Изменение физико-механических свойств зерновых материалов в процессе тепловой обработки

Abstract

RU: В данной статье рассмотрен характер влияния влаготепловой обработки (процесс микронизации) на физико-механические свойства зерновых кормов, таких как соя, ячмень и рожь. Экспериментально установлена средняя площадь поверхности единичной частички для каждого вида зернового материала. Получены зависимости изменения массы, коэффициента внешнего трения и влажности от температуры и времени обработки. Рассчитано соотношение площади тепловой обработки и влаги в зерне, что подтверждают полученные в ходе лабораторных исследований зависимости, а именно то, что наиболее интенсивное испарение влаги проходит в том виде зерна, где соотношение площади тепловой обработки и влаги в зерне наибольшее. Для обоснования оптимальных параметров процесса влажно-тепловой обработки зерновых кормов путем математического моделирования однослойной дозированной подачи зернового материала по плоскости обработки используется метод дискретного элемента, для чего, в свою очередь, были получены зависимости не только для навесок зерна, но и для отдельных частичек каждого из исследуемых материалов. Также были определены значения угла естественного откоса для исследуемых типов зерна и коэффициент внутреннего трения. Предоставлено теоретическое обоснование для результатов, полученных в ходе исследований. В завершении статьи сделаны выводы по научной работе. Также определены дальнейшие пути проведения научных исследований, в частности, полученные путем лабораторных исследований зависимости физико-механических свойств зерновых материалов от температуры и времени обработки позволяют провести расчеты математической модели однослойного перемещения зернового материала по наклонной круговой вибрационной поверхности. EN: Current article discusses the dependence of the heat treatment effect using infrared radiation (the process of micronization) on the physical and mechanical properties of grain feed, such as soybeans, barley and rye. The average surface area of single particles for each type of material was experimentally set. The dependences of the weight change, coefficient of friction and humidity on temperature and processing time are received. The ratio of the thermal processing area and the moisture in the grain was calculated. This ratio confirms obtained during laboratory tests dependences, namely, the fact that the most intense evaporation takes place in the forms of grains, wherein the ratio of the thermal processing area and the moisture in the grain is the largest. To justify the optimal parameters of wet-heat treatment process for feed grain by mathematical modeling of single-layer dosing delivery of grain material, the discrete element method is used. It requires obtaining dependences not only for batches of grain, but also for the individual particles of each of the test materials. The values of the repose angle for the studied types of grain, which allows calculating the coefficient of internal friction, are obtained. The theoretical basis for the results obtained in the course of research was highlighted. At the end of the article the conclusions of the scientific work are presented. The further ways of scientific research are defined. In particular, obtained by laboratory tests dependences of physical and mechanical properties of grain materials on temperature and processing time allow to calculate the mathematical model of a single layer moving of grain materials on the inclined circular vibrating surface.