Интенсификация рабочего процесса зерноочистительной машины предварительной очистки путем фракционирования зернового материала

• Автор: Корнеев, Сергей Валентинович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 180 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Оценка основных физикомеханических свойств

зерновых материалов и возможности их разделения

1.2. Классификация пневмосистем зерноочистительных

машин и пневмосепараторов зерна.

1.2.1. Способы воздействия воздушного потока на материал и внешние прилагаемые силы.

1.2.2. Особенности подвода воздушного потока в зону сепарации материала.

1.2.3. Особенности ввода материала в воздушный

поток.
1.3. Анализ конструкций пневмосистем зерноочистительных машин и пневмосепараторов зерна
1.3.1. Конструкции пневмосепарирующих устройств.
1.3.2. Выбор генератора воздушного потока.
1.3.3. Воздухоподводящие и отводящие каналы.
1.3.4. Конструкции воздухоочистителей.
1.3.5. Регулирующие и выравнивающие устройства
1.4. Анализ технологий послеуборочной обработки
зернового материала
1.5. Обзор зерноочистительных машин и сепараторов зерна.
1.6. Постановка цели и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА НА ФРАКЦИИ
2.1. Анализ факторов, влияющих на процесс разделения зернового вороха на фракции в замкнутой пневмосистеме сепаратора зерна.
2.2. Обоснование независимого регулирования скорости воздушного потока в параллельных нагнетательных
каналах замкнутой пневмосистемы.
2.3. Расслоение гю скорости витания частиц зерновой смеси на пронизываемой воздушным потоком
наклонной перфорированной поверхности.
2.4. Определение траектории движения частиц зерновой смеси в разделительной камере пневмосепаратора.
2.4.1. Дифференциальное уравнение движения материальной точки в наклонном воздушном потоке
2.4.2. Решение дифференциального уравнения движения материальной точки в наклонном воздушном потоке
2.5. Выводы.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИСЛЕДОВАНИЙ.
ЗЛ. рограмма экспериментальных исследований
3.2. Методика экспериментальных исследований.
3.2.1. Приборы и оборудование.
3.2.2. Экспериментальные установки
3.2.3. Методики проведения лабораторных исследований и обработки экспериментальных данных.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Исследование режимов работы диаметрального вентилятора с двумя выходными каналами
4.1.1. Аэродинамическая характеристика вентилятора
4.1.2. Определение оптимального расположения делительной стенки
4.1.3. Регулирование скорости воздуха в параллельных выходных каналах
4.2. Исследования замкнутой пневмосистемы сепаратора
4.2.1. Аэродинамика замкнутой пневмосистемы сепаратора зерна
4.2.2. Соотношение скорости воздуха в каналах.
4.2.3. Поле скорости воздуха в разделительной камере
4.3. Исследование процесса разделения зернового материала
4.3.1. Характер распределения зернового материала в разделительной камере сепаратора
4.3.2. Влияние конструктивных факторов перфорированной поверхности пневмопитающего устройства на работу сепаратора.
4.3.3. Исследование плотности распределения зерновой струи в разделительной камере.
4.4. Определение конструктивных факторов сепаратора
4.4.1. Оптимизация конструкции перфорированной поверхности л.
4.4.2. Определение параметров разделительной камеры
4.4.3. Определение расположения приемника первой фракции.
4.4.4. Определение расположения приемника второй фракции.
4.4.5. Определение расположения приемника третьей фракции.
4.5. Исследование работы пневмосепаратора зерна в лабораторных условиях.
4.5.1. Влияние подачи материала на процесс работы сепаратора
4.5.2. Влияние влажности и засоренности материала на процесс работы сепаратора зерна.
4.6. Выводы.
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМОСЕПАРАТОРА В 1 ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТОВ ЮСТИ ЕГО РАБОТЫ
5.1. Исследование пнсвмосспаратора зерна в производственных условиях.
5.2. Энергетическая оценка эффективности работы сепаратора зернового вороха.
5.3. Расчет экономической эффективности применения пневмосепаратора зерново о вороха
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В общем случае колебания силы сопротивления воздушному потоку являются функцией случайной величины, и ее плотность распределения подчиняется, как отмечает ряд авторов , , , плотности закона нормального распределения. В таблице 1. V витания и коэффициента Кп парусности для семян ряда сельскохозяйственных культур и наиболее распространенных засорителей , , . Анализ коэффициентов парусности, скорости витания и массы семян культурных растений табл. Семена сорняков, щуплые и дробленые зерна обладают меньшей скоростью витания, массой и коэффициентом парусности и лишь для некоторых видов сорняков частично совпадают со свойствами основных культур. Ленинградка рис. Рис. Плотность распределения примесей по скорости витания кривая 1 незначительно накладывается на плотность распределения полноценных зерен кривая 3, и с вероятностью . Оставшаяся часть 5. Кривая 2 плотности распределения щуплых и дробленых зерен накладывается на кривые 1 и 3 плотности распределения примесей и основной культуры. Поэтому для наиболее эффективной очистки материала необходимо с помощью воздействия воздушного потока выделять битые, щуплые и дробленые зерна, составляющие промежуточную фуражную фракцию. Качество материала, получаемого после обработки на зерноочиститель юсушильных пунктах, оценивается по следующим показателям всхожесть, чистота наличие зерновой и сорной примеси, относительная влажность, количество поврежденных, испорченных и зараженных болезнями зерен и масса 1 ООО семян. При достижении кондиционного уровня влажности и содержания примесей, происходит снижение энергии прорастания и всхожести , , 6, 6, увеличивается количество битых, надломленных, истертых и дробленых зерен. В процессе сушки зерна при нагреве выше предельной допустимой температуры происходят химические процессы, во время которых ценные питательные вещества превращаются с клетчатку , , , 8. Зерно, как живой организм, при механическом и термическом воздействии теряет свое главное предназначение продолжение своего рода, то есть теряет способность произрастать. По, с другой стороны, только с помощью интенсивной послеуборочной обработки можно получить семена большой чистоты и кондиционной влажности при промышленных технологиях их производства. Поэтому наиболее важно при первом механическом воздействии на зерновой ворох отделить семенную часть, массовая доля которой колеблется в пределах . Для получения семян, обладающих всхожестью . С нашей точки зрения, наиболее подходящим способом обработки зернового вороха является разделение по аэродинамическим свойствам в пневмосепараторах, так как объемный процесс сепарации, небольшие скорости материала при вводе его самотеком в зону действия воздушного потока и отсутствие вращающихся и колеблющихся поверхностей позволяет обрабатывать материал при высокой влажности, засоренности и удельной нагрузки без существенного снижения качества и увеличения травмирования семян с достижением высокой их чистоты. Во всех зерноочистительных машинах, используемых для очистки и разделения зерновой смеси на фракции, присутствует воздействие воздушного потока на обрабатываемый зерновой материал. У одних машин воздушный поток выступает в качестве неподвижной или малоподвижной статической среды, обладающей некоторым гидравлическим сопротивлением, а разделение материала осуществляется за счет гравитационных, фрикционных, центробежных или импульсных сил. В других сепарирующих устройствах воздух, выступающий в роли рабочего органа, воздействует на материал. При этом он выполняет разнообразные функции, такие как расслоение и очистку материала, его транспортировку, а также участие в многократном воздействии на материал совместно с другими сепарирующими органами. Способы воздействии воздушного потока на материал и внешние прилагаемые силы. По способу воздействия воздушного потока на материал пневмосистемы можно подразделить на устройства, в которых он выполняет основное, дополнительное и многократное воздействие на материал рис. В простых пневмосистемах зерноочистительных машин поток воздуха выполняет только основную свою функцию очистку материала от примесей, обычно имеющих меньшую скорость витания, чем семена культурных растений. I
Р
Ь г. Рис.