Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Ларин Александр Васильевич. Технология извлечения перги из пчелиных сотов с разработкой установки для их скарификации : диссертация... канд. техн. наук : 05.20.01 Рязань, 2007 173 с. РГБ ОД, 61:07-5/3535

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

РЕФЕРАТ 6

ВВЕДЕНИЕ 8

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ СКАРИФИКАЦИИ

И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЕРГИ ИЗ ПЕРГОВЫХ СОТОВ. 11

  1. Эффективность использования перги в народном хозяйстве. 11

  2. Требования к заготовке перговых сотов. 16

  3. Анализ способов и средств механизации по

подготовке перговых сотов к сушке. 22

1.4. Анализ выполненных исследований по

подготовке перговых сотов к сушке. 27

1.5. Постановка проблемы, цель и задачи исследований. 28

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕРГОВЫХ
СОТОВ И ПЕРГИ. 31

2.1. Программа и методика исследований. 31

2.1.1. Методика определения геометрических

параметров и массы перговых сотов и их компонентов. 31

2.1.2. Методика определения геометрических параметров

и массы перговых гранул. 34

  1. Методика определения массы перги в рамке. 34

  2. Методика определения влияния влажности на объемную массу и плотность, прочность и липкость перговых

гранул. 35

2.1.5. Методика определения влияния влажности на
обобщенный модуль продольной деформации перги. 40

  1. Характеристика перговых сотов. 41

  2. Результаты определения геометрических

параметров и массы перговых гранул. 44

  1. Результаты исследований физико-механических свойств перговых гранул. 47

  2. Результаты определения влияния влажности

на обобщенный модуль продольной деформации перги. 51

ВЫВОДЫ. 53

3. ТЕОРИЯ ПРОЦЕССА СКАРИФИКАЦИИ ПЕРГОВЫХ

СОТОВ. 55

  1. Модель функционирования технологической линии извлечения перги из сотов. 55

  2. Установка для скарификации перговых сотов и

принцип ее работы. 57

3.3. Определение мощности, необходимой на
привод, и производительности установки для скарификации
перговых сотов. 61

  1. Кинематическая схема установки для скарификации перговых сотов. 61

  2. Определение производительности установки для скарификации перговых сотов. 63

  3. Определение усилия внедрения иглы в гранулу перги. 66

  4. Определение усилия, необходимого для

преодоления силы трения иглы о чистящую пластину. 70

  1. Определение суммарного усилия и мощности, необходимого для скарификации сота. 71

  2. Определение мощности необходимой на привод установки для скарификации перговых сотов. 73

3.4. Обоснование конструктивных параметров установки

для скарификации перговых сотов. 74

  1. Расчет толщины основной пластины. 74

  2. Расчет поперечного сечения рычага скарификатора. 74

  3. Определение основных параметров винтовой передачи. 76

ВЫВОДЫ 79

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СКАРИФИКАЦИИ
ПЕРГОВЫХ СОТОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ. 80

4.1. Программа и методика исследований. 80

4.1.1. Методика определения влияния времени сушки

на скорость конвективной сушки перговых сотов в осциллирующем
режиме. 80

  1. Методика определения влияния диаметра иглы и влажности перговых гранул на усилие внедрения иглы в гранулу перги. 84

  2. Методика определения влияния влажности перги, диаметра и глубины внедрения иглы на прочность гранул. 88

  3. Методика определения влияния скорости сближения игл и влажности перги на энергозатраты при скарификации перговых сотов. 90

  1. Результаты влияния времени сушки на скорость конвективной сушки перговых сотов в осциллирующем режиме. 91

  2. Результаты определения влияния диаметра иглы и влажности перговых гранул на усилие внедрения иглы в гранулу перги. 94

  3. Результаты определения влияния влажности перги, диаметра и глубины внедрения иглы на прочность гранул. 95

  4. Результаты определения влияния скорости сближения игл и влажности перги на энергозатраты при скарификации перговых сотов. 101

ВЫВОДЫ. 103

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СКАРИФИКАЦИИ
ПЕРГОВЫХ СОТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ,
РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ. 105

5.1. Программа и методика исследований. 105

5.1.1. Методика испытаний установки для скарификации

сотов. 107

5.1.2. Методика определения снижения влажности перги

от времени сушки 108

5.1.3. Методика определения температурных и временных
пределов охлаждения и нагрева перговых сотов перед измельчением. 108

5.2. Результаты испытаний установки для скарификации

сотов. 109

5.3. Результаты определения снижения влажности перги

от времени сушки 110

  1. Результаты определения температурных и временных пределов охлаждения и нагрева перговых сотов перед измельчением. 111

  2. Экономическая эффективность применения установки

для скарификации перговых сотов. 112

ВЫВОДЫ. 122

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА. 123

ЛИТЕРАТУРА. 126

ПРИЛОЖЕНИЯ. 139

РЕФЕРАТ

Перга - законсервированная в ячейках сотов пыльца растений. Она является основным белковым кормом для пчел. Обладая уникальным составом, перга представляет интерес в качестве источника белков, витаминов, микроэлементов. Благодаря их высокому содержанию перга находит применение в пищевой промышленности, косметике, медицине и витаминной промышленности.

Для извлечения перги из сотов было разработано много устройств и технологий, однако наиболее перспективной технологией извлечения перги из сотов является технология, разработанная в Рязанской ГСХА. Практически все операции данной технологии механизированы, однако такая операция как скарификация остается не изученной и немеханизированной. Скарификация позволила бы интенсифицировать процесс сушки перги в сотах, что приведет к снижению затрат на производство единицы продукции.

В связи с этим целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности линии извлечения перги из сотов путем разработки промышленной технологии, включающей установку для скарификации перговых сотов; выявлением режимов работы установки, обеспечивающих снижение затрат энергии и улучшающих качество производимой перги.

Для определения влияния физико-механических свойств перги, для статистической оценки геометрических параметров гранул перги и массы сотов и их компонентов были проведены лабораторные исследования.

Для обоснования конструктивных и кинематических параметров скарификатора, для обоснования требуемой мощности на привод установки проведены теоретические исследования.

В процессе лабораторных испытаний получены оптимальные режимы работы установки для скарификации перговых сотов.

7 В процессе производственных исследований были получены технико-эксплуатационные показатели предлагаемого вальцового пресса.

При сравнительном анализе экономических показателей предложенной технологии со скарификатором и без него был получен экономический эффект, который показал, что применение установки в линии извлечения перги экономически выгодно.

Основные термины и условные обозначения.

Скарификация - повреждение поверхностного слоя материала.

Установка для скарификации перговых сотов (скарификатор) -механизм, у которого есть привод рабочего органа отличающийся от ручного, позволяющий повреждать верхний слой гранул перги. М ю - масса восковой основы сота, гр; М с - масса пергового сота, гр; М р - масса рамки сота, гр; М п - масса перги, гр;

1 - длина гранулы перги, мм;

d - диаметр гранулы перги, мм;

s - толщина слоя пропитанного медом, мм;

Ктр - время, затрачиваемое на скарификацию сота, ч;

осбл - скорость сближения пластин с иглами, м/с;

Q4 - часовая производительность скарификатора, сот/ч;

FB - усилие внедрения иглы в гранулу перги, Н;

NCK - мощность, необходимая для скарификации пергового сота с одной

стороны, Вт;

Nnp - мощность, необходимая для привода установки, Вт;

Введение к работе:

Актуальность темы. Пчеловодство является важной отраслью сельского хозяйства, от успешного развития которой в известной степени зависит повышение уровня земледелия и животноводства. Опыление пчелами сельскохозяйственных растений позволяет увеличивать их урожайность, а также получать большее количество продукции пчеловодства.

В первую очередь при опылении пчелы обеспечивают себя кормами. В природе пчелы используют только два основных вида корма: нектар и пыльцу. Пчелы перерабатывают нектар в мед, а пыльцу в пергу, создавая запасы консервированных кормов на неблагоприятный зимний период.

Перга является основным источником белкового питания пчел. Она содержит много витаминов, разнообразные минеральные вещества, необходимые для нормального роста и развития пчел. Наличие оптимальных запасов белкового корма в гнездах пчелиных семей в период интенсивного выращивания расплода представляет собой одно из главнейших условий их высокой продуктивности.

Обладая уникальным составом, перга представляет интерес в качестве источника белков, витаминов, микроэлементов. Благодаря их высокому содержанию перга находит применение в пищевой промышленности, косметике, медицине и витаминной промышленности. В рационе человека этот продукт может быть ценной пищевой добавкой, так как богат питательными и биологически активными веществами

Перга в общественном секторе пчеловодства практически не извлекается, несмотря на то, что большое ее количество пропадает при перетопке старых выбракованных сотов.

Причиной этого положения является в первую очередь отсутствие промышленных технологий получения и переработки перговых сотов. Существующие технологии являются «кустарными» и поэтому находят применение только в условиях мелких и частных хозяйств.

Наиболее перспективной и пригодной для использования в промышленных условиях является механизированная технология извлечения перги из пчелиных сотов, предложенная сотрудниками ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева» В.Ф. Некрашевичем и В.И. Бронниковым и НИИ пчеловодства С.А. Стройковым. Эта технология состоит из последовательного выполнения ряда операций: осушивание перговых сотов от остатков меда, скарификация перговых сотов, их сушка, отделение воско-перговой массы от рамки, ее охлаждение, измельчение воско-перговой массы, пневмосепарация с разделением на воск и пергу.

К немеханизированной операции относится скарификация, которая заключается в разрушении поверхностного слоя перговых гранул с целью ускорения процесса сушки сотов. Отсутствие специализированной установки ведет к снижению производительности линии и увеличению энергозатрат.

, Поэтому исследования, , направленные на совершенствование технологии и создание установки для скарификации перговых сотов, являются весьма важными и актуальными.

Цель исследований. Повышение эффективности извлечения перги из сотов путем разработки промышленной технологии, включающей установку для скарификации пергэвых сотов с выявлением режимов ее работы, обеспечивающих снижение затрат энергии и улучшающих качество производимой перги.

Объест исследований. Установка для скарификации перговых сотов, обеспечивающая разрушение поверхностного слоя всех перговых гранул в соте.

Предмет исследований. Установление закономерностей процесса работы установки для скарификации перговых сотов.

Методика исследований. Достижение поставленной цели осуществлялось теоретичгскими и экспериментальными исследованиями.

Теоретическое исследование посвящено получению зависимостей, позволяющих выявить оптимальные конструктивные и технологические параметры установки для скарификации перговых сотов.

Экспериментальные исследования выполнены на специально изготовленных установках с использованием стандартных и частных методик с применением методов планирования эксперимента.

Обработка результатов полученных экспериментальных данных проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ.

Научная новизна заключается в том, что предложена технология извлечения перги из сотов, включающая скарификацию прокалыванием иглами пропитанного медом поверхностного слоя гранул перги, что позволяет ускорить процесс испарения влаги из них в процессе сушки, обеспечивая снижение заірат энергии.

Новизна предложенных технологических и технических решений подтверждена патентом РФ на изобретение № 2280981 «Установка для скарификации перговых сотов» и патентом РФ на полезную модель № 50434 «Измельчитель перговых сотов».

Практическая ценность и реализация работы. Разработанные технология и установка позволяют разрушать поверхностный слой перговых гранул, что ведет к уменьшению времени сушки перговых сотов. Опытно-производственный образец установки для скарификации перговых сотов испытан в Проблемной научно-исследовательской лаборатории гранулирования и брикетирования кормов ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора 11.А. Костычева» и в ГУП РО «Рязанская пчела».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены в а научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева» в 2003 - 2006 г., на международной научной конференции «Интермёд 2005», г. Москва, на Всероссийских научно-

практических конференциях «Инновационные технологии в пчеловодстве» в 2005 и 2006 г. г. Рыбное Рязанской области. Защищаемые положения:

предложенная технология извлечения перги и установка для скарификации перговых сотов;

показатели физико-механических свойств гранул перги и перговых сотов;

теоретические зависимости, обосновывающие параметры установки для скарификации перговых сотов;

рациональные технологические параметры процесса скарификации перговых сотов;

- результаты проверки предложенной технологии в производственных
условиях и рекомендации производству.

Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из реферата, введения, пяти разделов, выводов, списка использованной литературы, включающего 155 наименований, приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, из которых основной текст содержит 125 страниц и иллюстрирован 45 рисунками и 9 таблицами.

Подобные работы
Никольский Андрей Евгеньевич
Повышение эффективности процесса производства удобрений из отходов животноводства аэробной ферментацией в установках закрытого типа путем разработки технологии и технических средств утилизации газовых выбросов
Петросян Ашот Закарович
Обоснование технологии и разработка рабочих органов карусельной установки для сушки свежеубранных листьев табака
Мишин Михаил Михайлович
Совершенствование технологии уборки незерновой части урожая с разработкой режимов и параметров установки для изготовления утеплительных плит
Ветров Виталий Александрович
Разработка энергосберегающей безотходной технологии сушки свекловичного жома с обоснованием параметров сушильной установки
Белов Евгений Леонидович
Обоснование и разработка установки для обеззараживания яиц комплексным воздействием физических факторов
Шаронова Татьяна Вячеславовна
Обоснование и разработка установки для обеззараживания комбикормов воздействием физических факторов
Бадмаев Зоригто Васильевич
Разработка установки активного вентилирования и саморазгрузки зернового вороха в бункерах приемных отделений
Павлушин Андрей Александрович
Разработка установки для тепловой обработки зерна с обоснованием конструктивных параметров и режимов работы
Аракелян Роберт Арутюнович
Обоснование параметров и разработка доильной установки для работы в горных условиях
Буш Низар Касем
Обоснование и разработка механизированных диэлектрических установок для варки яиц

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net