Проєктування енергоефективного обладнання для подрібнення фуражного зерна для комбікормового виробництва з оптимізацією конструкційних і технологічних параметрів

Abstract

Розроблено конструктивне рішення енергоефективного обладнання для подрібнення фуражного зерна, що призначене для впровадження в технологічні лінії підприємств малих форм господарювання. Обґрунтовано конструкційно-технологічну схему подрібнювача, яка передбачає використання ротора з подрібнювальними елементами зі скошеною кромкою, решета, двох дек, вібратора та амортизаторів. Встановлено, що розподіл робочої камери на чотири функціональні сектори забезпечує поетапну інтенсифікацію процесу подрібнення за рахунок послідовної ударної та стиральної дії на зерновий матеріал. Доведено, що застосування подрібнювальних елементів зі скошеною кромкою сприяє збільшенню площі контакту зерна з робочими органами, що підвищує ефективність руйнування частинок та зменшує питомі енерговитрати. Використання вібраційного впливу на робочу камеру дозволяє знизити налипання матеріалу на робочі поверхні, що зменшує енергоємність процесу та інтенсивність зношування елементів машини. Впровадження амортизаторів забезпечує зниження динамічних навантажень і підвищує надійність та довговічність конструкції.

-

In the conditions of modern small-scale feed mills, the key issue is to reduce energy consumption for the implementation of technological processes and improve the quality of finished products while maintaining the specified particle size distribution that corresponds to the specified recipe. Given this, the purpose of the current study is to develop a design for equipment for grinding feed grain that meets the energy efficiency requirements for equipment and ensures the preservation of material and technical resources of enterprises. A design solution for energy-efficient equipment for grinding feed grain has been developed, which is intended for implementation in the technological lines of small-scale enterprises. The proposed technical solution belongs to the means of mechanization of grain processing processes and can be effectively implemented in individual farms. The design and technological scheme of the grinder has been substantiated, which involves the use of a rotor with grinding elements with a beveled edge, a sieve, two decks, a vibrator and shock absorbers. It has been established that the division of the working chamber into four functional sectors provides a gradual intensification of the grinding process due to the sequential impact and abrasion action on the grain material. It has been proven that the use of grinding elements with a beveled edge contributes to an increase in the area of contact of the grain with the working bodies, which increases the efficiency of particle destruction and reduces specific energy consumption. The use of vibrational effects on the working chamber allows to reduce the adhesion of the material to the working surfaces, which, in turn, reduces the energy intensity of the process and the intensity of wear of the machine elements. The introduction of shock absorbers ensures a decrease in dynamic loads and increases the reliability and durability of the structure. The generalization of the obtained results shows that the proposed equipment provides: increased energy efficiency of the process of grinding feed grain; reduced specific electricity consumption; improved grinding quality and stability of the particle size distribution; reduced wear of the working bodies and increased machine life; reduced vibration load on the structure. Thus, the implementation of the developed equipment is an appropriate and promising direction for increasing the efficiency of compound feed production, especially in the conditions of small and medium-sized agricultural enterprises.