Совершенствование процесса сепарации корнеклубнеплодов

• Автор: Зубков, Виктор Егорович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Луганск
• Количество страниц: 451 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. Проблемы научнотехнического обеспечения производства картофеля.

1.1. Состояние и перспективы развития картофельной отрасли

1.2. Современные тенденции в области технологии и механизации послеуборочной обработки картофеля.

1.3. Классификация и оценка способов вторичной сепарации картофеля.

1.4. Доминирующие признаки сейарации клубней и равновеликих примесей

1.5. Постановка проблемы, формулирование гипотезы концепция, цель и задачи исследований.

Выводы по первому разделу.

РАЗДЕЛ 2. Аналитическое моделирование технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов и примесей в блокированном псевдоожиженном слое БПС.

2.1. Механикотехнологические свойства псевдожиженных слоев,

как сепарирующих сред Л

2.2. Геометрические параметры твердой фазы свободного БПС
2.3. Аэродинамические параметры свободного БПС
2.4. Аэродинамическая составляющая эффективной плотности
2.5. Механическая составляющая эффективной плотности БПС
2.6. Исследование сепарирующей способности наклонного
2.7. Исследование непрерывного процесса разделения
2.8. Обоснование параметров устройств для ввода смеси в
сепаратор.
Выводы по второму разделу.
РАЗДЕЛ 3. Программа и методика экспериментальных
исследований
3.1. Программа исследований.
3.2. Методики определения экспериментальных величин
3.2.1. Перепад статического давления воздушного потока по высоте БПС
3.2.2. Давления воздушного потока.по рабочей поверхности БПС.
3.2.3. Давления воздушного потока на поверхности тел, погруженных в БПС.
3.2.4. Параметры движения тел в горизонтальном БПС.
3.2.5.Силы трения клубней и комков о гирлянды.
3.2.6. Эффективная плотность БПС
3.2.7. Параметры движения тел в вертикальном БПС
3.2.8. Подготовка исходной смеси клубней, комков и камней расчет под ачи смеси в сепаратор и оценка эффективности его работы
Выводы по третьему разделу.
РАЗДЕЛ 4. Экспериментальное моделирование технологического процесса сепарации тел в БПС, анализ и обобщение результатов исследований.
4.1. Аэродинамическое сопротивление свободного БПС, как сепарирующей среды.
4.2. Аэродинамическое сопротивление тел в БПС, как объектов сепарации
4.3. Исследование фрикционных свойств системы тело твердая фаза БПС.
4.4. Сепарирующая способность БПС горизонтального, наклонного, вертикального и выполненного на поверхности вращающегося барабана.
4.5. Обоснование схемы воздухораспределительной системы
сепаратора
4.6. Методика расчета технологических параметров БПС, подающего устройства и производительности сепаратора.
Выводы по четвертому разделу .
РАЗДЕЛ 5. Оценка эффективности работы экспериментальных сепарирующих устройств.
5.1. Экспериментальная проверка устройств с непрерывным
процессом разделения
5.2. Эффективность применения сепаратора.
5.3. Варианты развития конструкции сепаратора
Выводы по пятому разделу.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Сопоставление и анализ полученных Ю. И. Зиновьевым таким образом углов опрокидывания табл. Таблица 1. Резинов. Резинов. При разделении по сопротивлению качению величина угла наклона фрикционной сепарирующей поверхности не всегда определяется только значениями углов трения качения разделяемых компонентов. Рабочий угол наклона поверхности должен выбираться также с учетом геометрических и кинематических параметров рабочего органа. Ю. И. Зиновьевым это было рассмотрено на примере горки с поперечным углом наклона. Углы скатывания клубней, комков и камней по горке с заданными геометрическими и кинематическими характеристиками экспериментально определялись им на установке с плавно изменяющимся продольным углом наклона горки и скоростью движения полотна. Масса подавалась на горку с транспортера, высота падения составляла 0 мм. Начальная скорость подачи тел на поверхность полотна была близкой к нулю. Путем последовательных проб определялись два предельных угла наклона горки минимальный, при котором подавляющее количество тел данного компонента сбрасывалось с верхнего конца горки, и максимальный, при котором подавляющее большинство тел этого же компонента скатывалось по горке и сходило через нижний ее край. Результаты опытов приведены в таблице 1. Данные таблицы 1. При этом экспериментальные величины угла трения качения при расчете принимались соответствующие максимальным значениям из таблицы 1. Таблица 1. Материал поверхности Скорость поверхности, мс Клубни Расч. Комки Расч. Резиновые пальцы жесткие 0, 1, . Резиновые 0, . У мелких клубней и комков верхний предел угла скатывания равен
Для поверхности из эластичных резиновых пальцев углы скатывания клубней и комков оказались практически равны углам трения качения независимо от скорости движения поверхности. Это можно объяснить тем, что через длинные гибкие пальцы скорость поверхности телам не передается, во всяком случае в начальный период пребывания их на поверхности. Из таблиц 1. Вместе с тем специально проведенные Ю. И. Зиновьевым исследования показали, что жесткие и полужесткие резиновые пальцевые поверхности эффективно отделяют от вороха мелкие комки почвы. В полевых условиях проверялась продольная горка из пальцевой резиновой поверхности с высокими жесткими пальцами высота пальцев мм, диаметр основания мм, вершины 6 мм, схема расположения пальцев x мм. Наилучшие показатели отделения от вороха мелких комков почвы достигнуты при угле наклона поверхности а и скорости ее движения Уп1,2 мс. Несмотря на оптимальный выбор угла наклона переборочного транспортера на комбайне, получить достаточно высокие показатели разделения клубней и комков на нем удается только при низкой засоренности вороха и небольшой подаче. Основными препятствиями для получения качественного разделения являются взаимные помехи тел и неидентичность условий прохождения но поверхности транспортера тела подаются на него в различные точки. При существующей вертикальной подаче клубней и примесей на транспортер их стартовые положения на нем могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми. В первом случае их движение возможно, если угол наклона транспортера больше угла опрокидывания, а во втором больше угла трения качения. В результате не всем телам обеспечена возможность проявить способность катиться. Таким образом, задача повышения эффективности сепарации клубней и почвенных комков по сопротивлению трения качения связана с созданием устройств, в которых клубни и почвенные комки могли бы подаваться на наклонную движущуюся поверхность последовательно друг за другом в одном пункте, имея начальную относительную скорость. Критерием разделения должна быть траектория абсолютного движения тела. Перечисленные требования могут быть в значительной мере удовлетворены при разделении тел на вращающейся конической поверхности, исследование которой проводил Ю. И. Зиновьев. Проведенные им теоретические и экспериментальные иследования подтвердили правильность исходных посылок смесь разделялась на конусе на два потока поток клубней и поток примесей.