Механизация процессов изготовления кормов в фермерском хозяйстве "ЯВор" Сватовского района Луганской области с разработкой измельчителя зерна - Сельское, лесное хозяйство и землепользование дипломная работа

Главная

Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Механизация процессов изготовления кормов в фермерском хозяйстве "ЯВор" Сватовского района Луганской области с разработкой измельчителя зерна

Обзор технологий, способов, машин, рабочих органов для измельчения зерновых кормов. Проектирование и определение технологической мощности малогабаритного измельчителя зерновых кормов, рассчитанного на содержание поголовья скота с численностью до 50 голов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
ЛУГАНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет механізації сільського господарства
1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ предприятия
1.2 Анализ внутрихозяйственной специализации
1.4 Обоснование темы дипломного проекта
2.3 Машины и рабочие органы для измельчения кормов
2.4 Физико-механические свойства зерновых кормов
2.4.1 Физические свойства зерновых кормов
2.4.2 Механические свойства зерновых кормов
3.1 Обоснование конструкции измельчителя зерновых кормов
3.2 Определение расчетной производительности измельчителя
3.4 Обоснование и расчет параметров бункера
3.4.1 Обоснование геометрических размеров бункера
4.1.Охрана труда на фермерском предприятии
4.5 Безопасность проектируемого измельчителя зерновых кормов
5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Дипломный проект содержит 60 страниц расчетно-пояснительной записки, таблиц, рисунков, 9 листов формата А1 графической части.
В расчетно-пояснительной записке приведены анализ технологий, способов, машин и рабочих органов для измельчения зерновых кормов, выполнены технологические, энергетические, прочностные и экономические расчеты, а также рассмотрены вопросы охраны труда и безопасности предлагаемой конструкции малогабаритного измельчителя зерновых кормов.
Обеспечение возросших потребностей населения в продуктах питания, промышленности в сырье, создание необходимых государственных резервов - основная задача сельского хозяйства. В частности, в животноводстве необходимо увеличить производство мяса, молока, яиц и других видов продукции на основе повышения продуктивности скота и птицы, эффективного использования кормовой базы. Для этого необходимо использовать в кормопроизводстве новые более эффективные кормоперерабатывающие машины и агрегаты.
На современном этапе широкое развитие получают фермерские и личные подсобные хозяйства. Увеличивается поголовье скота и птицы, содержащихся у крестьян и населения. В связи с этим встает задача обеспечения их кормами.
Основную часть рационов кормления скота и птицы составляют, в настоящее время в крестьянских хозяйствах не сбалансированные по питательным веществам корма.
В то же время сельскохозяйственные животные, особенно высоко продуктивные, должны быть полностью обеспечены питательными веществами рационов. При несоблюдении этого условия снижается продуктивность, наблюдается заболевания животных, повышение затрат кормов на продукцию и как следствие снижение экономической эффективности животноводства.
В процессе приготовления кормов значительное место занимает использование зерновых кормов, так как они являются обязательным компонентом кормовых рационов большинства животных. При подготовке кормов к скармливанию одной из основных и трудоемких операций является измельчение их на частицы, соответствующие зоотехническим требованиям.
В связи с развитием фермерства возникла острая необходимость в выпуске и разработке малогабаритных измельчителей кормов. Так как фермерские хозяйства обычно имеют небольшие размеры, то кормоперерабатывающая техника может рационально использоваться фермерами, имея небольшие мощности.
В данном дипломном проекте предлагается малогабаритный измельчитель зерновых кормов, благодаря которому можно содержать поголовье скота с численностью до 50 голов. Данный измельчитель, имея небольшие габариты, позволяет выполнять технологический процесс измельчения зерна в специально неприспособленных помещениях. Использование данного измельчителя позволит повысить производительность труда и значительно облегчит труд фермера в процессе приготовления кормов.
1. Анализ производственной деятельности хозяйства
СФХ «Явир» частным хозяйством является с 1999 года. Основной пакет акций находится в СФХ «Явир» и акционерами являются сами рабочие, а остальные акции распроданы по всей Украине.
На территории хозяйства и вокруг него расположены озера, реки, леса и полесья. Производимую продукцию хозяйство реализует в основном в г. Сватово.
Рабочие проживают по месту работы в своих частных домах.
Земельные угодья СФХ «Явир» составляют:
СФХ «Явир» расположено в юго-западной части Луганской области, в западной части Сватовского района. Центральная усадьба хозяйства находится в 35 км от районного центра г. Сватово.
Климатические условия, в которых расположено хозяйство, типично для данной части Луганской области.
По схеме агроклиматического расположения области, территория хозяйства отнесена ко второму поясу с умеренно- климатическими условиями, среди которых можно перечислить характерное жаркое лето с засушливо-суховейными ветрами, холодную и малоснежную зиму с частыми отеплениями, а также не равномерное распределение осадков и влажности воздуха по временам года.
Основным показателем, характеризующим температурный режим региона, является среднегодовая температура воздуха. Она составляет 7,1 о С.
Самым холодным является январь, а самым теплым - июль.
Рельеф характеризуется преобладанием обычных черноземов, с их солонцеватыми разновидностями.
1.2 Анализ внутрихозяйственной специализации
СФХ «Явир» специализируется на производстве зерна и мясомолочной продукции. Производственная деятельность хозяйства направлена на возделывании различных видов сельскохозяйственных культур, а также выращивании КРС и свиней. Возделывают как зерновые, так и технические культуры: кукурузу и свеклу.
Выручка от реализации продукции идет частично на выплату заработной платы рабочим, на развитие производства и на другие расходы.
Частично происходит обмен между производителями и потребителями в натуральной форме, т.е. происходит бартер на сельскохозяйственную продукцию.
Наличие сельскохозяйственной деятельности по состоянию на 01.01.05 г. представлено в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Наличие сельскохозяйственной техники
Наименование и марка сельскохозяйственной техники
12. Токарно-винторезный станок 1К62
1.4 Обоснование темы дипломного проекта
Ферма на 30 дойных коров может быть создана на базе крестьянского хозяйства, на основе фермы меньшей мощности или же строится заново. Трудозатраты на обслуживание фермы составят не менее 24 чел•час в сутки. Поэтому на ферме должно быть не менее 4 работающих.
Примерный состав животных на ферме составит, гол.:
- нетели за 2-3 месяца от отела - 3.
Общее поголовье составит не менее 60 голов. Бычки, как правило, продаются, но при наличии кормов и возможности обслуживания могут доращиваться для сдачи на мясо.
Для обеспечения хозяйства кормами собственного производства необходимо иметь не менее 51 га земли (в том числе 12 га культурных пастбищ). Годовой выход навоза по ферме составит 720 т. При удое 5000 кг и принятом поголовье скота за год можно получить: товарного молока - 1572 ц; мяса в живом весе - 63,9 ц.
Для обеспечения заданных объемов производства продукции и приготовления кормов нами предлагается конструкция малогабаритного измельчителя концентрированных кормов, использование которого позволит повысить производительность труда и значительно облегчит труд фермера.
Подготовленный для вскармливания сельскохозяйственным животным корм должен отвечать зоотехническим требованиям, указанным в соответствующих стандартах или технических условиях на корма. Независимо от вида корма все способы их обработки делят по роду энергии, затрачиваемой на технологический процесс и различают: механические, тепловые, химические, биологические и биохимические способы.
Потребность в разработке наиболее эффективных технологических процессов привела к созданию разнообразных отраслевых технологий. В соответствии с этим все виды обработки различных материалов путем механического воздействия на них с помощью инструмента или рабочего органа машины относятся к механической технологии.
Механическая технология обработки сельскохозяйственных материалов включает изучение физико-механических свойств этих материалов и получаемых продуктов, научных основ самих способов механической обработки, а также рабочих органов машин и методов их оптимизации.
В механической технологии приготовления кормов самым распространенным и важным процессом является измельчение, обусловленное требованиями физиологии кормления животных. Дело в том, что питательные вещества усваиваются организмом животного только в растворенном виде, а скорость обработки корма желудочным соком прямопропорциональна площади поверхности частиц. В результате измельчения кормов образуется множество частиц с высокоразвитой поверхностью, что способствует ускорению процессов пищеварения и повышению усвояемости питательных веществ.
В инженерном отношении измельчение кормов является наиболее энергоемкой и дорогой операцией.
Измельчением называется процесс разделения механическим путем твердого тела на части, т.е. путем приложения внешних сил, превосходящих силы молекулярного сцепления. На практике в качестве критерия крупности продукта используют в основном модуль помола М - средневзвешенный диаметр частиц, установленный для каждого вида животных: для свиней - 0,2…1 мм (тонкий помол); для КРС - 1…1,8 мм (средний помол); для птиц - 1,8…2,6 мм (грубый помол).
При этом согласно требованиям по ГОСТ 13496.8-72 содержание целых зерен не должно превышать 0,3…0,5 %. Нарушение указанных границ, как правило, ведет к перерасходу кормов. Чрезмерное измельчение зерна до состояния пыли также снижает эффективность его использования.
измельчитель зерновой корм поголовье
Наиболее широкое распространение получили такие основные способы измельчения кормов как: дробление ударом (свободный удар); раскалывание; истирание (разлом); плющение; резание - лезвием, резцом (рис. 2.1).
Рисунок 2.1 - Способы измельчения кормов: а - дробление ударом; б - истирание; в - раскалывание; г - плющение; д - резание.
При оценке способа измельчения и конструирования рабочих органов измельчителей прежде всего надлежит учитывать физико-механические свойства кормов и выбирать такие способы воздействия на перерабатываемый материал, при которых разрушение его может быть достигнуто при наименьших напряжениях и затрате энергии. В этом отношении раскалывание, истирание или резание представляются более выгодными, так как разрушающее напряжение скалывания ф разр. меньше нормальных напряжений у раз р .
Многообразие видов кормов и их свойств, а также требований к технологии приготовления, обусловленных физиологией кормления, привело к созданию большего числа способов измельчения, каждый из которых имеет свое механико-математическое описание или теорию.
В основу теории молотковой дробилки заложены труды академика В.П. Горячкина, развитые затем в работах профессоров М.М. Гернета, В.А. Елисеева, С.В. Мельникова и многих других исследователей. Эта вновь формирующаяся теория описывает рабочий процесс, протекающий в дробильной камере, кинетику диспергирования материала, динамику молоткового барабана, аэродинамику дробилки и энергетику процесса. Теория вальцовых мельниц рассматривает кинематику вальцов и дает обоснование для выбора конструктивных параметров [1, с. 83].
Недостаточность теорий измельчителей разных типов состоит в том, что они рассматривают лишь частные виды воздействия рабочих органов на материал (резание, дробление, размол) и не вскрывают общих закономерностей единого технологического процесса измельчения. Научной основой теории измельчения должны стать законы физики твердого тела и механизм его разрушения.
Теория измельчения, или массового разрушения твердых тел, в ее общем виде, рассматривает два комплекса основных вопросов. Во-первых, она изучает основные закономерности в распределении частиц по их размерам (крупности) с целью отыскания наиболее простых и в тоже время достаточно надежных методов определения средних размеров частиц, площади их удельной поверхности и численных значений степени измельчения. При описании характеристик физико-механических свойств концентрированных кормов было показано, что если известен статистический закон распределения, то по нему легко найти и все статистические характеристики. Во-вторых, она изучает функциональные зависимости между затратой энергии или механической работы на процесс измельчения материала и результатами этого процесса измельчения в зависимости от принятой технологии кормоприготовления, применяемых типов машин и режимов их работы.
2.3 Машины и рабочие органы для измельчения кормов
Для измельчения различных видов кормов применяются конкретные машины и механизмы с определенными рабочими органами (табл. 2.1) в зависимости от вида перерабатываемого материала и зоотехнических требований на приготовленный корм.
Каждый тип измельчителей охватывает большую группу машин, отличающихся конструктивным исполнением и схемой организации рабочего процесса (например, дробилки - молотковые, щековые, конусные и т.д.).
Таблица 2.1 - Применяемые рабочие органы для измельчения кормов
В технологии приготовления кормов основными машинами являются измельчители ударного действия - молотковые дробилки. Простота устройства, высокая надежность в работе, компактность установки, динамичность рабочих режимов, высокие скорости рабочих органов и непосредственное соединение вала машины с электродвигателем обусловили возможность широкого применения их во всех отраслях народного хозяйства. Наряду с этим молотковым дробилкам свойственны существенные недостатки:
2) неравномерность гранулометрического состава получаемого продукта с повышенным содержанием переизмельченных частиц;
3) повышенный износ рабочих органов.
В кормоприготовлении получили наибольшее распространение дробилки закрытого типа (рис. 2.2).
Рисунок 2.2 - Схема молотковой дробилки закрытого типа.
2.4 Физико-механические свойства зерновых кормов
В условиях специализации и интенсификации производства продукции животноводства повысились требования к качеству кормов и их использованию при автоматизации управления технологическими процессами. В этой связи особое место занимает технологичность кормов. Она зависит от их физических и механических свойств, которые взаимосвязаны друг с другом. Так способность к влагонасыщению грубого корма или разрушение зерна молотками дробилки соответственно зависят от начальной влажности и размера частиц.
Физико-механические и технологические свойства кормов и кормовых материалов существенно влияют на выбор режимов технологических процессов в кормоприготовлении, определяют тип и параметры рабочих органов кормоперерабатывающих машин.
В ходе подготовки к скармливанию корма подвергают различным технологическим операциям:
При этом кормовой материал, взаимодействуя с рабочими органами различных машин, подвергается удару, сжатию, рыхлению, истиранию, перемешиванию и другим воздействиям, по-разному реагирует на качественные показатели технологического процесса. Числовые значения этих показателей определяют по специальным методикам с применением оборудования и приборов в соответствии с разновидностью кормовых материалов.
2.4.1 Физические свойства зерновых кормов
К физическим свойствам зерновых кормов относятся влажность, гранулометрический состав (размеры частиц и их соотношение), объемная масса, плотность, пористость, водопоглощаемость, водоотдача, гигроскопичность, теплоемкость, теплопроводность и вязкость. При необходимости определяют температуру и некоторые другие показатели.
Влажность - важнейшая характеристика кормовых материалов, существенно влияющая на другие их свойства. Во многих технологических операциях влажность является основным критерием, например при заготовке сенажа, консервировании кормов, брикетировании, гранулировании.
Влажность кормов определяют двумя способами:
1) прямым - выделение влаги путем высушивания корма;
2) косвенным, использующим зависимость влажности материала от его электропроводности.
Наиболее распространен первый способ с применением различных сушильных шкафов и термостатов либо экспресс-влагомеров с электрическим нагревом. Образцы корма измельчают: зерновые - на лабораторной мельнице, стебельчатые секут на частицы длиной 1…2 см, корнеклубнеплоды и бахчевые разрезают на мелкие кубики. Влажность определяют из отношения испаренной влаги к массе навески до сушки. Общее время высушивания проб в сушильном шкафу в зависимости от вида корма и его влажности колеблется от 3 до 15 часов. При использовании экспресс-влагомера это время можно сократить до 5…10 мин., однако точность определения влажности при этом снижается. Для быстрого определения влажности зерна и некоторых других продуктов с невысоким содержанием влаги (до 20…40%) применяют электровлагомеры, принцип работы которых основан на изменении электропроводности зерна от его влажности.
Гранулометрический состав измельченного зерна определяют на вибрационном классификаторе РФ-1 с набором решет, имеющих круглые отверстия диаметром от 0,2 до 5 мм. Среднюю пробу продукта массой 100 г просеивают на классификаторе в течении 5…10 мин. Навеску и фракции взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г. При грубом и среднем помоле применяют сита с диаметром отверстий 5, 3, 2 и 1 мм; при тонком - 4, 3, 2 и 0,2 мм. Сита 4 и 5 мм являются контрольными. Определяют фракционный состав измельченного продукта частиц размером до 0,25; 0,25…0,5; 0,5…1; 1…2; 2…3; 3…4 и более 4мм. Показатель степени измельчения - модуль помола М или остаток на решете классификатора с диаметром отверстий 3 мм или 2 мм. Из верхнего сита отбирают целые зерна и вычисляют их в готовом продукте в процентах к общей массе пробы. Таким же образом определяют гранулометрический состав травяной и сенной муки.
Объемная масса корма зависит от его фракционного состава, влажности и укладки. Обычно пользуются насыпной объемной массой с обязательным указанием влажности и размерной характеристики материала. Насыпную объемную массу зерна, продуктов его переработки, минеральных и белковых добавок определяют при помощи литровой пурки, состоящей из мерки, накопителя, цилиндра с воронкой, ножа и весов с разновесами. Мерку с продуктом взвешивают на весах прибора с точностью до 0,5 г. Объемную массу г определяют как отношение массы продукта G к объему мерной емкости V [2, с.32]:
Для практических расчетов при определении в хранилище средней объемной массы г ср., кг/м 3 продукта пользуются зависимостью [2, с.33]:
где г о - объемная масса при измерении 0,25 м 3 , кг/м 3 ;
K n - коэффициент самоуплотнения, 1/м.
Значение K n по данным опытов для дерти зерносмеси и комбикормов составляет 0,0022…0,0025.
2.4.2 Механические свойства зерновых кормов
К механическим свойствам кормов относится их сопротивляемость перемещению по различным поверхностям в зависимости от давления и скорости, взаимное притяжение частиц и др. Механические свойства кормов включают коэффициенты внешнего и внутреннего трения, бокового давления, угол естественного откоса, сопротивление сжатию, резанию или разрушению ударом и др.
Физические, механические и технологические свойства кормов взаимосвязаны и в каждом конкретном условии проявляются по разному.
Угол естественного откоса характеризует взаимную подвижность частиц корма в зависимости от гранулометрического состава, влажности и некоторых других свойств материала.
Для замера угла естественного откоса используют два способа формирования:
Для зерна и продуктов, минеральных кормов используют способ насыпания. Для этого металлический цилиндр без дна емкостью 1…2 л ставят на горизонтальную поверхность и заполняют исследуемым материалом. Затем цилиндр поднимают и замеряют угломером угол между горизонтальной плоскостью и поверхностью откоса высыпавшегося материала. В процессе приготовления исходные компоненты корма подвергаются механической обработке - измельчению, плющению, переработке и т.п. Здесь необходимо учитывать их механические характеристики, такие как модуль деформации, коэффициент Пуассона, разрушающее контактное напряжение, критическое усилие резания для лезвийных рабочих органов и др.
Основные физико-механические свойства кормов представлены в таблице 2.2 [2, с.37]. Новый путь в развитии кормоприготовления - вероятностно-статистический метод изучения имеющихся закономерностей взаимодействия рабочих органов с материалом очень сложны, и описание их точными математическими уравнениями сопряжено с большими трудностями, а в ряде случаев невозможно.
Таблица 2.2 - Основные физико-механические свойства зерновых кормов
Критерием степени измельчения служит модуль размола, определяемый по средним данным ситового анализа. Для свиней он должен быть в пределах 0,2…1мм (тонкий размол), для крупного рогатого скота - 1…1,8мм (средний размол) и для птицы - 1,8…2,6 мм (грубый помол). Оптимальная степень измельчения для животных разных видов неодинакова. Лучше всего скармливать животным корм равномерно измельченный с размерами частиц, соответствующими по гранулометрическому составу того или другого вида животных.
Степень измельчения для материалов сферической формы оценивается по формуле [2, с. 31]:
D - средний диаметр частицы исходного материала, мм (для зерна D = D э );
d - средний диаметр частицы конечного продукта, мм.
Эквивалентный диаметр зерна D э представляет собой диаметр шара, объем которого равен действительному объему зерна.
где V 3 - действительный объем зерна, мм 3 .
Гранулометрический состав измельченного корма определяют на решетном классификаторе РФ-1 с набором решет, имеющих крупные отверстия диаметром от 0,2 до 5 мм. Среднюю пробу продукта массой 100 г просеивают на вибрационном классификаторе в течение 5…10 мин. Навеску и фракции взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г. При грубом и среднем дроблении применяют сита с диаметром отверстий 5, 3, 2 и 1 мм, при тонком - 4, 3, 2 и 0,2 мм. Сита 4 и 5 мм являются контрольными. Определяют фракционный состав измельченного продукта частиц размером до 0,25; 0,25…0,5; 0,5…1,0; 1,0…2,0; 2,0…3,0; 3,0…4,0 и более 4 мм. Показатель степени измельчения - модуль помола М или остаток на решете классификатора с диаметром отверстий 3 или 2 мм.
Окончательные размеры барабана, высота рифлей на барабане и деке, шаг рифлей, их угол и другие параметры устанавливаются нами априорно на основе изучения литературных источников.
Рабочий зазор между барабаном и декой, являясь основной регулировкой степени измельчения, должен быть при тонком помоле в пределах 0,1…0,2 мм, при среднем - 0,2…0,4 мм и при крупном - 0,4…0,8 мм. Конструкция механизма регулировки должна обеспечивать регулирование зазора в данных пределах.
Для определения объема различных культур необходимо взять пробу, состоящую из ста семян, и взвесить их на лабораторных весах с точностью до 0,01 г. Затем эту пробу засыпают в мензурку и заливают водой до определенного объема V о , затем воду из мензурки переливают в другую мензурку и определяют ее объем V 1 . Но так как некоторый объем воды впитывается в зерна, то необходимо к объему V 1 прибавить некоторую поправку ДV, которую определяют по следующей формуле:
Отсюда следует, что объем воды в мензурке равен
где V 100 - объем ста зерен, г/мм 3 ;
V 0 - объем воды и зерен в мензурке, г/мм 3 ;
V в - объем воды в мензурке, г/мм 3 .
Объем одного зерна находится из отношения
Значит степень измельчения будет равна:
Диаметр d определяется с помощью решетчатого классификатора с набором различных решет.
3.1 Обоснование конструкции измельчителя зерновых кормов
На основании анализа конструкций малогабаритных измельчителей зерновых кормов, рабочих органов, применяемых для измельчения зерна, а также их параметров (формы и размеров деки, угла обхвата деки, зазора между декой и барабаном и др.) мы пришли к выводу, что наиболее приемлемой для нашей конструкторской разработки является конструкция малогабаритного измельчителя зерновых кормов, схема которого представлена на рис.3.1, а общий вид - в графической части дипломного проекта.
Рисунок 3.1 - Схема малогабаритного измельчителя: 1 - электродвигатель; 2 - редуктор; 3 - барабан измельчающий; 4 - дека.
Схема процесса измельчения зерна представлена на рис. 3.2. Регулировка зазора между декой и барабаном а является основной, так как при изменении зазора изменяется крупность помола, что очень важно при вскармливании измельченного корма различным видам животных.
Рисунок 3.2 - Схема процесса дробления зерна: а - зазор между вершинами рифлей; b - зазор между впадинами рифлей.
3.2 Определение расчетной производительности измельчителя
Рабочий процесс заключается в растирании продукта измельчающим барабаном. Производительность машины может быть определена из геометрических и кинематических соображений по формуле [4, с. 32]:
где Q - расчетная производительность, г/с;
a - рабочий зазор, принимается в зависимости от помола (при мелком помоле -
0,1…0,2 мм, среднем - 0,2…0,4 мм, крупном - 0,5…0,8 мм);
v 3 - скорость продукта в зазоре, см/с;
ш - коэффициент заполнения дробильного пространства.
Скорость продукта в зазоре принимаем как и линейную скорость барабана [5, с. 44]:
T - время одного полного оборота, с.
Период вращения находится по формуле [5, с. 46]:
t - время, за которое совершено n-е количество оборотов.
Электродвигатель имеет 940 об/мин. и передает свой крутящий момент через редуктор 4с-80-12,5 с передаточным отношением і=12,5. Отсюда следует, что
Плотность продукта выбирается из таблицы (лист графической части).
Коэффициент заполнения дробильного пространства ш, для нашей конструкции лежит в пределах ш=0,5…0,7 и зависит от свойств измельчаемого материала и рабочего зазора.
Расчетная производительность для различных культур с различной степенью измельчения составит, например, для ячменя:
Аналогично рассчитывается производительность для кукурузы, овса, пшеницы, гороха. Расчетные данные сводим в таблицу. Исходя из данных таблицы (лист графической части) можно сделать вывод, что средняя расчетная производительность составит:
Для удобства расчета представим систему сил, действующих на вал и рабочие органы вала, в диметрии (рис. 3.3).
Силу N c мы определяли, зная усилие необходимое для разрушения одной зерновки ячменя, так как ячмень является самой прочной из зерновых культур. Для разрушения одной зерновки необходимо усилие равное 145 Н.
Учитывая длину барабана и коэффициент наполнения дробильного пространства, приходим к выводу, что сила N c равна около 2000 Н.
На рис. 3.3,б представлена система сил, действующих по длине вала при работе измельчителя зерна. Для упрощения расчетов сложим силы N c и G c , так как они приложены в одной плоскости и направлены в противоположные стороны.
Нам необходимо для начала найти реакции в опорах В z и F z , для чего составляем уравнение:
Рисунок 3.3 - Система сил, действующих на вал.
Сила F z получилась положительной, значит направление ее выбрано правильно.
Реакция опоры В z получилась положительной, значит направление ее выбрано верно относительно оси Z.
Строим эпюру изгибающих моментов (рис. 3.3 в).
Строим эпюру крутящих моментов (рис. 3.3, г). Для чего силу N c сум умножаем на плечо R c и откладываем М кр в заданном масштабе:
Условие прочности вала при совместном действии изгиба и кручение:
Условие прочности не нарушается, значит диаметр выбран правильно.
Для выбора электродвигателя нам необходимо знать крутящий момент, создаваемый на барабане измельчителя:
Зная частоту вращения вала, мы можем подсчитать мощность, необходимую для привода барабана:
Но так как мощность электродвигателя будет расходоваться в некоторой степени в червячном редукторе, т.к. крутящий момент передается через однозаходный червячный редуктор с з = 0,81 [7, c. 68], то необходимо полученную мощность поделить на КПД редуктора:
Выберем электродвигатель мощностью 1,5 кВт марки 4AMХ90L6У3.
Мощности электродвигателя будет достаточно для работы измельчителя зерна.
Выполним эскизную компоновку подшипникового узла (рис. 3.4).
Рисунок 3.4 - Эскизная компоновка подшипникового узла.
Реакции опор были определены нами ранее, при расчете вала. Наиболее нагруженным является подшипник в точке В, потому что F r F r 1 ,
Так как у нас осевой силы не будет, но возможны небольшие перекосы вала, то нам необходимо будет применить шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные. Для этих подшипников эквивалентная нагрузка будет равна [8, с. 359]:
V - коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца V=1 [8, с.359]);
K б - коэффициент, учитывающий характер работы (при кратковременных
перегрузках до 125%, К б = 1,2 [8, с. 362]);
K t - температурный коэффициент (К t = 1,05 [8,с.359]).
Воспользовавшись [8, с. 368, табл. 12.32], принимаем долговечность ч.
При частоте вращения 100 об/мин. и заданной долговечности имеем динамическую грузоподъемность:
По данной грузоподъемности и диаметру посадочного места d = 35 мм подбираем подшипник по таблицам каталога [8] - марки 1206.
Динамическая грузоподъемность по каталогу составляет С кат =15,9 кН.
значит подшипники выбраны правильно.
Вал соединяется с муфтой с помощью призматической шпонки. Используя [8, с.302], выбираем шпонку 6х6х32 ГОСТ 23360-78. Проверяем выбранную шпонку на смятие:
t - глубина шпоночного паза, t = 3,5·10 -3 м;
l p - рабочая длина шпонки при скругленных концах
[у см ] - допустимое напряжение смятия,
Условие выполняется, значит шпонка выбрана правильно.
3.4 Обоснование и расчет параметров бункера
3.4.1 Обоснование геометрических размеров бункера
Первым условием при выборе параметров бункера является то, что зерновой материал должен подаваться на всю длину барабана, поэтому длину выгрузного окна принимаем В = 260 мм, а длину бункера, исходя из конструктивных особенностей, - 390 мм, ширину - 460 мм.
Вторым условием является то, что угол наклона боковых стенок должен быть больше или равен углу естественного откоса ц = 45 о . Высоту бункера можем взять равной h = 740 мм. Объем такого бункера равен V = 0,4 м 3 .
Зная объемную массу корма, можем вычислить вместительность бункера:
с - насыпная плотность, для зерновых с = 600 кг/м 3 ;
Для расчета выгрузного отверстия бункера необходимо воспользоваться зависимостью [2, с. 63]:
Где R св - гидравлический радиус наибольшего сводообразующего отверстия, м;
ф о - начальн
Механизация процессов изготовления кормов в фермерском хозяйстве "ЯВор" Сватовского района Луганской области с разработкой измельчителя зерна дипломная работа. Сельское, лесное хозяйство и землепользование.
Контрольная работа: Теория государства и права
Сочинение По Стихотворению Пушкина 19 Октября
Эссе По Обществознанию Политика Дело Каждого
Истоки Сравнительно Исторического Языкознания Реферат
Понятие И Состав Правонарушения Курсовая Работа
Дипломная работа по теме Акустические системы
Мини Сочинение На Тему Класс
Реферат: Балканская черепаха
Курсовая работа по теме Міжнародний туризм, його оцінка і прогнози на майбутнє
Курсовая работа по теме Медицинское страхование: понятие, сущность и виды
Курсовая работа по теме Господарська діяльність публічного акціонерного товариства 'Північний ГЗК'
Курсовая работа по теме Розробка системи електропостачання сільської місцевості та вибір електрообладнання
Курсовая Работа По Психологии Эмоции И Чувства
Реферат по теме Физика и общество
Темы Курсовых По Медицине
Контрольная работа по теме Аварийный максимальный уровень масла в маслобаках маслосистемы
Культура И Глобальные Проблемы Современности Реферат
Реферат: Зарубіжний досвід соціального партнерства
Взрывчатые Вещества Рефераты
Реферат по теме Диагностика и лечение гидроцефалии
Разработка общей модели современного менеджера - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа
Проектирование одноступенчатого редуктора и цепной передачи для привода ленточного конвейера - Производство и технологии курсовая работа
Структурные схемы вторичных моноимпульсных обзорных радиолокаторов - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат