Скачать статью в pdf.

УДК 631.361.43:664.71

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202004.594-608

Результаты теоретического определения конструктивных и кинематических параметров рабочих органов шелушильной машины

Анисимов Александр Владимирович
доцент кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова» (410012, Российская Федерация, г. Саратов, Театральная пл., д. 1), кандидат технических наук, Researcher ID: E-7817-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5313-6329, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рудик Феликс Яковлевич
профессор кафедры технологий продуктов питания ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова» (410012, Российская Федерация, г. Саратов, Театральная пл., д. 1), доктор технических наук, Researcher ID: E-8546-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8444-0115, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. Шелушение перед помолом увлажненного зерна позволяет удалить с поверхности большую часть внешних оболочек с находящимися на них загрязнениями. Наиболее распространенными в настоящее время машинами для шелушения являются устройства, работающие по принципу «сжатие и трение», в которых зерновки перемещаются по фрикционным поверхностям рабочих органов. Целью данного исследования является установление и выбор конструктивных и кинематических параметров рабочих органов машины, при которых наиболее эффективно выполнялся бы процесс шелушения; проведение энергетической оценки процесса шелушения зерна.
Материалы и методы. Для определения зависимости конструктивных и режимных параметров машины от угла наклона и угла высштамповки ситового цилиндра была составлена схема движения зерновки по наклонному цилиндру с использованием элементов теории движения точки по шероховатым поверхностям. Движение зерновки по поверхности цилиндра рассмотрено методами аналитической динамики.
Результаты исследования. Выражены значения геометрических параметров положения частицы в точке А в функции от угла наклона цилиндра α и угла, характеризующего форму наклонной линии высштамповки цилиндра β. Проведена энергетическая оценка процесса шелушения зерна. При радиусе ситового цилиндра R₀ = 0,135 м, ширине рабочего кольцевого зазора к = 0,01 м, длине цилиндра L = 0,4 м, горизонтальном расположении цилиндра, угловой скорости вала ω = 90 рад/с, угле наклона высштамповки β = 22º расчетная мощность составила Р = 4,5 кВт.
Обсуждение и заключение. В результате проведенного анализа траектории движения зерна, находящегося на поверхности цилиндра, были получены выражения, связывающие форму наклонной линии высштамповки цилиндра, характеризуемую углом β, с углом наклона α и радиусом R₀ цилиндра, угловой скоростью вала и фрикционными свойствами зерна. Полученные аналитические зависимости могут быть использованы для приближенного определения конструктивных и кинематических параметров шелушильной машины.

Ключевые слова: сверхвысокомолекулярный полиэтилен, углеродные нанотрубки, нанокристаллический диоксид кремния, нанокомпозит, механоактивация, планетарно-шаровая мельница, удельные энергозатраты, физико-механические характеристики, реологические характеристики

Для цитирования: Анисимов, А. В. Результаты теоретического определения конструктивных и кинематических параметров рабочих органов шелушильной машины / А. В. Анисимов, Ф. Я. Рудик. – DOI 10.15507/2658-4123.030.202004.594-608 // Инженерные технологии и системы. – 2020. – Т. 30, № 4. – С. 594–608.

Заявленный вклад соавторов: А. В. Анисимов – подготовка начального текста с последующей доработкой, проведение исследований, анализ исследований, визуализация; Ф. Я. Рудик – научное руководство, анализ и доработка текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 01.06.2020; принята к публикации 10.08.2020;
опубликована онлайн 30.12.2020

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Анисимов, А. В. Усовершенствованная система для автоматического управления температурой и влажностью зерна при подготовке к помолу / А. В. Анисимов // Аграрный научный журнал. – 2015. – № 6. – С. 53–56. – URL: http://agrojr.ru/index.php/asj/issue/view/37/2015_6 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

2. Кондроков, Р. Х Роль шелушения зерна в технологии переработки твердой пшеницы / Р. Х. Кондроков, Г. Н. Панкратов // Хлебопродукты. – 2013. – № 3. – С. 44–45. – URL: https://khlebprod.ru/74-texts/журналы-13-года/03-13/657-2013-04-01-08-45-51 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

3. Журба, О. С. Влияние шелушения зерна на параметры процесса его измельчения / О. С. Журба, А. В. Карамзин, Л. Н. Крикунова // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2012. – № 8. – С. 18–23. – URL: http://www.foodprom.ru/journals/khranenie-i-pererabotka-selkhozsyrya/131-khraneniei-pererabotka-selkhozsyrya-8-2012 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

4. Adherence within Biological Multilayered Systems: Development and Application of a Peel Test on Wheat Grain Peripheral Tissues / M. R. Martelli, C. Barron, F. Mabille [et al.]. – DOI 10.1016/j.jcs.2010.03.007 // Journal of Cereal Science. – 2010. – Vol. 52, Issue 1. – Pp. 83–89. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0733521010000561?via%3Dihub (дата обращения: 22.10.2020).

5. Анисимов, А. В. Экспериментальное определение оптимальных параметров оборудования для обработки зерна при подготовке к помолу / А. В. Анисимов, Ф. Я. Рудик. – DOI 10.15507/2658-4123.029.201904.594-613 // Инженерные технологии и системы. – 2019. – Т. 29, № 4. – С. 594–613. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/86-19-4/743-10-15507-0236-2910-029-201904-8 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

6. Опыт подготовки зерна пшеницы к помолу с предварительным отделением оболочек / Ж. С. Алимкулов, Г. А. Егоров, Б. М. Максимчук [и др.] // Экспресс-информация. – 1979. – Т. 1, Вып. 7. – С. 22.

7. Анисимов, А. В. Совершенствование технологии подготовки зерна к помолу на малых предприятиях / А. В. Анисимов, Ф. Я. Рудик, Б. П. Загородских. – DOI 10.15507/0236-2910.028.201804.603-623 // Вестник Мордовского университета. – 2018. – Т. 28, № 4. – С. 603–623. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/75-18-4/577-10-15507-0236-2910-028-201804-9 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

8. Верещинский, А. Подготовка зерна шелушением на мельницах сортовых помолов пшеницы большой производительности / А. Верещинский // Хлебопродукты. – 2010. – № 1. – С. 32–33. – Рез. англ.

9. Влияние способов увлажнения зерна овса при гидротермической обработке на эффективность его шелушения / В. В. Беляев, Д. Е. Овчаров, Л. В. Анисимова, О. И. А. Ахмед // Горизонты образования. – 2017. – № 19. – С. 1–4. – URL: https://docplayer.ru/79223470-Vliyanie-sposobov-uvlazhneniya-zerna-ovsa-pri-gidrotermicheskoy-obrabotke-na-effektivnost-ego-shelusheniya-im-i-i-polzunova-g.html (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

10. Перов, А. А. Способы шелушения зерна / А. А. Перов // Комбикорма. – 2010. – № 3. – С. 45–46. – Рез. англ.

11. Верещинский, А. П. Эффективность шелушильно-шлифовальных машин «Каскад» при подготовке зерна пшеницы в сортовых помолах / А. П. Верещинский // Хлебопродукты. – 2012. – № 11. – С. 40–41. – Рез. англ.

12. Анисимов, А. В. Моделирование основных конструктивно-технологических параметров шелушильно-сушильной машины / А. В. Анисимов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. – 2014. – № 4. – С. 40–43. – URL: http://agrojr.ru/index.php/asj/issue/view/23/2014_4 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

13. Дударев, И. Р. Шелушение увлажненной пшеницы / И. Р. Дударев // Хранение и переработка зерна. – 1973. – № 2. – С. 34–35.

14. Энергетическая оценка процесса шелушения увлажненного зерна в роторно-лопастной машине / Г. А. Глобенко, Б. Отмани, И. В. Настагунин, И. Р. Дударев // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 1991. – № 1–3. – С. 106–108. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/energeticheskaya-otsenka-protsessa-shelusheniya-uvlazhnennogo-zerna-v-rotorno-lopastnoy-mashine (дата обращения: 22.10.2020).

15. Маланичев, И. В. Компьютерная модель процесса пневмомеханического шелушения зерна гречихи / И. В. Маланичев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2008. – Т. 1, № 7. – С. 169–171.

16. Анисимов, А. В. Пути повышения эффективности процесса переработки зерна на малых предприятиях / А. В. Анисимов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. – 2012. – № 8. – С. 38–42. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10035-005-0211-4 (дата обращения: 22.10.2020). – Рез. англ.

17. Effects of End Wall Friction in Rotating Cylinder Granular Flow Experiments / J. E. Maneval, K. M. Hill, B. E. Smith [et al.]. – DOI 10.1007/s10035-005-0211-4 // Granular Matter. – 2005. – Vol. 7, Issue 4. – Pp. 199–202. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10035-005-0211-4 (дата обращения: 22.10.2020).

18. Lu, G. The Parameters Governing the Coefficient of Dispersion of Cubes in Rotating Cylinders / G. Lu, J. R. Third, C. R. Müller. – DOI 10.1007/s10035-016-0693-2 // Journal of Granular Matter. – 2017. – Vol. 19, Issue 12. – Pp. 1–6. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10035-016-0693-2 (дата обращения: 22.10.2020).

19. Radial Mixing and Segregation of Granular Bed Bi-Dispersed Both in Particle Size and Density within Horizontal Rotating Drum / H. Chen, X. Zhao, Y. Xiao [et al.]. – DOI 10.1016/S1003-6326(16)64110-9 // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. – 2016. – Vol. 26, Issue 2. – Pp. 527–535. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1003632616641109?via%3Dihub (дата обращения: 22.10.2020).

20. Forced Axial Segregation in Axially Inhomogeneous Rotating Systems / S. González, C. R. K. Windows-Yule, S. Luding [et al.]. – DOI 10.1103/PhysRevE.92.022202 // Physical Review E. – 2015. – Vol. 92, Issue 2. – URL: https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.92.022202 (дата обращения: 22.10.2020).

21. Патент № 147608 Российская Федерация, МПК B02B 3/02. Горизонтальная шелушильно-сушильная машина : № 2014123561/13 : заявл. 09.06.2014 : опубл. 10.11.2014 / Анисимов А. В., Анисимова М. С. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ. – 7 с.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.