Повышение эффективности процесса выгрузки влажных зерновых материалов из бункеров сельскохозяйственного назначения

• Автор: Стальной, Виктор Петрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 180 с. : ил.

1.1. Анализ исследований по механике течения сыпучих мате

риалов из бункеров

1.2. Краткий обзор сводоразрушающих устройств сельскохозяй

ственных бункеров .

1.3. Цель и задачи исследования

Глава 2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СТАТИЧЕСКОГО СВО

ДООБРАЗОВАНИЯ ВЛАЖНЫХ ЗЕРНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ ИСТЕЧЕНИИ ИЗ БУНКЕРОВ

2.1. Основные положения теории истечения влажных зерновых материалов из бункеров

2.2. Возможность появления вакуума в зерновом материале бункера в процессе гравитационного истечения его через выпускное отверстие.

2.3. Скважность зернового материала в бункере

2.4. Вопросы натекания воздуха в бункер по мере истечения из него зерна

2.5. Явление статического сводообразования при движении
в бункерах влажных зерновых материалов.
2.6. Выводы по главе
Глава 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2. Описание приборов и экспериментальной установки для проведения исследования .
3.3. Частные методики экспериментальных исследований
3.3.1. Методика определения физикомеханических свойств
зерновых материалов.
3.3.2. Методика определения показателей смачиваемости зерновых материалов и конструктивных материалов бункера
3.3.3. Методика проверки гипотез законов распределения статического сводообразования зерновых материалов
3.3.4. Методика определения частоты и зоны образования статически устойчивых сводов и их формы
3.3.5. Методика планирования экспериментальных исследований.
3.3.6. Методика определения основных факторов, влияющих на статическое сводообразование влажных зерновых материалов
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Физикомеханические свойства зерновых материалов.
4.2. Условия физического моделирования бункеров для зерновых материалов
4.3. Адекватность принятых допущений о законе распределения образования статических сводов при истечении влажных зерновых материалов.
4.4. Модели расхода влажных зерновых матер иолов и частоты их статического сводообразования
4.5. Давление воздуха в зерновом материале бункера при его истечении через выгрузное отверстие.
4.6. Экспериментальная проверка процесса работы бункера очищенного зерна зерноочистительного агрегата ЗАВ
4.7. Выводы по главе
Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


И.А. Пешль 4, развивая идею Г. И. Покровского и А. Н. Арефьева о наличии динамического свода, попытался объединить теории механики сыпучих тел и сводообразования. Экспериментальные исследования проф. Л.В. Гячева показывают, что гипотеза о постоянно существующем динамическом своде не подтверждается, хотя периодически в процессе истечения крупнозернистых материалов могут возникать так называемые скользящие своды. Автор описал закономерности истечения сыпучих материалов с бесконечно малыми зернами, то есть закономерности движения своего рода идеальной жидкости, обладающей Кулоновским трением. Ь тангенс угла между осью бункера и его стенкой. По этому выражению расход не должен зависеть от физикомеханических свойств сыпучих материалов. Однако, опыты , показывают, что такая зависимость существует. Казалось, что чем меньше размеры зерен, тем точнее должны выполняться законы истечения, установленные Л. В. Гячевым, однако экспериментально это подтверждается не всегда. Меняется расход и с изменением влажности одного и того же зернового материала. Но исходя из законов истечения, установленных проф. Гячевым, такая зависимость не должна наблюдаться до тех пор, пока силы трения подчиняются закону Кулона. Исследования зависимости характера сил трения между зернами от влажности , показали, что силы трения могут быть приняты по закону Кулона для пшеницы, если ее влажность не больше . Следовательно расход зерна из бункера, определяемый по формуле Л. В. Гячева будет одинаковым для зерна с влажностью 5 и . Однако опытами это не подтверждается, а предположение о бесконечно малых размерах зерен, а также допущение только Кулоновых сил трения ограничивают применение теории автора к решению многих практических задач. В работе Теория и расчет бункеров для зернистых материалов В. А. Богомягких развивает идею сводообразования в них применительно к зерновым культурам. Им определены некоторые закономерности сводообразования при истечении зерна из бункера, а также установлено влияние сводообразования на технологические параметры бункеров. В последние годы появился ряд исследований, касающихся явления сводообразования сыпучих материалов в бункерах сельскохозяйственного назначения и способов его устранения. Среди них интерес представляют работы А. И. Пахайло, И. В.Артемьевой, А. Ф. Рева, Д. Так, А. И. Пахайло в своих исследованиях анализирует процесс разрушения динамических сводов, образующихся в бункерах еще при их заполнении и при закрытых выпускных отверстиях бункеров. На основании этого анализа он получил зависимость, позволяющую определить время неустановившегося режима истечения сыпучих материалов из бункеров при открытии выпускного отверстия, а также интенсивность образования динамических сводов. В работе И. В Артемьевой 4 подробно рассмотрены вопросы расслоения смесей минеральных удобрений в бункерах. Ею предложены зависимости, позволяющие определить траектории перемещения отдельных частиц смеси в различных зонах бункерных устройств. Г продолжительность истечения. Н.М. Беспамятновой и др 4, ,, , , 9, 4. Х соь в 9 Г,
1. Р. приведенный угол трения частицы по граничной поверхности. В этих работах введено понятие замковой частицы в центре свода. Перемещение замковой частицы зависит от угла наклона действительных линий скольжения частиц сыпучего тела к вертикали, угла между касательной к кривой свода в его пяте и горизонталью на любой высоте потока, а также угла, тангенс которого определяется как отношение радиуса эквивалентного свода к стреле этого свода. X 6созрУ 1 п созагзт. X угол между касательной к кривой свода в его пяте и горизонталью. Полученные выражения позволили автору выяснить влияние коэффициентов внутреннего трения на расслоение частиц смесей минеральных удобрений, а также частоту выхода замковых частиц эквивалентного динамического свода. М.Н. Середина описывает сегрегацию туковых смесей как процесс, состоящий из диффузионной сегрегации, по линиям скольжения частиц смеси, а также расслоения компонентов смеси от динамического сводообразования5.