Обоснование конструктивных и технологических параметров барабанной сортировки клубней картофеля при их радиальной загрузке

• Автор: Игнатьев, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВА 1ИЯ.

1.1 Сортирование клубней картофеля по размерным признакам

1.2 Сравнительный анализ видов сортировок

1.3 Обзор существующих конструкций барабанных сортировок.

1.4 Выводы и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ К ОБОСНОВАНИЮ КОНСТРУКЦИИ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ БАРАБАННОЙ СОРТИРОВКИ С РАДИАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКОЙ

2.1 Разработка конструктивно технологической схемы

сортировки с радиальной загрузкой.

2.2 Анализ движения клубней по поверхности барабана.

2.3 Обоснование конструктивных и кинематических параметров
сортировки
2.3.1 Обоснование конструктивных и кинематических параметров участка отделения крупных клубней.
2.3.2 Обоснование производительности сортировки и длины барабана.
2.4 Определение влияния конструктивных и кинематических
параметров сортировки на повреждаемость клубней
2.5 Выводы к второй главе.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВ АИЙ СОРТИРУЮЩЕГО
РАБОЧЕГО ОРГАНА
3.1 Программа экспериментальных исследований.
3.2 Методика экспериментальных исследований
3.2.1 Определение размерномассовых характеристик клубней
картофеля
3.2.2 Объект исследований.
3.2.3 Выбор критерия оптимизации и управляющих факторов
3.2.4 Методика экспериментальных исследований по
оптимизации параметров и режимов работы барабанной сортировки с радиальной загрузкой
3.2.5 Проведение видеосъемки процесса сортирования
3.2.6 Методика математической обработки результатов
экспериментальных исследований.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
БАРАБАП ЮЙ СОРТИРОВКИ.
4.1 Статистические и размерномассовые характеристики клубней,
использованных при проведении экспериментальных
исследований
4.2 Обработка результатов экспериментальных исследований
4.3 Результаты обработки видеосъемки
4.4 Результаты сравнительных испытаний макетного образца
барабанной сортировки с роликовой. Ю
4.5 Выводы к четвертой главе
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БАРАБАННОЙ СОРТИРОВКИ С РАДИАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКОЙ
ВОРОХА КАРТОФЕЛЯ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ. И
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров барабанной сортировки. Результаты экспериментальных исследований. Технико-экономическое обоснование целесообразности использования барабанной сортировки клубней картофеля при их радиальной загрузке. Одной из важных операций в технологии послеуборочной и предпосадочной обработке картофеля является операция разделения клубней картофеля на фракции [3]. Потребность в сортировании существует независимо от назначения клубней картофеля [1, , , , , , 1]. В соответствии с техническими условиями на картофель свежий продовольственный, заготовляемый и поставляемый по ГОСТу - размер клубней по наибольшему поперечному диаметру должен быть: для раннего картофеля округло-овальной формы не менее мм, для удлиненной формы не менее мм; для позднего картофеля округло-овальной формы не менее мм, для удлиненной формы не менее мм. Содержание клубней размером: для округло-овальной формы до мм включительно менее норм указанных выше, не более 5 %, для удлиненной формы менее мм включительно, не более 5 %. Клубни семенного картофеля разделяют на три фракции по массе: . ГОСТу -. Процесс сортирования на фракции рекомендуется проводить с учетом того, что в каждой допускается не более % клубней из смежной фракции [8]. Вопросы разделения компонентов вороха картофеля на фракции по различным признакам, а также классификация этих признаков и их характеристики рассмотрены и проанализированы в многочисленных работах [,, , , , 0, 0, 8,9, 0, 9, 0]. Клубень, как объект сортирования, характеризуется тремя линейными размерами - длиной а, шириной b и толщиной с. Разработаны способы, с помощью которых можно измерять объем клубня, контролируя давление в полых рабочих органах, обжимающих обрабатываемый материал [8]. Исследованиями размерно-массовых характеристик клубней картофеля в нашей стране занимались Е. А. Глухих [], В. П. Горячкин [], Ю. И. Кириенко [], H. H. Колчин [], A. A. Сорокин [2], Н. В. Шабуров [5], Б. М. Юн [2] и другие. Авторами установлено, что из трех размеров наибольшим разнообразием отличается длина и наименьшим - толщина клубней. Известно, что на процесс сортирования оказывает значительное влияние форма клубня [, 3]. Одной и той же массе соответствуют клубни с различными линейными размерами и различной формой, которая характеризуется соотношением трех линейных размеров и зависит от сорта картофеля и условий возделывания. Ь и с - соответственно, длина, ширина и толщина клубня, мм. В работе [] рекомендуется классифицировать клубни картофеля по форме на семь групп, которые приведены в таблице 1. Таблица 1. Округлая 1,. Округло-овальная 1,. Овальная 1,. Удлиненно-овальная 1,. Удлиненная 1,. Приведенная классификация упрощает представление о форме клубня и предусматривает использование оценочного показателя Кф в расчетах при разработке картофелесортировальных машин. Вместе с тем в ряде случаев возникает потребность характеризовать отдельный клубень или группу клубней каким-либо одним параметром. Ьс. Академик В. Асп, (1. А, п - эмпирические коэффициенты. Эмпирические коэффициенты варьируют в зависимости от формы, удельной массы и сорта картофеля [2]. На рисунке 1. Рисунок 1. Исследованиями доказано [, , , , , , 2], что плотность распределения линейных размеров клубней а, Ь и с в зависимости от их массы подчиняется нормальному закону []. На рисунке 1. М.Ю. Васильченко и Р. И. Останиным. Рисунок 1. Площадь, заключенная между кривой, осью абсцисс и двумя прямыми проходящими через точки пересечения кривых нижних и верхних фракций есть количество клубней, выделенных в рассматриваемую фракцию. Следовательно, 0% картофеля данной фракции есть сумма 8+8„+8„, где 8 - количество клубней, соответствующих требованиям данной фракции; 8Н - количество клубней нижней фракции, выделенное в данную фракцию (площадь, заключенная между кривой нижней фракции, осью абсцисс и прямой); 8В -количество клубней верхней фракции, выделенное в рассматриваемую фракцию (площадь, заключенная между кривой верхней фракции, осью абсцисс и прямой).