Повышение эффективности функционирования устройства для калибрования картофеля путем обоснования основных конструктивно-технологических параметров

• Автор: Костин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Значение операции калибрования.

1.2 Физикомеханические свойства клубней

1.3 Классификация устройств для разделения клубней на фракции.

1.4 Рабочие органы для калибрования картофеля на фракции

по размерам клубней.

1.4.1 Калибрующие рабочие органы роликового типа.

1.4.2 Калибрующие рабочие органы барабанного типа

1.4.3 Калибрующие рабочие органы грохотного типа.

1.4.4 Калибрующие рабочие органы транспортерного типа
1.4.5 Калибрующие рабочие органы дискового типа
1.5 Выводы, цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ
2.1 Конструктивно технологическая схема
картофелесортировки.
2.2 Анализ движения клубня
2.2.1 Перемещение клубней картофеля питателем
2.2.2 Движение клубня по ребрам дисков при взаимодействии с подпирающими клубнями
2.2.3 Движение по ребрам дисков без подпора
2.3 Ориентирование клубней в отверстия
2.4 Энергоемкость процесса сортирования.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КАЛИБРУЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА.
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Методика экспериментальных исследований
3.2.1 Объект исследования
3.2.2 Определение размерномассовых характеристик клубней картофеля.
3.2.3 Выбор оценочного критерия и управляемых факторов, влияющих на процесс калибрования
3.2.4 Планирование и методика проведения опытов.
3.2.5 Методика математической обработки результатов исследований
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1 Исследование влияния частоты вращения дисков на коэффициент точности калибрования в зависимости от диаметра дисков.
4.2 Статистические и размерномассовые характеристики клубней
4.3 Обработка результатов экспериментальных исследований
4.4 Результаты производственных испытаний дискового калибрующего устройства
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСКОВОГО КАЛИБРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Откалиброванные клубни картофеля по размеру и массе уменьшают потери при переработке, снижают удельные затраты из-за уменьшения отходов, повышают эффективность работы и выход продукции. Однородный семенной материал позволяет снизить пропуски картофелепосадочных машин и увеличить их производительность высаживающих аппаратов, обеспечить дружные всходы, своевременность ухода за посадками картофеля и высокую урожайность [7, , , , 0, 6, 7, 1, 2, 3]. Для продовольственного картофеля один из главных показателей его товарности является отсутствие в нем мелких клубней. Кроме этого, отсутствие мелких клубней в картофелехранилище увеличивает скважность, что снижает затраты энергии на продувку насыпи картофеля, и сохранность клубней [, 2]. В соответствии с агротребованиями клубни семенного картофеля разделяют по ГОСТу - []. К данной семенной фракции относятся клубни округло-овальной формы размером (по наибольшему поперечному диаметру) . По ГОСТу 5- [] клубни разделяют на три фракции: . Механические повреждения клубней рабочими органами не должны превышать 5 % от количества картофеля в каждой фракции. Однородность состава фракции характеризуется процентом клубней из смежных фракций. Для семенного картофеля в каждой группе должно быть не более трех процентов клубней из других фракций по счету (ГОСТ -), а для продовольственного - не более % по массе (ГОСТ 5-). Эти показатели определяются коэффициентом точности калибрования, достигаемым на применяемых установках. Колчин H. H. выделяет следующие виды коэффициентов точности: теоретический и действительный []. Хт. Е, (1. Действительный коэффициент точности Г? Шф, -масса клубней, оказавшаяся в данной фракции и отвечающая ее требованиям. Г?/= 0 т/тфь (1. Ь=(Е(Г2. Теоретический коэффициент точности находят по размерно-массовым характеристикам клубней картофеля. Он определяет теоретически возможную точность сортирования данного сорта сельскохозяйственной культуры калибрования по заданному размерному признаку. Повреждаемость материала характеризуется числом и степенью повреждений, наносимых рабочими органами компонентам смеси. На сегодняшнем уровне развития техники полного отсутствия повреждений достичь невозможно. Но недопустимо наносить клубням картофеля и другим сельскохозяйственным продуктам многочисленные ранения серьезного характера. Производительность характеризуется подачей исходного материала или выходом готового продукта в единицу времени. Так как процесс калибрования сопровождается разделением на несколько фракций, то готовой продукцией считается суммарный объем (масса) всех фракций. Суммарный выход всех фракций может быть и не равен подаче исходного вороха из-за содержащихся в нем примесей, которые стараются удалить []. Например, исходный ворох картофеля, поступающий на калибрование после уборки с поля, может содержать в себе до % примесей [, , ]. Клубни картофеля, как объект калибрования, характеризуются рядом физических свойств. Они обладают массой ш и определяются тремя линейными размерами: длиной o, шириной b (наибольшим поперечным диаметром) и толщиной с (наименьшим поперечным диаметром). Клубни имеют разнообразную форму, а это влияет на процесс калибрования. Форма в достаточной мере определяется соотношением основных размеров и зависит в основном от сорта и условий возделывания картофеля. Она характеризуется индексами длины и толщины, т. При расчетах в приближении форму клубня можно считать эллипсоидной. Колчин Н. Н и Смехунов Е. А рекомендуют классифицировать клубни по форме на семь групп, которые приведены в таблице 1. Таблица 1. Округлая 1,. Округло - овальная 1,. Овальная 1,. Удлиненно - овальная 1,. Удлиненная 1,. Данная характеристика упрощает представление о форме клубней и использование ее оценочного показателя в расчетах при разработке картофелесортировальных машин. Коэффициент формы отражает только удлиненность сорта, а для разработки картофелесортировальных машин необходима более полная информация о соотношениях размеров клубней. Поэтому в ряде случаев возникает потребность характеризовать отдельный клубень или группу клубней каким-либо одним параметром.