Обоснование параметров механизма очистки решет лесных семеочистительных машин

• Автор: Ткачёв, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. целесообразности сортирования лесных семян

1.2 Анализ способов и конструкций устройств, осуществляющих

сортирование лесных семян

1.3 Анализ способов и устройств для устранения забиваемости отверстий плоских решет сортировальных машин

1.4 Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ

ИЗ ОТВЕРСТИЙ РЕШЕТА ЗАБИВШИХСЯ ЧАСТИЦ ф СОРТИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА.

2.1 Разработка конструкции механизма очистки решет

2.2 Кинематические параметры механизма очистки решет
2.3 Исследование процесса забиваемости отверстий решета сортируемыми частицами
2.4 Воздействие рабочего органа механизма очистки на забившиеся
в отверстии решета частицы
2.5 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Методика экспериментальных исследований.
3.2.1 Экспериментальная установка
3.2.2 Определение основных конструктивнокинематических параметров механизма очистки решет и используемые при этом контрольноизмерительные приборы
3.2.3 Определение фракционного состава сортируемого семенного
ф материала и полноты выделения проходовой фракции.
3.2.4 Определение жесткости рабочих органов механизма очистки.
3.2.5 Обработка экспериментальных данных
4 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ ЛЕСНЫХ СЕМЯН.
4.1 Влияние удельной нагрузки решета на полноту выделения проходовой фракции.
4.2 Влияние частоты вращения кривошипного вала и диаметра шестерней механизма очистки на полноту выделения проходовой фракции
4.3 Оптимизация процесса сортирования лесных семян
4.3.1 Разработка математической модели процесса сортирования лесных семян с использованием механизма очистки решет
4.3.2 Определение формы математической модели процесса
сортирования лесных семян.
4.3.3 Выявление оптимальных значений варьируемых факторов
4.4 Выводы.
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕХАНИЗМА ОЧИСТКИ РЕШЕТ В КОНСТРУКЦИЯХ ЛЕСНЫХ
СЕМЕОЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН.
5.1 Определение показателей экономической эффективности
5.2 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Немаловажно еще и то, что плоские решета просты в конструктивном исполнении и в отличие от цилиндрических решет требуют значительно меньшего места для хранения. Вследствие этого плоские решета принято считать наиболее перспективным и эффективным средством для реализации процесса сортирования лесных семян [7]. Еще в первой половине прошлого века были созданы простейшие веялки-сортировки лесных семян ВЛС-1, ВЛС-2, а позднее семеочистительные машины ОР-1, ОР-2, ОВС-2, СУМ-1, УМО-1, У КС-, МОС-1, МОС-1А основанные на использовании комбинированного способа сортирования и осуществляющие воздушно-решетное сепарирование семенной смеси [, , , 8, ]. Многолетний опыт эксплуатации решетных семеочистительных машин выявил их основной общий недостаток, проявляющийся в том, что в процессе работы происходит забиваемость отверстий решет сортируемыми семенами, вследствие чего наряду с падением эффективности сортирования снижается производительность процесса. Более того, при длительном нахождении в отверстиях решет наблюдается травмирование семенного материала []. Исследования показали, что уже через минут работы плоского решета до % его рабочей поверхности вследствие забиваемости отверстий семенами и их примесями не участвует в технологическом процессе, что неизбежно ведет к нарушению процесса сортирования, снижению производительности решета и смешиванию размерных фракций семян []. Следует сказать, что попытки использования при сортировании лесных семян традиционных очистителей решет сельскохозяйственного назначения не привели к желаемому результату. Несмотря на то, что сортированию лесных семян на решетах посвящено значительное количество исследований, проблеме устранения их забиваемости не уделено должное внимание. Поэтому в настоящий момент лесные семеочи-стительные машины, осуществляющие сортирование семян на плоских качающихся решетах, эксплуатируются без очищающих устройств. Вследствие этого для получения требуемых посевных качеств семена пропускают через машину два-три раза, что отрицательно сказывается на производительности машины, а также ведет к повышенному травмированию посевного материала [, 5]. Заметим, что именно забиваемость решет послужило главным основанием для появившихся в последнее время в лесном хозяйстве научных исследований по применению для сортирования семян безрешетных средств механизации. Исследования [, , , ] посвящены очистке и сортированию лесных семян при помощи сепараторов вальцового и дискового типа, основным достоинством которых является отсутствие забиваемости рабочих органов. Однако данные сепараторы в отличие от решет не в состоянии осуществлять разделение семян по их ширине. Более того, сепараторы вальцового и дискового типа по сравнению с решетами имеют значительно меньшую производительность, а более высокая трудоемкость их изготовления и, как следствие, стоимость также препятствует их широкому внедрению в лесное хозяйство при предпосевной обработке семенного материала. Подводя итог всему вышеизложенному можно утверждать, что ввиду отсутствия конструктивного решения, способного устранять забиваемость отверстий решет при сортировке лесных семян, в настоящее время в лесном хозяйстве нет семеочистительной машины, которая бы обеспечивала высокую эффективность процесса сортирования семян и, таким образом, позволяла бы доводить семенной материал до высоких посевных качеств за минимальное число циклов обработки. Как уже было установлено ранее, эффективная работа решета невозможна без систематического удаления из его отверстий забившихся частиц сортируемого материала. Поэтому, уделяя основное внимание очистителям решёт, для полноты исследования рассмотрим все способы устранения забиваемости отверстий плоских решет различных сортировальных машин, классификационная схема которых представлена на рисунке 1. При этом не будем забывать, что в каждом конкретном случае выбор способа устранения забиваемости зависит от назначения и специфики конструкции машины, материала решет, а также состояния исходной сепарируемой смеси []. Рисунок 1.