Введение к работе
Актуальность темы. При производстве, хранении и переработке зерна значительная доля в общей трудоемкости приходится на погрузочно-разгрузочные и транспортные работы. Для транспортирования используют различные машины, и все большее распространение получают спиральные конвейеры (гибкие шнеки) благодаря их малой металлоемкости, простоте конструкции, надежности и невысокой стоимости. Однако существующие спиральные конвейеры имеют ограниченную производительность и приводят к усложнению технологической схемы при транспортировании зерна на большие расстояния по пространственной трассе. Кроме того, при транспортировании напрямую из бурта требуется ручной труд или дополнительная техника. Все это создает неудобства во время перевалки зерна на токах, при погрузке его в установки для очистки, сушки и разделения на фракции, а также при транспортировании в мельничные установки и кормоприготовительные агрегаты.
Анализ проведенных исследований показывает, что дальнейшего повышения производительности путем обоснования параметров и режимов, существующих конструктивно-технологических схем без загрузочной воронки добиться сложно. Причина недостаточной производительности – ограниченная способность захвата зерна вращающейся спиралью.
Для повышения эффективности перемещения зерна актуально использование пневмоспирального конвейера, совмещающего процессы транспортирования спиралью и потоком воздуха по пространственной трассе на требуемые расстояния, в том числе с захватом груза непосредственно из бурта без применения дополнительного погрузчика и возможностью передвижения во время работы.
Цель работы – повышение эффективности процесса транспортирования зерна путем обоснования параметров и режимов работы пневмоспирального конвейера.
Объект исследования – технологический процесс захвата и транспортирования зерна пневмоспиральным конвейером.
Предмет исследования – закономерности изменения производительности и мощности пневмоспирального конвейера в процессе транспортирования зерна от его конструктивных и режимных параметров и давления воздушного потока.
Методика исследований включала в себя разработку теоретических положений, их экспериментальную проверку в лабораторных и производственных условиях, экономическую оценку полученных результатов.
Теоретические исследования выполняли на основе законов гидродинамики, классической механики и математического анализа. Исследования динамических течений в спирально-транспортирующем рабочем органе пневмоспирального конвейера осуществляли при помощи ЭВМ. Экспериментальные исследования проведены с применением планирования многофакторного эксперимента с соблюдением действующих ГОСТов.
Научная новизна. Обоснованы технологический процесс транспортирования зерна с применением пневмоспирального конвейера и егоконструктивно-технологическая схема. Исследован рабочий процесс, сочетающий принципы транспортирования спиралью и воздушным потоком; получены аналитические и опытные зависимости производительности и общей мощности привода от режимных параметров; теоретически и экспериментально обоснованы параметры предлагаемого конвейера.
Практическая ценность работы состоит в теоретическом и экспериментальном обосновании параметров, результаты которого приняты за основу при создании опытного образца пневмоспирального конвейера, защищенного патентом РФ на полезную модель № 83766. Его внедрение позволит увеличить производительность на 40–60 % и получить годовой экономический эффект 21016 руб. на один конвейер.
Апробация. Основные положения работы доложены на конференциях профессорско-преподавательского состава по итогам научно-исследовательской работы за 2006–2010 гг. Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова, на Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию профессора В.Ф. Дубинина (СГАУ, 2010), на Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения профессора В.Г. Кобы (СГАУ, 2011).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 работах, в том числе 3 статьи объемом 0,96 печ. л. – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций – 1,71 печ. л., из которых 1,34 печ. л. принадлежат лично соискателю.
Получен патент РФ на полезную модель № 83766.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 171 странице машинописного текста, содержит 16 таблиц и 72 иллюстрации. Список использованной литературы включает в себя 132 наименования, из них 6 – на иностранном языке.
