Совершенствование технологии и комплекса машин для производства семян и волокна льна путем оптимизации технологических и конструктивных параметров рабочих органов

• Автор: Катченков, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Великие Луки
• Количество страниц: 386 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКА УБОРКИ ЛЬНАДОЛГУНЦА И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 .Анализ состояния уборки льнадолгунца.

1.2 Анализ технологического и технического оснащения производства семян льнадолгунца.

1.2.1 Оценка очесывающих аппаратов льноуборочных машин

1.2.2 Анализ существующих способов сепарации и сушки льновороха

1.3 Анализ технологического и технического оснащения подъема льнотресты

1.3.1 Способы подъема влажной льнотресты.

1.3.2 Анализ способов естественной сушки льнотресты

1.3.3 Обзор исследований сушки сеносоломистых материалов и льна

1.4 Цель и задачи исследования.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ЛЪНОВОРОХА.
2.1 Теоретические исследования процесса разделения льновороха роторным сепаратором.
2.1.1 Математическая модель процесса сепарации и очеса льняного вороха.
2.1.2 Теоретическое обоснование процесса сепарации в активной зоне центробежного сепаратора.
2.1.3 Теоретическое обоснование процесса сепарации в переходной пассивной зоне центробежного сепаратора.
2.2 Теоретическое обоснование сепарации мелкого льновороха на цилиндрическом решете с наружной рабочей поверхностью
2.2.1 Захват льновороха цилиндрическим решетом
2.2.2 Условия прохождения частицы льновороха в ячейку цилиндрического решета.
2.2.3 Определение положения лотка соломистых примесей.
2.2.4 Перемещение частиц льновороха поверхностью цилиндрического решета
2.2.5 Условия выделения из вороха соломистых примесей
3. РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДБОРЩИКА ЛЕНТ ЛЬНА С КОНУСООБРАЗОВАТЕЛЕМ
3.1 Обоснование выбора схемы и рабочих органов конусообразоватсля подборщика льна
3.2 Обоснование принятой схемы и рабочих органов подборщика лент льна
3.3 Теоретические исследования процесса естественной сушки и увлажнения конуса увеличенной массы.
3.3.1 Исследование процесса сушки конуса льна
3.3.2 Определение коэффициентов влагопроводности по экспериментальным данным
3.3.3 Динамика сушки льноконусов в естественных условиях
3.3.4 Оценка диаметра льноконусов при их естественной сушке
4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОРОХА И ПОДЪЕМА ЛЬНОТРЕСТЫ.
4.1 Программа экспериментальных исследований.
4.2 Экспериментальное оборудование, приборы и аппаратура.
4.3 Методика экспериментальных исследований
4.3.1 Выделение наиболее значимых факторов, влияющих на процесс разделения вороха
4.3.2 Методика исследований роторного сепаратора
4.3.3 Методика исследований сборного бункера и пневмотранс
портера мелкого льновороха
4.3.4 Методика исследования сепаратора мелкого льновороха
4.3.4.1 Определение фракционного состава мелкого льняного вороха
4.3.4.2 Методика определения аэродинамических свойств мелкого льновороха.
4.3.4.3 Исследование процесса сепарации мелкого льновороха.
4.3.5 Методика исследования конусообразователя
4.3.5.1 Условия и методика проведения полевых опытов
4.3.5.2 Методика исследования естественной сушки льнотресты
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
АНАЛИЗ
5.1. Результаты исследований роторного сепаратора льнокомбайна
5.2. Влияние условий работы сепаратора на технологический процесс.
5.3 Результаты исследований пневмотранспортера и сборного бункера.
5.4 Анализ влияния режимов и параметров цилиндрического решета
на сепарацию льновороха.
5.4.1 Анализ влияния технологических параметров цилиндрического решета на процесс сепарации.
5.4.2 Анализ влияния свойств льновороха на сепарацию цилиндрическим решетом
5.4.3 Влияние подачи льновороха на предварительную сепарацию цилиндрическим решетом
5.5 Анализ влияния угла наклона и колебаний подающего лотка на
выделение свободных семян из льновороха
5.6 Анализ влияния параметров льновороха на выделение свободных
семян льна на подающем лотке.
5.7 Влияние угла наклона подающего лотка на работу цилиндриче
ского решета.
5.8 Анализ влияния сепарации льновороха на качество семян
5.9 Результаты исследований процесса естественной сушки конусов
различной массы, плотности и ленты льна
5. Анализ результатов определения коэффициента влагопроводно
сти при переменных внешних факторах
5. Анализ результатов определения коэффициента влагопроводно
сти при постоянных внешних факторах
5. Анализ процесса формирования и установки конуса конусообразователями различных типов.
6. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
6.1 Результаты полевых испытаний льноуборочного комбайна с роторным сепаратором вороха
6.2 Производственные испытания установки для сепарации мелкого вороха в условиях стационара.
6.3 Результаты хозяйственных испытаний подборщика льна, формирующего и устанавливающего конуса увеличенной массы
6.4 Экономическая эффективность внедрения результатов исследования
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Производительность сушильного пункта возрастает в 1, раза, перед сушкой удаляется до балласта, средняя влажность вороха снижается на , время сушки уменьшается в 1,5 раза данные усредненные, потери семян не превышают . Сепаратор влажного вороха использовался в составе универсального сушильного пункта СПУ1,5, разработанного на базе комплекта оборудования КСПЛ0,9. Проведение сепарации позволило снизить влажность вороха с ,3 до ,5, производительность выше на , удельный расход топлива в 1,7 раза меньше в сравнении с КСПЛ0,9 6. В НПО Нечерноземагропромлен разработан комплект оборудования для сушки и переработки льновороха ПСПВ1 рис. МСПК1 и молотилку сухого вороха МПЛВ0 с роторным перетирающим устройством . При недостатке сушильной техники сепарация или обмолот сырого вороха позволяет за счет сокращения сроков уборки уменьшить потери высококачественных семян в поле от осыпания и получить дополнительный доход от повышения качества волокнистой продукции, что частично или полностью компенсирует убытки от потерь семян с путаниной. Расчеты показывают, что в случае обмолачивания льняного вороха непосредственно в поле зерноуборочными комбайнами расход топлива на сушку с 1 га сокращается на 0. За счет сокращения срока уборки потери семян от осыпания снижаются на . Рис. В ряде хозяйств отбор путанины осуществляют вручную или с использованием грейферного погрузчика ПЭ0,8Б со специальными вильчатыми захватами 3. Применение сепарации льновороха перед сушкой позволяет повысить производительность сушилки в 1,5. В некоторых организациях проводились работы по созданию сепарирующих устройств, установленных непосредственно на льноуборочном комбайне мобильный способ. Во ВНИИ льна был разработан льнокомбайн с сепаратором рис. Включение сепаратора в конструкцию позволило разделять ворох на три фракции 7. Конструктивно сепаратор выполнен в виде клавишного соломотряса. Семенные коробочки, свободные семена, мелкие соломистые примеси через рабочие отверстия сепаратора поступает на плоское решето, которое отделяет семенные коробочки от основной массы. На влажном ворохе работа такого сепаратора протекает неэффективно изза залипания решета растительными частицами. Наличие стеблей у семенных коробочек создает в массе вороха внутренние связи между частицами, поэтому пассивное выделение примесей на плоском решете затруднительно. Рис. Льноуборочный комбайн с сепаратором льняного вороха конструкции ВНИИ льна. Данные факторы приводят к снижению качества очистки вороха и содержанию в нем высоковлажных частиц. Изза неэффективной работы сепаратора, состав получаемого льновороха практически не отличается от вороха при работе льнокомбайна ЛК4А. В НИИСХ Украины создан льнокомбайн рис. Совмещение всех операций по переработке вороха является преимуществом данной машины. Однако разделение вороха на комбайне производится с помощью плоскорешетного рабочего органа. В случае высокой влажности вороха эффективность выделения примесей падает так же, как и у комбайна ВНИИ льна, рассмотренного выше. Наличие обмолачивающего устройства существенно усложняет конструкцию комбайна, что снижает надежность и увеличивает энергоемкость. В большинстве случаев в условиях Северозапада РФ на обмолот поступит высоковлажный льноворох. Это с одной стороны снизит травмированность семян по сравнению с обмолотом сухого, с другой приведет к быстрому забиванию аппарата. П . Льноуборочный комбайн с сепаратором конструкции Белорусского института механизации сельского хозяйства БИМСХ позволяет выделить из вороха только путаницу рис. По конструктивному исполнению он аналогичен комбайну конструкции ВНИИ льна. Однако в комбайне БИМСХ не производится выделение из вороха семенных коробочек. Это упрощает его конструкцию. Плоскорешетные рабочие органы, выделяющие путанину, помимо неэффективной работы на высоковлажном льноворохе, создают дополнительные инерционные нагрузки, повышают энергоемкость агрегата. Данный комбайн проходил полевые испытания в нескольких хозяйствах Белоруссии и Латвии. За счет удаления на нем путанины производительность сушилок увеличилась в 4.