Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

Согласно проведенным теоретическим и экспериментальным исследованиям при формировании структуры магнитоожиженого слоя из ферромагнитных элементов в рабочем объеме электромагнитного дискового механоактиватора (ЭДМА) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7], необходимым условием, обеспечивающим качество обработки продукции, является равномерность распределения магнитной индукции во всем объеме обработки продукта. От качества промагничивания рабочего объема зависит силовое взаимодействие между размольными органами и обрабатываемым продуктом. Поиск оптимальных конструктивных решений ЭДМА проведен методом конечных элементов в среде программного комплекса ANSYS [8]. В результате исследований получены градиентная и векторная картины электромагнитного поля, позволяющие наглядно представить его параметры с помощью цветовых градиентов путем анализа их интенсивности и направлений векторов магнитной индукции, а также анализа кривых изменения суммарной магнитной индукции по ширине, глубине и высоте рабочего объема устройства. По результатам расчета определены размеры лабораторного ЭДМА[3,10]: диаметр диcка – 90 мм, расстояние между дисками – 12 мм, количество витков в обмотке управления – 1000, ток обмотки управления – 0,7 А, количество обмоток управления – 2. Среднее значение магнитной индукции – 0,29 Тл. Математическое описание процесса выполнено с целью установления режимов работы ЭДМА, при которых достигаются оптимальные гранулометрические показатели компонентов смеси биологически активной кормовой добавки (БАД-К) [9,10]. Математическое моделирование проведено методом факторного планирования эксперимента. Основные факторы, определяющие моделируемый объект: величина индукции в рабочем объеме В (Х₁), частота вращения n (Х2), коэффициент заполнения мелющими телами Кро (Х₃). Исследована зависимость Dδ₃₀ = f(B;n;K_PO).  В качестве выходного параметра принят параметр массовой доли частиц размером менее 30 мкм (Dδ30). По результатам планирования эксперимента с варьированием факторов на двух уровнях рассчитаны коэффициенты регрессии и проведен ее статический анализ. Установлена адекватность линейной модели, которая с учетом незначительности коэффициентов имеет следующий вид: Dδ₃₀ = 93 + 1,69 B + 1,057 n + 0,517 (B · K_PO) + 0,5325 (n · K_PO). Из анализа уравнения следует, что основное влияние на процесс измельчения в ЭДМА оказывают величина индукции в рабочем объеме и частота вращения подвижного диска устройства. Коэффициент объемного заполнения также оказывает влияние на качество процесса, но не является основополагающим. Это связано с конструктивными особенностями устройства [3, 9, 10]. Знак плюс при коэффициентах линейной регрессии свидетельствует, что с увеличением значения фактора растет величина параметра оптимизации Dδ30 компонентов смеси БАД-К. В результате оптимизации процесса методом градиентного восхождения с использованием полученной модели получены следующие оптимальные режимы работы ЭДМА: В = 0,37 Тл, n =22 с^-1, Кро = 0,35.