Force interaction of the passive shredder grate with the water-and-grain mixture flow at grain molasses preparation | Силовое взаимодействие решетки пассивного измельчителя с потоком водно-зерновой смеси при приготовлении зерновой патоки

English. A technical device has been developed to determine the mixture force interaction value of a passive shredder grate water-and-grain. It consists of a passive shredder grate, a T2 beam load cell (Tenzo-M), a stand-by operator of inclination control mechanism of the grate, a Megeon dynamometer, a control cabinet with a weighing system management program and with a touch-sensitive terminal human-machine interface (Schneider). It has been found that at the preliminary stage of heating water to 30 deg. C, the water flow interaction force with an inclination angle grate of α = 60 deg., with a hole diameter of 6 mm is 2,7 times greater than at α = 30 deg. At the same time, the power consumed by the electric motor differs in 8%. As experimentally confirmed after grain loading into the reservoir of the plant and at a mixture temperature of 30 deg. C, the interaction force of a water-rye mixture with the grate of α = 60 is 1.5 times greater than the same water-barley mixture indicator, and also in 1.4 times greater an average of the values during the mixture circulation to temperature of 60 deg. C. At the same time the average value of the water-wheat mixture flow interaction force with the grate at α = 30 deg. is significantly less and amounts to 2.31 N. There was a downfall of values of both interaction forces and power consumed at the temperature range of 30...39 deg. C for the flow of the water-rye mixture, 30...36 deg. C – for the water-barley mixture and 30...33 deg. C – for the water-wheat mixture. Based on the momentum theorem during a straight-line impact, the condition of the grain destruction upon contact with the passive shredder grate is derived. The response of a grain weighing 0.042 g with the grate surface at a water-rye mixture flow rate of 5.09 m/s and an averaged impacting time of 0.1 s is 2.138x10-3 N, that according to the results of grain static tests is insufficient for its destruction in a single impact.

Russian. Разработали техническое устройство для определения величины силового взаимодействия водно-зерновой смеси с решеткой пассивного измельчителя. Оно состоит из решетки пассивного измельчителя, тензодатчика балочного типа Т2 (Тензо-М), дублера механизма регулировки угла наклона решетки, динамометра Мегеон, шкафа управления с программой управления системой взвешивания и с человеко-машинным интерфейсом сенсорного терминала (Schneider). Установлено, что на предварительном этапе нагрева воды до 30°С значение силы взаимодействия потока воды с решеткой при угле ее наклона α = 60° с диаметром отверстий 6 мм больше в 2,7 раза, чем при α = 30°. При этом потребляемая электродвигателем мощность отличается на 8%. Экспериментально подтверждено, что после загрузки зерна в технологическую емкость установки и при температуре смеси 30°С сила взаимодействия водно-ржаной смеси с решеткой при α = 60° больше в 1,5 раза, чем тот же показатель для водно-ячменной смеси, а также больше в 1,4 раза в среднем по значениям за время циркуляции смеси до температуры 60°С. При этом среднее значение силы взаимодействия потока водно-пшеничной смеси с решеткой при α = 30° существенно меньше и составляет 2,31 Н. Отмечено проседание значений как сил взаимодействия, так и потребляемой мощности на участке температур 30…39°С для потока водно-ржаной смеси, 30…36°С – водно-ячменной смеси и 30…33°С – водно-пшеничной смеси. На основании теоремы об изменении количества движения при прямом ударе выведено условие разрушения зерновки при контакте с решеткой пассивного измельчителя. Реакция зерновки массой 0,042 г с поверхностью решетки при скорости потока водно-ржаной смеси 5,09 м/с и усредненном времени соударения зерновки 0,1 с составляет 2,138·10-3 Н, что, согласно результатам статических испытаний зерновки, недостаточно для ее разрушения при однократном соударении.