Обгрунтування параметрів та режимів роботи інерційно-гравітаційного решітчастого сепаратора зерна - Автореферат

Зерноочисні машини для попереднього очищення повинні мати таку продуктивність, яка б перевищувала продуктивність наступних машин і обладнання потокової лінії в 2…3 рази, виділяти максимальну кількість смітних домішок, забезпечувати мінімальні втрати зерна при низьких показниках енерго-і матеріалоспоживання. Тому вдосконалення процесу сепарації в напрямку підвищення питомої продуктивності та зменшення енерговитрат при післязбиральному очищенні зерна є актуальною і важливою задачею, вирішення якої дозволить підвищити ефективність зерноочисних і сортувальних машин. Для досягнення поставленої мети визначені наступні задачі дослідження: Визначити та обгрунтувати перспективний напрямок вдосконалення технології сепарації зерна та запропонувати конструкцію сепаратора для її виконання. Обєкт дослідження - решето інерційно-гравітаційного сепаратора з поздовжніми щілинами, що розширюються в напрямку руху оброблюваного матеріалу. Вперше обгрунтовані принципи побудови математичних моделей процесу руху та процесу сепарації на решетах, поздовжні щілини яких розширюються в напрямку руху оброблюваного матеріалу в полі дії інерійно-гравітаційних силових полів.При цьому оптимальною в сучасних решетах є клиноподібна форма щілин, яка обумовлює їх незабивання частками з розмірами близькими до розмірів щілин решета при підвищенні інтенсивності процесів сепарації. На проходження процесу руху впливають такі фактори: параметри завантажувального пристрою: довжина Sл, ширина Вл; кут нахилу ; параметри решета: радіус K; довжина ; кут розхилу прутків у поперечному перерізі ; початкова b0 і кінцева bk ширина щілини решета; діаметр прутків dпр. Проведений аналіз руху зерна в завантажувальному пристрої дозволив встановити, що при русі сипких матеріалів під дією сили тяжіння при довжині лотка завантажувального пристрою Sл=1 м можна отримати швидкість руху зерна V в межах 4 м/с, яка буде достатньою для проведення процесу сепарації. Розглянемо випадок руху частки по поверхні решета, яке представляє собою дугу кола, утворену прутками опуклого профілю, де - кут, який визначає положення частки на решеті; - кут, який визначає положення частки на поверхні решета; de - еквівалентний діаметр частки. Проекція сил, які діють на частку, на вісь: , (1) де m - маса частки; S - шлях, пройдений часткою по дузі кола; G - сила тяжіння (G=mg); - проекція сил тертя на вісь : , (2) зерно сепаратор решетоЗначного підвищення ефективності решітчастої сепарації зерна при його післязбиральному очищенні і сортуванні, зменшення енерго-і матеріаловитрат можна досягти за рахунок використання інерційно-гравітаційних силових полів на решетах з поздовжніми щілинами, які розширюються в напрямку руху оброблюваного матеріалу. Розроблені математичні моделі процесу руху та сепарації, які повязують основні конструктивні параметри, фізико-механічні властивості оброблюваного матеріалу і умови подачі його на решітчасту поверхню, дозволили встановити, що при підвищенні інтенсивності процесу сепарації оптимальною в інерційно-гравітаційних решетах є клиноподібна форма щілин, яка обумовлює незабивання їх частками з розмірами, близькими до розмірів щілин. Встановлено, що самоочищення решіт сепаратора, коли величина розхилу прутків не перевищує класового проміжку, забезпечується при роботі з мінімальним значенням показника кінематичного режиму K>1. В інших випадках при забезпеченні швидкості руху зерна під дією гравітаційних сил вона зменшується, а підвищення K за рахунок збільшення радіусу решітки R приводить до заклинення часток зерна в решеті. При збільшенні величини розхилу з 0,5 мм до 1,5 мм питоме навантаження можна збільшити з 7 т/м·год до 18 т/м·год при зниженні ефективності сепарації від 77% до 57%, що допускається агротехнічними вимогами до попереднього очищення зерна.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ