Повышение эффективности сухой очистки продовольственного картофеля путем оптимизации конструктивно-технологических параметров и режимов работы оборудования со щеточными рабочими органами

• Автор: Захаров, Антон Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Агротехнические требования к машинам сухой очистки картофеля
1.2 Классификация способов и средств очистки клубней картофеля
от примесей
1.3 Обзор и анализ конструкций машин для сухой очистки картофеля
1.4 Цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУХОЙ ОЧИСТКИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ СО ЩЕТОЧНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ
2.1 Требования, предъявляемые к рабочим органам для сухой очистки
2.2 Очистка клубней картофеля щеточной рабочей поверхностью
2.3 Определение деформации ворса под давлением насыпи
клубней
2.4 Определение нормального давления упруго - деформированного единичного ворса на поверхность очистки
2.5 Выбор длины ворса
2.6 Определение пути скольжения ворса щетки по поверхности клубня
2.7 Определение полной работы упруго-деформированного единичного ворса
2.8 Математическая модель движения клубня картофеля по щеточной рабочей поверхности под действием статической нагрузки
2.9 Определение угла наклона рабочей поверхности
2.10 Определение основных параметров щеточных валов
2.10.1 Диаметр щеточных валов
2.10.2 Частота вращения щеточных валов
2.11 Условие самоочистки щеточных валов
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Объект исследования, измерительные устройства, приборы и оборудования
3.3 Методика экспериментальных исследований по изучению движения клубней картофеля по щеточной поверхности
3.3.1 Подготовка лабораторной установки к проведению опытов
3.3.2 Характеристика условий испытаний
3.3.3 Агротехническая оценка
3.3.4 Обоснование оценочного критерия
3.3.5 Факторы, подлежащие исследованию
3.3.6 Методика определения показателей
3.3.7 Управляемые факторы
3.3.8 Параметр оптимизации
3.3.9 Матрица трехфакторного эксперимента
3.4 Определение повреждений клубней при предреализационной обработке
3.5 Обработка экспериментальных данных
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Зависимость полноты выделения примесей от частоты вращения щеточных валов, угла наклона рабочей поверхности и подачи исходного материала на блок сухой очистки
4.2 Оптимальные значения конструктивно-технологических параметров блока для сухой очистки картофеля
4.3 Обоснование потребляемой мощности блока сухой очистки..
4.4 Влияние кинематических параметров на движения клубней по щеточной поверхности
4.5 Влияние усилия прижимного полотна на движение клубней по щеточной поверхности
4.6 Результаты производственных исследований в период послеуборочной обработки перед реализацией в торговой сети.
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ БЛОКА ДЛЯ СУХОЙ ОЧИСТКИ
КАРТОФЕЛЯ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Оща - наружный диаметр щеточного вала, мм; а - величина перекрытия, мм;
со - угловая скорость вращения щеточных валов, с'1;
Э - сила тяжести клубня картофеля, Н;
У,, М2 - нормальные реакции от давления клубня на 1 и 2 щеточные валы, Н;
Е,, - силы трения, действующие на клубень, Н; р - угол провисания клубня картофеля, град; пщв - частота вращения щеточного вала, мин'1.
£ - угол наклона плоскости к горизонту, град; с1к - диаметр клубня картофеля, мм;
/ - коэффициент трения между клубнем картофеля и щеточным валом; ср - угол трения клубня картофеля об материал ворса;
Коп - полнота отделения примесей, %;
Х{ - частота вращения щеточных валов, мин'1;
Хг - угол наклона щеточной рабочей поверхности, град;
Х3 - подача рабочего материала в блок сухой очистки, т/ч;
J - момент инерции, кг-м2;
Рс - сила сопротивления почвы сдвигу, Н;
Р; - сила трения почвы о клубень, Н;
Ме?і ;МҐ - моменты силы трения и силы сопротивления клубня, Н-м;
г] - коэффициент плотности набивки ворса на вал;
г/' - удельная плотность размещения ворса по поверхности щетки;
- площадь сердечника щетки, мм;
- суммарная площадь, занимаемая всем ворсом на поверхности сердечника щетки, мм;
<іс,<іпр - диаметры сердечника щетки и единичного ворса, мм;

вальцов регулируется. Также регулируется частота вращения вальцов. Вальцы расположены в два ряда. Это дает возможность полностью очищать картофель, по всей его форме[18, с. 29].
Недостатки модели EURO-DIRECT - низкая производительность 2 т/ч.
Рисунок 1.19. - машина голландской фирмы BIJLSMA-HERCULES Таблица 1.16 Техническая характеристика
Наименование Значение
Марка модели ВЕПС -
Производительность, т/ч
Мощность электродвигателя, кВт 1,
Длина, мм 1
Ширина, мм
Высота, мм
Обзор многообразия существующих способов и средств сухой очистки картофеля от примесей позволяет выделить рабочие органы очистителей, содержащие упругие элементы. Анализ рабочего процесса устройств, для сухой очистки картофеля от примесей показал, что рабочие органы этих устройств должны отвечать следующим требованиям: копировать