Введение
1 Состояние вопроса 13
1.1 Назначение и область применения процесса измельчения 13
1.2 Теория процесса измельчения 14
1.2.1 Энергозатраты на измельчение 14
1.3 Технологии и средства для измельчения зерновых компонентов комбикормов 19
1.3.1 Классификация способов измельчения 19
1.3.2 Классификация измельчающих машин 20
1.4 Теоретические предпосылки исследования процесса измельчения зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки 26
1.4.1 Анализ путей интенсификации процесса измельчения 26
1.4.2 Давление воздуха, как фактор, влияющий на эффективность измельчения 27
1.5 Конструкции дробилок кормов, работающих при разрежении и избыточном давлении воздуха в рабочей камере 34
1.6 Основные выводы по первой главе 37
2 Математическое описание процесса измельчения зерна в рабочей камере дробилки 38
2.1 Теоретические предпосылки работы дробилки ударно-истирающего действия в условиях изменяемого давления воздуха в рабочей камере 38
2.2 Аналитическое исследование процесса взаимодействия рабочих органов дробилки с продуктом 40
2.2.1 Характер движения продукта и воздуха в рабочем пространстве дробилки 40
2.2.2 Характеристика воздушно-продуктового слоя, образующегося в рабочей камере дробилки 41
2.2.3 Определение основных характеристик воздушно-продуктового слоя при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки
2.2.3.1 Обоснование геометрических параметров и физических свойств воздушно-продуктового слоя при изменении давления воздуха 42
2.2.3.2 Обоснование динамических параметров воздушно-продуктового слоя при изменении давления воздуха 49
2.2.4 Исследование силового взаимодействия среды с рабочими органами дробилки 53
2.2.5 Энергетический баланс измельчителя в подсистеме воздушно-продуктового слоя 58
2.3 Кибернетическая модель объекта исследования 60
2.4 Комплекс параметров эффекта процесса ударно-истирающего измельчения 65
2.5 Алгоритм реализации математической модели 66
2.6 Выводы по второй главе 67
3 Описание экспериментальной установки и методика экспериментальных исследований
3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований 69
3.2 Описание экспериментальной установки, моделирующей процесс измельчения
3.3 Приборы и аппаратура, применяемые при исследованиях 82
3.4 Методики, применяемые при экспериментальных исследованиях 83
3.4.1 Характеристика сырья, используемого при исследованиях 83
3.4.2 Стандартные методики 83
3.4.3 Определение эквивалентного диаметра зерна 84
3.4.4 Методика исследований, разработанная для определения характеристик воздушно-продуктового слоя и коэффициентов, входящих в математическую модель 85
3.4.5 Методика определения показателей процесса измельчения при работе экспериментальной установки 90
3.5 Методика определения эмпирических зависимостей параметров эффекта от исследуемых факторов 94
3.6 Методика проведения многофакторного эксперимента с последующей оптимизацией исследуемого объекта
3.7 Программное обеспечение для обработки экспериментальных данных 97
4 Результаты экспериментальных исследований 98
4.1 Результаты эксперимента по определению границ варьирования факторов и выбора рациональной конструкции рабочего органа 98
4.2 Исследование влияния режимов работы дробилки на эффективность процесса измельчения зерновых культур 106
4.3 Результаты определения основных параметров математической модели процесса измельчения в дробилке с изменяемым давлением воздуха в рабочей камере 117
4.3.1 Динамические, геометрические и физические параметры воздушно-продуктового слоя при изменении давления воздуха в рабочей камере 117
4.3.2 Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений и коэффициента плотности укладки зерна в воздушно-продуктовом слое 120
4.3.3 Определение эмпирических зависимостей показателей процесса измельчения от исследуемых факторов 122
4.4 Сравнение расчетных параметров математической модели с экспериментальными 127
4.5 Оптимизация процесса измельчения компонентов комбикормов при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки 131
4.6 Выводы по четвертой главе 138
5 Реализация результатов исследования 141
5.1 Методика инженерного расчета дробилки ударно-истирающего действия с учетом разрежения воздуха в ее рабочей камере 141
5.2 Совершенствование конструкций дробилок кормов 145
5.3 Расчет экономической эффективности внедрения результатов научных исследований 151
5.3.1 Расчет энергетической эффективности 151
5.3.2 Оценка экономической эффективности внедрения программного продукта 156
5.3.2.1 Технико-экономическое обоснование проекта программного продукта 156
5.3.2.2 Определение трудоемкости разработки программного продукта 156
5.3.2.3 Расчёт себестоимости программного продукта 163
5.3.2.4 Расчёт экономического эффекта от внедрения программного продукта 165
5.4 Выводы по пятой главе 166
Общие выводы по работе 168
Список литературы 170
Приложения 188
