Bulletin Samara State Agricultural Academy Bulletin Samara State Agricultural Academy Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии 1997-3225 17452 10.12737/17452 ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ TECHNOLOGY, MEANS OF MECHANIZATION AND POWER EQUIPMENT IN AGRICULTURE ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ THE EFFECT OF MIXING DURATION AND THE PROPORTION OF SMALLER COMPONENT FOR THE PERFORMANCE OF THE PADDLE MIXER RUNNING WITH EXTRA BLADES ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СМЕШИВАНИЯ И ДОЛИ МЕНЬШЕГО КОМПОНЕНТА НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ МЕШАЛКИ ЛОПАСТНОГО СМЕСИТЕЛЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ЛОПАТКАМИ Фомина Мария Владимировна Fomina Mariya Vladimirovna konovalov-penza@rambler.ru

аспирант технических наук;

graduate student of technical sciences;

 Коновалов Владимир Викторович Konovalov Vladimir Viktorovich konovalov-penza@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Терюшков Вячеслав Петрович Teryushkov Vyacheslav Petrovich sha_penza@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук;

candidate of agricultural sciences;

 Чупшев Алексей Владимирович Chupshev Aleksey Vladimirovich sha_penza@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Пензенский государственный аграрный университет Penza State Agrarian University ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ Пенза Россия FSBEI HE Penza SAU Penza Russian Federation Пензенский государственный технологический университет Penza State Technological University 2 3 40 45 https://naukaru.ru/en/nauka/article/17452/view

Цель исследования – обоснование зоны работоспособности предложенного смесителя с вертикальным валом и лопастной мешалкой, на краях лопастей которой закреплены синусоидальные лопатки. Данные исследований свидетельствуют, что, в силу имеющейся кинетики смешивания, все смесители в начале периода смешивания су-щественно улучшают качество смеси, после чего наблюдается стабилизация качественных показателей, а в ряде случаев начинается и сегрегация смеси. Характер изменения равномерности смеси носит вид показательной функции от времени смешения. В связи с этим стоит задача выявления зоны работоспособности и возможности самого применения лопастного смесителя предлагаемой конструкции применительно приготовлению сухих кормовых смесей. Актуально изготовление концентратных смесей (комбикорма полнорационного, комбикормов-концентратов или кормо-лекарственных смесей) на основе покупного БВД и собственного фуража. Задачи исследований – установление функциональной зависимости между технологическими параметрами смесителя (доля контрольного компонента и длительность смешения) и показателями технологического процесса (неравномерность смеси и скорректированная энергоемкость смешения с учетом равномерности смеси); выявление рациональных значений технологических параметров смесителя, обеспечивающих требуемое качество смеси и минимальную энергоемкость смесеобразования. Дается описание и конструктивная схема смесителя сухих материалов периодического действия. Описаны методика и результаты экспериментальных исследований смесителя. Представлены выражения, описывающие: неравномерность смеси и энергоемкость перемешивания в зависимости от доли контрольного компонента и длительности смешения; потребную длительность смешения в зависимости от доли контрольного компонента. Построены двумерные сечения поверхностей отклика исследуемых показателей. На основе анализа приведенных графиков обоснована зона работоспособности смесителя: доля контрольного компонента не менее 3%; при доле контрольного компонента 5% длительность смешения – 300 с, при доле контрольного компонента 10% длительность смешения – 200 с.

The purpose of research is justification of area efficiency of the proposed mixer with vertical shaft and paddle stirrer, the edges of the blades which are fixed sinusoidal blades. Research has shown that, by virtue of the kinetics of mixing all the mixers in the early period mixing significantly improve the quality of the mixture, after which stabilization of the quality indicators, and in some cases starts and segregation of the mixture. The nature of the change of the uniformity of the mixture is kind of exponential time mixing. In this connection there is the task of identifying areas of efficiency and opportunities the application of paddle mixer proposed design for the preparation of dry feed mixtures. Important manufacturing concentrate mixtures (compaund feeds, feed concentrates or forage medicinal mixtures) based on the purchase of BVD and your own forage. Purpose: the establishment of functional dependence between the technological parameters of the mixer (the proportion of the control component and the duration of mixing) and process performance (uneven mix and adjusted intensity of mixing taking into account the uniformity of the mixture); identifying rational values of technological parameters of the mixer, providing the desired quality mix and minimum energy intensity of mixing. It is provided the description and structural diagram mixer dry material batch. The technique is described and results of experimental studies of the mixer. It is presented the expressions describing the unevenness of the mix and the energy intensity of stirring, depending on the proportion of the control component and the duration of mixing; the required duration of mixing depending on the proportion of the control component. It is built two-dimensional section of the surface response in the studied parameters. Based on the analysis of the given graphs justifies the area efficiency of the mixer: the proportion of the control component is not less than 3%; when the portion of the control component 5% duration of mixing – 300 s, when the portion of the control component 10% the duration of the mixing – 200 s.

 смешивание неравномерность смеситель лопастная энергоемкость длительность mixing unevenness mixer blade energy duration

Сыроватка, В. И. Ресурсосбережение при производстве комбикормов в хозяйствах // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 6. - С. 22-25. Syrovatka, V. I. Efficient use of resources in the production of mixed feed on farms // Machinery and equipment for the village. - 2011. - № 6. - P. 22-25. Чупшев, А. В. Оптимизация параметров смесителя по минимуму энергоемкости перемешивания / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, С. С. Петрова // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009. - № 3. - С. 72-76. Chupshev, A. V. Optimization of the mixer settings at a minimum energy intensity mixing / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, S. S. Petrova // Bulletin of the Samara State Agricultural Academy. - 2009. - № 3. - P. 72-76. Чупшев, А. В. К обоснованию параметров быстроходного смесителя / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, В. П. Терюшков, С. С. Петрова // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2008. - № 3. - С. 151-154. Chupshev, A. V. On the justification of the parameters of high-speed mixer / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov, S. S. Petrova // Bulletin of the Samara State Agricultural Academy. - 2008. - № 3. - P. 151-154. Бормотов, А. Н. Математическое моделирование структуры композитов в виде рациональных функций по краевым точкам области планирования / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин, С. В. Тюрденева // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - №12(16). - С. 272-280. Bormotov, A. N. Mathematical modeling by the boundary points of the planning area composite structure in the form of rational functions / A. N. Bormotov, I. A. Proshin, S. V. Tyurdeneva // XXI century: the results of past and present problems plus. - 2013. - № 12 (16). - P. 272-280. Бормотов, А. Н. Многокритериальный синтез сверхтяжелого композита / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2009. - № 4. - С. 29-36. Bormotov, A. N. Multicriteria synthesis of superheavy composite / A. N. Bormotov, I. A. Proshin // Herald Bryansk State Technical University. - 2009. - № 4. - P. 29-36. Бормотов, А. Н. Метод построения многофакторных нелинейных моделей на примере математического моделирования композитов специального назначения / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - № 12 (16). - С. 264-271. Bormotov, A. N. The method of constructing multivariate non-linear models by the example of mathematical modeling of composites for special purposes / A. N. Bormotov, I. A. Proshin // XXI century: the results of past and present problems plus. - 2013. - № 12 (16). - P. 264-271. Бормотов, А. Н. Многокритериальный синтез сверхтяжелого композита / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин, А. Ю. Кирсанов, Е. М. Бородин // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2010. - Т. 6, № 7. - С. 98-104. Bormotov, A. N. Multicriteria synthesis of superheavy composite / A. N. Bormotov, I. A. Proshin, A. Y. Kirsanov, E. M. Borodin // Bulletin of Voronezh State Technical University. - 2010. - T. 6, №7. - P. 98-104. Чупшев, А. В. Влияние диаметра лопастей и их числа на неравномерность смеси и энергоемкость смешивания / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, В. П. Терюшков // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина. - 2008. - № 2. - С. 132-133. Chupshev, A. V. Effect of blade diameter and the number of the uneven mix and energy mix / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov // Herald of the Federal State Institution of Higher Professional Education Moscow State University Agroengineering V.P. Goryachkina. - 2008. - № 2. - Р. 132-133. Коновалов, В. В. Моделирование качества смешивания сыпучих материалов барабанным смесителем / В. В. Коновалов, Н. В. Димитриев, А. А. Курочкин, Г. В. Шабурова // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - №9, Т.1. - С. 77-85. Konovalov, V. V. Modeling quality bulk material mixing drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, A. A. Kurochkin, G. V. Shaburova // XXI century: the results of the past and the problems of the present, plus. - 2013. - №9, Vol. 1. - Р. 77-85. Коновалов, В. В. Аналитическое определение производительности винтового смесителя-конвейера / В. В. Коновалов, А. С. Фомин, В. П. Терюшков, А. В. Чупшев // Нива Поволжья. - 2014. - № 1(30). - С. 63-70. Konovalov, V. V. Analytical determination of the performance of the screw-conveyor vmesitelya / V. V. Konovalov, A. S. Fomin, V. P. Teryushkov, A. V. Chupshev // Niva Povolzhya. - 2014. - № 1 (30). - Р. 63-70. Новиков, В. В. Определение объемного расхода экструдата в зоне прессования одношнекового пресс-экструдера / В. В. Новиков, А. А. Курочкин, Г. В. Шабурова [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - № 1 (75). - С. 91-94. Novikov, V. V. Determination of the volumetric flow rate of the extrudate in the compression zone of a single-screw extruder press / V. V. Novikov, A. A. Kurochkin, G. V. Shaburova [et al.] // Herald of Altai State Agrarian University. - 2011. - № 1 (75). - P. 91-94. Коновалов, В. В. Оптимизация параметров барабанного смесителя / В. В. Коновалов, Н. В. Димитриев, А. В. Чупшев, В. П. Терюшков // Нива Поволжья. - 2013. - № 4 (29). - С. 41-47. Konovalov, V. V. Optimization of the parameters of the drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, A. V. Chupshev, V. P. Teryushkov // Niva Povolzhya. - 2013. - № 4 (29). - P. 41-47. Коновалов, В. В. Моделирование процесса непрерывного приготовления смеси смесителем-дозатором экструдера / В. В. Коновалов, В. В. Новиков, Д. Н. Азиаткин, А. С. Грецов // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. - № 3. - С. 72-78. Konovalov, V. V. Simulation of the process of continuous compounding extruder, mixer-dispenser / V. V. Konovalov, V. V. Novikov, D. N. Aziatkin, A. S. Gretsov // Bulletin of the Samara State Agricultural Academy. - 2013. - № 3. - P. 72-78. Коновалов, В. В. Моделирование изменения равномерности смеси при ступенчатом смешивании / В. В. Коновалов, А. В. Чупшев, М. В. Фомина, А. С. Калиганов // Нива Поволжья. - 2013. - № 3 (28). - С. 77-83. Konovalov, V. V. Modeling changes uniform mixture with a stepped mixing / V. V. Konovalov, A. V. Chupshev, M. V. Fomina, A. S. Kaliganov // Niva Povolzhya. - 2013. - № 3 (28). - P. 77-83. Коновалов, В. В. Моделирование подачи материала при разгрузке вертикального смесителя / В. В. Коновалов, А. С. Калиганов, М. В. Фомина, А. В. Чупшев // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2014. - № 6 (22). - С. 67-74. Konovalov, V. V. Modeling of the material when unloading vertical mixer / V. V. Konovalov, A. S. Kaliganov, M. V. Fomina, A. V. Chupshev // XXI century: the results of past and present problems plus. - 2014. - № 6 (22). - P. 67-74. Коновалов, В. В. Обоснование конструктивно-режимных параметров смесителя сухих кормов с плоскими лопастями / В. В. Коновалов, В. Ф. Дмитриев, М. В. Коновалова // Научное обозрение. - 2011. - № 1. - С. 24-28. Konovalov, V. V. Justification of constructive-regime parameters of the dry feed mixer with flat blades / V. V. Konovalov, V. F. Dmitriev, M. V. Konovalovа // Scientific review. - 2011. - №1. - P. 24-28.