ЭлБиб

44 / 52

МЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ͪКормопроизводствоͫ № 8, 2018
42
УДК 631.363.23
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ
СМИРНОВ Р. А.1
ОБОЛЕНСКИЙ Н. В.1, доктор технических наук
СВИСТУНОВ А. И.2, кандидат технических наук
1Кафедра «Охрана труда и ОБЖ»,
ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет»
603340, Россия, Нижегородская обл., г. Княгинино, ул. Октябрьская, д. 22а
2ООО «Новый век»
603340, Россия, Нижегородская обл., г. Княгинино, ул. Свободы, д. 28
E-mail:
В статье представлены результаты изучения параметров защемления клубней и процесса их резания, а также результаты
оптимизационного эксперимента и производственных испытаний измельчителя корнеклубнеплодов. Было определено,
что оптимальные параметры, обеспечивающие защемление клубня между горизонтальным ножом и наклонной перего-
родкой загрузочного бункера, составили: вылет ножа h = 19 мм, зазор S= 28 мм. При этом минимальный размер клубней не
должен превышать S более чем на 3–4 мм. Для снижения силы резания угол наклона перегородки бункера α должен стре-
миться к 90°, а угол резания горизонтальных ножей γ не должен превышать 50°. Увеличение количества горизонтальных
ножей и скорости резания обеспечивает снижение удельных энергозатрат, повышение производительности и содержания
фракции измельчённых корнеплодов размером до 15 мм. Проведённые исследования показали, что количество горизон-
тальных ножей, скорость и угол резания горизонтальных ножей, а также большинство их парных взаимодействий оказыва-
ют существенное влияние на работу измельчителя корнеклубнеплодов. Были определены оптимальные значения параме-
тров устройства. При измельчении корнеклубнеплодов для кормления птицы угол резания горизонтальных ножей γ = 45°,
количество горизонтальных ножей N = 3 и скорость резания Vр = 12 м/с, для КРС — γ = 25°, N = 2, Vр = 12 м/с, а для свиней —
γ = 35°, N = 2 и Vр = 10 м/с. В статье представлены рисунок макета комплекса очистки и схема измельчения корнеклубнепло-
дов. Производительность измельчителя при мощности 0,5 кВт составляет 740–760 кг/ч, содержание частиц размером от 3
до 15 мм — 45–60%, а удельные энергозатраты — 50–65 Вт·ч/т.
Ключевые слова: экспериментальные исследования, защемление клубня, горизонтальный нож, загрузочный бункер, угол
резания, удельные энергозатраты, математическая модель.
Для производства животноводческой продукции исполь-
зуются различные виды кормов, при переработке кото-
рых, в частности перед скармливанием животным, обяза-
тельным является их измельчение (Смирнов, 2018).
Методика исследований. Исследования проводились
в лаборатории «Сельскохозяйственные машины» ГБОУ ВО
«Нижегородский государственный инженерно-экономиче-
ский университет» в соответствии с действующими стандар-
тами, общепринятыми и частными методиками испытаний
техники, обеспечивающими получение первичной информа-
ции в виде реализаций случайных процессов с последующей
их обработкой на персональном компьютере при помощи
программного обеспечения Statgraphics Centurion 15.2.11.0.
Апробация измельчителя корнеклубнеплодов была про-
ведена в ЗАО «Покровская слобода» Нижегородской области.
Целью исследования являлось подтверждение теорети-
ческих расчётов и обоснование условий защемления клубня
между горизонтальным ножом и наклонной перегородкой
загрузочного бункера, представленных в работе Смирнова
(2018).
Результаты исследований. На первом этапе экспе-
риментальных исследований проводился анализ размера
клубня dкл, вылета ножа h и зазора S между режущим дис-
ком 1 и наклонённой на угол α перегородкой 4, обеспечива-
ющих защемление клубня (рис. 1). Значения вылета ножа h
устанавливались в соответствии с зоотехническими тре-
бованиями, предъявляемыми к размерам измельчённых
частиц корнеклубнеплодов (для птиц — 4–5 мм, свиней —
5–10 и КРС — 10–15 мм). Минимальный размер зазора S
определяется максимальным вылетом ножа, а максималь-
ный — размерами исследуемых клубней. Исследования
проводились при угле резания горизонтального ножа γ = 45°
(рис. 2).
Было определено, что для гарантированного защем-
ления клубня между горизонтальным ножом и наклонной
перегородкой загрузочного бункера необходимо иметь
минимальный зазор S = 20 мм и максимальный вылет ножа
h = 20 мм. При измельчении корнеклубнеплодов размером
до 80 мм угол наклона перегородки загрузочного бункера
может быть равен 90°, а при измельчении клубней свыше
42
МЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ
И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека