмотранспортером подаются в бун­кер временного накопления 14 или отбираются в мешки. Из бунке­ра гранулы транспортным средством россыпью отводят в хранилища. Негранулированная мука и крошка отсасываются Воздушным пото­ком, создаваемым вентилятором 17, и направляются в дозатор д.ля повторного гранулирования.

Основная сборочная единица в комплекте оборудования ОГМ-0,8А - гранулятор, который состоит из шнекового дозатора, лопастного смесителя, пресса и редуктора привода дозатора. Пресс гранулятор состоит из узла прессования с вертикальной кольцевой матрицей и двумя пассивными вальцами, редуктора и привода. В грануляторе предусмотрена защита пресса от чрез­мерных перегрузок.

При попадании в прессующую пару (матрицу и валец) постороннего твердого предмета происходит - заклини­вание и нагрузка передается через крестовину на вал вальца. Противоположный шлицевой конец вала вальцов закреплен фланцем через срезные штифты к корпусу редуктора. Возросшая нагрузка, передаваемая фланцем на штифты, вызывает их срез, и вал валь­цов может вращаться вместе с матрицей как одно целое. Установ­ленный конечный включатель отсоединяет от сети электродвига­тель и останавливает пресс, предохранив его от поломки.

Между рабочими поверхностями вальцов и матрицы выдержи­вается зазор 0,3-0,5 мм, который устанавливают развалом валь­цов с помощью специальных рычагов и болтов на передней плите прессующего узла.

Таблица 2


Показатели

ОГМ-0,8

ОГМ-1,5

ОГК-3

Производительность (при диаметре гранул 10 мм), т/ч

0,9-1,2

1,6-1,8

1,9-2,9

Диаметр отверстия матриц, мм

10; 14

10; 14

5; 10

Установленная мощность, кВт

68

98

83,3

Потребность воды, кг/ч

50-80

120-150

-

Тип матрицы

кольцевой

Внутренняя рабочая поверхность гранулирующей матрицы, ммхмм

350×100

480×120

350×100

Число вальцов, шт.

2

2

2

Габариты, мм













Длина

4570

5385

6800




Ширина

3120

4400

4100




Высота

5500

6935

6300

Масса, кг

3860

5400

5340
Техническая характеристика грануляторов

^ 4.2. Оборудование для брикетирования

Несмотря на общность законов уплотнения кормов и единую конструктивную схему, брикетировачные прессы составляют самос­тоятельную группу, машин, отличающихся от прессов-грануляторов. Эти отличия обусловлены разнообразием свойств уплотняемых кормов, широкой их номенклатурой и различиями в требованиях, предъяв­ляемых к брикетам и гранулам. В частности, необходимость иметь брикеты разной плотности привела к созданию регулируе­мых каналов прессования, у которых может изменяться площадь поперечного сечения или длина канала. Брикеты, предназначенные для крупного рогатого скота (в состав входит грубые корма), имеют размеры, во много раз превосходящие размеры гранул. Брикетные прессы по конструкции могут быть штем­пельные и вальцовые с кольцевой матрицей выдавливающего типа,

Пресс брикетный четырехштемпельный ПБС-3 конструкции BUM состоит из рамы, приемной камеры, брикетирующего узла, каме­ры прессования, увлажнителя-кондиционера и электрооборудова­ния. Брикетирующий узел состоит из двух параллельно работа­ющих кривошипно-шатунных механизмов и делительной камеры. Крейцкопф (ползун) каждого шатуна несет на себе по два штемпеля, формирующих брикеты цилиндрической формы. Произво­дительность пресса - до 3 т/ч, мощность электродвигателя - 55 кВт. Прессы такого типа используют сравнительно редко.

Наибольшее распространение получили вальцовые прессы с неподвижной кольцевой матрицей и приводным водилом вальцов, работающие в составе комплектов оборудования 0ПК-2А, ОПК-3, ОПК-5. Оборудование ОПК предназначено для приготовления брике­тов из кормовых смесей, включающих сечку из высушенных на агрегатах АБМ трав, измельченную солому, комбикорма и балан­сирующие добавки, а также для приготовления гранул из травя­ной муки или комбикормов, получаемых от агрегатов типа ОЦК. Комплекты оборудования имеют единую технологическою схему и различаются между собой производительностью и размерами ос­новных сборочных единиц. Б качестве примера рассмотрим уни­версальный комплект оборудования ОПК-2А, предназначенный для получения гранул и брикетов. Его модификация ОПК-2А-1 слу­жит для гранулирования; ОПК-2А-1СК - для гранулирования ком­бикормов и получения крупки для кормления птицы; ОПК-2А-2 - для брикетирования кормов.

Оборудование 0IK-2A состоит из пресса и целого ряда уз­лов, объединенных в системы; питания, смешивания, накопле­ния корма и его дозирования, кондиционирования, сепариро­вания зерновых кормов, охлаждения гранул и брикетов.

Основной рабочий орган - пресс, который состоит из ре­дуктора, сменных прессующих узлов, подъемника для смены матрицы и электродвигателя, установленного на общей плите с редуктором. Прессующий узел состоит из сборной неподвиж­ной матрицы с механизмом для регулирования длины

прессующих каналов и двух вальцов, смонтированных на фланце вала-водила (рис. 4).

Матрица для брикетирования состоит из 44 отдельных сегментов, закрепленных между собой двумя дисками. В собранном виде сегменты образуют прессующие каналы, у которых три стен­ки имеют постоянную длину, а одна - переменную. Продолжением этой стенки служит пластинчатая пружина, позволяющая изменять рабочую длину канала и тем самым регулировать плотность полу­чаемых брикетов. Прижим пластинчатых пружин к каналам осущес­твляется синхронно специальным механизмом, состоящим из четы­рех звездочек, роликовой цепи и червячного редуктора.

Технологическая схема 0ПК-2А представлена на рисунке 5. Проследим, как проходит рабочий процесс при брикетировании травяной сечки, поступающей от агрегата АБМ, брикетирование кормовых смесей, гранулирование травяной муки и комбикормов.

При брикетировании травяная сечка засасывается из агрегата АВМ по пневмопроводу в циклон 15 через заборник 11. Из цикло­на сечка поступает на




5. Одновременно для кондиционирования из бака 12 в смеситель вводится пластификатор. Полученные брикеты перемешаются горизонтальным 6 и наклонным 7 транспортером в охладитель 8. После охлаждения брикеты на­правляются на хранение и неспрессованная сечка и крошка из охладителя засасывзется вентилятором 18 в циклон 17 и отправ­ляется на повторное прессование. При брикетировании кормовых смесей из травяной сечки, соломы, комбикормов и добавок соло­менную резку вводят через делитель 10 и распределитель 14 в поток травяной сечки. Компоненты перемешиваются в трубопрово­де, циклоне 15 и далее подаются транспортером 13 в смеситель 3, питатель 4 и прессующий узел 5.

Одновременно комбикорм от агрегата ОЦК шнеком I загружа­ется в накопительный бункер 19, и из него дозатором 2 также направляется в смеситель3, где все поступившие компоненты ув­лажняются и тщательно перемешиваются. Затем подготовленная смесь питателем 4 подается на прессование. Дальнейший путь брикетов из кормосмеси такой же как и брикетов из травяной сечки.

Для брикетирования резки биологического урожая зерновых культур безобмолотным способом оборудование укомплектовано сепаратором зерна 10, где в воздушном потоке происходит раз­деление вороха на соломенную и зерновую часть. Соломенная резка через распределитель 14, циклон 15 дозатором 14 подает­ся в смеситель. Зерно направляется в дробилку агрегата АВМ - 1,5, где оно измельчается, перемещаемся в бункер муки 19 и дозатором 2 вводится в смеситель 3. Здесь компоненты переме­шиваются и увлажняются. Дальнейший процесс происходит по известной нам схеме.

При гранулировании травяной муки и комбикорма необходимо заменить прессующий узел для брикетировании (матрица и валь­цы) не прессующий узел для гранулирования.

Травяную муку или комбикорм шнеком I загружают в накопи­тельный бункер 19, дозатором 2 подают в смеситель, увлажняют и питателем 4 направляют в пресс.




Таблица 3

^ Техническая характеристика пресс-брикетировщиков

Показатели

ОПК-2

ПВС-3,5 ВИМ

Производительность, т/ч:







при гранулировании трав, муки

1,7-2,0

-

при брикетировании трав, сечки

1.7

3,0-3,5

при брикетировании полнорационных кормосмесей

1,5-2,5

4,0

Установленная мощность, кВт

140

120

Внутренняя рабочая поверхность







брикетной матрицы, ммхмм

600x35

1210x30*

Внутренняя рабочая поверхность







гранулирующей матрицы, ммхмм

520x120




Число пресс-каналов, шт

44

60

Число вальцов, шт

2

2

Диаметр отверстия матрицы, мм

5,8,10

-

Сечение прессовального канала

35x35

50x37

Тип матрицы

коль

ц е в о и

Положение оси матрицы

горизонт.

вертикальн.

Габариты, мм.







длина

6500

10000

ширина

5400

9500

высота

8600

3200

Масса, кг

13000

7650


Таблица 4

^ Основные регулировки грануляторов

Что регулируется

Способ регулирования

Зазор между матрицей и роллерами (оптимально 0,2-0,3 мм.)

Путем поворота осей роллеров против движения часовой стрелки зазор увеличивается, а по часовой стрелке - уменьшается

Длина гранул

Изменение зазора между ножами и наружной поверхностью матрицы

Диаметр гранул

Установкой на пресс матрицы с соответ-ствующим диаметром отверстий

Подача материала на пресс

Меняют матрицы вместе с роллерами. Чтобы уменьшить износ этих деталей. Изменением оборотов шнека-питателя с помощью вариатора. Нагрузку контролируют по амперметру (индикатору нагрузки)

Пропускная способность охладителей колонки

Изменения цепи на выходе колонки за счет установки соответствующей положение засло-нок, так, чтобы колонка не переполнялась грану-лами и уровень их был примерно постоянным.

Равномерный износ внутренней поверхности матрицы

Через 10-15 дней непрерывной работы матрица должна быть перевернута менее изношенной стороной к крышке пресса, через которую подается прессуемый материал.

Прочность и влажность гранул

Изменением подачи воды в смеситель. С увеличением подачи воды снижается нагрузка, но вместе с тем и прочность гранул.



Таблица 5


Характер неисправности

Причина

Способ устранения

Медленное снижение производительности

Увеличивается зазор между роллерами и матрицей в результате износа рабочих поверхностей

Остановить гранулятор и уменьшить зазор до номинального

Быстрое снижение производительности

Разрушились подшипники роллеров

Остановить гранулятор и заменить неисправнос­ти подшипников (заме­на роллеров в сборе или их стаканов допус­кается только в случав юс полной непригоднос­ти или при необходимос­ти выполнения сложного и длительного ремонта).

Перебои в подаче жидкости

Загрязнилась система подачи

Прочистить магистраль повышенным давлением воздуха или жидкости

Внезапное прекращение подачи муки в прессующий узел

Отключился электродвигатель привода шнека питателя или срезался его предохранительный штифт

Выяснить и устранить причину отключения электропривода. Заменить средний штиф шнека-питателя
^ Возможные неисправности грануляторов и способы их устранения


Меры безопасности

Регулирование к обкатку оборудования должны лица, прошедшие специальный курс по подготовке машинистов для работы на оборудовании по. гранулированию травяной муки, име­ющие квалифицированное удостоверение и научившие техническое описание к инструкцию по эксплуатации.

В сетях с глухим заземлением нейтрали корпуса электрошкафа. и электроаппаратов должны иметь надежную металлическую связь с нейтралью источника питания.

В качестве заземляющих проводников необходимо использо­вать проводники, специально предназначенные для этой цели. Использование в качестве заземляющих проводников стальных труб электропроводки допускается только как дополнительное мероприятие.

Электрооборудование, установленной в помещениях пункта по выработке гранулированной травяной муки, должно быть пыленепроницаемое: электродвигатели – пылезащищенного исполнения, электропроводка в стальных трубах и металлоруковах.

С целью уменьшения воздействия шума и пыли на обслуживающий персонал электрошкаф необходимо установить в изолиро­ванном помещении или застекленной пылезвукозащитной кабине.

Запрещается подача напряжения в электрошкаф при непод­ключенном вольтметре, устанавливаемом в электрошкафе.

Перед пуском электродвигателя любой составной части обо­рудования необходимо убедиться в отсутствии в ней и на ее поверхности посторонних предметов.

При определении работоспособности отдельных составных частей оборудования, пуск производить только после включения звукового сигнала, а остановку оборудования любым ли­цом, заметившим неисправность.

Противопожарный интервал от пункта по приготовлению тра­вяной муки до жилых, общественных, животноводческих и других построек, а также до открытых складов для кормов, необмолоченного урожая и т.п. должен быть не менее 50 м.

Возведение внутри здания, в котором установлено оборудо­вании каких-либо деревянных сгораемых перегородок, складских пометили не допускается.

Склад готовой продукции должен, быть обеспечен вытяжной вентиляцией, а рабочее место у сортировки - местной вытяжной вентиляцией.

При сдаче оборудования ОГМ-1.5A в эксплуатацию пункт по выработке гранулированной муки должен быть обеспечен не менее чем 4-мя огнетушителями, ящиком с песком емкостью 0,5 м3, 2-мя лопатами, багром, ломом, лестницей и должен быть обеспечен те­лефоном или радиосвязью.

На крыше здания, где смонтировано оборудование» должна быть установлена крьшевая лестница.


Контрольные вопросы

  1. Что называется уплотнением материалов?

  2. Назовите основные способы уплотнения стебельных кормов.

  3. Как влияют на процесс уплотнения различные формы связи влаги с материалом?

  4. Назовите основные реологические модели свойств материалов.

  5. Что называется релаксацией и ползучестью материала?

  6. Перечислите основные этапы технологического процесса прессования.

  7. В чем состоит назначение процесса кондиционирования материала и его физическая сущность?

  8. Назовите марки оборудования для гранулирования и брикетирования кормов.

  9. Перечислите технологические операми получения гранул на обо­рудовании ОГМ-0,8А.

  10. Назовите основные операции производства брикетов на оборудо­вании 0IK-2A.

Литература

  1. Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. -М.: Агропромиздат, 1990. - 336 с.

  2. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. Ч.1. Справочник - М.: Россельхозиздат-, 1987. - 285 с,

  3. Механизация приготовления кормов: Справочник / В.И. Сыроватка, А.В. Демин, А.Х. Джалилов и др.; Под общ. ред. В.И. Сыроватка. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

  4. Комплексная механизация кормопроизводства, Г.Д. Белов, В.Л.Дья­ченко, А.И. Долгов и др.; Под ред. А.И. Долгова. - М.; Агропромиздат, 1987. - 351 с.


СОДЕРЖАНИЕ

1. Основы технологии уплотнения кордовых материалов…………………..…..4

2. Реологические свойства уплотняемых кормов………………………………..6

2.1. Объемные структурно-механические свойства…………………………….....6

2.2. Поверхностные свойства………………………………………………………..6

2.3. Реологические свойства и моделирование этих свойств……………………..7

3. Рабочий процесс грануляторов и брикетировщиков кормов…………..……11

3.1. Технологические операции в процессе уплотнения ко­рмов прессованием..11

3.2. Кондиционирование кормового сырья……………….……………………….13

4. Оборудование для уплотнения кормов прессованием……………………….16

4.1. Оборудование для гранулирования…………………………….……………..16

4.2. Оборудование для брикетирования……………………………….…………..20

Меры безопасности…………………………………………………………….29

Контрольные вопросы………………………………………………………….29

Литература………………………………………………………………………30


ФЕДОРЕНКО ИВАН ЯРОСЛАВОВИЧ

МЕХАНИЗАЦИЯ УПЛОТНЕНИЯ КОРМОВ

Методические указания к лабораторной работе по курсу: «Механизация животноводческих ферм».

Редактор О.А. Ефимова

Тех. редактор И.Б. Сергиенко





Скачать 295,08 Kb.
оставить комментарий
Дата02.10.2011
Размер295,08 Kb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх