Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Бычков Александр Владимирович

Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором
<
Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бычков Александр Владимирович. Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.01 / Бычков Александр Владимирович;[Место защиты: Донской государственный технический университет].- Ростов-на-Дону, 2014.- 159 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояния машинного обеспечения сухой очистки корнеплодов. цель и задачи исследования 11

1.1. Анализ технологий и средств механизации подготовки углеводи стых кормов к скармливанию крупному рогатому скоту 11

1.2. Анализ способов и технических средств очистки корнеплодов 21

1.3 Цели, задачи исследования и выводы по первой главе 37

2 Теоретические исследования процесса отделения почвы от корнеплодов с помощью шнекового транспортного рабочего органа 41

2.1 Обоснование конструктивно - технологической схемы очистителя корнеплодов 41

2.2 Анализ работы очистительно– сепарирующего шнекового рабочего органа . 44

2.3 Выводы по второй главе 63

3 Программа, методика исследования и обработки экспериментальных данных 65

3.1 Программа, методика и объекты исследования 65

3.2 Методика проведения экспериментальных исследований 72

3.3 Выводы по третьей главе 85

4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 86

4.1 Размерные характеристики корнеплодов и выбор значения зазора между шнеками 86

4.2 Обоснование оптимальных параметров устройства 87

4.3 Выводы по четвертой главе 105

5 Производственные испытания, экономическая оценка результатов исследований и методика расчета линии сухой очистки корнеплодов 107

5.1 Производственная проверка испытания очистителя корнеплодов шнекового сепаратора. 107

5.2 Методы оценки конкурентоспособности 115

5.3 Методика расчета параметров очистителя корнеплодов шнекового сепаратора 117

5.4 Выводы по пятой главе 118

Общие выводы 119

Список используемых источников

Введение к работе

Актуальность работы. В процессе производства и приготовления кормов важное место занимает использование различных кормовых смесей с применением в качестве компонента корнеплодов. Они повышают продуктивность животных, так как содержат много витаминов, сахара и микроэлементов. Корнеплод как кормовая культура в последнее время привлекает все большее внимание хозяйств Краснодарского края. В среднем в корнеплодах содержится 23 % сухого вещества, из которых 12 % составляет сахар. Их использование в рационах позволяет повысить продуктивность животных в среднем до 15 % .

Одной из основных операций при подготовке корнеплодов к скармливанию является их очистка от почвы. Загрязненность корнеплодов, колеблющуюся в пределах 7...28 %, можно классифицировать на группы: тяжелые примеси (камни, куски металла и т. п.), связанная почва и легкие примеси (солома, растительные остатки).

Решение данной задачи содержит в себе источник роста продуктивности животных, повышения ресурсосбережения и может быть обеспечено за счет совершенствования существующих машин или создания новых. В связи с этим возникает необходимость разработки нового технического средства, обеспечивающего высокоэффективную очистку корнеплодов и имеющего более широкие технологические возможности.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой Кубанского ГАУ «Совершенствование ресурсосберегающих машинных технологий, повышение надежности машин и эффективности использования машинно-тракторного парка» на 2011–2015 гг. (ГР № 01.200606833).

Цель исследования – совершенствования процесса сухой очистки с разработкой ресурсосберегающего шнекового сепаратора и обоснование конструктивно-режимных параметров.

Объект исследований – технологический процесс сухой очистки корнеплодов от почвенных примесей очистителем корнеплодов.

Предмет исследований – аналитические и экспериментальные зависимости сухой очистки корнеплодов очистителем.

Методика исследования. Аналитические исследования по определению основных параметров очистителя шнекового типа для сухой очистки корнеплодов, методы теоретической механики, аналитической геометрии и математического анализа. Экспериментальные исследования проводились с использованием как классического метода проведения однофакторного, так и теории планирования многофакторного экспериментов, обработка и анализ результатов методами математической статистики.

Рабочая гипотеза: использование очистителя корнеплодов с параллельно расположенными шнеками и навивкой выполненной в виде роликов закрепленных на осях позволит активизировать процесс сухой очистки корнеплодов за счет вращения шнеков во встречном направлении с различной угловой скоростью.

Научную новизну представляют:

– математическое описание процесса очистки корнеплодов от примесей с учетом размерных характеристик корнеплодов, аналитические зависимости процесса сухой очистки корнеплодов, позволяющие определить конструктивно – режимные параметры очистителя корнеплодов, его производительность потребляемую энергию.

– выявлены закономерности технологических показателей очистки корнеплодов при вариации конструктивно режимных параметров шнекового сепаратора.

– установлены зависимости на затраты мощности, пропускной способности и коэффициента очистки корнеплодов от кинематического режима, длины зоны очистки, диаметра шнеков и шага шнековой навивки.

–новый способ сухой очистки корнеплодов предусматривающий использование принципиально нового очистителя выполненного в виде двух параллельно расположенных шнеков имеющие встречное вращение с навивкой в виде роликов закрепленных на осях.

Практическая ценность исследований:

– предложен ресурсосберегающий технологический процесс сухой очистки корнеплодов, позволяющий снизить энергоемкость, металлоемкость, затраты воды при высокой степени сухой очистки материала;

– методика расчета основных конструктивно-режимных параметров очистителя корнеплодов для сухой очистки материала;

– результаты исследований могут быть использованы проектными институтами, КБ, сельхозтоваро производителями и учебными заведениями при проектировании и эксплуатации предприятий по производству кормов.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ на изобретение №2397633 РФ.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований прошла в хозяйствах Краснодарского края ЗАО «Алексе-етенгинское» Тбилисского района, ООО «Автобан-СП» Северского района.

Результаты исследований используются в учебном процессе факультета механизации при выполнении курсового и дипломного проектирования.

Личный вклад автора. Автором разработаны основные теоретические предпосылки работы, проведены экспериментальные исследования, разработана программа и методика исследований, осуществлены эксперименты и обработка их данных.

Основные положения, выносимые на защиту:

–конструктивно-технологическая схема очистителя корнеплодов с параллельно расположенными шнеками и навивки, выполненной в виде шариков;

– аналитические зависимости по обоснованию конструктивно-режимных параметров очистителя корнеплодов;

– экспериментальные зависимости показателей работы очистителя корнеплодов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях Ставропольского ГАУ (г.

Ставрополь, 2007), Кубанского ГАУ (г. Краснодар, 2009, 2011); на научно-практических конференциях факультета механизации Кубанского ГАУ по итогам НИР (г. Краснодар, 2009–2011). Результаты исследований отмечены дипломом за лучший доклад на научно-практической конференции факультета механизации сельского хозяйства по итогам НИР в 2010. «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» и почетной грамотой департамента сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в пятнадцати научных работах, в том числе в семи изданиях, рецензируемых ВАК РФ. Получен патент на изобретение. Общий объем публикаций составляет 3.5 п.л., из них на долю автора приходится 2,45 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемых источников и приложений. Работа изложена на 131 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунок, 16 таблиц. Список используемых источников включает 111 наименований, в том числе 3 на иностранных языках.

Анализ способов и технических средств очистки корнеплодов

Нормальная жизнь и выполнение всех физиологических функции, а также работоспособность животного возможны только при непрерывном поступлении в организм питательных и энергетических веществ. Большинство питательных веществ в том виде, в каком они употребляются животным, не могут быть использованы организмом. Только вода, минеральные соли и витамины всасываются и усваиваются без особой предварительной подготовки, другие же составные части корма - белки, жиры и углеводы - подвергаются сложным физическим (перетиранию, измельчению) и химическим (расщепление на составные части) изменениям в пищеварительной системе.

Пищеварение - процесс физической и химической обработки питательных кормовых веществ и превращение их в такую форму, которая может всасываться, переноситься лимфой и кровью и в дальнейшем - усваиваться и использоваться так, как этого требуют все органы и системы организма и в целом весь организм животного.

Для обеспечения такой сложной задачи все органы вся пищеварительная система с соответствующим железистым аппаратом должны функционировать нормально, а кормовые вещества быть высокого качества.

Организация правильного, полноценного кормления сельскохозяйственных животных основана на знании потребностей животных в различных питательных веществах, витаминах, минеральных веществах и биологической ценности. Все применяемые в животноводстве кормовые культуры значительно отличаются друг от друга по содержанию основных питательных веществ ( таблица 1.3). Одни из них является источником протеина, а другие - безазотистых органических веществ. Поэтому в практике кормопроизводства необходимо проводить зоотехнический анализ коров, позволяющий оценить питательность корма по химическому составу и возможность удовлетворить потребность животного в отдельных питательных веществах.

При интенсификации животноводства все больше внимания должно уделяться обеспечению сбалансированного питания животных. Составные компоненты кормов воздействуют на организм животного не изолированно друг от друга, а в комплексе. Основной показатель этого комплекса - его сбалансированность в соответствии с потребностями животных.

Осуществление комплекса мероприятий по обеспечению полноценного кормления животных особенно актуально в связи интенсификацией животноводства, переводом его на промышленную основу, специализацией и концентрацией производства молока, мяса и другой продукции.

Основными видами углеводистых кормов являются: свекла,картофель, куузику, тыква и другие, которые имеют большое производственное значение, так как при хороших условиях выращивания дают высокий урожай питательных веществ с единицы земельной площади и обладают прекрасными кормовыми и диетическими свойствами.

Корнеплоды характеризуются высоким содержанием воды (70 -90 % ), очень малым количеством протеина ( 1 - 2 % ), жира, клетчатки. Основную массу сухого вещества корнеплодов составляют углеводы- крахмал, и сахар. Корнеплоды очень бедны кальцием и фосфором ( 0,3 - 0,4 % ) и богаты витамином С. Желтоокрашенные сорта культур, особенно красная морковь, слу 17 жат хорошим источником каротина.

Протеин корнеплодов содержит значительное количество лизина и триптофана. Корнеплоды обладают сокогонным действием и благоприятно влияют на переваримость и усвояемость питательных веществ сухих кормов в зимних рационах, поэтому их нужно скармливать в составе рационов, богатых сухими веществами, белком и зольными элементами [30].

Картофель широко используют при кормлении свиней всех возрастных групп. По общей питательности он значительно превосходит кормовую свеклу. Так, на 1 кормовую единицу приходится картофеля 3,3 -4,6 кг, а кормовой свеклы - 9 - 11кг. Картофель содержит 25% сухого вещества, большая часть которого ( 19 - 20 % ) состоит из крахмала, 2 % протеина, 0,8 клетчатки, 0,2 жира, витамины B1, В2 и С. Содержание минеральных веществ незначительно - около 1 %. Переваримость картофеля очень высока ( органическое вещество составляет примерно 85 % ), однако при использовании его в больших количествах необходимо добавлять другие корма, богатые протеином.

Молочным коровам можно скармливать до 20 кг. Зрелый своевременно убранный картофель хорошо сохраняется в подвалах и буртах.

Свекла кормовая в среднем содержит 12% сухого вещества, состоящего в основном из углеводов, среди которых преобладают сахар и пектиновые вещества, 1,2% клетчатки. Сухое вещество свеклы хорошо переваривается.

Свекла - ценный корм для молочных коров. Она улучшает вкусовые качества рациона и благоприятно действует на пищеварение; ее рекомендуется давать в сыром виде. Коровам скармливают до 30 - 35 кг свеклы на голову в день.

Для кормления свиней свеклу лучше варить или пропаривать. Предельная норма выдачи свеклы взрослым свиньям - 6 - 10 кг в сутки на голову.

Турнепс беден протеином ( 1,2% ), жиром ( 0,2% ) и минеральными веществами. Скармливают его прежде всего молочным коровам. Турнепс имеет специфический запах и горьковатый вкус, поэтому давать его следует в количестве 20 - 25 кг на голову в день, при откормке взрослых животных - до 50 - 60 кг.

Брюква содержит 11 - 12% сухого вещества. Желтые сорта брюквы в кормовом отношении богаче белых. Скармливают ее в основном молочному скоту в количестве 25 - 30 кг, волам на откорме дают по 40 - 50 кг на голову в день. Если брюкву используют для откорма крупного рогатого скота в больших количествах, то необходимо ее измельчать. Хорошо поедают пропаренную брюкву свиньи.

Морковь богата каротином ( от 50 до 250 мг в 1 кг ), что делает ее особенно ценным кормом молочных животных. Кормовые сорта моркови содержат 12 - 13% сухого вещества. Сорта желтой моркови более урожайны, но содержание в ней каротина и питательных веществ ниже, чем в обыкновенной. Сырой моркови молочным коровам дают до 25 кг в сутки. Перед скармливанием корнеплоды сортируют, удаляют испорченные, затем очищают от земли и моют. Механизированная мойка производится барабанной или кулачковой моечной машиной.

Анализ работы очистительно– сепарирующего шнекового рабочего органа

Устройство, реализующее сепарации корнеклубнепло дов((19)RU(11)2192114(13)C2)Рисунок 1.13 содержит подающий транспортер 1, установленный за ним лопастной метатель 2, содержащий эластичные лопасти, сепарирующую поверхность состоящую из пар обрезиненных встречно-вращающихся валиков 3, над которой установлен шнек 4. Над лопастным метателем и шнеком установлены улавливатели мелких и средних примесей, состоящие из лотков с установленными шнековыми транспортерами и экранов для улавливания примесей 5 и 6. Улавливатели примесей расположены на траектории полета почвенных растительных частиц [5]. Установленная мощность 3 кВт при производительности 4 т/ч.

Сепаратор корнеклубнеплодов Недостатком данного способа является то, что технологический процесс сепарации вороха осуществляется при его перемещении на всякого рода транспортных устройствах, исключающих воздействие на составляющие вороха силы тяжести. Пассивные и активные сепарирующие поверхности работают по принципу решета, разделяя ворох, исходя из размеров частиц и их парусности.

Известно устройство для очистки корнеклубнеплодов от примесей((19)RU(11)2199202(13)C2)рисунок 1.14. Состоит из установленных па Рисунок 1.14– Очиститель корнеклубнеплодов от примесей раллельно и размещенных полукругом нескольких эксцентриковых валов 1 с несущими дисками 3 с закрепленными на их торцевой части очистительными элементами и транспортирующего шнека 4. Несущие диски очистительных элементов размещены на валах с зазором посредством дистанционных втулок 5. Торцевые края очистительных элементов имеют зубовидную форму, причем зубья смежных очистительных элементов смещены относительно друг друга по направлению против хода вращения валов по винтовой линии. На смежных валах зубья очистительных элементов имеют противоположное направление смещения. Вращение эксцентриковых валов осуществляется попарно посредством цепного привода 8 от приводной звездочки 10 на валу транспортирующего шнека через приводные звездочки, установленные на концах эксцентриковых валов. Число зубьев ведущей звездочки в приводе больше чем число зубьев ведомой. Шаг установки опор эксцентриковых валов меньше чем диаметры концов вершин зубьев очистительных элементов, что предопределяет заход в зазоры между смежными дисками и их взаимное перекрытие[6]. Установленная мощность 8 кВт при производительности 10 т/ч. Недостатком данной конструкции является невозможность счищать загрязнения, находящиеся в углублениях, канавках и в корневых отростках корнеклубнеплодов из-за круглой формы очистительных элементов, которые не могут копировать рельефы и тем более проникать в углубления на поверхности корнеплодов.

Анализ выше перечисленных машин показывает, что они имеют положительные стороны, связанные с тем, что устройства обеспечивают выполнение в одной машине двух операций – очистку от механических примесей и сортирование клубней. Однако вместе с тем, они также металлоемки, энергоемки и при этом рабочие органы не могут обеспечить сохранность клубней от повреждений.

По роду использования ПТЛ послеуборочной обработки корнеплодов можно разделить на передвижные и стационарные. По структуре потока - на однопоточные и многопоточные. По назначению линии подразделяются на сепарирующие, сортирующие и комбинированные. Все линии по конструкции рабочих органов базовых машин можно подразделить на линии с сепарирующими и сортирующими машинами, выполненные на основе решет, барабанов, роликов, транспортёров, дисков и т.д. (см. рисунок 1.15)

В связи с этим, наибольший интерес, с точки зрения, снижения затрат и повышения качественных показателей процессов очистки и сортирования корнеплодов, представляет устройство для очистки корнеплодов от примесей патент РФ №23997633[7]. В нем использованы принципы отделения комков от корнеплодов путем сепарации и принудительного разрушения (с целью уменьшения их размера) комков почвы во время транспортировки, а также отделение налипшей на поверхность корнеплодов почвы, путем механического воздействия и частичной вибрации при движении корнеплодов.

Ворох, поступающий в процессе послеуборочной обработки на сепарирующие рабочие органы устройств, может содержать почву в виде мелких частиц, комков, близких по размерам к клубням и т.д., что значительно усложняет решение задачи ее отделения от клубней. В связи с этим, учеными и конструкторами разработано, исследовано и создано несколько десятков типов сепарирующих рабочих органов, основанных на разных принципах действия. Различные авторы в разное время предлагали многочисленные способы сепарации корней и клубней от почвы и методы их классификации.

Многие ученые такие как Колчин Н.Н.[47-53], Шабельник Б.П. [105; 106,107] и тд. посвятили свои исследования изучению процесса сортирования клубней картофеля на фракции. При этом исследования были направлены и на изучение размерных характеристик клубней картофеля различных сортов. В результате этого установлены размерно-массовые характеристики клубней картофеля по фракциям, составлены корреляционные таблицы массы и размерных характеристик корнеплодов.

Методика проведения экспериментальных исследований

Эта зависимость показывает, что увеличение диаметра шнеков и шага шнековой навивки позволяет более эффективно использовать рабочую длину зоны очистки при заданном кинематическом режиме.

Однако дальнейшие увеличение этих параметров ведет к снижению пропускной способности и росту энергоемкости, поскольку увеличивается линейная скорость перемещения корнеплодов при неизменной длине рабочей зоны очистки, увеличивается масса рабочих органов и сила трения.

Анализ сечений представленных на рисунках 4.17, 4.18 и 4.19 позволяет сделать вывод, что пропускная способность очистителя корнеплодов с увеличением D от 0,18 до 0,19 м. и LТР от 1,5 до 1,6 м. повышается, а при дальнейшем увеличении начинает снижаться. Энергоемкость процесса снижается при увеличении D от 0,17 до 0,18 м. и LТР от 1,35до 1,55 м., при дальнейшем увеличении параметров энергоемкость начинает повышаться. Коэффициент очистки при данных D от 0,18 до 0,186 и LТР от 1,3 до 1,5 увеличивается.

Рисунок 4.19 – Сечение поверхности коэффициента очистки на плоскость Х2(D)Х4(Lтр) при Х1=–1 ( =1,5) и Х3=0 (t =0,7 м) Данное сечение показывает, что пропускная способность, энергоемкость и коэффициент очистки, большие влияние имеет длина рабочей зоны очистки. Увеличение данных параметров ведет к повышению рабочей пло 102 щади очистки и продольной скорости перемещения корнеплодов и, как следствие, повышению пропускной способности и снижению энергоемкости за счет более эффективного использования рабочей площади очистки. Однако при дальнейшем увеличении параметров приведет к снижению пропускной способности и увеличению энергоемкости, поскольку корнеклубнеплодов будет перемещаться по зоне очистки уже очищенным, что увеличивает время на очистку и энергоемкость процесса.

Анализ сечений представленных на рисунках 4.20, 4.21 и 4.22 показывает, что пропускная способность очистителя корнеплодов с увеличением t от 0,7 до 0,8 м. и LТР от 1,5 до 1,7 м. повышается, а при дальнейшем увеличении начинает снижаться.

Анализ зависимостей представленных на рисунках 4.20, 4.21 и 4.22 показывает, что пропускная способность очистителя корнеплодов с увеличением t от 0,7 до 0,8 м. и LТР от 1,5 до 1,7 м. повышается, а при дальнейшем увеличении начинает снижаться.

Рисунок 4.22 - Сечение поверхности коэффициента очистки на плоскость Х3()Х4(Lтр) при Х!=-1( к =1,5) и Х2=0 (D =1,8 м) Анализ сечений представленных на рисунках 4.20, 4.21 и 4.22 показывает, что пропускная способность очистителя корнеплодов с увеличением t от 0,7 до 0,8 м. и LTP от 1,5 до 1,7 м. повышается, а при дальнейшем увеличении начинает снижаться. Данная зависимость объясняется тем, что при увеличении шага шнековой навивки увеличивается линейная скорость перемещения корнеплода вдоль рабочей зоны очистки, увеличение длины рабочей зоны очистки приведет к увеличению рабочей площади очистки и, как следствие, все это приведет к росту пропускной способности и снижению энергоемкости. При увеличении данных параметров выше приведенных значений, начинает возрастать длина рабочей зоны очистки, хотя корнеплод перемеща 104 ется уже очищенным, а это приводит к снижению пропускной способности. Также это приводит и к увеличению массы и как следствие все это повышает энергоемкость. Q=() пропускной способности очистителя корнеплодов шнекового типа от показателя кинематического режима. Анализ зависимости Q=()показывает, что пропускная способность машины с увеличениям показателя кинематического режима непрерывно возрастает до значения 2450...2500 кг/ч при =2,1…2,2.

Затем наблюдается снижения фактической пропускной способности до значения Q=2500 кг/ч при I =2,5. Это объясняется тем, что время взаимодействия полусфер навивки с поверхностью корнеплода, снижается, в результате чего последний «перескакивает» через виток навивки шнека и тем самым замедляет перемещение в осевом направлении шнеков, что в свою очередь ведет к снижению пропускной способности и повышению травмирования корнеплодов.

В процессе экспериментальных исследований решалась компромиссная задача, с целью решения компромисса между критериями оптимизации -пропускная способностью и энергоемкостью и были получены оптимальные значения

Обоснование оптимальных параметров устройства

Подтверждения теоретических и экспериментальных исследований, а также экономической оценки предлагаемых технических решений были проведены производственные испытания очистителя корнеплодов шнекового сепаратора ЗАО «Алексеетенгинское» Тбилисского района. За время производственной проверки было очищено более 10 тон корнеплодов, степень очистки которых составляла 0,95 – 0,96%. Реализация предложенного ресурсосберегающего технологического процесса сухой очистки корнеплодов позволяет снизить металлоемкость в 1,2 раза, удельные затраты воды – на 0,1 л/кг и получить годовой экономический эффект 133,97 руб./т при сроке окупаемости 4,5 года.

Разработана методика расчета очистителя корнеплодов для сухой очистки, позволяющая на стадии проектирования очистителей получить чис ленные значения конструктивно-режимных параметров, таких как: кинема тический режим ; диаметр шнеков Dш, м; шаг шнековой навивки t, м; коэф фициент заполнения ; зазор между шнеками S, м; в зависимости от задан ной пропускной способности очистителя корнеплодов, размеров корнепло дов и загрязнений.

1. Анализ существующих поточно-технологических линий очистки корнеплодов и технических средств показал, что они энерго- и металлоемки. Выявлены пути совершенствования технологических средств для сухой очистки корнеплодов, в основу которых положен принцип последовательного разрушения комков при их одновременном поступательном и вращательном (вокруг своей оси) движении. Процесс очистки реализуется очистителем шнекового типа с навивкой в виде полусфер, обеспечивающим высокое качество очистки при снижении энергоемкости и затрат труда на выполнение процесса (техническая новизна подтверждена патентом на изобретение № 2397633 РФ).

2. Получены аналитические зависимости (2.44), (2.50) для расчета основных конструктивно-режимных и технологических параметров очистителя корнеплодов шнекового типа, при которых обеспечивается качественное выполнение технологического процесса сухой очистки корнеплодов. Анализ зависимостей показал, что на процесс сухой очистки корнеплодов существенно влияют: показатель кинематического режима– ; диаметр шнека – Dш; шаг витка шнека – t; длина шнека – Lтр; зазор между шнеками – S, а также физико-механические свойства корнеплодов.

3. Изготовлена экспериментальная установка очистителя корнеплодов шнекового типа с рабочими органами, навивка которых выполнена в виде полусфер, вращающихся на осях, что позволяет изменять показатель кинематического режима в диапазоне = 1,5…2,5 при коэффициенте заполнения зап = 0,5…09.

4. Экспериментальными исследованиями подтверждено влияние конструктивно-режимных параметров на качественные показатели процесса су 121 хой очистки корнеплодов. Определены оптимальные параметры очистителя корнеплодов шнекового типа: показатель кинематического режима = 2,2; диаметр шнеков Dш = 0,178 м.; шаг шнековой навивки l= 0,68 м.; длина рабочей зоны Lтр= 1,5 м. При данных параметрах пропускная способностьность составила Q = 2450…2500 кг/ч; энергоемкость Nуд = 0,71 Втч/кг; степень очистки = 95,3 %. Сходимость теоретических и экспериментальных результатов при данных параметрах составляет 95,2 %.

5. В результате производственной проверки работоспособности очи стителя корнеплодов шнекового типа в хозяйствах Краснодарского края по лучены следующие показатели: – пропускная способностьность составила от 2450 до 2500 кг/ч в зависимости от влажности почвенных примесей W = 35…62 % при показателе кинематического режима = 2,2. – энергоемкость процесса составила Nуд = 0,62…0,79 Втч/кг. Реализация предложенного ресурсосберегающего технологического процесса сухой очистки корнеплодов позволяет снизить металлоемкость в 1,2 раза, удельные затраты воды – на 0,1 л/кг и получить годовой экономический эффект 133,97 руб./т при сроке окупаемости 4,5 года.

6. На основании проведенных исследований разработана методика расчета очистителя корнеплодов для сухой очистки, позволяющая на стадии проектирования очистителей получить численные значения конструктивно режимных параметров, таких как: кинематический режим ; диаметр шнеков Dш, м; шаг шнековой навивки l, м; коэффициент заполнения ; зазор между шнеками S, м; в зависимости от заданной пропускная способностьности очи стителя корнеплодов, размеров корнеплодов и загрязнений.

Похожие диссертации на Параметры процесса сухой очистки корнеплодов шнековым сепаратором