Обоснование выбора частоты вращения рабочего колеса для оптимизации непрерывного режима смешивания в установке для приготовления жидких кормовых смесей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Большая часть основной продукции животноводства в предстоящие годы будет производиться на фермах в условиях их коллективной аренды, а также в фермерских индивидуальных хозяйствах, что обеспечит интенсивное развитие отрасли.

Цель. Изучение процесса приготовления жидких кормовых смесей при различной частоте вращения рабочего колеса, разной температуре жидкости, с дальнейшей оптимизацией параметров.

Материалы и методы. Экспериментальная установка для приготовления жидких кормовых смесей представляет собой многофункциональное техническое устройство, способное выполнять 3 функции: дозирование материала (заменитель цельного молока), подача жидкости (функция нагнетания) и приготовление смеси (функция смесителя).

Результаты и применение. Исследование установок на базе лопастных насосов показало, что частота вращения n от 1750 до 3000 мин-1 не всегда является эффективной. Тем не менее, при указанных значениях показатели производительности или подачи смеси оказываются наибольшими. Таким образом, проведение эксперимента будем планировать исходя из синхронности частот вращения электродвигателя и рабочего колеса: n = 750, 1000, 1250, 1500 и 1750 мин-1. Использование асинхронного электродвигателя подразумевает учет скольжения s, составляющее 2–3%.

Выводы. Исследование смесительной установки при непрерывном режиме смешивания показывает, что при заданных конструктивных параметрах, не обязательно учитывать время смешивания, так как обработка смеси происходит мгновенно, т.е. за очень короткий промежуток времени Т = 0,02–0,006 с. Экспериментальные исследования, с учетом числа неподвижных лопаток, показывают, что частота вращения рабочего колеса при различной температуре жидкости будет влиять на степень однородности смеси. Так при непрерывном режиме смешивания степень однородности составляет Ѳ = 85,2%, а при частоте вращения n = 950–1490 мин-1, температура воды составляет t = 20–24 °С.

Об авторах

Павел Николаевич Солонщиков

Вятский государственный агротехнологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: solon-pavel@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4695-7126
SPIN-код: 2559-6921

к.т.н., доцент кафедры технологического и энергетического оборудования

Россия, Киров

Список литературы

  1. Мохнаткин В.Г., Шулятьев В.Н., Филинков А.С. и др. Программа и методика испытаний устройства ввода и смешивания порошкообразных компонентов с жидкостью // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики. Материалы V Международной научно-практической конференции «Наука – Технология – Ресурсосбережение», посвящённой 60-летию инженерного факультета: Сборник научных трудов. Киров: Вятская ГСХА, 2012. Вып. 13. С. 96–100.
  2. Мохнаткин В.Г., Шулятьев В.Н., Филинков А.С. и др. Обзор устройств и установок для приготовления заменителей цельного молока и анализ их эффективности // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики. Материалы V Международной научно-практической конференции «Наука – Технология – Ресурсосбережение», посвящённой 60-летию инженерного факультета: Сборник научных трудов. Киров: Вятская ГСХА, 2012. Вып. 13. С. 101–105.
  3. Патент РФ на полезную модель № 104022 / 10.05.2011; Бюл. № 13. Мохнаткин В.Г., Шулятьев В.Н., Филинков А.С. и др. Устройство для приготовления смесей. Режим доступа: https://i.moscow/patents/RU2544953C1_20150320 Дата обращения: 16.05.2022.
  4. ГОСТ 6134-2007. Насосы динамические. Методы испытаний. М.: Издательство стандартов, 2008. 89 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data/441/44138.pdf Дата обращения: 16.05.2022.
  5. Мохнаткин В.Г., Филинков А.С., Солонщиков П.Н. Многоцелевые насосы для интенсификации смешивания // Сельский механизатор. 2013. № 8. С. 25.
  6. Филинков А.С., Солонщиков П.Н., Обласов А.Н. и др. Устройство для смешивания компонентов с жидкостью для приготовления питательных сред // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2013. № 10. С. 57–59.
  7. Булатов С.Ю., Семенов С.В. Анализ конструкций технических средств приготовления зерновой патоки // Актуальные направления развития техники и технологий в России и за рубежом – реалии, возможности, перспективы: Материалы и доклады, Княгинино, 25 марта 2021 года. Княгинино: Нижегородский государственный инженерно-экономический институт, 2021. С. 26–30.
  8. Булатов С.Ю., Семенов С.В. Причинно-следственная диаграмма с положительными и отрицательными обратными связями процесса производства зерновой патоки // Проблемы современной науки и общества: сохранение и развитие наследия Великой Победы, Княгинино, 08–13 мая 2021г. Княгинино: Нижегородский государственный инженерно-экономический институт, 2021. С. 105–112.
  9. Патент РФ № 146974/ 20.10.2014 Мохнаткин В.Г., Шулятьев В.Н., Филинков А.С., Солонщиков П.Н. и др. Установка для приготовления смесей. Режим доступа: https://i.moscow/patents/RU146974U1_20141020 Дата обращения: 16.05.2022.
  10. Solonshchikov P., Savinykh P., Ivanovs S. Determination and optimization of feeding device parameters in the plant for preparing liquid feed mixtures // RURAL sustainability research. Vol. 45, N. 340. P. 13–20. doi: 10.2478/plua-2021-0003
  11. Solonshchikov P., Barwicki J., Savinyh P., et al. Optimalization of design parameters of experimental installation concerning preparation of liquid feed mixtures // Processes. 2021. Vol. 9, N. 12. P. 2104. doi: 10.3390/pr9122104
  12. Горбунов Р.М. Повышение эффективности функционирования центробежного молочного насоса путем совершенствования рабочих органов и оптимизации параметров. дис. … канд. тех. наук. Киров, 2007.
  13. Булатов С.Ю. Разработка и совершенствование технологических линий и технических средств приготовления кормов в условиях малых форм хозяйствования. дис. … док. тех. наук. Княгинино, 2018.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. График зависимости степени однородности Ѳ, %, при различной частоте вращения n, мин-1 рабочего колеса, при разных температурах воды t, °С (Z = 12 шт.): 1 – температура t = 20 °C; 2 – температура t = 30 °C; 3 – температура t = 40 °C.

Скачать (259KB)
Метаданные
3. Рис. 2. График зависимости степени однородности Ѳ, %, при различной частоте вращения n, мин-1 рабочего колеса, при разных температурах воды t, °С (Z = 18 шт.): 1 – температура t = 20 °C; 2 – температура t = 30 °C; 3 – температура t = 40 °C.

Скачать (218KB)
Метаданные
4. Рис. 3. График зависимости степени однородности Ѳ, %, при различной частоте вращения n, мин-1 рабочего колеса, при разных температурах воды t, °С (Z = 24 шт.): 1 – температура t = 20 °C; 2 – температура t = 30 °C; 3 – температура t = 40 °C.

Скачать (252KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Двумерное сечение поверхности отклика степени однородности Ѳ, %, в зависимости от частоты вращения n, мин-1 и температуры воды t, °C.

Скачать (104KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».