Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,839

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ РАЗРУШЕНИЯ ЧАСТИЦ СЫРЬЯ УДАРНЫМИ НАГРУЗКАМИ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНОАКТИВАТОРАХ

Беззубцева М.М. 1
1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
1. Беззубцева М.М. К вопросу интенсификации процесса измельчения продуктов // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 5–3. – С. 356–357.
2. Беззубцева М.М. К вопросу научного обоснования внедрения импортозамещающего способа электромагнитной механоактивации в аппаратурно-технологические системы АПК // Научное обеспечение развития апк в условиях импортозамещения: Сборник научных трудов международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. – 2016. – С. 339–343.
3. Беззубцева М.М. Импортозамещающий способ электромагнитной механоактивации // Сельское хозяйство – драйвер российской экономики (для обсуждения и выработки решений): Материалы международного конгресса. Оргкомитет международной агропромышленной выставки – ярмарки «Агрорусь-2016». – 2016. – С. 132–133.
4. Беззубцева М.М. К вопросу исследования кинетики измельчения материалов в электромагнитных механоактиваторах (ЭММА) // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9–1. – С. 81–82.
5. Беззубцева М.М., Волков В.С. Электромагнитная механоактивация в постоянном электромагнитном поле // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2016. – № 42. – С. 360–365.
6. Беззубцева М.М. Прикладные исследования энергоэффективности электромагнитных механоактиваторов // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9–1. – С. 83
7. Беззубцева М.М. Интенсификация процесса измельчения цеолита для нужд кормопроизводства с использованием электромагнитных активаторов постоянного тока. // Устойчивое развитие сельских территорий страны и формирование трудового потенциала АПК в ХХI веке международный агропромышленный конгресс. Министерство сельского хозяйства РФ, Департамент сельскохозяйственного развития и социальной политики, Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. – 2008. – С. 57–58.
8. Беззубцева М.М. Условия энергоэффективности работы электромагнитных механоактиваторов // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9–1. – С. 84–85.
9. Беззубцева М.М., Бороденков М.Н. Анализ направлений повышения энергоэффективности размольного оборудования // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 9. – С. 85–86.
10. Григорьев И.Ю., Беззубцева М.М. Аналитический обзор процесса электромагнитной механоактивации // Роль молодых учёных в решении актуальных задач АПК. Сборник научных трудов международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – 2016. – С. 185–186.

Согласно результатам исследований физико-механических процессов в магнитоожиженном слое ферротел электромагнитных механоактиваторов (ЭММА) [1, 2, 3], механика процесса разрушения частиц перерабатываемого материала в первую очередь обеспечивается ударными нагрузками, происходящими от столкновения феррошаров через прослойку материала. Для обеспечения условия измельчения необходимо, чтобы мелющее тело обладало в момент удара некоторой величиной кинетической энергии, а измельчаемое тело находилось в зафиксированном положении. В электромагнитном механоактиваторе импульс рабочему органу передается энергией электромагнитного поля [4]. На модели копра была установлена минимальная энергия, необходимая для разрушения образца измельчаемого сырья – высушенных какао бобов (полуфабрикатов шоколадного производства). При моделировании были заданы следующие размеры элементов стенда: диаметр размольного органа в форме шара d = 0,010 мм, масса шара m=0,0044 кг, высота подвеса S = 0,2* 0,06 м. Сила, создаваемая шаром, F = gm. Работа, совершаемая шаром при падении с высоты S, также определена по известной формуле A=Fts=mgs. Т.к. начальная скорость шара 0 м/с, считаем момент инерции шара в момент удара равным величине совершённой работы. Приращение кинетической энергии движущегося тела равно работе действующих на это тело сил: A= m•(v)2/2 – m•(v0)2/2 (здесь v0 – начальная скорость шара, v – скорость шара в момент удара). Время падения t = v((2s)/9,8). Кинетическая энергия тела под действием силы тяжести Wк=(m•v2)/2; v=s/t. Кинетическая энергия Wк=(m•4,9•s)/2. Полученные результаты были представлены в форме диаграммы, из которой выделен интервал затрачиваемой работы. В выбранном интервале выбрано наилучшее соотношение образцов с серьёзными повреждениями – трещинами Гриффитса и образцов с отсутствием повреждений. Из выбранного интервала определено рациональное для разрушения значение работы – 5,61*10–3 Дж. При данном значении 6 образцов какао-бобов с повреждениями (из 10), половина образцов с повреждениями имеют трещины Гриффитса, что свидетельствует о рациональности подобранной величины совершаемой работы. Дальнейшее увеличение величины совершаемой работы будет нецелесообразно и приведет к перерасходу энергии. При увеличении значения работы с 5,61 до 8,63· 10–3 Дж эффект разрушения в процессе помола снижается, вызывая рост числа измельчённых зёрен какао – бобов с 6 до 8 штук (на десять испытуемых образцов). Из 8 какао-бобов все образцы серьёзно повреждены, что говорит об избыточности прилагаемого усилия. Величина этого усилия соответствует увеличению расхода энергии на 54 % и прироста по зёрнам какао – бобов на 33 %. Зная совершаемую работу на получение трещины Гриффитса, полученную путём обработки экспериментальных данных, можно определить значения силы токов, площадь и числа витков в обмотках электромагнитов механоактиваторов [7].

Полученные опытным путем данные использованы при проектировании электромагнитных механоактиваторов для переработки какао продуктов шоколадного производства [5,6] при формировании энергетических условий создания диспергирующих нагрузок в магнитоожиженном слое ферротел [8,9,10].


Библиографическая ссылка

Беззубцева М.М. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ РАЗРУШЕНИЯ ЧАСТИЦ СЫРЬЯ УДАРНЫМИ НАГРУЗКАМИ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНОАКТИВАТОРАХ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 11-2. – С. 238-239;
URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=10867 (дата обращения: 11.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074