Введение к работе
Актуальность темы. Главной целью развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства является обеспечение благоприятных условий устойчивого развития сельскохозяйственной экономики, создание резервов продуктов питания и сельскохозяйственного сырья, поддержание экологически чистой окружающей среды и комфортных условий труда работников отрасли. Успех в достижении этой цели во многом зависит от уровня технических средств и способов послеуборочной обработки зерна. Своевременное и эффективное проведение послеуборочной обработки зерна снижает потери и себестоимость зерна, а также повышает его семенные и продовольственные качества. Важной составной частью послеуборочной обработки является очистка зерна от примесей. Особое значение имеет очистка семенного зерна. Существующие на сегодняшний день в хозяйствах региона и страны в целом семяочи-стительные линии способны обработать около 20% семенного фонда. Однако затратность получения качественных семян достаточно велика. Большинство зерноочистительных линий непригодно для получения высококлассных семян из-за отсутствия в них специальных машин для очистки семян, в том числе и высокопроизводительных пневмосепараторов, о необходимости создания которых говорится в Концепции развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Северо-Восточного региона европейской части России на 1997 и период до 2000 года.
Цель исследования. Целью данной работы является повышение эффективности функционирования замкнутого пневмосепаратора путем совершенствования устройств ввода зернового материала в пнев-мосепарирующий канал, вывода очищенного зерна и очистки циркулирующего воздуха.
Объект исследования. В качестве объектов исследования выбраны технологический процесс, экспериментальный и опытный образцы пневмосепаратора, диаметральный вентилятор с пылеулавливающим устройством, устройства ввода зернового материала в пневмосе-парирующий канал и вывода из него очищенного зерна.
Научная новизна. Определены пути повышения качества очистки зерна и воздуха, снижения расхода энергии и предложены новые технические решения для их осуществления: устройства ввода зерна в пневмосепарирующий канал, вывода очищенного зерна и очистки циркулирующего воздуха.
Рабочий процесс пневмосепарирующего канала описан математической моделью и определены оптимальные конструктивные и режимные параметры устройства ввода зерна, выполненного в виде лопаточного валика с верхней подачей (патент РФ №2134620).
Диаметральный вентилятор снабжен пылеулавливающим устройством, которое сообщено посредством специального канала с инерционным центробежно-жалюзийно-противоточным пылеуловителем (патент РФ №2130247).
Предложено на привод устройства вывода очищенного зерна, выполненного в виде шлюзового затвора с лопастным барабаном, дополнительно использовать энергию потоков воздуха и зерна (решение ФИПС о выдаче патента по заявке №99107321).
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют на стадии проектирования и конструирования обосновать основные конструктивные и режимные параметры устройств ввода зерна в пневмосепарирующий канал, вывода из него очищенного зерна и пылеулавливающего устройства диаметрального вентилятора.
Результаты исследований использованы проектно-конструкторским бюро НИИСХ Северо-Востока им.Н.В.Рудницкого при разработке конструкторской документации и изготовлении опытного образца замкнутого пневмосепаратора ПС-15 производительностью до 15 т/ч.
Опытный образец замкнутого пневмосепаратора ПС-15 установлен в технологической линии зерноочистительно-сушильного комплекса КЗС-40 колхоза "Рагозинский" Немского района Кировской области и по результатам предварительных и приемочных государственных испытаний рекомендован к производству опытной партии.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях Научно-исследовательского института сельского хозяйства Северо-Востока им.Н.В.Рудницкого, Вятской государственной сельхозакадемии за период 1998...2000 гг. и Нижегородской государственной сельхозакадемии в 1999г.
По материалам исследований опубликовано 6 научных статей, получено 2 патента РФ на изобретения и одно положительное решение о выдаче патента на изобретение.
На защиту выносятся следующие положения:
схема замкнутого пневмосепаратора с диаметральным вентилятором, снабженным пылеулавливающим устройством;
теоретические предпосылки повышения эффективности функционирования замкнутого пневмосепаратора;
- математическая модель рабочего процесса вертикального
пневмосепарирующего канала с устройством ввода в виде лопаточно
го валика с верхней подачей и его конструктивные и режимные пара
метры;
схема и конструктивные параметры устройства вывода очищенного зерна из пневмосепарирующего канала, уравнение энергетического баланса барабана шлюзового затвора;
результаты ведомственных, предварительных и приемочных государственных испытаний опытного образца замкнутого пневмосепаратора ПС-15.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 202 страницы, 57 рисунков, 8 таблиц и 19 приложений. Список использованной литературы включает 120 наименований.