Разработка и исследование конусного виброизмельчителя для селективной дезинтеграции растительного сырья
Диссертация
Проведены исследования прочностных свойств материалов растительного происхождения: установлены особенности изменения пределов прочности и модулей упругости от скорости приложения нагрузки при сжатии и сдвиге для семян облепихи, семян кедра сибирского и сухих плодов шиповникаопределена работа разрушения для семян кедра сибирского и сухих плодов шиповника. Установлена работа разрушения стеснённым… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ теоретических подходов к описанию процесса разрушения твёрдых тел
- 1. 1. Основные способы разрушения твёрдых тел, преимущества виброизмельчения
- 1. 2. Теоретические подходы к описанию процесса измельчения
- 1. 2. 1. Энергетический подход
- 1. 2. 2. Кинетический подход
- 1. 2. 3. Матричный подход
- 1. 2. 4. Селективная и распределительная функции процесса измельчения
- 1. 2. 5. Физическое представление о разрушении единичных твёрдых тел
- 1. 2. 6. Макроуровневый подход к описанию процесса селективного разрушения бикомпонентных частиц сыпучего материала
- 1. 3. Оборудование для вибродезинтеграции
- 1. 4. Принцип селективности разрушения полиморфных тел
- 1. 5. Цель и задачи исследований
- 2. Математическое моделирование процесса разрушения бикомпонентных тел в вибрационном измельчителе
- 2. 1. Конусный инерционный виброизмельчитель с механизмом самосинхронизации дебаланса
- 2. 2. Динамическая модель конусного инерционного виброизмельчителя
- 2. 3. Моделирование процесса разрушения тел в рабочей зоне виброизмельчителя
- 2. 3. 1. Модели бикомпонентных тел
- 2. 3. 2. Моделирование разрушения единичного тела
- 2. 3. 3. Модель разрушения слоя бикомпонентных частиц
- 2. 4. Аналитическое определение селективной функции измельчения
- 2. 5. Теоретическая производительность конусного виброизмельчителя
- Выводы по главе 2
- 3. Экспериментальные исследования прочностных свойств сырья
- 3. 1. Характеристика объектов измельчения
- 3. 2. Подготовка сырья к экспериментальным исследованиям
- 3. 3. Методики и приборное обеспечение исследований прочностных свойств материалов
- 3. 4. Обработка и анализ экспериментальных данных
- 3. 4. 1. Определение предельных напряжений разрушения и модулей упругости материалов при квазистатической нагрузке
- 3. 4. 2. Определение работы разрушения твёрдых тел стеснённым ударом
- 3. 4. 3. Определение предельного напряжения разрушения при свободном ударе
- 4. 1. Программа экспериментальных исследований
- 4. 2. Устройство и принцип действия экспериментальной установки
- 4. 3. Определение параметров процесса селективного измельчения
- 4. 4. Критерии качества процесса селективного измельчения
- 4. 5. Исследование влияния рабочих параметров установки на эффективность процесса измельчения семян облепихи
- 4. 6. Исследование влияния рабочих параметров установки на эффективность процесса измельчения семян кедра сибирского
- 4. 7. Исследование влияния рабочих параметров установки на эффективность процесса измельчения сухих плодов шиповника
- 4. 8. Промышленное внедрение результатов работы
Список литературы
- Завражнов, А. И. Механизация приготовления и хранения кормов Текст. /
- A. И. Завражнов, Д. И. Николаев. М.: Агропромиздат, 1990. — 336 с.
- Мельников, С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм Текст. / С. В. Мельников JI.: Колос, Ленинградское отделение, 1978. -560 с.
- Кавецкий, Г. Д. Процессы и аппараты пищевой технологии Текст. / Г. Д. Кавецкий, В. П. Касьянов. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 2008. -591 с.
- Сиденко, П. М. Измельчение в химической промышленности Текст. / П. М. Сиденко. -М.: Химия, 1977. 368 с.
- Вайсберг, JI. А. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения Текст. / JL А. Вайсберг, JI. П. Зарогатский,
- B. Я. Туркин. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. — 306 с.
- Вибрационная дезинтеграция твердых материалов Текст. / В. И. Ревнивцев, Г. А. Денисов, JI. П. Зарогатский, А. Д. Шулояков. М.: Недра, 1992. — 430 с.
- Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок Текст. / В. А. Арсентьев, JI. А. Вайсберг, Л. П. Зарогатский [и др.]. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. — 112 с.
- Селективное разрушение минералов Текст. / В. И. Ревнивцев, Г. В. Гапонов, Л. П. Зарогатский, В. Я. Туркин — под ред. В. И. Ревнивцева. М.: Недра, 1998.-286 с.
- Вайсберг, Л. А. Вибрационная дезинтеграция как основа энергосберегающих технологий при переработке полезных ископаемых Текст. / Л. А. Вайсберг, Л. П. Зарогатский, А. Н. Сафронов // Обогащение руд. 2001. — № 1. — С. 5 — 9.
- Вайсберг, Л. А. Вибрационная дезинтеграция — универсальная технология для переработки материалов / Л. А. Вайсберг, Л. П. Зарогатский // Строительные материалы. 2002. — № 9. — С. 41 — 43.
- Вайсберг, Л. А. Дезинтеграция кимберлитовых руд, обеспечивающая сохранность кристаллов алмазов Текст. / Л. А. Вайсберг, Л. П. Зарогатский, А. Н. Сафронов // Обогащение руд. 2003. — № 3. — С.16 — 20.
- Андреев, Е. Е. Исследование процесса измельчения на математических моделях Текст. / Е. Е. Андреев, Н. В. Николаева // Обогащение руд. 2007. -№ 2.-С. 3−5.
- Сариев, А. А. Математическое моделирование измельчения материалов при технологических пересылках Текст. / А. А. Сариев // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2003. — Т. 46. — Вып. 1. — С. 159−161.
- М.Шинкоренко, С. Ф. Развитие методологии моделирования процессов измельчения Текст. / С. Ф. Шинкоренко // Обогащение руд. 2004. — № 1. — С. 15−20.
- Мизонов, В. Е. Аэродинамическая классификация порошков Текст. / В. Е. Мизонов, С. Г. Ушаков. М.: Химия, 1989 — 160 с.
- Rittinger, P. V. Lenbruch fur Aufbereitungskunde / P. V. Rittinger. Berlin, 1867.- 138 p.
- Кирпичёв, В. А. О подобии при упругих явлениях Текст. / В. А. Кирпичёв // Журнал русского физико-химического общества. 1874. — Т. VI. — Отд. I. -Вып. IX.-С. 152- 155.
- Kick, F. Das Gesetz der proportional en Widerstande und seine Anwendung / F. Kick. Leipzig, 1885. — 94 p.
- Левенсон, Л. Б. Дробильно-сортировочные машины и установки для переработки каменных материалов Текст. / Л. Б. Левенсон, П. М. Цигельный. М.: Госстройиздат, 1952. — 428 с.
- Griffits, A. A. The phenomena of Rupture und Plou in Solids / A. A. Griffits // Philos. Trans. Roy. Soc. London. Ser A. 1921. — V. 221. — P. 163 — 198.
- Бонд, Ф. С. Законы дробления Текст. / Ф. С. Бонд // Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966. — С. 195 — 208.
- Дмитриев, С. В. О взаимосвязи энергетических законов дробления Кика-Кирпичёва и Риттингера и индексом работы Бонда Текст. / С. В. Дмитриев, О. Н. Тихонов // Обогащение руд. 2004. — № 2. — С. 9 — 10.
- Линч, А. Дж. Циклы дробления и измельчения. Моделирование оптимизация, проектирование и управление Текст. / А. Дж Линч. М.: Недра, 1981. -343 с.
- Гийо, Роже Проблема измельчения материалов и её развитие Текст. / Роже Гийо. М.: Стройиздат, 1964. — 225 с.
- Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия Текст.: избранные труды / П. А. Ребиндер. М.: Наука, 1978. -368 с.
- Ракишев, Б. Р. Математическая модель энергоёмкости разрушения горных пород Текст. / Б. Р. Ракишев, М. С. Кушпанов // Изв. вузов. Горный журнал.- 1990. -№ 12.-С. 50−53.
- Родин, Р. А. О гипотезах дробления Текст. / Р. А. Родин // Изв. вузов. Горный журнал. 1989. — № 4. — С. 71 — 78.
- Родин, Р. А. Об определении работы дробления Текст. / Р. А. Родин // Изв. вузов. Горный журнал. 1992. — № 3. — С. 103 — 110.
- Родин, Р. А. Физическая сущность процесса разрушения хрупких горных пород Текст. / Р. А. Родин // Изв. вузов. Горный журнал. 1991. — № 11. -С. 12−20.
- Непомнящий, Е. А. Кинетика некоторых процессов переработки дисперсных материалов Текст. / Е. А. Непомнящий // Теоретические основы химической технологии. 1973. — Т. 7. -№ 5. — С. 754−763.
- Непомнящий, Е. А. Кинетика измельчения Текст. / Е. А. Непомнящий // Теоретические основы химической технологии. 1977. — Т. 11. — № 3. — С. 477−480.
- Непомнящий, Е. А. Закономерности тонкодисперсного измельчения, сопровождаемого агрегированием частиц Текст. / Е. А. Непомнящий // Теоретические основы химической технологии. — 1978. — Т. 12. — № 4. — С. 576 — 580.
- Коузов, П. А. Основы анализа дисперсионного состава промышленных пы-лей и измельчённых материалов Текст. / П. А. Коузов. — 2-е изд., испр. — JI.: Химия, 1974.-280 с.
- Бобков, А. И. Описание кинетики измельчения двухпараметрическими зависимостями Текст. / А. И. Бобков, В. Н. Блиничев // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1988. — Т. 31. — Вып. 10. — С. 113 — 116.
- Ромадин, В. П. Пылеприготовление Текст. / В. П. Ромадин. — М. — JI.: Гос-энергоиздат, 1953. 519 с.
- Broadbent, S. R. Coal breakage processes. Part I, II / S. R. Broadbent, T. G. Callcot//Institute of Fuel. 1956. -№ 29. — P. 191.
- Смирнов, H. M. Расчёт гранулометрического состава продуктов помола в одноступенчатой мельнице ударно-отражательного действия Текст. / Н. М. Смирнов, В. Н. Блиничев., В. В. Стрельцов. Иваново, 1976. — 10 с. -Деп в ВИНИТИ 10.11.76, № 3942 — 76.
- Об одном подходе к описанию кинетики измельчения Текст. / В. Е. Мизонов, А. Бернье, С. В. Абрамов, Е. В. Барочкин // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1999. — Т. 42. — Вып. 4. — С. 124 — 126.
- Bernotat, S. Size Reduction / S. Bernotat, К. Schonert // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. VCH, Weinheim, 1988. — P. 228 — 230.
- Mizonov, V. Simulation of Grinding: New Approaches / V. Mizonov, V. Zhukov, S. Bernotats. Ivanovo: ISPEU Press, 1977. — 108 p.
- Влияние распределения энергии по фракциям сырья на гранулометрический состав измельчённого материала Текст. / В. Е. Мизонов, Д. Е. Лебедев,
- С. Ф. Смирнов, В. П. Жуков // Изв. вузов. Химия и химическая технология. -1999. Т. 42. — Вып. 1. — С. 123 — 124.
- Идентификация процессов периодического измельчения Текст. / С. В. Абрамов, В. Е. Мизонов, В. П. Жуков, В. А Огурцов // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1999. — Т. 42.-Вып. 1. — С. 124- 125.
- Гарднер, Р. П. Исследование измельчения в мельнице периодического действия Текст. / Р. П. Гарднер, JI. Г. Аустин // Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966. — С. 219 — 248.
- Epstein, В. The mathematical description of central breakage mechanisms leading to logarifmiko-normal distribution / B. Epstein // Journal of the Franklin Institute. 1947.-№ 224.-V. 12.-P. 471 -477.
- Sedlatschek, K. Contribution to the theory of ball milling / K. Sedlatschek, L. Von Bass // Powder Metall. Bull. 1953. — P. 148 — 153.
- Язев, В. А. Аналитическое решение основного уравнения кинетики измельчения Текст. / В. А. Язев, Е. М. Соловьёв, Б. И. Басаргин // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1992. — Т. 35. — Вып. 11−12.-С. 102- 105.
- Кафаров, В. В. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов Текст. / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов, С. Ю. Арутюнов. М.: Наука, 1985. — 440 с.
- Жуков, В. П. Аналитическое решение обобщенного уравнения кинетики измельчения Текст. / В. П. Жуков, А. Р. Горнушкин, В. Е. Мизонов // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1989. — Т. 32. — Вып. 6. — С. 115 -117.
- Моделирование кинетики измельчения волокон при переработке резиново-локнистых композиций на валковом оборудовании Текст. / М. Е. Соловьёв, Т. Н. Несиловская, Б. В. Котусенко [и др.] // Каучук и резина. — 2004. № 4. -С. 19−22.
- Учёт нелинейных эффектов при расчёте сложных технологических систем измельчения Текст. / А. Н. Беляков, В. П. Жуков, X. Отвиновски, Е. В. Барочкин // Изв. вузов. Химия и химическая технология. — 2001. — Т. 44.-Вып. 2.-С. 123 125.
- Ионов, В. М. Динамика разрушения деформируемого тела Текст. / В. М. Ионов, В. В. Селиванов. М.: Машиностроение, 1987. — 272 с.
- Екобори, Т. Физика и механика разрушения и прочности твёрдых тел Текст. / Т. Екобори — пер. с англ. К. С. Чернявского- под. ред. В. С. Иванова. — М.: Металлургия, 1971. 264 с.
- Партон, В. 3. Механика разрушения: от теории к практике Текст. / В. 3. Партон. 2-е изд. — М.: URSS: ЛКИ, 2007. — 238 с.
- Тушинский, Jl. И. Структурная теория конструктивной прочности материалов Текст.: монография / Л. И. Тушинский. Новосибирск: НТГУ, 2004. -400 с.
- Куликов, Д. В. Физическая природа разрушения Текст. / Д. В. Куликов. -Уфа: УГНТУ, 1999. 355 с.
- Карзов, Г. П. Физико-механическое моделирование процессов разрушения Текст. / Г. П. Карзов, Б. 3. Марголин, В. А. Швецова. — СПб.: Политехника, 1993.-391 с.
- Финикель, В. М. Физика разрушения Текст. / В. М. Финикель. М.: Металлургия, 1970. — 376 с.
- Черепанов, Г. П. Механика разрушения композиционных материалов Текст. / Г. П. Черепанов. М.: Наука, 1983. — 296 с.
- Ревнивцев, В. И. О рациональной организации процесса раскрытия минералов в соответствии с современными представлениями физики твёрдого тела Текст. / В. И. Ревнивцев // Труды ин-та Механобр. Л., 1975. — С. 153 — 169.
- Попов, А. М. Двухуровневая концепция процесса селективного разрушения растительного сырья Текст. / А. М. Попов, В. А. Павский, С. Д. Руднев // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2006. — № 2. — С. 21 -24.
- Дынкин, Е. Б. Управляемые марковские процессы Текст. / Е. Б. Дынкин, А. А. Юшкевич. М.: Наука, 1975. — 339 с.
- Баруча-Рид, А. Т. Элементы теории марковских процессов и их приложение Текст. / А. Т. Баруча-Рид — пер. с англ. В. В. Калашникова, Ю. В. Крутковского, М. С. Эпельмана — под. ред. А. Н. Ширяева. М.: Наука, 1969.-512 с.
- Тихонов, В. И. Марковские процессы Текст. / В. И. Тихонов, М. А. Миронов. -М.: Советское радио, 1977. —488 с.
- Блиничев, В. Н. О статистическом методе исследования процесса измельчения сыпучих материалов Текст. / В. Н. Блиничев, В. А. Падохин // Журнал всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. — 1988. Т. 32. -№ 4.-С. 437−441.
- Вероятностная модель истирания порошка в кипящем слое Текст. / А. В. Огурцов, В. П. Жуков, JI. Н. Овчинников, D. Zbronski // Изв. вузов. Химия и химическая технология. — 2003. — Т. 46. Вып. 2. — С. 108 — 111.
- Моделирование истирания частиц в кипящем слое на основе теории цепей Маркова Текст. / А. В. Огурцов, В. П. Жуков, В. Е. Мизонов, JL Н. Овчинников // Изв. вузов. Химия и химическая технология. — 2003. — Т. 46.-Вып. 7.-С. 64−66.
- Применение двухмерной цепи Маркова для численного решения уравнения Фоккера Планка Текст. / В. Е. Мизонов, Д. А. Пономарёв, Н. Berthiaux [и др.] // Изв. вузов. Химия и химическая технология. — 2004. — Т. 47. — Вып. 4. -С. 140- 142.
- Варсанофьев, В. Д. Вибрационная техника в химической промышленности Текст. / В. Д. Варсанофьев, Э. Э. Кольман — Иванов. — М.: Химия, 1985. — 240 с.
- Гончаревич, И. Ф. Вибрационная техника в пищевой промышленности Текст. / И. Ф. Гончаревич, Н. Б. Урьев, М. А. Талейсник — под. ред. Н. Б. Урьева. М.: Пищевая промышленность, 1977. — 280 с.
- Гончаревич, И. Ф. Теория вибрационной техники и технологии Текст. / И. Ф. Гончаревич, К. В. Фролов.-М.: Наука, 1981.-320 с.
- Гончаревич, И. Ф. Вибротехника в горном производстве Текст. / И. Ф. Гончаревич. М.: Недра, 1992.-319 с.
- Ревнивцев В. И. О механизме селективной дезинтеграции в слое материала Текст. / В. И. Ревнивцев, Г. В. Гапонов, И. В. Роженцов // Обогащение руд. 1989. -№ 3. — С. 9 — 12.
- Лагунова, Ю. А. Обоснование и выбор параметров дробильно-измельчительного агрегата для разрушения горных пород в «слое» Текст.: автореф. дис.. д-ра техн. наук: 05.05.06 / Лагунова Юлия Андреевна // Ур. гос. гор. ун-т. Екатеринбург, 2006. — 31 с.
- Вайсберг, Л. А. Новое оборудование для дробления и измельчения материалов Текст. / Л. А. Вайсберг, Л. П. Зарогатский // Горный журнал. 2000. -№ 3. — С. 49−52.
- Черкасский, В. А. Опыт производства высококачественного щебня с помощью дробилок вибрационного типа Текст. / В. А. Черкасский, А. Д. Шулояков // Строительные материалы. 2001. — № 5. — С. 43 — 44.
- Блехман, И. И. Синхронизация динамических систем Текст. / И. И. Блехман. -М.: Наука, 1971.-894 с.
- Блехман, И. И. Использование самосинхронизирующихся вибровозбудителей в горных вибрационных машинах Текст. / И. И. Блехман, Л. А. Вайсберг // Горный журнал. 2000. — № 11 — 12. — С. 81 — 82.
- Блехман, И. И. Явление самосинхронизации неуравновешенных роторов и его использование при создании грохотов и других вибрационных машин Текст. / И. И. Блехман, Л. А. Вайсберг // Обогащение руд. 2001. — № 1- С. 20−26.
- Демченко, С. Е. Совершенствование процесса измельчения в конусной инерционной дробилке Текст.: автореф. дис.. канд. техн. наук: 05.02.13 / Демченко Сергей Евгеньевич // Белгород, гос. технол. ун-т им. В. Г. Шухова. — Белгород, 2007. 21 с.
- Попов, А. М. О селективном измельчении, селективности измельчения и селективной функции Текст. / А. М. Попов, С. Д. Руднев, О. Е. Рыбина // Изв. вузов. Пищевая технология. 2006. — № 5. — С. 42 — 44.
- Руднев, С. Д. О селективности разрушения материалов Текст. / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Научное обозрение. Москва, 2006. — № 1. -С. 70−73.
- Клыков, Ю. Г. Селективное измельчение минерального сырья Текст. / Ю. Г. Клыков. Владикавказ: Терек, 1997. — 156 с.
- Хопунов, Э. А. Селективное разрушение в процессах переработки техногенного сырья Текст. / Э. А. Хопунов. А. В. Малыгин // Изв. вузов. Горный журнал. 2001. — № 4 — 5. — С. 196−203.
- Руднев, С. Д. Моделирование процесса селективного разрушения двух-компонентных тел в конусном виброизмельчителе Текст. / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников // Вестник молодых учёных. СПб., 2004. — № 8 (2). — С. 33 -37.
- Павский, В. А. О трансформации распределительной функции при селективном разрушении растительного сырья Текст. / В. А. Павский,
- С. Д. Руднев, О. Е. Рыбина // Технология и техника пищевых производств: сб. науч. работ / Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-ти. — Кемерово, 2005. — С. 141 143.
- Екобори, Т. Научные основы прочности и разрушения материалов Текст. / Т. Екобори — пер. с япон. Ю. Е. Бусалова, А. Ю. Червякова — под. ред. Г. С. Писаренко. Киев: Наук, думка, 1978. — 352 с.
- О структуре селективной функции при различных законах измельчения Текст. / В. Е. Мизонов, С. И. Шувалов, В. П. Жуков, В. М. Аверков // Цветные металлы. 1983. — № 11. — С. 73 — 74.
- Блехман, И. И. Вибрационная механика Текст. / И. И. Блехман. М.: Физматлит, 1994. — 400 с.
- Габанова, Г. В. Разработка технологии получения биокомпозита на основе семян облепихи Текст.: автореф. дис.. канд. техн. наук: 05.18.07 / Габанова Галина Владимировна — Вост. Сиб. гос. технол. ун-т. — Улан-Удэ, 2004. — 20 с.
- Вайсберг, JI. А. Техника и технология переработки биоминерального сырья Текст. / JI. А. Вайсберг, И. Д. Устинов // Обогащение руд. 2004. — № 6. -С. 33 -35.
- Ефремов, А. А. Перспективы малотоннажной переработки кедровых орехов в продукты пищевого и технического назначения Текст. / А. А. Ефремов // Химия растительного сырья. 1998. — № 3. — С. 83 — 86.
- Мартинсон, Е. А. Технология комплексной переработки плодов шиповника Текст.: дис.. канд. техн. наук: 03.00.23 / Мартинсон Екатерина Александровна. Москва, 2005. — 138 с.
- Субботина, М. А. Биохимический состав и технологические свойства семян сосны сибирской Текст.: монография / М. А. Субботина. Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-ти. — Кемерово, 2005. — 140 с.
- Руднев, С. Д. Малогабаритная установка селективного виброизмельчения Текст. / С. Д. Руднев, Д. В. Клеников, Е. А. Шелеметева // Техника в сельском хозяйстве. Москва, 2009. — № 1. — С. 33 — 34.
- Грачёв, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов Текст. / Ю. П. Грачёв, Ю. М. Плаксин. М.: ДеЛи принт, 2005. — 296 с.