Разработка и обоснование конструктивных параметров пневмо-инерционного погрузчика семян сельскохозяйственных культур

• Автор: Медведев, Валерий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 209 с. : ил

Оглавление
Введение

1. Состояние вопроса. Анализ предшествующих исследований.

Цель и задачи исследования

1.1. Физико механические свойства семян и их влияние на процесс погрузки.

1.1.1. Стойкость зерна к механическим нагрузкам

1.1.2. Показатели качества семенного материала.

1.2. Аэродинамические свойства семян.

1.3. Повреждение зерна транспортирующими устройствами

1.4. Анализ погрузочных и транспортирующих устройств инерционного, пневматического и пневмоинерционнога типа.

1.4.1. Анализ существующих конструкций пневматических транспортных устройств

1.4.2. Классификация пневмотранспортных установок
1.5. Анализ существующих конструкций транспортеров инерционного и пневмоинерционного типа
1.5.1. Конструкции 1пвырковопневмэтических транспортеров
1.6. Цели и задачи исследования
1.7. Выводы из аналитического обзора источников
2. Теоретические исследования погрузчика пневмоинерционного типа
2.1. Обоснование принципиальной схемы зернопогрузчика
пневмоинерционного типа.
2.2 Основы процесса транспортирования пневмоинерционным погрузчиком
2.2.1. Движение материала при подаче его на рабочее колесо.
2.3. Перемещение материала по лопасти рабочего колеса
2.3.1. Определение количества лопастей и ширины лопасти рабочего колеса.
2.4. Движение материала по стенке кожуха.
2.5. Выброс материала из кожуха в горловину трубопровода
2.6. Движение материала в трубопроводе.
2.7 Движение материала по дефлектору.
2.8. Мощность, потребляемая при пневмоинерционном транспортировании.
2.9. Выводы по теоретической части работы
3. Методика экспериментальных исследований.
3.1. Описание лабораторных установок.
3.1.1. Установка периодического действия.
3.1.2. Установка непрерывного действия.
3.2. Приборы и методика аэродинамических исследований
3.3. Приборы и методика исследования ударных нагрузок
3.4. Методика изучения физикомеханических свойств семян
3.5. Методика опытов по определению травмирования зерна на лабораторной установке
3.6. Методика по определению травмирования семян после серийных машин
3.7. Состав зернового материала для опытов на лабораторной установке непрерывного действия.
3.8. Методика многофакторного планирования экспериментов
при поиске оптимальных условий процесса загрузки.
3.8.1. Методика планирования экспериментов.
3.8.2. Выбор параметров оптимизации.
3.9. Оценка ошибок измерений. Количество опытов
и их повторность
3.9.1. Оценка ошибок измерений
3.9.2. Количество опытов и их повторность.
3 Выводы.1Ю
4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Физикомеханические свойства семенного материала.
4.1.1. Качественная характеристика семян
4.1.2. Связь массы семян с их плотностью и толщиной.
4.2. Определение зависимости травмирования семян от скорости соударения с лопастями ротора
4.3. Определение влияния многократных свободных ударов о неподвижную плоскость
4.4. Экспериментальное исследование процесса погрузки семян пневмоинерционным погрузчиком с целью отыскания его
оптимальных параметров.
4.4.1. Выбор факторов и уровней варьирования.
4.5. Отсеивающий эксперимент.
4.6. Изучение поверхности отклика. Уравнение регрессии.
4.7. Определение оптимальных условий процесса погрузки.
4.8. Производственные испытания
4.9.Выводы по результатам экспериментальных исследований.
5. Экономическая эффективность процесса погрузки семян пневмоинерционным погрузчиком
6. Выводы
Литература


Значительная часть этих работ была связана с изысканием технических и технологических методов размола зерна. Большинство исследователей изучали стойкость зерна против статических нагрузок на прессах различных конструкций ,,, , , или на специальных размалывающих приспособлениях ,2. Некоторые исследователи дополнительно определяли величину разрушающих сил сдвига, скалывания и изгиба у отдельных зерен. Деформацию сжатия зерна при статических и динамических ударных нагрузках исследовала Шполянская 9. В ВИСХОМс сконструировали специальный прибор классификатор дробления , действие которого заключается в следующем. Исследуемое зерно кладут в борозду подпружиненного рычага. Оттянув и закрепив рычаг на гребенке, а затем освободив его, придают зерну определенную скорость от ,5 до ,5мс. Зерно влетает в приемный стаканчик и повреждается. Начало порог дробления определяют по моменту появления трещин на зерне . Количество дробленого зерна, получаемого на классификаторе, значительно больше, чем при тех же скоростях в погрузочных машинах и молотильных устройствах. Прочность зерна разная в широких пределах, в зависимости от культуры и особенно сорта. Зависимость степени дробления разных пшениц от крупности зерна и скорости удара показана на рисунке 1. Дробление уменьшается с уменьшением зерновки, мелкое зерно дробится при больших скоростях и наоборот. Установлено, что для зерна каждой культуры и каждого сорта есть своя минимальная скорость удара, при которой начинается разрушение зерна появление трещин. По степени прочности зерна

С
о
5

о
6
. I0 . Гог . Си. У г
гм
I г . Рис. Задача дальнейших исследований на механическую прочность выявить влияние анатомоморфологических особенностей зерна на его стойкость против различных механических нагрузок. Количество механически поврежденных семян возрастает при многократном ударном действии. Действие ударных нагрузок на прочность и изменение посевных качеств семян изучал С. Д.Птицин . Он установил, что предельная величина ударной нагрузки неодинакова для различных культур, а для зерна одной культуры зависит от его влажности. Наиболее прочное зерно, влажность которого близка к кондиционной. При прохождении через машины зерно свободно и многократно ударяется о стенки, рабочие органы и другие препятствия, особенно при обмолоте, пневматической транспортировке и в сушилках. Известно, что от качества семян в большей степени зависит продуктивность растений. Однако до сих пор не совсем ясно каким критерием показателем оценивать качество семян при послеуборочной обработке. Имеются различные мнения относительно оценки качества семян. Так многолетними опытами и наблюдениями А. Я.Цариковской 3, Бондарева , А. И.Цепенко, К. В.Арионова 4 и многими другими установлено, что лучшими посевными качествами обладают семена крупной фракции. Академик И. В.Якушкин 2 отмечает, что крупность семян достаточно характеризовать одним размером толщиной, которая является надежным показателем их качества. Другие исследователи ,,0 отдают предпочтение фракциям семян с большей массой весом зерен. Так, В. Я.Юрьев, И. Г.Строна 0 отмечают, что увеличение массы зерен один из путей повышения посевных качеств семян. Крупность семян по их мнению не всегда может служить объективным показателем их качества, так как известны случаи когда даже самые крупные семена имеют недостаточно высокую массу. Известны работы ,, и др. Так Н. А.Майсурян определил, что плотность семян является весьма важным агробиологическим показателем, характеризующим биологическую ценность, запас питательных веществ в единице объема зерна и зрелость семенного материала. Таким образом, имеются три различных мнения относительно показателей качества семян. Одни предлагают оценивать качество семян толщиной, другие массой зерен, третьи плотностью. Во всех случаях надежность каждого показателя проверена в полевых условиях и получен положительный результат . Отсюда возникает предположение, а нет ли между этими показателями связи. Н.А. Майсуряном . Обобщая результаты других исследований 3 и др. Н.А. Крупность семян можно охарактеризовать одним размеромтолщиной.