Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Характеристика вороха семенников люцерны, поступающего на пункты стационарной обработки , 9
1.2 Устройства для предварительной обработки вороха на стационаре 14
1.3 Обзор основных результатов теоретических исследований процесса сепарации вращающимися цилиндрическими решетами 29
1.4 Цель и задачи исследований 36
2 Теоретические исследования процесса разделения вороха в цилиндрических решетах 38
2.1 Принципиальная схема обработки невеяного вороха семенников люцерны 38
2.2 Движение частицы вороха по внутренней поверхности цилиндрического решета без рыхлителей 40
2.3 Движение частицы вороха по внутренней поверхности цилиндрического решета при постановке рыхлителей 50
2.3.1Определение места постановки рыхлителей и их количества 57
2.3.2 Определение высоты рыхлителей-сепараторов 60
2.4 Анализ уравнений движения частицы по поверхности внутреннего цилиндрического решета без рыхлителей 63
2.5 Анализ уравнений движения частицы вороха по поверхности внутреннего цилиндрического решета при постановке рыхлителей 67
2.5.1 Обоснование высоты рыхлителей 67
2.5.2 Обоснование частоты вращения решета и угла постановки рыхлителей-сепараторов 70
2.5.3 Обоснование длины и схемы расстановки рыхлителей 71
2.6 Выбор конструктивных и режимных параметров внешнего решета 74
Выводы 75
З Программа и методика экспериментальных исследований 77
3.1 Программа экспериментальных исследований 77
3.2 Лабораторная установка 77
3.3 Методика исследования работы цилиндрических решет 81
3.3.1 Общая методика экспериментальных исследований 81
3.3.2 Методика исследования влияния угла наклона внутреннего решета, без рыхлителей, на его пропускную способность и процесс разделения вороха люцерны 86
3.3.3 Методика исследования влияния подачи и частоты вращения внутреннего решета без рыхлителей, на процесс разделения невеяного вороха семенников люцерны 87
3.3.4 Методика исследования влияния частоты вращения внутреннего решета, и подачи материала на процесс сепарации невеяного вороха семенников люцерны по длине решета 87
3.3.5 Методика исследования влияния угла постановки рыхлителей внутреннего решета на его пропускную способность 88
3.3.6 Методика исследования влияния подачи и частоты вращения внутреннего решета с рыхлителями, на процесс разделения невеяного вороха семенников люцерны 88
3.3.7 Методика определения времени нахождения соломистых компонентов вороха в цилиндрическом решете , 89
3.3.8 Методика исследования влияния частоты вращения внешнего решета с рыхлителями на процесс сепарации невеяного вороха люцерны по длине блока решет , 89
3.4 Методика определения затрат мощности на процесс разделения вороха люцерны блоком цилиндрических решет 90
3.5 Методика исследования влияния влажности исходного вороха на его сепарацию блоком цилиндрических решет 90
3.6 Математическая обработка результатов экспериментальных исследований 91
4 Экспериментальные исследования предварительного разделения вороха люцерны 93
4.1 Разделение вороха люцерны на внутреннем решете без рыхлителей 93
4.1.1 Влияние угла наклона оси вращения внутреннего решета на технологические показатели его работы... 93
4.1.2 Влияние частоты вращения внутреннего решета и подачи материала, на технологические показатели его работы 94
4.2 Процесс разделения вороха люцерны внутренним решетом с рыхлителями-сепараторами 101
4.2.1 Влияние угла постановки рыхлителей внутреннего решета на его пропускную способность 101
4.2.2 Влияние частоты вращения внутреннего решета и подачи вороха, на технологические показатели его работы 102
4.3 Определение времени нахождения соломистых компонентов вороха в решете 108
4.4 Процесс разделения вороха люцерны двумя коаксиально расположенными цилиндрическими решетами с установкой рыхлителей... 109
4.4.1 Влияние частоты вращения внешнего решета на технологические показатели работы 109
4.4.2 Определение мощности, потребляемой блоком коаксиально расположенных цилиндрических решет при обработке вороха 115
4.5 Влияние влажности исходного вороха на его сепарацию блоком решет 116
Выводы 117
5 Экономическая оценка эффективности комбинированного сепаратора 119
5.1 Общие положения методики расчета экономической эффективности комбинированного сепаратора 119
5.2 Определение экономии эксплуатационных издержек 121
5.3. Расчет экономического эффекта за срок службы сепаратора 124
Общие выводы 126
Список литературы 128
Приложения 143
- Обзор основных результатов теоретических исследований процесса сепарации вращающимися цилиндрическими решетами
- Анализ уравнений движения частицы вороха по поверхности внутреннего цилиндрического решета при постановке рыхлителей
- Методика исследования влияния угла наклона внутреннего решета, без рыхлителей, на его пропускную способность и процесс разделения вороха люцерны
- Влияние частоты вращения внутреннего решета и подачи материала, на технологические показатели его работы
Введение к работе
Обеспечение населения продуктами питания неразрывно связано с проблемой повышения посевных площадей, урожайности и качества выпускаемой продукции.
Люцерна - один из источников кормовой базы молочного и мясного животноводства. По содержанию белка люцерна превосходит злаковые травы в 3-4 раза. Высокая перевариваемость и полноценность белка позволяет использовать люцерну на корм всем видам животных и птице.
Расширение посевов люцерны связано с повышением плодородия почвы. Люцерна насыщает почву азотом, способствует сохранению влаги, предотвращает засоление, делает почву рыхлой. Высокопитательная, высокопродуктивная зеленая масса, высокий выход дефицитного белка, способность давать хорошие урожаи сена, без внесения больших доз минеральных удобрений и другие свойства люцерны способствуют повышению роста ее посевных площадей.
Однако расширение посевных площадей сдерживается отсутствием достаточного количества семян. Средняя урожайность семян люцерны по стране составляет 1,0 - 1,1 ц/га. Причина столь кризисного положения в больших потерях семян при уборке и послеуборочной обработке. Уборка семенников трав зерноуборочными комбайнами по традиционной технологии приводит к потерям до 1/2 - 1/3 части урожая. Это объясняется неравномерностью созревания семян по высоте стеблестоя, малым процентным содержанием их в общей массе, повышенной влажностью вегетативной массы во время уборки, высокой засоренностью посевов сорняками.
Важнейшей технологической операцией в процессах приемки, хранения и переработки зерна является сепарирование, то есть разделение сыпучих материалов на фракции, отличающиеся размерами частиц.
Степень очистки основной культуры и классификация посевного материала во многом влияют на урожай, а так же на стабильность качества семян при хранении. Очистка семян многолетних трав на серийных воздушно-решетно триерных машинах из-за высокой влажности и засоренности вороха влечет за собой значительные потери семян основной культуры. Это оборудование не обеспечивает достаточного качества и поточности технологического процесса, что объясняется недостаточно обоснованным выбором или отсутствием отдельных элементов технологических линий.
Имеющееся оборудование для сепарации зерна и семян многолетних трав по своим эксплуатационным показателям: производительности, эффективности, энергоемкости и надежности не отвечает возрастающим требованиям промышленности и сельского хозяйства.
Интенсификация процесса сепарации и получение качественной продукции зерновых и семенников не возможна без использования новых или модернизированных сельскохозяйственных машин, органов, узлов или их деталей.
Создание же новой, более совершенной техники и усовершенствование технологических приемов ее эксплуатации для процесса сепарации семенников трав встречает ряд трудностей, обусловленных многими причинами, важнейшие из которых следующие: сложность и многообразность механических явлений взаимодействия частиц, сепарируемых материалов друг с другом и с рабочими органами машин, а так же из-за особенности вороха поступающего на очистку: низкая плотность, высокая связанность компонентов, при высокой засоренности, до 50% у зерновых и до 90-98% у семенников трав.
Наиболее эффективным направлением решения проблемы семеноводства в последнее время является внедрение новых поточных технологий уборки, предусматривающих обработку всего технологического урожая или невеяного вороха на пунктах стационарного обмолота, что обуславливает переход от мобильного оборудования к стационарному. Однако по поточной технологии обрабатывается только около 20% семфонда, остальные семена очищаются и сушатся на раздельном оборудовании.
Поэтому в последнее время в нашей стране и за рубежом ведутся работы по разработке и внедрению новых технологических процессов и технических средств, для реализации перспективных энерго - и ресурсосберегающих технологий производства семян сельскохозяйственных культур.
Изысканию таких технических средств и посвящена данная работа.
Целью настоящей работы является повышение эффективности предварительной обработки невеяного вороха семенников люцерны путем совершенствования процесса его разделения на цилиндрических решетах.
Объектами исследований является процесс разделения вороха семенников люцерны цилиндрическими решетами и устройство для его реализации.
Предмет исследования - закономерности разделения вороха люцерны при его обработке в блоке цилиндрических решет.
Научная новизна состоит:
- в разработке математических моделей перемещения вороха в цилиндрическом решете, учитывающих силу подпора материала и постановку на его внутренней поверхности рыхлителей-сепараторов;
- в разработке технического решения для реализации процесса разделения невеяного вороха люцерны коаксиально-расположенными цилиндрическими решетами с встречным направлением вращения и постановкой на их рабочей поверхности рыхлителей-сепараторов.
На защиту выносятся математические модели перемещения вороха люцерны в процессе послеуборочной обработки, техническое решение по реализации процесса разделения вороха цилиндрическими решетами с встречным направлением вращения и постановкой на их рабочей поверхности рыхлителей-сепараторов, параметры предложенного технического решения.
Обзор основных результатов теоретических исследований процесса сепарации вращающимися цилиндрическими решетами
Изучению процесса сепарации материалов в цилиндрических решетах посвящено много работ, как в области сельскохозяйственной техники, так и в других областях связанных с производством и переработкой сыпучих материалов в частности, в горнодобывающей, пищевой, комбикормовой и других областях.
Установлено, что процесс решетной сепарации сыпучих материалов состоит из двух фаз, протекающих одновременно и непрерывно.
В первой фазе, являющейся подготовительной, происходит самосортирование смеси, т.е. перераспределение ее фракций в сыпучем слое. Частицы, имеющие меньшие размеры, большую плотность, меньшее значение коэффициента внутреннего трения и обтекаемую форму, перемещаются из верхних слоев в нижние, достигая разделяющей решетной поверхности. На интенсивность и продолжительность процесса самосортирования влияют толщина слоя сепарируемого материала, степень неоднородности геометрических признаков, физико-механические свойства частиц, а также условия динамического воздействия рабочего органа на обрабатываемый материал.
Вторая фаза процесса заключается в просеивании проходовых частиц обрабатываемого материала через отверстия решета, которое возможно только при наличии относительного движения этих частиц по рабочей поверхности решета.
Интенсивность выделения проходовых частиц через отверстия решета зависит в первую очередь от соотношения их размеров, величины относительной скорости, а также от величины сил, действующих на эти частицы.
Анализом движения материальной частицы по внутренней поверхности вращающегося цилиндра занимался целый ряд исследователей: Л.В. Левенсон, З.Ш. Блох, В.М. Осецкий, Н.П. Неронов, Г.Д. Терсков, СВ. Полежаев, М.Н. Летошнев, Н М. Ивлева, М.Я. Резниченко, П.М. Василенко, С.М.Григорьев, М.В. Киреев, Э.М. Лузанов, Авдеев Н.Е, Васильковский М И. и др.
В одной из первых своих работ по этому вопросу В.М. Осецкий дает классификацию возможных режимов движения частиц в цилиндрическом барабане. По этой классификации первый режим движения имеет место, когда частица поднимается вращающимся цилиндром на угол меньше тг/2 , после чего возвращается вниз, совершая, таким образом, колебательное движение [93]. Второй режим - частица поднимается вращающимся барабаном на угол больше тг/2 но меньше тг, после чего отрывается от поверхности цилиндра и совершает свободный полет.
Третий режим - частица вращается по окружности цилиндра без отрыва от его поверхности, но со скольжением по ней.
Четвертый режим - частица вращается вместе с цилиндром без скольжения по его поверхности и без отрыва от нее.
Первый и второй режимы находят применение в тихоходных цилиндрических решетах, и триерах.
Третий режим находит применение в быстроходных цилиндрических решетах. Опыт показывает, что трудность создания работоспособных быстроходных цилиндрических решет заключается в обеспечении устойчивого относительного движения материала по их рабочей поверхности.
Не представляет практического интереса применительно к цилиндрическим решетам и отмеченный выше четвертый режим движения, поскольку он исключает наличие относительного движения обрабатываемого материала по рабочей поверхности решета и, следовательно, исключает необходимые условия для его просеивания.
Таким образом, из всех возможных режимов движения частиц по цилиндрической поверхности, наибольший практический интерес для нас представляет первый режим, при котором наряду с наличием относительного движения (скольжения) на частицы обрабатываемого материала, действуют центробежные силы, ускоряющие процесс сепарации.
Рассматривая движение в плоской системе координат, В.МОсецкий [92], приводит решение дифференциального уравнения для движения материальной частицы по внутренней поверхности вращающегося цилиндра для случая, когда она отстает от барабана, которое имеет вид: где соч - угловая скорость частицы, с ; R — радиус цилиндра, м; f — коэффициент трения частицы по решету; а— угол, определяющий положение частицы в цилиндре; е - основание натурального логарифма; С - постоянная интегрирования. Уравнение (1.2) действительно, пока реакция частицы на цилиндрическую поверхность не равняется нулю, и при условии, что ее скорость остается меньше скорости цилиндра.
Анализ уравнений движения частицы вороха по поверхности внутреннего цилиндрического решета при постановке рыхлителей
Высота рыхлителей будет определяться величиной слоя вороха, находящегося на поверхности решета.
На рисунке 2.11 представлена зависимость площади сечения подаваемого материала от его объемной массы (при подаче вороха q = 3 кг/с) для различных скоростей подачи вороха в решето.
Представленные зависимости построены по выражению (2.53).
Анализируя представленные зависимости можно сказать, что при увеличении скорости подачи, а также плотности материала, площадь сечения S снижается. По приведенным зависимостям, зная плотность обрабатываемого материала, можно определить площадь сечения слоя подаваемого вороха. Так при скорости подачи Vn ==0,5 м/с и объемной массе материала р = 95 кг/м [142], величина площади подачи составляет порядка 0,063 м2, а при р =110 кг/м3 величина сечения площади подачи находится в пределах 0,055 м .
Анализ зависимостей (рисунок 2.12) построенных по выражению (2.51) показывает, что с увеличением площади сечения подаваемого материала, происходит увеличение высоты слоя вороха в начале решета.
При увеличении радиуса решета, высота слоя в начале решета снижается.
Зная величину площади подачи S, определенную по зависимостям, представленным на рисунке 2.11, можно определить начальную высоту слоя вороха в решете (рисунок 2.12). Так, при р = 95 кг/м площадь сечения подаваемого слоя составляет S = 0,063 м (рисунок 2.11), при этом начальная высота слоя вороха в решете (рисунок 2.12), радиусом R = 0,5 м, будет порядка h , = 14 см, а для решета радиусом R = 0,65 м, высота слоя будет равна h = 12 см.
По выражению (2.47) можно построить график изменения слоя обрабатываемого материала по длине решета (рисунок 2.13), а, следовательно, при усло Зависимость изменения высоты слоя вороха от его перемещения вдоль оси решета
где hB; -текущее значение высоты рыхлителей, м. можно найти и высоту рыхлителей. Так в начале решета, высота рыхлителей должна составлять порядка 14 см, а в конце решета порядка 6 см. Но, исходя из принципа взаимозаменяемости рыхлителей, целесообразна постановка рыхлителей одинаковой высоты, равной высоте рыхлителей, устанавливаемых на входе в решето.
Решая дифференциальные уравнения (2.38) движения частицы в цилиндрическом решете, при установке на внутренней поверхности решета ворошителей в виде рыхлителей-сепараторов, были получены данные о влиянии частоты вращения решета и угла постановки ворошителей на осевое перемещение частицы в решете. При этом были выбраны следующие значения варьирования факторов: угол постановки ворошителей от 40 до 65 градусов, частота вращения решета от 20 до 40 мин " , угол наклона оси вращения решета 5 градусов, при радиусе решета 0,5 м и коэффициентах трения вороха о поверхность решета f=0,8 и ворошителя f2 = 0,6.
Дальнейший анализ полученных данных выполнялся с помощью построения двумерных сечений (рисунок 2.14).
При этом решалась задача, в которой требовалось найти значения факторов, при которых осевое перемещение частицы является максимальным, так как при этом будет достигаться наибольшая пропускная способность.
Двумерное сечение, характеризующее осевое перемещение частицы вороха в зависимости от угла постановки ворошителей и от частоты вращения решета, решали с помощью универсальной системы компьютерной математики
"Mathcad". В результате получили контурные кривые в виде эллипсов. Графически результаты представлены на рисунок 2.14.
Представленная зависимость позволяет определить рациональные значения изучаемых факторов: угол постановки рыхлителей должен составляет порядка 52 градуса, частота вращения решета лежит в пределах 31 - 32 мин" .
Для обоснования длины и схемы расстановки рыхлителей была построена зависимость перемещения частицы вдоль рыхлителя от ее угла подъема 72 рисунок 2.15. Зависимость построена на основании решения уравнений (2.38), при угле постановки ворошителей 52 градуса и частоте вращения решета 32 мин" , угол наклона оси вращения решета 5 градусов и коэффициентах трения вороха о поверхность решета f= 0,8 и ворошителя f2=0,6.
Из представленной зависимости можно сделать вывод о том, что рациональная длина ворошителей, при выбранных конструктивных и режимным параметрах, а так же, при условии неподнятия частицы выше горизонтального диаметра решета, должна составлять 0,25 - 0,27 м.
Шаг расстановки рыхлителей по длине решета (в) для выбранных конструктивных и режимных параметров решета можно найти из выражения (2.40). При угле установки рыхлителей, относительно оси вращения решета, /3 = 52 градуса и длине рыхлителей 1в = 0,25 м, шаг расстановки по длине решета (в) будет равен 0,2 м. Следовательно, количество рыхлителей (2.41) необходимое для установки на внутренней поверхности решета, при его длине 2,4 м, будет равно 12.
Методика исследования влияния угла наклона внутреннего решета, без рыхлителей, на его пропускную способность и процесс разделения вороха люцерны
Исследования проводили на ворохе, фракционный состав которого приведен в таблице 3.1. При этом исследовали влияние угла наклона оси вращения решета и величины подачи материала на качество разделения вороха.
Угол наклона оси решета составлял 0; 3; 5; 7 и град. Частота вращения решета составляла мин "\ С помощью транспортера подавали на внутреннюю поверхность решета ворох, постепенно увеличивая подачу материала, при этом определяли максимальную пропускную способность решета (по накапливанию материала в решете), после чего определяли потери семян и бобов.
Длительность опыта составляла с. Влажность вороха составляла %. Образцы взвешивали на весах ВЛКТ- -М. Опыты проводили в 3-х кратной повторности.
Исследования по влиянию частоты вращения решета, а также подачи материала, проводили, используя ворох семенников люцерны, состав которого представлен в таблице 3.1. При этом частоту вращения решета устанавливали равной мин , мин " , мин , мин _1, мин " . Подача вороха составляла 1 кг/с, 2 кг/с. После каждого опыта определяли потери семян, потери бобов, а также фракционный состав схода и прохода.
Время опыта замеряли секундомером С-1-2А. Образцы взвешивали на весах ВЛКТ- -М. Опыты проводили в 3-х кратной повторности. Частоту вращения решета замеряли с помощью тахометра типа ТЧ-Р.
Исследования проводили на ворохе, фракционный состав которого приведен в таблице 3.1. При этом исследовали влияние частоты вращения решета и величины подачи материала на процесс сепарации обрабатываемого вороха по длине решета. Частота вращения решета составляла мин"1, мин"1, мин"1, мин" , мин А. Подача вороха составляла 1 кг/с, 2 кг/с.
Материал, проходящий за время опыта сквозь решето, по всей его длине, собирали в специальные сборники. Ширина каждого сборника составляла 0, м. После каждого опыта определяли фракционный состав материала идущего сходом, а так же материала попавшего в сборники. Время опыта замеряли секундомером С-1-2А. Образцы взвешивали на весах ВЛКТ- -М. Опыты про водили в 3-х кратной повторносте. Частоту вращения решета замеряли с помощью тахометра типа ТЧ-Р.
Угол постановки рыхлителей устанавливали равным ; , градусов. Частота вращения решета составляла мин .
С помощью подающего транспортера вводили в решето ворох, постепенно увеличивая подачу материала, при этом определяли максимальную пропускную способность решета (по накапливанию материала в решете), после чего определяли потери семян.
Время опыта замеряли секундомером С-1-2А. Длительность опыта составляла с. Влажность вороха составляла %. Образцы взвешивали на весах ВЛКТ- -М.
Угол постановки ворошителей устанавливали с помощью угломера (ГОСТ - ). Частоту вращения решета замеряли с помощью тахометра типа ТЧ-Р. Опыты проводили в 3-х кратной повторности.
Исследовали влияние частоты вращения решета и величины подачи материала на процесс сепарации обрабатываемого вороха. Частота вращения решета составляла мин " , мин \ мин " , мин " , мин "\ Подача вороха составляла 1 кг/с, 2 кг/с и 3 кг/с, угол постановки ворошителей градусов, угол наклона решета 5 градусов.
Материал, проходящий за время опыта сквозь решето, по всей его длине, собирали в специальные сборники. После каждого опыта определяли потери семян, фракционный состав материала идущего сходом, а так же материала попавшего в сборники. Время опыта замеряли секундомером С-1-2А. Образцы взвешивали на весах ВЛКТ- -М. Опыты проводили в 3-х кратной повторности. Частоту вращения решета замеряли с помощью тахометра типа ТЧ-Р. 3.3.7 Методика определения времени нахождения соломистых компонен тов вороха в цилиндрическом решете Экспериментальные исследования проводили на внутреннем решете без ворошителей, а также при постановке на внутреннюю поверхность решета ворошителей, общий вид которых представлен на рисунке 3.3 На подающий транспортер загружали исходный ворох, при этом, контрольные соломистые компоненты вороха полностью окрашивали. В ходе опытов определяли время нахождения окрашенных компонентов вороха в решете. Частоту вращения решета устанавливали равной мин 1, мин " , мин " , мин"1, мин"1. Подача материала составляла 2 кг/с - при проведении экспериментальных исследований на внутреннем решете без ворошителей, а при установки ворошителей подача материала составляла 3 кг/с, угол наклона ворошителей градусов. Время нахождения соломистых компонентов вороха в решете замеряли секундомером С-1-2А. Опыты проводили в 4-х кратной повторности. 3.3.8 Методика исследования влияния частоты вращения внешнего реше та с рыхлителями на процесс сепарации невеяного вороха люцерны по длине блока решет Исследовали влияние частоты вращения внешнего решета на процесс сепарации обрабатываемого вороха по длине блока решет. Частота вращения внутреннего решета составляла, мин . Направление вращения внешнего решета было противоположно направлению вращения внутреннего решета. Частоту вращения внешнего решета устанавливали равной мин " , мин , мин "\ мин" , мин . Подача вороха составляла Зкг/с. В процессе проведения экспериментальных исследований определяли потери семян, потери бобов, а так же содержание соломы и половы в сходовои и проходовой фракциях. Опыты проводили в 3-х кратной повторности. 3.4 Методика определения затрат мощности на процесс разделения воро ха люцерны блоком цилиндрических решет Мощность, затрачиваемую на привод блока цилиндрических решет, определяли с помощью комплекта измерительной аппаратуры К- и ваттметра ДЗ .1, подключенного в электрическую схему привода. Частоту вращения устанавливали равной: мин " и мин для внутреннего и для внешнего решет, соответственно. Подача материала при этом составляла 1 кг/с; 2 кг/с и 3 кг/с. Показания приборов снимали на установившемся режиме работы устройства. Опыты проводили в 3-х повторностях.
7
Влияние частоты вращения внутреннего решета и подачи материала, на технологические показатели его работы
Исследования проводили с целью определения рациональной частоты вращения решета, при которой обеспечиваются показатели качества работы решета, отвечающие агротехническим требованиям.
Просеявшиеся компоненты вороха собирали в сборники (зоны сепарации). Ширина каждого сборника составляла 0,48 м.
Зависимости сепарации семян и бобов по длине решета, при различных его частотах вращения и подаче невеяного вороха семенников люцерны q = 2 кг/с представлены на рисунках 4.2 — 4.3.
Анализ полученных зависимостей показывает, что в первой зоне сепарации, практически во всех случаях, выделяется меньшее количество компонентов обрабатываемого вороха, чем во второй зоне. Это объясняется тем, что при разделении высокозасоренного вороха, частицам необходимо некоторое время для прохождения сквозь пространственную решетку, образованную соломистыми включениями, т.е. наблюдается так называемый процесс самосортирования. С увеличением частоты вращения решета с 15 мин " до 30 мин ", наблюдается увеличение количества просеваемых семян и бобов в первых зонах сепарации. Это объясняется тем, что с повышением частоты вращения решета увеличивается угол, на котором происходит сепарация, т.е. увеличивается длина сепарации частиц в решете. При дальнейшем увеличении частоты вращения до 35 мин " наблюдается снижение количества просеваемых компонентов. Это происходит потому, что при частоте вращения решета 35 мин "! угол подъема вороха превышает 90, т.е. частицы вороха захватываются решетом и поднимаются выше горизонтального диаметра. В этом случае происходит отрыв материала от поверхности решета, теряется эффект самосортирования подсева, тем самым уменьшается вероятность просеивания компонентов сквозь решето.
Начиная с третьей зоны сепарации для семян, и с четвертой зоны для бобов наблюдается перераспределение количества просеявшихся компонентов обрабатываемого вороха, при различных частотах вращения решета. Это происходит из-за уменьшения содержания семян и бобов, находящихся в цилиндрическом решете, по мере продвижения обрабатываемого материала к выходу.
Зависимость содержания половы в сходе с решета, от его частоты вращения представлена на рисунке 4.4.
Анализ представленной зависимости показывает, что при частоте вращения решета n = 30 мин " , рациональной с точки зрения потерь семян, процент схода половы с решета составляет 2,5 %.
Сепарация соломистых компонентов вороха (длиной до 5 см), по длине решета, при различных частотах его вращения и подаче обрабатываемого вороха q = 2 кг/с представлена рисунке 4.5.
Анализ полученных зависимостей показывает, что до третьей зоны сепарации, во всем диапазоне рассматриваемых частот вращения наблюдается незначительный рост содержания мелкой соломы в проходе. С точки зрения отделения соломистых компонентов вороха, рациональная частота вращения ци линдрического решета находится в пределах 15 мин " . При этом 61,4 % соломистых включений идет сходом с решета.
Ранее было отмечено, что при содержании в исходном ворохе крупной соломы более 15 %, целесообразно проводить ее отделение первоначально.
Анализ приведенных результатов экспериментальных исследований содержания соломистых компонентов невеяного вороха в сходовой фракции (рисунок 4.6) показывает, что на сепарацию крупной соломы частота вращения решета существенного влияния не оказывает. При подаче вороха 2 кг/с в сход с решета идет среднем 85,8 % крупной соломы.
Частота вращения решета, в большей степени, влияет на отделение из вороха мелкой соломы (рисунок 4.6). При частоте вращения решета 30 мин " в сход с решета попадает порядка 40 % мелкой соломы. При увеличении подачи обрабатываемого материала с 1 кг/с до 2 кг/с наблюдается увеличение процентного содержания как крупной, так и мелкой соломы в сходе. Для крупной со Зависимость содержания соломы в сходе с решета от частоты его вращения
Солома длиной: 1 — до 5 см; 2 — более 5 см
Рисунок 4.6 ломы увеличение происходит в среднем на 12 % а для мелкой соломы в среднем на 7,2 % (рисунок 4.6, Приложение 2). Это объясняется увеличением слоя материала на решете и, как следствие, ухудшение процесса самосортирования и просеваемости.
Зависимости потерь бобов и семян, при подаче массы в решето q = 1 кг/с и q = 2 кг/с, представлены на рисунках 4.7 - 4.8.
Анализ полученных зависимостей показывает, что при увеличении частоты вращения решета, как потери семян, так и потери бобов, сначала уменьшаются, а затем наблюдается их рост.
С точки зрения потерь семян и бобов (рисунок 4.7-4.8), рациональная частота вращения решета лежит в пределах n = 25-30 мин , при этом потери семян (при q = 2 кг/с) составляют 0,51 %, а потери бобов 1,1%, суммарные потери семян при этом (с учетом содержания семян в бобах) составляют не более 0,59 %, что допустимо по агротребованиям.
