Teoretyczne podstawy zagęszczania i prasowania materiałów sypkich pochodzenia roślinnego o cechach plastycznych

• Autorzy: Czaban J. , Kaminski Z.

Warianty tytułu

EN

Theoretical foundations of compaction and compression of granular materials of vegetable origin with properties of plasticity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Procesy zagęszczania i prasowania materiałów roślinnych w stanie sypkim są wykorzystywane w produkcji granulatów i brykietów przeznaczonych do skarmiania zwierząt oraz na opał. Procesy te wymagają dużych nakładów energetycznych sięgających 40-70 kWh⋅t-1 W pracy przedstawiono podstawy teorii plastyczności materiałów sypkich ze wzmocnieniem gęstościowym. Opierając się o warunek plastyczności sformułowany przez Kuhna i Downey'a oraz jego modyfikacje, opisano związki fizyczne umożliwiające analizę stanu odkształcenia i naprężenia w modelowaniu procesów zagęszczania materiałów roślinnych o cechach plastycznych. W analizie wykorzysta-no podstawowe funkcje porowatości oraz prawa tarcia Amontonsa-Coulomba i Prandla dla ośrodka porowatego. Badania doświadczalne i teoretyczne prasowania mieszanki paszowej z udziałem słomy przeprowadzono w komorze zamkniętej. Identyfikacji podstawowych stałych materiałowych dokonano na drodze numerycznej wykorzystując metody regresji nieliniowej oraz zależności opisującej naciski na stemplu komory. Wyniki przedstawionych badań wskazały na możliwość szerszego wykorzystania teorii plastyczności materiałów sypkich do modelowania innych, bardziej skomplikowanych procesów brykietowania i granulowania sypkich materiałów roślinnych w prasach stemplowych i rotacyjnych.

EN

The processes of compaction and compression of materials of vegetable origin can be used in loose pellets and briquette production for animal feeding and for fuel. These processes require large amounts of energy, up to 40-70 kWh t-1. The study was based on the yield condition formulated by Kuhn and Downey and its modifications. Physical relationships for the analysis of stress and strain in modelling of compaction process of materials of vegetable origin with properties of plasticity are described. The analysis uses the basic functions of porosity and the Amontons-Coulomb and Prandl laws of friction for porous materials. The experimental and theoretical tests of compression of fodder mixture with straw were performed in a closed chamber. The identification of material constants was made by using numerical methods and nonlinear regression equations describing the pressure on the stamp of the chamber. The results of experimental and theoretical compression of fodder mixture with straw indicated a possibility of wider use of the theory of plas-ticity in the modelling of other more sophisticated briquetting and pelleting processes of granular materials of vegetable origin in piston and rotary presses.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2012
• Tom: 19
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.487-500,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Czaban J.

• Wydział mechaniczny, Politechnika Białostocka w Białymstoku, ul.Wiejska 45A, 15-351 Białystok

autor

Kaminski Z.

Bibliografia

• Czaban J., 2000. Ciśnieniowa aglomeracja pasz w układzie roboczym granulatora. Praca doktorska, Politechnika Białostocka, Białystok.
• Dec R., 1992. Modelowanie procesu zagęszczania materiałów drobnoziarnistych w prasie walcowej. Zeszyty Naukowe AGH, Mechanika, tom 11, z. 2, 101-109.
• Drujanov B.A., 1989. Prikladnaja teorija plastičnosti poristych tel. Mašinostroenie, Moskva.
• Drzymała Z., 1988. Podstawy inżynierii procesu zagęszczania i prasowania materiałów. Wydanie I, PWN, Warszawa.
• Green R., 1972. A plasticity theory for porous solids. Int. J. of Mech. Sci., 14, 215-224.
• Hejft R., 1991. Ciśnieniowa aglomeracja pasz i podstawy konstrukcji urządzeń granulująco-brykie-tujących. Rozprawy Naukowe Politechniki Białostockiej, nr 11, Białystok.
• Hejft R., 1995. Wpływ nacisków prasujących na gęstość brykietów z pasz słomiastych, formowanych w komorach zamkniętych. Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Budowa i Eksploatacja Maszyn, 3, 43-49.
• Kamiński Z., 1995. Energochłonność procesu ciśnieniowej aglomeracji pasz w urządzeniach granulujących. Praca doktorska, Politechnika Białostocka, Białystok
• Katašinskij V.P., Štern M.V., 1983. Naprjaženno-deformirovannoe sostojanie prokatyvaemogo por-oška v zone uplotnenija. I Matematičeskaja model’ prokatki v zone uplotnanija. Proškovaja Metallurgija, 11, 17-21.
• Kisiel I., Derski W., Izbicki R., Mróz Z., 1982. Mechanika Techniczna t. VII, Mechanika Skał i Gruntów, PWN, Warszawa.
• Kłassien P.W,. Griszajew L.G. 1989. Podstawy techniki granulacji. Wyd. I, WNT, Warszawa.
• Kuhn H.A., Downey C.L., 1971. Deformation Characteristics and Plasticity, Theory of Sintered Powder Materials. Int. Journal of Powder Metallurgy, 7 (1), 15-25
• Laptev A.M., 1982.Kriterii plastičnosti poristych metallov. Proškovaja Metallurgija, 7, 12-17
• Laptev A.M., 1988. Analiz formirovanija i dopressovki poristych vtulok metodom tonkich sečenij, Proškovaja Metallurgija, 7, 30-35
• Midukov V.Z. 1991. Vlijanie vnutrennych napraženij na kriterij plastičnosti poristych metallov. Proškovaja Metallurgija, 1, 1-7.
• Nowak M., 1996. Modelowanie procesów zagęszczania materiałów rozdrobnionych. Praca doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań.
• O’Dogherty M.J., 1989. A review of the mechanical behaviour of straw when cemprressed to high densities. J. Agric. Engng. Res. 44, 241-265.
• Okoński St., 1993. Podstawy plastycznego kształtowania materiałów spiekanych z proszków metali. Monografia 153, Wydawnictwa Politechniki Poznańskiej, Kraków.
• Poliščuk V.Ju., 1988. Naprjažennoe sostajanie kontaktnych poverchnostej rabočich organov granul-jatorov. Piščevaja Technologija, 3, 94-99.
• Shima S., Oyane M., 1976. Plasticity theory for porous metals. Int. J. of Mech. Sci., 18( 6), 285-291.
• Skorochod V.V., 1979. Reologičeskie osnovy teorii spekanija. Naukovaja dumka, Kiev.
• Skorochod V.V., Tučinskij L.T., 1978. Uslovie plastičnosti poristych tel. Proškovaja Metallurgija, 11, 83-87
• Štern M.B., 1982. Fenomenologičeskie teorii pressovanija poroškov, Naukovaja dumka, Kiev.

Uwagi

Rekord w opracowaniu