Аналіз досліджень фізико-механічних властивостей матеріалу, що пресується

Abstract

У статті виконано аналіз досліджень фізикомеханічних властивостей рослинних матеріалів, як сировини для отримання паливних брикетів. Досліджено вплив даних властивостей на параметри і режими роботи устаткування для формування гранул та брикетів. Величина продуктивності процесу просування суміші в циліндрі прес-екструдера в великій мірі залежить від сил тертя що виникають між матеріалом, поверхнею циліндра і шнека. При цьому значення коефіцієнта тертя суміші по циліндру повинно перевищувати величину тертя суміші по шнеку, що також підтверджується і на практиці. Фізико-механічні властивості рослинної маси непостійні в часі і просторі. Вони неоднаково виявляють себе в залежності від параметрів стану: температури, гранулометричного складу, вологості та ін. У зв’язку з цим врахування всіх фізико-механічних властивостей рослинних матеріалів в аналітичних залежностях ускладнене не тільки через множинність, а й через непостійність їх значень в часі і просторі. Більшість фізико- механічних властивостей рослинного матеріалу прямо обумовлені вологістю, температурою, масовою часткою компонентів і гранулометричним складом. Необхідно знайти такий стан рослинного матеріалу, при якому з найменшими витратами енергії можна отримати гранули, що задовольняють якісними показниками. Дослідникам процесу гранулювання доводиться рахуватися з вологістю, температурою і довжиною частинок пресованої маси. Існує таке їх поєднання, при якому можуть бути мінімальними енергоємність пресування і крихкість отриманих гранул. Процес гранулювання складається з декількох послідовних етапів: стиснення, витримки під тиском, зняття тиску, релаксації напружень, витримки без тиску, випрессування і пружного розширення гранули після вилучення з камери. Основні витрати енергії припадають на перший етап стиснення порції рослинного матеріалу до необхідної щільності. Отже, оцінку стану вихідної рослинної маси з енергетичних витрат з достатньою достовірністю можна здійснити за питомою роботою стиснення.