RU2338593C2 - Definition method of power inputs in process of chop formation - Google Patents
Definition method of power inputs in process of chop formation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338593C2 RU2338593C2 RU2006146606/03A RU2006146606A RU2338593C2 RU 2338593 C2 RU2338593 C2 RU 2338593C2 RU 2006146606/03 A RU2006146606/03 A RU 2006146606/03A RU 2006146606 A RU2006146606 A RU 2006146606A RU 2338593 C2 RU2338593 C2 RU 2338593C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pendulum
- concave surface
- curvature
- formation
- controlled
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к определению энергозатрат при формировании продуктов размола зерна в процессе его измельчения и может быть использовано в агропромышленном комплексе зерноперерабатывающей промышленности.The invention relates to the determination of energy consumption in the formation of grain grinding products in the process of grinding it and can be used in the agro-industrial complex of the grain processing industry.
Известен способ определения энергозатрат на разрушение образцов, реализованный с использованием маятникового копра, включающий установку образца на опорах при вертикальном подъеме маятника, его закреплении на высоте Н с углом отклонения от вертикали α1 и освобождении маятника, разрушение образца путем удара маятника в свободном падении с высоты Н и достижения высоты h с фиксацией угла отклонения образца α2. Энергозатраты на разрушение образцов находят по изменению потенциальной энергии или работе удара, поглощенной образцом, то есть ударной вязкости. При этом величину энергозатрат устанавливают по формулеA known method of determining energy costs for the destruction of samples, implemented using a pendulum headstock, including installing the sample on supports during vertical lifting of the pendulum, securing it at a height H with an angle of deviation from the vertical α 1 and releasing the pendulum, destroying the sample by impact of the pendulum in free fall from a height H and reaching a height h with fixing the deflection angle of the sample α 2 . The energy consumption for the destruction of the samples is found by changing the potential energy or the work of the shock absorbed by the sample, i.e. impact strength. In this case, the energy consumption is set by the formula
En=M(H-h),E n = M (Hh),
где En - потенциальная энергия на разрушение образца;where E n is the potential energy for the destruction of the sample;
М - масса маятника;M is the mass of the pendulum;
Н=l·cosα1;H = l cosα 1 ;
h=l·cosα2;h = l cosα 2 ;
l - длина маятника (Жуковец И.И. Механические испытания металлов / И.И.Жуковец - М.: Высшая школа, 1986, - С.94-96).l - the length of the pendulum (Zhukovets II. Mechanical tests of metals / II. Zhukovets - M .: Higher school, 1986, - S.94-96).
Однако известный способ определяет работу удара или ударную вязкость для отдельного образца только при одном периоде колебания, что не позволяет его использовать для зерновых материалов.However, the known method determines the impact work or impact strength for an individual sample with only one oscillation period, which does not allow it to be used for grain materials.
Известен способ моделирования измельчения зерен злаковых культур на вальцовых станках, реализованный с использованием маятникового копра, включающий подачу и размещение зерен на съемной опоре с рифлей, параллельной оси вращения маятника, вдоль этой рифли, при отклонении маятника, снабженного бойком с рифлей, на заданный угол от вертикального положения, разрушение зерен путем удара рифли бойка маятника. При этом перед подачей зерен на опору устанавливают требуемый рабочий зазор между оппозитными рифлями опоры и бойка в зависимости от размеров зерен. Процесс моделирования продолжают до тех пор, пока суммарная масса измельченного зерна не достигнет 50 г. Затем измельченное зерно исследуют на гранулометрический состав путем просеивания на рассеве-анализаторе (авторское свидетельство SU 1427226, М. кл.4 G01N 3/30).A known method of modeling the grinding of cereal grains on roller machines, implemented using a pendulum headstock, including feeding and placing grains on a removable support with a flute parallel to the axis of rotation of the pendulum along this flute, when the pendulum equipped with a striker with a flute deviates by a predetermined angle from vertical position, the destruction of grains by hitting the riffles of a striking pendulum. In this case, before feeding the grains to the support, the required working gap between the opposed grooves of the support and the striker is established depending on the size of the grains. The modeling process is continued until the total mass of the crushed grain reaches 50 g. Then, the crushed grain is examined for particle size distribution by sieving on a sieving analyzer (copyright certificate SU 1427226, M. cl. 4 G01N 3/30).
Описанный способ имеет ограниченную сферу использования, так как отсутствует возможность исследования процесса измельчения при получении зерновых продуктов тонкого помола, а высокая точность и повышенная трудоемкость процесса не позволяют обработку результатов исследований вести достоверно.The described method has a limited scope, since it is not possible to study the grinding process upon receipt of fine grain products, and the high accuracy and increased complexity of the process do not allow processing of research results reliably.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ определения энергозатрат при размоле зерна, включающий подачу зерен через воронку в рабочий зазор между двумя движущимися поверхностями с регулируемыми шероховатостью и скоростями, выполненными в виде свободно вращающихся вальцов, предварительно разогнав вальцы до заданной скорости посредством электродвигателя и электромагнитной муфты и контролируя обороты при помощи механического тахометра, при наборе нужного числа оборотов и создании свободного инерционного вращения вальцов посредством отключения муфты, разрушение зерна при его перемещении между этими поверхностями и нахождение энергозатрат по определению работы, затрачиваемой на разрушение зерна посредством изменения кинетической энергии свободно вращающихся вальцов. Угловые скорости вращения вальцов после разрушения зерна становятся меньшими, чем до разрушения. Величину энергозатрат устанавливают с учетом изменения угловых скоростей вращения вальцов по формулеClosest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a method for determining energy consumption during grain grinding, including feeding grains through a funnel into the working gap between two moving surfaces with adjustable roughness and speeds, made in the form of freely rotating rollers, having previously driven the rollers to a predetermined speed by means of an electric motor and electromagnetic clutch and controlling revolutions using a mechanical tachometer, when you need to the number of revolutions and the creation of free inertial rotation of the rollers by disconnecting the clutch, the destruction of grain when it moves between these surfaces and finding energy consumption by the definition of the work spent on the destruction of grain by changing the kinetic energy of freely rotating rollers. The angular velocity of rotation of the rollers after the destruction of the grain becomes lower than before the destruction. The amount of energy consumption is set taking into account changes in the angular speeds of rotation of the rollers according to the formula
где Eк - кинетическая энергия на разрушение зерна;where E to - kinetic energy for the destruction of grain;
V - объем зерна;V is the volume of grain;
S1 и S2 - средние расстояния между пиками переменного тока на осциллограмме (Наумов И.А. Совершенствование кондиционирования и измельчения пшеницы и ржи / И.А.Наумов. - М.: Колос, 1975. - С.44-47).S 1 and S 2 - the average distance between the peaks of the alternating current on the waveform (Naumov IA Improving the conditioning and grinding of wheat and rye / I.A. Naumov. - M .: Kolos, 1975. - P.44-47).
Вышеописанный способ определения энергозатрат при размоле зерна имеет узкую сферу использования, ограниченную в основном исследованиями в лабораторных условиях, что определяется необходимостью создания свободного инерционного вращения вальцов для определения изменения кинетической энергии при повышенной энергоемкости процесса вследствие малого времени нахождения зерен в рабочем зазоре между двумя движущимися вальцами.The above-described method for determining energy consumption during grain grinding has a narrow scope of use, limited mainly by research in laboratory conditions, which is determined by the need to create free inertial rotation of the rollers to determine the kinetic energy change with increased energy intensity of the process due to the short time the grains are in the working gap between two moving rollers.
Задачей изобретения является расширение сферы использования в процессе оптимального разрушения зерна при изменяемом давлении со снижением энергоемкости.The objective of the invention is to expand the scope of use in the process of optimal destruction of grain at a variable pressure with reduced energy intensity.
Поставленная задача решается тем, что в способе определения энергозатрат в процессе формирования продуктов размола, включающем подачу зерен между двумя движущимися поверхностями с регулируемыми шероховатостью и скоростями, разрушение зерна при его перемещении между этими поверхностями и нахождение энергозатрат, согласно изобретению в процессе управляемой подачи зерен с ориентацией и их перемещения по движущейся поверхности осуществляют ввод зерен в рабочее пространство, производят регулируемые деформацию, разрушение и сепарацию при изменяющемся давлении. При этом в качестве ограничивающих рабочее пространство движущихся поверхностей используют опорную вогнутую поверхность с регулируемыми перфорацией, кривизной и колебаниями и выпуклую поверхность маятника с регулируемыми шероховатостью и кривизной, сообщая ему колебания над опорной вогнутой поверхностью. Энергозатраты находят по изменению потенциальной энергии в процессе затухающих колебаний маятника или по затратам энергии на поддержание незатухающих вынужденных колебаний маятника.The problem is solved in that in the method for determining energy consumption in the process of formation of grinding products, including the supply of grains between two moving surfaces with adjustable roughness and speeds, the destruction of grain during its movement between these surfaces and finding energy costs, according to the invention in a controlled supply of grains with orientation and their movement on a moving surface, they introduce grains into the working space, produce controlled deformation, destruction and separation of With varying pressure. At the same time, a concave supporting surface with adjustable perforation, curvature and vibrations and a convex pendulum surface with adjustable roughness and curvature are used to limit the working space of moving surfaces, informing it of vibrations above the concave supporting surface. Energy costs are found by the change in potential energy in the process of damping oscillations of the pendulum or by the energy consumption for maintaining undamped forced oscillations of the pendulum.
Расширение сферы использования в процессе оптимального разрушения зерновых материалов при изменяемом давлении обусловлено тем, что в качестве ограничивающих рабочее пространство движущихся поверхностей используют опорную вогнутую поверхность с регулируемыми перфорацией, кривизной и колебаниями и выпуклую поверхность маятника с регулируемыми шероховатостью и кривизной, что позволяет осуществлять определение энергозатрат в любых условиях, промышленных и лабораторных, при непрерывном формировании продуктов размола.The expansion of the scope of use in the process of optimal destruction of grain materials at a variable pressure is due to the fact that, as the moving surfaces limiting the working space, a support concave surface with adjustable perforation, curvature and vibrations and a convex surface of the pendulum with adjustable roughness and curvature are used, which makes it possible to determine the energy consumption in any conditions, industrial and laboratory, with the continuous formation of grinding products.
Снижение энергоемкости объясняется управляемой подачей и перемещением зерна по движущейся поверхности и взаимодействующей с ними поверхности маятника, колеблющейся с затухающими или незатухающими вынужденными колебаниями, что способствует увеличению эффективного периода времени, необходимого для разрушения зерна и формирования продуктов размола без дополнительных энергетических затрат.The decrease in energy intensity is explained by the controlled supply and movement of grain along a moving surface and the surface of the pendulum interacting with them, oscillating with damped or undamped forced oscillations, which contributes to an increase in the effective period of time necessary for the destruction of grain and the formation of grinding products without additional energy costs.
На приведенном чертеже изображена схема осуществления способа определения энергозатрат при формировании продуктов размола.The drawing shows a diagram of a method for determining energy consumption during the formation of grinding products.
На чертеже дополнительно представлены:The drawing additionally presents:
- А1ω1 - амплитудно-частотная характеристика опорной вогнутой поверхности;- And 1 ω 1 - the amplitude-frequency characteristic of the supporting concave surface;
- А2ω2 - амплитудно-частотная характеристика выпуклой поверхности маятника;- A 2 ω 2 - amplitude-frequency characteristic of the convex surface of the pendulum;
- Х - путь зерна без разрушения;- X - the path of the grain without destruction;
- вертикальные сплошные линии со стрелками, обозначающие направления выхода продуктов размола;- vertical solid lines with arrows, indicating the direction of exit of the products of grinding;
- линии со стрелками на обеих концах, обозначающие направления движения опорной вогнутой поверхности и выпуклой поверхности маятника.- lines with arrows at both ends, indicating the direction of movement of the supporting concave surface and the convex surface of the pendulum.
Способ определения энергозатрат при формировании продуктов размола реализуется посредством нижней 1 и верхней 2 движущихся поверхностей. Поверхность 1 расположена под поверхностью 2 с возможностью совершения колебаний с амплитудно-частотной характеристикой A1ω1. Поверхность 2, являющаяся поверхностью маятника, связана с его подвесом 3 с возможностью совершения колебаний относительно подвеса 3 с амплитудно-частотной характеристикой А2ω2. Поверхность 1 имеет последовательно расположенные участок с рифлями 4, участок 5 с регулируемой перфорацией и сквозной участок. Под поверхностью 1 расположены емкости 6 и 7 соответственно для формирования мелкой фракции 8 и не измельченного и оболочечного продукта 9. Зерна 10, 11 ориентируются между поверхностями 1 и 2.The method for determining energy consumption during the formation of grinding products is implemented through the lower 1 and upper 2 moving surfaces. Surface 1 is located below surface 2 with the possibility of vibrations with amplitude-frequency characteristic A 1 ω 1 . The surface 2, which is the surface of the pendulum, is connected with its suspension 3 with the possibility of vibrations relative to the suspension 3 with the amplitude-frequency characteristic A 2 ω 2 . The surface 1 has a sequentially located section with flutes 4, section 5 with adjustable perforation and a through section. Under the surface 1 there are containers 6 and 7, respectively, for the formation of a fine fraction 8 and not crushed and shell product 9. Grains 10, 11 are oriented between surfaces 1 and 2.
Способ определения энергозатрат при формировании продуктов размола осуществляется следующим образом. Производят управляемую подачу зерен на движущуюся опорную вогнутую поверхность 1 с регулируемыми шероховатостью, перфорацией, кривизной и колебаниями, с дальнейшим его перемещением и ориентацией отдельных зерен по поверхности 1 за счет регулируемой кривизны, амплитудно-частотной характеристики А1ω1 колеблющейся поверхности 1 и ее рифлей 4. Поверхность 1 имеет регулируемые шероховатость, перфорацию и кривизну, то есть является сплошной поверхностью с рифлями 4, участком 5 с перфорацией и сквозным участком, обеспечивающим формирование оболочечного продукта 9. При этом ориентированное движение зерен 10 осуществляют сначала по сплошному участку поверхности 1 с рифлями 4, и в последующем зерно вводят в рабочее пространство, которое ограничено опорной вогнутой поверхностью 1 и выпуклой поверхностью 2 маятника, имеющей регулируемые шероховатость и кривизну, сообщая маятнику колебания над поверхностью 1. В начальном периоде движения зерновка 10, перемещаясь на пути X, участвует в деформационном процессе без разрушения. Затем на участке 5 поверхности 1, имеющем регулируемую перфорацию, подготовленную зерновку 11 с учетом снижения ее прочностных показателей подвергают регулируемым деформации, разрушению и сепарации при изменяющемся давлении.The method for determining energy consumption during the formation of grinding products is as follows. Produce a controlled supply of grains to a moving supporting concave surface 1 with adjustable roughness, perforation, curvature and vibrations, with its further movement and orientation of individual grains on surface 1 due to the adjustable curvature, amplitude-frequency characteristic A 1 ω 1 of the oscillating surface 1 and its riffles 4. The surface 1 has adjustable roughness, perforation and curvature, that is, it is a continuous surface with corrugations 4, a section 5 with perforation and a through section, providing the formation of bobbin product 9. In this case, the oriented movement of the grains 10 is carried out first along a continuous section of the surface 1 with flutes 4, and subsequently the grain is introduced into the working space, which is limited by the supporting concave surface 1 and the convex surface 2 of the pendulum, having adjustable roughness and curvature, informing the pendulum oscillations above the surface 1. In the initial period of motion, the grain 10, moving on the path X, participates in the deformation process without fracture. Then, on a section 5 of the surface 1 having adjustable perforation, the prepared caryopsis 11 is subject to controlled deformation, destruction, and separation under varying pressure, taking into account a decrease in its strength characteristics.
Измельченную и отсепарированную мелкую фракцию зерна 8 подают через участок 5 поверхности 1 на формирование в емкости 6 и выводят. Не измельченный и оболочечный продукт 9 подают через сквозной участок поверхности 1 на формирование в емкости 7 и также выводят.The crushed and separated fine grain fraction 8 is fed through a section 5 of the surface 1 to form in the tank 6 and output. Not crushed and shell product 9 is fed through a through section of the surface 1 to form in the tank 7 and also output.
В процессе формирования продуктов размола маятнику сообщают колебания над поверхностью 1 вследствие совершения поверхностью 2 маятника колебаний относительно подвеса 3.In the process of forming the grinding products, the pendulum is informed of vibrations above the surface 1 due to the surface 2 of the pendulum oscillating relative to the suspension 3.
Энергозатраты в процессе формирования продуктов размола находят по изменению потенциальной энергии в процессе затухающих колебаний маятника или по затратам энергии на поддержание незатухающих вынужденных колебаний маятника.Energy costs in the process of formation of grinding products are found by the change in potential energy in the process of damping oscillations of the pendulum or by the energy costs of maintaining undamped forced oscillations of the pendulum.
Если маятнику сообщают затухающие колебания относительно подвеса 3, величину энергозатрат устанавливают, предварительно определяя параметры движения маятника, по формулеIf the pendulum is informed of damped oscillations relative to the suspension 3, the amount of energy consumption is established, previously determining the parameters of the pendulum motion, according to the formula
Еrn=Mg[cosαn-(1-n)cosα1-ncos(e-kTα1)],E rn = Mg [cosα n - (1-n) cosα 1 -ncos (e -kT α 1 )],
где Ern - потенциальная энергия, затраченная на формирование продуктов размола, Дж;where E rn is the potential energy spent on the formation of grinding products, J;
М - масса маятника, кг;M is the mass of the pendulum, kg;
g - ускорение свободного падения, м/с2;g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
αn - угол отклонения маятника после n - колебаний, град.;α n - the angle of deviation of the pendulum after n - oscillations, deg .;
n - число периодов колебаний;n is the number of periods of oscillation;
α1 - начальный угол отклонения маятника, град.;α 1 - the initial angle of deviation of the pendulum, deg .;
е - основание натуральных логарифмов;e - the basis of natural logarithms;
k - декремент затухания автоколебаний маятника;k is the damping decrement of the oscillations of the pendulum;
Т - период колебаний маятника, с.T is the oscillation period of the pendulum, sec.
Если маятнику сообщают незатухающие вынужденные колебания относительно подвеса 3 путем подвода энергии к маятнику в виде движущего момента, регулируемого по времени, величину энергозатрат устанавливают при непрерывном формировании продуктов размола и регистрации параметров движения маятника.If the pendulum is informed of undamped forced vibrations with respect to the suspension 3 by supplying energy to the pendulum in the form of a time-controlled torque, the energy consumption is set during the continuous formation of grinding products and recording the parameters of the pendulum motion.
Применение предложенного способа определения энергозатрат при формировании продуктов размола позволит сократить энергозатраты в 2 раза и в 1,5 раза повысить технологическую эффективность при формировании продуктов размола.The application of the proposed method for determining energy consumption in the formation of grinding products will reduce energy consumption by 2 times and 1.5 times to increase technological efficiency in the formation of grinding products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146606/03A RU2338593C2 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Definition method of power inputs in process of chop formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146606/03A RU2338593C2 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Definition method of power inputs in process of chop formation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006146606A RU2006146606A (en) | 2008-07-10 |
| RU2338593C2 true RU2338593C2 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006146606/03A RU2338593C2 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Definition method of power inputs in process of chop formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338593C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2666755C1 (en) * | 2017-09-18 | 2018-09-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method for grinding grain materials by oscillating surfaces |
-
2006
- 2006-12-25 RU RU2006146606/03A patent/RU2338593C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2666755C1 (en) * | 2017-09-18 | 2018-09-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method for grinding grain materials by oscillating surfaces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006146606A (en) | 2008-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2477660C2 (en) | Laboratory jar mill with inclined milling cups | |
| US11719605B2 (en) | Vibration mill and method for milling a milling material | |
| RU2013121563A (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING RIGIDITY AND / OR DEPRECIATION OF VOLUME ZONE | |
| RU2338593C2 (en) | Definition method of power inputs in process of chop formation | |
| RU179996U1 (en) | Vibration Resonance Roller Mill | |
| Aipov et al. | Research of the work of the sieve mill of a grain-cleaning machine with a linear asynchronous drive | |
| RU2532235C2 (en) | Vibration transporting machine | |
| Modrzewski et al. | Grained material classification on a double frequency screen | |
| RU2637215C1 (en) | Vibrational mill | |
| Bogdanov et al. | Intensification of the grinding process in vibration mills | |
| Budin et al. | Modeling of vial and ball motions for an effective mechanical milling process | |
| RU172477U1 (en) | BALL MILL | |
| RU2604005C1 (en) | Vibration grinder | |
| Khoshdast et al. | Dynamic analysis of a dashpots equipped vibrating screen using finite element method | |
| CN210556908U (en) | Novel rapping device for mineral separation bin | |
| Fedoskina et al. | Improvingthe efficiency of the impact crusher with inclined working chamber | |
| Kupchuk et al. | The kinematic analysis of a vibration crusher for feed grain | |
| CN107720134A (en) | A kind of mining industry oscillating feeder | |
| Sergeev et al. | Inertial rotary vibrational drives for crushers of brittle materials | |
| GOANTA et al. | Dynamic Modelling of Vibrating Equipment for Fine Grinding of Granular Material | |
| Tomach | An attempt to increase technological capabilities of laboratory vibratory mills by changing the construction of chamber | |
| RU2145521C1 (en) | Solid material grinding apparatus | |
| Filimonikhin et al. | The dynamics of a resonance single-mass vibratory machine with a vibration exciter of targeted action that operates on the Sommerfeld effect | |
| CN206688855U (en) | A kind of suspension-type combined impacting fine powder grinder | |
| RU192677U1 (en) | VIBRATION MILL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091226 |