До методики моделювання робочого процесу кормороздавача змішувача-подрібнювача

Abstract

Моделювання технічної системи є одним з перших етапів пізнання її властивостей з метою подальшого удосконалення та грамотного використання. Змішування твердих компонентів з одночасним їх подрібненням вертикальним конічним шнековим робочим органом є складним робочим процесом, який автори аналітично описали через основні параметри робочого органу та режими протікання процесу. Отримані узагальнені фактори, завдяки чому кількість факторів із семи зменшилось до чотирьох. Це дає можливість скоротити обсяг експериментальної роботи у вісім разів та забезпечити ефективні результати, які оцінюють фактичну дію факторів, що діють на вибраний критерій ефективності, коефіцієнт нерівномірності комплексно, а не нарізно. Модель дає можливість зробити якісну та кількісну оцінку процесу роботи кормороздавача-змішувача-подрібнювача, оптимізувати його параметри робочих органів та режими процесу роботи. Встановлено, що коефіцієнт нерівномірності суміші залежить пропорційно (18) від частоти обертання шнека (ω помноженого на коефіцієнт с1, який залежить від об’єму бункера (V), фізико-механічних властивостей суміші, її об’ємної маси (ρ та дотичного зусилля зсуву компонентів суміші (τ), кроку шнека (ℓ), зменшеного на значення коефіцієнта с2, який залежить від конструкції бункера змішувача. Крім того, на значення коефіцієнта нерівномірності суміші (v҅′) пропорційно впливає швидкість циркуляції компонентів, зменшена в с3 разів, який залежить від конструктивних параметрів машини та фізико-механічних властивостей суміші, площі бокової поверхні шнека, зменшеної в с4 разів, що залежить від конструктивних параметрів кормороздавача-змішувача-подрібнювача. Результати дослідження використовуються на кафедрі при вивченні студентами курсів «Машини та обладнання для тваринництва», «Експлуатація технологічного обладнання для тваринництва» та «Обґрунтування рішень», можуть бути основою для подальшого дослідження та в проектно-конструкторській практиці.

The modeling of a technical system is one of the first stages of cognition of its properties with the aim of further improvement and proper use. Mixing of solid components with their simultaneous grinding by a vertical conical screw working body is a complex workflow, which the authors analytically described through the main parameters of the working body and the modes of the process. The obtained generalized factors, due to which the number of factors from seven decreased to four. This makes it possible to reduce the amount of experimental work by eight times and provide effective results that evaluate the actual action of the factors acting on the selected performance criterion, the coefficient of unevenness in a complex, rather than separately. The resulting model allows you to make a qualitative and quantitative assessment of the process of operation of the feeder-mixer-grinder, to optimize its parameters of the working bodies and modes of operation. It has been established that the coefficient of unevenness of the mixture depends proportionally (dependence 18) on the speed of the screw (ω) multiplied by the coefficient c1, which depends in turn on the volume of the bunker (V), the physicomechanical properties of the mixture, its bulk mass (ρ), and the tangential shear force of the components of the mixture (τ) and the step of the screw (е), reduced to the value of the coefficient с2, which depends on the design of the mixer hopper. In addition, the ratio of the coefficient of unevenness of the mixture (ν’) is also proportional to the speed of circulation of components reduced in с3 times, which depends on the design parameters of the machine, and the physical and mechanical properties of the mixture, the area of the side surface of the screw is reduced to с4 times, which is alternating from the design parameters of the feeder-mixer-shredder. The results of the study are used when students study the courses «Machines and Equipment for Livestock», «Operation of Technological Equipment for Livestock» and «Justification of Solutions» and can also be the basis for further research, as well as in design practice.