WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 20 |

Разработка ресурсо- и энергосберегающего электромагнитного способа механоактивации витаминизированной биологически активной кормовой добавки

-- [ Страница 9 ] --

таким образом, выражение для эквивалентной вязкости (2.13) имеет вид Приняв рабочую гипотезу о независимости скорости шаров vЭ от их количества NЭ в рабочем объеме ЭММА, исследуем 0 как функцию NЭ на экстремум При равенстве N Э = N Э значение 0 достигает максимума, т.е. процесс помола идет с максимальной интенсивностью При этом для оптимального объемного коэффициента заполнения рабочей камеры размольными элементами в зоне их переориентации в структурных группах получим размольных элементов [22, 106] объемные коэффициенты заполнения равны отношению объема феррошара к объему описанного около него куба ЭДМА определяется выражением экспериментальными данными (см. гл 5.), полученными в результате анализа процесса измельчения компонентов БАД-К в ЭДМА [148].

2.3 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ МАГНИТООЖИЖЕННОГО СЛОЯ В РАБОЧЕМ

ОБЪЕМЕ ЭДМА ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ДИСПЕРГИРУЮЩИХ УСИЛИЙ

При действии на размольные ферромагнитные элементы центробежной силы значительной величины рабочий объем нельзя считать равноценным в ферромагнитных размольных элементов (феррошаров). Величину силовых взаимодействий между феррошарами определяет величина индукции в рабочем объеме устройства, которая в свою очередь при той же м.д.с. обмотки управления и размерах рабочего объема зависит от линейной скорости перемещения размольных элементов в магнитоожиженном слое. Магнитное сопротивление рабочего объема увеличивается под действием центробежной силы, оттесняющей размольные элементы к перефирийной (боковой) части устройства, что уменьшает величину индукции, а, следовательно, и сцепляющее усилие между феррошарами.

Действие центробежной силы на -й размольный ферромагнитный размольный элемент в магнитооженном слое можно учесть, исходя из следующих соображений где Р Ц - центробежная сила, действующая на размольный элемент; GЭ1 - масса размольного элемента; R - радиус, равный расстоянию от центра шара до оси устройства; - значение угловой скорости вращения феррошара на уровне радиуса R.

скорость шара, расположенного в основании структурной группы; R2- радиус основания структурной группы), получим Если считать, что центробежная сила достигает величины Р Ц = К 1 Fr (где Fr сцепления между феррошарами и поверхностью ЭММА, ограничивающей рабочий объем) и ее можно компенсировать увеличением м.д.с. обмоток управления, то нормальная работа будет осуществляться при значении линейной скорости феррошаров, определяемой по формуле К1 центробежной силы при помощи увеличения м.д.с. обмоток управления.

намагничивания магнитопровода Ф = (I У ) и зависимостью Fr = 1 (В0 ) для феррошаров, снятой в статических условиях (n1=0). Если рабочая точка расположена на линейном участке характеристики Ф = (I У ), то имеется возможность, увеличивая ток управления, увеличивать до известного предела величину индукции Во, и силу сцепления Fr, т.е. компенсировать действие центробежной силы на размольные элементы при повышении скоростного режима работы проектируемого ЭДМА. Коэффициент К1 при линейных характеристиках указанных зависимостей определяется по формуле Допустимую частоту вращения диска, при которой осуществляется целенаправленная переориентация размольных элементов в «слое скольжения», можно определить по формуле Использование математической зависимости (2.27) позволит в процессе расчета, проектирования и эксплуатации типовых рядов ЭДМА устанавливать оптимальные соотношения между электромагнитным и скоростным режимами их работы, при которых обеспечивается максимизация дисперсности обрабатываемого продукта [50, 51].

Выводы по главе магнитоожиженном слое феррочастиц электромагнитных механоактиваторов дискового исполнения. Установлено, что диспергирующее усилие в ЭДМА создается в результате совместного воздействия на ферромагнитные размольные электромагнитного поля и энергии, поступающей от приводного двигателя.

Доказано, что использование двух потоков энергии позволяет осуществить тонкое и надежное регулирование процессами обработки продуктов и подчинить работу ЭДМА технологическим требованиям производства.

2. На основании исследований установлено, что основным условием регулирования силовыми и энергетическими взаимодействиями между магнитным полем, рабочими элементами и частицами обрабатываемого материала в ЭДМА является создание пропорциональности изменения между величиной индукции мгнитного поля B (или магнитного потока) в объемах обработки продукта и величиной намагничивающего тока I в обмотках управления аппарата (т.е. обеспечение условий работы устройством при ненасыщенном магнитном состоянии материалов его магнитопровода).

магнитоожиженном слое механоактиваторов дискового исполнения получена математическая зависимость для определения оптимального значения коэффициента объемного заполнения рабочего объема мелющими телами.

4. На основании анализа результатов исследования строения магнитоожиженного слоя в рабочем объеме ЭДМА при формировании диспергирующих усилий получена математическая зависимость, позволяющая в процессе расчета, проектирования и эксплуатации типовых рядов ЭДМА устанавливать оптимальные соотношения между электромагнитным и скоростным режимами их работы, при которых будет обеспечиваться максимизация дисперсности компонентов БАД.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА

МЕХАНОАКТИВАЦИИ



3.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИЛ И МОМЕНТОВ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА

ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МАГНИТООЖИЖЕННОГО СЛОЯ В РАБОЧЕЙ

КАМЕРЕ ЭДМА

В процессе электромагнитной механоактивации [61, 73] энергия разрушения передается материалу в актах регулируемых энергонапряженных многоточечных контактных взаимодействий между ферромагнитными размольными элементами. На основании развития гипотезы Максвелла [200, 201] силовое взаимодействие между ферромагнитными размольными элементами (феррошарами) рассмотрено, как взаимодействие диполей во внешнем невозмущенном магнитном поле с моментами [82] где Н 0 К – вектор напряженности невозмущенного магнитного поля в той точке пространства рабочего объема электромагнитного механоактиватора (ЭМДА), где расположен центр к-го размольного элемента с радиусом R0.

В координатах X, Y, Z (рис.1) момент диполя p равен Сила F, действующая на диполь в магнитном поле, определена системой уравнений где т Х, тУ, тZ, – магнитные заряды диполя; lg - плечо диполя.

С учетом выражений для магнитных зарядов [82] получены формулы для определения сил Fr и моментов М, действующих на размольные элементы в рабочем объеме ЭММА через прослойку активируемого материала:

Численное интегрирование дает следующие искомые выражения:

где µ – магнитная проницаемость размольных элементов; Н – напряжённость магнитного поля, принимающая значение Н1 во внешней части камеры измельчителя - механоактиватора, либо значение Н2 – во внутренней части измельчителя - механоактиватора; R0 – радиус размольных элементов; v – угол деформации структурной цепочки.

максимальное значение при величине угла деформации v = При этом структурные цепочки из ферроэлементов параллельны линиям вектора напряжения магнитного поля. При вращательном смещении дисков относительно друг друга происходит изменение угла деформации. Структурные цепочки деформируются, угол v увеличивается, а сила притяжения между ферроэлементами уменьшается.

Очевидно, что при некотором критическом значении угла деформации сила притяжения ферроэлементов станет равной нулю F(vкр) = 0, и при дальнейшем увеличении угла обратится в силу отталкивания.

С помощью методов зеркальных отображений установлено, что силы давления размольных элементов на внутреннюю и внешнюю части поверхностей дисков также определяется по формуле (3.7).

ферроэлементов в цепочках происходит через прослойку обрабатываемого продукта. Если исходный размер частиц продукта принять равным rч, то формула (3.5).примет вид Величина критического угла при этом будет определена по формуле В процессе деформации цепочки происходит увеличение угла v. На систему двух соседних ферроэлементов начинает действовать момент, стремящийся вернуть цепочку в первоначальное (совпадающее с направлением силовых линий) положение. Приняв во внимание наличие продукта между размольными элементами, величину момента можно определить по формуле Из формулы видно, что при v = 0 и при v = /2 момент обращается в ноль.

В случае, когда v = 0 сила взаимодействия ферроэлементов максимальна, а находящийся между ними продукт испытывает наибольшее раздавливающее усилие. По мере того, как поверхности дисков смещаются друг относительно друга, величина угла растет, увеличивается вpащательный момент, действующий на цепочки. При достижении угла деформации критического значения v = vкр цепочки разрушаются и вся потенциальная энергия переходит в кинетическую.

Ферроэлементы из разрушенной цепочки образуют новую цепочку. В процессе переориентации размольных элементов частицы измельчаемого продукта испытывают ударную и истирающую нагрузку.

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ДИСКОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ - МЕХАНОАКТИВАТОРА ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И УДАРНОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ

Экспериментальные исследования показали, что примерно половина всех ферроэлементов в камере испытывают сжатие с силой F = Fmax при v = Если принять количество ферроэлементов в камере равным Np, то работа, совершаемая этой половиной ферроэлементов во внешней части камеры, будут определяться формулой где r2 – размер частицы продукта при поступлении его во внешнюю часть измельчителя - механоактиватора;

r3 – размер частицы продукта при выходе его из камеры измельчителя.

выражением где r1 – размер частиц продукта при поступлении его в механоактиватор ( а именно во внешнюю часть его камеры).

Вторая половина ферроэлементов испытывает силу, изменяющуюся от 0 до максимального значения, соответствующего углу v = vкр. Формула для её определения имеет вид Работа, совершаемая этой силой во внешней части камеры Работа, совершаемая этой силой во внутренней части камеры Полная работа, совершаемая электромагнитным механоактиватором при статическом раздавливании продукта, будет определяться суммой работ, определяемых по формулам (3.8., 3.9., 3.11., и 3.12) При достижении v = vкр вся энергия деформации цепочки переходит в кинетическую энергию, которая расходуется на ударное воздействие на продукт.

При этом работа, совершаемая при измельчении частиц ударом, будет определяться на основании формулы Отсюда работа, совершаемая одним элементом При этом следует учитывать, что формула (3.15) характеризует работу одного разрушении структурной цепочки. Для того, чтобы определить работу всех элементов, находящихся в камере в течение всего времени обработки, необходимо определить число разрушений цепочек за один период обращения подвижного диска.

При повороте одного из дисков структурная цепочка деформируется (рисунок 3.1). Если в некоторый условно - начальный момент времени прямая, соединяющая ферроэлементы была параллельна силовым линиям поля, то спустя время t прямая отклонится от первоначального положения на угол v = vкр. Сила притяжения, действующая между шарами, сменится на силу отталкивания, а потенциальная энергия, накопленная в деформированной цепочке, перейдет в кинетическую энергию.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 20 |
 

Похожие материалы:

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.