Повышение эффективности функционирования зерноочистительных машин путем совершенствования их основных рабочих органов и пневмосистем с фракционной сепарацией

• Автор: Саитов, Виктор Ефимович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 519 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Особенности зернового вороха и агротехнические требования, предъявляемые к зерноочистительным машинам

1.2. Существующие технологии послеуборочной обработки зернового вороха

1.3. Анализ конструкций и процесса работы зерноочистительных машин

1.3.1. Типы и особенности функционирования пневмосистем зерноочистительных машин

1.3.2. Особенности конструкций и рабочего процесса воздушных, решетных и воздушно-решетных зерноочистительных машин
1.3.3. Особенности конструкций и рабочего процесса зерноочистительных машин, обрабатывающих зерновой ворох по фракционной технологии

1.4. Обзор работ по основным рабочим органам зерноочистительных машин

1.4.1. Генераторы воздушного потока
1.4.2. Пневмосепарующие каналы и устройства ввода
1.4.3. Пневмотранспортирующие каналы сепараторов
1.4.4. Устройства выделения примесей из отработанного воздуха
1.4.5. Устройства для регулирования режима функционирования пневмосепараторов
1.4.6. Цилиндрические решета (скальператоры)
1.5. Содержание проблемы и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН С ПНЕВМОФРАКЦИОННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КОМПОНЕНТОВ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Системный анализ процесса функционирования зерноочистительных машин, работающих по пнсвмофракционной технологии
2.2. Математическое моделирование функционирования пневмосепарирующего канала и разделительной камеры пневмосистем зерноочистительных машин
2.2.1. Исследование процесса расслоения зернового материала на решетке пневмоожижающсго устройства ввода пневмосепа-рнрующего канала
2.2.2. Исследование траекторий движения компонентов зерно-

вого материала в наклонном пневмосепарирующем канале
2.2.3. Аналитическое описание движения зерна в зоне сепарации по стенке, расположенной напротив питающего устройства
2.2.4. Исследование траекторий движения компонентов зернового материала в разделительной камере
2.3. Теоретические исследования по обоснованию параметров транспортирующего канала пневмосепараторов
2.3.1. Обоснование конструктивной формы пылеотводпщего канала разделительной камеры пневмофракционного сепарирующего устройства
2.3.2. Конструктивно-технологические параметры криволинейного пневмотранспортирующего канала замкнутого малогабаритного пневмосепаратора
2.4. Математическое моделирование фракционного разделения легких отходов в осадочной камере
2.4.1. Статистический анализ процесса фракционирования легких отходов в осадочной камере воздушным потоком, подведенным в зону всасывающего окна диаметрального вентилятора
2.4.2. Аналитическое описание процесса разделения легких отходов на фракции в осадочной камере узкой струей воздушного потока в зоне выходного окна пневмотранспортирующего канала
2.4.3. Определение параметров смежной стенки между разделительной и осадочной камерами
2.5. Математическое моделирование процесса очистки воздушного потока от легких примесей и пыли
2.5.1. Определение конструктивного исполнения входного окна пылеотделителя и его расположения в выходном канале диаметрального вентилятора
2.5.2. Обоснование схемы и определение основных конструктивно-технологических параметров жалюзийного воздухоочистителя с криволинейным отводным каналом
2.5.3. Исследование процесса отделения примесей в криволинейном отводном канале жалюзийного воздухоочистителя
2.5.4. Определение основных конструктивных параметров малогабаритной осадочной камеры замкнутого пневмосепаратора
2.6. Регулирование скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале дроссельным устройством
2.7. Определение параметров входного патрубка противоточного диаметрального вентилятора
2.8. Применение цилиндрического решета (скальператора) для выделения мелких примесей
2.8.1. Исследование процесса выделения мелких примесей наружной рабочей поверхностью вращающегося цилиндриче-

ского решета (скальператора)
2.8.2. Обоснование использования активной щетки для очистки
скальператора при выделении мелких примесей
2.9. Выводы
3. ПРОГРАММА, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальные установки
3.2.1. Поточная линия и экспериментальные установки для предварительной очистки зерна с выделением зерновых примесей в осадочной камере из фракции легких отходов и мелких примесей цилиндрическим решетом
3.2.2. Экспериментальное пневмофракционное сепарирующее устройство машины предварительной очистки зерна
3.2.3. Экспериментальная установка для исследования замкнутой малогабаритной пневмосистемы с двумя пневмосепарирующими каналами и противоточным диаметральным вентилятором
3.2.4. Экспериментальная установка для исследований замкнутого малогабаритного пневматического сепаратора
3.2.5. Экспериментальная установка для исследования влияния параметров входного патрубка на работу противоточного диаметрального вентилятора
3.2.6. Экспериментальная установка для аэродинамических исследований устройств регулирования скорости воздушного потока
3.3. Приборы и оборудование, применяемые при проведении экспериментальных исследований
3.4. Методика проведения экспериментальных исследований и обработки опытных данных
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМОФРАК-ЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН
4.1. Исследование процесса предварительной очистки зерна с выделением зерновых примесей в осадочной камере из фракции легких отходов
4.1.1. Повышение эффективности работы пневмосепарирующего канала применением пневмоожижающего устройства ввода
4.1.2. Влияние положения и параметров входного окна пылеот-делнтеля на технологический процесс и качество очистки воздуха от пыли
4.1.3. Исследование влияния величины открытия перепускного окна на рабочий режим экспериментальной установки для фракционного разделения легких отходов

Легкие примеси выносятся в осадочную камеру 5. Вынесенное полноценное зерно из зоны пневмосепарации в верхней плавно расширенной части канала 3 осаждается и через жалюзи 2 по отводному каналу 10 вновь поступает в ПСК 3.
В то же время практическую значимость представляет процесс сепарирования зернового вороха при повышенных скоростях ис воздушного потока с последующим фракционным разделением легких отходов. Одной из таких машин, технологическая схема которой приведена на рисунке 1.6, является фракционный пневмосепаратор (США) [217], в котором из очищаемого материала воздушным потоком выделяется фракция среднего и фуражного зерна и легких сорных примесей.
► - обрабатываемый материал;
-«-► - средняя фракция зерна;
—- легкие примеси;
► - тяжелая фракция зерна;
// - - фракция фуражного зерна; —в-*- - воздушный поток
Рисунок 1.6 - Технологическая схема фракционного пневмосепаратора (США):
1 - питатель; 2 - загрузочный бункер; 3 - регулировочный клапан; 4 - ПСК; 5 и 7 - всасывающее окно и выходной патрубок вентилятора; 6 - регулятор расхода воздуха; 8, 10, 12 - осадочные камеры; 9, 11, 13 - устройства вывода фракций
Такие фракционные пневмосепараторы имеют простую конструкцию, высокую удельную производительность, мало зависящую от влажности ¥ и засоренности 3 зернового материала, низкую степень травмирования зерна и технологическую надежность.
С целью интенсификации процессов очистки зернового вороха в Челябинском государственном агроинженерном университете под руководством Н.И. Ко-силова [203, 257, 422] разработан пневмоииерционный способ разделения зерно-