Разработка и обоснование параметров барабанной картофелесортировки

• Автор: Юрасов, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 149 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Агротехнические требования к картофелесортировальным машинам

1.2. Обзор существующих машин для сортирования картофеля

1.2.1. Типы машин для сортирования картофеля.

1.2.2. Картофелесортировальные машины плоскорешетного типа грохоные.

1.2.3. Картофелесортировальные машины барабанного типа.

1.2.4. Картофелесортировальные машины транспортерного типа.

1.2.5. Роликововаликовые картофелесортировальные машины.

1.3.Классификация и анализ конструкций картофелесортировок

барабанного типа
1.4. Цель и задачи исследований.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАМИЯ ПРОЦЕССА
РАБОТЫ БАРАБАННОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ
2.1. Выбор объекта исследования.
2.1.1. Способы выделения фракций.
2.1.2. Схема барабанной картофелесортировки с последовательным сортированием фракций
2.1.3. Схема барабанной картофелесортировки с параллельным сортированием фракций.
2.2. Обоснование параметров и режимов работы барабанной картофелесортировки.
2.2.1. Определение допустимой частоты вращения барабана
из условия относительного перемещения клубня.
2.2.2. Определение предельного угла подъема клубней на поверхности грани барабана.
2.2.3. Зона скатывания клубней.
2.2.4. Уравнения движения клубня по внутренней
поверхности барабана.
2.2.5. Определение допустимой частоты вращения барабана из условия прохождения клубня сквозь отверстия.
2.2.6. Обоснование параметров барабана диаметра О, длины Ь
и удельной производительности я
2.2.7. Обоснование размеров калибрующих квадратных отверстий
2.3.Определение объемов выходов фракций при сортировании
2.4. Определение теоретической функции распределения массы
клубней картофеля.
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа экспериментальных исследований.
3.2. Методика экспериментальных исследований
3.2.1. Определение физикомеханических свойств клубней картофеля.
3.2.2. Методика проведения однофакторных экспериментов.
3.2.2.1 Экспериментальные установки.
3.2.2.2. Определение производительности картофелесортировки.
3.2.2.3. Определение точности сортирования
3.2.2.4. Определение степени повреждения клубней картофеля
3.2.3. Методика планирования многофакторного эксперимента
3.2.3.1. Лабараторная установка
3.2.3.2. Обработка результатов планирования эксперимента
3.2.4. Определение энергетических показателей модернизированной экспериментальной картофелесортировки.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Физикомеханические свойства клубней картофеля.
4.2. Результаты однофакторных экспериментов
4.2.1. Результаты экспериментов картофелесортировки с последовательным сортированием фракций.
4.2.1.1. Влияние частоты вращения барабана на точность сортирования клубней.
4.2.1.2. Влияние угла наклона барабана на точность сортирования клубней.
4.2.2. Точность сортирования клубней на установке с параллельным сортированием фракций.
4.2.3. Результаты замеров производительности и степени повреждений
4.2.3.1. Установка с последовательным сортированием фракций
4.2.3.2. Установка с параллельным сортированием фракций.
4.3. Результаты планирования эксперимента
Выводы.
4.4. Результаты проверки картофелесортировальной машины в хозяйственных условиях.
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАРАБАННОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ
5.1. Расчт экономической эффективности картофелесортировки
при сравнении с ручным сортированием
Выводы.
5.2. Расчт экономической эффективности картофелесортировки
при сравнении с барабанной картофелесортировкой фирмы i
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Литература


П. Горячкин в работе О сортировании картофеля впервые установил зависимость между весом клубня и его тремя основными размерами а,Ь и с длиной, шириной и толщиной клубня. Точно разделить клубни картофеля по величине длине, ширине и толщине невозможно ни решетами с круглыми или продолговатыми отверстиями, ни специальными триерами. Для должной точности разделения картофеля на фракции клубни необходимо сортировать по массе, которая является критерием запаса питательных веществ. Существующие же в настоящее время сортировки с цилиндрическими и плоскими решетами могут считаться удовлетворительными только для практических, рыночных целей. В дальнейшем подробное изучение физикомеханических свойств картофеля производилось в НИИКХ Е. А. Глухих . Вначале он приводит формулу X. V V
йуЬис соответственно длина, ширина и толщина клубня. Далее Е. Е.А. Физикомеханические свойства клубней картофеля рассмотрены также в работах Ю. И. Кириенко и Л. И. Манпиль и др. В разделе О принципах сортирования картофеля Е. Вопросами проектирования и расчта роликовых картофелесортировок и картофелесортировальных пунктов в целом занимались такие видные учные, как Колчин Н. Н, Каламин А. И., Макаров В. А. , , , , , . Ремнным и плоскорештным картофелесортировальным машинам посвятили свои научные работы Сорокин , Арсеньев Д. А. и Мосин В. М. ,3,4, . Кроме того, Колчиным и Сорокиным была предложена рациональная схема технологического процесса разделения клубней картофеля на фракции, при которой в первую очередь должна отделяться крупная фракция. Это позволило увеличить производительность картофелесортировок на без снижения точности сортирования. Многочисленные работы Н. СКСП. Классификация принципов сортирования и типов сортировальных органов, а также исследования комбинированного барабаннороликового рабочего органа приведены в работе И. А. Гребенюк , . Совершенствованию грохотных рабочих органов картофелесортировальных машин посвящены работы П. Н. Волосевич, Е. Н Миркиной, С. В. Душаева , , , , . В своих работах по повышению качества работы картофелесортировок грохотного типа М. Ю Васильченко и М. Н. Суховский 7, применили в качестве рабочей сортирующей поверхности эластичную сетку. Вопросы теории движения частицы по шероховатым поверхностям, в частности по внутренней поверхности барабанных рабочих органов, отражены в работах П. М. Василенко и М. Я. Резниченко 6, . Повышение эффективности барабанных сепараторов рассмотрено в работах Л. М. Максимова, П. Л. Максимова и С. Г1. Игнатьева , , , . Проведнный анализ состояния проблемы сортирования клубней картофеля и состояния исследований позволяет наметить пути дальнейшего совершенствования технологического процесса сортирования клубней и технических средств для его осуществления. Технологическим процессом производства картофеля предусматривается
сортирование картофеля на трех этапах при подготовке семенного материала к посадке, в процессе послеуборочной доработки урожая клубней и при подготовке продукции к реализации. При сортировании клубни картофеля разделяют на три фракции, отделяют от посторонних примесей, больных клубней и подают в тару или транспортные средства . По агротехническим требованиям, приводимым в источнике , картофелесортировки должны разделять картофель на три фракции по массе крупную продовольственную товарную массой более г, среднюю семенную массой г и мелкую кормовую массой г. Картофель массой меньше г идет в отходы. В каждой фракции допускается не более клубней других фракций. Количество клубней, получивших при сортировании механические повреждения, не должно превышать 1 . Колчин указывает , что продовольственный картофель осенью разделяют на две фракции, т. По этой же границе отделяют мелкие клубни от семенного картофеля. Из оставшейся массы семенного картофеля выделяют самые крупные клубни по ширине мм или массой свыше 0 г. Клубни, оставшиеся между этими границами, после хранения весной для посадки разделяют на три фракции . Соотношения различных размерных характеристик и массы при разделении клубней картофеля на фракции в соответствии с действующими агротехническими требованиями приведены в таблице 1. Таблица 1. Отходы До
Мелкая . Средняя . Крупная .