Кузнецов Ілля Олегович. Обґрунтування електротехнічних параметрів магнітного вилучення продуктів зносу робочих органів обладнання із потоків дробленого зерна : Дис... канд. наук: 05.09.16 - 2007.
Анотація до роботи:
Кузнецов Ілля Олегович. Обґрунтування електротехнічних параметрів магнітного вилучення продуктів зносу робочих органів обладнання із потоків дробленого зерна. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.16 – Електротехнології та електрообладнання в агропромисловому комплексі – Таврійська державна агротехнічна академія, Мелітополь 2006 р.
Представлена дисертаційна робота розкриває нове вирішення задачі підвищення ефективності вилучення феромагнітних часток з дробленого зерна та борошна на базі обґрунтованої теорії і практики взаємодії феромагнетиків з високоградієнтним магнітним полем шляхом використання концентраторів магнітного поля.
Проведений аналіз показав, що існуючі пристрої і системи для витягу магнітних часток із подрібненого зерна і борошна малоефективні і не допускають включення їх у загальну схему автоматизації ліній переробки.
Основним результатом теоретичних досліджень є визначення динамічних характеристикпереміщення магнітної частки в робочій зоні електромагнітних сепараторів, з концентраторами і без них, сформульовано математичну модель у вигляді системи диференціальних рівнянь, що зв'язує параметри тіл, середовища і магнітного поля, розроблено й експериментально досліджено нові елементи і конструкції електромагнітних сепараторів.
Проведено експериментальну перевірку основних теоретичних положень.
Економічна оцінка проведених досліджень (30 тис.грн./рік) свідчить про доцільність впровадження у виробництво розроблених електромагнітних систем витягу магнітних часток із дробленого зерна і борошна.
У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення задачі ефективного вилучення феромагнітних часток за рахунок створення нової конструкції електромагнітного сепаратора на базі математичної моделі взаємодії феромагнетиків з магнітним полем, який забезпечує підвищення якості дробленого зерна та борошна без застосування додаткових техніко – енергетичних витрат.
Представлені в дисертації результати досліджень дозволяють зробити наступні висновки:
1. На підставі аналізу літературних джерел, існуючі електромагнітні сепаратори й системи для вилучення ФМЧ із дробленого зерна й борошна, які використовують в агропромисловому комплексі, а також математичне моделювання процесу вилучення виявило їх низьку ефективність роботи. Тому завдання по вдосконаленню існуючих і розробці нових елементів і конструкцій електромагнітних сепараторів досить актуальні.
2. Для підвищення ефективності вилучення розроблені нові елементи конструкцій електромагнітних сепараторів у вигляді різного роду насадок (спіралей, куль), що дозволяє концентрувати поле у середині робочої зони сепаратора.
3. Сформульовано математичну модель у вигляді системи диференціальних рівнянь для визначення динамічних характеристик – часу t, швидкості u і відстані R переміщення магнітної частки в робочій зоні електромагнітних сепараторів, оснащених концентраторами, що дозволяє зв'язати параметри часток (розмір dТ, магнітна сприйнятливість cТ, щільність rЧ), середовища (повітря - в'язкість hс) і магнітного поля (напруженість H і швидкість його зміни gradН), завдяки якій запропоновано методику розрахунку сепараторів, оснащених концентраторами, що дозволяє визначити конструктивні параметри наповнювачів: розмір концентраторів, відстань між ними і їхнім компонуванням, а так само конструктивні параметри електромагнітної системи.
4. Експериментально лабораторними дослідженнями підтверджені теоретичні залежності вилучення ФМЧ із дробленого зерна, зокрема функцію R = f(I) з величиною вірогідності апроксимації 92%.
5. Розроблено нову конструкцію електромагнітного сепаратора, що містить феромагнітні спирали діаметром 2,5 мм у кількості 6 шт, установлені із кроком 11,2 мм, із числом витків 33 одиниці, що дозволяє при мінімальних енерговитратах 0,4 кВт одержувати ефективність вилучення ФМЧ в діапазоні 95-99%.
6. Експериментально вирішено питання повторного віднесення ФМЧ із поверхні концентратора: утримання часток можливе при силі струму в обмотці електромагніта сепаратора в 8 разів нижче номінальної при швидкості потоку пневмотранспорту 20 м/с. Таким чином, економічна оцінка проведених досліджень (30 тис. грн./рік) свідчить про доцільність широкого впровадження у виробництво розроблених електромагнітних сепараторів вилучення ФМЧ із дробленого зерна й борошна.
Публікації автора:
Хассай Д.В., Кузнецов И.О., Просвирнин В.И. Особенности расчета электротехнических систем извлечения ферромагнитных частиц из зерна и зерновых смесей // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. – Вип. 3. – Харків: „Стас”. - 2000 .- С. 77-80. (Розкрита сукупність сил, діючих на феромагнітну частку в сепараторі та запропоновано метод розрахунку параметрів електромагнітних котушок).
Хассай Д.В., Кузнецов И.О., Просвирнин В.И. Алгоритм разработки электротехнических систем извлечения ферромагнитных частиц из зерна и зерновых смесей // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. - Вип. 3. - Харків: „Стас”. - 2000. - С. 114-116. (Зроблено аналіз джерел забруднення зернових сумішей феромагнітними домішками та створена структурна схема процесу сепарації зернових).
Просвірнін В.І., Хассай Д.В., Кузнецов І.О. Аналіз електротехнологічних систем витягу феромагнітних тіл з зерна та зернових сумішей // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Вип. 1, Т.17. - Мелітополь: ТДАТА. - 2000. - С. 3-8. (Розглянуті характеристики електромагнітних систем вилучення феромагнітних тіл з зернових сумішей та стан зернових у процесі переміщення).
Хассай Д.В., Просвірнін В.І., Кузнецов І.О. Енергозберігаючі режими роботи електротехнологічних систем витягу феромагнітних домішок // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Вип. 1, Т.18. - Мелітополь: ТДАТА. - 2001. - С. 6-7. (Запропоновано схему електричну принципову керування системою вилучення феромагнітних домішок з зернових сумішей).
Просвирнин В.И., Кузнецов И.О. К расчету магнитных концентраторов для извлечения ферромагнитных примесей из высокодисперсных материалов // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. - Вип. 6. - Харків: „Стас”. - 2001. - С. 514 – 519. (Проведені теоретичні дослідження розподілу напружності магнітного поля навколо сферичного концентратору).
Кузнецов І.О. До технології вилучення тонкодисперсних феромагнітних домішок з борошна // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Вип. 1, Т.19. - Мелітополь: ТДАТА. - 2001. – С. 108 –111.
Хассай Д.В., Просвирнин В.И., Кузнецов И.О. Математическое моделирование извлечения ферромагнитных примесей из продуктов первичной и глубокой переработки зерновых // Зб. наук. пр. (Матеріали науково – практичної конференції „Інформаційні технології в освіті” (16 – 18 травня)). – Бердянськ: БДПІ. - 2001. – С. 68 – 73. (Запропоновано методику розрахунку електротехнологічних параметрів електромагнітного сепаратора з чисельною обробкою результатів).
Хассай Д.В., Кузнецов И.О., Гулевский В.Б. К вопросу совершенствования электротехнологических систем извлечения ферромагнитных частиц из сыпучих материалов // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Вип. 1. - Мелітополь: ТДАТА. - 2002. – С. 61 –64. (Запропоновано функціональну схему системи вилучення феромагнітних домішок та контролю якості очищеного зернового матеріалу).
Масюткин Е.П., Просвирнин В.И., Кузнецов И.О. Расчет электромагнитных циклонов // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Вип. 24. - Мелітополь: ТДАТА. - 2004. – С. 47 –55. (Запропоновано та обґрунтовано метод розрахунку електромагнітних циклонов).
Просвирнин В.И., Кузнецов И.О. К теории и расчету магнитных сепараторов для извлечения ферромагнетиков из дисперсных материалов // Електрифікація та автоматизація сільського господарства. - 2004. – №4(9) С. 30 – 35. (Запропоновано методику розрахунку електромагнітних сепараторів, які містять концентратори поля для вилучення феромагнітних часток з дисперсних матеріалів сільськогосподарського виробництва).
Масюткин Е.П., Хассай Д.В., Кузнецов И.О., Богатырев Ю.О. Совершенствование технологии и оборудования извлечения магнитных примесей из потоков зерновых материалов // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Вип. 31. - Мелітополь: ТДАТА. - 2005. – С. 53 –61. (Робота присвячена вдосконаленню технології і обладнання вилучення феромагнітних домішок з потоків зернових матеріалів).
Пат. 38894А Україна, МПК7 В03С 1/08. Вібромагнітний сепаратор / Просвірнін В.І., Хассай Д.В., Кузнецов І.О. (Україна). – №2000116546; Заявл.21.11.2000; Опубл. 15.05.2001; Бюл. № 4.–3 с. (Запропоновано і обґрунтовано систему, яка дозволяє знизити енерговитрати при сепарації зернових за рахунок створення вібрації шару зернових в зоні вилучення феромагнітних домішок).
Пат. 1113 Україна, МПК7 В03С 1/02. Електромагнітний сепаратор / Просвірнін В.І., Хассай Д.В., Кузнецов І.О. (Україна). - № 2001031637; Заявл.12.03.2001; Опубл.17.12.2001; Бюл.№ 11.–4 с. (Запропоновано джерело магнітного поля з шихтованим магнітопроводом).
