Повышение эффективности очистки зерна виброцентробежным сепаратором путем разработки пневмосистемы с вертикальным кольцевым аспирационным каналом

• Автор: Шилин, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 160 с.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные свойства зерновых смесей

1.2. Классификация и анализ машин для послеуборочной

обработки зерна

1.3. Анализ пневмосистем зерно- и семяочистительных машин

1.3.1 .Общее устройство и классификация пневмосистем

1.3.2. Анализ конструкции воздушных систем зерно- и семяочистительных машин

1.3.3. Анализ сепарирующих и вспомогательных устройств воздушных систем зерно- и семяочистительных машин

с кольцевыми аспирационными каналами

1.4. Постановка цели и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПНЕВМОСИСТЕМЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ КОЛЬЦЕВЫМ АСПИРАЦИОННЫМ КАНАЛОМ
2.1. Обоснование схемы пневмосистемы с вертикальным кольцевым аспирационным каналом и дисковым
распределителем
2.2. Теоретическое обоснование параметров дискового распределителя зерна с наклонными секторами
2.3. Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальные установки, приборы и оборудование
3.3. Методика проведения исследований и обработки экспериментальных данных
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПНЕВМОСИСТЕМЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ КОЛЬЦЕВЫМ АСПИРАЦИОННЫМ КАНАЛОМ И ДИСКОВЫМ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ ЗЕРНА С НАКЛОННЫМИ СЕКТОРАМИ
4.1. Исследование равномерности ввода зерна дисковым
распределителем с наклонными секторами

4.1.1. Влияние частоты вращения дискового распределителя, длины и угла наклона секторов на равномерность распределения материала
4.1.2. Влияние начальных условий подачи материала и частоты вращения дискового распределителя на равномерность
ввода зерна в канал
4.2. Исследование пневмосистемы с вертикальным кольцевым аспирационным каналом
4.2.1. Реализация плана эксперимента первого порядка при определении параметров дискового распределителя
4.2.2. Определение рациональных параметров дискового распределителя при планировании эксперимента
второго порядка
4.2.2.1. Функционирование пневмосистемы на семенном режиме
4.2.2.2. Функционирование пневмосистемы на продовольственном режиме
4.3. Качество воздушного потока в вертикальном кольцевом аспирационном канале
4.4. Сравнительные исследования разработанной и серийно выпускаемой пневмосистем с кольцевым аспирационным каналом
4.5. Выводы
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ВИБРО-ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МАП ТИНЫ ПЕРВИЧНО-ВТОРИЧНОЙ ОЧИСТКИ СЕМЯН МЗП-25/10
5.1. Результаты ведомственных испытаний опытного образца
машины первично-вторичной очистки семян МЗП-25/10
5.2. Результаты государственных предварительных испытаний опытного образца машины первично-вторичной очистки
семян МЗП-25/10
5.3. Расчет годового экономического эффекта использования пневмосистемы с вертикальным кольцевым аспирационным каналом
5.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

В последние годы сохраняется тенденция стабилизации площади посевов и валового сбора зерна. К 2010 году производство зерна в Северо-Восточном регионе европейской части России может быть восстановлено до уровня 8... 10 млн. т [66 и др.].
В производстве зерна одно из ключевых мест занимает послеуборочная обработка, поэтому внедрение высокоэффективных зерноочистительных машин имеет важное народнохозяйственное значение.
Одной из сложных и ответственных задач послеуборочной обработки является очистка зерна от примесей. Особое значение имеет очистка семенного зерна [14]. В связи с этим целесообразно создание новых, более эффективных, и совершенствование существующих зерно- и семяочистительных машин. Одним из путей повышения эффективности этих машин является дальнейшее совершенствование их воздушных систем.
Цель исследования. Целью данной работы является повышение эффективности выделения легких примесей из зерновой смеси пневмосистемой виб-роцентробежного сепаратора.
Объект исследования. В качестве объектов исследования выбраны физико-механические свойства зерновых смесей, технологические процессы пневмосепарации и ввода зерна в кольцевой канал, опытный образец пневмосистемы с вертикальным кольцевым аспирационным каналом и дисковым распределителем зернового материала с наклонными секторами.
Методика исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы стандартные и частные методики с применением физического и математического моделирования.
Научная новизна. Разработана пневмосистема с вертикальным кольцевым аспирационным каналом (патент РФ № 2176565), снабженная вращающимся дисковым распределителем зернового материала с наклонными секторами, обеспечивающая высокое качество выполнения технологического процесса.

(2.21)
где 1¥2 - абсолютное ускорение частицы материала на наклонном участке, м/с2; РЦг - центробежная сила, Н; Рк - сила Кориолиса, Н; Р,А - сила тяжести, Н; Л'з - нормальная реакция наклонного сектора распределителя, Н; У4 - норгде Рцг и Pgr - величина проекций центробежной силы Р и силы Pg2 тяжести на ось 02r2, Н; Рцм и PgN - величина проекций центробежной силы Рц и силы Pg2 тяжести на нормаль к оси 02r2, Н.
После преобразований выражение (2.22) принимает вид
Уравнение (2.23) численного решения не имеет, поэтому определяем координаты г2 и скорости г2 движения частицы в течение времени методом Рун-ге-Кутта [3, 69, 119] с использованием написанной на языке Visual Fortran 5.0 сотрудником Вятского технического университета A.B.Алешкиным программы, в которую внесены небольшие изменения.
Схема для расчета координат и скоростей частицы при ее движении по наклонному участку представлена на рисунке 2.7.
Начало движения частицы характеризуется начальными координатой г2о и скоростью г2о, определяемыми выражениями
мальная реакция лопатки сектора, Н; Ртр (/У3, У4) - силы трения, возникающие от нормальных реакций А3 и А4.
Проецируя силы на ось 02г2, имеем:
mW2~ Рцг - Pgr - f ■ (Рцы + PgN + Рк)
(2.22)
г2=0)2 ■ г2 ■ cosa - g • sin а - <д2 • / ■ г2 ■ sin о: --f'g'cos а -2 со- f
(2.23)
(2.24)
cosor
r2o=rK-COSa ■
(2.25)