Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Совершенствование сепаратора молока с обоснованием и разработкой безредукторного привода

Диссертация: Совершенствование сепаратора молока с обоснованием и разработкой безредукторного привода
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработана новая конструкция гидроприводного сепаратора, включающего барабан, установленный на неподвижной полой оси, разделенной внутри перегородкой на верхнюю и нижнюю части с отверстиями. Нижняя часть оси служит для подвода молока в барабан с радиальными трубками в его основании, выведенными наружу под прямым углом. На их концах смонтированы сопла, благодаря которым при подаче молока под… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
    • 1. 1. Характеристика современного уровня развития молочных перерабатывающих производств
  • Т 1.2 Особенности и требования к работе сепараторов-разделителей
    • 1. 3. Краткая характеристика и особенности продукта разделения
    • 1. 4. Характеристики технологий и технических средств, используемых для разделения молока
    • 1. 5. Достоинства и недостатки современных средств разделения
    • 1. 6. Цель и задачи исследования
  • Глава 2. Теоретическое обоснование процесса разделения и очистки молока и конструктивно-технологических параметров рабочих органов сепаратора-разделителя-очистителя
    • 2. 1. Теоретическое исследование процесса сепарирования и обоснование его основных параметров
    • 2. 2. Определение диаметра отверстий сопла в целях создания вращающего момента
    • 2. 3. Условие предупреждения критических резонансных частот
    • 2. 4. Анализ вращения тела с постоянно изменяющейся массой молока
    • 2. 5. Анализ вращения тела с постоянно разделяемой массой.,
    • 2. 6. Условие невозможности встречи струи с сопловым выступом
    • 2. 7. Влияние угловой скорости барабана на расход через сопла
  • Глава 3. Исследование процесса разделения молока
    • 3. 1. Планирование эксперимента
    • 3. 2. Общая методика экспериментальных исследований реактивного гидропривода
    • 3. 3. Описание и принцип действия лабораторной установки
    • 3. 4. Методика и техника эксперимента
      • 3. 4. 1. Запись частоты вращения барабана
      • 3. 4. 2. Технология приготовления рабочей жидкости
      • 3. 4. 3. Определение эффективности разделения
  • Глава 4. Экспериментальная оценка воздействия выбранных факторов на выходные параметры технологического процесса
    • 4. 1. Влияние факторов на производительность сепаратора при разделении рабочей жидкости на составляющие
    • 4. 2. Дейс твие факторов иа частоту вращения барабана сепаратора
    • 4. 3. Влияние факторов иа разделяемость суспензии
    • 4. 4. Влияние факторов на время разгона, необходимое для достижения рабочей частоты вращения
  • Глава 5. Экономическая эффективность разработки

Совершенствование сепаратора молока с обоснованием и разработкой безредукторного привода (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Натуральное молоко в России используется следующим образом: на производство цельномолочной продукции направляется около 42% заготовляемого молока, около 46% масла, 7 -8% сыра, 5% молочных консервов /55/. По неофициальным данным около 20% молока «теряется» на стадии производства и переработки — крайне низка глубина переработки молока, практически не используются так называемые «вторичные ресурсы» (сыворотка, обезжиренное молоко, пахта).

Северо — Западный регион характеризуется наиболее интенсивным развитием молочного скотоводства с ярко выраженной специализацией производства цельномолочной продукции. Молочному направлению скотоводства соответствует структура стада с удельным весом коров 60% и выше. Ремонтный сверхремонтный молодняк выращивается в специализированных фермах и хозяйствах. Для региона характерна высокая распаханность земель и ограничение площади природных кормовых угодий.

Основными производителями молока и мяса КРС являются фермы общественного сектора, где производится 52−53% молока, а также личные подсобные хозяйства (ЛПХ).

При этом удельный вес ЛПХ в производстве молока в 1996 г. составил 45%/55/.

Первая группа товаропроизводителей относится к числу крупных сельхозпредприятий. Их количество составляет 30, 6 тыс. предприятий (колхозы, совхозы, акционерные общества, агрофирмы и т. д.), которые поставляют 90% товарной продукции.

Вторая группа товаропроизводителей — около 13 млн. личных подсобных хозяйств жителей сел и небольших городов. Продукция ЛПХ в основном используется для собственного потребления и только некоторая часть ее является товарной.

Третья группа товаропроизводителей — 269 тыс. крестьянских (фермерских) хозяйств. В среднем на одно фермерское хозяйство приходится 42 га всей земли.

Первая группа товаропроизводителей (сельхозпредприятия) имеет 36, 2 млн. голов крупного рогатого скота, в том числе 12,8 млн. коров. Средний удой на фуражную корову составляет 2250 кг, валовое производство молока — 29,9 млн. т.

В личных подсобных и крестьянских хозяйствах содержится 12,7 млн. голов крупного рогатого скота, в том числе 7 млн. коров. Они производят 35,7% молока.

Первая группа товаропроизводителей практически обеспечена капитальными животноводческими помещениями. Уровень комплексной механизации зависит от размера ферм. На фермах с поголовьем до 100 коров производственные процессы механизированы на 17,5%, от 101 — 200 коров — на 36,7%, от 201 до 400 коров — на 41,5%. Практически полностью механизировано доение коров и поение скота. Уровень механизации раздачи кормов и уборки навоза — на 64 и 88% /55/.

Животноводческие фермы личных подсобных хозяйств (вторая группа товаропроизводителей) характеризуется малыми размерами, имеют до пяти собственных коров и приплод, а также другие виды животных. Производственные процессы на фермах выполняются вручную.

Самой сложной и трудноразрешимой проблемой в крестьянских хозяйствах является обеспечение сельскохозяйственной техникой, машинами и оборудованием. Промышленность практически еще не освоила выпуск специализированной техники для животноводства фермерских хозяйств. Поэтому уровень механизации в этих хозяйствах очень низок.

Современное неудовлетворительное состояние оснащения ферм, необходимость повышения конкурентоспособности отечественной продукции требуют разработки более совершенных средств механизации. Создание и внедрение новых технологий и технических средств, пригодных как для вновь строящихся ферм и комплексов, так и для существующих помещений коллективных и фермерских хозяйств.

Такие технологии должны базироваться на самых современных достижениях инженерной, зоотехнической и биологической науки, что позволяет повышать производительность и облегчать труд обслуживающего персонала.

Поэтому целью диссертационной работы является совершенствование сепаратора молока с обоснованием и разработкой безредукторного привода.

По результатам исследования на защиту выносятся следующие положения: теоретические предпосылки по обоснованию технологических, конструктивных и режимных параметров сепаратора-разделителя (очистителя) — математические модели рабочего процесса и рациональных параметров сепараторапрактические результаты выполненных исследований и их энергетическая и экономическая эффективностьконструкция сепаратора для разделения молока на фракции для J UIX, фермерских хозяйств и малых ферм.

Основные выводы.

1. Результаты патентного поиска и литературного обзора показали, что применяемые в настоящее время для разделения и очистки молока сепараторы обладают высокой энергои металлоемкостью и по ряду конструктивных параметров не соответствуют условиям эксплуатации, характерным для фермерских хозяйств, в особенности при содержании молочного поголовья на пастбищах.

2. Разработана новая конструкция гидроприводного сепаратора, включающего барабан, установленный на неподвижной полой оси, разделенной внутри перегородкой на верхнюю и нижнюю части с отверстиями. Нижняя часть оси служит для подвода молока в барабан с радиальными трубками в его основании, выведенными наружу под прямым углом. На их концах смонтированы сопла, благодаря которым при подаче молока под давлением в полость барабана создается реактивная тяга для его вращения. Верхняя часть служит для вывода сливок (патент № 2 201 806).

3. В результате теоретических исследований установлена производительность сепаратора (2.90) зависящая, в том числе от таких конструктивных параметров, как количество и диаметр сопел.

4. Из анализа полученной зависимости (2.90) производительности гидроприводного сепаратора от конструктивных параметров, следует, что рост производительности, может быть достигнут за счет изменения диаметра сопла с 1,0 мм до 2,0 мм и при количестве сопел с 4 до 2.

5. На основании результатов экспериментальных исследований выявлено, что процесс сепарирования наиболее эффективен при следующих оптимальных сочетаниях конструктивных параметров: диаметр сопла d=l, 5 мм, количество сопел т=2. Давление в системе 0,11 МПа, при этом обеспечивается время разгона 2,0. .2,5 мин.

6. Разработана номограмма для установления рабочих параметров, обеспечивающих эффективную работу сепаратора в различных технологических режимах его использования и при различных исходных параметрах.

7. Разработаны поточно-технологические линии для трех технологических режимов: первичной обработки молока (работа сепаратора в режиме очистки) — первичной обработки молока в случае эпизоотии (работа сепаратора в режиме очистки) — первичной переработки молока (работа сепаратора в режиме очистки и сливкоотделения).

8. Сравнительные испытания показали, что применение гидроприводного сепаратора обеспечивает снижение приведенных затрат до 19% при годовом экономическом эффекте в размере 11 000 рублей — его использовании в линиях первичной обработки и 46 500 рублей — при его использовании в линиях первичной переработки молока. Суммарные затраты мощности в установившемся режиме при сравнении с существующим сепаратором аналогичной производительности снижаются на 8. 10%. Металлоемкость снижена на 30. .35%.

9. Испытания осуществлены в производственных условиях в 2004;2005 г. г. в перерабатывающем мини-предприятии молочного комплекса ЗАО «Великолукское» Великолукского района Псковской области.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Авторское свидетельство № 591 229 (СССР). Центрифуга для разделения полидисперсных жидкостных систем./ Б. X. Гайтов, В. В. Магеровский, А. А. Яценко, С. Г. Горбунов. Б. И., 1978, № 5.
  2. Авторское свидетельство № 729 757 (СССР). Самотормозящийся асинхронный электродвигатель./ Б. X. Гайтов. Б. И. 1982, № 48.
  3. Авторское свидетельство № 567 500 (СССР). Бесприводный сепаратор./ Б. X. Гайтов, А. А. Яценко. Б. И., 1977, № 29.
  4. Авторское свидетельство № 721 124 (СССР). Центрифуга для разделения полидисперсных жидкостных систем./ Б. X. Гайтов. Б. И., 1980, № 10.
  5. Авторское свидетельство № 806 130 (СССР). Центрифуга для разделения полидисперсных жидкостных систем./ Б. X. Гайтов, С. Г. Горбунов, Ю. П. Андреев, А. В. Косолапов. Б. И., 1981, № 7.
  6. Авторское свидетельство № 640 339 (СССР). Способ изготовления магнитопровода самотормозящегося асинхронного электродвигателя./ Б. X. Гайтов.-Б. И., 1978, № 48.
  7. Авторское свидетельство № 636 033 (СССР). Сепаратор для разделения полидисперсных систем./ Б. X. Гайтов, С. Г. Горбунов, Ю. П., В. Р. Мелихов, Л. П. Исраилов, Ю. П. Андреев. Б. И., 1978, № 45.
  8. Авторское свидетельство № 642 004 (СССР). Способ уравновешивания барабана сепаратора при запуске и остановке./ В. В. Магеровский, Б. X. Гайтов, Г. Г. Ранев, А. А. Яценко. Б. И., 1979, № 2.
  9. Авторское свидетельство № 745 542 (СССР). Сепаратор для разделения полидисперсных систем./ Б. X. Гайтов, С. Г. Горбунов, Ю. П. Андреев. Б. И., 1980, № 25.
  10. Авторское свидетельство № 525 475 (СССР). Центрифуга для разделения полидисперсных жидкостных систем./ Б. X. Гайтов, В. В. Магеровский. Б. И., 1976, № 31.
  11. А.Г. Совершенствование первичной обработки молока. М.: Агропромиздат, 1990. — 60 с.
  12. Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В., Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. — 280 с.
  13. А. Д. Бизнес планирование в дипломных проектах по механизации производства и переработки продукции животноводства. — Уфа: БГАУ, 2002. — 105 с.
  14. Ю. Б. Центрифуги, их работа М.: Госмашлитиздат, 1934. — 158 с.
  15. Г. И. Жидкостные сепараторы. М.: Машгиз, 1957. — 243 с.
  16. Г. И. Молочные сепараторы, теория, расчет, конструкция и производство сельхозмашин. М.: Сельхозгиз, 1936. — 356 с.
  17. .М. Основы гидрофикации рабочих органов сельскохозяйственных машин. Баку: Элм, 1988. — 168 с.
  18. Н. В. Качество молока и молочных продуктов. М.: Колос, 1980.-90 с.
  19. И. И. Обобщающий доклад о выполненных работах по созданию оригинальных конструкций машин и изобретениях, внедренных в молочной промышленности, представленных на соискание ученой степени к. т. н. М.: Пищепромиздат, 1963. — 125 с.
  20. И.И. Сепараторы для молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1975. — 140 с.
  21. . И., Побединский В. М. Практикум по механизации животноводческих ферм. Л.: Колос, 1983. — 196 с.
  22. А. М., Обработка экспериментальных данных и моделирование динамических систем при проведении иследований по механизации сельскохозяйственного производства. Санкт-Петербург: ГНУ СЗНИИМЭСХ, 2002.-173 с.
  23. Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. -195 с.
  24. JI. Г. Гигиеническое и противоэпидемическое обеспечение производства молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1990.-117 с.
  25. Н. С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1968. 128 с.
  26. . X. Управляемые двигатели-машины. М.: Машиностроение, 1981.- 183 с.
  27. . X. исследование о обоснование рационального электропривода молочных центрифуг. Автореф.дисс.. канд. техн. наук. М., 1965. — 20 с.
  28. Гидроприводы сельскохозяйственных машин./ Под ред. И. А. Немировского. Киев.: Техника, 1979. — 140 с.
  29. П. Г. Детали машин. М.: Высшая школа, 1986. — 359 с.
  30. В. А., Сирая Т. Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатом издат, 1990. — С. 18−72.
  31. Д. Н. Оборудование молочных предприятий: монтаж, наладка и ремонт. Справочник. Ь.: Агропромиздат, 1990. — 352 с.
  32. М. А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1983. — 148 с.
  33. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. / Под ред. Т. М. Башта.
  34. А. В. Гидравлика и гидравлические машины для пластично-вязких мясных и молочных продуктов.
  35. Р.Г., Шилин В. А., Дружинина Е. С. Совершенствование методов сепарирования молока. //Сб. науч. тр./ По материалымеждународной научно-практической конференции посвященной 25-летию Смоленского сельхозинститута, 1999. С. 63−65.
  36. Р. Г., Шилин В. А., Сукиасян С. М., Дружинина Е. С. Экспериментальная установка гидроприводного молочного сепаратора. //Сб. науч. Тр./ Великие Луки, 2001. С. 291−294.
  37. Р. Г., Шилин В. А., Сукиасян С. М., Дружинина Е. С. К вопросу исследования сепаратора-сливкоотделителя с гидроприводом. //Сб. науч. тр./ Тезисы XXXIV межвузовской научно-практической конференции. Великие Луки, 2001.-С. 266−269.
  38. Р. Г., Шилин В. А., Дружинина Е. С. Сепараторы. Сельский механизатор, № 11, 2001. С. 33.
  39. Р. Г., Сукиасян С. М., Дружинина Е. С. Контроль технического состояния сепаратора. //Сб. науч. тр./ по материалам научно-практической конференции.- Великие Луки, 2003.
  40. Р. Г., Шилин В. А., Дружинина Е. С., Зайцев В. А. Центробежный сепаратор для фермерских хозяйств//Сб. науч. тр. / По материалам научно-практической конференции. Великие Луки, 2006. — Ч. 2. -С. 134−136.
  41. А.Ф., Куранов А. Г. Гидропривод машин для животноводства и кормопроизводства, М.: Колос, 1984. 223 е.: ил.
  42. . А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Колос, 1972. — 207 с.
  43. Е. С. Теоретическое обоснование процесса разделения молока в сепараторе с гидроприводом. //Сб. науч. тр./ Наука и передовой опыт -аграрному производству. Великие Луки, 2002. — Ч. 2. — С. 62−72.
  44. М. А. Принципиальные схемы и расчет объемных гидроприводов мобильных машин.
  45. А.П. и др. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов: По спец. «Механизация сельского хозяйства"/А.П. Исаев, Б. И. Сергеев, В. А. Дипур. -М.: Агропромиздат, 1990. 400 е.: ил.
  46. М. И. Механизация животноводческих ферм./ Методические указания. М.: ВСХИЗО, 1978. — с. 67−73.
  47. М. Н. Детали машин. М.: Высшая школа, 1991, — 383 с.
  48. Кук Г. А. Процессы и аппараты молочной промышленности. Том 1. М.: Пищепромиздат, 1955.
  49. Кук Г. А. Процессы и аппараты молочной промышленности. Том 2. М.: Пищепромиздат, 1960. — 286 с.
  50. Ю. И. Высокоскоростные машины в сельском хозяйстве. Теория, расчет, конструкция. Краснодар, 1970. 260 с.
  51. С.М. Новые технологии в производстве молдочных продуктов/ С. М. Кунижев, В. А. Шувалев. М.: Дели принт, 2004. — 202 е.: ил.
  52. В. В., Богомягких В. А, Трифонова М. Ф. Основы научных исследований и патентоведения. М.: Колос, 1993. — 144 с.
  53. Г. В., Васильев Б. В. Процессы и аппараты пищевой технологии. -М.: Колос, 2000. 551 с.
  54. JI. П., Морозов Н. М., Цой Л. М. Обоснование системы технологий и машин для животноводства. М.: ИК «Родник», ж-л «Аграрная наука», 1999. 228 с.
  55. Г. Н. Технология молока и оборудование предприятий молочной промышленности. М.: Агропромиздат, 1986. — 350 с. ил.
  56. А. А., Ляшенко В. В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. / Под ред. В. М. Баутина. М.: Колос, 2001.-400 с.
  57. А. А. Курс теоретической механики. М.: Просвещение, 1966. — 395 с.
  58. Н. Н. Сепарирование молока. М.: Пищепромиздат, — 1960. — 255 с.
  59. Н. Н. Сепарирование в молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1971. — 399с.
  60. П. Н. Молокоочистители. М.: Машгтз, 1963. 69 с.
  61. Н. А. Теория и расчет молочных сепараторов. М.: Пищепромиздат, 1950. — 131 с.
  62. Ловкие 3. В. Гидроприводы сельскохозяйственной техники: конструкция и расчет.
  63. В. А. Ветеринарно-санитарная экспертиза с основами технологии и стандартизации продуктов животноводства. М.: ВО Агропромиздат, 1991. — 464с.
  64. Методы контроля заготовляемого молока.// Молочная промышленность. № 2. -2005. с. 21.
  65. А. М. Исследование динамики центрифуг с приводом барабана от ЭД повышенной частоты через гидромуфту: Автореф.дисс.. канд. техн. наук. Орджоникидзе, 1971. — 34 с.
  66. С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. -М.: Колос, 1978.-557 с.
  67. С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. — 168 с.
  68. С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. -Л.: Колос, 1978.-560 с. 74.. Машины и оборудование для цехов и предприятий малой мощности по переработке сельскохозяйственного сырья. Каталог. М.: Информагротех, 1992. Ч. I.e.
  69. Машины и оборудование для цехов и предприятий малой мощности по переработке сельскохозяйственного сырья: Каталог. Ч. 1, — М.: Информагротех, 1992. 257 с.
  70. Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК: Каталог. Т.1., Ч. 3 «Молочная промышленность». -М.: АгроНИИТЭИИТО, 1990. 258 с.
  71. Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК: Каталог дополнение. 4.1. — М.: Информагротех, 1995. — 97 с.
  72. В. А. Машины и оборудование для цехов и предприятий малой мощности по переработке сельскохозяйственного сырья. Самара, 2002. -190 с.
  73. Методические рекомендации по определению технико-экономического уровня машин для животноводства. УкрНИИМЭСХ. Киев, 1983. 81 с.
  74. П. М. Программа и методика проведения исследований по разработке систем машин для комплексной механизации животноводства и птицеводства на период 2000 года. М.: ВИЭСХ, 1981.-81 с.
  75. Показатели производства молочных продуктов. // Молочная промышленность. № 12. 2005. — с.6.
  76. Проблемы в энергетики в сельском хозяйстве// Техника и оборудование для села№ 2,-2001.-с. 16−17.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?