Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. цель и задачи исследований 10
1.1. Многолетние травы и их народнохозяйственное значение 10
1.2. Значение и морфологические особенности семян трав культурных растений 12
1.3. Карантинные сорняки и их морфологические особенности 15
1.4. Системы очистки семян на стационаре 20
1.5. Теоретические предпосылки обоснования сил, действующих в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора 27
1.5.1. Теоретические исследования воздушной очистки 27
1.5.1. Теоретические исследования электромагнитной очистки 30
Выводы 34
2. Теоретические исследования конструктивно технологических параметров рабочего органа поточного пневмомагнитного сепаратора 38
2.1. Схема и принцип действия поточного пневмомагнитного сепаратора 38
2.2. Электромагнитные силы, действующие в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора 40
2.2.1. Сила, действующая на частицу в нормальном сечении канала 40
2.3. Математическая модель движения частицы в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора 49
2.4. Исследование конструктивно-технологических параметров рабочего органа 54
Выводы 61
3. Программа и методика экспериментальных исследований 62
3.1. Программа экспериментального исследования 62
3.2. Описание установок, используемых для лабораторных исследований 63
3.3. Определение технологических свойств магнитного порошка и очищаемого материала 68
3.3.1. Методика определения физико-химических параметров магнитного порошка 68
3.3.2. Методика определения коэффициента внедряемости магнитного порошка 69
3.3.3. Методика оценки электромагнитных свойств порошка 70
3.3.4. Методика определения скорости витания компонентов очищаемого материала 71
3.4. Определение конструктивных параметров рабочего канала сепаратора 71
3.4.1. Методика определения скоростей воздушного потока 71
3.4.2. Методика определения электромагнитных характеристик индуктора 73
3.5. Исследование влияния конструктивно-технологических параметров на процесс пневмомагнитной сепарации 74
3.5.1. Методика исследования влияния скорости воздушного потока на процесс пневмомагнитной сепарации 74
3.5.2. Методика исследования влияния удельной производительности на процесс пневмомагнитной сепарации 75
3.5.3. Методика исследования влияния силы магнитного поля на процесс пневмомагнитной сепарации 76
3.5.4. Методика исследования влияния засоренности исходного материала на качество пневмомагнитной сепарации 77
3.6. Статистическая обработка опытных данных и оценка точности результатов исследования 77
4. Результаты экспериментальных исследований 80
4.1. Технологические свойства очищаемого материала 80
4.2. Исследование скорости воздушного потока в рабочем канале
пневмомагнитного сепаратора 81 4.3. Влияние скорости воздушного потока на процесс разделения ворохов мелкосеменных культур 84
4.4. Влияние силы магнитного поля на процесс разделения ворохов мелкосеменных культур 93
4.5. Влияние удельной производительности на процесс сепарации ворохов мелкосеменных культур 101
Выводы 104
5. Методика проектирования рабочего органа и расчет экономической эффективности поточного пневмомагнитного сепаратора 106
5.1. Методика проектирования рабочего органа поточного пневмомагнитного сепаратора 106
5.2. Экономическое обоснование эффективности пневмомагнитного сепаратора производительностью 500 и 1000кг/ч 118
5.3. Расчет экономии затрат труда 120
5.4. Определение экономии эксплуатационных издержек 121
5.5. Расчет экономического эффекта за срок службы сепаратора 125
Общие выводы 128
Список использованных источников
- Карантинные сорняки и их морфологические особенности
- Электромагнитные силы, действующие в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора
- Определение технологических свойств магнитного порошка и очищаемого материала
- Исследование скорости воздушного потока в рабочем канале
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Одной из задач, стоящих перед сельским хозяйством Российской Федерации, является создание прочной кормовой базы на основе качественных высокопитательных кормов С этой целью значительную часть посевов следует занимать под клевер, люцерну и другие мелкосеменные культуры Решение этой задачи во многом зависит от обеспечения хозяйств высококачественным посевным материалом, соответствующим требованиям посевного стандарта, который исключает наличие в семенах многолетних трав карантинных сорняков
Из всех применяемых сегодня способов очистки семян трав от трудноотделимых карантинных сорняков самым эффективным является использование магнитных сепараторов, на которых полностью выделяются карантинные сорняки трав
Однако магнитные сепараторы имеют малую производительность, которая ограничивает общую производительность поточных линий очистки семян трав Одним из направлений решения задачи значительного увеличения производительности очистки семян трав от трудноотделимых сорняков является использование поточного пневмомагнитного сепаратора для ворохов мелкосеменных культур, что позволяет в несколько раз увеличить производительность процесса очистки семян трав от трудноотделимых карантинных сорняков
Работа выполнена в ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет имени КД Глинки" в соответствии с планом научно-исследовательских работ, тема №11 "Совершенствование технологий и технических средств для производства продукции растениеводства и животноводства", номер государственной регистрации 01 200 1 003988, и соответствует специальности 05 20 01 " Технологии и средства механизации сельского хозяйства"
Целью работы является совершенствование пневмомагнитной сепарации в направлении обеспечения поточного технологического процесса очистки ворохов мелкосеменных культур
Объект исследования - поточный пневмомагнитный сепаратор для мелкосеменных культур
Предметом исследования являются закономерности процесса поточной пневмомагнитной сепарации ворохов мелкосеменных культур.
Научная новизна работы:
- Разработан рабочий орган, выполненный в виде пневмоканала и маг-нитопровода с одной катушкой на каркасе из электроизоляционного материала, с числом витков, увеличивающимся снизу вверх, обеспечивающим увеличение напряженности магнитного поля по высоте канала (патент №2275247 от
27.04 2006г.)
Разработана технологическая схема рабочего органа пневмомагнитного сепаратора.
Разработана математическая модель движения частицы материала в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора.
Выявлены закономерности влияния конструктивно-технологических параметров пневмомагнитного рабочего органа на процесс сепарации.
Теоретически обоснована форма воздушного канала рабочего органа, позволяющая ограничить приграничные зоны магнитопровода от интенсивного роста электромагнитной силы, действующей в нормальном сечении рабочего канала
Практическая значимость:
Пневмомагнитный рабочий орган и технологическая схема поточного пневмомагнитного сепаратора для ворохов мелкосеменных культур позволят увеличить производительность очистки семян трав клевера и люцерны от трудноотделимых карантинных сорняков до 1000кг/ч
Разработана методика расчета рабочего органа пневмомагнитного сепаратора производительностью 500 и 1000кг/ч Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при проектировании пневмомагнитных сепараторов и их настройке в процессе эксплуатации.
Достоверность научных положений. Достоверность научных положений подтверждается результатами экспериментальных исследований, полученными в лабораторных условиях с достаточным числом опытов и аппаратурой, обеспечивающей приемлемую точность измерений, обработкой опытных данных с использованием математических программ на ЭВМ Результаты теоретических исследований на достаточном уровне согласуются с экспериментальными данными
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов ВГАУ в 2003 - 2007 годах; на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, на межвузовской научно-практической конференции ВГЛТА в 2005г, на всероссийской научно-практической конференции Курской ГСХА в 2007г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 1 в журнале, вошедшем в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК, также имеется авторское свидетельство (патент №2275247 от 27.04 2006г).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, библиографического списка, включающего 153 наименования, и приложений Основная часть диссертации со-
Карантинные сорняки и их морфологические особенности
Люцерна - Mtdicago L., род семейства бобовых, насчитывающий до 60 видов, из них большинство многолетние растения.
Люцерна очень питательна, богата переваримыми белками и витаминами. Сено ее содержит протеина в среднем 16,3%, а сено травы, скошенной перед цветением, - до 20%, кормовых единиц 50. Люцерна отличается высокой урожайностью. При правильной агротехнике урожай сена может состав 13 лять 90-100ц/га, а при орошении - 150-200ц/га. Возделывают ее как в районах достаточного увлажнения, так и в засушливых и полузасушливых лесостепных и степных районах [10,21,42,47,124,125, 127,139,145, 146].
Ее зелёная масса пригодна для приготовления белковой витаминной муки, сена, силоса, сенажа, гранул и брикетов, протеиновых концентратов и т.д.
Плод - многосеменной боб, свернутый в 1,5-4 оборота, содержащий от 1 до 10-12 семян. Бобы бывают прямые, слегка изогнутые, серповидные в 2-3 и более оборотов. Величина боба варьируется от 2-3 до 7-11мм в диаметре. Масса у 1000 семян - 0,7-2,5г.
Семена мелкие, почковидные, фасолевидные, угловато - округлые, поверхность гладкая,скользкая.
Клевер - Trifolium L., относится к семейству бобовых. На территории нашей страны встречается около 70 видов клевера, но возделывается только несколько: клевер красный, клевер розовый, клевер ползучий, или белый, и некоторые другие. В полевом травосеянии наиболее распространен клевер красный. Сено клевера красного по питательности уступает лишь люцерновому сену [12, 62, 114,138].
Одно из лучших пастбищных растений, хорошо переносит выпас, вытаптывание и уплотнение почвы, быстро отрастает после стравливания, в лето дает 2-3 укоса (некоторые сорта - до 5 укосов). Урожай сена составляет 50-60ц/га, максимальный - 83,1ц/га, урожай семян до 1,5-4ц/га.
Прекрасное кормовое растение, содержит протеина 14,3-20%, белка -13,0-22,5%, жира - 1,7-4,3%, клетчатки - 15,2-31,2%, кальция - до 1,4%, фосфора - до 0,4%), калия - до 3,2%, каротина - до 669,3мг/кг.
Пригоден для пастбищ долголетнего использования, способствует повышению содержания азота, окиси кальция и фосфорной кислоты в почве, устойчив в борьбе с эрозией. Засухоустойчив, морозостоек, светолюбив, влаголюбив, к почвенным условиям нетребователен, хорошо развивается как на минеральных, так и на торфяных почвах. Плод - многосеменной боб. Семена клевера красного округло-яйцевидной формы с приподнятым плечиком, сплюснутые, желтой, фиолетовой и бурой окраски. Семена клевера красного мелкие, длиной 1,6-2,3мм, шириной 1,2-2мм, толщиной 0,7-1,3мм. Масса 1000 семян колеблется от 1,4 до 2,2г. В 1 кг насчитывается около 600000-700000 семян. У нормальных семян оболочка блестящая, скользкая, гладкая. Потеря блеска является признаком плохих условий уборки или хранения, а также старости семян.
Донник белый - Melilotus albus. Двулетнее высокорослое растение. Бобы эллиптические, несколько сжатые, 2,5-5,0мм длины и 2,0-3,0мм ширины, на конце с коротким острым носиком, голые, сетчато-морщинистые, 1-2-семенные, зрелые - черно-бурые или соломенно-желтые. Семена овальные и широко-овальные, около 2-2,5мм длины и 1,5мм ширины, зрелые обычно желтые, реже желтовато-зеленые, без рисунка, редко с рисунком в виде темноватых пятен, поверхность гладкая, скользкая. Масса 1000 семян - 1,5г. [122].
Люпин - Lupinus L. Семейство бобовых (Fabaceae). Род насчитывает около 100 видов одно-, двух- и многолетних травянистых стержнекорневых растений. В целом в мировом сельском хозяйстве люпин занимает около 1% посевных площадей [17, 79]. Семена белые, крупные округло-почковидной формы, поверхность гладкая, скользкая, масса 1000 семян - 160-170г [79].
Овсяница луговая - Festuca pratensis. Многолетний рыхлокустовой злак до 120см высотой, глубоко укореняющийся, стебель гладкий, слабо облиственный, листья, в основном, прикорневые, узколинейные, мягкие, ярко-зеленые, с нижней стороны блестящие, 3-5мм шириной, метелка сжатая, узкая, односторонняя, малоколосковая. Прекрасное сенокосное и пастбищное растение, обеспечивает 2-3 укоса за лето, дает хорошие урожаи сена (свыше 50ц/га), урожай семян - 2-8ц/га. Отличается высокими кормовыми качествами: содержание белка -14,8%, протеина - 18,8-19,3%, клетчатки - 37,5%, фосфора - 0,72%о, кальция - 0,60%), калия - 2,05%). Плоды плёнчатые, ланцетные, зеленовато-серые зерновки длиной 6-7мм, шириной около 1,5мм. Масса 1000шт.-1,2-2,4г.
Райграс пастбищный - Lolium perenne, относится к числу быстрорастущих злаков. Многолетнее травянистое растение 15-18 см высотой (в культуре 60-90 см), дает много восходящих или прямых, совершенно голых, неветвистых, хорошо облиственных стеблей.
Прекрасное пастбищное и сенокосное растение, дает высокие урожаи (до 70-80ц/га). Ценный питательный корм, содержит протеина - до 16,8%, белка - до 13,1%, жира - до 3,9%, клетчатки - до 35,6%, фосфора - 0,14%, кальция - 0,21%). В декоративном садоводстве считается лучшим растением для искусственных газонов [58].
На основании проведенного анализа морфологических особенностей многолетних трав можно сделать вывод, что все они относятся к семейству мелкосеменных культур. Поэтому для очистки от трудноотделимых примесей особенно важно знать физико-механические свойства семян сорных растений, т.к. очистка основана на различии физико-механических свойств семян трав и засоряющих их семян сорных растений.
Так как семена культурных растений имеют гладкую и скользкую поверхность, то это свойство способствует не налипанию магнитного порошка на поверхности культурных растений, что в дальнейшем будет служить одним из главных способов сепарации мелкосеменных культур.
Электромагнитные силы, действующие в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора
На основании анализа проведенных литературных исследований, относящихся к сепарации сыпучих материалов под действием сил магнитного и аэродинамического поля, был разработан и запатентован [98] поточный пневмомагнитный сепаратор, предназначенный для очистки ворохов мелкосеменных культур от трудноотделимых карантинных сорняков. Предложенная технологическая схема рабочего органа представлена на рисунке 2.1.
Принцип действия данного сепаратора основан на разделении мелкосеменных культур и семян сорняков по свойствам их поверхности. Семенной материал включает в себя семена культурных растений и засорителей, имеющие одинаковые физико-механические свойства (в том числе и аэродинамические характеристики), но основным признаком разделения мелкосеменных культур остается разность состояния поверхности семян культурных растений и засорителей.
Перед загрузкой в сепаратор семенная смесь перемешивается с магнитным порошком [19, 30, 44], в результате чего магнитный порошок в зависимости от электромагнитной семеочистительной машины, а также от культуры и степени засоренности исходного материала в количестве 1-2,5% [44, 59] внедряется в шероховатую поверхность засорителей. К полноценным семенам культурных растений с гладкой поверхностью магнитный порошок не пристает, вследствие чего электромагнитное поле воздействует только на частицы засорителей.
Подготовленный сепарируемый материал подается через питатель 1 на рассекатель 3, где происходит равномерное распределение семенного материала в виде кольцевого потока. В рабочей зоне пневмоканала 5 вентилятором 9 создается восходящий воздушный поток со скоростью, меньшей скоро 39 сти витания семян. Одновременно с этим в рабочем канале индуктором 4 создается магнитное поле, действующее в направлении воздушного потока. За счет действия аэродинамических и электромагнитных сил засорители уносятся вверх из рабочей зоны сепаратора к конфузору 2. Цилиндр 6, выполненный из немагнитного материала обеспечивает вывод засорителей из рабочей зоны пневмоканала 5 без залипання на стенках цилиндра 6.
Технологическая схема рабочего органа поточного пневмомагнитного сепаратора В конфузоре 2 за счет уменьшения поперечного сечения канала воздушный поток ускоряется до скорости, большей скорости витания семян засорителей. Семена, выходящие из зоны действия электромагнитного поля индуктора, выносятся из рабочей зоны и подаются в циклон 8, где отделяются от воздушного потока и попадают в приемник засорителей 10.
На семена культурных растений, имеющих гладкую поверхность и не покрытых магнитным порошком, электромагнитное поле индуктора не действует, вследствие чего они под действием силы тяжести падают вниз в приемник семян 7.
Конструкция рабочего органа индуктора может иметь различные конструктивные решения. Индуктор может быть выполнен из нескольких подключенных параллельно или последовательно электрических катушек, имеющих переменное количество витков [33, 59], или в виде одной катушки, намотанной на каркас из электроизоляционного материала, образованной набором обмоток с разным числом витков, увеличивающемся снизу вверх. При этом движущая электромагнитная сила, действующая на частицы, покрытые магнитным порошком, будет возникать вследствие разности величины магнитного поля в верхней и нижней части индуктора [98].
Рассмотрим характер магнитного поля в рабочем канале пневмомагнитного сепаратора в случае, когда индуктор выполнен в виде одной катушки, намотанной на каркас из электроизоляционного материала, образованной набором обмоток с разным числом витков, увеличивающемся снизу вверх.
Согласно принципу суперпозиции магнитное поле электрической катушки в нормальном сечении канала можно рассматривать как сумму электромагнитных полей, созданных каждым слоем катушки в отдельности [108]. Отдельный слой катушки можно рассматривать как соленоид конечной длины, тогда вычисление напряженности магнитного поля в какой-либо точке а, лежащей в плоскости соленоида внутри него, на расстоянии д; от центра в нормальном сечении канала может быть выполнено элементарными математическими средствами [32, 89, 96].
Учитывая вышесказанное, введем ряд допущений, а именно: витки индуктора расположены на минимальном расстоянии; намотка индуктора выполнена равномерно. На рисунке 2.2 представлена схема плоскости соленоида для расчета магнитного поля в нормальном сечении канала.
Определение технологических свойств магнитного порошка и очищаемого материала
Внедряемость магнитного порошка может быть измерена коэффициентом внедряемости, который определяется по формуле (1.7) где тп - масса порошка, находящаяся на поверхности семени после смешивания с порошком, г; тс - масса семени, г. Для определения массы одного семени семена массой 1г взвешивались на лабораторных аналитических весах ВЛА-200 с точностью 0,0002г. За результат анализа принимали среднее значение трех измерений.
Масса одного семени (г) определялась как частное от деления массы 1г семян на количество семян (в штуках) в однограммовой навеске. Эксперимент проводился в трехкратной повторности.
Для определения массы порошка, удерживаемой одним семенем, семена массой 1 г закладывались вместе с порошком массой 0,2г [92], взвешенным на весах ВЛА-200 с точностью 0,0002г, в стеклянные бюксы диаметром 20мм и высотой 30мм. Смешивание семян с порошком производилось путем встряхивания бюкс на решетном классификаторе в течение 20 мин. Излишек порошка после смешивания удалялся просеиванием смеси сквозь проволочное сито диаметром 200мм и размером ячеек 0,45мм, подобранным с таким расчетом, чтобы через отверстия не проходили семена. Условия просеивания для всех опытов были одинаковые - двойной поворот сита на угол 45. Эксперимент проводился в трехкратной повторности.
Масса порошка (г), удерживаемая одним семенем, определялась как частное от деления массы порошка, удерживаемого 1г семян, на количество семян (в штуках) в однограммовой навеске.
Определение коэффициента внедряемости магнитного порошка производилось по формуле 1.7.
Для проведения анализа использовалась лабораторная установка (рисунок 3.2.) для контроля электромагнитных свойств порошка методом магнитно-весовой пробы.
Анализируемый магнитный порошок насыпали в металлическую чашку из немагнитного материала, заполняя ее до краев, и ставили чашку на подставку установки. Нажимали рукоятку так, чтобы чашка вплотную подходила к торцу сердечника. Включали катушку электромагнита в сеть, при этом часть магнитного порошка притягивалась к сердечнику катушки. Чашка с магнитным порошком должна находиться под сердечником в течение 5 с, затем ее отводили от сердечника.
По истечении 1 минуты под сердечник подводили лист плотной бумаги, предварительно взвешенный, и выключали ток в электромагните. Притянувшийся из чашки к сердечнику порошок собирали и взвешивали с погрешностью не более 0,01 г. За результат анализа принимали среднее значение трех измерений.
Скорости витания компонентов очищаемого материала определяли на парусном классификаторе КСП-1 в соответствии с известной методикой [124]. Опыты проводили в трехкратной повторности.
Поле скоростей воздушного потока определялось термоанемометром ТТМ-2 ТФАП.407282.002 в плоскости поперечного сечения рабочего канала лабораторной установки (рисунок 3.1). Так как рабочий канал имеет кольцевую форму и распределение скоростей воздушного потока симметрично относительно оси, то измерение поля скоростей проводилось только в радиальном направлении (рисунок 3.4).
При проведении опытов измеряли скорость воздушного потока. В качестве чувствительного элемента применялись миниатюрные платиновые терморезисторы. Терморезистор крепился на стойке, позволяющей перемещаться в горизонтальном направлении, и устанавливался внутрь рабочего канала, затем включался вентилятор и при установившемся режиме на дисплее термоанемометра определялась скорость воздушного потока в различных точках поперечного сечения рабочего канала.
Прибор позволял производить запись измеренных значений как по нажатию кнопки, так и автоматически, а также просматривать записанные в память данные. Измерения производились с шагом 1 с.
Исследование скорости воздушного потока в рабочем канале
Анализ конструкции магнитного сепаратора с пневмомагнитным рабочим органом показал, что увеличение производительности возможно достичь с помощью технических средств, используемых на электромагнитной машине СМЩ-0,4, за счет увеличения подачи материала на рабочий орган. Достоинство конструкции электромагнитной машины СМЩ-0,4 в том, что увеличение производительности наклонного шнека возможно за счет увеличения частоты вращения редуктора до 556 мин 1, однако увеличить производительность смесительного шнека за счет увеличения частоты вращения смесителя не представляется возможным, так как семена при этом будут недостаточно перемешиваться с магнитным порошком. Увеличить производительность смесителя возможно за счет увеличения коэффициента заполнения. Коэффи 108 циент заполнения смесителя сепаратора СМЩ-0,4 в зависимости от культуры составляет 0,075 - 0,1893, однако допустимый коэффициент заполнения шнеков без ухудшения его работоспособности составляет 0,9 [41, 113]. За счет редуктора возможно также увеличить подачу дозатора семенного 0-Збмин 1, дозатора порошкового - 0-36 мин 1. Следовательно, производительность служебных органов сепаратора СМЩ-0,4 возможно увеличить без ухудшения технологического процесса до 1000кг/ч.
Для определения конструктивных параметров пневмомагнитного рабочего органа на производительность 500 и 1000кг/ч проведем расчет по следующей методике.
Из технических условий на работу электромагнитной семеочиститель-ной машины барабанного типа СМЩ-0,4 известно, что чистота вороха поступающего на очистку, должна быть не менее 98%, а влажность -12-14%.
На основании результатов исследований, представленных в разделах 1, 4, известно, что скорость воздушного потока должна быть меньше скорости витания семян основной культуры клевера на 5%, удельная производитель-ность не должна превышать 5,56кг/м с, а величина электромагнитной силы Fx, действующей в нормальном сечении канала, должна составлять -5,607 10" 6 Н, величина электромагнитной силы Fy, действующей по высоте индуктора канала, должна составлять -7,228 10"6 Н.
Так как для качественной очистки семян клевера удельная производи-тельность не должна превышать 5,56 кг/м с, следовательно, площадь поперечного сечения рабочего канала производительностью 500 и 1000кг/ч определим из уравнений [59, 77]:
Из условия простоты конструирования индуктора рабочий канал должен иметь кольцевую форму, при этом внутренний радиус канала будет обусловлен диаметром подающего устройства dn [59]. Диаметр питателя, через который можно осуществить подачу семенного материала мелкосеменных культур, определим из литературных источников [2]. При удельной произво-дительности 0,278кг/м с диаметр питателя будет равен 0,045м, а при удельной производительности 0,138кг/м2с диаметр питателя будет равен 0,035м. Следовательно, площадь отверстия истечения Su на производительность 500 и 1000кг/ч определяется с учетом типичных частиц насыпного вороха dH по следующей формуле:
Определим величину зазора между питателем и рассекателем производительностью 500 и 1000кг/ч из условия, что площадь сечения кольцевого зазора должна быть равной площади поперечного сечения питателя:
Высоту рабочего канала примем равной 0,5м, что соответствует средней высоте каналов, применяемых в настоящее время на воздушных очистительных системах. Величина воздушного канала такой величины позволит создать достаточно равномерную скорость воздушного потока по сечению.
Размеры конфузора для вывода семян сорняков из рабочей зоны пнев-момагнитного сепаратора определим из условия, что скорость воздушного потока в конфузоре должна быть в 1,25-1,5 раза выше скорости витания семян сорняков [30, 80]. Для надежности вывода частиц засорителя зададимся наибольшим значением.
Диаметр воздушного канала, м Диаметр конфузора, м Пропускная способность питателя, кг/ч Величина зазора между питателем и рассекателем, м Скорость истечения материала, м/с 0,18 0,1312 564,350,0087 0,3081 0,25 0,1844 1057,830,01125 0,3509
Из технической характеристики на семеочистительную машину барабанного типа СМЩ-0,4 известно, что установленный циклон имеет мощность ІУ=1,5кВт, с частотой вращения электродвигателя привода вентилятора и=2870мин"1. Следовательно, при замене магнитного сепарирующего барабана на пневмомагнитный рабочий орган изменения конструктивных параметров воздушной системы очистки не требуется [131]. Расчет параметров индуктора проведем в следующей последовательности. На основании теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в разделе 1, 2, по аналогии с экспериментальной установкой рассчитаем индуктор рабочего органа пневмомагнитного сепаратора, выполненного в виде одной катушки, намотанной на каркас из электроизоляционного материала, образованной набором обмоток с разным числом витков, увеличивающимся снизу вверх.
Длину индуктора примем равной L - 0,21 м, диаметр магнитопровода, как следует из выводов раздела 2, должен быть больше диаметра воздушного канала в 1,6 раза, dM \,6 de03d, следовательно, dM = 0,4 м, тогда радиус первого слоя катушки гм = 0,2 м. Материал обмоток катушки - провод ПЭТСД, диаметром dn = 0,0015 м (ТУ 16.К71-020-96). Количество витков приведено в таблице 5.2.
