Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1 Физико-механические свойства клеверной пыжины 11
1.2 Анализ конструкций машин для вытирания семян трав 13
1.3 Классификация терочных устройств для выделения семян трав 21
1.4 Анализ конструкций терочных устройств для выделения семян трав 24
1.5 Анализ конструктивных элементов барабанных терочных устройств 27
1.5.1 Терочные поверхности 27
1.5.2 Конструктивные и технологические характеристики барабана 30
1.6 Анализ конструкций пылеуловителей 33
1.7 Постановка цели и задачи исследования 41
2 Теоретическое обоснование технологической схемы клеверотерки-сепаратора и анализ процесса подачи пыжины в терочное устройство 44
2.1 Обоснование схемы и рабочий процесс клеверотерки-сепаратора 44
2.2 Обоснование выбора конструкции питающего устройства и анализ влияния его параметров на условия ввода материала в терочное устройство 46
2.3 Анализ процесса подачи материала в терочное устройство 57
2.4 Выводы 68
3 Программа и методика экспериментальных исследований 70
3.1 Программа исследований 70
3.2 Экспериментальные установки, приборы и оборудование 70
33 Методика проведения экспериментальных исследований н обработки экспериментальных данных 74
3.3.1 Методика определения влияния конструктивных пара метров и кинематического режима работы вентилятора клеверотерки-сепаратора на его аэродинамические показатели 74
33.2 Методика определения влияния конструктивных пара метров ротационного поперечно-поточного пылеуловителя клеве ротерки-сепаратора на эффективность очистки отработанного воз духа 74
3.3.3 Методика определения влияния конструктивно-технологических параметров терочного устройства на степень вы тирания и дробление семян 75
3.3.4 Методика определения влияния конструктивных пара метров пневмосепарирующего устройства и частоты вращения пи тающего валика на эффективность очистки семян 76
4. Результаты экспериментальных исследований клеверотерки-сепаратора 78
4.1 Исследование аэродинамических свойств клеверной пыжины 78
4.2 Исследование влияния конструктивных параметров вентилятора клеверотерки-сепаратора на его аэродинамические показатели 79
4.3 Исследование влияния конструктивных параметров ротационного поперечно-поточного пылеуловителя клеверотерки-сепаратора на эффективность очистки отработанного воздуха
4.4 Исследование влияния конструктивно-технологических па раметров и кинематического режима работы терочного устройства клеверотерки-сепаратора на степень вытирания и дробление семян 89
4.5 Исследование влияния конструктивных параметров пневмо сепарирующего устройства и частоты вращения питающего вали ка на эффект очистки семян 98
4.6. Выводы 104
5. Испытания опытного образца клеверотерки-сепаратора КС-1,0 107
5.1 Ведомственные испытания 107
5.1.1 Техническая характеристика опытного образца клеверотерки-сепаратора КС-1,0 107
5.1.2 Программа и методика ведомственных испытаний 111
5.1 Л Результаты ведомственных испытаний 114
5.1.4 Выводы 118
5.2 Результаты предварительных испытаний 119
5.3 Доработка конструкции клеверотерки-сепаратора КС-1,0 121
5.3.1 Доработка конструкции загрузочного бункера 122
5.3.2 Изменение формы бичей 123
5.3.3 Подбор и установка циклона 124
5.3.4 Аэродинамические характеристики клеверотерки-сепаратора с циклоном 126
5.3.5 Выводы 128
5.4 Результаты приемочных испытаний клеверотерки-сепаратора КС-1,0 128
5.5 Технико-экономическое обоснование 134
5.6 Выводы 138
Общие выводы 140
Литература 142
Приложения 154
- Анализ конструкций машин для вытирания семян трав
- Обоснование выбора конструкции питающего устройства и анализ влияния его параметров на условия ввода материала в терочное устройство
- Экспериментальные установки, приборы и оборудование
- Техническая характеристика опытного образца клеверотерки-сепаратора КС-1,0
Введение к работе
Многолетние травы в Нечерноземной зоне составляют основу кормовой базы сельскохозяйственных животных. Кроме того, в настоящее время бобовые травы являются важным источником повышения плодородия почвы -биологического азота и органического вещества [2,46,72,84,130].
При уборке семена бобовых трав (клевера, люцерны, лядвенца рогатого и др.) трудно выделяются молотильным аппаратом комбайна. Содержание невытертых семян при работе комбайнов без специальных терочных приспособлений при различных условиях уборки достигает 20...65 %, а дробленых -50...60% [49,60,61,71,93,125].
В некоторых зарубежных странах и в последнее время в нашей стране широко применяется прямое комбайнирование с получением пыжины и дальнейшей ее обработкой на стационарных пунктах. Такой способ позволяет в два-пять раз снизить потери семян и на 20...30% уменьшить их дробление. Технология обработки семян на стационарном пункте включает три этапа: сушку вороха, вытирание семян на специальных терочных устройствах и очистку семян [47,67,89,124,134]. Поэтому в технологии послеуборочной обработки семян бобовых трав обязательная операция - вытирание, которое осуществляется на клеверотерке.
Производство отечественных клеверотерок не налажено. Применяемые в народном хозяйстве зарубежные клеверотерки К-310А и К-0,5 находятся в эксплуатации длительное время и требуют замены. К тому же клеверотерка К-310А не очищает вытертые семена от легких примесей, а клеверотерка К-0,5 имеет ряд недостатков: высокое дробление и потери семян в отходы, повышенный удельный расход энергии, низкую степень очистки отработанного воздуха от пыли. В связи с этим разработка высокоэффективной, энергосберегающей, экологически безопасной клеверотерки-сепаратора является актуальной задачей.
Работа выполнена в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Северо-Востока им. Н.В .Рудницкого.
Цель исследования. Целью диссертационной работы является разработка схемы и обоснование параметров и режимов работы барабанной клеверотерки-сепаратора с тангенциальной подачей.
Объект исследования. В качестве объектов исследования выбраны технологический процесс и основные рабочие органы клеверотерки-сепаратора: питающее устройство, терочное устройство барабанного типа с тангенциальной подачей исходного материала, барабан которого дополнительно выполняет функции ротора диаметрального вентилятора и ротационного поперечно-поточного пылеуловителя, пневмосепарирующее устройство.
Методика исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы стандартные и разработанные нами методики с применением физического и математического моделирования.
Научная новизна. Разработано устройство для вытирания семян трав (патент РФ №2215398), включающее питатель (патент РФ №2218700), терочное устройство, барабан которого снабжен V-образными вентиляторными лопатками (патент РФ№ 2257047), и пневмосепарирующее устройство (патент РФ №2220790).
Выведены аналитические зависимости для расчета траектории движения частиц обрабатываемого материала и определены условия их подачи питающим битером и бильным барабаном в терочное устройство.
Получены уравнения регрессии, описывающие процессы вытирания пы-жины, очистки семян клевера от легких примесей и отработанного воздуха.
Достоверность основных выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований, предварительных и приемочных испытаний опытного образца клеверотерки-сепаратора, разработанного при участии автора.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволили создать машину для вытирания семян трав и их очистки от легких примесей воздушным потоком, обладающую высокими производительностью, показателями качества выполнения технологического процесса и низким удельным расходом электроэнергии.
В процессе теоретических, экспериментальных исследований и испытаний определены оптимальные конструктивные параметры и режимы работы клеверотерки-сепаратора КС-1,0.
Опытный образец клеверотерки-сепаратора КС-1,0 установлен в технологической линии послеуборочной обработки семян трав научно-производственной ассоциации "Аэлита".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Вятской ГСХА (2000.. .2005 гт.) и ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока (2000...2005 гг.).
По материалам исследований опубликовано 13 научных статей и получено 4 патента РФ на изобретение.
На защиту выносятся следующие положения: технологическая и конструктивная схемы барабанной клеверотерки-сепаратора с тангенциальной подачей; аналитические зависимости для расчета траектории движения частиц обрабатываемого материала, вводимых питающим битером в терочное устройство; математические модели функционирования и оптимальные конструктивно-кинематические параметры рабочих органов клеверотерки-сепаратора; результаты испытаний клеверотероки-сепаратора КС-1,0.
Автор считает необходимым отметить, что теоретические и экспериментальные исследования, изготовление и испытания опытного образца клеверотерки-сепаратора КС-1,0 проведены под руководством доктора технических наук, профессора А.И.Буркова при участии сотрудников лаборатории зерно- и се-мяочистительных машин В.В.Шилина, А.Л.Глушкова и проектно-конструкторского бюро ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока.
Анализ конструкций машин для вытирания семян трав
Среди машин, применяемых в настоящее время для вытирания се мян трав, наибольшее распространение получила клеверотерка К-310А [21,25,70,75], поставляемая в комплексе для послеуборочной обработки семян трав КОС -0,5 предприятием Fortschritt (Германия), схема которой представлена на рисунке 1.1. 1 Клеверотерка предназначена для вытирания семян трав из вороха влаж ностью до 16%, прошедшего предварительную очистку и из которого выделены свободные семена. Основными сборочными единицами машины являются дека с бугорчатой Ф поверхностью, терочный барабан, имеющий форму усеченного конуса, на пе риферии которого находятся 20 П-образных ударных профилей и механизм регулирования зазоров. Профили лежат с некоторым уклоном по отношению к продольной оси барабана. Этот уклон содействует транспортированию материала внутри клеверотерки в аксиальном направлении Рабочий процесс машины протекает следующим образом. Грузозахватчи ки 4 терочного барабана захватывают поступивший ворох и отбрасывают его на внутреннюю поверхность деки 1. Ударные профили 3 транспортируют обрабатываемый материал по направлению к выходу. Образующийся между декой 1 и терочным барабаном 2 зазор способствует перемещению материала. На стороне входа вороха в машину зазор самый большой. В этом месте отделяются и разрушаются, главным образом, грубые компоненты вороха. При движении материала к выходу зазор уменьшается. Трение компонентов вороха между собой и о бугорчатую поверхность деки возрастает. На этом участке терочного устройства отделяются, главным образом, мелкие компоненты, как, например, семена клевера из бобиков. В машине предусмотрено регулирование зазора между декой и профилями барабана путем осевого его перемещения относительно деки.
Клеверотерка К-310А обладает высокой производительностью (до 0,75 т/ч) при установленной мощности электродвигателя 7,5 кВт. Вследствие того, что барабан и дека машины выполнены коническими, окружная скорость бара ф бана снижается при движении материала от входа к выходу, что ведет к сниже нию дробления семян. Степень вытирания, обеспечиваемая машиной при влажности исходного вороха 10%, - 98,9...99,7%.
Недостатками клеверотерки К-310А являются: - значительное снижение степени вытирания при влажности исходного ,ф вороха более 16%; - сложная в изготовлении поверхность деки; - отсутствие очистки вытертых семян от примесей; - низкая степень вытирания семян люцерны. На рисунке 1.2 представлена схема клеверотерки К-0,5 [73,74,135], разработанной ВНИИ кормов совместно с КБ Тульского комбайнового завода и изготавливаемой в Польше, предназначенной для вытирания семян из пыжины клевера влажностью не более 20%, лишенной грубых соломистых примесей, а также легковесных добавок и свободных семян.
Основные рабочие органы и узлы клеверотерки - пневмозагрузчик, терочный аппарат и пневмоочистка вытертых семян. Клеверотерка работает следующим образом. При вращении вала терочно го аппарата 5 и крыльчатки вентилятора, соединенной с ним, во входной горло вине и рукаве пневмозагрузчика 4 создается всасывающий воздушный поток, транспортирующий пыжину в терочный аппарат. При входе пыжины в аппарат лопасти вентилятора отбрасывают ее на вращающуюся обечайку, где под дей ствием центробежных сил она прижимается к внутренней поверхности и пе /ф риодически защемляется в рабочем зазоре. Зазор регулируется в пределах 1...8 мм с помощью конусной оси, к торцу которой приварены бичи. Вытертые се мена и сбоина проходят через пазы обечайки, а более крупные частицы - через специальные выгрузные окна. Воздушный поток, создаваемый вентилятором 3 и лопастями обечайки, транспортирует обработанную массу по трубопроводу в циклон 2 пневмоочистки, где семена оседают в специальной камере, а затем выгрузным устройством подаются в мешки 6. Легковесные фракции отсасыва 16 ются вентилятором и по трубопроводу 1 транспортируются из рабочей зоны на расстояние до 12 м.
МТПУ-300 состоит из следующих основных узлов: аспирационного канала, выгрузного клапана, молотильной камеры, приемной камеры, вентилятора, тканевого пылеуловителя, осадочной камеры. Технологический процесс протекает следующим образом. Подлежащие
обмолоту растения оператор подает в приемную камеру 4, удерживая комлевую часть в руке. По окончании обмолота растения вынимают из молотильного аппарата 2 и отбрасывают в сторону. Семена и примеси проходят сквозь отверстия сетчатой деки в аспирационный канал 1, а крупные части соломы выбрасываются из молотильной камеры через выгрузное окно 3, клапан которого открывает оператор. Создаваемый вентилятором 5 восходящий воздушный поток увлекает примеси. Тяжелые примеси оседают в осадочной камере 7, а легкие, пройдя через вентилятор, оседают в пылеуловителе 6.
Пучки зернобобовых культур и трав подают в молотильную камеру вместе со стеблями, которые после окончания обмолота выбрасываются наружу через выгрузное окно. Очищенные семена собираются в приемный ковш.
Технологический процесс вытирания семян осуществляется следующим образом. Пыжину засыпают в загрузочный бункер 3, откуда она за счет разряжения, создаваемого лопастями 1, закрепленными с нижней стороны вращающегося диска, поступает внутрь и смонтированным в верхней части диска конусом равномерно распределяется на поверхности диска. Затем пыжина попадает в зазоры между штифтами, вытирается ими и за счет центробежных сил сходит с вращающегося диска в корпус клеверотерки. После этого лопасти 1 удаляют перетертый материал пыжины в аспирационный канал 4. Вытертая пыжина и семена клевера по аспирационному каналу попадают в циклон 6, где семена и тяжелые частицы оседают, а легкие примеси вентилятором 5 выбрасываются наружу.
Обоснование выбора конструкции питающего устройства и анализ влияния его параметров на условия ввода материала в терочное устройство
В ходе проведения экспериментов выявлено, что вследствие специфических свойств клеверной пыжины, таких как связность и слаботекучесть, затрудняется самопроизвольное его истечение из приемной камеры 6, что ведет к нестабильному протеканию технологического процесса. Также установлено, что длина L загрузочного окна 5 существенно влияет на скорость V воздушного потока в пневмосепарирующем канале 1 [117]. Так, при уменьшении длины L от 100 до 0 мм, скорость воздушного потока Г возрастает с 1,91 до 5,92 м/с, то есть наибольшее значение скорости воздуха достигается при полном закрытии загрузочного окна.
Поэтому, с целью определения минимальных размеров загрузочного окна 5, при которых возможно самопроизвольное истечение материала, возникла необходимость теоретического расчета. Для плохо сыпучего материала (в частности клеверной пыжины) наименьшая длина L загрузочного окна, при которой обеспечивается стабильное его истеченние из приемной камеры (бункера), определяется по формуле [58,59,69,78,115]: Расчеты показывают, что стабильное истечение клеверной пыжины обес печивается при длине загрузочного окна L 0,24 м, что существенно снижает скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале. Помимо этого, t сектор длины окружности барабана, использованный на такого размера загру зочное окно, уменьшит компоновочные возможности для ротационного попе речно-поточного пылеуловителя. Поэтому для обеспечения стабильной подачи материала и обеспечения герметичности приемной камеры б, необходимо при , менение дополнительного механического устройства. Этими качествами обла дает питающее устройство (рис. 2.2), выполненное в виде битера, расположенного в приемной камере, (патент РФ № 2218700 - Приложение Б [106]).
Однако, при подаче материала битером, расположенным в верхней части терочного устройства барабанного типа возможно попадание частиц пыжины в пространство между двумя соседними бичами и их выход из терочного устройства в диаметральном направлении без обработки (перетирания), что недопустимо. Поэтому, с целью изучения возможности установки битера в качестве устройства, подающего исходньш материал в терочный аппарат и определения основных конструктивно-кинематических параметров, возникла необходимость теоретического описания данного процесса. Основными параметрами, влияющими на процесс подачи, являются частота пп вращения, направление вращения, наружный гп и внутренний г\ радиусы битера, а также место его расположения - слева (рис. 2.2,а) или справа (рис. 2.2,6) относительно оси вращения барабана. Битеры относятся к устройствам, работающим по принципу сообщения частицам вводимого материала кинетической энергии вращающимися рабочими органами. При этом они должны отвечать следующим основным требованиям: - осуществлять равномерную подачу исходного вороха во времени; - вводить материал под определенным углом 0 относительно горизонтали и с определенными скоростями Ко; - обеспечивать необходимую пропускную способность и герметичность. Рабочий процесс питателей, где вместо битера лопаточный валик выпол Ф няет функцию устройства ввода зерновой смеси в вертикальный пневмосепари рующий канал, рассмотрен в трудах многих ученых.
В нашем случае битер выполняет функцию устройства ввода исходного вороха (в частности клеверной пыжины) в терочный аппарат барабанного типа. Очевидно, что процесс работы терочного аппарата будет в той или иной степени зависеть от процесса работы питающего битера. Рассмотрим процесс работы терочного аппарата с устройством ввода в виде битера [31,118]. Для этого примем следующие допущения: - исходный ворох рассматривается как масса, состоящая из отдельных частиц (материальных точек); - частица приводится в движение посредством воздействия на нее лопатки битера; - трением частиц друг о друга пренебрегаем. Питающий битер (рис. 2.2) вращается с угловой скоростью &п и подает частицы со скоростью VQ И под углом «о к прямой X, параллельной горизонтальному диаметру битера. Одновременно с этим барабан терочного аппарата вращается с угловой скоростью е В какой-то момент времени / частица достигнет бича вращающегося терочного барабана. Затем ее движение будет зависеть от кинематических режимов работы барабана, величины и направления вектора скорости Го. Следовательно, для изучения траектории движения частицы после схода ее с лопатки битера необходимо изучить влияние его конструктивно - кинематических параметров на значение и направление скорости ввода частицы.
Рассмотрим процесс работы питающего битера более подробно (рис. 2.3). При вращении битера материал перемещается относительно стенки приемной камеры в сторону загрузочного окна. Пусть зазор между лопатками битера и стенками бункера не превышает размеров частиц вводимого вороха. Тогда частицы, расположенные на наружном диаметре битера, будут вводиться со скоростью Vax —0)п Га, где а?пигп угловая скорость и наружный диаметр битера. Направление скорости Fbi (рис. 2.3, а) определяется углом аа=90-х, который зависит от положения кромки загрузочного окна относительно вертикального диаметра битера.
Экспериментальные установки, приборы и оборудование
Для проведения экспериментальных исследований, на основании изучения литературных источников и схемы ротационного поперечно-поточного пылеуловителя [28,104], созданы экспериментальные установки клеверотерки-сепаратора, схемы которых и общий вид приведены на рисунках 3.1 и 3.2. Ширина проточной части экспериментальной установки- 0,22 м, диаметр барабана- 0,6 м. В качестве конструктивных элементов, обеспечивающих перетирание исходного вороха, в исходном варианте применены бичи от барабана зерноуборочного комбайна СК-5 "Нива" и терочная поверхность от приспособления 54-108А к нему.
Конструкция барабана позволяет изменять количество Z,, угол / установки, длину /л лопаток и количество Zg бичей. В конструкции установки предусмотрен механизм, позволяющий регулировать зазор между терочной поверхностью и бичами. Для регулирования частоты вращения барабана, питающих битера и валика предусмотрены сменные шкивы. Экспериментальная установка изготовлена из двух боковых стенок, между которыми установлены подвижные элементы терочного устройства, приемной камеры, ПСК и осадочной камеры. Для визуального наблюдения за процессом движения материала одна боковая стенка ниже оси вращения барабана выполнена из органического стекла.
Установка работает следующим образом. Обрабатываемый материал (например, клеверную пыжину) засыпают в бункер 7. Питающим битером 6 материал подается к вращающемуся барабану 10, который бичами 12 захватывает материал и перемещает его по терочной поверхности 4. Возникающее при этом нормальное давление в сжатом слое материала и силы трения обеспечивают его перетирание. Вытертые семена и частицы примесей попадают в приемную камеру 3 и питающим валиком 2 подаются в пневмосепарирующий канал 1, где под воздействием воздушного потока, создаваемого вентиляторными лопатками 13, легкие частицы выносятся в межлопаточные каналы 11, а очищенные семена под действием силы тяжести выводятся из пневмосепарирующего канала наружу. При взаимодействии вентиляторных лопаток 13 с частицами примесей кроме аэродинамической силы на них действует центробежная сила, которая для плотных частиц является преобладающей. В результате наиболее плотные и крупные примеси сходят с вентиляторных лопаток 13 в осадочную камеру 14 и осаждаются в ней.
Воздушный поток с пылью проходит по каналам 11 сначала в центростремительном направлении, а затем в центробежном и попадает в выходной патрубок 9. При необходимости удаляемый из пневмосистемы воздух может быть дополнительно очищен, например, в циклоне, тканевом фильтре или другом пылеулавливающем устройстве. Скорость воздуха в аспирационном канале, необходимая для удаления легких примесей, регулируется дроссельной заслонкой 8.
Замеры скорости воздушного потока в ПСК осуществляли трубкой Пито-Прандля и микроманометром ММН-2400, температуру воздуха измеряли ртутным термометром, относительную влажность - психрометром аспирационным МВ-4М, частоту вращения барабана и питающих валиков - тахометром часового типа ТЧ-10-Р. Потребляемую мощность - измерительным комплектом К-540, уровень шума - шумомером ШУМ-1М. Исходный материал и полученные пробы взвешивали на платформенных весах и весах ВЛТК-500.
Влияние конструктивных параметров и кинематического режима работы вентилятора клеверотерки-сепаратора на его аэродинамические свойства изучали на экспериментальной установке, схема которой приведена на рисунке 3.1, а.
Эксперименты проводили по следующей методике.
1. Изменяли один из параметров клеверотерки-сепаратора.
2. Согласно ГОСТ 10921-90 [56] снимали аэродинамическую характеристику вентилятора. При этом измеряли полное Pv, статическое Рт динамическое Pd давления, потребляемую мощность N, влажность W и температуру Т воздуха. Расчетным путем определяли скорость V и расходы Q воздуха, гидравлическую мощность Ne и КПД TJ. Замеры давлений проводили в центрах шестнадцати равных прямоугольников в сечении 1-І, расположенном на высоте 350 мм от нижней кромки пневмосепарирующего канала 1 (рис. 3.1, а).
Техническая характеристика опытного образца клеверотерки-сепаратора КС-1,0
Для проверки функционирования клеверотерки-сепаратора в производственных условиях сотрудниками лаборатории зерно- и семяочистительных машин совместно с проектно-конструкторским бюро ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока на основании ИТ, ТЗ и КД по патенту РФ №2215398 [105] создан опытный образец клеверотерки-сепаратора, технологическая схема которой приведена на рисунке 5.1, общий вид - на рисунке 5.2, а основные технические показатели - в таблице 5.1.
Клеверотерка-сепаратор КС-1,0 предназначена для вытирания семян из пьскины клевера и других бобовых и злаковых культур и предварительной их очистки воздухом от легких примесей. Устанавливается в технологических линиях послеуборочной обработки семян трав. Может работать автономно. Обрабатывает исходный материал влажностью до 20 % с содержанием грубых соломистых примесей не более 0,5 % и свободных семян - не более 5 %. Применяется в зонах возделывания бобовых и злаковых трав [29,30].
Машина работает следующим образом (рис.5Л). Обрабатываемый материал (например, клеверную пыжину) засыпают в приемньш бункер 19 вручную или с помощью загрузочного механизма. При открытой заслонке 18 материал норией 14 поднимается кверху и по лотку 13 поступает в питающий барабан 12, которым вводится в терочное устройство. Бичами 10 при вращении барабана 7 материал захватывается и протаскивается по терочной поверхности деки И. Возникающее при этом нормальное давление в сжатом слое материала и силы трения обеспечивают перетирание пыжины. На выходе из терочного устройства материал отсекателем 5 направляется в приемную камеру 3 и питающим валиком 2 вводится в ПСК 1.
При вращении терочного барабана 7 V-образные лопатки 9 в совокупности с корпусом вентилятора 21 создают воздушный поток, который поступает в ПСК из атмосферы и нагнетается в выходной патрубок 17. При сходе материала с отсекателя 5 в приемную камеру 3 происходит его аспирация через окно 4, а в ПСК удаляются легкие примеси и пыль, которые попадают в межлопаточные каналы терочного барабана. Очищенные семена под действием силы тяжести падают в переключатель потока 27 и заслонкой 26 направляются в один из выходов I и далее в тару (мешок или другую емкость). Лопатки 9 терочного барабана 7 воздействуют на частицы примесей и пыли, вызывая центробежную, кориолисовую силы инерции и силу трения. Помимо этих сил на частицы действуют также аэродинамическая сила и сила тяжести. Однако при вращении барабана диаметром 0,6 м с частотой 1200...1300мин"1 центробежная сила является преобладающей. В результате наиболее плотные и крупные примеси сходят с лопаток в осадочную камеру 25, осаждаются в ней и шлюзовым затвором 22 выводятся в переключатель потока 24 и далее с помощью заслонки 23 - в один из выходов П.
Воздушный поток с мелкодисперсной пылью проходит по межлопаточным каналам сначала в центростремительном направлении, а затем в центробежном и поступает в выходной патрубок 17 и далее по воздухопроводу 16 удаляется в тканевый фильтр (на рис.5.1 условно не показан).
Программа ведомственных испытаний предусматривает: - проверку соответствия кинематических режимов работы вентилятора, питающего барабана, питающего валика, шлюзового затвора выгрузки легких примесей; - снятие количественной характеристики вентилятора; - агротехническую оценку качества работы при различной подаче обрабатываемого материала (пыжины). Агротехническая оценка опытного образца клеверотерки-сепаратора КС-1,0 предусматривает определение следующих показателей качества работы: - степень вытирания є семян, %; » - дробление d семян, %; - потери а семян в осадочную камеру, %; - пропуск Я легких примесей в воздухопровод, %; - эффект очистки Э семян, %. Снятие количественной характеристики вентилятора клеверотерки- сепаратора проводили при его работе на холостом ходу, частоте вращения ба- рабана «6=1300 мин"1, температуре окружающего воздуха =17С, давлении ок ружающего воздуха р=100 кПа. При этом измеряли полное Pv, статическое Р^, динамическое Pd давления, потребляемую мощность N. Расчетным путем опре- ^ деляли скорость V и расходы Q воздуха, гидравлическую мощность N„ и КПД л. Замеры производили при помощи трубки Пито-Прандля и микроманометра ММН-2400. Агротехническую оценку качества работы опытного образца клеверотер- ^ ки-сепаратора КС-1,0 проводили по следующей методике. 1. Исходный материал, в качестве которого использовалась пыжина лю церны сорта Синегибридная влажностью 13 % засыпали в бункер 19 (рис. 5.1), включали машину и, при помощи заслонки 18, устанавливали требуемую про- р изводительность. 2. Из ПСК 1 и осадочной камеры 25 при помощи переключателей пото ка 24 и 27 производили отбор проб (массой 1-1,5 кг) и взвешивали массу вороха в каждом из четырех выходах. Ф 3. Каждую пробу на круглом решете диаметром 2 мм разделяли на две фракции - сход с решета (крупные примеси) и проход через него (семена и легкие примеси). 4. Проход через решето на парусном классификаторе К-293 фирмы "Fortshritt" (Германия) при скорости воздушного потока 4,0...4,5 м /с делили на семена и легкие примеси. 5. В каждой пробе, при помощи весов ВЛТК-500, определяли массу семян и примесей (крупные и легкие). 6. Из всей полученной в каждом опыте массы семян по методике, изложенной в [54], выделяли навеску массой 5 г и определяли наличие в ней дробленых семян. 7. Общее количество семян в исходном материале определяли после трехкратной обработки одной и той же партии пыжины в терочном устройстве, что обеспечивает стопроцентное вытирание семян. 8. Расчетным путем определяли показатели качества работы машины.
Похожие диссертации на Обоснование параметров и режимов работы барабанной клеверотерки-сепаратора с тангенциальной подачей
