Аннотация

Измельчение зерна в технологии получения концентрированных комбикормов является одной из сложнейших и энергозатратных технологических операций. Производители молотковых дробилок зерна предоставляют только техническую характеристику машин, не дополняя ее основными технологическими и экономическими показателями работы, что вызывает трудности при приобретении зернодробилок. Цель исследования – уточнение классификации молотковых зернодробилок и разработка методики оценки их эффективности. Объектами исследования послужили конструктивные и технико-экономические показатели молотковых дробилок сельскохозяйственного назначения. Применили расчетный и аналитический методы оценки показателей удельных металлоемкости и энергозатрат, характеризующих совершенство конструкции и технологической схемы, эффективность работы существующих зернодробилок. Основу исследования составили технико-экономические показатели российских и зарубежных молотковых дробилок, выделенных по типу загрузки рабочей камеры на механические и пневматические. Проведенный анализ конструкций и технико-экономических показателей пневматических и механических молотковых дробилок позволил составить их классификацию по конструкции, виду рабочей камеры, количеству стадий, способу подачи материала, ориентированию вала ротора, наличию решет и дек, количеству дисков и способу отвода материала из камеры измельчения. Составлена таблица, в которой наиболее полно на сегодняшний день отражены техникоэкономические показатели для разных типов и марок дробилок. Для оценки эффективности применения пневматических и механических зернодробилок предложено ввести комплексный показатель совершенства молотковой дробилки, который учитывает удельную металлоемкость и удельные энергозатраты. Расчет показателя для пневматических и механических типов молотковых дробилок производительностью до 1, 1–3, 3–5, 5–10, более 10 т определил диапазон его значения от 0,1 до 2,22 (кВт×ч×тм)/т, при этом для более эффективной зернодробилки он принимает наименьшее значение. Введение комплексного показателя совершенства конструкции дробилки позволяет упростить выбор зернодробилки потребителем. Методика выбора может опираться на графическое представление данного показателя. Результаты проведенного исследования позволили определить направления совершенствования конструкции молотковых дробилок.

Ключевые слова

Зерно, дробление зерна, молотковая дробилка, пневматическая молотковая дробилка, механическая молотковая дробилка, энергоэффективность, удельная металлоемкость, удельные энергозатраты, производительность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Sabiev UK, Soyunov AS, Myalo VV, Yatsunov AN. Theoretical description of the motion of a material particle in pan vibrating batchers for agricultural purposes. IOP Conf. Series: Earth and Environ. Sci. 2022;954:012067. https://doi.org/10.1088/ 1755-1315/954/1/012067
2. Brodziak A, Król J, Nowaczek A. Naturalne substancje pochodzenia roślinnego negatywnie oddziałujące na zdrowie krów oraz jakość mleka. Zywnosc. Nauka. Technologia. Jakosc. 2017;24(1):33–47. [Brodziak A, Król J, Nowaczek A. Natural substances of plant origin adeversely affecting health of cows and milk quality. Food. Science Technology. Quality. 2017; 24(1):33–47. (In Polish)] https://doi.org/10.15193/zntj/2017/110/171
3. Vaculík P, Maloun J, Chládek L, Přikryl M. Disintegration process in disc crushers. Research in Agricultural Engineering. 2013;59(3):98–104. https://doi.org/10.17221/28/2012-RAE
4. Sysuev V, Savinyh P, Aleshkin A, Ivanovs S. Simulation of elastic deformation propagation of grain under impact crushing in crusher. Proceedings of the 15th Intern. Sci. Conf. Jelgava, 2016;15:1065–1071. https://elibrary.ru/WPFONF
5. Dal-Pastro F, Facco P, Bezzo F, Zamprogna E, Barolo M. Data-driven modelling of milling and sieving operations in a wheat milling process. Food and Bioproducts Processing. 2016;99:99–108. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2016.04.007
6. Bayram M, Öner MD. Bulgur milling using roller, double disc and vertical disc mills. Journal of Food Engineering. 2007;79(1):181–187. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.01.042
7. Savinyh P, Isupov A, Ivanov I, Ivanovs S. Research in centrifugal rotary grinder of forage grain. Proceedings of the 20th Intern. Sci. Conf. Jelgava, 2021;20:205–211. https://doi.org/10.22616/ERDev.2021.20.TF044
8. Volkhonov M, Abalikhin A, Krupin A, Maksimov I. Studying the operational efficiency of the centrifugal-impact feed grain crusher of the new design. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020;5(1):44–51. https://doi.org/ 10.15587/1729-4061.2020.212994
9. Sukhoparov A, Papushin E, Ivanov I, Plotnikova Y. Rotary-centrifugal shredder for forage preparation. E3S Web of Conferences. 2020;222:01020. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022201020
10. Astanakulov KD, Fozilov GG, Kurbanov NM, Adashev BSh, Boyturayev SA. Grinding of the grains according to parameters of hummers in double-staged grinder-crusher. IOP Conf. Series: Earth and Environ. Sci. 2020;614:012129. https:// doi.org/10.1088/1755-1315/614/1/012129
11. Savinyh P, Nechaev V, Nechaeva M, Ivanovs S. Motion of grain particle along blade of rotor fan of hammer crusher. Proceedings of the 15th Intern. Sci. Conf. Jelgava, 2016;15:1072–1076. https://elibrary.ru/WPGECF
12. Savinyh P, Shirobokov V, Fedorov O, Ivanovs S. Influence of rotary grain crusher parameters on quality of finished product. Proceedings of the 17th Intern. Sci. Conf. Jelgava, 2018;17:131–136. https://doi.org/10.22616/ERDev2018.17.N158
13. Iskenderov R, Lebedev A, Zacharin A, Lebedev P. Evaluating effectiveness of grinding process grain materials. Proceedings of the 17th Intern. Sci. Conf. Jelgava, 2018;17:102–108. https://doi.org/10.22616/ERDev2018.17.N147
14. Savinyh P, Kazakov V, Moshonkin A, Ivanovs S. Investigations in feeding device of grain crusher. Proceedings of the 18th Intern. Sci. Conf. Jelgava, 2019;18:123–128. https://doi.org/10.22616/ERDev2019.18.N165
15. Yalpachyk E, Budenko S. Balance of power and energy efficiency grain crusher. Praci Tavria State Agrotechnological University. 2013;13(1):218–226.
16. Yalpachik O. Ground of parameters and operation modes grain-growing crusher of direct blow. Praci Tavria State Agrotechnological University. 2013;13(7):42–56.
17. Gvozdev A, Yalpachik A. Experimental researches of distribution of grain on chamber of crushing of crusher with vertical rotor. Praci Tavria State Agrotechnological University. 2012;(12)3:102–108.
18. Thomas M, Hendriks WH, van der Poel AFB. Size distribution analysis of wheat, maize and soybeans and energy efficiency using different methods for coarse grinding. Animal Feed Science and Technology. 2018;240:11–21. https://doi.org/ 10.1016/j.anifeedsci.2018.03.010