Содержание к диссертации
1. СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ЗАГРУЗКИ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН, ЦЕЛЬ И
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Роль и методы очистки семян в процессах послеуборочной
' обработки.
1.2 Оценка факторов, влияющих на эффективность очистки семян...
Образование сводов в питающих бункерах и их влияние на загрузку и эффективность очистки зерноочистительных машин..
Анализ^результатов исследований по созданию сводоразрушающего устройства
Обзор сводоразрушающих устройств, их недостатки, применимость к питающим бункерам зерноочистительных машин малой производительности
Цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИСТЕЧЕНИЯ
СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ИЗ БУНКЕРОВ ПРИ РАВНОМЕРНОЙ
ЗАГРУЗКЕ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Исходные, данные для расчёта переходных характеристик бункера
Нахождение переходной характеристики бункера в неустановившемся режиме истечения сыпучего материала
Модель установившегося режима истечения сыпучего материала из бункера.
Моделирование ветро-решётной зерноочистительной машины..
2.5 Определение частоты пульсаций сводоразрушающего
устройства
2.6 Расчёт параметров и режимов сводоразрушения в бункере для
реальных сыпучих материалов
2.6.1 Определение параметров и режимов для пшеницы
Определение параметров и режимов для сорго
Определение параметров и режимов для проса
Определение параметров и режимов для люцерны
Определение параметров и режимов для гороха
3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАГРУЗКИ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ
МАШИН.. „„,
Цель и задачи экспериментальных исследований
Технологические требования
Устройство сводоразрушения
Блок управления
Датчик
Блок-схема управляющего устройства
Приборы и оборудование для проведения экспериментальных исследований
Общая .программа и частные методики исследований
Определение физико-механических свойств применяемых зерновых материалов ,
Определение времени выгрузки порции материала из бункера, работающего в режиме статического
сводообразования, при разрушении сводов вручную
3.6.3 Определение зависимости времени выгрузки различных
сыпучих материалов из сводообразующих отверстий от
режимов работы сводоразрушающего механизма
Определение зависимости времени выгрузки различных сыпучих материалов от частоты срабатываний сводоразрушающего механизма
Производственная проверка сводоразрушающего устройства на машине для сортировки семян СМ-0,15
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Физико-механические свойства применяемых зерновых
4
материалов 100
4.2 Результаты экспериментальной проверки 101
4.2.1 Результаты определения времени выгрузки порции
материала из бункера, работающего в режиме статического
сводообразования, при разрушении сводов вручную 101
4.2.2 Результаты определения зависимости времени выгрузки
сыпучих материалов из сводообразующих отверстий от
режимов работы сводоразрушающего механизма 103
4.2.3 Результаты определения зависимости времени выгрузки
различных сыпучих материалов от частоты срабатываний
сводоразрушающего механизма 109
4.3 Результаты производственной проверки 116
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ 120
ЛИТЕРАТУРА 129
ПРИЛОЖЕНИЯ 142
АКТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ 190
5 НЕКОТОРЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
а — угол наклона к вертикали стенки днища бункера;
о-и - угол наклона к вертикали линий скольжения частиц сыпучего телсз.;
акр - критический угол наклона к вертикали стенки днища бункера;
А — коэффициент пропорциональности между осевыми и горизонталыЕзыми
усилиями, приходящимися на единицу длины горизонтальной и вертикальной
проекции свода;
А0 — коэффициент пропорциональности между осевыми и горизонтальными
усилиями, действующими в сыпучем теле по всему периметру поперечного
сечения предполагаемого потока;
Р — угол укладки частиц сыпучего тела в объёме бункера;
/?'— угол укладки частиц сыпучего тела в объёме бункера с учётом углэ.
ориентации частиц;
q — угол ориентации частиц сыпучего тела в объёме бункера;
Уа — объём бункера;
Vc - объём подсводного пространства динамического свода;
Vd — объём сыпучего тела, заключённый между сечениями выпускного
отверстия бункера и динамического свода;
W— скорость истечения сыпучего тела из выпускного отверстия бункегра;
W— скорость истечения сыпучего тела из выпускного отверстия бункера с
учётом влияния сводообразования;
q, q' — производительность бункера, соответственно, без учета и с учётом
влияния сводообразования;
dy — условный диаметр частицы сыпучего тела;
g — ускорение силы тяжести;
/ — угол между касательной к кривой свода в его пяте и горизонталью;
/л — коэффициент, характеризующий форму выпускного отверстия
пирамидального бункера;
Re — радиус выпускного отверстия конического или пирамидального бленкера
или половина ширины щели выпускного отверстия щелевого бункера;
Rh.cb. — наибольший сводообразующий размер выпускного отверстия бункера;
Ro - радиус верхнего отверстия конического или пирамидального бункера или
половина ширины верхнего основания щели выпускного отверстия щелевого
бункера (при гидравлическом виде истечения сыпучего тела);
/ - стрела свода;
(р — угол трения сыпучего тела о стенку бункера;
(рпр - приведённый угол внутреннего трения сыпучего тела;
W — угол трения между частицами сыпучего тела;
Ксв> К'ев — коэффициенты, характеризующие интенсивность процесса истечения
сыпучего тела, соответственно, без подпитки и с постоянной подпиткой
бункера последним;
в - угол естественного откоса сыпучего материала;
у utj - соответственно, плотность сыпучего тела и плотность частицы:
Нб - высота бункера;
Нэкв - высота расположения в бункере эквивалентного неустойчивого свода
Введение к работе
В системе послеуборочной обработки семян важным технологическим звеном является сортировка и очистка. Из зерноочистительного оборудования для поточной обработки семян чаще используют воздушно-решётные машины.
К продовольственному и семенному зерну предъявляются достаточно жёсткие тробевания по чистоте. Согласно требованиям стандарта допустимые отклонения при определении кондиционной чистоты семян пшеницы, ячменя и других культур должны составлять не более 0,2%.
В семеноводческих хозяйствах для очистки и сортировки небольших партий семян используется машина семяочистительная СМ-0,15. Недостатком семяочистительной машины СМ-0,15 является возможность потерь семян ценных культур в результате смешивания, что обусловлено возникновением статически устойчивых сводов в питающем бункере. Кроме того, для этой машины возможно увеличение скорости очистки путём увеличения равномерности подачи рабочего материала.
Для решения обозначенных задач необходимо тщательно проанализировать теоретический материал по механике сыпучего тела, а также по теории бункерных устройств, как наиболее перспективных при решении данного вопроса.
Анализ теоретического материала показывает, что наибольшим соответствием практическим исследованиям обладает сводообразующая модель сыпучего тела. Она достаточно точно описывает процессы, протекающие в сыпучем теле при его выгрузке из бункеров, раскрывает теоретические--предпосылки взаимосвязи параметров сыпучего тела с параметрами аккумулирующего его бункера, позволяет производить расчёты бункерных систем. Согласно этой теории на движение сыпучего тела, ограниченного стенками бункера, оказывает значительное влияние динамическое и статическое сводообразование. Динамические своды замедляют процесс выгрузки, а статические его прекращают.
В ряде_.работ профессора В.А. Богомягких /8, 14, 15, 17/, канд. техн. наук А.И. Пахайло /91/, канд. техн. наук А.С. Бурмистенкова /31/ и других рассматриваются процессы динамического сводообразования и меры борьбы с этим явлением в целях интенсификации разгрузки бункерных устройств.
В настоящей работе рассматриваются вопросы равномерной загрузки зерноочистительных машин в условиях изменяющихся сечений выпускных отверстий питающих бункеров, что приводит в процессе работы к образованию динамических и статических сводов. Такие условия работы питающих бункеров мало исследованы. В связи с этим намечены следующие пути обеспечения равномерной загрузки зерноочистительных машин:
совершенствование методики расчета параметров истечения сыпучих материалов при образовании сводов в питающих бункерах зерноочистительных машин;
учет влияния режимов установившегося истечения зерна из выпускного отверстия бункера на выбор регулирующей аппаратуры и работу устройства разрушения сводов;
применение устройств для разрушения статических сводов.
Цель работы. Повышение эффективности зерноочистительных машин путём совершенствования системы загрузки.
Объект исследования. Процесс истечения сыпучего материала из загрузочных бункеров при изменяющемся и постоянном сечении выпускного отверстия.
Предмет исследования. Закономерности изменения выходных параметров объекта при регулировании или случайном дрейфе факторов.
Научная новизна:
- установлены закономерности процесса истечения сыпучего
материала из выпускного отверстия питающего бункера зерноочистительной
машины в 'неустановившемся режиме, в установившемся режиме при
переменной высоте образования неустойчивого динамического свода и
9 загрузки зерноочисти-тельной машины с регулированием подачи материала изменением величины выпускного отверстия питающего бункера;
установлено влияние частоты колебаний сводоразрушающего устройства (для статически устойчивых сводов) на равномерность истечения зернового материала при разных сечениях выпускных отверстий бункеров.
уточнена методика расчёта устройств равномерной подачи сыпучего материала в зерноочистительные машины;
Практическая значимость и реализация:
- внесены уточнения в расчет расхода зернового материала из
выпускного отверстия бункера при установившемся истечении;
- предложены принципы построения сводоразрушающих устройств
при динамических неустойчивых и статических устойчивых сводах;
- установлена возможность использования результатов расчётов при
проектировании систем загрузки сельскохозяйственных машин.
Эффективность устройства проверялась в НИИ зерновых культур имени И.Г.Калиненко на зерноочистительной машине СМ-0,15. На защиту выносятся:
модели истечения сыпучего материала из выпускного отверстия бункера в неустановившемся режиме; в установившемся режиме при переменной высоте образования неустойчивого динамического свода, загрузки зерноочистительной машины при регулировании подачи материала изменением величины выпускного отверстия питающего бункера;
принцип построения технических систем обеспечения равномерной подачи сыпучего материала;
- параметры и режимы технического устройства для обеспечения
равномерной загрузки зерноочистительных машин при малой подаче
материала.
10 1 СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАГРУЗКИ
ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
