автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.14, диссертация на тему:Двухленточный виброфрикционный привод роторов сепарирующих машин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РСФСР ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

МОСКОВСКИ! ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ 1ЩЕВОЙ ПРОШШШНОСТИ

На правах рукописи

ДНУРАЕВ Татар Двдмолхояович

УДК 834.726.2:621.-928-838 ( 043.3)

ДВУЖНТОЧНЫЙ ВИЕР04РШЦИОНН1Й ПРИВОД РОТОРОВ СЕПАРИРУЮЩИХ МАШЩ

Специальность: 05.02.14 - 1,'ашиы и агрегаты пищевой

промышленности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Косяо а - 19'ЗХ

, У

I / ^ / ' ' I' ; <

Работа выполнена на кафедре Теория механизмов, машин и а

роботов Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности

Научные руководители: заслуженный деятель негуки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор

|в.в.гортшошП

кандидат технических Наук, доцйнт А.М.ВАСЖЬЕВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Е .В .СЕМЕНОВ

кандидат технических'наук • в .г .дунаев .

Ведущая организация - Институт повышения квалификации Министерства хлебопродуктов РСФСР

Защита диссертации состоится '" О 1991 года

часов на заседания специализированного Совета К 063.51.07 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Адрес института: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе, II

Автореферат разослан " у

1991 года

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук,

доцент И.М.САВИНА

- г -

0Н11АЯ 1АРАКТЕРИСША РАБОТЫ

Актуальность. Повышение выхода и качества муки во многом зависит от эффективности очистки зерновой смеси, в частности, от извлечения примесей, отличающихся от зерен основной культуры длиной. Очистка зерна от примесей, отличающихся длиной является важным этапом технологического процесса на зерноперервбатывающих предприятиях, а также при подготовке семенного фонда в сельском хозяйстве.

Традиционно ддя разделения зерносмеси.по длине компонентов применяют сепарирующие машины о ячеистыми поверхностями - так называемые "триеры". Современные триеры по своим технологическим возможностям и техническому уровню - наде;шости, металлоемкости и т.п. не удсвлетворяют требованиям отрасли.

Поэтому вопрос создания новых конструкций триеров с повышенными эксплуатационными и технологическими показателями, которые наиболее полно удовлетворяли бы современным требованиям производства, является актуальным.■

Цель настоящей работы - повышение эффективности счистки зерна от примесей, отличающихся длиной, путем создания приводного механизма с вибрационным перемещением ячеистого ротора триера.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

- предложен ч обоснован двухяенточный виброфрикционнкй приводной механизм с вибрационным вращательным перемещением выходного звена для роторов сепарирующих машин;

- разработана динамическая модель вибрационного перемещения выходного звена и механизме с колебаниями двух одинаковых лент п противогазе;

- теоретически обпснопгн наиболее целесообразный установив-

шлйся режим движения с односторонним скольжением выходного звена в приводе роторов сепарирующих машин;

- для обоснованного режима дано полное решение задачи вибрационного перемещения, подтвержденное результатами эксперимен-. тов;

- экспериментально подтверждена интенсификация процесса очистки зерне пшеницы от длинных примесей (овсюга) за счет сообщения врашательных колебаний ротору триера.

Реализация результатов работы и их практическая ценность

Работа выполнена в соответствии о координационным планом научно-лссяедоЕвтельских и опыт н о-к он с тру к г орск их работ по Министерству хлебопродуктов СССР па 1933-1990 гг. 'по элеваторной, мукомольной и крупяной промышленности и координационным планом Минвуза РС1СР по проблеме "Волновые процессы и технология" по заказ-наряду 7-1 "Разработка новых способов вибрационного сепарирования зерновых смесей в роторных машинах".

Разработана методика инженерного расчета двухленгочного виОрофрикционаого привода роторов сепарирующих: машин, позволяющая применить вибропривод подобного типа для роторных сепараторов другого технологического назначения.

Составлены исходные требования на зкоперименталькнй рбра-зец "Вибрационный триер - овсюгоотборнкк производительностью 5 т/ч" и переданы в ЩВ "Лазурит" для разработки конструкторской документации.

Конструкция триера с ленточным впбропризоцом защищена по-лояктелг-ннм решением о выдаче авторского свидетельства • -> изобретение по заявке£4786454/03 от 25.01.ЭОг.

'-Теоретические и экспериментальные исследования выполнены не кг-'ецре "Теория мехенЕ'.моз, .'«'ажш а роботси" КГШП.

Адресация работы. По материалам диссертации опубликовано гри работы, сделан I доклад на У1 Всесоюзной научно-технической конференции "Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья" (Москва,1Э39). Диссертация обсуадена на расширенном заседания кафедрн "Тесрия механизмов, машин и роботов".

Структура и оДьеы диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав,- общих выводов, рписка использованной литературы и приложений; изложена на 38 страницах машинописного 'текста, иллюстрированного 56 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОЙ

Во введения обоснована актуальность темы, сформулированы цель диссертационной работы и новые научные положения, приведен обзор современного состояния вопроса в области исследования и создания роторных сепарирующих машин.

В первой главе дан обзор конструкций машин, используемых для очистки зерна от примесей, отличающихся длине! на зернопере-рабатываших предприятиях и в сельском хозяйстве. Рассмотрены пути интенсификации процесса очистки зерна от примесей, отличпи-щихся длиной, а также приводные механизм: для сообщения роторам неравномерного вращения. Выбрано направление усовершенствования приводных механизмов роторных сепараторов на безе теории вибрационного перемещения.

Разделение зерносмеси по длине компонентов, производят до нпмола (до 1-0;'! драной системы) обычно на сепарирующих машинах с ячеистнма поверхностям!. 3 некоторых случаях, с г^тью пог:ше-вия эЭДлктша г с га еэпррпрогбндя, перед рез leccmiev азркоо.еся на ячеистых пезерхчоотлх, осуиествляют гго 'зрегдпечаое гааз кс сито-

- 4 -

воздушных, сиговых или-воздушных сепараторах.

Осясшнымл недостатками триеров, используемых для окончательной очистки, являются невысокая технологическая эффективность сепарирования, а также нестабильность процесса, из-за большой забиваемости ячеек и сложности их очистки. Им свойстве-ны также большие габариты и металлоемкость конструкции.

Модернизация триеров ранее велась, _в основном, в направлениях совершенствования схемы питания машины, совершенствования формы ячеек, форсирования кинематического режима, создания эластичных поверхностей, использования сегментных цилиндров, применения контрольных рабочих органов и сообщения цилиндрам вибраций.

Большой интерес представляют конструкции триеров, разработанные А.Г.Шуляковым (А.с.Jf 282 794), И.В.Кузьминым, М.В.Гуаевым и О.А.КоБЕленко (А.о.Я 298384), триер И.А.Сидорова (A.c. JS 1340824). Следует отметить оригинальность конструкции приводных механизмов, предложенные Б.Д.Зоновым (А.с.Н.Ч 511980,865434).

Однако большинство предложений не нашли практйческого применения, вследствие сложности конструкций или трудности их технического осуществления.

Наиболее реальной представляется интенсификация процесса триерования с помощью вибраций. Имеется зарубетаый опыт создания триеров с прямолинейными колебаниями цилиндра в продольном или поперечном направлениях. Однако, триеры данного типа имеют сложную конструкцию приводных механизмов и требулт уравновешивания сил инерции колеблющихся масс.

Более выгодным является сообщение ротору вращательных колебании относительно оси вращения. В случае непокения вращательных колебание вокруг геометрической оси центры касо вратдаияхся детяле": острятся неподвижными и легко обеспечивается урэтнорегси-

- 5 -

вание сил инерции деталей привода.

Перспективным в данном направлении является виброленгочпый привод В.В.Горгянского л А.Ф.Лондарсного. Однако, вследствие ограниченной средней угловой скорости выходного звена, указанный привод нашел узкое применение, а для триеров требуется его усовершенствование, с целью расширения диапазоне кинематических параметров. .

На основании обзора литературы, и в соответствии с целью работы сформулированы следующие основные задачи:

- разработать теоретические предпосылки длл создания нового приводного механизма с гибкими лентами о вибрационным вращательным перемещением выходного звена для ротора триера и обосновать целесообразные ре.тиш движения;

- создать экспериментальную установку с двухлекточным виброфрикционным механизмом, позволяющую воспроизводить движение ротора триера в достаточно широком диапазоне изменения основных кинематических параметров - средней угловой скорости Й и углового ускорения ;

- экспериментально- проверить применимость теоретических предпосылок к расчету реальных конструкций вибрационных привод-кнх механизмов;

- экспериментально проверить полезность сообщения ротору триера враг.егельних колебаний д.тя интенсификации процесса очистки зерна пшеницы от длинных примасей - овсюга;

- раэреЗигеть методику шяенеряого реочета двухленточного вгбропричодв;,

- разработать исходные требовсния на эксгичк.-елтатшш!* образец вибрационного триера - овсагоотборяике производительность» э т/ч.

Вторая глава посвящена разработке теоретических предпосылок вибрационного перемещения выходного звена в приводе роторов оепарируопщх машин при двух, колеблющихся в противофазе, гибких лентах.

Задача сводится к случая движения материальной частицы относительно двух, колеблющихся со сдвигом фазы паЖ, опорных поверхностей при наличии сил сопротивления, зависящих от направле-

ния ее скорости относительно каждой из двух поверхностей.

Схема Бибрадконного приводного механизма приедена на рис Д. Выходным звекоы механизма является цилиндр I, радиусом с приведенным моментом инерции 3 , свободно вращающгйся вокруг неподвижной оси. Цилиндр обхвачен одгаакогьши гибкими нервстяжи-мш.:и лентами 2 и 3 с одинаковыми углами обхвата сС^ — ^ ^ cL .

В паре лента-цилиндр действует сухое трение, причем обе иенть' ш,:еат одинаковые коэффициенты трения по цалпкдг ' Ленты концами присоединены к траверсам 4 л 5 следующим образом: прегш.'Л концами иско, левыми через одингаоше пружины 6 и 7 с те с ж о с ты. Q-CpfC . Траверсам сообщатся врашахельные гармони-

ческне колебания в противофааэ с одинаковыми угловыми амплитудами щ и угловой частотой а) . Пружины S и 7 икем равные предварительные натяжения Soi " "

Таким образом, первая и вторая ленты оказывают па цилиндр одинаковые фрикционное воздействие, ко смещенное по фазе наfjf .

При колебаниях траверс жесткие и подпружиненные ветви лент поочередно является ведущими по огношеяет к цатиндру. При этом в одном полупериодз колебаний яент ведущей по отношении к цвдин^ дру является жесткая ветвь одной ленты и подпружиненная другой, а во втором полупериоде - наоборот. В работах В.В.Гортинского и А.З.Лондарского пока сан о, '«о момент см тренся, прилогэшшЗ к цилиндру со стороны ленты при их относительном сколыганпк может1 быть определен следующим образом:

- ведущей является жесткая ветвь лента

M^PAie^i) ci)

- ведущей является подпружиненная ветвь ленты

AÎ^RSM-B^) с 2 )

Таким образом, имеет место асимметрия возбуждения, достаточная для преобразования гармонических колебаний лент в аоиммег-ричгые колебания цилиндра то есть сообщения ему вибрационного перемещения - направленного в среднем вращения со средней угловой скоростьв Q и знакопеременных« ускорением- £ц .

За положительное принято направление кинематических (факторов вдоль лент от подпружиненные вегачй к жестким.

Анализ предполагаемых сочетрний абсолотных скоростей цилиндра г. лент, а таите действующих при етом нп цилуяцр моментоз сил трения выявил г.- ед."юпую особенность данного механизма - каковы бы ни были произвольные условия начала движения, уст'логпвпееся вибрационное лор^малгнпе ЦЕЯпгдра будет происходить с сслогглггль-

ной абсолютной скоростью.

Поэтому дальнейшее решение задачи вибрационного перемещения цилиндра будем проводить только для случаев его движения в поло.тате льном направлении, го есть при >О.

Для определенности будем называть первой ту ленту, которая при рассмотрения от момента времени I = 0 имеет положительную абсолютную скорость ( )• Вторая лента при

этом имеет отрицательную абсолютную скорость ( У^О )♦

• При <¡£>0 возмолны следующие сочетания абсолютных скоростей цилиндра и лент Срис.2а,б,в). Суммарные моменты сил трения, действующие на цилиндр со стороны леят для этих случаев определяются следующим образом:

нение цилиндра относительно обеих лент в положительном направлении ( фа и <%>о )

М-М} <7- ( 3 )

- двы-

кенке пилдядре относительно цервой

сптельно второй в пологшгельяом направлении ( -у2<о и ЩУО )

гч -он

Рис .2

;енты з отрицательно.«,

отно-

/J-Mt-tít+t.1t.-RSa (elZ-/)S- ( 4")

. . с

. з) <D"iO ; ■(£>><? - движение цилиндра вместе с первой

*ц '.а ' "л?

лентол, без активного скольжения, но с активным скольяениен в по-

• *

лоеттетьном направлении относительно второй лента я )•

Сила трети на несиольз'ясей ленте является непредельной, то есть подчиняется зекоау Э2яерз яизь на дуге упругого скольжения

Sí atrJT<í ■

( 5 )

гдз сссг <с1

об - полный угол обхвата, который яри непредельном трении бояыз угла относительного по:юя сСд из угол упругого Н2л сС~- , то есть <£. ■*

При отел :,о\'.тт сил греягя, хейсгоучяпй па пнягллр со сторона счольрглюй зэяза г-оед? бюь с пределен счедупгшм сбросом

М^М—ЖпО-Р"1'5 (6)

Яегзуяу, что при это}.., «смея! греиая деЯсгвукъий на дклкщр со ссорсяи скольеяизй леити, урзвясвеагравтся непредельшо.! лэкеи-юм "релгл со сторгяы иесколаэяазй деити.

При «еследорпгш;; дяаомяса система примем за начало отсчета зрекввп 6 - 0 (), 3 поиска;: зетааовгтанхея периодические пе?ш:юз двглекЕя сасге:.« рассмотрим первоначально интервал

ст

О^дб-т?- • 3 котором, вследствие колебаний лент в противофаве, скорости обеих л?:-п сохраняет постоянные направления: >О и <Р<а.

Если полезть, что при & ~ О цилиндр двигался вместе о первой ленто» в положительном направления '), то б рас-

сштрквязкон ягеедоде суммарные силы трения о первую ленту могут бить лреде'ыпд'л ггепределы!имя.

- 10 - ;

С увеличением угла & скорость ^ уменьшается от )/авг'* Щи) ПР2 6=0 я° ^ = 0 аРи ^"^Г и пря отсутствии СЕОльгения цилиндра относительно ленты формула Эйлера справедлива лишь на дуге упругого скольжения. Б начале полного скольжения относительно первой ленты в положительном направлении С

момент трения на цилиндре принимает вид

.М^—Л&и-е*г) < ? )_

В интервале абсолягнеч скорость второй лентн

« »

следовательно <р£УО , то есть имеет место непреркв-пое скольжение и предельное значение момента трения

Уравнение двияекия цилиндра относительно первой ленты в

- 5Г

интервала Ошзет вгд

где • <ф - угловое ускорение первой яенгп в ебсолятном движении -д>^--цг1.д%1пи)1 ( ю )

М- - моыеят сояротшзяенгя абсолютного движению цилиндра вследствие сел. гренкя в псдашшЕхаг, реакций обрабапгвавмого сыпучего материала, трения о воздух ь т.п.

Уравнение {9) с учетом (7), (8) и (Ю) принимает вцд

Уу ау^ихм(/- ё**)-ма ( п )

глл л безразмерной форма

--—-¿спО-е* ( 12 "

„-«л

ч

¿}--------^13,

¿> - безразмерный параметр, характеризующий сопротивление двдязнев иклшдрз сшосететыго обета лент в положительном нап~

равленлл.

В соответствий о рассмотренным выше возможней вариантами движения цилиндра относительно лент запишем выражения безразмерных параметров сопротивления его движению

. _ е* им, ' 14 '

ащШ*-— (15)

Отличием рассматриваемой задача от задач вибрационного пе-• решцения плоской материальной чесшщ по шероховатой плоскости, совершающей прямолинеШив гармонические колебания, с достаточной полнотой изученных П.И.Бдехманом, является зависимость безразмерного параметра сопротивления 2 от направления скорости цилиндра относительно яаудой лэ двух колеблющихся в противофазе лент. 5то обстоятельство оущеогвенно наменяет условия возникновения установившихся периодических режимов движения л границы областей их существования. Кроме того, особенность» вибропере-мецёная цилиндра является его обязательное непрерывное проокаяь-эывание в полояительном направление относительно ле чтн, 'тлеющей абсояытнуп скорость отрицательного напретенкя.

Характер установившегося периодического движения цилиндра относительно лент определяется значениями безразмерных параметров , , е ганке параметра , который может иметь значение меньше единицы при и ¡¿±¡>1 . Последнее обстоятельство означает возможность осуществления режима вибрационного движения характеризующегося тем, что с лентой, имеющей абсолютную скорость положительного направления, цилиндр дзггеетоя совместно на всем периоде Т ,

Это является га*мнм отличием рассматриваемой задачи л мо-

нет быть объяснено существ овен иен двух колеблющихся- поверхностей с периодическим воздействием на движимую массу (цилиндр).

В работе дано полное решение всех возможных реетков безотрывного установившегося периодического вибрационного перемещения цилиндра относительно лент, определена границы и построена карта областей существования этих реяимов в пространстве параметров В* , Z+ и .

+ О

Однако с практической точки зрения наиболее целесообразными являются режимы вибрационного движения цилиндра с его проскальзыванием по лентам только в пояозшгелыгсм направлении. В этом случае моменты трения, приложенные к цилиндру определяются по формуле (2), То есть скольжение "цилиндра происходит при минимальном трении его по лентам, что выгодно с точки зрения износа лент и расхода энергия на трение. Следует также отметить, что скольжение цилиндра по лентам в отрицательном направлении уменьшает его средни» угловую скорость О * а aro противоречит поставленной нами целп.

Рассмотрим режим движения цилиндра, содержащий подынтервалы его движения относительно обеих лент в пояснительном неправлении и совместного движения с одной из лент со скольжением относительно другой в положительном направлении.

Из (12) очевидно, что скольжение цилиндра относительно первой ленты начнется при следующем значение фазового угла.

Закон изменения скорости цЬяандра относительно первой лен-

4= ancsin г* * +

( 1б )

ДЕфферепцаальноз уравнение двияенля цилиндра относительно второй ленты имеет вцд

-J^—Sinô-B; ( 18 )

Интегрируя (18) в пределах от до 5 и от ^ ( ¿5?) до (S) о учетом, что ^¿у п°лучаем

.. - -Ф1' casff-çaso^^i 19 )

Таз; гак и при âскорость цилиндра равнЕ

скорости первой лентн, то есть ^"riZ/*VÇlùcosôi , а --lirzdcosô, имеем

^ « ecasÇ ( 20 )

Подставляя (20) в (19) имеем.'

cos6^ztd^ca^5~zt5 ç 21 )

При прекращении движения цилиндра относигельяо второй лентн {Ô) =0. Подставляя в (21) значение-фазового угла 6г соответствующее прекращении движения цилиндра относительной зто-рой лентн получаем трансцендентное уравнение

BfSj-cosâg^cosôj+Zçâi ( гг )

реиая которое находим ,

На рис.3 представлена графическая интерпретация урнвяепнй движения цилиндра. Очезвдно, что . ДельнсПшее дви-

жение цалгадра от бг до Oi+Sj происходит зге сто со второй лвитоЗ

des скольжения. Из рисунка в целом мояяо сделать заключение, что

4"

двиаение цилиндра при ведущей второй яенте повторяет его- движение при ведуцел первой лента, но со сдвигом базового угла на Ж .'Поэтому для определения полного угла поворота цилшдра достаточно рассмотреть интервал +5F . При этом, очевидно, что час-

тота колебательного ксмзояента угловой скорости вдеоз больше чсо-тотн возбуждения.-

Ри 0.3

Полное перемещение цилиндра в его абсолютном движении получим как сумму перемещений на подынтервалах от до и от до 3} .

Уравнение движения цилиндра относительно первой ленты ьа первом подынтервале имеет-вед

у^сдсоб^-ц^соз^-угазг* (23)

Так как и > 10 из получаем

уравнение абсолютного движения цилиндра на первом подынтервале уга) (созб^г^-г+б) ( 24 )

Интегрируя урйЕйениа (24) в пределах от до бе и от = 0 к УЧЕШБая подстановке получим абсолютное

перег.епеыие цилиндра ка аерЕом подынтервале

(4-4)-^ ( 2Э } На втором подынтервале абсолютная скорость цилиндра рагна гбсолятной скорости второй ленты, то есть

% "-ЦГ(л)са$5 ( 23 )

Абсолютное перемещение цилиндра на этом подынтервале полу-чнм лнтегрпруя ургзненле ('¿3) в пределах от 4? -5° и'от

<Р = 0 до <Р_ .

% 7 = <5 * 4) ( 27 )

Пол.чое гбсолгогное перемещение цилиндра за период ЦТ получим как сушу перемещений но псдкнтервгяэх

<9я *!> +Р ( 28 )

•>Ч -Ч/ Щя

пли с учетом (¿5) л (¿0

<1= ) С^-^УзЩ^т^-^- ($,-$*)] ( ¿9 )

иосгсл1шц" ког/лояенг уг.юво.1 скорости цялздр j

7

.О'-* ( 30 )

где Т - период колебаний

Нг (31>

Тогда п <?«>

О ( £2 )

VI

Г.ак видим и рас.З, «сксиыапьное угловое ускорение цалта-дра имеет место при б2 .

' ( )

Рассмотри-.; регпм двпнения цилиндра содержаний одел подынтервал - совместное движение о одаей аз лент я непрерывное прос-к&тьзивагае относительно другой в полонигельном паяравтеяли. .

Полное абсолютное перемещение цдляндра за период 31

( 34 )

Постоянны" компонент углсво-л. скорости цитждра 5Г

Максимальное угловое ускорение цллиндра

Ж и?

рлс.4

Рис. 5

В ого?.: рггше движения ашег место кяггл". т.цгр, сопророгда-••зик2оа мгновенном азменешгш ускорения с {¡гд^яа-^гаИ

Не рис. 4 л 5 предетгшяени згв^сктсти соответственно ¿ез-рогжриого упезего пстзвкехгекля и безразмерного максимального угесзого ускорения "рт^г иялздра.

Кршиз I е обоих случаях получены табулированием не ЭЗСД

J

ДК1-5К .состпетстгуоцих завво1а»с?в5 зля рассмотренных вкае рзяи-кев дваженвя юглщрв. Хрише 2 - получены 'табулированием на 83Й зс2;::е.;остел, взятье; :;з ргбот В .В.Городского и А.5.Г!о.ч— д£-рс;;огс,. ^ля о^но,ленточного пригодного механизма, подробно чеядого в атик работах.

Из анализа полученных зависимостей сделан следуящи."; вывод: двухленточни!' механизм позволяет существенно увеличить средня» угловув скорость О щшиндра, по сравнению с одноленточным, а мекспг.'.альное угловое ускорение € снижается не значительно.

тх.ч

Частота колебания цилиндра, существенно влиявшая на э^ектиэ-нойть технологического процессе, в двухленгочном механизме достигается при вдвое меньшей частоте возбуждения, чем в однояенточном, что выгодно с точки • Рис.5 зрения динамики механизма.

Третья глгза посвящена экспериментальному исследованию, задачи которого заключаются в следующем: '

- проверка применимости теоретических предпосклок к расчету реально"; конструкции ДЕухленточного приводного механизма с вибрационным движением выходного ззена для роторов. сепорирующх машин; . . .

- проверх!а полезности сообщения вращательных колебании

ротору триера для повышения технологической эффективности про*

цесса сепарирования.

Исследование движения выходного звена с .двухленточным виброс|ршщлонньш механизмом проводили на специально созданной установке (рис.з), представляющей собой макет цилиндрического триера со стандартным ячеистым цилиндром I диаметром 300 мм л длиной 750 ш. Гибкие ленты ' п 3, расположенные параллельно,

охватываат цилиндр I на равных углах с£-г= 3,8? рад и правыми концами жестко закреплены на шкивах 4 и 5. Шкивы связаны меад " собой посредством 'зубчатой пары (Ц= I) для обеспечения противофазного лх движения. Левые концы лент связаны с прушшами 6 и 7 через рычажный механизм. Чешрехзвешшй шарнирный механизм 8 сообщает колебания иккзу 4.

В качесеве гибких лент применены конвейерные ленты повышенной теплостойкости с шестью прокладками из ткани ШШ-65 (ГОСТ 20-76 > шириной 40 мм и толщиной 6 ш. Коэффициент сухого трения в парах ле^а-цшпядр'одинаковые ^ ~ 0,435. Фрикционное воздействие со стороны лент характеризуется показателем В /= В 3.87-0,4о5 _ д105# Вибрационный привод допускает варьирование всех параметров в широком диапазоне, включающем область параметров реального процесса триерованвд. ,

Измерение и рзгасгргщз) варьируемых кинематических и установочных паршлетров производили с помощью следующей измерительной аппаратуры и устройств: четырехканального самопишущего прибора Н338-4П, тензоаксеяерометров, гензоусилителеЗ, фильтра КР-102, геркона ДМС, П-21Э, дифрозого тахометра ТЦ-ЗМ, оптического квадранта КО-1 л штангенциркуля.

Необходимые значения угловых амплитуд лент варьировали изменяя длину кривошипе £ ; квтяжеше лент - с помогаю регулировочного болта пружинного механизма,

' Наибольший практический и теоретически?, интерес представляет собо,1 зависимости средней угловой скорости О цилиндра от параметров О , ^,й) и . На рис.? представлены экспериментальные зависимости ( при различных значениях момента . кнерции цилиндра 0 и постоянных параметрах 1}Г = 0,129 рад, и) £6,63 с-1.

Э<5 3,0 2/ 3,0

1,0

во so т ¡-о to Sj// . ю /5 го ¡5 со да гДсг Рео,? ■ ■ • . • Рио.8 У£ = 0,129 рад; я 33,53 о"1; «= 2,0931 кг.м2;5^ 150 Ы;

«б = 3,87 рад: / = 0,485;Д = 0.9//V. сб « В,87 рад;/= 0,435;

I -J= 2,0934 кг-м2; 2 -¿7 = Д= 0,9 Н-н .

= 2,7324 кг-ы2; 3 -J* 3,3712кг.1Г; Г = 0,08035 рад;

4 -j= 4,0104 5 -¿7= 2 = о,129 рад;

= 4,5494 3 -Щ - 0,1935 рад

Но ряс. 8 показаны эксперимента,шшв зависимости средней угловой скорости цилиндра от частоты зозбугденпя лез? сО при различных значениях"^" и постоянных параметрах 3 ~ 2,093-1 кг-м^ л

S0 = ISO н.

На указанных рис.7 и 8 raitQ приведены оплошна линиями 'зависимости, полученные расчетом при параметрах соойзетсгвушлх эксперименту. ^'■

Сопостевленяе результатов расчета п эксперимента показали их хорошую сходимость я подтвердило выводи из анализа теоретических предпосылок, в честности:

I. Двухленточннй виброфргационшй механизм достаточно устойчив к изменении 3 и <So. что имеет ва.тное практическое-значение.

2. Изменение частоты ьд и амплитуды колебаний существенно влияет на среднюю угловую скорость & цилиндра.

Регулирование средней угловой скорости щлтщра целесообразно проводить варьированием частогы и амплитуды колебаний лент.

Записи на диаграммой бумаге показывают, что во всех случаях эксперимента соблюдался гармонический закон колебаний лент со смещением по фазе на Ж . Экспериментальные значения углового ускорения £ц цилиндра имеют некоторое отклонение от расчетных, что является следстйлем исключения из теоретической модели рас-

тязшмосги лент и изменения длин упругих элементов.

_ >

В целом, результаты экспзрименюв подтверждают применимость теоретических предпосылок для инженерного расчета таких приводных механизмов.

На рис.9 представлена схемп экспериментальной установки дая проведения технологических экспериментов. Установка позволяет отключать механизм вибропривода а приводить цилиндр в равномерное вращение со скороотью , равной средней угловой скорости при вибрационное! движении.

Эксперименты проводили на зерносмеси, составленной из Еер-на пшеницы продовольственной ЕГ типа, сорта "Ростовская", с влажностью IV= 12,6^, натурой 778 г/л, прошедшей предварительную очистку на лабораторной пнезмосепаряторе и длинных прямесеЧ -овсюга, при концентрации овсюга К = 2%.

' Технологическую эф&чктивносгь определяли методом снятия ко-лачвоТЕеяно-ке^ественныт балансов, с последующей выборкой из полученных (фракций стандартных навесок, их ручной разборкой на компоненты а математической обработкой полученных при взвешивании резугл тптов.

Эксперименты проводили в пяти повторное тях, достаточность которых определена после серии предварительных экспериментов в 50

повторностях, проверки гипотезы о нормальном распределении иэге-

&

ряемых весичпн по критерия X Пирсона, при степени надеяности И = 0,9. ' "

Технолог.пескуя эффективность процесса триеров аякя оценивали коэффициентом £ (2) извлечения овсюга и переносом •& (Г!) годного зерна во франции примесей, £

Но рис.Ю представлены зависимости £ •(!«?) и для

вибрационного и равномерного вращенат цилиндра, а на рис.II — £ (£«) и &{€ч).

Значения получена при варьирования частоты «) колебании в пределах 50-91 с-1 и амплитуда уг в пределах 0,08^-0,19 рад.

- 22 -

Зависимости, представленные на рис.10, позволяет сделать вьшод о существенной интенсификации процесса т'-нероигиил за счет

г /

N \ /

в А

1« — •У \

№ as т i9S № <5,с*

Рис,II f т 23°30>; k= 10 ш;

« та dV ■ d = 8,5 с :

Ряс.Ю • С - 150 Н

f = 23°30';Л= £0 Ш; 0= 45 мм; # = 2 т/ч; 5,= 150 0,103 рад.

—•--- - вкбрацдояное движение,

_-о—о---равномерное ирадение

сообщения вибрации ячоистоли цилиндру." г/аксцчальное угловое ускорение ¿i^, как следует из рис.И долгие составлять 195с~?

Четвертая глава посвящена практическое применения результатов исследований. Резреботана методика мчхекерного р; счета двухлея точного ~,::брО'Трлкционного приводного мехгнизма, позволяющая по заданны!.: знеченкя.ч средней угловоЛ скорости Q , углового -ускорения Сч а коменте инерции выходного звена (ротора сег.сра-гэра) однозначно определить сочетание кинематически:: параметров 20з5у:'ДЕНПя - частоты и) а емллигудц колебаний гибки:: ленг, с г;к:;е подоСр.-ть размеры элементов фрикционного узла.

Составлены исходные требования на экспериментальный образец "Вибрационный триер - овсюгоогборнкк производительностью 6 т/ч" и переданы в ЩБ "Лазурит" для разработки конструкторской документации.

'Применение цилиндрического триера с даухленточным вибро-фрикционннм приводом на операции очистки зерна от длияйнх,примесей, взамен серийно выпускаемого триера'А9-УТО-6, позволит получить экономический эффект 10820 рублей в год на одну машину.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Г. Предложен и теоретически обоснован даухленточння виброфрикционный приводной механизм, в -основу работы которого полотен эффект вибрационного перемещения пыходного звена (ротора триера ).

2. Дано полное решение задачи вибрационного перемещения выходного звена в двухленточном виброфрикционном приводном механизме ротора триера, определены возможные регаш вибрационного перемещения и условия их существования.

3. Теоретически обоснованы внгодяне для реализации режима вибрационного перемещения, херахтернне проскальзыванием цилиндра относительно лент при малых значениях моментов трения.

4. Теоретически доказано, что двухлгяточтгаП вябросГрикцион-ннй механизм позволяет сообщить ротору неравномерное вращение со средней угловой скоростью значительно больяей, чедо это позволяет сделать одно.тенточныЛ механизм, при незначительном уменьшении максимального углового ускореи£я ротора.

5. Экспериментально подтверждена применимость разработанных теоретических предпосылок я расчету реальных конструкций ' друхленточного впброфрикционного приводного механизма. В обляс-та реальных кянематичесгсих'и устгясвочних параметров резу.тм\«ты

экспериментов хорояо согласуются с теорией.

■3. Зкспершгеягально подтверждена полезность сообщения вра-аагощеадуся ротору триера дополнительно вращательных колебаний дм интенсификации процесса тр^рованпя._При_очистке-1шея1щы-от-длш-ных примесей (овсюга) коэффициент извлечения овсэга составляет 92-94/S, при допустимом переносе осйовного зерна во фракцию отходов 5/з, что цри раЕнокерном вращении того г.е ячеистого цплхядра недосишшо.

7. Разработана методика инженерного расчета деухленточного вибрационного np^jj одного механизма роторов сепарирующих каолш.

3. По результатам теоретического и экспериментального исследований состг.рйенн походные требования на разработку экспериментального образца вибрационного триера - овсагоотборнша производительностью о т/ч и переданы в ЩБ "Лазурит",

Э. По заявке 4 78S434/03 '"цилиндрический триер вибрационный" получено пололштельное решение о ввдаче авторского свидетельства.

Ю, Годозой экономический" эф£ек? от внедрения вибрационного триера - os сюг о отборник а составит 10(320 рублей на одну машину.

Основное содержание Диссертации опубликовано в следующих работах:

1. ГоргшскиГ. З.В., .Товдарскпл A.v., Васильев A.M., Д::(ургев Т.Д. 'Интенсификация триерования // Сельское хозяйство Узбекистана,

Г, Э, 1939. - С.ЬЙ-£с.

2. Гортинсг.иГ: Е.В., Чоццгрскш А.Ф., Васильев A.M., Д:.<ураев Т.Д. Разделение зерносмеси по длине компонентов на вибрирующей, триерной поверхности // электрофизические метода обработка

пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья: Тез. докл. У1 Всесоюзной научно-практической конф. - М., 1989. - С.93. 3. Триер цилиндрический вибрационный / В.В.Гортппскп";, Л.^.-Тон-дерскиЯ, Т.Д.Дяуроев, А. И .В а сильев. - Решение о ввдаче авторского свидетельства от 23.11 .ЭО- по заявке 5 4786434/03.

& ни и ЭТО 7 ий №