Введение к работе
Актуальность темы. Гарантированное обеспечение потребностей населения страны и животноводческой отрасли собственным зерном является одной из важнейших задач отечественного сельскохозяйственного производства. Решение этой задачи во многом зависит от уровня технических средств и способов послеуборочной обработки зерна. Своевременное и эффективное проведение послеуборочной обработки зерна снижает потери и себестоимость зерна, а также повышает его семенные и продовольственные качества. Важнейшей составной частью послеуборочной обработки является очистка зерна от примесей. Особое значение имеет очистка семенного зерна. Однако отечественная промышленность не выпускает семяочистительных машин с достаточной эффективностью функционирования, экономичностью и производительностью. В связи с этим необходима разработка более эффективных и экономичных семяочистительных машин. Одним из путей повышения эффективности этих машин является дальнейшее совершенствование пнев-мосистем, составляющих основу их технологического процесса.
Цель исследования. Целью данной работы является повышение эффективности функционирования замкнутой пневмосистемы семяочистительной машины путем совершенствования ее рабочих органов.
Объект исследования. В качестве объектов исследования выбраны физико-механические свойства зерновых смесей, технологический процесс пневмосепарации, экспериментальный и опытный образцы пневмосистемы с замкнутым циклом воздушного потока, включающей в себя два пневмосепарирующих канала, функционирующих до и после решет, один диаметральный вентилятор, две осадочные камеры, имеющие общую смежную стенку, и инерционный центробежяо-жалюзийный воздухоочиститель.
Научная новизна. Разработана пневмосистема с замкнутым воздушным циклом (патент РФ №2083297), включающая в себя два пневмосепарирующих канала, функционирующих до и после решет, один диаметральный вентилятор, две осадочные камеры, имеющие общую смежную стенку, и инерционный центробежно-жалюзийиый воздухоочиститель.
Разработано рабочее колесо диаметрального вентилятора (патент РФ № 2059114) с дополнительными укороченными лопатками, обеспечивающее повышение развиваемого давления, расходов воздуха и КПД вентилятора.
Уточнено положение верхней кромки смежной стенки осадочных камер относительно колеса диаметрального вентилятора для замкнутой пневмосистемы, при котором достигается независимое регулирование скорости воздуха в одном из пневмосепари-рующих каналов.
Разработан инерционный центробежно-нсалюзийный воздухоочиститель с невысоким аэродинамическим сопротивлением (до 200Па) и фракционной эффективностью очистки ЕВоф воздуха для частиц размером до 600 мкм - до 65%, для частиц размером от 600 до 1800 мкм-65...94% и для частиц больше 1800 мкм-94... 100%.
Выведена математическая зависимость для определения рационального значения расстояния между двумя вводами зерна.
Предложено устройство регулирования скорости воздуха в пневмосепарирующих каналах (патент РФ № 2065780), исключающее выброс запыленного воздуха в зонах выхода очищенного зерна из пневмосепарирующих каналов.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволили создать замкнутую пневмосистему для машины вторичной очистки зерна МВО-20Д, обладающую высоким качеством выполнения технологического процесса, низким удельным расходом энергии и обеспечивающую приемлемые санитарно-гигиенические условия обслуживающему персоналу. Опытный образец машины МВО-20Д внедрен в колхозе "Заря" Слободского района Кировской области и по результатам испытаний рекомендован Кировской МИС к производству опытной партии. Кроме того, результаты научных исследований инерционного центробежно-жалюзийного воздухоочистителя использованы при создании пневмосепаратора ПС-15, а диаметрального вентилятора - при разработке и изготовлении экспериментального образца зерноочистительного агрегата АЗМ-5.
Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского ГАУ (1995-1996 it.), Вятской ГСХА (1995-1997гг.) и НИИСХ Се-
веро-Востока (1996-1997rr.).
По материалам исследований опубликовано 10 научных статей и получено 3 патента РФ на изобретения.
На защиту выносятся следующие положения:
- теоретические предпосылки повышения эффективности
функционирования замкнутой пневмосистемы;
схема и конструктивные параметры колеса диаметрального вентилятора;
схема замкнутой пневмосистемы с двумя пневмосепари-рующими каналами, очищающими зерновой материал до и после решет, одним диаметральным вентилятором, двумя осадочными камерами, имеющими обитую смежную стенку, и инерционным центробежно-жалюзийным воздухоочистителем;
схема и конструктивные параметры инерционного центро-бежно-жалюзийного воздухоочистителя;
устройство регулирования скорости воздуха в пневмосепа-рирующих каналах;
рациональные конструктивно-технологические параметры второго пневмосепарирующего канала с устройством двойного ввода зерна и координаты верхней кромки смежной стенки осадочных камер;
математические модели процесса очистки зерна и отработанного воздуха;
результаты производственных, испытаний опытной машины МВО-20Д с разработанной замкнутой пневмосистемой и воздухоочистителем.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 162 страниц, 16 приложений, 46 рисунков и 18 таблиц. Список литературы включает 105 наименований.
