Bulletin Samara State Agricultural Academy Bulletin Samara State Agricultural Academy Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии 1997-3225 15312 10.12737/24508 ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ TECHNOLOGY, MEANS OF MECHANIZATION AND POWER EQUIPMENT IN AGRICULTURE ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ THE ROTARY DRUM MIXER OPERATION PROCESS MODEL AND THEORETICAL JUSTIFICATION OF ITS PARAMETERS МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА БАРАБАННОГО СМЕСИТЕЛЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ Димитриев Николай Владимирович Dimitriev Nikolay Vladimirovich sha_penza@mail.ru

аспирант технических наук;

graduate student of technical sciences;

 Коновалов Владимир Викторович Konovalov Vladimir Viktorovich konovalov-penza@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Терюшков Вячеслав Петрович Teryushkov Vyacheslav Petrovich sha_penza@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук;

candidate of agricultural sciences;

 Чупшев Алексей Владимирович Chupshev Aleksey Vladimirovich sha_penza@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Пензенский государственный аграрный университет Penza State Agrarian University Пензенский государственный технологический университет Penza State Technological University 16 02 2017 16 02 2017 2 1 42 49 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/15312/view

Цель исследований – снижение энергоемкости приготовления смеси концентрированных кормов (комбикор-мов-концентратов) при соблюдении зоотехнических требований на качество смеси за счет применения смесителей-конвейеров. Задачи исследований – установление функциональной зависимости между конструктивными и тех-нологическими параметрами смесителя, и показателями технологического процесса; выявление оптимальных либо рациональных значений параметров смесителя, обеспечивающих требуемое качество смеси и минимальную энерго-емкость смесеобразования. Основой современной промышленности является применение самых разнообразных смесей и получаемых на их основе композиционных материалов. Получение смесей осуществляется разнообразными устройствами, в том числе смесителями, экструдерами и шнековыми прессами. Широко распространены в про-мышленности барабанные смесители, сушилки, бетономешалки и другие устройства. Они низко затратные в по-треблении энергии и способны приготавливать за короткий срок возможную равномерность смеси. В дальнейшем качество смеси практически не улучшается. При этом попытки использовать барабанные смесители, широко представленные в торговых сетях, для приготовления комбикорма на основе белково-витаминных добавок (БВД) и собственного фуража не дали результата ввиду недостаточного качества получаемой смеси. В статье дается описание, конструктивная схема и фотография смесителя-конвейера непрерывного действия со спиральным рабочим органом. Описаны методика и результаты экспериментальных исследований непрерывного смесителя-конвейера. Представлены выражения, описывающие неравномерность смеси и энергоемкость перемешивания в зависимости от длины зоны смешения, производительности устройства и доли контрольного компонента. Построены двумерные сечения поверхностей отклика второго порядка. На основе анализа графиков неравномерности смеси и энергоемкости обоснованы параметры смесителя: оптимальна производительность устройства – около 3,6 т/ч; смеситель-конвейер работоспособен для приготовления сухой смеси при доле меньшего компонента смеси – не менее 13% и длине зоны смешивания – не менее 1 м.

The purpose of research is preparing energy intensity reduction of concentrated feed mixture (feed concentrate) in compliance with zootechnical requirements for the quality of the mixture due to the use of the mixer-conveyors. Purpose: establishing a func-tional dependency between the structural and technology-related parameters of the mixer and process performance; identifying optimal or rational values of mixer parameters, providing the desired mixer quality and minimum energy intensity of mixing. The basis of modern industry is the use of mixtures varieties and obtained on their basis of composite materials. Getting compounds is carried out by various devices, including mixers, extruders and screw presses, widely distributed in industrial drum mixers, dryers, mixers and other devices. They are low cost in energy consumption and is able to prepare in short time possible uniformity of the mixture. In the future, the quality of the mixture practically does not improve. In this case, attempts to use drum mixers are widely presented in retail chains, for the preparation of feed on the basis of the protein-vitamin supplements (PVS) and native forage failed due to lack of quality of the mixture. The article gives the description, structural diagram and photograph of the mixer-conveyor, continuous with spiral working body. The technique is described and results of experimental researches of the continuous mixer-conveyor. Presents expressions describing the unevenness of the mixer and the energy intensity of stirring, depending on the length of the mixing zone the performance of the device and shares of the controlling component. Two-dimensional section of the surface response second order were built. It was based on the analysis of the graphs of the uneven mixture of intensity and substantiated parameters of the mixer: the optimal performance of the device is about 3.6 t/h; mixer-conveyor is operable for the preparation of dry compound mixture in the proportion of smaller component mixture – not less than 13% and the length of the mixing zone – not less than 1 m.

 смешивание неравномерность спираль конвейер энергоемкость перемешивание mixing uneven spiral pipeline power consumption mixing

Першин, В. Ф. Переработка сыпучих материалов в машинах барабанного типа / В. Ф. Першин, В. Г. Однолько, С. В. Першина. - М. : Машиностроение, 2009. - 220 с. Pershin, V. F. Processing of granular materials in drum-type machines / V. F. Pershin, V. G. Odnolko, S. V. Pershina. - M. : Mechanical Engineering, 2009. - 220 p. Бормотов, А. Н. Многокритериальный синтез сверхтяжелого композита / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин // Вестник Брянского ГТУ. - 2009. - №4. - С. 29-36. Bormotov, A. N. Multicriteria synthesis of super heavy composite / A. N. Bormotov, I. A. Proshin // Bulletin of Bryansk STU. - 2009. - №4. - P. 29-36. Бормотов, А. Н. Многокритериальный синтез сверхтяжелого композита / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин, А. Ю. Кирса-нов, Е. М. Бородин // Вестник Воронежского ГТУ. - 2010. - Т. 6, №7. - С. 98-104. Bormotov, A. N. Multicriteria synthesis of super heavy composite / A. N. Bormotov, I. A. Proshin, A. J. Kirsanov, E. M. Borodin // Bulletin Voronezh STU. - 2010. - Vol. 6, №7. - P. 98-104. Чупшев, А. В. Аналитическое определение параметров лопастных смесителей для турбулентного перемешивания сухих смесей / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, В. П. Терюшков, Г. В. Шабурова // Вестник Алтайского ГАУ. - 2012. - №3 (89). - С. 88-91. Chupshev, A. V. Analytical determination of parameters of the lobed mixers for turbulent mixing of the fast mixtures / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov, G. V. Shaburova // Bulletin of Altai SAU. - 2012. - №3 (89). - P. 88-91. Чупшев, А. В. К обоснованию параметров быстроходного смесителя / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, В. П. Терюшков, С. С. Петрова // Известия Самарской ГСХА. - 2008. - №3. - С. 151-154. Chupshev, A. V. To the substantiation of parameters of a high-speed mixer / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov, S. S. Petrova // Bulletin Samara SAA. - 2008. - №3. - P. 151-154. Петрова, С. С. К вопросу определения качества смеси у барабанного смесителя / С. С. Петрова, С. А. Кшникаткин, Н. В. Димитриев // Известия Самарской ГСХА. - 2012. - №3. - С. 67-72. Petrova, S. S. The determination of the quality of the mixture from the drum mixer / S. S. Petrova, S. A. Kshnikatkin, N. V. Dimitriev // Bulletin Samara SAA. - 2012. - №3. - P. 67-72. Коновалов, В. В. Обоснование угла установки емкости и длительности перемешивания сухих смесей барабанным смесителем / В. В. Коновалов, Н. В. Димитриев, С. А. Кшникаткин, А. В. Чупшев // Нива Поволжья. - 2013. - №1 (26). - С. 46-50. Konovalov, V. V. Justification of the angle of installation of the capacity and duration of mixing dry mixes drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, S. A. Kshnikatkin, A. V. Chupshev // Niva Povolzhya. - 2013. - №1 (26). - P. 46-50. Коновалов, В. В. Моделирование качества смешивания сыпучих материалов барабанным смесителем / В. В. Коно-валов, Н. В. Димитриев, А. А. Курочкин, Г. В. Шабурова // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - №9, т. 1. - С. 77-85. Konovalov, V. V. Modeling of the quality of mixing bulk materials drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, A. A. Kurochkin, G. V. Shaburova // XXI century: the results of the past and challenges of the present plus. - 2013. - №9, vol. 1. - P. 77-85. Коновалов, В. В. Оптимизация параметров барабанного смесителя / В. В. Коновалов, Н. В. Димитриев, А. В. Чупшев, В. П. Терюшков // Нива Поволжья. - 2013. - №4 (29). - С. 41-47. Konovalov, V. V. Optimization of parameters of the rotary drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, A. V. Chupshev, V. P. Teryushkov // Niva Povolzhya. - 2013. - №4 (29). - P. 41-47. Коновалов, В. В. Моделирование изменения равномерности смеси при ступенчатом смешивании / В. В. Коновалов, А. В. Чупшев, М. В. Фомина, А. С. Калиганов // Нива Поволжья. - 2013. - №3 (28). - С. 77-83. Konovalov, V. V. Modeling of variations in the uniformity of the mixture during step mixing / V. V. Konovalov, A. V. Chupshev, M. V. Fomina, A. S. Kaliganov // Niva Povolzhya. - 2013. - №3 (28). - P. 77-83.