Bulletin Samara State Agricultural Academy Bulletin Samara State Agricultural Academy Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии 1997-3225 11220 10.12737/18680 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 ANALYTICAL ASPECTS OF GRAVITY MIXING DRUM DEVICES АНАЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГРАВИТАЦИОННОГО СМЕШИВАНИЯ БАРАБАННЫХ УСТРОЙСТВ Димитриев Николай Владимирович Dimitriev Nikolay Vladimirovich sha_penza@mail.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 Пензенский государственный технологический университет Penza State Technological University 29 04 2016 29 04 2016 1 2 40 46 https://naukaru.ru/en/nauka/article/11220/view

Цель исследования – повышение качества смешивания материала и определение конструктивно-кинематических параметров барабанного лопастного смесителя путем численных методов. Основой современного общества является использование разнообразных смесей и композиционных материалов на их основе. Приготовление исходных смесей осуществляется как непосредственно смесителями, так и в ряде случаев разнообразными устройствами, в том числе экструдерами и шнековыми прессами. Среди подобных устройств широко распространены барабанные смесители, сушилки, бетономешалки и т.п. Их особенностью является низкая энергоемкость смесеобразования, а так же способность за достаточно короткий промежуток времени достигать возможной равномерности смеси. После чего качество смеси практически не изменяется. Попытка использования имеющихся в широкой продаже бетономелок периодического действия в целях приготовления такой смеси как комбикорм, показала, что существующие их конструкции подлежат дальнейшему совершенствованию ввиду невозможности достижения зоотехнических требований при приготовлении комбикорма на основе покупных БВД и собственного фуража. Для этого требуются дополнительные теоретические изыскания. Рассмотрен процесс взаимодействия лопастно-го барабана с материалом, работающим в режиме периодического смешивания.Полученные аналитические выражения позволяют определить условия смешения материала по основным конструктивно-кинематическим параметрам барабанного лопастного смесителя на основе численных методов.

The research objective is improving the mixing quality of the material and determination of structurally-kinematic parameters drum paddle mixer by means of numerical methods. The basis of modern society is the use of variety mixtures and composite materials on their basis. The preparation of the initial mixtures is carried out as directly by mixers, and in some cases by various devices, including extruders and screw presses. Among such devices drum mixers, dryers, mixers, etc are widely distributed. Their feature is the low intensity of mixing, as well as the ability for a relatively short period of time possible to achieve the uniformity of the mixture. Then the quality of the mixture practically does not change. Attempted use of commercially available cement- mixers of periodic action in order to prepare such a mixture as a feed, showed that their existing structures are subject to further improvement because of the impossibility of achieving zootechnical requirements for the preparation of feed on the basis of the purchase and BPD of their own forage. This requires additional theoretical research. The process of the blade drum interaction with the material operating with periodic mixing is shown. The obtained analytical expressions allow to determine the conditions of mixing of the material by major constructive and kinematic parameters of the lobed mixer drum on the basis of numerical methods.

 смешивание барабан смеситель частота лопасти mixing drum mixers mixer frequency blade

Лещинский, Л. В. Основы теории и расчета бетоносмесительных установок. - Хабаровск : Изд-во ХабаровскогоГТУ, 1998. - 112 с. Leschinsky, L. V. fundamentals of theory and calculation of concrete mixing plants. - Khabarovsk : PC Khabarovsk STU, 1998. - 112 p. 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 of the structure of composites in the form of rational functions on boundary points of the domain of planning / A. N. Bormotov, I. A. Proshin, V. S. Tyurdeneva // XXI century: the past and challenges of the present plus. - 2013. - №12 (16). - P. 272-280. Бормотов, А. Н. Многокритериальный синтез сверхтяжелого композита / А. Н. Бормотов, И. А. Прошин // Вестник Брянского ГТУ. - 2009. - № 4. - С. 29-36. Bormotov, A. N. Multicriteria synthesis of superheavy composite / A. N. Bormotov, I. A. Proshin // Bulletin of Bryansk STU. - 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. A method of constructing multivariate non-linear models of mathematical modeling of composites for special purposes / A. N. Bormotov, I. A. Proshin // XXI century: the past and challenges of the present 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 ГТУ. - 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 STU. - 2010. - Vol. 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 ФГОУ ВПО Московский ГАУ им. В. П. Горячкина. - 2008. - № 2. - С. 132-133. Chupshev, A. V. Influence of the diameter of the blades and their number is uneven mix and consumption mix / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov // Vestnik of FSEI HVE Moscow SAU V. P. Goryachkin. - 2008. - №2. -P. 132-133. Чупшев, А. В. Аналитическое определение параметров лопастных смесителей для турбулентного перемешивания сухих смесей / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, В. П. Терюшков, Г. В. Шабурова // Вестник Алтайского ГАУ. - 2012. - №3 (89). - С. 88-91. Chupshev, A. V. Analytical determination of parameters of centrifugal mixers for turbulent mixing dry mixtures / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov, G. V. Shaburova // Bulletin of Altai SAU. - 2012. - №3 (89). - P. 88-91. Чупшев, А. В. К обоснованию параметров быстроходного смесителя / А. В. Чупшев, В. В. Коновалов, В. П. Терюшков, С. С. Петрова // Известия Самарской ГСХА. - 2008. - № 3. - С. 151-154. Chupshev, A. V. To the substantiation of parameters of high-speed mixer / A. V. Chupshev, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov, S. S. Petrova // Bulletin Samara SAA. - 2008. - №3. - P. 151-154. 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 ГАУ. - 2011. - №1 (75). - С. 91-94. Novikov, V. V. the determination of the volumetric flow of the extrudate in the nip, single-screw press-extruder / V. V. Novikov, A. A. Kurochkin, G. V. Shaburova [et al.] // Bulletin of Altai SAU. - 2011. - №1 (75). - P. 91-94. Першин, В. Ф. Модель процесса смешивания сыпучего материала в поперечном сечении вращающегося барабана // Порошковая металлургия. - 1986. - №10. - С. 1. Pershin, V. F. Model of the mixing process of granular material in the cross section of the rotating drum, powd. - 1986. - №10. - P. 1. Петрова, С. С. Повышение качества смешивания кормов с обоснованием конструктивно-режимных параметров барабанного смесителя : автореф. … дис. канд. техн. наук / Петрова Светлана Станиславовна. - Пенза, 2004. - 16 с. Petrova, S. S. improving the quality of feed mixing with substantiation of constructive-regime parameters of the rotary drum mixer : author. ... dis. сand. tech. sci. / Petrova Svetlana Stanislavovna. - Penza, 2004. - 16 p. Коновалов, В. В. Обоснование угла установки емкости и длительности перемешивания сухих смесей барабанным смесителем / В. В. Коновалов, Н. В. Димитриев, С. А. Кшникаткин, А. В. Чупшев // Нива Поволжья. - 2013. - №1 (26). - С. 46-50. Konovalov, V. V. Justification of the angle of installation of the capacity and duration of mixing dry mix tumble mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, S. A. Kshnikatkin, A. V. Chupshev // Niva Povolzhya. - 2013. - №1 (26). - P. 46-50. Петрова, С. С. К вопросу определения качества смеси у барабанного смесителя / С. С. Петрова, С. А. Кшникаткин, Н. В. Димитриев // Известия Самарской ГСХА. - 2012. - № 3. - С. 67-72. Petrova, S. S. determining the quality of the mixture in the drum mixer / S. S. Petrova, S. A. Kshnikatkin, N. V. Dimitriev // Bulletin Samara SAA. - 2012. - №3. - P. 67-72. 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 of the quality of mixing bulk materials drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, A. A. Kurochkin, G. V. Shaburova // XXI century: the past and challenges of the present plus. - 2013. - №9, vol. 1. - P. 77-85. 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 parameters of the rotary drum mixer / V. V. Konovalov, N. V. Dimitriev, A. V. Chupshev, V. P. Teryushkov // Niva Povolzhya. - 2013. - №4 (29). - P. 41-47.