830

Y 0 ; RА P q b 0 , RА P q b ,

RА 8 81,2 17,6 кН.

Рисунок – Расчетная схема консольной балки, эпюры поперечной силы и изгибающего момента

132

Рассчитываем и строим эпюры поперечных сил и изгибающих моментов по участкам.

Участок 1; 0 x1 a

Q1 RA 0 ,

Q1 RA 17,6 кН.

МZ1 mA RA x1 0 ,

МZ1 mA RA x1 ,

МZ1 X1 0 mA 32,96 кН м ,

МZ1 X1 a mA RA a 32,96 17,6 1 15,36 кН м .

кН м .

Участок 3; 0 x3 a

Q3 P 0 ,

Q3 P 8 кН.

МZ3 P x3 0 ,

МZ3 P x3 ,

МZ3 X3 0 0 ,

МZ3 X3 a P a 8 1 8 кН м .

Определяем диаметр сечения консольной балки d из условия прочности [1, 2]

133

σmax MZ max [σ] ,

WZ

где МZ max – изгибающий момент в опасном сечении балки, который

WZ – осевой момент сопротивления круглого сечения балки, мм3 , который равен

С учетом неравенства округляем диаметр сечения балки до стандартного d = 150 мм.

Литература

1.Миролюбов И.Н. Сопротивление материалов. Пособие по решению задач.- Москва: Лань,

2014.-508с.

2.Степин П.А. Сопротивление материалов. Пособие по решению задач.- Санкт-Петербург:

Лань, 2014.-592с.

УДК 631.362

П.П. Заякин, А.А. Двоеглазов – студенты 3 курса; В.Д. Галкин - научный руководитель, д-р техн. наук, профессор;

А.Д. Галкин - научный руководитель, д-р техн. наук, профессор, ФГБОУ ВО Пермская ГАТУ, г. Пермь, Россия

ТЕНДЕНЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЗЕРНОСУШИЛОК И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Аннотация. Исследованиями Андрианова Н.М. установлено, что использование в шахтных зерносушилках перфорированных коробов обеспечивает снижение неравномерности сушки зерна и семян за счет повышения равномерности подачи теплоносителя. При этом увеличивается интенсивность сушки. Достоинством модульных колонковых зерносушилок сотового типа является возможность с ростом урожайности наращивания их производительности путем установки дополнительных модулей. Сушку зерна и семян целесообразно осуществлять по двухэтапной технологии, предусматривающей обработку зерна на высокотемпературной сушилке, отлѐжку, досушивание охлаждением на установках активного вентилирования или в бункерах.

Ключевые слова:зерносушилки, условия работы, оценки.

Одной из главных задач послеуборочной обработки зерна и семян является сокращение количественных и качественных потерь конечного продукта в процессе проведения технологических операций, начиная от приема комбайнового

134

вороха и заканчивая его хранением. Среди технологических операций, направленных на снижении влажности зерна c обеспечением его дозревания основной является сушка.

В настоящее наиболее широкое применение получили зерносушилки шахтного, колонкового и карусельного типов.

Целью работы является выявление тенденций совершенствования шахтных, колонковых и карусельных зерносушилок и их использования.

Среди исследований процесса сушки в шахтных зерносушилках, заслуживают внимание работы Н.М. Андрианова, направленные на снижение неравномерности сушки и повышение производительности[1].

Им предложено установить на каждый короб со стороны подводящей камеры специальной насадки. В насадке направление движения газа изменяется с вертикального на горизонтальное, при котором VВ = 0 м/с.

Н.М. Андриановым установлено, что качественный характер изменения поля скорости по длине короба определяется аэродинамической структурой сушильной камеры.

В этой связи предложено изменить сопротивление зернового слоя вдоль короба. Оно технически реализуется применением устройства для сушилок, у которых подводящие и отводящие короба расположены в одном ряду, и применением устройства для сушилок, у которых подводящие и отводящие короба расположены в разных рядах.

Течение газа между перфорированными коробами (рис.1)

Рис.1. Устройство распределения газа в шахтной сушилке: а - поперечный разрез сушильного пространства; б - продольный разрез

осуществляется следующим образом. Через перфорированную область 7 стенок подводящего короба 4 часть газа свободно проникает в слой зерна и течет к открытой донной поверхности соответствующих отводящих коробов 5 либо полу коробов 6, расположенных в соседнем верхнем ряду. Другая часть газа через открытое дно короба 4 поступает в зерновой слой и движется по укороченному пути к перфорированной поверхности 7 соответствующих отводящих коробов либо полу коробов, расположенных в соседнем нижнем ряду. Таким образом, как для верхнего, так и для нижнего ряда отводящих коробов симметрично выполняется условие течения газа по укороченному пути. За счет укорачивания длины линий

135

тока обеспечивается уменьшение аэродинамического сопротивления зернового слоя в соответствующей части короба и создаются условия для увеличения расхода газа.

Н.М. Андриановым экспериментально подтверждено (рис.3), что выполнение коробов с перфорацией позволяет изменить аэродинамическую структуру зерносушильной камеры, обеспечивая повышение равномерности и интенсивности сушки зерна.

Колонковые зерносушилки, по сравнению с шахтными, допускают большие удельные подачи теплоносителя, что обеспечивает повышение их производительности. Эти зерносушилки более пригодны для сушки высоковлажного, засоренного зернового вороха [3].

ВПермском крае ООО «Техноград» разработал и выпускает модульные колонковые зерносушилки сотового типа серии «СоСС», производительностью до 40 т/ч. Камеры сушилок состоят из блоков ромбической формы, стенки которых выполнены из перфорированного оцинкованного листа. Теплоноситель нагнетается внутрь этих ромбов.

При сушке в камерах организовано перемещение материала от стенок внутреннего ромба верхнего блока к наружным стенкам нижнего и далее наоборот, что способствует повышению равномерности сушки семян - по температуре нагрева и влажности. Предусмотрена рециркуляция теплоносителя из нижних блоков сушилки и зоны охлаждения, а также возможность использования охладительной камеры в качестве сушильной.

Вкарусельных зерносушилках (Рис.2) [3] реализована схема сушки материала в противотоке с теплоносителем. В этих сушилках зерно высушивается во вращающейся цилиндрической камере (платформе) диаметром до 6 м и толщине слоя материала около 0,5 м. Камера имеет перфорированное днище из пробивных решет, под которое нагнетается теплоноситель. Материал из нижнего слоя удаляется с помощью выгрузного шнека, а сверху добавляется слой исходного материала.

Теория и практика показали, что сушку целесообразно осуществлять по двухэтапной технологии. Технология предусматривает сушку зерна на высокотемпературной сушилке, отлѐжку, досушивание охлаждением на установках активного вентилирования или в бункерах.

Рис. 2. Технологическая схема сушилки: 1 – камера сушильная; 2 – вентилятор; 3

– топочный блок; 4 – платформа поворотная; 5 – разгрузочное устройство

136

Теория и практика показали, что сушку целесообразно осуществлять по двухэтапной технологии. Технология предусматривает сушку зерна на высокотемпературной сушилке, отлѐжку, досушивание охлаждением на установках активного вентилирования или в бункерах.

При медленном охлаждении эта технология позволяет использовать для испарения влаги теплоту, аккумулированную зерном, в большей степени, чем при быстром охлаждении в охладительной зоне сушилки.

В этом случае отлѐжка зерна необходима для выравнивания влаги в зерновках, распределение которой в конце процесса сушки неравномерно.

В результате повышается интенсивность испарения влаги из нагретого зерна, которая в немалой степени определяется совпадением градиентов термо- и влагопроводности.

Использование технологии позволяет существенно снизить энергозатраты на сушку благодаря рациональному использованию теплоты, повысить производительность зерносушилок, сократить потери теплоты с отработавшим теплоносителем, кроме того, сохранить и улучшить качество зерна.

Эффективным способом снижения энергозатратности процесса сушки – применение, наряду с основным (жидким) топливом, использование твердого, например, дров.

Выводы

1.Исследованиями Андрианова Н.М. установлено, что использование в шахтных зерносушилках перфорированных коробов обеспечивает снижение неравномерности сушки зерна и семян за счет повышения равномерности подачи теплоносителя. При этом увеличивается интенсивность сушки.

2.Достоинством модульных колонковых зерносушилок сотового типа является возможность с ростом урожайности наращивания их производительности путем установки дополнительных модулей.

3.Сушку зерна и семян целесообразно осуществлять по двухэтапной технологии, предусматривающей обработку зерна на высокотемпературной сушилке, отлѐжку, досушивание охлаждением на установках активного вентилирования или в бункерах.

Литература

1.Андрианов, Н.М. Повышение эффективности процесса сушки путем совершенствования рабочих органов, системы контроля и управления зерновых сушилок. Автореферат дисс. д-ра техн. наук. С.-Пб. Пушкин, С.Пб. ГАУ. - 40с.

2.Галкин, А.Д., Галкин В.Д. Повышение эффективности работы колонковой зерносушилки сотового типа. /А.Д. Галкин, В.Д. Галкин. Материалы Первой Международной научнопрактической конференции «Научно-технологическое развитие, моделирование, управление и решения для автоматизации деятельности сельскохозяйственных товаропроизводителей региона», 22 марта 2017 г. – Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2017.С.38-42.

3.Зерносушилки колонкового и карусельного типов и методы повышения эффективности их работы. /В.Д. Галкин, А.Д. Галкин, А.В. Голубкович др. – Пермь: Пермская ГСХА, 2010. – 111 с.

137

УДК631.363.285

А.В. Костицин – аспирант; В.Д. Галкин - научный руководитель, д-р техн. наук, профессор,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ПЛУНЖЕРНЫЙ ОТЖИМ СЕМЯН РАПСА

Аннотация. При отжиме масла семян рапса используется шнековая или плужерная экструзия. В статье рассматривается влияние изменения давления от времени в процессе плунжерной экструзии. Опытным путем установлено, что плунжерный отжим семян рапса отличается от плунжерного отжима экструдата рапса по характеру нарастания давления и релаксации.

Ключевые слова: рапс, экструдирование, отжим масла, моделирование,

пресс

Впоследние годы одной из востребованных культур для сельхозпроизводителей является рапс. Производство и переработка которого, по-прежнему, имеет большой потенциал как для обеспечения внутренних потребностей, так и удовлетворения спроса внешнего рынка.

Россия является страной, агроклиматические условия которой в полной мере позволяют развернуть широкомасштабное производство масличного рапсового сырья. На сегодняшний день, рапс вызывает значительный интерес, потому что продукты его переработки могут обеспечить население энергетическими продуктами питания (масло), топливом (биодизель), а животноводство – кормовым белком (шрот/жмых).

Врапсе удачно сочетаются высокая потенциальная урожайность семян (3,0-4,0 и более тонн с гектара) и высокое содержание масла (45-48 %) и белка

(22-25 %).

Одно из предназначений рапса – это масло, являющееся наиболее употребляемым в мире растительным маслом, таким же , как подсолнечное и оливковое ,спектр применения которого очень широк. Также его используют в качестве исходного материала при химическом синтезе и применяют в виде смазочных средств, но самое перспективное применение рапсового масла – для производства биотоплива. Рапсовое масло занимает третье место по уровню мирового производства и потребления после пальмового и соевого.

Рапсовый шрот (жмых), полученный после отжима из семян масла, является высокобелковым кормом, содержащим до 43 % протеина, хорошо сбалансированного по аминокислотному составу. В жмыхе в отличие от шрота более высокое содержание жира и следовательно, повышенный уровень обменной энергии.[1]

Экструзионный отжим через зеерную камеру, которая представляет собой часть корпуса экструдера, является одним из способов получения растительного масла. Камера представляет собой набор тонких продольных стальных пластин с малыми зазорами , которые препятствуют проникновению отжатой масличной культуры, но свободно пропускают масло. (рисунок 1)

138

Рисунок 1-Зеерная камера Вращаясь внутри корпуса экструдера, шнек продвигает сырьѐ в направле-

нии к головке, гидродинамическое сопротивление которой создает встречный перепад давления по длине. Происходит фильтрация масла через пластически деформируемую пористую смесь и отжим масла за пределы канала экструдера через зеерную камеру.в результате появляется радиальный перепад давления в канале шнека (рисунок 2). [2]

Рисунок 2 – Схема движения сырья и отжимаемого масла в экструдере Через зазоры между пластинами в зеерной камере происходит отделение

масла от сырья, стекающего в специальную емкость. В результате мы получаем смесь жмыха и масла. После чего необходима дополнительная очистка масла.

Также существует метод плунжерной экструзии масла. Он позволяет более чѐтко регулировать параметры. А затем , полученные результаты можно будет перенести на шнековую экструзию.

Цель работы: выявить зависимость изменения интенсивности отжима масла от изменения уровня давления по времени.

Оборудование и методика эксперимента. Для экспериментов использовалась разрывная машина УМЭ-10 (рисунок 3), притертый плунжер с матрицей , опора и сетка (рисунок 4), рапс урожая 2017 года, весы аналитические . [4].