Усовершенствование мукомолки для измельчения зерна и

Энергетическая оценка процесса измельчения наиболее глубока определена в работах П.А. Ребиндера [34]. Энергоемкость процесса измельчения зерновых определяется совокупностью взаимосвязанных элементов: а) работы, необходимой для упругого и пластического деформирования частиц, образования и развития в них микро и макро трещин; б) работы, необходимой для образования новых поверхностей при разрушении частиц в условиях создаваемого в них напряжения, превосходящего предел прочности; в) работы, обусловленной деформированием и изнашиванием поверхности рабочего органа при его контакте с частицами. Работа, затрачиваемая на измельчение твердых тел, может быть выражена следующим образом

(2.7)

где - соответственно работа, затрачиваемая на упругие и пластические деформации измельчаемых частиц, на образование поверхностей их раздела, на деформацию и изнашивание рабочих органов.

Известно, что работа отнесенная к единице деформируемого объема твердых тел равна

(2.8)

где - удельная работа, затрачиваемая на деформирование материала при его разрушении, Н см/см³ ;

- общий объем деформируемых тел, см³ ;

- число циклов измельчения.

Работу, затрачиваемую на образование поверхностей раздела можно определить по формуле

 (2.9)

где - удельная поверхностная энергия;

- приращение поверхности

(2.10)

где и - конечная и начальная поверхности частиц, образующих продукт измельчения и исходный материал, см² .

Анализ приведенных формул показывает, что для снижения энергоемкости процесса измельчения зерновых необходимо:

- повысить износостойкость рабочего органа измельчителя, что приводит

к уменьшению ;

- технологически рационально уменьшить число измельчающих систем и интенсифицировать режим их работы, что позволит уменьшить число циклов измельчения [15,16];

- снизить затраты на деформирование материала при его разрушении;

- увеличить значение произведения .

Функции, задачи и направления измельчающих устройств для зерновых материалов

Для каждого конкретного материала или группы материалов в зависимости от их физико - технологических свойств разрабатываются специальные способы измельчения. Наиболее распространенным из них является способ, включающий предварительное измельчение с одновременным транспортированием полупродукта в зону окончательного измельчения и непосредственно получения заданного по модулю помола дерти и муки.

Основная функция этих измельчающих устройств измельчения кормов с образованием множества частиц с большой общей площадью поверхности, что способствует ускорению пищеварения и повышению усвояемости питательных веществ.

Разработка эффективного малогабаритного оборудования с высокими показателями производительности и качества измельчения является технической задачей работы.

Анализ существующих измельчающих устройств, и опыт проведенных исследований по проблемам измельчения зерновых материалов в лаборатории кафедры «СХМ, ЭиР» показывает, что необходимо вести исследования по созданию малого измельчающего устройства с низкой метало и энергоемкостью, при возможности получения помола зерно отвечающим зоотехническим требованиям.

Поэтому предполагается вести исследования по нескольким направлениям:

- исследование и создание малой измельчающей машины с возможностью использования эффекта измельчения истиранием;

- исследование и создание малой машины для роторной обработки зерновых материалов;

- исследования существующих измельчающих устройств с целью создания малой машины для фермерских хозяйств.

Потребность фермерских хозяйств в универсальных дробилках, позволяющих измельчать зерновой материал на фуражные и пищевые цели, вынуждают перейти к созданию машин с различными способами измельчения в зависимости от необходимого модуля помола.

Выводы

1. Обзор и анализ существующих конструкций измельчающего оборудования для зерновых материалов показывает, что машины используемых на предприятиях мукомольной и комбикормовой промышленности не целесообразно и не возможно применять как средство малой механизации для фермерским и дехканским хозяйствам.

2. В практике измельчения зерновых материалов на фермерских хозяйствах отмечается тенденция использования машин используемых на больших предприятиях, а также различные конструкции измельчителей изготовляемых на местах и в различной степени удовлетворяющих зоотехнические требования.

3.Отмеченные выше недостатки машин с учетом экономики обуславливают необходимость разработки конструкции измельчителя зерновых материалов с небольшим габаритом и малой потребной мощностью с возможностью работы в одно и трехфазном электродвигателях, которые обеспечили бы наряду с надежностью работы получить измельчение зерновых материалов с различной модуль помола, а также получить муки для пищевых целей фермеров.

4.Намеченная программа работы предусматривает разработки конструкции вертикально-роторной дробилки зерновых материалов для фермерских хозяйств, а также проведение лабораторных исследований с целью выявления работоспособности машины.

II. Результаты исследований

Стенд для исследование вертикально-роторной дробилки

Для исследования процесса измельчения в сентябре 2007 года по чертежам разработанным на кафедре «Сельскохозяйственные машины, эксплуатация и ремонт» в период ноября - декабря месяцев была изготовлена лабораторная установка (рис.3.1). Разработка и изготовление измельчителя производились с целью создание машины производительностью 50-80 кг/ ч при модуле помола 1 - 1.8мм на фуражном зерне. Внедрение машины такой производительности в производство позволило бы обеспечить фермерские хозяйства с небольшим поголовьем (15-30 коров), а также для пищевой цели семьи фермера мукой.

При проектировании ставились также задача обеспечить некоторую универсальность машины (обеспечение тонкого помола в муку, очистка зерна от оболочки).

Рис.3.1. Стенд для исследования вертикально-роторной дробилки

Лабораторные испытания проводили с параметрами:

Диаметр ротора, мм - 40

Высота ротора, мм - 100

Емкость бункера, л - 4

Ширина и высота выгрузного окна, мм - 50,20

Величина рабочего зазора между ротором и статором, мм - 0,1

Частота вращения ротора, мм^-1 - 435-540

Частота вращения ротора и крупность помола менялись в широких пределах. Для опытов брали пшеничное (с влажностью W =15%) и кукурузное (с влажностью W =20%) зерно. Установлено, что при минимально возможном модуле помола, т.е. когда М = 1,1 - 1,2 мм производительность машины равна Q = 30-35 кг/час, удельная энергоёмкость А_уд = 0,004 - 0,005 кВт*час/кг.

При этом частота вращения, приводящая к максимуму производительности для помола с М = 1,1 - 1,2 мм на пшенице n = 435 - 540 мин^-1 и на кукурузе n = 405 - 540 мин^-1. С увеличением модуля помола растут и оптимальные частоты вращения ротора.

Исследование процесса предварительного измельчения

Программой испытания предусматривалось:

1. Определение максимальной пропускной рабочей камеры в режиме транспортировки продукта.

2.Определение производительности входного отверстия при гравитационной загрузке.

3.Определение производительности и модуля помола при зазоре = 0,1 - 2,0 мм в диапазоне частоты вращения ротора 750 -3000 об/мин.

4.Определение энергетических показателей на стационарных режимах.

Определение максимальной пропускной способности рабочей камеры. Результаты испытаний приведены в таб.3.1 в трехкратных повторностях на каждом режиме. Определение производительности входного отверстия производилось на пшеничном, ячменном, кукурузном, рисовом зерне. Повторность трехкратная. Бункер заполнение массой по 2 кг, время истечения замеривалось секундомером. Результаты приведены в таб. 3.2.

В процессе проведения опытов зависание массы в входном отверстии не отмечалось. В целом бункер с отверстием d0=28 мм обеспечивает максимально возможную производительность рабочей камеры при максимальных рабочих зазорах. С уменьшением рабочих зазоров обеспечивается подпор массы, что обуславливает реализацию максимальной пропускной способности камеры, при любом заданном модуле помола.

При определении частоты вращения ротора изменялось изменением напряжения в якорной цепи приводного двигателя постоянного тока. Измерение частоты вращения на холостом и рабочем ходах производилась тахометром с точностью 0,5 %. Расчет энергетических показателей производился по показаниям амперметра и вольтметра на стационарных режимах. Процент мучной фракции определяли взвешиванием массы муки с размерами частиц 0,1 мм, просеянной предварительно через решето. Количество повторностей в каждом опыте трехкратный.

Таблица 3.1Результаты испытаний максимальной пропускной способности рабочей камеры (зерно - пшеницы, w = 15 %)

№ режима	напряжение, в	Величина тока, А	Частота вращения, об/мин	Производительность, кг/ч	Общая потребляемая мощность, Вт	Мощность потребляемая ротором, Вт
		х -х	р -х	х -х	р - х
1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3.	75 100 125 145 170 190	0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7	0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,75 0,75 0,75 0,8 0,8 0,8 0,85 0,85 0,85 0,95 0,95 0,95	750 1000 1250 1500 1750 2000	740 735 740 985 985 985 1240 1230 1235 1485 1485 1490 1735 1745 1740 1985 1990 1990	180,0 174,9 180,0 227 227 227 238 232 236 238 238 240 240 245 242 240 245 244	45 60 75 87 102 133	7,5 7,5 7,5 10,0 10,0 10,0 18,5 18,5 18,5 29,0 29,0 29,0 40,0 40,0 40,0 46,0 46,0 46,0

Примечание: величина зазора в рабочей камере 3 мм.

Таблица 3.2Производительность выгрузного отверстия бункера (диаметр d =28 мм)

№	Масса зерна в бункере, кг	Время испытания, с	Диаметр отверстия, мм	Производительность, кг/ч.
Зерно пшеничное
1. 2. 3.	2	43,5 43,2 43,8	28	248 250 252
Зерно кукурузное
1. 2. 3.	2	52,7 53,2 52,7	28	205 203 205
Зерно рисовое
1. 2. 3.	2	38,5 38,5 38,3	28	280 280 282
Зерно ячменное
1. 2. 3.	2	47,0 46,5 46,6	28	230 232 231

Примечание: Влажность зерна 15-18 %, масса чистая без наличия остатков соломы.

Таблица 3.3Результаты испытаний при влажности пшеницы 15-18 %.

№ режима	Величина зазора в рабочей камере, мм	Частота вращения, об/мин	производительность, кг/ч	Мощность, Вт	Удельный расход мощности на дробление, Вт *ч/кг	Модуль помола, мм
		х - х	р - х		общая	на дробление
1.	0.1	750	Режим не реализуется
2.	0.29		685	9.0	128	26.1	2.9	0.9
3.	0.47		700	10.2	92	32.6	3.2	0.9
4.	0.66		740	10.2	93	32.6	3.2	1.1
5.	0.85		740	11.7	93	29.3	2.5	1.1
6.	1.04		750	17.0	91	32.3	1.9	1.5
(зерно - пшеница)
1.	0.1	1000	920	10.2	316	188	18.4	0.6
2.	0.29		900	11.4	198	99.2	8.7	0.6
3.	0.47		900	12.6	145	53.6	4.7	0.9
4.	0.66		900	13.5	198	98.6	7.3	1.1
5.	0.85		890	14.1	166	74.7	5.3	1.3
6.	1.04		930	18.1	132	48.9	2.7	1.6
(зерно - пшеница)
1.	0.1	1500	1490	13.5	195	72.9	5.4	0.6
2.	0.29		1500	17.0	225	91.8	5.4	0.8
3.	0.47		1500	18.0	227	93.6	5.2	1.0
4.	0.66		1500	21.0	207	77.7	3.7	1.1
5.	0.85		1500	24.0	184	60.0	2.5	1.3
6.	1.04		1500	30.0	184	63.0	2.1	1.6
(зерно - пшеница)
1.	0.1	2460	2430	19.2	403	169	8.8	0.6
2.	0.29		2420	19.2	294	86.4	4.5	0.6
3.	0.47		2250	21.0	291	86.1	4.1	0.9
4.	0.66		2250	21.0	291	86.1	4.1	1.2
5.	0.85		2300	24.0	190	12.0	0.5	1.5
6.	1.04		2320	32.0	206	25.6	0.8	1.6
(зерно - кукуруза)
1.	0.1		Режим не реализуется
2.	0.29		1520	14.4	393	117	8.1	0.6
4.	0.85		1500	21.6	263	125.3	5.8	1.2
5.	1.04		1500	23.4	186	88.9	3.6	1.5
6.	1.22		1450	25.0	186	70	2.8	1.7
зерно - кукуруза)
1.	0.1	2500	2430	16.4	490	135	8.2	0.6
2.	0.29		2420	16.5	323	109	6.2	0.8
3.	0.66		2400	20.1	289	84.4	4.2	1.1
4.	0.85		2410	25.1	289	92.9	3.7	1.2
5.	1.04		2440	26.5	258	61.0	2.3	1.4
6.	1.22		2440	29.1	258	61.1	2.1	1.5

Исследование процесса окончательного измельчения

Программой испытаний предусматривались:

Определение производительности и модуля помола при зазоре между ротором и верхним конусом =0,5 мм в диапазоне частоты вращения 1000…2500 об/мин.

Определение коэффициента измельчения.

Определение энергетических показателей на стационарных режимах.

Крупность готового продукта регулируется в основном величиной рабочего зазора . Производительность определяется значениями размерами ротора и скоростью ротора.

Для повышения производительности необходимо увеличить частоту вращения, диаметр и зазор между ними. Однако рост значений этих параметров будет сдерживаться требованиям по следующим причинам. Частота вращения является первопричиной интенсивного тепловыделения. Повышенная температура в свою очередь понижает хлебопекарное качество получаемой муки. При проектировании малогабаритных измельчителей недопустимо беспредельное увеличение размеров мелющих органов. Величина зазора определяется необходимым содержанием в готовом продукте высокодисперсной фракции.

В работающую дробилку загружали в ручную предварительно измельченное зерно. По достижении установившегося движения (процесса) поток получаемого продукта отводили в специально отведенную тару. Отношение массы продукта М по времени потраченному на его получение t и представляет производительность в единице времени.

Значение G определяем по формуле

(3.1)

где М - масса продукта, кг;

t - время, сек.

Полученный продукт просеивается в металлотканых ситах № 315 и 180. Отметим, что материал оставшийся на сите № 315 обозначается (+315), прошедший через него и оставшийся на сите № 180 (-315+180), а самая мелкая фракция (-180).

При этом

(3.2)

Ранее установлено, что частицы муки имеют в своей основе сферическую или близкую к ней форму. Поэтому в дальнейшем принимаем, что частицы исследуемого нами материала сферы.

Средний диаметр частиц продукта (+315) принимали равным d_ср(+315)=0,4 мм, что вполне допустимо, т.к. эта фракция мало влияет на значение К _и.

При выборе значения руководствовались следующими соображениями. Через сито № 315 проходит частицы разных размеров, причем чем меньше их размеры тем больше их количество. Поэтому неверным будет принимать d_ср как среднее арифметическое размеров ячеек сит. Очевидно, что точнее будет

мкм

Аналогично находим

мкм

Массу и свободную поверхность условно усредненных частиц находим по формуле

(3.3)

(3.4)

и получим г; г; г;

см²; см²; см².

Площадь свободной поверхности частиц каждой фракции можно определить по формуле

 (3.5)

а для всего продукта в целом

(3.6)

Свободную поверхность зерен определяем аналогично. Пользуясь данными таблицы 2.1 определяем количество зерен в исходном продукте

(3.7)

где m₁₀₀₀ - масса 1000 штук зерен, г.

Форму зерен принимали цилиндрической с диаметром

см (3.8)

где а - толщина зерна, см;

в - ширина зерна, см.

Высоту определяли по формуле

см (3.9)

Откуда свободная поверхность частиц исходного продукта

 (3.10)

Таким образом, после каждого опыта удалось определить свободную поверхность зерна F_з и конечного продукта F_к и одновременно оценить коэффициент измельчения вычислениями с помощью формул.

Частота вращения ротора изменялась изменением напряжения в якорной цепи приводного двигателя постоянного тока. Изменения частоты вращения на холостом и рабочем ходах производилось тахометром с точностью 0,5 %. Расчет энергетических показателей производился по показаниям амперметра и вольтметра на стационарных режимах. Выход муки и отруби определяли взвешиванием. Количество повторностей в каждом опыте трехкратный. Результаты приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4Результаты испытаний при влажности зерна пшеницы w= 15-18%

	Частота вращения ротора, об/мин	Производительность кг/ч	Мощность, Вт	Удельный расход мощности, Вт*ч/кг	Модуль помола, мм
	х - х	р - х		общая	на измельчение
1.	1450	1980	16.6	627.5	298.8	18.0	0.1
2.		1970	19.5	667.4	317.8	16.3	0.2
3.		1950	20.1	624.8	297.5	14.8	0.075
4.		1960	22.5	619.1	294.8	13.1	0.15
5.		2000	25.1	627.3	298.7	11.9	0.3
1.	1750	2170	16.3	617.0	293.8	17.7	0.15
2.		2160	20.0	697.2	332.0	16.6	0.2
3.		2180	24.1	769.2	366.3	15.2	0.25
4.		2150	26.7	751.4	357.8	13.4	0.28
5.		2200	28.4	697.8	332.3	11.7	0.3
1.	2400	2375	17.0	617.4	294.1	17.3	0.1
2.		2380	19.0	646.4	307.8	16.2	0.15
3.		2360	22.6	707.1	336.7	14.9	0.2
4.		2390	27.6	759.4	361.6	13.1	0.25
5.		2370	28.5	682.3	324.9	11.4	0.3
1.	2600	2570	18.5	664.2	316.3	17.1	0.075
2.		2585	23.2	784.3	373.5	16.1	0.1
3.		2590	26.9	830.3	395.4	14.7	0.13
4.		2560	28.1	761.2	362.5	12.9	0.20
5.		2550	29.5	681.4	324.5	11.0	0.25
1.	2800	2765	18.9	666.8	317.5	16.8	0.075
2.		2780	23.8	799.7	380.8	16.0	0.1
3.		2755	26.5	806.8	384.2	14.5	0.13
4.		2790	28.4	733.5	349.3	12.3	0.20
5.		2750	29.9	671.8	319.9	10.7	0.25

Статистические данные исследования и анализ

Анализ результатов определения максимальной пропускной способности рабочей камеры и производительности входного отверстия

Из результатов испытаний (табл. 3.1) видно, что с увеличением частоты вращения в 2,6 раза приводит к увеличению производительности в 1,35 раза (рис.3.1). Так как производительность входного отверстия составляет 250 кг/ч, то есть обеспечивается постоянный подпор материалом на всех рассмотренных режимах, то неадекватное частота вращения повышения производительности можно объяснить лишь особенностью динамического процесса перемещения массы зерен по пазам ротора. Энергоемкость процесса возрастает не линейной с увеличением частоты вращения ротора и на порядок меньше затрат энергии на дробление при модуле помола 1 - 1,8 мм. В процессе испытаний на пшенице на всех режимах работы отмечается незначительное отклонение модуля помола от величины установленного зазора. Выход мучной фракции увеличивается с уменьшением зазора между дисками и частоты вращения ротора. Это явление объясняется увеличением работы трения в результате подпора материала в начале зоны рабочей камера. Рис.3.1. Изменение максимальной производительности рабочей камеры в зависимости от частоты вращения ротора.

Статистические данные результатов предварительного измельчения и результаты анализа

Результаты статистической обработки результатов исследования измельчения приведены в таблице 3.4.

Рис.3.2. Изменение производительности в зависимости от величины зазора в рабочей камере.

при n₁=750 мин^-1; 2- при n₂=1000 мин^-1; 3- при n₃=1500 мин^-1;

4- при n₄=2460 мин^-1.

Рис.3.3. Изменение модуля помола в зависимости от величины зазора в рабочей камере:

при n₁=750 мин^-1; 2- при n₂=1000 мин^-1; 3- при n₃=1500 мин^-1;

4- при n₄=2460 мин^-1.



Рис.3.4. Изменение величины удельного расхода мощности на дробление в зависимости от величины зазора в рабочей камере:

при n₁=750 мин^-1; 2- при n₂=1000 мин^-1; 3- при n₃=1500 мин^-1;

4- при n₄=2460 мин^-1.

Анализ экспериментальных исследований (рис.3.3) показывает, что значение производительности увеличивается с увеличением оборотов ротора и величины зазора рабочей камеры. При этом в общем присматривается некоторый обобщенный характер. По мере увеличения зазора в рабочей камере, наблюдается рост производительности, но по достижении величины зазора 0,8 - 0,85 мм производительность резко возрастает. Это объясняется тем, что с увеличением величины зазора резко уменьшаются силы трения.

В процессе испытаний на пшенице и на всех режимах работы (рис. 3.3) отмечается незначительное отклонение модуля помола от величины установленного зазора. Выход мучной фракции увеличивается с уменьшением зазора и частоты вращения ротора. Это явление объясняется увеличением работы трения в результате подпора материала в начале рабочей камеры, а также увеличением ударных импульсов при разрушении частиц продукта в процессе перетирания в пазах.

Анализ удельного расхода мощности на дробление показывает, что с увеличением зазора в рабочей камере удельный расход мощности на дробление, во всех режимах стабильно уменьшается.

Выводы

1. Разработанная конструктивно-технологическая схема вертикально- роторной дробилки позволяет в широких пределах варьировать режимами, характеристиками рабочих элементов обоих ступеней измельчения, энергетикой процесса и качеством помола.

2. Конструкция позволяет в широких пределах варьировать амплитудно-частотным характеристиками рабочих энергетикой процесса и качествам помола.

3. Дальнейшая работа по исследованию динамики системы требует постановки экспериментальных исследований измельчителей, реализующих различные способы разрушения зерновых материалов.

4. Анализ резонансных явлений на выбор ротора (при остановке машины) позволяет оценить максимальные амплитуды как ротора так и корпуса рабочей камеры влияние резонанса на работоспособность машины.

III. Теоретическое и технико-экономическое обоснование

Теоретическое обоснование

В настоящей работе рассматривается одна из конструктивно-технологических схем измельчителя фуражного зерна вертикальном расположением ротора, отличающаяся простотой устройства и изготовления. На котором имеются пазы прямоугольного сечения, служащие для перемещения и измельчения зернового материала. Для этой же цели имеются пазы на диске и на роторе. Доизмельчение зерна в случае необходимости тонкого помола (помол в муку) производится на кольцевых поверхностях ротора и диска, имеющих накатку с мелким шагом.



Рис. 4.1. Схема измельчителя:

1-загрузочный бункер; 2-патрубок; 3-статор; 4-ротор; 5-корпус выгрузной камеры; 6-шкив привода; 7-вал; 8-зона накатки ротора; 9-выгрузной лоток.

Поток зернового материала начинается из бункера, проходит через питающую горловину попадает в пазы и под действием центробежных сил устремляется в зону 7. После выхода из рабочей камеры материал выгружается лопатками З в лоток 8, Крупный помол зерна происходит в яге расположения пазов ротора и верхнего диска, а доизмельчение на кольцевых насечках поверхностей.

Пропускная способность машины существенно зависит от устанавливаемого зазора 6, транспортирующей способности пазов ротора и сопротивление выхода материала в зоне накатки 7.

Оптимальная загрузка рабочей камеры возможна лишь при условии соответствия производительности потоков зернового материала, поступающего из бункера в кольцевую полость диаметром d, далее потока направляемого в пазы верхнего и нижнего дисков и потока на выходе из рабочей камеры в зоне доизмельчения. Для рассматриваемой конструкции на принятом режиме и установленном зазоре б меньшим максимального, можно привести рассматриваемые потоки в соответствии путем регулирования входного потока из бункера.

С уменьшением б важность такого регулирования увеличивается, т.к. в противном случае возникает подпрессовка массы в пазах в районе входа в зону 7, что приводит к резкому возрастанию энергопотребления и нагреву рабочей камеры выше допустимых приделов [5. Так как источником тепловой энергии

Рис. 4.2. Схема сил, действующих на частицу зерна в пазу ротора



Выше приведенный краткий анализ процесса рабочий камеры машины позволяет утверждать перспективность предлагающей конструктивно-технологической схемы измельчителя зерновых кормов как в плане заданного количество технологического процесса, так и в плане создания машины с существенно меньшей удельной энергоемкостью по сравнению с производственными образцами.

Технико-экономическое обоснование роторной дробилки зернового материала для фермерских хозяйств

Определение цены единицы обоснование роторной дробилки зернового материала

Расчет себестоимости и цены малогабаритной роторной дробилки зернового материала проводим по следующей схеме.

1. Расчет затрат по деталям по статьям калькуляции на изготовление машины;

2. Расчет затрат на упрочнение рабочих поверхностей измельчающих органов;

3. Расчет затрат на доводку, сборку и стендовые испытания роторной дробилки зернового материала.

Расчет затрат на изготовление комплекта деталей машины привели методом прямого счета по статьям калькуляции.

Расчет затрат на основные материалы проводим по каждой детали отдельно. Согласно спецификации затраты на основные материалы собственного изготовления будут

S_си = 7527 сум.

Стандартные изделия - 1770 сум.

В сумме затраты с учетом траспортно -заготовительных расходов

сум.

Затраты на вспомогательные материалы определяли укрупненно в размере 3 % от

сум.

С учетом стоимости стандартных изделий материальные затраты на изготовление составили

сум

Затраты на заработную плату основных производственных рабочих рассчитали по относительной трудоемкости. Достоинством этого метода является то, что учитывается трудоемкость проектируемой установки и устройства - аналога, общий вес машины.

Таким образом, с учетом трудоемкости по видам работ заработная плата основных рабочих.

сум.

Дополнительная заработная плата основных рабочих принята в расчете 24 % от

сум.

Отчисления на социальное страхование составляют 37 % от суммы основной и дополнительной заработной платы.

сум.

Затраты на подготовку и основание производства, содержание и эксплуатацию оборудования, а также накладные расходы рассчитаны существующим, утвержденным Минсельхозмашем методикам, и в сумме составили

сум.

Итого себестоимость установки составила

сум.

Прибыль определяли по формуле

сум.

где R=37 % уровень рентабельности.

Цена одного комплекта деталей, прошедших полный цикл механической обработки и подготовленных для окончательной доработки составила

сум.

Аналогично рассчитана цена монтажного устройства: бункер, смонтированный на сварной раме

сум.

2. Затраты на материалы при нанесении покрытия на рабочие поверхности мелющих органов рассчитаны по формуле



где N - норма расхода порошка ВК8 на 1 комплект мельницы;

S_ВК8 - цена 1 кг. порошка;

сум.

Основная и дополнительная заработная плата рабочих составила

сум.

сум.

Отчисления на социальное страхование

сум.

С учетом накладных и других расходов себестоимость составила

сум.

Откуда прибыль и цена по выше приведенным формулам соответственно

сум.

сум.

Общая цена машины для роторной дробилки для обработки зернового материала без учета комплектующих составила

сум.

Комплектация оборудования электродвигателем, включателем и электрокабелем обходится

сум.

Полная цена для обработки зернового материала (к моменту начала эксплуатации в хозяйстве) с учетом транспортных и монтажных работ составила

сум.

Расчет экономического эффекта от внедрения роторной дробилки зернового материала

Годовой экономический эффект от эксплуатации роторной дробилки зернового материала определяется по формуле

где Ц_х - цена 1 кг муки полученного на разработанной горизонтально - роторной дробилки зернового материала;

Ц_г - государственная цена 1 кг муки аналогичного сорта, производимой на комбинатах централизованно;

Q_г - годовой объем продукции;

К_ВМ - коэффициент выхода годной муки;

Ц_пп - цена 1 кг дробленного зерна [22].

Значение Ц_х = 120 сум было определено по рекомендациям Минзага Республики, с учетом качества и сортности муки, единовременных затрат на приобретение машины для ступенчатой обработки зернового материала и подготовку производства, амортизации основных фондов, электроэнергию и заработную плату обслуживающего персонала.

Качество муки, получаемой на разработанной роторной дробилки зернового материала соответствует 1-2 сорту государственной, на которую установлены оптовые цены баз налога с оборота Ц_г = 150 сум за 1 кг [22].

Цена 1 кг дробленного зерна определена с помощью существующих прейскурантов : Ц_пп = 100 сум.

Значение коэффициента К_ВМ определено в процессе лабораторных испытаний:

Для расчета годового объема выпускаемой продукции Q_г пользовались формулой:



где G - часовая производительность дробилки, кг/час;

Т_г - годовой фонд рабочего времени дробилки, час;

К_не - коэффициент неравномерности работы дробилки, учитывающий непродолжительные закупоривания загрузочного патрубка, прерывистую загрузку материала.

Для фермерских хозяйств имеющих 30 условных голов КРС а также фермер имеющий семью из 5 - 6 человек расходует в год: фуражного зерна

кг

муки для пищевых целей

кг

Производительность дробилки при получении фуражного зерна

кг/час

Производительность дробилки при получении муки

кг/час

Годовой фонд работы дробилки. После вычета временных затрат на текущий и капитальный ремонт, вспомогательные работы по очистке дробилки и др. составил

Т₁=420 час, Т₂ =20 час.

Т_общ.=430 час.

Откуда годовой объем продукции

Q_г=22812,5 кг

Тогда годовой экономический эффект составит

Э=293377,87 сум

Результаты экономической оценки эксплуатации роторной дробилки зернового материала сведены в табл. 3.2.

Таблица 4.1 Технико - экономические показатели вертикально - роторной дробилки обработки зернового материала

№	Наименование показателей	Единица измерения	количество
1. 2. 3. 4. 5. 6.	Производительность машины; - при помоле на фураж - при помоле на муку Энергоемкость на производство 1 т продукции: измельчение зерна при модуле помола 0,2…2 мм муки Годовой объем производства готовой продукции с учетом фермерского хозяйства имеющий 30 усл. голов КРС и 5 членов семьи: измельченного зерна муки Цена одной тонны продукции производимой на машине: измельченного зерна муки Цена машины Годовой экономический эффект от эксплуатации одной машины.	кг кВт/час т сум сум	100 50 6 22 21,9 0,912 100000 120000 161814,2 293377,87

Выводы и рекомендации

1. Обзор и анализ существующих конструкций измельчающего оборудования для зерновых материалов показывает, что машины используемых на предприятиях мукомольной и комбикормовой промышленности не целесообразно и не возможно применять как средство малой механизации для фермерским и дехканским хозяйствам.

2. В практике измельчения зерновых материалов на фермерских хозяйствах отмечается тенденция использования машин используемых на больших предприятиях, а также различные конструкции измельчителей изготовляемых на местах и в различной степени удовлетворяющих зоотехнические требования.

3. Отмеченные выше недостатки машин с учетом экономики обуславливают необходимость разработки конструкции измельчителя зерновых материалов с небольшим габаритом и малой потребной мощностью с возможностью работы в одно и трехфазном электродвигателях, которые обеспечили бы наряду с надежностью работы получить измельчение зерновых материалов с различной модуль помола, а также получить муки для пищевых целей фермеров.

4. Намеченная программа работы предусматривает разработки конструкции машины по роторной дробилки для обработки зерновых материалов для фермерских хозяйств, а также проведение лабораторных исследований с целью выявления работоспособности машины.

5. Разработанная конструкция роторной дробилки зерновых материалов позволяет в широких пределах варьировать режимами, характеристиками рабочих элементов обоих ступеней измельчения, энергетикой процесса и качеством помола.

6. Дальнейшая работа по исследованию динамики системы требует постановки экспериментальных исследований измельчителей, реализующих различные способы разрушения зерновых материалов.

7. Необходимая мощность на привод с учетом уменьшения средних частиц относительно исходного материала составит 0,66 - 0,8 кВт.

8. При постановке машины на серийное производство рекомендуем выбор режимов 1500…3000 синхронных оборотов в минуту при обязательном регулировании подачи зерна из бункера в рабочую камеру.

9. Серийный образец машины должен иметь рабочую камеру установленную на фланце однофазного электродвигателя, а ротор должен устанавливаться непосредственно на валу электродвигателя.

Список использованной литературы

Каримов И.А. «Указ Президента Республики Узбекистан О важнейших направлениях углубления реформ в сельском хозяйстве». Газета «Народное слово», № 67 25 марта, 2003 г.

Агафанов Ю.В., Князев В.В. Дисмембратор. А.С. СССР № 1395359. Публ. 88.05.15., № 18. МКИ⁴ В02С 13/22. УДК 621.926.4. (1) 21.

Айзикович Л.Е., Хорцев Б.Н. Технология производства муки. М.: Колос, 1968, 212 с. (5) 7.

Алижанов Д.А., Сахаров В.В. Исследования движения зерна в рабочей камере измельчителя. (Вопросы математического моделирования в агроинженерии) Сб. науч. тр. Т.: ТИИИМСХ, 1998 г. стр. 129-132.(42)

Алижанов С.Д., Гуламов., Маттиев А.А. «Чорвачилик фермаларини озука билан таъминлашда иккинчи даражали ресурслардан фойдаланишга оид». материалы треътей научно-практической конференции «Современные проблемы сельского и водного хозяйства»; Тошкент, ТИИМ, 2004 г.

Алижанов Д.А., Тажибаев А.Б., Шокирхужаев Ф.М., Гуламов М.М. «Фермер хужаликлари учун дон майдалагичлар». «Кишлок ва сув хужалигининг замонавий муаммолари» магистрларнинг иккинчи илмий - амалий конференцияси, Тошкент, ТИКХМИИ, 2002й. 62-63 бет.

Анциферов В.И., Бобров Г.В., Дружинин Л.К. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987 г., 792 с. (7) 32.

Аренков А.Б. Основы электрофизических методов обработки материалов. Л.: Машиностроение, 1967 г., 148 с. (8) 6.

Арро А.И., Варанцева Г.Н., Сапожников Ю.А. Измельчение порошков быстрорежущей стали. «Порошковая металлургия», 1985 г., № 10, с. 71-74. (9) 9.

Ашкинази Л.И., Мошковский Е.И., Карюк Г.И. и др. Молотковая мельница. А.С. СССР № 456633. Публ. в Б.И., 1975 г., № 2. (12) 12.

Бабыкин В.И., Кузнецов Р.Д. Устройство для измельчения материалов. А.С. СССР № 1386300. Публ. 88.04.07., № 13. МКИ⁴ В02С 18/44. УДК 621.926.7.

Барабашкин В.Н. Молотковые и роторные дробилки. М.: Наука, 1973 г., 143 с.

Беренов Л.И. Дробилки, мельницы, питатели. М.: Машгиз, 1948 г., 297с.

Беренов Л.И., Лобанов А.В. Гирационная дробилка. А.С. СССР № 93125. Публ. 1951 г., № 12. Класс 50 С, 2/01.

Бутковсий В.А. Мукомольное производство. М.: Колос, 1976 г., 224 с.

Бутковский В.А. «Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства». М.: Колос, 1981 г., 256 с.( .

Варсанафьев В.Д. Вибрационная мельница. А.С. СССР № 1165464. Публ. в Б.И., № 25, 1985 г. МКИ⁴ В02С 19/16. УДК 621.926.9.

Вертикальная вибрационная мельница. Днепропетровский горный институт. Днепропетровск. Обяпографиздат, 1989 г., 2 с.

Вибрации в технике. Справочник в 6 томах под ред. В.Н.Челомой. Т.4., М.: «Машиностроение», 1981.

Галкина Л.С. «Техника и технология производства муки на комплектном оборудовании». М.: Колос, 1987 г., 191 с.(32) 2.

Глозман А.Я. Молотковая дробилка. А.С. СССР № 1242233. Публ. 86.06.12., № 25. МКИ⁴ В02С 13/04. УДК 621.926.4. (33) 11.

ГОСТ 18221 - 99 (43)

Дезинтегратор. А.С. СССР № 1042744 (40) 8.

Денисов Г.А. и др. Конусная инерционная дробилка. А.С. СССР № 1165459. Публ. в Б.И., № 25, 1985 г. МКИ⁴ В02С 2/02. (41) 30.

Дисковая мельница для обработки волокнистого материала. ЕПВ. Заявка № 0256972. Публ. 88.02.04., № 5. МКИ⁴ ВО2С 7/12, 1/30. УДК 621.926.32. (43). 19.

Дисковая мельница. ЕПВ. Заявка № 0256147. Публ. 88.02.29., № 8. МКИ⁴ В02С 7/00. УДК 621.926.2. (42) 15.

Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления кормов. М.: Агропромиздат, 1990. 336 с. 41

Инерционная конусная дробилка. Патент № 4655405. Публ. 87.04.07., т. 1077, № 1. МКИ⁴ В02С 2/04, НКИ 241-215. УДК 621.926.3.(52) 37.

Кипарисов С.С. и др. Способ получения порошка из металлической стружки. А.С. СССР В02С 7/12, В22F 9/04. (53) 14.

Лесин А.Д. Основные направления в развитии вибрационных измельчителей и некоторые вопроса из расчета. Вкн: Вибрационная техника. Материалы научно-техн. конф. М.: 1966, С.453-460.

Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос. Ленинград. Отделение. 1978, 560 с. 40 хх.

Муйземнюк Ю.А. и др. Конусные дробилки. М.: Машиностроение, 1970 г., 231 с. (64) 31.

Палынков А.П. и др. Устройство для измельчения металлической стружки. А.С. СССР № 1250324. Публ. 84.10.09. МКИ⁴ В02С 18/06. УДК 666.3.022.29.

Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах физико-химической механики. М.: Наука, 1979 г., 341 с. (77) 39.

Ревницев В.И., Гиршов В.Л., Финкельштейн Г.А., Иванов Н.А., Зарогатский А.П., Лаубган В.Р. Измельчение металлических порошков и стружки. «Порошковая металлургия», № 7, 1984 г., с. 31-35.(80) 33.

Современные средства размола зерна. Справочник. Зотьев А.И., Аранов А.Г., Петрухин А.П., Цыплаков А.С. М.: Колос, 1982 г., 126 с. (85) 5.

Устройство для измельчения зерен. Патент США № 4667888. Публ 87. 05. 27. т. 1078, № 4, МКИ⁴ ВО2С 7/12. НКИ 241-76. УДК. 621.926.7. (89) 20.

Устройство для непрерывного диспергирования и тонкого измельчения твердых материалов. ЕПВ. Заявка № 5343190. Публ. 87.06.11., № 24. МКИ⁴ В02С 23/02, 23/36, 23/38, 17/16, 19/18, В01I 3\12, 3/10, 7/08. УДК 621.926.3. (92) 22.

Хинт И.А. Основы производства силикальцитных изделий. Госстройиздат. М., 1962 г., 198 с. (102) 10.

Цециновский В.М., Птушкина Г.Е. «Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий». М.: Колос, 1976 г., 326 с. (104) 4.

Цылбалюк Л.М., Шахидзе В.И. Дисковая мельница. А.С. СССР № 1366204. Публ. 88.02.15., № 2. МКИ⁴ В02С 7/18. УДК 621.926.8. (105) 18.

Юрков С.Г и др. Устройство для измельчения пищевых продуктов. А.С. СССР № 1386298. Публ. 88.04.07., № 13. МКИ⁴ В02С 18/30. УДК 621.926.7. (109) 23.

Юров Н.С. Устройство для измельчения материалов. А.С. СССР № 1346244. Публ. 87.10.23., № 39 ИСМ. МКИ⁴ В02С 23/08. УДК 621.926.9. (110) 24.

http://www. transhim.ru/ruboard/other/

http://www. sibinfo.net/

http://www. equipenet.ru/

http://www.delo.net.ua/br/

http://sale.userline.ru/rubrl/

http://www.agro.ru/msgs/

http://www.rtu.ru/companies/

http://www.remz.chel.ru/dtomilki.htm/

http://talks.mark-itt.ru

http://www.centrosojuz.ru/resurs/

http://opta.ru/

Размещено на Allbest.ru

...