Введение к работе
Актуальность темы. Лес по праву считают самым прекрасным и значимым из богатств человечества. Между тем, с большим сожалением приходится констатировать тот факт, что с каждым годом громадными темпами происходит сокращение лесных площадей по всему миру. Вследствие этого вопрос сохранения и приумножения лесных массивов в настоящий момент приобретает особую значимость
Основным лесообразующим способом, как в нашей стране, так и за рубежом, является посев лесных семян. Необходимо помнить, что качественный состав посевного материала определяется способами его обработки, из многообразия которых особая роль отводится процессу сортирования семян на размерные фракции, позволяющему доводить семенной материал до высоких посевных качеств.
Существующие на сегодняшний день лесные семеочистительные машины не позволяют достичь высокого качества семенного материала с учетом их фракционного состава. Данное обстоятельство, прежде всего, обусловлено тем, что в процессе выполнения технологического процесса происходит забивание отверстий решет продуктами разделения, приводящее к падению эффективности сортирования, снижению производительности машины, а также к повреждению ценного семенного материала. Ввиду того, что применение известных механизмов очистки не привело к желаемому результату, на данный момент лесные семеочистительные машины используются без очищающих устройств.
Таким образом, в настоящее время нет механизма очистки решет, способного повысить эффективность процесса сортирования лесных семян на плоских качающихся решетах. Вследствие этого обоснование параметров механизма очистки решет лесных семеочистительных машин является актуальной задачей для лесного хозяйства.
Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической академии на основе госбюджетной темы «Совершенствование узлов и деталей машин и оборудования лесного комплекса» (per. № 01.2.00105363).
Цель работы - повышение полноты выделения проходовой фракции при сортировании лесных семян на плоских качающихся решетах путем обоснования параметров механизма очистки решет лесных семеочистительных машин, обеспечивающее получение семенного материала с высокими посевными свойствами.
Объект исследований - процесс сортирования лесных семян на размерные фракции на плоских качающихся решетах.
Предмет исследований - выявление закономерностей процесса сортирования лесных семян на плоских качающихся решетах с использованием механизма очистки.
Методика исследований - Теоретические исследования базировались на методах теоретической механики. При проведении экспериментальных исследований были задействованы методы планирования активного полного факторного эксперимента, полученные результаты обрабатывались методами математической статистики с использованием регрессионного анализа. Все вычисления и обработку экспериментальных данных осуществляли на персональном компьютере с исполь-
зованием стандартной программы Excel Micros(
РОС. г
.*
Научная новизна. Разработана конструкция механизма очистки решет лесных семеочистительных машин, состоящая из рамы с цилиндрическими рабочими органами, отличающаяся тем, что на осях рабочих органов с одной из сторон размещены шестерни, находящиеся в зацеплении с расположенной в пределах решетного стана зубчатой рейкой.
Получены аналитические зависимости, отличающиеся описанием кинематических параметров механизма очистки с учетом режимов работы решета, процесса забиваемости отверстий плоского качающегося решета частицами сортируемого материала различной формы, процесса воздействия рабочего органа механизма очистки на забившиеся в отверстии решета частицы.
Разработана математическая модель, отличающаяся описанием закономерностей влияния режимов работы решетного полотна лесной семеочистительной машины с применением механизма очистки на фракционный состав сортируемого семенного материала.
Установлены оптимальные конструктивно-технологические параметры разработанного механизма очистки, отличающиеся возможностью значительного повышения полноты выделения проходовой фракции при сортировании лесных семян на размерные фракции на плоских качающихся решетах.
Значимость для теории состоит в установлении закономерностей процесса сортирования лесных семян на плоских качающихся решетах; получен аналитический аппарат численных расчетов процесса сортирования, позволяющий расчетным путем определить оптимальные режимы работы решет и параметры механизмов очистки.
Значимость для практики заключается в том, что в результате научных исследований разработана конструкция механизма очистки решет, позволяющая значительно повысить полноту выделения проходовой фракции при сортировании лесных семян на плоских качающихся решетах.
Достоверность основных положений диссертации подтверждена положительными результатами лабораторных и производственных испытаний.
На защиту выносятся следующие положения:
новая конструкция механизма очистки решет лесных семеочистительных ма- ( шин, защищенная патентом на полезную модель РФ №34407;
аналитические зависимости, описывающие кинематические параметры механизма очистки, процесс забиваемости отверстий плоского качающегося решета v частицами сортируемого материала различной формы, процесс воздействия рабочего органа механизма очистки на забившиеся в отверстии решета частицы;
математическая модель, адекватно описывающая процесс сортирования лесных семян на плоском качающемся решете семеочистительной машины с использованием разработанного механизма очистки;
оптимальные конструктивно-технологические параметры механизма очистки.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры деталей машин и инженерной графики ВГЛТА (2002-2005 г.), ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава ВГЛТА (2002-2005 г.), научно-производственной конференции «Лесное хозяйство и зеленое строительство в
Западной Сибири» (Томск, 2003 г.), всероссийском научном «Вестнике молодых ученых» (Москва, 2004 г.), международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2005 г.).
Реализация работы. Выполненные исследования используются в Центральном опытно-конструкторском бюро лесохозяйственного машиностроения. Основные положения диссертации внедрены в Федеральном государственном учреждении Семилукский лесхоз, а также в учебный процесс Воронежской государственной лесотехнической академии.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе получен Патент на полезную модель РФ №34407.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Содержит 159 страниц машинописного текста, 27 рисунков, 10 таблиц, библиографический список из 139 наименования.
