ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР

Среди мероприятий, направленных на повышение плодородия и про
дуктивности почв особая роль отводится использованию органических удобрений, одним из источников которых являются озерные сапропели. Однако важно не только увеличивать количество вносимых удобрений, но и рационально их использовать.

Решением проблемы повышения эффективности удобрений на основе
сапропеля стало создание технологии производства сапропелеминеральных
гранулированных удобрений (СМГУ) с включением основных элементов питания растений - азота, фосфора и калия - что обеспечило возможность получения удобрений с заданным содержанием питательных веществ и высокими физико-механическими свойствами, а также увеличило коэффициент использования минеральных удобрений.

Технологическая схема включает подготовку компонентов по грану-
лометрическому составу и влажности, их дозирование, смешивание, грану-
лирование сапропелеминеральной смеси(cmc),сушку гранул, охлаждение и
складирование. Гранулирование является одной из наиболее сложных и
энергоемких операций в данной технологии, что обусловливает необходимость изучения физико-механических свойствcmcв условиях объемного сжатия.

Расчет и конструирование пресс-грануляторов связаны с распределением давления в материале и передачей его стенкам рабочих камер. Прессование осуществляется при объемном деформировании со сжимающими главными напряжениями. В связи с этим нами было исследовано распределение давления в массеcmc.

Эксперименты проводились на прессе с гидравлическим приводом,
состоящим из механизма нагружения и маятникового силоизмерителя. Давление на смесь, заключенную в стальном цилиндре, осуществлялось через поршень. На боковой и донной поверхностях цилиндра были сделаны резьбовые отверстия для установки емкостных датчиков измерителя давления, импульсы от которых усиливались и регистрировались на осциллографе, характеризуя распределение действующего давления на осевое Рzи радиальное Рх.

Исследование поведенияcmcв условиях трехосного напряженного
состояния проводилось с образцами влажностью 30,7, 33,4, 36,2 и 39,0 % при
скорости движения рабочего поршня 10 мм/мин и температуре 40 °С.

Соотношение между радиальным и осевым давлением учитывали ко
эффициентом бокового давления Кх, который равен отношению радиального
давления к действующему давлению прессования. В таблице 1 приведены ре-
зультаты испытанийcmcвлажностью 30,7 и 36,2 %.

Таблица 1- Распределение давления в массеcmc

Как видно из данных таблицы, давление в массеcmcпри объемном
сжатии в замкнутом цилиндре распространяется неодинаково во всех на-
правлениях, то есть не подчиняется соответствующему закону гидростатики.
С увеличением влажности смеси наблюдалась тенденция к некоторому вы-
равниванию давлений Рх иpz .С изменением давления прессования коэффи-
циент Кх также изменялся и имел минимальное значение приpп,равном
1...1.510 ⁵ Па.

В целях определения влияния влажности сапропелеминеральной смеси на ее сжимаемость были проведены опыты с образцамиcmcвлажностью 30,7, 33,4 и 36,2 %. На рисунке представлены графики зависимости давления прессования Рп от хода поршняsn.

Для всех графиков общим является характер кривых. До образования
сплошной однородной структуры с максимальным уплотнением массыcmc
давление медленно возрастает по кривой, затем рост давления увеличивается
и переходит в прямую зависимость от величины сжатия. По кривым можно легко определить точку пересечения криволинейного участка с прямолинейным, соответствующую тому моменту, когда смесь уплотнилась и превратилась в однородную массу. В интервале изменения влажностиcmcот 30,7 до 36,2% стабилизация всестороннего сжатия наступает при давлении 0,25 Па.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено,
что при всестороннем сжатии сапропелеминеральной смеси радиальное дав-
ление на стенки цилиндра несколько меньше осевого, что характеризуется
коэффициентом бокового давления. Окончание процесса уплотнения комко-
ватой структуры смеси и образование однородного монолита происходит при
давлении прессования равном 0,25 МПа.

Рисунок. Зависимость давления прессования от хода поршня. Влажность СМС: 1-30,7%; 2-33,4%; 3-36,2%.