Ma na celu rozwiązanie problemów związanych z łatwą utratą komponentów, niską wydajnością ekranowania i wysokim zużyciem energii przez istniejąceprzesiewacz kompostowystosowanych w przemyśle kompostowym zaprojektowano przesiewacz bębnowy, nowy tryb przekładni oraz dodano urządzenie przesiewacza czyszczącego. Opracowano model matematyczny ruchu cząstek materiału przesiewacza rolkowego, wyznaczono parametry konstrukcyjne kluczowych elementów oraz zbadano i przeanalizowano główne czynniki wpływające na wydajność pracy przesiewacza. W oparciu o optymalny efekt przesiewania przeanalizowano optymalną kombinację parametrów wydajności przesiewania i zużycia energii, stosując test trzech czynników i pięciu poziomów, w których współczynnikami testowymi były objętość podawania, prędkość obrotowa i kąt nachylenia przesiewacza bębnowego. Wyniki pokazują, że przy szybkości podawania wynoszącej 39,6 t/h, prędkość walca wynosi 12,4 obr/min, a kąt walca wynosi 5,6? Gdy efekt przesiewania maszyny rolkowej jest najlepszy, wydajność przesiewania wynosi 96%, pobór mocy wynosi 2,55 kW. Zgodnie z testem fabrycznym, pod warunkiem optymalnej kombinacji parametrów, skuteczność przesiewania wynosi 95%, pobór mocy 2,69 kW, a błąd względny pomiędzy modelem a przewidywanym wynikiem wynosi 1,1% i 5,5%, spełniając wymagania jakościowe przesiewania materiału.
Zgodnie ze stopniową poprawą warunków życia ludzi, zgodnie z Zarysem rozwoju żywności i żywienia w Chinach (2014–2020), produkcja mięsa i jaj w tym kraju
Spożycie mleka i jego udział wzrastały z roku na rok (1-4). Jednocześnie szybko rozwija się-przemysł hodowlany na dużą skalę, a hodowle zwierząt gospodarskich i drobiu na dużą skalę stopniowo prowadzą do tego, że zanieczyszczenie odchodami zwierząt gospodarskich i drobiu staje się ważnym czynnikiem zagrażającym produkcji fabrycznej i zdrowiu ludzi [5-6]. Kompostowanie obornika jest jedną z najważniejszych metod obróbki odchodów zwierzęcych
Pierścień. Sprzęt do przesiewania jest ważnym sprzętem zapewniającym płynny proces kompostowania odchodów zwierzęcych i drobiowych. W procesie kompostowania potrzebny jest duży sprzęt, taki jak przewracarka i pionowy pojemnik do kompostowania, aby obracać lub mieszać materiały kompostujące, aby zapewnić dobre środowisko fermentacji. Jeśli znajduje się duża liczba kamieni, tworzyw sztucznych, lin i innych śmieci,-długotrwała kolizja z częściami mieszającymi w sprzęcie skróci żywotność sprzętu kompostującego lub nawet bezpośrednio go zniszczy. Jednocześnie, ze względu na konieczność dodania w procesie kompostowania dużej ilości wypełniaczy zawierających węgiel, aby zapewnić materiałowi odpowiednią wartość pH, zawartość wody, stosunek węgla do azotu i wielkość cząstek surowca, po procesie kompostowania należy usunąć duże, nieprzereagowane wypełniacze, rezerwowany jest jedynie nawóz. Dlatego urządzenia przesiewające mogą nie tylko usuwać zanieczyszczenia z materiałów na etapie-przed kompostowaniem, zmniejszać straty sprzętu do kompostowania, ale także zapewnić sprawne przetwarzanie kolejnych materiałów na etapie-po kompostowaniu, recykling wypełniacza w celu kontroli kosztów.
W przypadku problemu przesiewania materiału kompostowego krajowy rozwój różnych urządzeń przesiewających, w tym przesiewacza bębnowego kompostu, przesiewacza wstrząsającego, przesiewacza rolkowego, przesiewacza rolkowego itp.. 14]
Koszt jednorazowej inwestycji w ekran wibracyjny-jest niewielki, ale ze względu na jego właściwości robocze stopień uszkodzenia powierzchni ekranu przez twarde obiekty jest większy, a łatwe czyszczenie ekranu w formie pasty jest niedogodnością. Sito tarczowe ma dużą zdolność obracania materiału i odporność na zużycie, ale jego zastosowanie jest ograniczone przez otwór, nie nadaje się do przesiewania materiałów po etapie kompostowania. Jako przesiewacz obrotowy, przesiewacz rolkowy pracuje sprawnie i jest powszechnie stosowany w klasyfikacji, selekcji i sortowaniu ziaren [15-23], natomiast w przemyśle kompostowniczym jest rzadko spotykany. Tradycyjny tryb mechanicznej transmisji przesiewacza rolkowego używany przez niektóre przedsiębiorstwa jest skomplikowany w instalacji i bezpośrednio stosowany w przemyśle kompostowym. Ze względu na wysoką wydajność przerobową często dochodzi do pęknięć wału i innych zjawisk, a ze względu na specyfikę materiałów kompostowych (wysoka wilgotność i silna korozja) struktura szprych jest łatwa do uszkodzenia. Obecnie większość sprzętu do przesiewania kompostu jest zapożyczana z innych gałęzi przemysłu, co rozwiązuje niektóre problemy przesiewania materiału kompostowego. Nie potrafi jednak dobrze dostosować się do właściwości materiałów kompostowych, które są podatne na przesiewanie pasty, łatwe uszkodzenia korozyjne komponentów i duże zużycie energii przy dużej wydajności przetwarzania, co poważnie wpływa na jakość operacji przesiewania.
Aby rozwiązać problemy, takie jak złożony tryb przekładni mechanicznej tradycyjnego przesiewacza bębnowego kompostu, przesiewacz z łatwym wklejaniem pasty, niska wydajność przesiewania i duże obciążenie stosowane w przemyśle kompostowym, w tym artykule opracowano konstrukcję przesiewacza rolkowego z kołem podporowym z przekładnią zewnętrzną, tryb przekładni z wałem centralnym jest konwertowany do trybu przekładni z łańcuchem rolkowym, zwiększa nośność przesiewacza rolkowego, zapobiega uszkodzeniom korozyjnym przekładni i części nośnych; Jednocześnie dodawane jest urządzenie do czyszczenia ekranu. Podczas pracy sita rolkowego ekran jest w sposób ciągły szczotkowany i zdrapywany, aby zapewnić, że ekran rolkowy nie zostanie wklejony na dużą powierzchnię, poprawić skuteczność przesiewania i zmniejszyć obciążenie walca. Zastosowano analizę regresji i analizę powierzchni odpowiedzi, aby uzyskać najlepszą kombinację parametrów roboczych, co zapewniło techniczną i teoretyczną podstawę do dalszej poprawy wydajności badań przesiewowych.
Główną konstrukcję przesiewacza rolkowego pokazano na rysunku 1, która jest odpowiednia do czyszczenia materiału i usuwania zanieczyszczeń. Przesiewacz rolkowy składa się głównie z wlotu i wylotu, układu przeniesienia napędu, urządzenia do czyszczenia ekranu, ramy i pokrywy zewnętrznej, wałka i innych kluczowych elementów.
1.2 Zasada działania Moc wyjściowa silnika jest połączona z mocą wejściową reduktora, aby zapewnić wystarczającą moc roboczą dla przesiewacza bębnowego, podczas gdy moc wymagana do obrotu bębna jest dopasowywana i przekazywana przez dwu- lub jednorzędowy napęd łańcuchowy. Materiał kompostowy transportowany jest przenośnikiem taśmowym i wchodzi do wewnętrznej wnęki przesiewacza rolkowego pod działaniem kruszywa przy ujściu materiału ludzkiego. Bęben obracający się z dużą-prędkością wykorzystuje płytkę kopiującą umieszczoną na wewnętrznej ścianie, aby wielokrotnie kopiować materiał do najwyższego punktu wewnętrznej wnęki, a następnie wykorzystuje grawitację do opadania, a cząstki materiału wielokrotnie przechodzą przez sito w tym procesie. A ponieważ bęben jest umieszczony na ramie pod pewnym kątem nachylenia, w każdym procesie kopiowania materiału cząstki materiału stopniowo przemieszczają się do otworu wylotowego, poprzez te poruszające się posuwisto-zwrotnie, kwalifikowane cząstki przez sito do przenośnika taśmowego pod urządzeniem, w kolejnym kroku przeprowadzane są niekwalifikowane materiały przez zbieranie otworu wylotowego.
Bęben sitowy jest podstawową częścią roboczą przesiewacza bębnowego. Skuteczne przesiewanie materiału w procesie przesiewania zależy od właściwości bębna, w tym średnicy bębna, długości bębna i kąta nachylenia sita bębnowego oraz innych parametrów konstrukcyjnych, a także prędkości bębna i innych parametrów ruchu. Forma ruchu cząstek materiału na powierzchni sita w pewnym stopniu determinuje końcowy efekt przesiewania urządzenia przesiewającego [24]. Analizie poddano ruch cząstek w bębnie i uzyskano zależność pomiędzy parametrami konstrukcyjnymi a parametrami ruchu, co pozwala na określenie podstawowych parametrów konstrukcyjnych i podstawowego modelu ruchu bębna, a także dostarcza podstaw teoretycznych i kierunku projektowania dla przyszłej konstrukcji przesiewacza bębnowego.
2.1 Analiza dynamiki cząstek na sicie Prawo ruchu pojedynczej cząstki w bębnie przedstawiono na rysunku 2. Linia przerywana to tor ruchu cząstek w cyklu ruchu. Bez uwzględnienia kolizji tor ruchu cząstek w bębnie składa się z łuku wzdłuż wewnętrznej ścianki bębna w części przedniej oraz paraboli oddalonej od ścianki bębna w części tylnej. Cząsteczki wpadające na powierzchnię sita, tarcie zapewniane przez bęben i jego własna grawitacja, cząstki wraz z bębnem wykonują ruch kołowy, w trakcie ruchu, gdy siła wypadkowa nie jest wystarczająca do zapewnienia siły odśrodkowej wymaganej do ruchu kołowego, cząstki materiału z bębna przy określonej prędkości wykonują ruch paraboliczny i wracają na powierzchnię ekranu.
Ruch cząstek w rzeczywistym procesie przesiewania pokazano na rysunku 3.
W związku z tym ustalono model matematyczny. Po pierwsze, zakłada się, że nie ma względnego poślizgu pomiędzy cząstką a powierzchnią ekranu, a ponieważ jest to analiza pojedynczej cząstki, konieczne jest
Pomiń oddziaływania pomiędzy cząsteczkami. Analizę siły ruchu cząstek pokazano na FIG.. 4. W tym przypadku kąt między cząstką a płaszczyzną poziomą wynosi .
2.3 Urządzeniem napędowym jest nadmierny kontakt pomiędzy wałem obrotowym tradycyjnej przesiewacza rolkowego z wałem centralnym a materiałem kompostowym, powodujący uszkodzenia korozyjne oraz obciążenie na wale centralnym prowadzące do uszkodzenia wału, a także wysoki koszt zewnętrznego koła zębatego zazębiającego duże koło zębate. Specjalnie zaprojektowany tryb przekładni z zewnętrznym zazębieniem koła zębatego i łańcucha, jak pokazano na rysunku 6. Jeśli chodzi o przekładnię, łańcuch przyjmuje typ segmentowy. Jak pokazano na fig. 7, segmentowy łańcuch jest połączony poprzez występ podtrzymujący, a łańcuch jest trwale połączony z zewnętrzną ścianą rolki za pomocą występu podpierającego. W odróżnieniu od tradycyjnego łańcucha integralnego z tylko jednym przegubem, klucz jest skutecznie przesuwany, co może skutecznie zastąpić cały łańcuch w przypadku jego częściowego uszkodzenia i ułatwić konserwację. Jeśli chodzi o całkowite podparcie, oryginalny ciężar cylindra sitowego z wału i szprychy opiera się na czterech kołach podporowych i stronie podpory, co jest kluczem pod dużą wydajnością przetwarzania, wrzeciono wytrzymuje obrotowy moment obrotowy przekładni i unosi całkowity ciężar cylindra sitowego może spowodować złamanie wału, uszkodzenie szprych, uszkodzenie ekranu i inne problemy. W przesiewaczu nie ma części zamiennych, co zmniejsza kontakt materiału kompostowego z częściami urządzenia i zmniejsza utratę korozji. Pod względem obciążenia mechanizm przekładni umieszczony na zewnątrz bębna zwiększa moment obrotowy przenoszony przez silnik na bęben, a tym samym zwiększa się obciążenie, jakie może wytrzymać przesiewacz bębnowy.
Poprzez symulację uzyskano maksymalny moment obrotowy bębna w procesie przesiewania maksymalnej ilości podawanego materiału oraz obliczono położenie łańcucha
Do obciążenia stycznego wybrano łańcuch 28A ze złączem A-poziomym P=44.45mm, a jego obciążenie rozciągające wynosi 200MPa.
Średnica pierścienia, w którym znajduje się łańcuch, wynosi 1540 mm, wysokość granicy łańcucha wynosi 41,5 mm, liczbę ogniw łańcucha oblicza się jako z =112.38, a parzystą liczbę ogniw łańcucha przyjmuje się po zaokrągleniu jako 112. Prędkość wyjściowa reduktora wynosi 93 obr/min, a maksymalna prędkość wymagana w badaniu późnym to 14 obr/min, czyli przełożenie przekładni wynosi 6,64, a wzór obliczeniowy liczby biegów z wynosi
2.4 Urządzenie przesiewające Ponieważ zawartość wilgoci w materiałach kompostowych jest wyższa niż w przypadku zwykłych materiałów przesiewających, podczas przesiewania materiału występuje duża strata, w wyniku czego powstaje pasta. Aby rozwiązać ten problem, dodano urządzenie przesiewające.
Jak pokazano na rysunku, urządzenie do czyszczenia przesiewacza kompostowego składa się z siatki przesiewającej, wałka szczotki do czyszczenia przesiewacza, ramy nośnej i sprężynowego mechanizmu stabilizującego. Umieszczony po nachylonej stronie rolki, z wykorzystaniem własnego mechanizmu grawitacyjnego i sprężynowego narzuconego przez siłę sprężystą, wałek szczotki czyszczącej i ekran są szczelnie solidne, a dwa końce wałka szczotki czyszczącej przez łożysko i wspornik połączone w celu zapewnienia, że wałek szczotki czyszczącej można zamocować razem z obrotem rolki. Jednocześnie konfiguracja sterowana sprężyną pochłania wałek szczotki ekranu czyszczącego przez ramę nośną, aby wprowadzić rodzaj wibracji, a ponadto ekran rolkowy zapewnia kontrolę wyłącznie typu transportowego.
