Исследование рабочих процессов диспергирования материалов в электромагнитных мельницах
Creators: name: Беззубцева М.М.
name: Волков В.С.
Publisher: name: Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета
Year: 2018
Subjects: МАГНИТООЖИЖЕННЫЙ СЛОЙ
УДАРНО-ИСТИРАЮЩИЕ НАГРУЗКИ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕХАНОАКТИВАТОР
СКОРОСТНОЙ РЕЖИМ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РЕЖИМ
MAGNETO-FLUIDIZED LAYER
SHOCK-ABRASION LOADS
ELECTROMAGNETIC MECHANICAL ACTIVATOR
SPEED MODE
ELECTROMAGNETIC MODE

description: В статье представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований качественных и количественных соотношений между электромагнитными и скоростными режимами работы электромагнитных мельниц, при которых обеспечивается максимизация механических воздействий при минимальных затратах энергии на их формирование. Показано, что электромагнитные мельницы отличаются высокой производительностью, надежностью, улучшенным качеством продуктов помола и малой мощностью, расходуемой на управление силовыми нагрузками по частицам перерабатываемого продукта только при четкой переориентации ферромагнитных размольных элементов в средней части их магнитоожиженного слоя. Установлено, что такая работа ЭМ осуществляется только на линейной части характеристики Ф = φ(Iy). Доказано, что увеличивая силу тока в обмотках управления, можно до определенного предела увеличить значение индукции в рабочем объеме ЭМ, что позволяет компенсировать действие центробежной силы на ферроэлементы при высоких скоростных режимах работы увеличением магнитодвижущей силы обмотки (или обмоток) управления. На основании анализа физико-механических процессов, происходящих в магнитоожиженном слое ферромагнитных размольных элементов, составлена методика определения коэффициента компенсации отрицательного действия центробежной силы с определением максимально допустимой скорости вращения ротора. Результаты экспериментальных исследований на аппаратах, представляющих предмет изобретений, показали адекватность полученных математических моделей реальным процессам. Для подтверждения полученных данных по унифицированным рецептурам были приготовлены модельные шоколадные массы, имеющие органолептический показатель n с = 2. В результате экспериментальных исследований установлена зависимость между величиной индукции электромагнитного поля В в рабочем объеме ЭМ и частотой вращения ротора n, обеспечивающая максимизацию степени измельчения смеси. Выявлено, что наибольшая дисперсность продукта (99%) достигнута в следующих режимах работы ЭМ: В = 0,4 Тл и n = 26,8 с-1. Доказано, что степень компенсации действия центробежной силы на размольные элементы можно оценить в процессе расчета и проектирования ЭМ.The article presents the results of theoretical and experimental studies of qualitative and quantitative relations between electromagnetic and high-speed modes of electromagnetic mills, which provides the maximization of mechanical effects with minimal energy costs for their formation. It is shown that electromagnetic mills are characterized by high performance, reliability, improved quality of grinding products and low power consumed to control power loads on the particles of the processed product only with a clear reorientation of ferromagnetic grinding elements in the middle part of their magnetically-fluidized layer. It is established that such EM work is carried out only on the linear part of the characteristic Ф = φ(Iy). It is proved that by increasing the current in the control windings, it is possible to increase the value of induction in the working volume of EM to a certain limit, which allows to compensate for the effect of centrifugal force on the ferroelements at high speed modes by increasing the magnetic moving force of the winding (or windings) control. Based on the analysis of physical and mechanical processes occurring in the magnetically fluidized layer of ferromagnetic grinding elements, a method for determining the compensation coefficient of the negative action of the centrifugal force with the determination of the maximum speed of rotation of the rotor. The results of experimental studies on devices representing the subject of inventions showed the adequacy of the obtained mathematical models to real processes. To confirm the obtained data on the unified recipes, model chocolate masses with an organoleptic index n = 2 were prepared. As a result of experimental studies, the dependence between the value of the electromagnetic field induction in the working volume of EM and the rotor speed n is established, which ensures the maximization of the degree of mixture grinding. It was found that the highest dispersion of the product (99%) was achieved in the following modes of EM: B = 0.4 t And n = 26.8 s-1. It is proved that the degree of compensation of the centrifugal force action on the grinding elements can be estimated in the process of calculation and design of EM.