Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований 8
1.1 Сущность рабочего процесса триера. 8
1.2 Производительность и эффективность использования рабочей поверхности триера 12
1.3 Основные теоретические и экспериментальные исследования конструкций триеров по повышению производительности и эффективности разделения зерновой смеси 15
1.4 Исследование движения зернового материала и поведения частиц а вращающейся и колеблющейся поверхности 29
1.5 Выводы и задачи исследований 32
2. Теоретическое исследование процессов разделения зерновых смесей в триере с переменной скоростью вращения цилиндра 34
2.1 Обоснование возможности использования ременной передачи с ведущим шкивом некруглой формы для получения переменной угловой скорости и вывод законов движения цилиндра 34
2.2 Определение нижней границы зоны предельного равновесия длинных частиц в ячейках цилиндра 43
2.3 Определение верхней границы предельного равновесия длинных частиц 48
2.4 Определение верхнего угла выпадения длинных частиц из ячеек 51
2.5 Исследование процесса выпадения коротких частиц и анализ результатов вычислений 56
2.6 Выводы по второй главе 64
3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований 66
3.1 Программа экспериментальных исследований 66
3.2 Методика проведения экспериментальных исследований 67
3.2.1 Объект и средства экспериментальных исследований 67
3.2.1.1 Описание экспериментальной установки, приборы и оборудование 67
3.2.1.2 Состав исходной смеси 73
3.2.2 Методика определения величины и частоты колебаний угловой скорости цилиндра 75
3.2.3 Проведение видеосъемки технологического процесса триера 78
3.2.4 Подготовка и проведение поисковых опытов и однофакторных экспериментов 79
3.2.5 Оценка эффективности работы триера 81
3.2.6 Методика оптимизации процесса разделения зерновой смеси триером с переменной угловой скоростью вращения цилиндра 83
3.2.7 Методика математической обработки результатов экспериментальных исследований 84
3.3 Методика производственных испытаний 86
4. Результаты экспериментальных исследований 87
4.1 Определение частоты колебаний и амплитуды угловой скорости цилиндра триера с раздвижным шкивом ременной передачи 87
4.2 Влияние переменной скорости вращения цилиндра на западание зерен в ячейки и положение границ зерновой смеси 90
4.3 Влияние кинематических параметров и подачи зерновой смеси на эффективность работы триера с переменной скоростью вращения цилиндра 93
4.4 Оптимизация параметров цилиндрического триера с переменной скоростью вращения 98
4.5 Результаты производственных испытаний 105
5. Экономическая эффективность использования цилиндрических триеров с переменной скоростью вращения 114
Общие выводы 121
Список литературы 123
Приложения 135
- Основные теоретические и экспериментальные исследования конструкций триеров по повышению производительности и эффективности разделения зерновой смеси
- Обоснование возможности использования ременной передачи с ведущим шкивом некруглой формы для получения переменной угловой скорости и вывод законов движения цилиндра
- Методика определения величины и частоты колебаний угловой скорости цилиндра
- Влияние кинематических параметров и подачи зерновой смеси на эффективность работы триера с переменной скоростью вращения цилиндра
Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечение продовольственной безопасности - основная задача отечественного сельскохозяйственного производства. Одним из условий получения высоких урожаев зерновых культур является своевременная и качественная подготовка семенного материала. Послеуборочная обработка - один из наиболее трудоемких процессов в производстве зерна, при этом затраты на производство семян составляют около 20 % от затрат на его производство. Разделение зернового материала по длине частиц выполняется ячеистыми поверхностями триеров. Из различных типов триеров в сельскохозяйственном производстве широкое распространение получили цилиндрические триеры. Однако из-за низкой эффективности использования ячеистой поверхности удельная производительность триеров в 3...4 раза меньше производительности решет. Поэтому увеличение эффективности работы цилиндрических триеров является актуальной народнохозяйственной задачей.
Цель исследований. Целью данной работы является разработка конструктивно-технологической схемы и повышение эффективности разделения зерновой смеси путем оптимизации параметров и режимов работы триера с переменной угловой скоростью вращения цилиндра.
Объект исследований. Объектами исследований являлись размерно-статистические характеристики зерен пшеницы и овсюга, параметры, режимы работы и технологический процесс триера с переменной угловой скоростью вращения цилиндра.
Научная новизна. Теоретически обоснована и проверена в производственных условиях возможность использования ременной передачи с ведущим шкивом некруглой формы для получения переменной угловой скорости вращения цилиндра триера. Теоретически получены законы движения цилиндра триера, границы предельного равновесия коротких и длинных частиц в ячейках цилиндра и углы выпадения их из ячеек. На основе полученных данных разработан механизм привода триера, обеспечивающий переменную угловую скорость вращения цилиндра (свидетельство на полезную модель РФ № 2000100615/20). Получена математическая модель процесса разделения зерновой смеси триером с переменной угловой скоростью вращения, учитываю-
щая влияние основных его параметров и режимов на эффективность работы.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Использование переменной угловой скорости вращения цилиндра при классической схеме исполнения триера дает возможность повысить эффективность разделения зерновой смеси на 8... 10 %. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований даны рекомендации по выбору параметров и режимов работы триеров с переменной скоростью вращения. Предлагаемая конструкция внедрена в учебно-опытном хозяйстве «Июльское» и других хозяйствах Боткинского района Удмуртской Республики.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях в Ижевской ГСХА (1994-2000 г.г.) и Пермской ГСХА (1998 г.).
По материалам исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе одно свидетельство на полезную модель РФ. Получена медаль Всесоюзного выставочного центра (1993 г).
На защиту выносятся следующие научные и практические положения:
1. Конструктивно-технологическая схема работы триера
с переменной угловой скоростью вращения цилиндра.
-
Аналитические зависимости для определения границ предельного равновесия коротких и длинных частиц в ячейках цилиндра и углов выпадения их из ячеек.
-
Параметры и режимы работы триера с переменной угловой скоростью вращения и результаты экспериментальных исследований.
-
Технико-экономическое обоснование целесообразности использования триеров с переменной скоростью вращения цилиндра.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, списка литературы и 11 приложений. Работа содержит151 страницу, 49 рисунков, 12 таблиц. Список литературы включает 146 наименований. В приложениях приведены поясняющие материалы, программы и результаты расчетов на ЭВМ, документы, отражающие практическую значимость работы.
Основные теоретические и экспериментальные исследования конструкций триеров по повышению производительности и эффективности разделения зерновой смеси
Как уже отмечалось ранее, основным ограничением увеличения скорости движения (вращения) ячеистой поверхности триера является вредное влияние центробежной силы, препятствующей выпадению зерен из ячеек.
В литературе описывается два метода повышения производительности триера с большой скоростью движения ячеистой поверхности. В конструкциях, использующих первый способ, вредное влияние центробежной силы инерции в зоне выпадения коротких частиц зернового материала преодолевается за счет использования других сил [54, 55, 57,60,61,62, 109].
Громовым А.Г. [56] была предложена конструкция триера, в которой цилиндру сообщались колебания в вертикальной плоскости (рисунок 1.3). Сила инерции переносного колебательного движения, алгебраически складываясь с силой тяжести зерен, способствует выпадению зерен даже при большой частоте вращения цилиндра. В результате работоспособность триера сохраняется даже при К 1. Экспериментальные данные, полученные при исследовании цилиндрического триера с вертикальными колебаниями, показывают, что его удельная производительность на 30 % выше по сравнению с обычными цилиндрическими триерами.
В планетарном триере (рисунок 1.4) цилиндру, кроме собственного вращения, сообщается дополнительное переносное вращательное движение. В следствии этого зерновой материал, находящийся в цилиндре, подвергается сложному воздействию сил инерции в переносном и относительном вращениях. При повороте цилиндра направления указанных сил изменяются, в результате чего в интервалы времени, когда цилиндр располагается ниже оси переносного вращения, создаются благоприятные условия для выпадения зерен даже при большой скорости собственного вращения.
Результаты исследований [28, 129] показывают, что удельная производительность планетарного триера в З...3,5 раза больше, чем производительность обычного цилиндрического триера. Однако, когда цилиндр находится в зоне, расположенной выше оси переносного движения, происходит затаскивание зерновой массы в зону выпадения коротких частиц. Процесс сепарации материала при этом на длинные и короткие фракции нарушается. Поэтому для принудительного удаления длинных частиц, не поместившихся в ячейки, в планетарном триере устанавливают отражательный щеточный механизм, что значительно усложняет конструкцию.
Преодоление центробежной силы в зоне выпадения коротких частиц при увеличении частоты вращения цилиндра в триере, изготовленном и исследованном в ВИМ (рисунок 1.5), достигается за счет принудительного выталкивания частиц из ячеек воздушным потоком, скорость которого совпадает с направлением силы тяжести. Длинные частицы, удерживаемые в ячейках центробежной силой, сбрасываются ротационным щеточным отражателем в нижнюю часть цилиндра. Щеточным отражателем сбрасывается также зерновой материал, не поместившийся в ячейки, но который увлекается ячеистой поверхностью в зону выпадения коротких частиц при большой частоте вращения цилиндра (К 1). Экспериментальные исследования показали [107], что цилиндрические триеры с принудительным выталкиванием частиц из ячеек могут работать при К 1, в результате чего удельная производительность повышается на 40 %.
Во всех случаях преодоления вредного влияния центробежной силы величина дополнительной силы должна равняться разности между возросшей центробежной силой и той центробежной силой, которая имеет место при обычном вращении цилиндра. Эта сила может быть определена из выражения: АР = m-R(co22- сої2) = m-R(2 Aco-coj+Aco2), (1.6) где АР - дополнительная сила, действующая на частицы зернового материала; со2 - угловая скорость цилиндра при К 1, рад/с; сої - угловая скорость цилиндра при К 1, рад/с; Асо - приращение угловой скорости.
Таким образом, задача по повышению производительности первым способом: за счет использования дополнительных сил, способствующих выпадению из ячеек коротких частиц при К 1, в известных из литературы решениях достигается за счет значительного усложнения конструкции.
Второй способ повышения производительности триера заключается в том, что в зоне выпадения коротких частиц ячеистая поверхность совершает такое движение, что центробежная сила инерции уменьшается или равна нулю.
Примером реализации этого способа могут служить ленточные триеры конструкции ЧИМЭСХ, ВНИИЗХ, ВСХИЗО [57, 120, 131, 132, 133]. В этих конструкциях в качестве ячеистой рабочей поверхности используется гибкая пластмассовая лента на полихлорвиниловой основе.
В скоростном ленточном триере конструкции ЧИМЭСХ (рисунок 1.6) западание зерен в ячейки осуществляется на прямолинейном и цилиндрическом участках ленты. При этом направление движения зерна, поступающего на обработку, и движение сепарирующей поверхности одинаковое, что обеспечивает высокий коэффициент заполнения ячеек зернами. На другом прямолинейном участке ленты, расположенном под углом а к горизонту, происходит разделение зерновой массы на длинную и короткую фракции. Отсутствие центробежной силы на данном участке способствует качественной очистке.
Выпадение коротких частиц из ячеек в приемный лоток осуществляется на границе перехода криволинейного участка в прямолинейный, где снимается действие центробежной силы. Экспериментальные исследования скоростного ленточного триера показали [131], что удельная производительность его на 60. 80 % выше по сравнению с обычными цилиндрическими триерами.
В ленточном триере конструкции ВНИИЗХ зона заполнения ячеек частицами зернового материала имеет цилиндрическую форму, а зона разделения и выпадения частиц - форму кривой клотоиды [57].
Разграничение зон выпадения длинных и коротких частиц осуществляется плавным переходом от минимального радиуса кривизны в зоне западання - до прямолинейной формы ячеистой поверхности, - в зоне выпадения коротких частиц, т.е. до радиуса кривизны, равного бесконечности. Производительность клотоидного триера, по данным авторов конструкции, в З...3,3 раза выше обычного цилиндрического.
В триере с эластичной ячеистой поверхностью конструкции ВСХИЗО (рисунок 1.7) рабочий процесс осуществляется при К 1. Выпадение короткой фракции обеспечивается геометрией ячеистой поверхности, которая имеет над приемным лотком участок с обратной, по отношению к зоне западання, кривизной. Для удаления длинных частиц из ячеек и слоя зернового материала, не попавшего в ячейки, в триере устанавливается щеточный отражатель. Экспериментальные данные, полученные при разделении зерновой смеси из пшеницы и овса в триере с эластичной ячеистой поверхностью, показывают, что мак-симальная производительность составляет 1,25 кг/(м -с), а полнота выделения -0,98 при К - 6,6 [120, 121, 122].
Таким образом, повышение скорости движения рабочей поверхности, а следовательно, и производительности ленточных триеров, достигается за счет того, что в зоне выпадения коротких частиц в результате изменения геометрии ячеистой поверхности устраняется влияние центробежной силы инерции. Однако во всех известных конструкциях эффект достигается за счет установки направляющих роликов, натяжных устройств, щеточных отражателей, которые требуют регулировки, очистки и усложняют конструкцию.
Другое направление повышения производительности триера связано с увеличением коэффициента использования ячеистой поверхности s [28, 33, 46, 47, 75]. Коэффициент использования ячеистой поверхности характеризует степень использования или заполнения ячеек короткими зернами. Из выражения (1.4) видно, что увеличить є можно за счет повышения Ед - количества семян, выбранных ячейками триера в приемный лоток. Для этого в цилиндрическом триере устанавливают дополнительные конструктивные элементы: ворошилки, качающиеся направляющие пластинки, распределительные устройства и т.д.
Обоснование возможности использования ременной передачи с ведущим шкивом некруглой формы для получения переменной угловой скорости и вывод законов движения цилиндра
Для получения переменной угловой скорости ячеистого цилиндра триера в данной конструкции используется клиноременная передача (рисунок 2.1), в которой ведущий шкив 1 имеет некруглую форму. Для изготовления предлагаемого шкива круглый шкив с расчетным радиусом ручья Г] разрезается на две части вдоль диаметра. Обе половины шкива крепятся к валу со смещением е центров кривизны дуг радиуса ri относительно оси вращения. Конструкция шкива позволяет регулировать величину смещения. Угловая скорость і ведущего шкива -постоянна, а вал ведомого шки-ва-2 и все последующие валы-при= вода будут иметь переменные угловые скорости [106].
Рассмотрим схему ременной передачи с раздвижным шкивом в двух предельных положениях, изображенных на рисунке 2.2, где а - это межосевое расстояние передачи и индексами 1 и 2 обозначены точки соответственно номеру положения. По результатам расчетов в зависимости от конструктивных параметров составлена таблица 2.1 значений AL = L2 -Li и относительных удлинений AL / L\. При расчетах для ремня сечения Б радиус ведущего шкива возьмем равным минимальному стандартному значению: ri = 62,5 мм [ПО]. Межосевое расстояние возьмем равным среднему из рекомендуемых значений: а = 2ri + 2г2 = 2гі (1+u).
Данные таблицы 2.1 показывают, что даже при самых больших расчетных значениях-смещения относительное удлинение ремня не превышает 0,3 %. Следовательно, дополнительная деформация ремня в такой конструкции практически не повлияет на его срок службы. Для промышленных установок теоретически можно подобрать такую форму приводного шкива, что относительное удлинение ремня (AL) будет равным нулю.
Определим закон изменения угловой скорости ячеистого цилиндра. Номинальные значения угловых скоростей шкива 2 (рисунок 2.1) и цилиндра 3 (когда шкив 1 круглый) обозначим й?2-0 и Q0. В указанном на рисунке положении, когда ведущая ветвь ремня набегает на шкив 1 в точке А, угловая скорость со2 ведомого шкива с расчетным радиусом г2 имеет минимальное значение.
Анализ полученных результатов показывает, что частота и амплитуда изменения угловой скорости Q и углового ускорения Є цилиндра зависят от радиусов ведомого и ведущего шкивов ступени, в которой получаем неравномерность вращения. Амплитуды изменений Q и Є пропорциональны смещению е полу шкивов. Кроме того, частота колебаний Q и Є и амплитуда изменения пропорциональны передаточному отношению и от ведомого шкива 2 к цилиндру.
Однако, чем больше промежуточных звеньев и упругих связей включается в кинематическую цепь, тем сильнее будет происходить сглаживание колебаний барабана. Поэтому рациональнее принимать и = 1, т.е. устанавливать ячеистый цилиндр на валу шкива 2, исключая промежуточную передачу, а требуемые значения амплитуды и частоты получать за счет подбора соответствующих значений размеров гь г2, е. В этом случае в колебательном процессе будет участвовать меньшее количество вращающихся масс, и движение цилиндра будет точнее соответствовать теоретическим уравнениям.
Методика определения величины и частоты колебаний угловой скорости цилиндра
В п. 2.1 определена зависимость частоты колебаний (изменения) угловой скорости цилиндра от передаточного числа механизма привода, а также амплитуды колебаний от смещения основания полушкивов без учета деформации и проскальзывания ремня. Необходимо экспериментально определить, в какой степени амплитуда и частота колебаний цилиндра в реальной установке отличаются от значений, вычисленных при указанных допущениях.
Определение частоты колебаний угловой скорости цилиндра осуществляется с помощью устройства, который включает в себя вибратор 1 (рисунок 3.6), пишущ узел 2, диаграммную ленту 3.
Вибратор представляет собой электромагнитный колебательный контур, частота колебаний которого жестко определена частотой переменного тока в сети (v = 50 Гц), что позволяет точно отсчитывать перемещения точек барабана за равные промежутки времени. Период колебаний вибратора A t = 0,02 с. Потребляемая мощность - 40 Вт.
Вибратор приводит в колебательное движение штангу пишущего устройства, обладающую достаточной жесткостью в горизонтальной плоскости и упругостью в вертикальной плоскости. На конце штанги закреплен пишущий узел. Диаграммная лента шириной 0,05 м изготовлена из миллиметровой бумаги. Лента закрепляется на жесткой, отцентрированной наружной поверхности цилиндра. Упругость штанги пишущего устройства в вертикальной плоскости требуется для того, чтобы обеспечивалось постоянное прижатие пишущего узла к диаграммной ленте без значительного давления даже при наличии биения поверхности цилиндра. Вибратор с пишущим механизмом жестко закрепляется на раме установки.
Для проведения опыта устанавливается требуемое передаточное отношение на вал цилиндра и смещение основания полушкивов. Пишущее устройство подводится к поверхности ленты после включения привода в режиме установившегося движения цилиндра. Стержень пишущего устройства, совершая колебания, вычерчивает на поверхности ленты диаграмму - периодическую кривую, шаг которой является переменным вследствие изменения угловой скорости цилиндра. Опыты проводятся в трехкратной повторности.
Обработка диаграмм выполняется в следующей последовательности:
1 .На диаграммной ленте проводятся оси координат. Ось «X» параллельна линии, прочерченной неподвижным стержнем пишущего устройства на вращающемся барабане. Ось «У» параллельна оси барабана.
2.Определяются координаты « Х; » точек диаграммы, соответствующих одинаковой фазе колебаний пишущего устройства. В качестве этих точек удобно выбрать такие, в которых координаты «У» принимают экстремальные значения. Разность координат А X = X i+1 - X пропорциональна углу поворота Д ф; цилиндра за время, равное периоду колебаний пишущего устройства A t: Афі-AXi/R, (3.1) где R - радиус цилиндра.
3.Определяется среднее значение угловой скорости цилиндра за время поворота на угол А ф;: А р, АХ1
По полученным значениям строятся графики зависимостей угловой скорости цилиндра от времени колебаний пишущего узла устройства, равного 50 Гц.
Влияние кинематических параметров и подачи зерновой смеси на эффективность работы триера с переменной скоростью вращения цилиндра
В соответствии с методикой (см. п.3.2.4) проведены серии однофакторных экспериментов по определению влияния управляющих факторов и величины подачи на эффективность разделения зерновой смеси триером с переменной угловой скоростью вращения цилиндра.
Границы изменения управляющих факторов выбраны на основании априорной информации и данных поисковых опытов. Численные значения приняты близкими к предельно возможным; величина подачи зерновой смеси q = 0,02...0,09 кг/с, угловая скорость вращения триерного цилиндра со = 4,2...6,7 рад/с, частота колебаний угловой скорости v = 0...10 кол./об., величина смещения каждого из полу шкивов е = 0... 12 мм.
Опыты проводились с зерновой смесью, состоящей из 90 % пшеницы сорта "Искра" и 10 % примесей, влажностью 11... 13 %.
Известно, что производительность оказывает существенное влияние на эффективность работы машин для разделения материалов на фракции по размерным признакам [62, 73, 85, 91]. Поэтому на первом этапе определено влияние подачи зерновой смеси на эффективность ее разделения.
Согласно методике проведена серия опытов при постоянных, близких к средним, значениях управляющих факторов: смещении е = 4 мм, частоте колебаний угловой скорости v = 8 кол/об. Диапазон изменения угловой скорости со = 4,7... 6,8 рад/с, подачи q = 0,02... 0,09 кг/с.
Полученные зависимости приведены на рисунке 4.4
Экспериментальные данные обработаны на ЭВМ и аппроксимированы функциональной зависимостью параболы.
Зависимости представлены выражениями:
ео = 4,7 рад/с; Е = -0,0144 q2 + 0,133 q + 0,591; R2 = 0,998; (4.1)
со = 5,8 рад/с; Е =-0,02 q2 + 0,165 q +0,49; R2 = 0,99;
ю = 6,8 рад/с; Е =-0,019 q2 +0,166 q +0,5; R2 = 0,99;
где R2 - величина достоверности аппроксимации.
Данные показывают, что с увеличением подачи зерновой смеси эффективность разделения постепенно повышается, достигает максимального значения и при дальнейшем увеличении нагрузки снижается. Это объясняется тем, что при малых подачах пребывание длинных частиц на ячеистой поверхности достаточно продолжительно, вихревой слой еще не сформировался, а при больших нагрузках подвижный слой приобретает значительную толщину и в сход начинает поступать большое количество коротких частиц. Оптимальная величина подачи находится в пределах q = 0,045...0,065 кг/с, поэтому при проведении всех однофакторных экспериментов подачу зерновой смеси устанавливали q = 0,060 кг/с.
Зависимость эффективности разделения зерновой смеси от угловой скорости вращения триерного цилиндра получена при числе колебаний угловой скорости v = 8 кол/об. Данные опытов представлены на рисунке 4.5.
Зависимости аппроксимированы выражениями:
е = 4мм; Е = -0,019 со2 + 0,106 со + 0,763; R2 = 0,99;
е = 6мм; Е = -0,02 со2 + 0,104 со + 0,722; R2 = 0,99; (4.2)
е = 10 мм; Е = -0,017 со2 + 0,092 со + 0,706; R2 = 0,99.
Анализ полученных зависимостей показывает, что наилучшие значения выходного параметра соответствуют величинам угловой скорости со = 4,7...5,7 рад/с.
Для изучения возможности работы предлагаемого триера на повышенных оборотах и учитывая возможность значительного влияния парных взаимодействий для проведения полнофактороного эксперимента пределы варьирования угловой скоростью задаем в диапазоне 4,7. 6,7 рад/с.
При исследовании влияния частоты колебаний угловой скорости цилиндра на выходной параметр (рисунок 4.6), постоянными величинами являлись подача зерновой смеси - 0,06 кг/с и величина смещения каждого полушкива -4 мм. Показания снимались при трех значениях угловой скорости цилиндра.
Данные аппроксимированы выражениями:
со = 4,7 рад/с; Е =-0,0146 v2 + 0,057 v + 0,718; R2 = 0,99.
со = 5,8 рад/с; Е =-0,0085 v2 + 0,103 v + 0,545; R2 = 0,99. (4.3)
со = 6,8 рад/с; Е = -0,009 v2 + 0,138 v + 0,308; R2 = 0,99.
Полученные зависимости показывают, что при увеличении частоты колебаний угловой скорости за один оборот цилиндра эффективность разделения возрастает и при угловой скорости, равной 4,7 рад/с, она достигает максимального значения.
Существующая конструкция экспериментальной установки позволяет получить максимальное число колебаний угловой скорости цилиндра -10 кол./об. Судя по полученным зависимостям это число близко к оптимальному, поэтому для проведения полнофакторного эксперимента пределы варьирования принимаем v = 6... 10 кол./об.
Влияние величины смещения оснований полушкивов на эффективность разделения зерновой смеси определялось при со = 5,8 рад/с. Экспериментальные зависимости приведены на рисунке 4.7. Обработка данных по методу наименьших квадратов позволила получить следующие зависимости:
v = 10 кол/об; Е = -0,0112 е2 + 0,07 е + 0,78; R2 = 0,99.
v = 8 кол/об; Е = -0,0117 е2 + 0,069 е + 0,75; R2 = 0,99. (4.4)
v = 6 кол/об; Е = -0,0136 е2 + 0,095 е + 0,61; R2 = 0,99.
Графические зависимости показывают, что при малых величинах смещения эффективность не отличается от значений эффективности при равномерном вращении (е = 0) и находится в среднем на уровне 0,8. Ременная передача в механизме привода сглаживает незначительное смещение полушкивов. Дальнейшее увеличение «е» ведет к повышению эффективности разделения, но при значениях е 8 мм вновь наблюдается ее снижение. Дальнейшее увеличение (е 12 мм) приводит к возникновению вибраций и возрастанию динамических нагрузок на элементы машины.
Рациональными пределами изменения величины смещения полушкивов от оси вращения можно считать 3. 9 мм.
Таким образом, однофакторные эксперименты позволили уяснить общую картину влияния выбранных факторов на процесс разделения зерновой смеси, получить необходимую информацию для установления уровней изменения управляющих факторов и назначить пределы варьирования ими.
Проанализировав полученные зависимости, приходим к выводу, что оптимальной величиной подачи, независимо от величины угловой скорости, является q = 0,06 кг/с, рациональны следующие величины изменения управляющих факторов: со = 4,7...6,7 рад/с, v = 6..10 кол./об, е = 3...9 мм.