Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследований
1.1 Основные физико-механические свойства зернового вороха как объекта послеуборочной обработки 11
1.2 Анализ рабочего процесса и конструкций цилиндрических триеров 12
1.3 Обзор теоретических исследований процесса роботы цилиндрического триера 35
1.4 Способы повышения эффективности функционирования цилиндрических триеров и задачи исследования 43
2 Теоретическое исследование процесса разделения зерновых смесей в цилиндрическом триере с полимерной ячеистой поверхностью 45
2.1 Теоретическое исследование процесса выпадения длинных частиц из круглой ячейки цилиндрического триера 47
2.1.1 Определение угла предельного равновесия длинных частиц в круглой ячейке цилиндрического триера 47
2.1.2 Определение угла выпадения длинных частиц из круглой ячейки цилиндрического триера 51
2.2 Теоретическое исследование процесса выпадения коротких частиц из круглой ячейки цилиндрического триера 54
2.2.1 Определение угла предельного равновесия коротких частиц в круглой ячейке цилиндрического триера 54
2.2.2 Определение угла выпадения коротких частиц из круг лой ячейки цилиндрического триера 63
2.3 Исследование процесса ориентации продолговатых частиц с помощью направляющих реборд 66
2.4 Выводы 73
3 Программа и методика экспериментальных исследований 75
3.1 Программа экспериментальных исследований 75
3.2 Экспериментальная установка, приборы и оборудование 75
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных 79
3.3.1 Методика проведения исследований по оптимизации частоты вращения кукольного цилиндра 79
3.3.2 Методика проведения исследований по оптимизации частоты вращения овсюжного цилиндра 83
3.3.3 Методика проведения исследований по оптимизации параметров установки транспортировочного щитка кукольного цилиндра 87
3.3.4 Методика проведения исследований по оптимизации конструктивных параметров надставки лотка овсюжного цилиндра 88
3.3.5 Методика исследования влияния угла наклона цилиндров на эффект выделения примесей 88
4 Результаты экспериментальных исследований 90
4.1 Оптимизация частоты вращения кукольного цилиндра при очистке основных зерновых культур 90
4.2 Оптимизация частоты вращения овсюжного цилиндра при очистке основных зерновых культур 93
4.3 Оптимизация параметров установки транспортировочного щитка кукольного цилиндра при очистке основных зерновых культур 96
4.4 Оптимизация конструктивных параметров надставки лотка овсюжного цилиндра при очистке основных зерновых культур 103
4.5 Исследование влияния угла наклона цилиндров на эффект выделения примесей 109
4.6 Выводы 111
5 Результаты испытаний опытного образца триерного блока бтц-800п с полимерной ячеистой поверхностью 113
5.1 Программа и методика ведомственных испытаний 113
5.2 Определение эффекта выделения коротких и длинных примесей при различных подачах зернового материала 115
5.3 Влияние подачи материала на энергетические характеристики 117
5.4 Технико-экономическое обоснование 119
5.5 Выводы 122
Общие выводы 124
Литература 126
Приложения 137
- Анализ рабочего процесса и конструкций цилиндрических триеров
- Определение угла предельного равновесия длинных частиц в круглой ячейке цилиндрического триера
- Методика проведения исследований по оптимизации частоты вращения кукольного цилиндра
- Оптимизация частоты вращения кукольного цилиндра при очистке основных зерновых культур
Введение к работе
Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции в России на период к 2010 году предусматривает производство зерна в объеме 95...105 млн. т [71]. В связи с этим ставится задача освоения высокоэффективных технологий и создания высокопроизводительной, эффективной, надежной техники нового поколения для послеуборочной
Послеуборочная обработка зернового материала предусматривает доведение его до базисных кондиций продовольственного назначения и семян. При этом используются различия в физико-механических свойствах основной культуры и примесей. Размеры семян характеризуются длиной, шириной и толщиной. Для разделения зерновок и примесей по длине используют триеры. В сельскохозяйственном производстве наибольшее применение нашли цилиндрические триеры с металлическими ячеистыми поверхностями, скомпонованные, чаще всего, в блоки: ЗАВ-10.90.000А, БТЦ-700, ПТ-600 (отечественные), К-236А (Германия) [31, 53, 75, 104]. Иногда они являются составной частью сложных воздушно-решетно-триерных машин: СМ-4, МС-4,5А, К-531А (Германия) [70]. Основной недостаток металлических ячеистых поверхностей заключается в быстром их износе - при годовой загрузке 400 часов требуют замены через два - три года. Наиболее быстрому износу подвергается кромка задней стенки ячеек, в результате чего снижается четкость сепарации и ухудшается качество семян.
В результате патентных исследований и обзора научно-технической литературы определены основные направления развития триеров. Наиболее простым и перспективным техническим решением является замена металлических ячеистых поверхностей на металлополимерные. Обечайка цилиндра выполняется из стального листа, а рабочая поверхность - из полимерного композиционного материала. При этом появляется возможность выполнять ячейки практически любой формы, в том числе устанавливать заднюю стенку ячейки под острым углом. НІШ "Зерномаш" (г. Пермь) выполнен комплекс НИОКР по отработке конструкции и технологии изготовления ячеистых поверхностей из полимерных композиционных материалов [3, 4].
Применение полимерного композиционного материала в зерноочистительном оборудовании обеспечивает увеличение износостойкости рабочих органов в 1,5...2 раза, повышение эффективности отбора примесей в среднем на 15...20 %, сокращение травмирования зерновок.
С целью удобства и быстроты смены рабочих ячеистых поверхностей обечайки цилиндров некоторых триеров выполняются разъемными, состоящими из 2, 3,4 сегментов [92, 97, 118].
Наиболее близким аналогом является триер К-236А в совокупности с применением полимерной ячеистой поверхности. Однако новые материалы отличаются по физико-механическим свойствам от металлических и поэтому необходимо проведение исследований по оптимизации формы ячеек, конструктивных параметров и кинематического режима работы цилиндров.
Работа выполнена в Государственном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В .Рудницкого.
Исследования проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГУ НИИСХ Северо-Востока им. Н.В.Рудницкого.
Цель исследования. Целью исследования является повышение эффективности функционирования цилиндрического триера с полимерной ячеистой поверхностью путем обоснования основных параметров и режимов работы.
Объект исследования. Цилиндрический триер с полимерной ячеистой поверхностью.
Методика исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы стандартные и разработанные нами методики с использованием метода математического планирования эксперимента.
Научная новизна. Выведены аналитические зависимости для определения углов выпадения полноценного зерна, коротких и длинных частиц из ячеек с учетом их начального положения и параметров частицы и ячейки. Выполнен
анализ процесса ориентации частиц с помощью направляющих реборд цилиндра и обоснованы параметры направляющих реборд.
Получены математические модели функционирования кукольного и овсюжного цилиндров триера с полимерной ячеистой поверхностью на очистке семян пшеницы и ржи.
Новизна конструкции цилиндра триера, снабженного направляющими ребордами, подтверждена патентом РФ на изобретение № 2270555.
Достоверность основных выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований и ведомственных испытаний опытного образца блока триерного БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью, разработанного ОАО "Яранский механический завод".
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволили оптимизировать кинематический режим работы кукольного и овсюжного цилиндров и основные конструктивно-технологические параметры триерного блока с полимерной ячеистой поверхностью, который обладает высокими показателями качества выполнения технологического процесса, и имеет в 2-3 раза большую износостойкость рабочей поверхности.
Результаты исследований использованы ФГУ НЛП "Зерномаш" (г. Пермь) при модернизации цилиндрического триера К-236А (Германия) и ОАО "Яранский механический завод" (г. Яранск, Кировской обл.) при доработке конструкторской документации триерного блока БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью. Расчетный годовой экономический эффект от применения нового триера составляет 74,0 тыс. руб.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Вятской ГСХА (2004.. .2006 гг.) и ГУ НИИСХ Северо-Востока (2004.. .2006 гг.).
По материалам исследований опубликовано 6 научных статей и получен 1 патент РФ на изобретение.
На защиту выносятся следующие положения: - аналитические зависимости для определения углов выпадения полноценного зерна, коротких и длинных частиц из ячеек с учетом начального положения и параметров частиц и ячеек; процесса ориентации продолговатых частиц с помощью направляющих реборд;
- математические модели функционирования при очистке яровой пшеницы и озимой ржи и оптимальные конструктивно-технологические параметры блока триерного с полимерной ячеистой поверхностью;
- результаты ведомственных испытаний опытного образца блока триерного БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью;
- технико-экономическое обоснование целесообразности применения цилиндрического триера БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью.
Автор считает необходимым отметить, что теоретические и экспериментальные исследования и испытания опытного образца триерного блока БТЦ-800П проведены под руководством доктора технических наук, профессора, заслуженного изобретателя РФ А.И. Буркова при участии кандидатов технических наук О.П. Рощина, М.В. Симонова, А.Л. Глушкова, сотрудников лаборатории зерно- и семяочистительных машин СИ. Гусева, В.А. Корякина, ФГУ НГШ "Зерномаш" (г. Пермь) и ОАО "Яранский механический завод" (г. Яранск Кировской обл.).
Анализ рабочего процесса и конструкций цилиндрических триеров
Различают триеры с цилиндрической и плоской триерной поверхностью (рис. 1.1). Цилиндрические триеры бывают с внутренней и наружной ячеистой поверхностью, а также со сквозными ячейками. Плоскую ячеистую поверхность имеют дисковый, лопастной и ленточный триеры. По типу изготовления и виду материала рабочие поверхности бывают штампованные, литые, стальные, чугунные, полимерные. В сельскохозяйственном производстве наибольшее распространение получили цилиндрические триеры ЗАВ-10.90.000А, ПТ-600, БТЦ-700, К-236А [76, 97,100,117,118].
При вращении цилиндра (рис. 1.2, а) возникает относительное движение зернового материала по рабочей поверхности цилиндра [33, 38, 84, 88, 93, 96, 102, 106]. При этом в ячейки попадают частицы материала, длина которых меньше диаметра ячеек. Имеются цилиндры, выделяющие из зернового материала короткие примеси (например, семена куколя, гречишки, дробленое зерно обрабатываемой культуры), и триеры, выделяющие длинные примеси (например, семена овсюга из семян пшеницы). Эти цилиндры отличаются друг от друга размерами ячеек и схемой работы: у первых примеси выходят из желоба 3, а очищенное зерно - с поверхности цилиндра 1 (рис. 1.2, б), у вторых зерно выходит из желоба, а примеси из цилиндра (рис. 1.2, в). Цилиндр для выделения ко 14 ротких примесей из семян зерновых культур называется кукольным, а для выделения длинных примесей - овсюжным. Иногда кукольный и овсюжный цилиндры соединяются в один. Триер с таким цилиндром является комбинированным (двойного действия).
Расположенный внутри цилиндра желоб 3 можно поворачивать вокруг оси цилиндра. Этим достигается регулирование полноты выделения из зернового материала коротких и длинных примесей. При положении I (штриховая линия) рабочая кромка желоба расположена низко: в желоб кукольного цилиндра (в мелкие примеси) может попадать зерно, а в желоб овсюжного цилиндра (в чистое зерно) - длинные примеси. При положении II рабочей кромки желоба (штрих-пунктирная линия) в цилиндре кукольного триера (в зерне) будут оставаться короткие примеси, а в цилиндре овсюжного цилиндра (в отходах) - зерно. Правильное положение желоба показано сплошной линией.
У выходного конца овсюжного цилиндра устанавливают диафрагму 4, которая способствует образованию слоя обрабатываемой зерновой смеси внутри цилиндра. На поверхность слоя всплывают длинные примеси (овсюг и другие) и выходят из цилиндра через диафрагму. Триерный блок ЗАВ - 10.90.000А [70, 81, 99] включает установленные друг над другом две пары триерных цилиндров, передний и задний распределители, шнековый транспортер отходов, механизмы передач и раму. В зависимо 15 сти от вида засорителей и назначения очищаемого материала блок настраивают на параллельную или последовательную работу цилиндров. При параллельной работе очищаемый материал разделяется на четыре потока, и все цилиндры отбирают только короткие или только длинные примеси. При последовательной работе (рис. 1.3) материал двумя потоками поступает сначала в два верхних цилиндра для выделения длинных примесей, а затем - в два нижних для выделения коротких. П Производительность блока при очистке семян пшеницы чистотой 96 %, влажностью до 16 % от длинных и коротких примесей составляет до 10 т/ч. Диаметр цилиндров - 600 мм, рабочая длина - 2250 мм. Ячеистая поверхность стальная, штампованная. Приставка триерная ПТ-600 [53] по конструкции и технологическому процессу подобна триерному блоку ЗАВ-10.90.000А, но не имеет встроенного шнекового транспортера отходов. Блок триерный БТЦ-700-8 [97] состоит из двух триеров: верхнего - куко-леотборника и нижнего - овсюгоотборника, соединенных между собой болтами и имеющих автономный привод. Диаметр цилиндров - 700 мм, их длина -3040 мм. Каждый цилиндр состоит из двух сменных сегментов. Цилиндры наклонены под углом 1 к горизонту. Производительность блока при очистке се 16 мян пшеницы влажностью до 16 % и содержанием длинных и коротких примесей до 5 % - 8 т/ч. Обработанный на воздушно-решетных машинах материал подается в верхний вращающийся кукольный цилиндр (рис. 1.4). Короткие примеси поднимаются ячейками цилиндра и выбрасываются в приемный лоток, из которого шнеком выводятся из триера. Материал с длинными примесями сходит с поверхности кукольного цилиндра в течку и поступает во внутрь вращающегося овсюжного цилиндра.
Определение угла предельного равновесия длинных частиц в круглой ячейке цилиндрического триера
Подготовка качественного продовольственного зерна и семенного материала в большинстве случаев невозможна без очистки от длинных и коротких примесей, для осуществления которой применяются триеры. В сельскохозяйственном производстве наибольшее распространение получили цилиндрические триеры с металлическими ячеистыми поверхностями (ЗЛВ-10.90.000Л, К-236Л, БТЦ-700, ПТ-600). Основными их недостатками являются: низкая удельная производительность, недостаточная четкость разделения компонентов зерновой смеси, быстрый износ рабочих кромок ячеек.
Анализ научно-технической литературы и патентные исследования позволили выявить основные тенденции развития цилиндрических триеров и определить задачи исследования. Повышение эффективности функционирования достигается за счет увеличения окружной скорости цилиндра, количества ячеек на единице площади и степени их заполнения, совершенствования формы ячеек. Увеличение окружной скорости цилиндра связано с установкой дополнительных устройств для нейтрализации центробежной силы в зоне выпадения частиц из ячейки (применение гибкой ячеистой ленты, поддерживающих и направляющих роликов, щеток и др.), что существенно усложняет конструкцию триера. Повышение степени заполнения ячеек достигается, главным образом, за счет придания цилиндру колебаний в поперечном и осевом направлениях, а также вращения обечайки цилиндра с переменной угловой скоростью. Эти способы повышения эффективности функционирования цилиндрических триеров помимо усложнения конструкции значительно снижают их надежность. Наиболее простым и перспективным направлением совершенствования цилиндрических триеров является использование полимерных композиционных материалов для изготовления ячеистой поверхности, позволяющих без усложнения конструкции увеличить количество ячеек на единице площади, изготовить ячейки практически любой формы, повысить износостойкость, уменьшить травмирование семян. Применение новых форм ячеек и увеличение их количества на единице площади сдерживается недостаточной изученностью рабочего процесса цилиндрических триеров с полимерной ячеистой поверхностью. Исходя из вышеизложенного, были поставлены следующие задачи исследований: - математически описать процесс выпадения коротких и длинных частиц из круглой ячейки с учетом их реальных размеров и начального положения; - теоретически определить влияние угла установки задней стенки ячейки на выпадение частиц при различных частоте вращения цилиндра и коэффициенте трения; - разработать устройство и описать процесс ориентации частиц перпендикулярно образующей цилиндра; - экспериментально обосновать основные параметры и режимы работы овсюжного и кукольного цилиндров с полимерной ячеистой поверхностью; - провести ведомственные испытания и оценить эффективность работы опытного образца триерного блока БТЦ-800П. Как показал обзор литературных источников, одним из путей дальнейшего повышения эффективности работы цилиндрических триеров является оптимизация формы и размеров ячеек [80]. Это направление не было реализовано на практике, так как для изготовления триерных цилиндров использовался традиционный материал (стальной лист). Связанные с его свойствами технология изготовления ячеек - штамповка накладывает существенные ограничения на их изготовление. Выходом из создавшейся ситуации является использование полимерных композиционных материалов, открывающих возможность для изготовления новых форм ячеек для сортирования различных культур. Технология вакуумного формирования эластичной полиуретановой композиции сортирующих ячеистых поверхностей цилиндров допускает изготовление практически любых форм ячеек, в том числе с большими отрицательными углами наклона стенок, любым их взаимным расположением и значительно меньшей толщиной перегородок между ними (рис. 2.1, а) [4]. Вторым путем совершенствования триерного цилиндра является использование направляющих реборд 9 (рис. 2.1, б), что способствует ориентации компонентов смеси относительно направления движения ячеек и более четкого западання и выпадения частиц из ячейки (патент РФ № 2270555) (Приложение А) [87]. В работах Гортинского В.В., Рассадина А.А., Урханова Н.А., Летош-нева М.Н., Полетаева СВ., Терскова Г.Д., Рериха К.Э., Кожуховского И.Е., Горячкина В.П., Резниченко М.Я., Тица З.Л [41, 42, 66, 72, 89, 93, 94, 95, 96, 109, ПО, 111, 112] рассматривались теоретически процессы разделения зерновых смесей в триере.
Методика проведения исследований по оптимизации частоты вращения кукольного цилиндра
Рабочий процесс данной экспериментальной установки протекает следующим образом. Исходный зерновой материал из бункера 1 через дозирующее устройство 14 подается по зернопроводу 13 в приемник нории 3, которая подает материал через загрузочный патрубок 4 на ячеистую поверхность вращающегося кукольного цилиндра 6. Короткие примеси, уложившиеся в ячейки, поднимаются цилиндром и выбрасываются в лоток, откуда шнеком перемещаются в течку выхода 9 и выводятся из машины. Материал с длинными примесями, не уложившийся в ячейки, выводится в течку выхода 7 и поступает во вращающийся овсюжный цилиндр 8. Зерна основной культуры укладываются в ячейки, поднимаются цилиндром, выбрасываются в лоток и выводятся шнеком в течку 12 чистого зерна. Длинные примеси, не попавшие в ячейки, сходом выводятся из цилиндра в течку выхода 11. Короткие и длинные примеси и очищенный материал самотеком поступают на ленточный транспортер 10, перемещаются в приемник нории 2 и транспортируются норией обратно в бункер 1. И так рабочий процесс повторяется циклично.
В процессе экспериментальных исследований рабочего процесса блока триерного БТЦ-800П использовались приборы и оборудование, представленные в таблице (Приложение Б).
Полученные результаты однофакторных экспериментов обрабатывали на персональном компьютере с помощью программы "Microsoft Excel". Результаты многофакторных экспериментов обрабатывали при помощи пакета прикладных программ по статистической обработке данных "STAT GRAPH-ICS+". При этом модели регрессии оценивали на адекватность реальному процессу с помощью F-критерия Фишера с вероятностью Р=0,95. Анализ уравнений регрессии проводили методом двумерных сечений поверхностей отклика [36, 54]. Значимость коэффициентов регрессии проводили по t -критерию Стьюдента. Исключение промахов опыта производили по критерию Кохрена. Проверяли однородности дисперсии ошибок опытов с помощью критерия Кохрена и F - критерия Фишера [1, 46, 78, 79, 98]. Исследование по определению оптимальной частоты пк вращения кукольного цилиндра проводили на экспериментальной установке триерного блока БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью (рис. 3.2). Плотность расположения ячеек на сортирующей поверхности цилиндра по сравнению со стальной увеличена на 15 % [4]. Исследование проводили при помощи однофакторных экспериментов. Критерием оценки работы цилиндра являлся эффект Екор выделения коротких примесей при допустимом уровне потерь а полноценного зерна в отходы, равном 0,5 %. Опыты проводили при подаче зернового материала Q = 9,0±0,5 т/ч в пятикратной повторности при частоте вращения кукольного цилиндра пк = 33; 38; 43; 48 мин"1. В последующем в области экстремума функции эффекта Екор выделения коротких примесей дополнительно поставлены два опыта при пк = 41 и 45 мин"1. Изменение частоты вращения вала двигателя осуществляли с помощью частотного преобразователя EI-8001-005H. Зерновой материал представлял собой смесь откалиброванных семян пшеницы сорта Иргина и дробленой ржи (короткая примесь) в соотношении 95:5. Семена пшеницы очищались сначала от легких примесей на пневматическом сепараторе СП-2У-Р, затем на решетах с круглыми отверстиями 0 4,0 мм для выделения крупных примесей и прямоугольными отверстиями шириной 2,0 мм для выделения мелких примесей. В качестве короткой примеси использовали выход коротких примесей кукольного цилиндра семяочистительной машины К-531А при очистке семян ржи. При этом рабочий размер ячеек составлял 5мм. Влажность зернового материала составляла 14...16%.
Оптимизация частоты вращения кукольного цилиндра при очистке основных зерновых культур
Результаты анализа проб фракций зерна, полученных при работе триерного блока БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью при очистке яровой пшеницы, представлены в приложении Р.
Оптимальная подача (производительность) Q кукольного цилиндра составляет 8,4 т/ч, овсюжного цилиндра - =9,3т/ч. При этом эффект Екор выделения коротких примесей составил 58,7%, длинных - Едл=72,6% (рис.5.2).
Эффект Екор выделения коротких примесей (после математического сглаживания результатов испытания) при изменении подачи от 4,8 до 8,4 т/ч повышается от 34,0 до 58,8%, при дальнейшем повышении подачи до 10,8 т/ч - снижается до 48,0%. Это объясняется тем, что при нагрузке на единицу площади ячеистой поверхности ниже оптимальной, короткие частицы имеют меньшую возможность западання в ячейки в связи с перекатыванием по ячеистой поверхности. При нагрузке больше оптимальной ячеистая поверхность не успевает удалять короткие частицы и они идут сходом, в результате снижается эффект выделения коротких примесей.
В овсюжном цилиндре при повышении подачи от 4,8 до 9,3 т/ч эффект ЕдЛ выделения длинных примесей возрастет от 41,0 до 72,2%. При дальнейшем повышении подачи эффект выделения снижается от 72,2 до 48,0%. Изменение эффекта выделения длинных примесей объясняется тем, что при малых подачах кромка лотка устанавливается выше. Однако некоторые длинные примеси захватываются пустыми ячейками и выбрасываются в лоток, что снижает Едл. При большой подаче оптимальное положение кромки лотка находится ниже, в результате вероятность попадания длинных примесей в лоток возрастает и снижается эффект выделения длинных примесей.
После обработки исходного зернового материала при максимальных значениях эффекта Е выделения коротких и длинных примесей ( =8,6 т/ч) очищенный материал имеет следующие агротехнические показатели. При ук=70 и уо=50: чистота обработанного материала составляет 98,74%, потери зерна в отход 1,62%), содержание коротких примесей 0,68%, содержание длинных примесей 1,61%, зерновой примеси 2,80%, сорной примеси 0,46%), овсюга не имеется; при ук=80 и уо=40: чистота обработанного материала составляет 97,20%», потери зерна в отход 0,46% , содержание коротких примесей 0,81%), содержание длинных примесей 2,83%, зерновой примеси 2,91% , сорной примеси 0,89%, овсюга содержится 33шт/кг.
Таким образом, при очистке зернового вороха яровой пшеницы сорта Ир-гина триерный блок БТЦ-800П с полимерной ячеистой поверхностью обеспечивает качественное выполнение технологического процесса и имеет высокий эффект выделения коротких и длинных примесей.
Определение зависимости мощности, потребляемой на привод триера, от подачи материала (пшеницы) проводили последовательным ее увеличением от 0,4 до 12т/ч при оптимальных конструктивных параметрах и кинематических режимах, определенных предыдущими исследованиями. Мощность замеряли измерительным комплектом К-540. В результате проведения экспериментов и обработки данных были получены следующие результаты. Кривая изменения
Мощность, потребляемая на привод триера, увеличивается от 0,6 до 2,4кВт при изменении подачи от 0,4 до 12,0 т/ч. Это объясняется тем, что при повышении подачи изменяются затраты энергии на перемещение материала. Удельная мощность при повышении подачи от 0,4 до 12,0 т/ч снижается от 1,5 до 0,2 кВт-ч/т. Кривая Nyd имеет резко падающий характер при подаче от 0,4 до 4т/ч, а при увеличении от 4 до 12,0 т/ч изменяется незначительно.
Таким образом, из рисунка 5.3 можно определить, что при оптимальной подаче 8...Ют/ч мощность, потребляемая на привод триера, составляет 1,6...2,0 кВт, а удельная - 0,2кВт-ч/т.
Наиболее близким отечественным аналогом является триерный блок БТЦ-700 (производитель ОАО ГСКБ "Зерноочистка") производительностью 8 т/ч [97]. Из зарубежных стран наиболее часто применяется триерный блок К-236А (фирмы Петкус - Германия) производительностью 10 т/ч.
Преимущества новой машины заключаются в увеличении срока службы в 1,5...2 раза ячеистых поверхностей, повышении четкости сепарации и уменьшении потерь зерна в фуражную фракцию. Кроме того, у новой машины производительность выше, чем у отечественного триерного блока, а по сравнению с зарубежным блоком триеров - ниже в 2...3 раза стоимость.
При расчете экономической эффективности за базовую машину принимаем триерный блок БТЦ-700. Цена базовой машины с учетом износа ячеистых поверхностей за срок амортизации 9 лет составляет 298,2 тыс. руб. Цена новой машины с учетом большей стоимости комплекта полимерных ячеистых поверхностей составляет 320 тыс. руб. Производительность новой машины БТЦ-800П по данным наших исследований составляет 9 т/ч при одинаковой полноте выделения длинных и коротких примесей, но меньших потерях полноценного зерна в фуражную фракцию на 0,5 % (2,0% у триера БТЦ-700 и 1,5% у триера БТЦ-800П). Дополнительные затраты на замену металлических ячеистых поверхностей (один раз за амортизационный срок) составляет 63,5 тыс. руб.
