Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Лачуга Дмитрий Юрьевич

Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха
<
Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лачуга Дмитрий Юрьевич. Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Москва, 2007.- 167 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3839

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследований 8

1.1 Льнопродукция, ее свойства и предназначение 8

1.2 Механизация уборки льна 10

1.3 Обзор основных работ по разделению сырого вороха 18

1.4 Послеуборочная переработка вороха 19

1.5 Технологические процессы и технические средства переработки льняного вороха 20

1.6 Анализ процессов и рабочих органов для выделения путанины из вороха льна 22

Выводы 27

2 Разработка технологического процесса и технических средств сепарации сырого вороха 29

2.1 Обоснование пропускной способности оборудования для сепарирования сырого вороха 29

2.2 Разработка технологического процесса и технических средств выделения путанины из сырого вороха льна 29

2.2.1 Дозатора 30

2.2.2 Гребенчатый транспортер 31

2.2.3 Аксиально-роторный сепаратр 34

2.2.4 Поточной линия для сепарации сырого вороха 36

2.3 Теоретические основы рабочих органов для выделения путанины из сырого вороха 38

2.3.1 Элементы теории просеивающей решетки 38

2.3.2 К вопросу определения частоты вращения отбойника 42

2.3.3 Элементы теории конического шнека роторного сепаратора 46

2.3.4 Пропускная способность роторного сепаратора 49

2.3.5 Производительность оборудования поточной линии для сепарации вороха 54

Выводы 57

3 Программа и методика экспериментальных исследований 60

3.1 Исследование гребенчатого транспортера - отделителя 61

3.2 Исследование роторного сепаратора сырого вороха с аксиальной подачей 66

4 Результаты экспериментальных исследований 71

4.1 Результаты экспериментальных исследований отделителя семенных коробочек 71

4.1.1 Влияние длины решета и диаметра отверстий решета на показатели качества сепарирования 71

4.1.2 Влияние количества гребенок-ограничителей на надежность выполнения технологического процесса 75

4.1.3 Обоснование расстояния между зубьями гребенчатого транспортера и гребенок ограничителей 76

4.1.4 Влияние линейной скорости гребенок наклонного транспортера на равномерность подачи вороха 78

4.2 Результаты экспериментальных исследований роторного сепаратора 79

4.2.1 Влияние длины ротора на показатели качества сепарации вороха 79

4.2.2 Изменение показателей качества сепарирования в зависимости от диаметра ротора 81

4.2.3 Изменение показателей качества сепарирования в зависимости от частоты вращения ротора и подачи 82

4.2.4 Изменение показателей качества сепарации в зависимости от «живого» сечения деки 84

4.2.5 Влияние зазора между бичами ротора и прутками дек на качество сепарирования 85

4.2.6 Качество разделения вороха при изменении высоты бича 87

4.2.7 Исследование угла навивки бичей ротора 89

4.2.8 Влияние влажности вороха на качество работы сепаратора 92

4.2.9 Изменение показателей качества в зависимости от содержания путанины в ворохе 93

4.3 Результаты производственной проверки оборудования для сепарации сырого вороха льна 95

4.3.1 Агротехническая оценка 97

4.3.2 Анализ показателей надежности 98

4.3.3 Оценка электропривода 99

4.3.4 Анализ и заключение по результатам испытаний 101

Выводы 102

5 Экономическая эффективность применения оборудования для сепарации сырого вороха льна 106

Общие выводы 109

Список использованных источников 112

Приложения 120

Введение к работе

Льноводство является одной из важнейших отраслей сельского хозяйства. Лен дает два вида продукции - волокно и семена.

Из стеблей льна с давних времен получают волокно, используемое для выработки тканей и изделий бытового и производственно-технического назначения. Льняные изделия экологичны, прочны, эластичны, износостойки, устойчивы к гниению. Получили широкое распространение такие изделия из льна как одежда, предметы интерьера, брезенты, пожарные рукава, защитная одежда, мягкая тара. Из него изготавливаются основы для высококачественных ковров, линолеума и других изделий.

Издревле известны своей особой ценностью семена льна. Прежде всего они обладают прекрасными пищевыми свойствами, так как содержат большое количество полезных кислот, витаминов и минералов. Семена содержат 30...40 % высококачественного масла, которое широко применяется в пищевой, лакокрасочной и фармацевтической промышленности [1-9].

Важнейшей задачей для производителей сельскохозяйственной продукции в области льноводства является увеличение выпуска и повышение качества льнопродукции. Современное состояние данной отрасли не полностью отвечает потребностям народного хозяйства в льносырье [10-15,18].

В течение многих лет волокно льна было одним из доминирующих продуктов российского экспорта. В начале прошлого века более миллиона гектаров пашни отводили под посевы льна. Так, в 1913 году [14] посевы льна-долгунца в мире составляли 1,4 млн. га, из них 1,2 млн. га (85 %) приходилось на Россию. Однако, за последние годы площади посевов были резко и неоправданно сокращены. В 1990 г. посевы льна в России стали занимать 418 тыс. га, а в 2006 году им было засеяно лишь 96 тыс. га [10].

Необходимо заметить, что на мировом рынке сейчас существует огромный спрос на изделия из чистого льна. Недостаточное финансирование отрасли, ограниченность в ресурсах поставили льноводство в состояние самовыживания. Ситуацию дополнительно усугубляет и то, что с распадом

СССР исчез ранее дешевый источник сырья для текстильных предприятий страны - хлопок.

Вышесказанное обуславливает необходимость развития льняного комплекса России. Расширение производства льна в стране экономически выгодно и целесообразно.

Высокие трудо- и энергозатраты льноводства приводят к задержке уборки и поздней реализации льнопродукции, росту потерь и снижению качества семян и тресты. Поэтому в целях повышения рентабельности и конкурентоспособности отрасли вопросы механизации возделывания льна по всей его технологической цепи требует более пристального изучения. Одним из факторов, стимулирующих дальнейшее развитие льноводства, является совершенствование производства высококачественных семян с меньшими энергозатратами.

При производстве льнопродукции остаются весьма значительны (до 80 %) общие трудовые затраты на уборку и реализацию урожая, а в общих энергозатратах наибольшая доля приходится на сушку и переработку вороха в целях получения семян высоких посевных кондиций [14].

Главной причиной значительных энергозатрат является наличие пута-нины и сорных растений в сыром и высушенном ворохе. Так как ворох, полученный в процессе теребления и очеса полеглого льна комбайнами, содержит до 50 % путанины, то для сушки этого балласта затрачивается значительная часть энергоносителей. Расход энергоресурсов еще больше возрастает при уборке засоренного льна, так как вытеребленные стебли сорняков, как правило, имеют значительно большую влажность, чем стебли льна, а для удаления этой влаги требуются дополнительные энергия и время сушки [14,19].

Таким образом, перед товаропроизводителями льноволокна и льносемян остро встала проблема снижения себестоимости производства семян льна-долгунца за счет снижения расхода энергии на единицу получаемого продукта (семян).

Одним из путей сокращения расхода энергоносителей является предварительное, максимально возможное удаление путанины из сырого вороха до операции сушки и последующего выделения семян.

Поэтому целью исследования стала разработка нового технологического процесса для высокоэффективного выделения стебельной массы (путанины) из сырого вороха льна перед его сушкой и создание технических средств для его реализации.

Технологические процессы и технические средства переработки льняного вороха

Переработка высушенного льняного вороха производится различными способами и разнообразными техническими средствами. В предыдущие годы XX века обмолот вороха осуществлялся ударным воздействием бичей барабана на обрабатываемый материал. Этот процесс использовался в начале в машинах ВР-1,2, а в дальнейшем в машинах МВ-2,5А, которые работают и по настоящее время, хотя производство их заводом «Бежецксельмаш» прекращено. Предварительная очистка семян льна в этих машинах осуществляется ветрорешетными устройствами. Преимуществом бильных молотильных устройств является способность более эффективно перетирать семенные коробочки повышенной влажности. Однако, в результате многолетнего их использования в производственных условиях установлено, что они обладают серьезным недостатком - повышенным травмированием семян льна, особенно при влажности менее 10 %.

При сноповом способе уборки в селекционно-семеноводческом процессе в машинах МЛ-2,8П для перетирания вороха использован принцип плющения семенных коробочек с помощью обрезиненных вальцов, установленных с определенным зазором. Важным достоинством данного технологического процесса и технического средства является минимальное повреждение семян льна, а недостатком - низкая степень перетирания семенных коробочек при повышенной влажности. К тому же они чувствительны к повышению подачи вороха и, особенно, к ее неравномерности.

В последнее время в институте механизации льноводства (ВНИПТИМЛ) разработаны новый технологический процесс и устройство для его реализации [69], используемые в новой машине для переработки высушенного вороха. Данное техническое решение базируется на использовании способа плющения с помощью барабана со свободно установленными проминающими вальцами, прокатывающимися по поверхности прорезиненной ленты. Это устройство характеризуется высокой эффективностью выполнения технологического процесса разрушения семенных коробочек и надежностью работы [70]. В отличие от перетирающих устройств машины МЛ-2,811 данное техническое решение обеспечивает большую пропускную способность при высоком качестве перетирания вороха. В сравнении с бильным барабаном, за счет использования эластичной ленты подбарабанья, оно не дает большого дробления семян льна (не более 0,3 %) [72].

Иногда в льноводческих хозяйствах в критических ситуациях перерабатывают сырой ворох на зерновых комбайнах. Однако, при таких способах обмолота значительная часть полноценных семян льна уходит вместе с пута-ниной, образуя потери до 10...15 %. Вместе с тем, использование зерновых комбайнов также не оправданно и экономически из-за низкого коэффициента использования мощности двигателя.

Как отмечено, ворох льна, получаемый при комбайновой уборке (табл. 1.2), содержит значительное количество путанины, состоящей из обрывков стеблей льна и различных травяных примесей. Для обеспечения дальнейшего процесса переработки вороха целесообразно выделять эти примеси перед сушкой специальными сепарирующими устройствами. Для этого существует много различных технических средств, выполняющих данный технологический процесс различными способами (рис. 1.4).

Процессы и технические средства для выделения путанины Одним из них является устройство, выполненное в виде грохота с решетом, имеющим крупные штампованные отверстия с отогнутыми кромками [26 - 28] (рис. 1.5. а). Технологический процесс заключается в следующем. Ворох, поступающий на решето, в процессе колебаний многократно встряхивается, в результате чего крупные примеси (путанина, стебли сорняков), перемещаясь по поверхности решета, выбрасываются за пределы устройства, а мелкие частицы (семена, коробочки, полова) просыпаются сквозь отверстия решета грохота. Данное устройство используется в молотилках МЛ-2,8П, МЛС-2,5М, применяемых в настоящее время в селекционно-семеноводческом процессе. Положительной стороной данного рабочего органа является простота конструкции и надежность технологического процесса, высокая степень отделения путанины от мелкой фракции вороха. Недостатком следует считать низкую пропускную способность; для повышения производительности грохота необходимы большие габаритные размеры.

Известно устройство, выполненное в виде клавиш с решетчатой рабочей поверхностью [28] (рис. 1.5. б). Практически данные устройства имеют не менее трех клавиш, колеблющихся в противофазах. Их привод осуществляется с помощью коленчатого вала. В процессе работы ворох подается на решетчатую поверхность и в результате колебаний многократно подбрасыва-ясь, перемещается от зоны загрузки в сторону выброса. Мелкая фракция просыпается сквозь решетчатую поверхность и по желобу корпуса направляется на очистку. Крупные примеси (путанина), освободившись от семенной части, выбрасываются за пределы машины. Достоинством такого рабочего органа является высокая степень перемешивания сепарируемой массы клавишами, за счет поочередного встряхивания ее каждой клавишей отдельно. В результате чего значительно возрастает эффективность прохода мелких частиц сквозь соломистую решетку (соломистую массу). Вместе с тем, недостатком данного устройства следует считать сложность конструкции и несколько сниженную надежность конструкции по сравнению с грохотом (рис. 1.5. а). Клавишные соломотрясы получили широкое распространение и в зерноуборочных комбайнах как отечественного, так и зарубежного производства. В льноводстве соломотряс аналогичной конструкции используется в молотилке-веялке МВ-2,5А.

Производительность оборудования поточной линии для сепарации вороха

Однако, этот рост происходит с убывающей интенсивностью и только до величины угла а 45, а при повышении а более 45 начинается снижение с возрастающей интенсивностью толщины hd слоя, который способен пропустить роторный сепаратор.

Выявлена зависимость толщины слоя подаваемого материала при изменении скорости его перемещения. С ростом скорости перемещения вороха дозатором толщина подаваемого слоя hd падает по гиперболической кривой (рис. 2.12). Исходя из практического опыта, отмечено, что чрезмерное увеличение скорости подачи вороха и уменьшение при этом толщины его слоя менее 200мм, повышает неравномерность загрузки сепаратора и снижает качество выполнения технологического процесса. Установлено, что толщина вороха в дозаторе должна быть не менее 200мм.

Если принять значения F= 18 м/с, dq = 0,46 м, dp = 0,40м, а = 30; щ= 0,01; dd = 0,15м; Ьд = 1м; «э = 0,025 с"1; К = 0,1, то высота слоя вороха, подаваемого дозатором в роторный сепаратор, должна быть равна 0,3м. При меньшей толщине слоя сепаратор окажется недогруженным, а при большей -не будет обеспечена надежность выполнения технологического процесса (из-за перегрузки). 1. Исходя из современного состояния льноводческих хозяйств, размера засеваемой льном площади (в среднем около 150 га на хозяйство) и агросро-ков уборки (10... 12 дней), целесообразно иметь оборудование для сепарации вороха с пропускной способностью не менее 2 т/ч. 2. С целью механизации дозированной подачи сырого вороха в сепарирующие рабочие органы, разработано устройство, включающее цепочно-планчатый транспортер с установленным на выходе свободно перекатывающимся барабаном с зубьями, наклоненными против хода движения материала, предотвращающим отрыв крупных порций вороха, подаваемого в последующие рабочие органы. 3. Разработан наклонный решетно-гребенчатый транспортер, отличающийся тем, что технологический процесс совмещает отрыв порций вороха из общей массы, транспортирование их при одновременном отделении мелкой фракции на решетном опорном столе. Получена аналитическая зависимость длины отверстия решета от скорости перемещения гребенок, угла установки решета и размера семенной коробочки. 4. Для эффективного воздействия на путанину и находящихся в ней семенных коробочек, разработан роторный сепаратор с аксиальной подачей вороха, включающий цилиндрический барабан с закрепленными на его поверхности бичами. 5. Используя новые разработанные технические средства, создана поточная линия из последовательно установленных друг за другом: дозатора вороха, решетно-гребенчатого транспортера и аксиально-роторного сепаратора. 6. Теоретическими исследованиями установлено, что длина / отверстий решета опорного стола гребенчатого транспортера прямо пропорциональна скорости лопатки транспортера. Изменяясь от 45 до 180 мм, она возрастает с увеличением угла наклона решета по кривой вогнутостью вверх, а с ростом диаметра семенной коробочки повышается с убывающей интенсивностью. С учетом параметров устройства принята величина / = 0,04 м. 7. Выведена формула зависимости частоты вращения отбойника п0 от конструктивных и кинематических параметров. Частота вращения отбойника обратно пропорциональна расстоянию а между транспортирующими гребенками и прямо пропорциональна частоте вращения вала гребенчатого транспортера. Так, при птр = 100,200 и 300 мин"1 и а = 0,4 м частота вращения отбойника п0 должна быть соответственно 58, 116 и 174 мин"1. Применительно к разработанной конструкции принята частота п0 = 140 мин 1. 8. Выведена формула изменения радиуса кривизны внутренней кромки развертки витка конического шнека в зависимости от различных конструктивных факторов, которая свидетельствует о том, что с увеличением разницы наружного и внутреннего диаметров развертки витка и с увеличением шага конического шнека, радиус кривизны изменяется линейно. Полученные формулы позволяют построить кривую внутренней кромки витка и определить длину этой кривой. Полученные значения явились расчетной базой для создания заходной части аксиально-роторного сепаратора. 9. Теоретическими исследованиями установлено, что пропускная способность роторного сепаратора при повышении угла а навивки бичей изменяется по кривой выпуклостью вверх, достигая максимума Q = 4336 кг/ч при угле а = 45. При его дальнейшем увеличении пропускная способность снижается с возрастающей интенсивностью. Целесообразно устанавливать бичи под углом 30 а 45 к образующей ротора. 10. Разработана методика расчета параметров устройств поточной линии для выделения путанины из вороха по оптимуму пропускной способности аксиально-роторного сепаратора. Целью исследований являлось уточнение основных параметров поточной линии для предварительной сепарации сырого льновороха, полученных в результате теоретических изысканий, и определение их влияния на показатели качества работы. Лабораторные исследования проводилось во ВНИПТИМЛ на специально разработанной и созданной с участием автора лабораторной установке, общий вид и схема которой представлен на рис. 3.1 и 3.2.

Лабораторная установка представляет собой поточную линию для сепарации сырого вороха, включающую дозатор 1, решетно-гребенчатый транспортер - отделитель семенных коробочек 7 и роторный сепаратор 11с аксиальной подачей вороха.

Технологический процесс установки заключался в следующем. Сырой ворох, поступивший с поля от льноуборочного комбайна (ЛК-4А) подавался в дозатор 1, его цепочно-планчатый транспортер 2 перемещал ворох к прижимному барабану 4, который уплотнял слой. Сформированный и уплотненный ворох поступал на наклонный гребенчатый транспортер-отделитель 7 свободных семенных коробочек льна и семян.

Свободные коробочки и семена льна отделялись на опорном столе -решете 8 от основной стебельной массы и выносились транспортером 13. Гребенки-ограничители 6, выполненные в виде набора зубьев, дополнительно выравнивали слой. Далее, освободившаяся от мелкой фракции путанина, стебли сорняков и сцепленные с ними семенные коробочки гребенками транспортера 7 подавались на конический шнек 9 ротора 10 и направлялись в рабочую зону между ротором и прутковой декой 11. Под многократным воздействием бичей ротора коробочки льна отделялись от вороха и, просеиваясь через прутковую деку, выносились транспортером 13, а путанина, перемещаясь в осевом направлении, метателем 12 выносилась наружу.

Влияние длины решета и диаметра отверстий решета на показатели качества сепарирования

Для изучения поверхностей откликов уравнений регрессии (4.1), (4.2), (4.3) и (4.4) были построены их двухмерные сечения (рис. 4.1,4.2,4.3,4.4).

Из графика (рис. 4.1) следует, что с увеличением изменяемых параметров решета в опыте, количество выделенной мелкой фракции ц возрастает, причем наиболее сильное влияние оказывает длина решета. Это объясняется тем, что с увеличением длины решета, а следовательно, количества отверстий, возрастает живое сечение решета, способствующее проходу мелкой фракции. Наряду с этим, с ростом диаметра отверстий также увеличивается вероятность прохода свободных коробочек и семян через отверстия. В итоге, решето с параметрами диаметра отверстий / = 0,05 м и длиной S = 2 м, могло бы обеспечить максимальное выделение мелкой фракции ц из вороха льна.

Анализ двухмерного сечения (рис. 4.2) поверхности отклика, характеризующий отход семян в путанину в зависимости от диаметра отверстия / и длины решета S гребенчатого транспортера показывает, что с увеличением этих факторов параметр падает. Это объясняется тем, что чем больше отверстие решета и их количество, тем больше мелкой фракции просеется сквозь решето и тем меньше коробочек и семян льна будет подвержено воздействию бичей роторного сепаратора и тем меньше их будет выброшено с путаниной.

Таким образом, наименьший отход семян в путанину обеспечивался бы решетом с параметрами диаметра отверстий решета / = 0,05 м и длины решета S = 2 м.

Вместе с этим, анализ двухмерного сечения (рис. 4.3) поверхности отклика, характеризующей количество путанины в мелкой фракции в в зависимости от тех же факторов, свидетельствует о том, что с ростом данных факторов параметр оптимизации возрастает. Это объясняется тем, что с увеличением диаметра отверстия и длины решета возрастает количество прошедших через решето обрывков стеблей, попадающих в массу отсепарированного вороха. В результате, наименьшее содержание в путанины в мелкой фракции, могло обеспечиваться решетом с параметрами диаметра отверстий решета /=0,03 м и длины решета S = 1 м.

Анализ двухмерного сечения (рис. 4.4) поверхности отклика, характеризующей количество разрушенных коробочек, показывает, что с ростом диаметра отверстий решета доля разрушенных коробочек падает, а с увеличением длины решета этот параметр возрастает. Уменьшение доли разрушенных коробочек объясняется тем, что чем больше диаметр отверстия, тем меньше вероятность удара коробочки о верхнюю кромку отверстия решета и тем меньше количество разрушенных коробочек. Вместе с тем, чем больше длина решета, тем большее число коробочек имеет возможность подвергнуться удару о верхнюю кромку отверстия решета и быть разрушенными.

Следовательно, решето с параметрами диаметра отверстий / = 0,05 м и длиной S = 1 м, обеспечивало бы наименьшее разрушение коробочек /л В результате проведенных экспериментов и анализа полученных данных, с учетом значимости выходных параметров качества сепарирования: количества выделенной мелкой фракции ц, отхода семян в путанину f, количества путанины в мелкой фракции в и количества разрушенных коробочек /г следует принять за рациональные конструктивные параметры решета гребенчатого транспортера / = 0,04 м и длину 5 = 2м, обеспечивающие следующие параметры качества: количество выделенной мелкой фракции ц = 90,4 %, отход семян в путанину = 3,2 %, количество путанины в мелкой фракции 0 = 2,0 % и количество разрушенных коробочек jn= 10,1 %.

В процессе работы гребенчатый транспортер в некоторых случаях выхватывает крупные порции вороха и подает их в сепаратор, что вызывает нарушение технологического процесса. Для предотвращения этого явления оказалось целесообразным установить на пути движения вороха специальные ограничители, выполненные в виде гребенок с зубьями, установленными на встречу движущемуся материалу. Характеристика льновороха, используемого при проведении опыта, приведена в приложении 1 (опыт 2).

На основании предварительного опробования работы гребенчатого транспортера замечено, что установка одной гребенки недостаточна, так как часть избыточного материала все таки проходит сквозь зубья и направляется в сепаратор. Для выявления необходимого количества гребенок, установленных последовательно, проведены экспериментальные исследования. Результаты исследований представлены в таблице 4.1.

Из представленных (табл. 4.1) данных следует, что гребенчатый транспортер без ограничителей практически не работоспособен, так как технологический процесс сепаратора нарушался через 15 секунд. Установка одной гребенки позволила продлить время работы до 110 секунд, что говорит о недостаточной эффективности применения одного ограничителя. При установке последовательно двух ограничителей не зафиксировано нарушений технологического процесса в течение достаточно длительного времени опыта. Однако, с целью большей гарантии надежности выполнения технологического процесса сепарирования вороха, оказалось необходимым устанавливать дополнительно третью гребенку-ограничитель. Все опыты в дальнейшем проводились при трех гребенках-ограничителях.

Изменение показателей качества в зависимости от содержания путанины в ворохе

Привод рабочих органов оборудования для сепарации сырого вороха льна осуществляется от электродвигателей, характеристика которых приведена в таблице 4.6. На дозаторе установлен мотор-редуктор мощностью 2,2 кВт. Небольшая мощность двигателя обусловлена равномерностью сопротивления подаваемого слоя вороха при малой скорости его перемещения.

Решетно-гребенчатый транспортер приводится в движение электродвигателем переменного тока (трехфазным) мощностью 4 кВт. Несколько большая мощность для этого рабочего органа требуется в связи с повышенной неравномерностью сопротивления отрываемого из общей массы вороха. Это связано с тем, что в общей массе сепарируемого материала путанина рассредоточена чрезвычайно неравномерно.

На роторном сепараторе установлен электродвигатель мощностью 4 кВт. Такая величина мощности необходима для преодоления момента сопротивления ротора при попадании в сепаратор повышенной дозы стебельной массы. Особенно значительное повышение сопротивления вращению барабана возникает из-за того, что стебли льна, при воздействии на них бичей, из-за повышенной их прочности на разрыв, не обрываются в сравнении с зерновыми колосовыми культурами, а иногда скручиваются в жгуты, создавая повышенное сопротивление вращению ротора.

Исследованиями установлено, что с ростом подачи происходит незначительное повышение средней потребной мощности. При изменении подачи с 1,3 до 2,5 т/ч мощность привода всего оборудования для сепарации повышается всего на 0,2 кВт. С ростом содержания пуганины в ворохе повышение средней потребной мощности оказывается несколько большим. Из опытов следует, что при изменении количества пуганины с 5 до 28 % мощность возрастает с 4,6 до 7,3 кВт. На наиболее часто встречающемся соотношении пу-танины и семенных коробочек средняя потребная мощность составляет 6,2 кВт. Оценка электропривода машин комплекса КПССВ-2 проводилась в со ответствие с требованием ОСТ 10 2.3-2002 «Испытания сельскохозяйственной техники. Асинхронный электропривод. Методы оценки». Устройства электропривода по видам климатического исполнения, а также в целом исполнение электродвигателей соответствуют условиям эксплуатации. Паспортные данные электродвигателей комплекса соответствуют параметрам питающей сети (табл. 4.6). Электродвигатели и устройства управления и защиты соответствуют требованиям ОСТ 10 2.3-2002. По коэффициенту загрузки (К3) электродвигатели не удовлетворяют условию 0,7 К3 1, что не соответствует п. 5.3.2.12 ОСТ 10 2.3-2002. Как следует из таблицы 4.6 суммарный привод поточной линии обеспечивал работоспособность комплекта по удельному расходу электроэнергии в объеме 9,12 кВтч на тонну обрабатываемого продукта. Качество изготовления устройств позволяет осуществлять управление работой электропривода комплекта в режимах, предусмотренных техническим описанием и инструкцией по эксплуатации. Условия проведения испытаний были типичны для зоны деятельности МИС и отвечали требованиям технического задания. Согласно результатам агротехнической оценки комплекс предварительной сепарации вороха качественно выполняет технологический процесс с производительностью более 2 т/ч. К недостаткам можно отнести то, что оператору часто приходится вручную разравнивать ворох, поступающий в дозатор. Кроме этого, недостатком является и то, что путанину по мере накопления ее около сепаратора приходится относить вручную. Иногда забивалось путанинои окно метателя, но из-за незначительности затрат времени на их устранение коэффициент надежности технологического процесса комплекса в целом не вышел за установленный предел. Он составил 0,96 при требовании не менее 0,95. Хозяйственными испытаниями установлено, что комплекс КПССВ-2 устойчиво выполняет технологический процесс. Разработчику рекомендо-ванно доработать способ подачи исходного вороха в дозатор с целью уменьшить его неравномерность, а также механизировать отвод путанины от сепаратора. За время испытаний зафиксирован один случай разрыва ремня ленточного транспортера решетного транспортера-отделителя коробочек. На основании проведенных испытаний установлено, что комплекс предварительной сепарации сырого вороха льна КПССВ-2 удовлетворяет требованиям технического задания, обеспечивает высокое качество выполнения технологического процесса и характеризуется высокой технической надежностью конструкции. Он может быть использован во всех зонах льноводства. Калининская МИС рекомендует изготовить опытную партию комплекса КПССВ-2, устранив выявленные недостатки. 1. Экспериментальные исследования решетно-гребенчатого транспортера подтвердили теоретические предпосылки эффективного выполнения технологического процесса. Установлено, что наиболее целесообразно иметь для предварительного выделения из вороха мелкой фракции решето опорного стола с размером отверстий 40 мм, обеспечивающим выделение 90,4 % мелкой фракции и позволяющим пройти сквозь отверстия не более 1,2 % стебельной массы на длине решета 2 м. 2. С целью повышения равномерности подаваемого слоя вороха и предотвращения «забивок» ротора над движущимися гребенками транспортера необходимо устанавливать 3 гребенки-ограничителя последовательно одна за другой. Они должны отстоять от плоскости вершин зубьев движущихся гребенок на расстоянии 80,40 и 5 мм. 3. Экспериментально установлено, что с ростом частоты вращения п ротора сепаратора от 750 до 1200 мин"7 при подаче q = 2200 кг/ч полнота выделения путанины из вороха повышается с падающей интенсивностью с 83,4 до 90,1 %, а потери семян растут с 2,1 до 4,1 %. Оптимальной следует принять частоту вращения ротора п = 1050 мин"1 и подачу в сепаратор q = 2200 кг/ч, что обеспечивает полноту выделения путанины ц = 88,6 %, отход семян в пу танину = 3,0 %, дробление семян Л = 0,15 %. 4. С увеличением рабочей зоны по длине Lp ротора сепаратора полнота выделения путанины снижается, уменьшаясь с падающей интенсивностью с 92,5 до 86,1 %, при этом потери семян сокращаются с 12,6 до 2,4 %. Оптимальной величиной рабочей зоны ротора принята Lp =1,6 м. 5. Полнота выделения путанины при изменении диаметра ротора от 200 до 500 мм несколько снижается (с 88,3 до 87,0 %), потери семян сокращаются с 6,8 до 2,3 %, а дробление практически остается на одном уровне и не превышает 0,1 %.

Похожие диссертации на Обоснование процессов и рабочих органов для разделения сырого льновороха