Разработка пневмомагнитного способа сепарации семян : На примере клевера красного

• Автор: Извеков, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 173 с.

АННОТАЦИЯ
Одним из недостатков применяемых в настоящее время для очистки семян трав от трудноотделимых сорняков магнитных сепараторов является их малая производительность, которая тормозит общую производительность перспективных поточных линий переработки мелкосемянных культур. Решить задачу значительного увеличения производительности очистки семян трав от трудноотделимых сорняков можно за счет использования пневмомаг-нитного способа разделения семенной смеси, который позволяет увеличить производительность процесса очистки семян трав от трудноотделимых сорняков.
В работе приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса пневмомагнитной сепарации семян, разработан новый пневмомагнитный способ сепарации семян, разработана технологическая схема рабочего органа для пневмомагнитной сепарации семян и математическая модель движения частицы в процессе сепарации. Выявлены закономерности влияния конструктивно-технологических параметров рабочего органа на процесс сепарации. Обоснованы пределы изменения конструктивно-технологических параметров рабочего органа для пневмомагнитной сепарации семян клевера красного и повилики.
Применение разработанного пневмомагнитного рабочего органа для сепарации семян трав позволяет разработать сепаратор по очистке семян трав от трудноотделимых сорняков производительностью 2 т/ч. Экономический эффект от применения такого сепаратора может составить 32427 рублей в год.

Основные обозначения, принятые в работе

1. ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОЧИСТКИ СЕМЯН ОТ ТРУДНООТДЕЛИМЫХ ПРИМЕСЕЙ

1Л. Технология магнитной очистки семян

1.2. Технические средства магнитной очистки семян

1.3. Анализ пневмосепарирующих систем машин послеуборочной обработки семян

1.4. Способы сепарации сыпучего материала под действием магнитного поля

Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПНЕВМОМАГНИТНОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА
2.1. Принцип действия и конструкция рабочего органа пневмо-магнитного сепаратора
2.2. Магнитные силы в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора
2.3. Математическая модель движения частицы материала в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора
2.4. Исследование влияния конструктивно-технологических параметров на процесс пневмомагнитной сепарации
2.4.1. Исследование влияния на процесс сепарации конструктивно-технологических параметров сепаратора с индуктором типа линейного асинхронного двигателя
2.4.2. Исследование влияния на процесс сепарации конструктивно-технологических параметров сепаратора с индуктором в виде катушки с переменным по длине числом витков

Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Описание лабораторных установок
3.3. Методика определения технологических свойств магнитного порошка и очищаемого материала
3.3.1. Определение физико-химических параметров магнитного порошка
3.3.2. Определение коэффициента внедряемости магнитного порошка
3.3.3. Оценка магнитных свойств порошка
3.3.4. Определение скорости витания компонентов очищаемого материала
3.4. Методика определения конструктивных параметров рабочего канала сепаратора
3.4.1. Определение поля скоростей воздушного потока
3.4.2. Определение магнитных характеристик индуктора
3.5. Методика исследования влияния конструктивно технологических параметров на процесс пневмомагнитной сепарации
3.5.1. Исследования влияния средней скорости воздушного потока на процесс пневмомагнитной сепарации
3.5.2. Исследования влияния удельной загрузки на процесс пневмомагнитной сепарации
3.5.3. Исследования влияния силы магнитного поля на процесс пневмомагнитной сепарации
3.5.4. Исследование влияния засоренности исходного материала на качество пневмомагнитной сепарации

расчета для определения характера распределения магнитного поля в рабочем канале, как в выше приведенном случае. Магнитное поле в этом случае будет представлять собой бегущую во времени и пространстве синусоидальную волну, которая описывается уравнением [22]:
8 = 8 МАХ
(пг 71 Л 2 7ф у
V г )
(2.11)
где Віх- максимум магнитной индукции, Тл;
/- частота питающего напряжения, Гц;
£ - время, с;
г - полюсное деление индуктора, м.
При использовании в качестве индуктора статора линейного асинхронного двигателя, в центр рабочего канала необходимо вводить ферромагнитный сердечник, который будет выполнять роль обратного магнитопровода, что позволит усилить магнитное поле индуктора и сделать его равномерным.
В уравнении (2.11) не включена составляющая магнитной индукции по оси X. Это связано с тем, что невозможно аналитически описать изменение магнитного поля индуктора по оси X. Однако в теории электрических машин для расчета цилиндрического индуктора, создающего бегущее магнитное поле, широко применяется одномерная модель расчета, когда магнитное поле рассматривается только по одной оси [20, 22, 23, 124]. Эти расчеты дают достаточно точные результаты, поэтому в данном случае магнитное поле рассматривается только по одной оси.
Подставив уравнение (2.11) в (2.9) и преобразовав, получим выражение для определения силы, действующей на ферромагнитный материал в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора, индуктор которого выполнен в виде статора линейного асинхронного двигателя: