Improving efficiency of horizontal ribbon mixer by optimizing its constructional and operational parameters

• Autorzy: Andrzej Marczuk , Misztal Wojciech , Savinykh Petr , Turubanov Nikolay , Isupov Alexey , Zyryanov Dmitry

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2019.2.5

Warianty tytułu

PL

Poprawa efektywności pracy poziomego mieszalnika wstęgowego poprzez optymalizację parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The homogeneity of mixing various feed mixture ingredients and the reliability of mixers directly depend on the constructional features of mixing devices and operational parameters of their work. This article presents a theoretical underpinning for the structural (design) specifications of a horizontal ribbon auger mixer (blender) with regard to the fulfilment of the condition when the material is transported by auger tapes in different directions, ensuring the efficient mixing of the feed mixture ingredients and timely material unloading from the mixer tank (hopper). The performed optimization of the structural and operational specifications as a result of experimental studies has allowed to increase the reliability of the mixer and to determine the homogeneity coefficient of the finished product, which reaches its the highest value of 94.13% with the forward direction of rotation of the mixer movable operating elements, when mixing time is 13 minutes and when the tank load is 52.4% of its volume.

PL

Jednorodność mieszania różnych składników mieszanki paszowej i niezawodność mieszalników zależy bezpośrednio od cech konstrukcyjnych urządzeń mieszających i parametrów roboczych ich pracy. W artykule przedstawiono teoretyczne podstawy dotyczące parametrów konstrukcyjnych (projektowych) poziomego mieszalnika ślimakowego (mieszarki) wywierających wpływ na warunki przemieszczania (podczas transportu w różnych kierunkach) zapewniających efektywne mieszanie składników mieszanki paszowej i terminowy rozładunek materiału ze zbiornika mieszalnika (zasobnika). Przeprowadzona na bazie badań eksperymentalnych optymalizacja parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych pozwoliła na zwiększenie niezawodności mieszalnika i wyznaczenie współczynnika homogeniczności gotowego produktu, który osiąga najwyższą wartość 94,13% podczas przemieszczania przy normalnym kierunku obrotów ruchomych elementów mieszalnika, z czasem mieszania wynoszącym 13 minut, gdy ładunek stanowi 52,4% objętości zbiornika.

Słowa kluczowe

EN

mixer reliability; ribbon auger; mixing parameters; optimization

PL

niezawodność mieszalnika; przenośnik ślimakowy; parametry mieszania; optymalizacja

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 21, no. 2
• Strony: 220--225
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Andrzej Marczuk

• Department of Agricultural, Forest and Transport Machines University of Life Sciences in Lublin ul. Głęboka, 20-612 Lublin, Poland

autor

Misztal Wojciech

• Department of Agricultural, Forest and Transport Machines University of Life Sciences in Lublin ul. Głęboka, 20-612 Lublin, Poland

autor

Savinykh Petr

• North-Eastern Agricultural Scientific-Research Institute, Kirov, Russia Russian Academy of Agricultural Sciences Lenin Str., 610017 Kirov, Russia

autor

Turubanov Nikolay

• North-Eastern Agricultural Scientific-Research Institute, Kirov, Russia Russian Academy of Agricultural Sciences Lenin Str., 610017 Kirov, Russia

autor

Isupov Alexey

• North-Eastern Agricultural Scientific-Research Institute, Kirov, Russia Russian Academy of Agricultural Sciences Lenin Str., 610017 Kirov, Russia

autor

Zyryanov Dmitry

• North-Eastern Agricultural Scientific-Research Institute, Kirov, Russia Russian Academy of Agricultural Sciences Lenin Str., 610017 Kirov, Russia

Bibliografia

• 1. Balami A A, Adgidzi D, Mua`zu A. Development and testing of an animal feed mixing machine. International Journal of Basics and Applied Sciences 2013: 1(3): 491-503, https://doi.org/10.17142/ijbas-2012.1.3.4.
• 2. Chan E L, Washino K, Ahmadian H, Bayly A, Alam Z, Hounslow M J, Salman A D. Dem investigation of horizontal high shear mixer flow behaviour and implications for scale-up. Powder Technology 2015; 270(B): 561-568.
• 3. Çiftçi I, Ercan A. Effects of diets of different mixing homogeneity on performance and carcass traits of broilers. J. Anim. Feed Sci. 2003; 12(1):163-171, https://doi.org/10.22358/jafs/67693/2003.
• 4. Desai A T, Kumbhar M G, Deokar R H, Mandhare A M. Design and analysis of powder mixing ribbon blender – A review. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE). 1st National Conference on Recent Innovations in Mechanical Engineering (NCRIME) 2018: 39-43.
• 5. Djuragic O, Levic J, Serdanovic S, Lević L. Evaluation of homogeneity in feed by method of microtracers. Archiva Zootechnica 2009; 12(4): 85-91.
• 6. Dušica J, Djuragic O, Kokic B. Two-step mixing in feed premixes production. Journal on Processing and Energy in Agriculture 2009; 13(3): 280-282.
• 7. Flizikowski J, Tomporowski A. Charakterystyki ruchowe wielotarczowego rozdrabniacza ziaren zbóż. Przemysł Chemiczny 2013; 92(4): 498-503.
• 8. Flizikowski J, Sadkiewicz J, Tomporowski A. Charakterystyki użytkowe sześciowalcowego mielenia uziarnionych surowców dla przemysłu chemicznego i spożywczego. Przemysł Chemiczny 2015; 94(1): 69-75.
• 9. GOST R ISO 6497-2011 Korma dlia zhivotnykh. Otbor prob - M . Standardinform, 2012; 18.
• 10. Krolczyk J B. Homogeneity assessment of multielement heterogeneous granular mixtures by using Multivariante Analysis of Variance. Tehnicki Vjesnik 2016; 23(2): 383-388.
• 11. Krolczyk J B. The effect of mixing time on the homogeneity of multi-component granular systems. Transactions of FAMENA 2016; XL-1: 45-56.
• 12. Kulat P S, Chadge R B. 3D motion mixer for material. IJPRET 2014; 2(9): 97-102.
• 13. Makange N R, Rarmar RP, Sungawa N. Design and Fabrication of an Animal Feed Mixing Machine. Advances in Life Sciences 2016; 5(9): 3710-3715.
• 14. Marczuk A, Caban J, Savinykh P, Turubanov N, Zyryanov D. Maintenance research of a horizontal ribbon mixer. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2017; 19 (1): 121–125, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2017.1.17.
• 15. Muzzio F J, Llusa M, Goodridge Ch L, Duong N-H, Shen E. Evaluating the mixing performance of a ribbon blender. Powder Technology 2008; 186: 247-254, https://doi.org/10.1016/j.powtec.2007.12.013.
• 16. Robinson M, Cleary P W. Flow and mixing performance in helical ribbon mixers. Chemical Engineering Science 2012; 84: 382-398, https://doi.org/10.1016/j.ces.2012.08.044.
• 17. Savinykh P A, Turubanov N V, Romaniuk W, Kiselyov A S, Chernyatyev N A. Pat. 2488434 Rossiyskaya Federatsiya, MPK7 B 01 F 7/8. Smesitel / Applicant and patentee - State Scientific Institution Zonal Research Institute of Agriculture of the North-East named after N.V. Rudnitskiy (Russian Federation) and the Technological and Natural Science Institute (Poland). – No.2012104920/05, applied on February 13, 2012; published on July 27 2013, Inform. letter. No. 21. - 5 pp.: incl. illustrations.
• 18. Savinykh P A, Turubanov N V, Zyryanov D A. Obosnovaniye konstruktsionno-tekhnologicheskikh parametrov lentochnogo smesitelia. Vestnik Vserossiyskogo nauchno-issledovatelskogo institute mekhanizatsii zhivotnovodstva 2015; 3 (19): 76-80.
• 19. Savinykh P A, Turubanov N V, Zyryanov D A. Rezultaty eksperimentalnykh issledovaniy protsessa smeshivaniya v gorizontalnom lentochnom smesitele. Tractors and agricultural machinery 2016: (7): 32-36.
• 20. Singhai S K, Chopra V S, Nagar M, Jain N, Trivedi P. Scale up factor determination of V blender: An overview. Der Pharmacia Lettre 2010; 2(2): 408-433.
• 21. Sysuev V A, Aleškin A V, Savinykh P A, Marczuk A, Wrotkowski K, Misztal W. Studium agregatów mieszalniczych pasz z transportem pneumatycznym. Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, 2014.
• 22. Sysuev V A, Aleškin A V, Savinykh P A, Marczuk A, Wrotkowski K, Misztal W. Badanie mobilnych rozdrabniaczy oraz rozdrabniaczymieszarek pasz. Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, 2016.
• 23. Tomporowski A, Flizikowski J, Kruszelnicka W. Nowa koncepcja młyna walcowo-płytowego. Przemysł Chemiczny 2017: 96(8): 1750-1755, https://doi.org/10.15199/62.2017.8.29.
• 24. Turubanov N V, Medvedev O Yu, Isupov A Yu. Issledovaniya smeshivaniya materiala v gorizontalnom lentochnom smesitele. In the Proceedings: SOCIETY, SCIENCE, INNOVATION (Research-to-Practice Conference RPC-2016). Collection of articles, 2nd edition, revised and amended. Vyatka State University 2016; 864-870.
• 25. Turubanov N V. Raschet osnovnykh konstruktsionnykh parametrov shneka smesitelya. In the Proceedings: Society, Science, Innovation (RPC - 2015) All-Russian Annual Research-to-Practice Conference: Proceedings: All-University Section, BF, HF, FSA, FAM, ETF, FAVT, FPMT, FEM, FGSN, YuF. Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Vyatka State University" 2015; 502-507.
• 26. Yeow S T. Shahar A, Adbul Aziz N, Anuar M S, Yusof Y A, Taip F S. The influence of operational parameters and feed preparation in a convective batch ribbon powder mixer. Drug Design, Developmnet and Therapy 2011; 5: 465-469.