Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса. цель и задачи исследований 9
1.1 О целесообразности сортирования лесных семян 9
1.2 Анализ способов и конструкций устройств, осуществляющих сортирование лесных семян 11
1.3 Анализ способов и устройств для устранения забиваемости отверстий плоских решет сортировальных машин 14
1.4 Цель и задачи исследований 28
2 Теоретическое исследование процесса удаления из отверстий решета забившихся частиц сортируемого материала 29
2.1 Разработка конструкции механизма очистки решет 29
2.2 Кинематические параметры механизма очистки решет 31
2.3 Исследование процесса забиваемости отверстий решета сортируемыми частицами 42
2.4 Воздействие рабочего органа механизма очистки на забившиеся в отверстии решета частицы 60
2.5 Выводы 70
3 Программа и методика экспериментальных исследований .71
3.1 Программа экспериментальных исследований 71
3.2 Методика экспериментальных исследований 71
3.2 1 Экспериментальная установка 71
3.2.2 Определение основных конструктивно-кинематических параметров механизма очистки решет и используемые при этом контрольно-измерительные приборы 81
3.2.3 Определение фракционного состава сортируемого семенного материала и полноты выделения проходовой фракции 86
3.2.4 Определение жесткости рабочих органов механизма очистки 87
3.2.5 Обработка экспериментальных данных 88
4 Анализ экспериментальных данных и оптимизация процесса сортирования лесных семян 89
4.1 Влияние удельной нагрузки решета на полноту выделения проходовой фракции 89
4.2 Влияние частоты вращения кривошипного вала и диаметра шестерней механизма очистки на полноту выделения проходовой фракции 94
4.3 Оптимизация процесса сортирования лесных семян 99
4.3.1 Разработка математической модели процесса сортирования лесных семян с использованием механизма очистки решет 99
4.3.2 Определение формы математической модели процесса сортирования лесных семян 101
4.3.3 Выявление оптимальных значений варьируемых факторов 105
4.4 Выводы 106
5 Экономическая эффективность применения механизма очистки решет в конструкциях лесных семеочистительных машин 107
5.1 Определение показателей экономической эффективности 107
5.2 Выводы 114
Общие выводы и рекомендации 115
Библиографический список 117
Приложения 131
- Анализ способов и конструкций устройств, осуществляющих сортирование лесных семян
- Исследование процесса забиваемости отверстий решета сортируемыми частицами
- Определение основных конструктивно-кинематических параметров механизма очистки решет и используемые при этом контрольно-измерительные приборы
- Влияние частоты вращения кривошипного вала и диаметра шестерней механизма очистки на полноту выделения проходовой фракции
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 семе очистительных 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 использованием стандартной программы Excel Microsoft Office ХР.
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, находятся 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 разработанного механизма очистки на забившиеся в отверстии решета частицы.
Разработана математическая модель, отличающаяся описанием закономерностей влияния режимов работы решетного полотна лесной семеочисти-тельной 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 и рекомендаций диссертации подтверждена положительными результатами лабораторных и производственных исследований.
На защиту выносятся следующие положения: —- новая конструкция механизма очистки решет лесных семеочистительных машин, защищенная патентом на полезную модель РФ №34407; — аналитические зависимости, описывающие основные кинематические параметры механизма очистки, процесс забиваемости отверстий плоского качающегося решета 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.
Анализ способов и конструкций устройств, осуществляющих сортирование лесных семян
В лесном хозяйстве при подготовке к посеву семенного материала выполняют сортирование семян по плотности, аэродинамическим свойствам, а также по линейным размерам. Для реализации указанного процесса находят применение следующие основные способы: жидкостный, пневматический, механический и комбинированный.
Жидкостный способ, основанный на погружении лесных семян в различные технические жидкости, позволяет осуществлять очистку семян от примесей и их сортировку по плотности. Между тем, при использовании данного способа необходимо осуществлять сушку семян до определенной влажности, для чего не обойтись без специальных сушильных устройств, применение которых значительно повышает себестоимость и без того дорогого посевного материала. Заметим также, что воздействие технических жидкостей на семена лесных культур ещё недостаточно полно изучено и, вполне вероятно, может негативно сказаться на качественном составе семян. Указанные недостатки наложили свой отпечаток на то, что данный способ не нашел широкого применения в лесном хозяйстве при предпосевной обработке лесных семян [101].
Пневматический способ, при котором используются вертикальный, горизонтальный и наклонный воздушные потоки, позволяет осуществлять очистку и сортирование лесных семян по аэродинамическим свойствам. Несмотря на ряд достоинств данного способа, к которым в первую очередь относят отсутствие механического повреждения лесных семян и простоту регулировок рабочего процесса, использование воздушных потоков приводит к тому, что значительная часть нормально развитых семян попадает в отходы. Это дает основание утверждать, что при использовании указанного способа невозможно достичь качественного разделения семена на фракции по их линейным размерам, в результате чего снижается эффективность предпосевной обработки лесных семян. Процесс очистки и сортирования лесных семян по их линейным размерам достаточно эффективно осуществляется механическим способом, при котором находят применение как решетные, так и безрешетные средства механизации.
При решетном сортировании семян по размерам в большинстве случаев используются плоские качающиеся решета. По отношению к цилиндрическим решетам они обладают рядом неоспоримых преимуществ, к которым, прежде всего, относят более полное использование сортируемой поверхности, а также быстроту и легкость замены. 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 [107].
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, УКС-10, МОС-1, МОС-1А основанные на использовании комбинированного способа сортирования и осуществляющие воздушно-решетное сепарирование семенной смеси [77, 81, 78, 108, 21].
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 [65]-.
Исследования показали, что уже через 10 минут работы плоского решета до 40% 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 [20].
Следует сказать, что попытки использования при сортировании лесных семян традиционных очистителей решет сельскохозяйственного назначения не привели к желаемому результату. Данное обстоятельство обусловлено спецификой лесохозяйственного производства, к которой в первую очередь относят низкие удельные нагрузки и высокую вероятность травмирования семян [101].
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 [20, 115].
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 [65, 81, 37, 86] 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.
Исследование процесса забиваемости отверстий решета сортируемыми частицами
При исследовании процесса забиваемости отверстий решет частицами сортируемого материала сделаем следующие допущения: 1. В отверстиях решет любой формы забиваются частицы, характерные размеры которых, по которым осуществляется разделение (ширина или толщина), близки к размерам отверстий. 2. Частицы удерживаются в отверстиях силами трения, пропорциональными величине их деформации. 3. Деформации частиц, забившихся в отверстиях решет, упругие - для них справедлив закон Гука. 4. Форма частиц аппроксимируется шаром и эллипсоидом. 5. Частицы забиваются в отверстиях решет под действием сил тяжести и инерции, связанных с колебательным движением решет. На частицу сортируемого материала, попавшую в зону свободного отверстия, согласно рисунку 2. 4, действует сила тяжести и вертикальная составляющая переносной силы инерции решета. Причем при вращении приводного переносная сила инерции направлена вверх, и частица «прибавляет в весе» [24]. Вертикальная составляющая ускорения решета: Будем считать, что забивание происходит именно в момент времени: f -динамический коэффициент трения частицы о кромки отверстия; С-коэффициент пропорциональности между поперечной деформацией частицы и возникающей при этом упругой реакцией N = С J (лс), Н /м; А ух) - поперечная деформация частицы, вызванная ее перемещением (опусканием) по оси X, м. Значения С известны [109]. По данным профессора Л. Т. Свиридова в области упругих деформаций: для семян сосны с = 66,7 Н/мм; для ели С = 100 Н/мм; для лиственницы С = 140 Н/мм. Запишем уравнение движения частицы вдоль оси X в течение В качестве силы сопротивления Fc (препятствующей движению) полагаем две силы трения о кромки отверстия [29]:
Сгруппируем члены уравнения (2. 21) и получим: Сократим на массу и перенесем в левую часть все члены, содержащие переменные: Теперь избавимся от коэффициента, зависящего от времени, в правой части уравнения. Вычислим среднее за цикл ускорение решета по оси X. Для небольших углов р и, поскольку за цикл кривошип поворачивается на 180 (на ж рад), можем записать: Выполнив интегрирование, запишем: Считаем, что в течение цикла воздействие переменного ускорения равно воздействию среднего равномерного. Тогда уравнение с периодическим коэффициентом (2. 22) приводится к виду, при котором в правой части имеем константу: В случае западання шарообразной частицы будем рассматривать симметричную схему, при которой центр тяжести ее, согласно рисунку 2. 5, располагается в середине толщины решета. Рассмотрим треугольник ОВ1В2,у которого угол при вершине О -у, а основание: где Ър -толщина решета.
Очевидно: где йц -диаметр шарообразной частицы. При анализе рассматриваемой схемы полагаем, что частица имеет форму идеальной сферы с равномерно расположенной по объему массой. При этом центр тяжести частицы будет располагаться в геометрическом центре симметрии, а именно в точке О. Используя известные соотношения, выразим толщину решета как длину хорды по окружности диаметром йч: Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник В2 В В , в котором: где А тах -предельная деформация частицы при ее застревании в отверстии решета; bome -размер отверстия решета, по которому осуществляется сортирование. Можем записать: Можно выразить наибольшую деформацию иначе: Анализ полученных выражений показывает, что поперечная деформация частицы А тах= 0 при d4 = Ьотв, увеличивается линейно по мере роста разности в числителе второй формулы (2. 30), что вполне логично. Теперь рассмотрим представленные на рисунке 2. 6 схемы западання частиц, имеющих эллиптическую форму. Характерные размеры эллиптических частиц: 1Ч -длина частицы, м; Ьч -ширина, м; ач -толщина, м. При разделении на решетах с продолговатыми отверстиями по толщине имеется возможность заклинивания частицы в отверстии своим наименьшим размером-толщиной ач. Из возможных в принципе положений частицы в отверстии рассмотрим симметричную схему, при которой эллипс располагается длинной осью перпендикулярно плоскости решета. В таком положении начальная деформация щетин щеточного рабочего органа минимальна и, соответственно, упругая выталкивающая сила со стороны щетки также минимальна. По аналогии с формулой (2. 27) запишем: Значение угла // можно рассчитать иначе, зная выражение для кривизны эллипса в точках, близких к наиболее удаленным от продольной оси. В предположении, что деформации невелики, радиус кривизны эллипса: Причем первое уравнение (2. 35) описывает процесс заклинивания в отверстиях решет сферических частиц, а второе - эллиптических. Нам необходимо проинтегрировать уравнения (2. 35) по времени в пределах изменения последнего:
Определение основных конструктивно-кинематических параметров механизма очистки решет и используемые при этом контрольно-измерительные приборы
Экспериментальные исследования проводили по схеме многофакторного эксперимента. При этом за варьируемые факторы были приняты: частота вращения кривошипного вала привода механизма очистки, диаметр установленных на осях рабочих органов шестерней и удельная нагрузка решета.
Необходимо пояснить, что интервал варьирования частоты вращения был выбран по аналогии с семеочистительной машиной СМ-4 и составлял от 10 до 30 мин ". Величины диаметра шестерней были приняты по технологическим соображениям с принятием во внимание рекомендаций [109] по допустимому механическому воздействию щеточного рабочего органа на лесные семена хвойных пород и составляли, согласно рисунку 3. 7, 30, 45 и 60 мм.
Выбор величин удельных нагрузок на решето был произведен на основании требуемых значений производительности лесных семеочистительных машин [40].
При проведении экспериментальных исследований использовались следующие, представленные на рисунке 3. 8, основные контрольно - измерительные приборы: 1-весы ВЛКТ-500 с точностью до 0,01г. для взвешивания размерных фракций; 2-трансформатор ЛАТР-2, предназначенный для регулирования напряжения в обмотках электродвигателя механизма очистки решета; 3-тахометр ТМ-3 Л - для определения частоты вращения кривошипного вала.
Экспериментальное определение основных конструктивно - кинематических параметров механизма очистки осуществляли следующим образом.
Перед началом исследований в загрузочный бункер экспериментальной установки засыпали 1 кг семенной смеси с известным содержанием в ней частиц проходовых фракций. На оси рабочих органов механизма очистки устанавливали шестерни определенного диаметра, изменяя при этом положение зубчатой рейки относительно плоскости решета. Поворотом маховика трансформатора ЛАТР-2 выбирали требуемую частоту вращения электродвигателя привода механизма очистки решета, величина которой измерялась тахометром ТМ -3 Л с точностью до 1 мин Л
Включали одновременно приводы всех механизмов экспериментальной установки. На требуемую удельную нагрузку открывали регулирующую заслонку загрузочного бункера, и семенная смесь начинала равномерно поступать на верхнюю часть решета. Вследствие колебаний решетного стана и его наклона к горизонту семенной материал, заполняя всю рабочую поверхность решета, начинал двигаться в направлении семясборников. В результате этого наблюдалось разделение исходного семенного вороха на две размерные фракции, а именно: проходовую, размер частиц которой был меньше рабочего размера отверстий и сходовую, в которую попадали частицы с размером, превышающим размер отверстий решета. В дальнейшем, проходя сортировку на решете, семенной материал попадал в представленные на рисунке 3. 9 семясборники размерных фракций.
В начале предварительными опытами устанавливали продолжительность цикла сортирования. Уже через 13 - 15 с семенной материал полностью заполнял всю свободную поверхность решета и начинал равномерно поступать в семясборники, что свидетельствует о достижении установившегося режима сортирования. Однако, как показали опыты, для получения более стабильных экспериментальных данных необходимо проводить исследования при несколько большем времени сортирования. Вследствие этого была принята окончательная продолжительность экспериментов равная 45 с, при которой и были проведены все основные экспериментальные исследования.
После проведения эксперимента выключали электродвигатели одновременно с прекращением подачи материала из загрузочного бункера на решето. Из семясборников размерных фракций удаляли весь попавший туда семенной материал и взвешивали с точностью до 0,01г.
Для исключения влияния предыдущего эксперимента на последующий перед проведением очередного эксперимента производили ручную очистку решета от оставшихся застрявших в его отверстиях частиц сортируемого материала.
Ввиду хорошей стабильности получаемых результатов опыты проводили в трехкратной повторности. Полученные в ходе экспериментальных исследований данные представлены в Приложении А. Величину фактической удельной нагрузки на решето определяли зная массу проходовых и сходовых фракций, продолжительность эксперимента, а также площадь решета.
По полученному значению проходовои фракции и величине фактической удельной нагрузки, а также зная содержание проходовои фракции в исходной семенной смеси определяли величину полноты выделения.
Необходимо сказать, что при обработке лесных семян и, в частности, хвойных пород предъявляют повышенные требования по отсутствию повреждения семенного материала. Заметим, что именно значительное повреждение семян в процессе обработки не позволяет использовать в лесном хозяйстве многие сельскохозяйственные средства механизации. Вследствие этого, при конструктивно - кинематических параметрах разработанного механизма очистки решет, при которых осуществляется наибольшее механическое воздействие на лесные семена (d = 30 мм, n = 30 мин " ) в соответствии с известной методикой [109] была осуществлена проверка на отсутствие повреждения семенного материала в процессе обработки. При этом органолептическим (визуальным) способом [93] с использованием увеличительного стекла с 10-кратным увеличением было исследовано 50 штук семян сходовых фракций, отобранных из общей массы на основании стандартного [42] метода выемок вручную.
Как показала проверка, исследуемые семена не имеют внешних механических повреждений, что свидетельствует об отсутствии повреждения семенного материала в процессе обработки.
Влияние частоты вращения кривошипного вала и диаметра шестерней механизма очистки на полноту выделения проходовой фракции
Анализ представленных на рисунке 4.1 экспериментальных данных позволяет сделать следующие заключения.
Увеличение удельной нагрузки решета при различных режимах его работы ведет к снижению полноты выделения проходовой фракции.
В частности, при работе решета без очистки его отверстий от забившихся частиц по мере увеличения удельной нагрузки с 0,6 до 1,4 кг/ч дм полнота выделения проходовой фракции снижается с 76,6 до 65,1 %. Такое ухудшение качества сортирования, очевидно, объясняется тем, что повышение количества участвующих в процессе сортирования частиц вследствие их застревании в решете приводит к уменьшению числа его отверстий, через которые возможно просеивание.
Эксплуатация решета с известным механизмом очистки (принятым за прототип) интервале удельных нагрузок 0,6 - 1,4 кг/ч дм 2 по отношению к его работе без очищающего устройства позволяет добиться более высоких значений полноты выделения проходовой фракции. Так увеличение удельной нагрузки решета с 0,6 до 1,4 кг/ч дм 2 приводит к снижению полноты выделения проходовой фракции с 78,2 до 69,2 %. Данное увеличение полноты выделения проходовой фракции по отношению к работе решета без его очистки вызвано тем, что вследствие очистки решета от забившихся частиц сортируемого материала увеличилось количество участвующих в процессе сортирования отверстий.
При использовании предлагаемого механизма очистки в том же интервале удельных нагрузок с диаметром установленных на осях рабочих органов шестерней 60 мм полнота выделения проходовой фракции снижается с 83 до 72, 4%. Если же на оси рабочих органов механизма очистки установить шестерни диаметром 45 мм, то в указанном диапазоне удельных нагрузок полнота выделения проходовой фракции будет изменяться с 84,3 до 73,6%, В случае использования шестерней диаметром 30 мм можно добиться еще более высоких значений полноты выделения проходовой фракции, которая при этом будет изменяться с 84,7 до 75,7%.
Сопоставляя величины полноты выделения проходовой фракции при различных режимах работы решета можно утверждать, что применение предлагаемого механизма очистки по отношению к эксплуатации решета без очистки его отверстий, а также к использованию прототипа оказывается целесообразным, поскольку позволяет, с одной стороны, в диапазоне удельных нагрузок решета 0,6-1,4 кг/ч дм добиться существенного (8-10%) увеличения полноты выделения проходовой фракции и, с другой стороны, при аналогичном качестве сортирования в 1,8 - 2 раза повысить производительность единицы площади решета.
Переходя к рассмотрению представленных на рисунке 4,2 (а, б, в) экспериментальных зависимостей следует отметить, что увеличение удельных нагрузок решета при различных параметрах механизма очистки ведет к снижению полноты выделения проходовой фракции.
В частности, при частоте вращения кривошипного вала 10 мин увеличение удельной нагрузки решета с 0,6 до 1,4 кг/ч дм 2 с использованием шестерней диаметром 30 мм ведет к уменьшению полноты выделения проходовой фракции с 80 до 71 %.
Аналогичная картина наблюдается в том же диапазоне удельных нагрузок решета и при других величинах частоты вращения кривошипного вала.
Так изменение удельных нагрузок с 0,6 до 1,4 кг/ч дм 2 при частоте вращения кривошипного вала 15 мин " ведет к уменьшению полноты выделения проходовой фракции при диаметре шестерней 30, 45 и 60 мм с 83,2 до 73,9%, с 82,1 до 71,5% и с 79,5 до 68,5% соответственно.
В случае изменения удельных нагрузок решета с 0,6 до 1,4 кг/ч дм при частоте вращения кривошипного вала 20 мин " происходит уменьшение полноты выделения проходовой фракции при использовании диаметра шестерней 3 0 мм с 84,7 до 75,7%, при диаметре шестерней 45 мм с 84,3 до 73,6% и при диаметре 60 мм с 83 до 72,4%.
Повышение удельной нагрузки решета с 0,6 до 1,4 кг/ч дм при частоте вращения кривошипного вала 25 мин " приводит к снижению эффективности сортирования при диаметре шестерней 30 мм с 85,1 до 75,3 %, при диаметре шестерней 45 мм с 84,5 до 74,2 % и при диаметре 60 мм с 84,2 до 73,4%.
Изменение удельной нагрузки решета с 0,6 до 1,4 кг/ч дм при частоте вращения кривошипного вала 30 мин " ведет к уменьшению полноты выделения проходовой фракции при диаметре шестерней 30 мм с 85,2 до 75,7%, при диаметре шестерней 45 мм с 85 до 75,2 % и при диаметре шестерней 60 мм с 83,5 до 73%.
Анализируя представленные на рисунках 4.1 и 4.2 (а, б, в) экспериментальные данные нетрудно заметить, что параметры предлагаемого механизма очистки оказывают непосредственное влияние на эффективность процесса сортирования. Вследствие этого необходимо установить влияния частоты вращения кривошипного вала и диаметра шестерней механизма очистки на полноту выделения проходовой фракции.
