автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Интенсификация рабочего процесса зерноочистительной машины предварительной очистки путем фракционирования зернового материала

На правах рукописи

КОРНЕЕВ СЕРГЕЙ ВАЛЕНТИНОГ ~ ° П 'Р-

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ПУТЕМ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА

Специальность 05. 20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киров - 2002

Работа выполнена в Вятской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Сычугов Н.П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бурков А.И.!

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Яговкин П.В.

Ведущее предприятие -

Кировская государственная машинно - испытательная станция.

Защита состоится «27» марта 2002 года.в 13— часов на заседании диссертационного совета Д 006.048.01 в Государственном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо- Востока имени Н.В. Рудницкого по адресу: 610007, г. Киров, ул. Ленина 166 "а", ауд. 426.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ЗНИИСХ Северо- Востока имени Н.В. Рудницкого.

Автореферат разослан «27» февраля 2002 года.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Мухамадьяров Ф.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство зерна является важнейшей ¡ерой сельскохозяйственного производства, так как от него зависит епень обеспечения населения продуктами питания, уровень, разви-я кормовой базы для животноводства и сырьевой базы для ряда отелей промышленности. Решение зерновой проблемы в стране во югом зависит от совершенства технологий и машин, обеспечиваю-их уборку и послеуборочную обработку урожая с минимальными »терями полноценного зерна и его травмированием при наименьших тратах труда и средств.

Анализ существующих схем зерноочистительных машин показы-ет, что повышение их пропускной способности достигается за счет сличения габаритов рабочих органов: ширины и длины решетных анов, диаметра триерных цилиндров, площади воздухоподводящих .налов и пневмосепарирующих устройств. В условиях энергетиче-ого кризиса и роста цен на электроэнергию увеличение габаритов 1бочих органов нерационально. Поэтому в последние годы в нашей ране и'за рубежом'ведется поиск новых более эффективных техно-)гий и технических решений.

Отечественными и зарубежными учеными разработана фракци-шая технология послеуборочной обработки зернового материала, рименение последней на стадии предварительной очистки лозволя-• выделять фракцию наиболее полноценных, богатых' питательными ;ществами семян, которые при попадании в почву дают быстрые и тномерные всходы. Одновременно уменьшается количество взаи-эдействий семян с рабочими органами зерноочистительных машин, шжается их травмирование и себестоимость полученных семян.

На основании изложенного можно констатировать, что немаловаж-)е значение имеет разработка зерноочистительной машины предвари-:льной очистки, которая может работать в режиме фракционирования рнового вороха.

Работа выполнена в соответствии с планом научно- исследова-¡льских работ Вятской ГСХА (тема 21 "Совершенствование техно-згического процесса и конструкций машин, установок и оборудовала послеуборочной обработки зерна").

Цель исследования. Целью данной работы является интенсифи-щия рабочего процесса зерноочистительной машины путем фрак-[юнирования зернового материала за счет предварительного его рас-юения и воздействия двух воздушных потоков.

Объект исследования. Для исследования выбраны физико механические свойства зерновых материалов, на основании которы определяются наилучшие способы и условия их послеуборочной о( работки, зерноочистительная машина предварительной очистки зер на, а также диаметральный вентилятор с двумя выходными каналами Научная новизна. Разработана зерноочистительная машин предварительной очистки зерна (сепаратор), включающая питагаще и разгрузочные устройства, цилиндрическое решето и замкнуту» пневмосйстему (патент РФ № 2166385). Аспирадионная система сс держит диаметральный вентилятор, два воздухоподводящих канал; пылеосадитель, разделительную и осадочную камеры. В раздели тельной камере машины благодаря двум воздушным потокам, гене рируемым одним диаметральным вентилятором, получены оптималь ные поля скорости воздуха, как для режимов очистки, так и фракций нирования зернового вороха.

Разработан диаметральный вентилятор (патент РФ № 2176034) -двумя выходными нагнетательными каналами, в которых осуществ ляется практически независимое регулирование скорости воздуха.

Получены математические зависимости изменения скорости возду ха в одном из каналов при регулировании скорости в другом, оцределе ны условия, при которых наблюдается наиболее независимые режим! работы параллельно расположенных выходных каналов вентилятора.

Определены математические зависимости, характеризующие со противление зерновой смеси, вводимой в воздушный поток по на клонной перфорированной поверхности, которые позволяют вычис лять оптимальные условия подвода воздуха в зону сепарации и габа ритные размеры перфорированной поверхности. '

Экспериментально уточнено расположение делительной стенки I выходном патрубке диаметрального вентилятора, обеспечивающе( практически независимое регулирование скорости воздуха в одном, и: его выходных каналов, и приемников фракций зерна, размещенных I делительной камере пневмосепаратора.

Предложен способ унификации зерноочистательной машины, позволяющий без существенных затрат переводить машину из режим; фракционирования материала в режим очистки и наоборот.

Практическая ценность и реализация результатов исследования. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований создана зерноочистительная машина, обладающая высокими показателями выполняемого технологического

зоцесса при относительно низких удельных затратах электроэнер-ш, позволяющая осуществлять работу машины как в режиме ракционирования материала, так и его очистки. Опытный образец шной машины внедрен и прошел производственные испытания в ПХ ."Пригородное" ГУ ЗНИИСХ Севёро- Востока им. Н.В. Руд-ицкого Кировской области.

Апробация работы. Основные положения работы доложены, обведены и одобрены на научно- практических конференциях профес-эрско1 -преподавательского состава и аспирантов Вятской ГСХА, ГУ НИИСХ Северо- Востока им Н.В. Рудницкого (1998- 2001г.) и научно-рактических конференциях в городе Плоцке (Польша, 2000- 2003 г.).

По материалам исследований опубликовано 7 научных статей и олучено 2 патента РФ на изобретение. .

На защиту выносятся следующие положения:

- технологическая схема и конструктивные параметры диамет-ального вентилятора с двумя выходными каналами;

- технологическая схема зерноочистительной машины, позво-!яющсй очищать зерновой материал от примесей и делить его на эракции по скорости витания; ,

- способ, позволяющий регулировать эпюру распределения скорости воздуха в разделительной камере пневмосистемы и создавать оптимальную структуру воздушного потока в ней;

- рациональные конструктивно- технологические параметры разделительной камеры и расположения приемников фракций зерна;

- математические модели,, оценивающие эффективность очистки эт примесей и разделения зернового материала на фракции;

- результаты производственных испытаний зерноочистительной машины.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Включает в себя 180 страниц, 7 приложений, ' 65 рисунков и 14 таблицами. Список использованной литературы содержит 118 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены основные исследуемые вопросы по указанной теме, сущность работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой'главе "Состояние вопроса и задачи исследования" на основании анализа технической, научной и патентной литературы ве-

дущих отечественных и зарубежных ученых В.И. Анискина, В.В. Гортинского, В.П. Горячкина, Н.И. Грабельковского, X. X. Ги-малова, Н.Г. Гладкова, Э.В.. Жалнина, М.В. Киреева, А.И. Климка, В.Д, Олейникова, В. И. Подоляко, Н.П. Сычугова, В.П. Тарасенко, 3.J1. Тица;) Б.Г. Турбина, В.М. Халанского, H.H. Ульриха и других установлено, что наиболее часто для разделения зернового вороха и выделения из, него примесей используется воздействие воздушного потока я сепарация на решетах.

. На базе научно- исследовательских работ ученых А.И. Буркова, Е.Ф. Ветрова, A.A. Гехтмана, А.Р. Демидова, В.М. Дринчи, В.П. Елизарова, Н.В. Жолобова, И.В. Захарченко, Е.М. Зимина, В.Л. Здочев-ского, А.Н. Зюлина, Н.И. Косилова, А.Н. Кремнева, М.С. Кулагина, А .Я. Малиса, A.C. Матвеева, В.М. Могильницкого, А.И. Нелюбова, Б. Г. Плехова, B.C. Сечкина, А.Г. Чижикова, Ф.Н. Эрка и других решены многие вопросы, связанные с разработкой воздушно- решетных машин и поточных линий длягочистки зернового материала.

В то же время проведенный анализ свидетельствует об отсутствии рациональных конструктивных решений универсальных сепараторов, которые в полной мере соответствовали бы условиям разделения вороха под действием аэродинамического и гравитационного полей., Практически отсутствуют данные о использовании диаметрального вентилятора, как генератора двух независимых нагнетательных потоков воздуха.

Рассматривая способы для достижения поставленной цели и руководствуясь концепцией, интенсификации процессов послеуборочной обработки зернового материала, необходимо решить следующие основные задачи:

1. Рассмотреть процесс функционирования замкнутой пневмоси-стемы зерноочистительной машины при очистке зернового вороха от примесей и разделении его на фракции и определить возможные направления интенсификации данного процесса. ;

2. Изучить изменение режимов течения воздуха в параллельных выходных каналах при регулировании скорости воздуха в них, выявить оптимальное расположение делительной стенки в выходном патрубке диаметрального вентилятора и оценить влияние ее установки на аэродинамические показатели работы вентилятора.

3. Определить сопротивление зернового слоя, движущегося по пронизываемой воздушным потоком наклонной перфорированной

поверхности, и рассчитать траектории движения частиц зернового вороха в наклонном воздушном потоке.

4. Изучить влияние конструктивных и технологических факторов перфорированной наклонной поверхности и разделительной камеры зерноочистительной машины на качественные показатели ее работы.

5. Провести испытания и оценить эффективность работы экспериментального образца машины в производственных условиях.!

Вторая глава "Теоретические предпосылки процесса разделения зернового материала на фракции" посвящена особенностям создания двух параллельных нагнетательных воздушных потоков и их . совместной работе в замкнутой пневмосистеме машины. В данном разделе приводятся результаты теоретического исследования расслоения зернового вороха при его движении по наклонной, пронизываемой воздушным потоком, перфорированной поверхности. Также представлен расчет траектории полета частиц зернового вороха в наклонном воздушном потоке с помощью численного метода Рунге - Кутта четвертой степени точности. "

В общем случае эффективность £яс работы замкнутой пневмоси-стемы определяется следующими факторами:

Епс ' ; (1)

где С? - подача материала; и>- влажность вороха; 3 - засоренность вороха; й?э - эквивалентный диаметр частиц вороха; Усм - скорость ввода ■! материала,в сепарирующее устройство; а - условия ввода материала в поток; Кл - скорость воздуха в сепарирующем устройстве; Ку - коэффициент вариации скорости воздуха; 8РК ~ площадь поперечного сечения сепарирующего устройства; Иуд- величина затрачиваемой механической энергии на совершение технологического процесса; г-время процесса сепарации. : : > .

Одним из основных факторов, влияющих на процесс сепарации материала, является скорость воздушного потока в подводящих каналах и разделительной камере аспирационной системы. Для создания независимых воздушных потоков в воздухоподводящих каналах аспирационной системы необходимо соблюдение условия (рис. 1):

АЫМ о ( + АМТо1 + АМм ^ + АМ^ = N. + ДЛ^ . + Д^ , (2)

где N1 - энергия потока в / -ом сечении пневмосистемы, Дж; АИМ и АИТ - потери механической, и тепловой энергий потока в каналах, Дж.

Ъ\=Ъ2

Рис. 1. Схема течения воздуха в двух нагнетательных каналах лневмоси-стемы: 1, 4- регулировочные заслонки; 2 и 3 - воз-духоподводящие каналы; 5 - диаметральный вентилятор

X, м

В общем случае для потока неупругой (несжимаемой) жидкости с неравномерным распределением скоростей и давлений по сечениям канала соответствуют следующие зависимости:

\p-VfdF~ \р-У1-с1Р+ ¡р-У2^Р2=: ¡рГу^= \р-У-а?\ (2) 1 Ь Ъ Р

где p¡ - плотность перемещающейся среды, кгI м3; Р} - скорость движения среды, м/с; ^-площади сечений воздухоподводящих каналов, м2, или ^О^+О^Ои (3)

где - подача среды в / - ом сечении канала.

Изменение тепловой энергии зависит от того термодинамического процесса, который совершает воздушный поток на пути от сечения 0-0 до сечений 1-1, 2-2 и 3 - 3. В общем случае это политропный процесс, при котором давление воздуха изменяется по соотношению:

Уду г _ Рьуъ

'да

(4]

п

Ро Р\ Рг Ръ Р, где Р5у - статическое (абсолютное) давление в точке соответствующего сечения, Па; п - показатель политропы.

При отсутствии подвода теплоты можно принять, что состояние воздушного потока изменяется по изотерме, при которой его давление пропорционально плотности воздуха. Тогда с учетом выражений (2...4) уравнение (1) принимает вид:

. + К ■ = 4 + ^ + 'Ь'Р-П • Ьг ^

0 . 2 .2-Ь0-У0 ••«.. V . 2-6„Л 2' ^

где - коэффициент кинетической энергии (коэффициент Корирли-са) для соответствующих сечений; и де2 - удельные потери мощности на рассматриваемом участке, Дж/(м3/с), Ь, - глубина канала, м.

Из уравнения (5) выражаем скорость воздуха в интересующем нас подводящем канале:

I? 2 ' з ■ : Л ■ '

Анализируя выражение (6), можно сделать вывод, что увеличение скорости воздуха во втором канале возможно при уменьшении скорости в первом или наоборот, что приводит к взаимному влиянию на скоростные режимы воздуха в этих каналах. Таким образом, получение независимого регулирования скорости воздуха в каналах, присоединенных к одному вентилятору, при постоянном подаваемом им количестве воздуха невозможно. Однако для заданной воздушной системы можно определить условия, при которых взаимное влияние будет минимальным.

Сопротивление слоя зернового вороха, расслояемого на наклонной перфорированной поверхности с ,помощью воздушного потока, по мере его продвижения по поверхности изменяется, так как увеличивается порозность материала и выносятся частицы, обладающие скоростью витания меньшей, чем средняя скорость воздуха. Поэтому на основании теоретических исследований необходимо определить характер изменения сопротивления зернового слоя и выявить оптимальную эпюру подводимого потока воздуха для обеспечения'наилучшего воздействия на материал. . •

. : ; Зерновую смесь, состоящую из частиц воздуха, примесей, семян культурных и сорных растений, обладающих разнообразными ¡размерами й физико- механическими свойствами, будем называть полидисперсным материалом (потоком). Принимаем, что расположение твердых частиц во всех элементах этого потока одинаково и постоянно по времени, переход одного компонента в другой отсутствует, воздушный поток в изучаемой зоне имеет постоянный по величин^ и направлению вектор скорости и несжимаем.

Тогда с принятыми допущениями для' элементарного объема полидисперсного потока можно применить метод Эйлера, Выберем в

потоке прямоугольный параллелепипед со сторонами Лх,Ду,Дг конечных размеров, превышающих размеры частиц (рис. 2). Согласно закону кинетических процессов, происходящих при перемещении и диспергировании зерновой смеси, можно записать уравнение:

¿К? _ /¿-А

где ¿С^Ьх-Ьу-Ьг-рв - масса воздушного потока, проходящего через зерновой слой; / = Лх-ку, - площадь, через которую проходит данная масса; I - продолжительность процесса; Л = к ■ рв ■ Рм • Уа2 - движущая сила; Рц - сила сопротивления среды; ц- вязкость воздушного потока; У()-относителькая скорость движения частицы.

г*

Рис. 2. К выводу уравнения ^ движения частиц дисперси-х онного потока на пронизываемой воздушным потоком наклонной перфорированной плоскости

Тогда сила сопротивления дисперсионного потока при движении через него воздуха после подстановки будет равна:

Рп =

(8)

(¡V А-М-у

В условиях динамического равновесия , согласно принципу Д' Аламбера на частицы зернового вороха действуют следующие силы:

с/У

■Ев + Еи +И = т-

Л

где - внешняя сила (силатяжести); Я = кп-т-Уа

(?)

сила со-

противления частиц действию воздушного потока; Рп =

подъемная сила; т ~ масса частицы.

Спроецировав силы на оси X и 2 неподвижной системы координат, получаем систему дифференциальных уравнений: ;

{ Рем

8х

8z

I--

1-

Рз Рем Рз

/

d2x

.у

(10)

-де gj и кп - проекции ускорения g свободного падания и коэффици-

;нта

кп парусности на оси X и Z координат соответственно,

■Vn 1

СМХ Вх )2 +<Усм

^ )2 - проекции относитель-

юй и абсолютной скорости Уем частицы зерновой смеси и скорости- Va юздушного потока.

Решение системы дифференциальных уравнений (10), удовлетво-, зяющее начальному условию при Ц - 0, х0 = 0, z0 =z0, х^ = 0 и z'Q=0 тределясм в виде -степенных рядов, ограничиваясь первыми' двумя ¡ленами ряда. '""

Решая данную систему уравнений, получаем:

bX\=t-A,

(11)

-2-VB±VB-g.

aZ,. =z0 +t-tga-A, 1-

.Рсм Рз

4-cos2«+l-

kn •(!+ctg2a)

g'

Ж

A--

Рем Рз

8-

.Рем Рз

-кп •(] +ctga)

х - угол наклона воздушного потока относительно оси X; Ув - ско-юстъ воздушного потока.'

Положительный знак в выражении (11) берется в том случае, ес-1И частица "всплывает" в зерновом слое под действием воздушного ютока, а отрицательный - если "тонет".

В результате воздействия воздушного потока увеличивается высота зернового слоя, что приводит к изменению его сопротивления. • Сопротивления зернового слоя, состоящего из частиц с эквивалентам диаметром =3 Ш, обладающих коэффициентом кц парусно-ти 0,5 м при угле наклона перфорированного решета /3 = 60°и

1

1-

скорости воздуха 1/в ~ 8 м/с при расслоении наклонным воздушным потоком носит ¡гиперболический характер, и наибольшее свое1 значение имеет в начальный момент времени /0 = 0, когда толщина зернового слоя составляет 0,05 м (рис. 3). Затем сопротивление слоя уменьшается и достигает примерно постоянного своего значения через 0,10...0,15 с. За это время зерновой слой проходит расстояние д^=0,2...0,22м.

а г, ;

аХ,

Рис. 3. Изменение со. противления /> , пере-0,15 мещения по высоте ЬХ и длине ДА' по-0,10 верхности зерновогс слоя от продолжительности t воздействия 'ж него воздушного пото-О 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 г, с0 Ка

В третьей главе "Программа и методика экспериментальных исследований" представлена программа, приведены ГОСТы, общепринятые и частные методики проведенных исследований диаметрального вентилятора с двумя выходными каналами (рис. 1) и машинь: предварительной очистки зернового вороха (рис. 4), а также приборь: и оборудования, используемые при экспериментах. Описана методика определения критерия эффективности Еф фракционирования, оценивающего работу исследуемой машины в режиме разделении материала на фракции.

Программа экспериментальных исследований включала несколько этапов и состояла из серии предварительных поисковых, однофак торных и многофакторных экспериментов с элементами научной планирования. Результаты экспериментов обрабатывались вручную \ с помощью персонального компьютера при поддержке специальны) и разработанных нами статистических программ.

"В', четвертой главе "Результаты экспериментальных исследова иий" изучено влияние установки делительной сТенки в выходнод патрубке диаметрального вентилятора на его аэродинамические пока затели и определено рациональное расположение этой стенки.

С помощью однофакторных экспериментов выявлен характер изме нения скорости воздуха в параллельных каналах при ее регулировании >

помощью дроссельных устройств и определены условия, при которых наблюдается наибольшая независимость воздушных потоков в них. 14 1 2 10 :3

- о -/ ■II III

-с

зерновой ворох; — первая фракция;

вторая фракция; —■ третья фракция; —• крупные примеси;

— ■ воздушный поток;

— воздушный лоток с примесями;

-> — воздушный поток с

пылью; у — примеси

Рис. 4. Технологическая схема машины для предварительной очистки зернового вороха: 1,3 - дроссельная и регулировочная заслонки, 2 - диаметральный вентилятор, 4 - питатель; 5 - цилиндрическое решето; б - перфорированная поверхность пневмопитающего устройства; 7 и 12 - разделительная и осадочная камеры; 8 - кромки приемников зерна; 9 - приемники фракций зерна; 10 - устройство для удаления легких и крупных примесей; 11 и 14- основной и дополнительный воздухоподводящие каналы; 13 - инерционно- жалюзийный воздухоочиститель

Для определения оптимального месторасположения делительной стенки в выходном патрубке вентилятора реализован план эксперимента Бокса- Бенкина второго порядка для трех факторов. Критериями оптимизации в данном исследовании являлись максимальные значения коэффициента ?]в полезного действия (КПД) вентилятора и соотношение скорости воздуха в каналах после установки делительной стенки и скорости воздуха в нем до ее установки, например

После реализации плана эксперимента и обработки статистической информации получены математические модели ^и у„ для от-

ределения максимального КПД и наименьшего изменения скорости воздуха в каналах, при этом имеем: _.

Я?7в) = 0^425-0,003^, +0,004-Х2 + 0,004:^ +0,006-Хл;Хг - .

-0,004 ■ Х1 + 0,004 - Х2 ■ Х} - 0,007-Х}\ (12)

) = 0,921 + 0,096-^/-0,051-Х2 -0,}05,-Х3 + 0,03-*,-Хг +0,031-Х2 , (13) у(п0) = 1,02-0,01 Г-Х, - 0,012 ■ Хг +0,028-ХГХ, +0,022-Х'2 - 0,053-X?. (14) Проверку однородности дисперсии полученных моделей проводили по <3 критерию Кохрена, значимость оценок коэффициентов регрессии - по V критерию Фишера, а адекватность полученных моделей - по t критерию Сть'юдента.

В результате исследования определено, оптимальное расположение делительной стенки, при котором достигается максимальное значение КПД, - при расстоянии А'- 445 мм (1,502) от оси вентилятора и соотношении высоты каналов Ъ/Ь0- 0,62 (рис. 1). Для достижения независимого регулирования скорости воздуха в каналах необходимо увеличивать высоту основного канала до соотношения 6уй0= 0,7 и удалять делительную стенку на расстояние.¥=600...625 мм (2...2,2В2).

После установки делительной стенки проведены исследования работы вентилятора с двумя выходными каналами (рис. 5). Характер кривых полного, динамического давлений и скорости воздуха в каналах подтверждает полученные ранее теоретические зависимости.

"п.

0,2.-0,6 "80

60 40

-40 а,

град

Рис.5. Изменение номинальных показателей работы вентилятора (а) у скорости воздуха в каналах (б) от угла установки поворотной заслонки: --основной канал;.....- дополнительный канал

Скорость вфздуха в каналах регулировалась поворотной заслон кой, а изменение статического давления в выходных каналах осуще

ствлялось при помощи заслонок с различными коэффициентами р живого сечения. Уровень шума при исследованиях работы вентилятора составлял 79...82 <Ш. '

В ходе поисковых экспериментов по оптимизации конструктивных факторов перфорированной поверхности выявлено дополнительное направление интенсификации рабочего процесса' зерноочистительной машины. За счет определенной установки перфорированной поверхности эффективность фракционирования вороха увеличивается на 10.. 15 %, а при работе без этой поверхности эффективность выделения примесей повышается на 5...7 %! Данные исследования доказывают возможность использования сепаратора как для очистки $ернового материала, так и для его фракциойирования.

На основании анализа кривых изменения чистоты,' массы 1000 ;емян й плотности распределения зернового вороха по длине и глубине разделительной камеры определили предварительное расположение приемников' фракций зернового материала (рис.6).

Рис. 6. Изменение чистоты Ч, массы т 1000 семян и плотности /(е) распределения; .массы фракций зерна по длине | разделительной камеры

500

600 змм

Проведены исследования аэродинамики пневмосистемы зерноочистительной машины, на основании которых выявлено, что опти-шльные условия подвода воздушного потока в зону, сепарации вороха [аблюдаются при преобладании скорости воздуха в зоне'ввода мате-иала над средней скоростью потока на 15...20 %. Применение неза-исимого регулирования скорости воздуха в более глубоком подводящем канале позволяет достигать необходимой эпюры скорости возду-а в разделительной камере и увеличивать эффективность очистки ма-ериала от примесей на 5... 10 %.

, С помощью планирования многофакторного эксперимента иссле-овано влияние конструктивных факторов перфорированной поверх-ости питающего устройства и разделительной камеры на процесс

сепарации зернового вороха, получены математические модели, описывающее это влияние, и определены их оптимальные значения.

Изучено влияние подачи, влажности и засоренности обрабаты-, ваемого зернового вороха на эффективность разделения материала на фракции и выделения из него примесей (очистки).

В пятой главе "Результаты исследования зерноочистительной машины в производственных условиях и оценка эффективности ее работы" приведены результаты производственных исследований работы машины предварительной очистки зернового вороха в технологической линии послеуборочной обработки. При исследовании подача зернового вороха составляла 3,66; 7,32; 9,0 и 10,33 (кг/с)/м, а ширина проточной части пневмосистемы - 0,3 м.

Испытания показали, что машина работает с эффективностью выделения примесей 55...74 % и эффективностью фракционирования 45... 55 % на обработке зернового вороха пшеницы сорта "Иргина" и озимой ржи "Кировская 89", имевшего влажность м> - 18...22 % и засоренность 3 = б...9 %, при этом потери зерна, выносимого в отходы, не превышали 0,05 %.

Анализ качественного состава фракций зерна, всхожести В и массы т 1000 семян, а также массовой,доли полноценных бп и дробленых 8Д зерен в полученных фракциях показывает, что в первую фракцию попадает 95..97 % наиболее тяжелых, полноценных зерен, обладающих всхожестью 94.. .96 % (рис. 7.).

6п.¿д

% 80

60

40

20

0

2 * и

*

|

§ 2 * ж 1

т,

гр

30

содержание

22 5П полноценных зерен; 1ХХХ>4 - содержание 6Д дробленых зерен;

20

Первая фракция

Вторая фракция

Третья фракция

\///А' масса 1000 семян; |\\\\|- всхожесть семян;

10

Рис. 7. Изменение всхожести В, массы т 1000 семян и массового содержания полноценного 8п и дробленого бп зерна в полученных фракциях зернового материала

В третьей фракции содержится 15...20 % полноценных семян, но со значительно меньшей их массой й всхожестью, а также 20.. .30 % дробленых зерен и примеси. Вторая фракция является промежуточной, так Как в ее состав входят различные компоненты зернового вороха, а в зависимости от режимов работы машины и назначения зернового ворЬха она объединяется с семенной или фуражной фракцией, а также может выводиться отдельно.

Проведенный по результатам производственных исследований расчет энергетической и экономической эффективности применения ! зерноочистительной машины показывает, что ее использование на предварительной очистке с выделением семенной фракции позволяет повысить уровень интенсификации производства единицы продукции • по сравнению с машиной предварительной очистки зерна МПО - 50 на 6,6 % и получить годовой экономический эффект 0,54 руб./т (в ценах 2001 г.) обработанного зернового вороха.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана зерноочистительная машина (патент РФ №21663 85), состоящая из замкнутой пневмосистемы с диаметральным вентилятором с двумя выходными каналами (патент РФ № 2176034), загрузочного устройства, цилиндрического решета и приспособлений для вывода фракций зерна. Разработанная машина, обладая удельной металлоемкостью конструкции 0,18 кг/(т/ч), энергоемкостью 0,16...0,18 (,кВт-ч)/т и расходом воздуха 0,2...0,22 м3/кг, предназначена для обработки зернового вороха с относительной влажностью 15...30 % и засоренностью 5.. .25 % с удельной подачей 6... 10 кг/(с-м).

2. Установка в выходном патрубке диаметрального вентилятора делительной стенки, разъединяющей его на два параллельных выходных канала, на расстоянии Х= (2,0. ..2,2) В2 от оси лопаточного колеса при соотношении высоты выходных каналов Ъ^Ь0- 0,7...0,75 позволяет получить практически независимый воздушный поток в более глубоком канале и повысить коэффициент полезного действия вентилятора на 3...5%.

3. Основой интенсификации разделения зернового вороха на фракции и его очистки от примесей при использовании данной машины является расслоение материала на наклонной, пронизываемой воздушным потоком перфорированной поверхности, установленной в выходном сечении дополнительного воздухоподводящего канала, и

ввод зерновой смеси расслоенной по скорости витания в разделительную камеру под воздействие основного воздушного потока. А также создание оптимальной структуры воздушного потока по глубине и длине разделительной камеры и высокой степени очистки отработанного воздуха в осадочной и отстойной камерах воздухоочистителей. ЕГ результате этого обеспечивается высокое качество выполнения технологического процесса с эффектом выделения примесей в пределах 55...74 % и эффективностью фракционирования материала 45...55 %.

4. На предварительной стадии исследования и проектирования пневмосистемы теоретически получены аналитические зависимости для скорости воздуха в параллельных выходных каналах от величин статического1 и динамического давлений в них и потерь мощности воздушного потока на преодоление местных сопротивлений в исследуемых каналах. Вычислено значение сопротивления зернового слоя,, расслояемого воздушным потоком на наклонной перфорированной поверхности, на основании которого определены значения габаритных размеров перфорированной поверхности и продолжительности процесса расслоения материала.

5. Получены модели регрессии и определены рациональные диапазоны варьирования значений скорости Уд = 10... 14 м/с и К0=7...9 м/с воздушного потока в дополнительном и основном каналах пневмосистемы соответственно, угла /? = 45...550 наклона перфорированной поверхности и ее коэффициента /2 = 0,4...0,5 живого сечения при удельной подаче материала £ = 8... 9 кг!(с ■ м).

6. Испытания зерноочистительной машины с замкнутой аспира-ционной системой в линии послеуборочной обработки зерна в ОПХ "Пригородное" Кировской области подтвердили высокую эффективность ее функционирования и значимость решаемой задачи. По сравнению с машиной предварительной очистки зерна МПО -50 разрабатываемая машина имеет на 7 % меньшую энергоемкость и на 4 % меньшую металлоемкость. В результате обработки 150 тонн зернового вороха культур пшеницы и озимой ржи за один проход через машину выделено 80 тонн семян второго и третьего класса чистоты. Применение машины повысило всхожесть полученных семян на 3...5 %. От внедрения машины за счет улучшения качества семян и уменьшения количества зерна, выносимого в отходы, получен экономический эффект в размере 0,54 руб./т (в ценах 2001 года), а уровень

ггенсификации процесса при получении единицы продукции по явнению с машиной МПО - 50 составил 6,6 %.

Основные положения диссертации опубликованы в 1едующих работах:

1. Корнеев С. В. Послеуборочная обработка зерна с использованием 1евмофракционера// Науке нового века - знания молодых: Сб. науч. тр. "СХА. - Киров, 2001.-С. 113-114.

2. Сычугов Н. П., Корнеев С. В. Диаметральный вентилятор с двумя раллельными нагнетательными каналами// Совершенствование средств ¡ханизации в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр. ВГСХА. -¡ров, 2000. - С.8.

3. Сычугов Н. П., Жолобов Н. В., Корнеев С. В. Обоснование фракционной хнологии послеуборочной обработки зерна// Деп. в НИИТЭИ Агропром: еханизация АПК. -М., 2001. - № 67 - С. 23.

4. Корнеев С. В. Диаметральный вентилятор с двумя выходными каналами/ гформ. листок о научно техническом достижении № 24-067 - 01 - Киров: фовский ЦНТИ, 2001 - 4 с.

5. Корнеев С. В. Пневмофракционер зерна/ Информ. листок о научно хническом достижении № 24-064 - 01,- Киров: Кировский ЦНТИ, 2001 - 4 с.

6. Syczugov N.P., Zolobov N.Y., Komieiw S.V. Research of the closed eumosystem of the machine for cleaning and fractionning of grain material/ The 11 Prof. Gzeslaw Kanafojski INTERNATIONAL SYMPOSIUM PROBLEMS OF INSTRUCTION AND EXPLOITATION OF AGRICULTURAL MACHINERY n'D EQUIPMENT, Volume 11.: Plotck, Poland, 2000. - C. 243 - 248.

7. Syczugov N.P., Zolobov N.V., Kornieiw S.V. The application of pneumatic ictioner in post - harvesting grain cultivation/ The IX Prof. Gzeslaw Kanafojski TERNATIONAL SYMPOSIUM PROBLEMS OF CONSTRUCTION AND CPLOITATION OF AGRICULTURAL MACHINERY AND EQUIPMENT, )lumel.: Plotck, Poland, 2001.

8. Патент РФ № 2176034, МКИ 7 F04 D17/ 04. Диаметральный вентилятор/ П. Сычугов, Н.В. Жолобов, С.В. Корнеев (РФ). - Заявка № 2000106273от

.03.2000// Открытия. Изобретения. - 2001. - № 32.

9. Патент РФ № 2166383, МКИ 7 В07 В4/ 00. Зерноочистительная машина/ П. Сычугов, В. Е. Сайтов, Р. Г. Гатауллин, С. В. Корнеев, . М. А. Жуков, А. Гудков, М. И. Наймушин (РФ). - Заявка № 99109538/13от 26. 04. 1999//

гкрытия. Изобретения. - 2001. - № 31.

Подписано в печать 4.02.2002 г. Формат 60х 84,/|6. Ус. печ. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ № 8. Отпечатано с оригинал макета. Типография Вятской ГСХА 610017, г. Киров, Октябрьский проспект, д. 133

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Оценка основных физико-механических свойств зерновых материалов и возможности их разделения.

1.2. Классификация пневмосистем зерноочистительных машин и пневмосепараторов зерна.

1.2.1. Способы воздействия воздушного потока на материал и внешние прилагаемые силы.

1.2.2. Особенности подвода воздушного потока в зону сепарации материала.

1.2.3. Особенности ввода материала в воздушный поток.

1.3. Анализ конструкций пневмосистем зерноочистительных машин и пневмосепараторов зерна.

1.3.1. Конструкции пневмосепарирующих устройств.

1.3.2. Выбор генератора воздушного потока.

1.3.3. Воздухоподводящие и отводящие каналы.

1.3.4. Конструкции воздухоочистителей.

1.3.5. Регулирующие и выравнивающие устройства

1.4. Анализ технологий послеуборочной обработки зернового материала.

1.5. Обзор зерноочистительных машин и сепараторов зерна.

1.6. Постановка цели и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА НА ФРАКЩТИ.

2.1. Анализ факторов, влияющих на процесс разделения зернового вороха на фракции в замкнутой пневмосистеме сепаратора зерна.

2.2. Обоснование независимого регулирования скорости воздушного потока в параллельных нагнетательных каналах замкнутой пневмосистемы.

2.3. Расслоение по скорости витания частиц зерновой смеси на пронизываемой воздушным потоком наклонной перфорированной поверхности.

2.4. Определение траектории движения частиц зерновой смеси в разделительной камере пневмосепаратора.

2.4.1. Дифференциальное уравнение движения материальной точки в наклонном воздушном потоке.

2.4.2. Решение дифференциального уравнения движения материальной точки в наклонном воздушном потоке.

2.5. Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИСЛЕДОВАНИЙ.

3 Л. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Методика экспериментальных исследований.

3.2.Г Приборы и оборудование.

3.2.2. Экспериментальные установки.

3.2.3. Методики проведения лабораторных исследований и обработки экспериментальных данных.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Исследование режимов работы диаметрального вентилятора с двумя выходными каналами.

4.1.1. Аэродинамическая характеристика вентилятора.

4.1.2. Определение оптимального расположения делительной стенки.

4.1.3. Регулирование скорости воздуха в параллельных выходных каналах.

4.2. Исследования замкнутой пневмосистемы сепаратора зерна.

4.2.1. Аэродинамика замкнутой пневмосистемы сепаратора зерна.

4.2.2. Соотношение скорости воздуха в каналах.

4.2.3. Поле скорости воздуха в разделительной камере.

4.3. Исследование процесса разделения зернового материала.

4.3.1. Характер распределения зернового материала в разделительной камере сепаратора.

4.3.2. Влияние конструктивных факторов перфорированной поверхности пневмопитающего устройства на работу сепаратора.

4.3.3. Исследование плотности распределения зерновой струи в разделительной камере.

4.4. Определение конструктивных факторов сепаратора зерна.

4.4.1. Оптимизация конструкции перфорированной поверхности.•.

4.4.2. Определение параметров разделительной камеры

4.4.3. Определение расположения приемника первой фракции.

4.4.4. Определение расположения приемника второй фракции.

4.4.5. Определение расположения приемника третьей фракции.

4.5. Исследование работы пневмосепаратора зерна в лабораторных условиях.

4.5.1. Влияние подачи материала на процесс работы сепаратора.

4.5.2. Влияние влажности и засоренности материала на процесс работы сепаратора зерна.

4.6. Выводы.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМОСЕПАРАТОРА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО РАБОТЫ.

5.1. Исследование пневмосепаратора зерна в производственных условиях.

5.2. Энергетическая оценка эффективности работы сепаратора зернового вороха.

5.3. Расчет экономической эффективности применения пневмосепаратора зернового вороха.

Получение зерна является важнейшей сферой сельскохозяйственного производства, так как от него зависит степень обеспечения населения продуктами питания, уровень развития кормовой базы для животноводства и сырьевой базы для ряда отраслей отечественной промышленности.

Решение зерновой проблемы в стране во многом зависит от совершенства технологий и машин, обеспечивающих уборку и послеуборочную обработку урожая с минимальными потерями полноценного зерна и его травмированием при наименьших затратах труда и средств.

В соответствии с концепцией развития механизации послеуборочной обработки зерна на период до 2005 года намечена программа обновления состава материально- технической базы послеуборочной обработки зерна, а также внедрения новых прогрессивных технологий и зернообрабатывающих машин. Отечественное сельскохозяйственное машиностроение выпускает и готовит к постановке на производство следующие зерноочистительные машины: МВО - 10, МВО - 20, ПС- 5, ПС - 15, МПО - 50, МПЗ - 50, МС - 4,5, ЗВС-20,РП-50, ТБ-5И другие.

Анализ существующих зерноочистительных машин показывает, что они выполнены по классической схеме. Повышение их пропускной способности достигается за счет увеличения габаритов рабочих органов, ширины и длины решетных станов, диаметра триерных цилиндров, площади воздухоподводя-щих каналов и пневмосепарирующих устройств. В условиях энергетического кризиса и роста цен на электроэнергию идти на увеличение габаритов нерационально. Поэтому в последние годы в нашей стране и за рубежом ведется поиск новых более эффективных технологий и технических решений.

Отечественными и зарубежными учеными разработана фракционная технология послеуборочной обработки зернового материала. Большая заслуга в создании машин, осуществляющих очистку и разделение материала на зерновые фракции, принадлежит В.И. Анискину, В.В. Гортинскому, В.П. Го-рячкину, Н.И. Грабельковскому, X. X. Гималову, Н.Г. Гладкову, Э.В. Жалнину,

M.B. Кирееву, А.И. Климку, В.Д. Олейникову, В. И. Подоляко, Н.П. Сычуго-ву, В.П. Тарасенко, З.Л. Тицу, Б.Г. Турбину, В.М. Халанскому, H.H. Ульриху и другим.

Большой практический опыт "создания зерноочистительных машин и фракционеров зерна накоплен ведущими отечественными учеными А.И. Бурковым, Е.Ф. Ветровым, A.A. Гехтманом, А.Р. Демидовым, В.М. Дринчой, В.П. Елизаровым, Н.В. Жолобовым, И.В. Захарченко, Е.М. Зиминым, В.Л. Злочевских, А.Н. Зюлиным, Н.И. Косиловым, А.Н. Кремневым, М.С. Кулагиным, А.Я. Малисом, A.C. Матвеевым, В.М. Могильницким, А.И. Не-любовым, Б. Г. Плеховым, B.C. Сечкиным, А.Г. Чижиковым, Ф.Н. Эрком и другими. На базе научно- исследовательских работ этих ученых непрерывно совершенствуется технология производства и конструкция зерноочистительных машин нового поколения.

Работа выполнена в соответствии с планом научно- исследовательских работ по направлению ВИМ (тема 21 "Совершенствование технологического процесса и конструкций машин, установок и оборудования послеуборочной обработки зерна").

Цель исследования. Целью данной работы является интенсификация рабочего процесса зерноочистительной машины предварительной очистки путем фракционирования зернового материала за счет предварительного его расслоения и воздействия двух воздушных потоков.

Объект исследования. Для исследования выбраны физико- механические свойства зерновых материалов, на основании которых определяются наилучшие способы и условия их послеуборочной обработки, экспериментальный образец зерноочистительной машины, включающей питающее и разгрузочное устройства, цилиндрическое решето, а также замкнутую пнев-мосистему, состоящую из диаметрального вентилятора, двух воздухоподво-дящих каналов, разделительной и осадочной камер, инерционно- жалюзий-ного пылеосадителя, системы воздуховодов и регулировочных устройств.

Научная новизна. Разработана зерноочистительная машина предварительной очистки зерна (сепаратор), включаюш,ая питаюпдее и разгрузочное устройства, цилиндрическое решето и замкнутую пневмосистему (патент РФ № 2166385). Аспирационная система машины содержит диаметральный вентилятор, два воздухоподводящих канала, пылеосадитель, разделительную и осадочную камеры. В разделительной камере машины благодаря двум воз-духоподводяш;им каналам, снабжаемым воздушным потоком от одного диаметрального вентилятора, получены оптимальные поля скоростей воздуха как для режимов очистки, так и фракционирования зернового вороха.

Разработан диаметральный вентилятор (патент РФ № 2176034) с двумя выходными нагнетательными каналами, в которых осупдествляется практически независимое регулирование скорости воздуха.

Выведены математические зависимости изменения скорости воздуха в одном из каналов при регулировании скорости в другом, и определены условия, при которых наблюдается наиболее независимые режимы работы параллельно расположенных выходных каналов вентилятора.

Экспериментально уточнено расположение делительной стенки в выходном патрубке диаметрального вентилятора, обеспечивающее практически независимое регулирование скорости воздуха в одном из его выходных каналов, и приемников фракций зерна, размещенных в делительной камере сепаратора.

Получены математические зависимости для определения сопротивления зерновой смеси, вводимой в воздушный поток по наклонной перфорированной поверхности, которые позволяют вычислять оптимальные условия подвода воздуха в зону сепарации и габаритные размеры перфорированной поверхности.

Предложен способ унификации зерноочистительной машины, позволяющий без существенных затрат переводить машину из режима фракционирования материала в режим очистки и наоборот.

Практическая ценность и реализация результатов исследования. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований была создана зерноочистительная машина, обладающая высокими показателями выполняемого технологического процесса при относительно низких удельных затратах электроэнергии, позволяющая осуществлять работу сепаратора как в режиме фракционирования материала, так и его очистки. Опытный образец данной машины внедрен и прошел производственные испытания в ОПХ "Пригородное" ГУ ЗНИИСХ Северо- Востока им. Н. В. Рудницкого Кировской области.

Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско - преподавательского состава и аспирантов Вятской ГСХА, ГУ ЗНЗТИСХ Северо- Востока им Н. В. Рудницкого (1998 -2001 г.) и научно- практических конференция в городе Плоцке (Польша 1999 - 2000 г.). По материалам исследований опубликовано 7 научных статей и получено 2 патента РФ на изобретение.

На защиту выносятся следующие положения:

- технологическая схема зерноочистительной машины, позволяющей очищать зерновой материал от примесей и делить его на фракции по скорости витания;

- технологическая схема и конструктивные параметры диаметрального вентилятора с двумя выходными каналами;

- способ, позволяющий регулировать эпюру распределения скорости воздуха в разделительной камере пневмосистемы и создавать оптимальную структуру воздушного потока в ней;

- рациональные конструктивно- технологические параметры разделительной камеры и расположения приемников фракций зерна;

- математические модели, оценивающие эффективность очистки от примесей и разделения зернового материала на фракции;

- результаты производственных испытаний машины нредварительной очистки зернового вороха.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Выполненный объем работы представлен на 180 страницах пояснительной записки и 7 приложениях, полученные результаты сопровождены 65 рисунками и 14 таблицами. Список использованной литературы включает 118 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана зерноочистительная машина (патент РФ №21663 85), состоящая из замкнутой пневмосистемы с диаметральным вентилятором с двумя выходными каналами (патент РФ № 2176034), зафузочного устройства, цилиндрического решета и приспособлений для вывода фракций зерна. Разработанная машина, обладая удельной металлоемкостью конструкции 0,18 кг1(т/ч), энергоемкостью 0,15.0,17 {кВт-ч)1 т и расходом воздуха 0,2.0,22 мл/кг, предназначена для обработки зернового вороха с относительной влажностью 15.30 % и засоренностью 5.25 % с удельной подачей 6. 10 {кг1с)1 м .

2. Установка в выходном патрубке диаметрального вентилятора делительной стенки, разъединяющей его на два параллельных выходных канала, на расстоянии Х= (2,0. .2,2) В2 от оси лопаточного колеса при соотношении высоты выходных каналов А/АоЛ 0,7.0,75 позволяет получить практически независимый воздушный поток в более глубоком канале и повысить коэффициент 1]л полезного действия вентилятора на 3. .5 %.

3. Основой интенсификации разделения зернового вороха на фракции и его очистки от примесей при использовании данной машины является расслоение материала на наклонной, пронизываемой воздушным потоком перфорированной поверхности, установленной в выходном сечении дополнительного воздухоподводящего канала, и ввод зерновой смеси расслоенной по скорости витания в разделительную камеру под воздействие основного воздушного потока. А также создание оптимальной структуры воздушного потока по глубине и длине разделительной камеры и высокой степени очистки отработанного воздуха в осадочной и отстойной камерах воздухоочистителей. В результате этого обеспечивается высокое качество выполнения технологического процесса с эффектом выделения примесей в пределах 54.73 % и эффективностью фракционирования материала 45. .55 %.

4. На предварительной стадии исследования и проектирования пневмо-системы теоретически получены аналитические зависимости для скорости воздуха в параллельных выходных каналах от величин статического и динамического давлений в них и потерь мощности воздушного потока на преодоление местных сопротивлений в исследуемых каналах. Вычислено значение сопротивления зернового слоя, расслояемого воздушным потоком на наклонной перфорированной поверхности, на основании которого определены значения габаритных размеров перфорированной поверхности и продолжительности процесса расслоения материала.

158

5. Получены модели регрессии и определены рациональные диапазоны варьирования значений скорости Vd= 10. 14 м/с и Vo=7.9 м/с воздушного потока в дополнительном и основном каналах пневмосистемы соответственно, угла Р -A5.SS° наклона перфорированной поверхности и ее коэффициента // = 0,4.0,5 лживого сечения при зЛдельной подаче материала g- = 8. 9 кг1{с-м).

6. Испытания зерноочистительной машины с замкнутой аспирационной системой в линии послеуборочной обработки зерна в ОПХ "Пригородное" подтвердили высокую эффективность ее функционирования и значимость решаемой задачи. По сравнению с машиной предварительной очистки зерна МПО -50 разрабатываемая машина имеет на 7 % меньшую энергоемкость и на 4 % меньшую металлоемкость. В результате обработки 150 тонн зернового вороха культур пшеницы и озимой ржи за один проход через машину выделено 80 тонн семян второго и третьего класса чистоты. Применение машины повысило всхожесть полученных семян на 3. 5 %. От внедрения машины за счет улучшения качества семян и уменьшения количества зерна, выносимого в отходы, получен экономический эффект в размере 0,54 руб./т (в ценах 2001 года), а уровень интенсификации процесса при получении единицы продукции по сравнению с МПО - 50 составил 6,6 %.

1. А. С. 969335 СССР, М. Кл а В07 В4/ 02. Устройство для разделения зерновой смеси воздушным потоком/ Н. П. Сьгаугов, А. И. Бурков, Н. И. Одинцов (СССР).-4 с: ил.

2. А. С. 1314144 СССР, МКИА Р 04 017/ 014. Диаметральный вентилятор/ Н. П. Сычугов, А. И. Бурков, Н. И. Грабельковский, Н. В. Жолобов, А. А. Гехт-ман, В. В. Антюхин (СССР). 4 с: ил.

3. А. С. 1513212 СССР, МКИА Р 04 017/ 014. Диаметральный вентилятор -аспиратор/ Н. П. Сычугов, А. И. Бурков, Б. Г. Плехов (СССР). 2 с: ил.

4. А. С. 1577887 СССР, МКИА В 07 11/ 04 Устройство для регулирования скорости воздушного потока в пневмосепарируюпдем канале/ Н. П. Сычугов, В. Е. Сайтов (СССР). № 4379042/ 29 -03: Заявлено 18. 02. 88// Открытия. Изобретения. - 1990. - № 26. - С. 41.

5. А. С. № 1574263 СССР, МКИА В07 В4/ 02.Сепаратор/ Е.А. Федоров (СССР). № 4283588/ 23 33. Заявлено 01.06. 87// Открытия. Изобретения. -1 990.-№24.-С. 12.

6. Авдеев И. Е. Интенсификация процесса сепарирования зерновых материалов в сплошном силовом поле// Тракторы и сельскохозяйственные машины. М.: Машиностроение, 1987. № 3. С. 16 - 18.

7. Агроклиматические ресурсы Кировской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.- 112 с.

8. Агротехнические требования на машины предварительной очистки. -Одобрены Учеными Советами ВИМа и НИИПТИМЭСХ И. 3. России. М.: В14М, 1982.-4 с.

9. Алешкин А. В. Оптимизация параметров пневмоклассификатора с замкнутой пневмосистемой и ускоренным вводом материала// Механизация в полеводстве: Сб. науч. тр. Киров, 1991. - 117 с.

10. Анискин В. П., Мартынов Б. П. Механизация и обработка семян зерновых культур в Австрии. М.: Колос, 1984. - 235 с.

11. Аэров М. Э., Тодес О. М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипяидим слоем. М.: Химия, 1968. - 510 с.

12. Аэродинамика в технологических аппаратах/ Под редакцией В. В. Струминского. М.: Наука, 1981. - 247 с.

13. Бабаченко В. Д., Матвеев А. С. Анализ развития технологий и технических средств очистки зерна и семян// Сб. науч. тр., т. 115. М.: ВИМ, 1987. -С.18.

14. Безручкин И. П. Сепарация зерна воздушным потоком// Сельскохозяйственная машина. 1949. - №5. - С. 3 - 7.

15. Бурков А. И. Влияние дросселя на работу диаметрального вентилятора// Совершенствование конструкции и эксплуатации сельскохозяйственной техники: Межвузовский сборник научи, тр. Пермь, 1985. - С. 151 ~ 155.

16. Бурков А. П., Андреев В. Л. Регулирование скорости воздуха в пневмосепарирующих каналах замкнуто разомкнутой пневмосистемы// ВН1ШП-ТМЕЭСХ Агропром АПК. - 1992. - № 5. - С. 6.

17. Бурков А. И., Сычугов Н. П. Зерноочистительные машины. Конструкция, исследования, расчет и испытание. Киров: НИИСХ Северо - Востока. 2000.-261 с.

18. Василенко П. М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин. Киев, Издательство Украинской Академии сельскохозяйственных наук. - 1960. - 283 с.

19. Вентцель Д. А., Шапиро Я. М. Внешняя баллистика. И. 1-3. М. -Л.: Оборонгиз, 1939.

20. Гельперин Н. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. В двух книгах. -М. : Химия, 1981. 812 с.

21. Гималов X. X. Пневмофракционная очистка семян// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989. - Хо 3. - С. 50 - 52.

22. Гольцер Я. И. Механизм поршенобразования в зернистом слое при продувке всасываюпдим потоком// Пневмотранспортирование зернистых материалов/ Сб. науч. тр. ВНПИИ механизации сел. хозяйства.-1989.-Т. 121. С. 144.

23. Гортинский В. В., Демской А. В., Борискин М. А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях.-М.: Колос, 1980.- 304 с.

24. Горячкин В. П. Собрание сочинений. Т. З.-М.: Колос, 1968. с. 226-242.

25. ГОСТ 10921 74. Вентиляторы радиальные (центробежные) и осевые. Методы аэродинамических испытаний. - Взамен ГОСТ 10921 - 64; Введен 01. 07. 75. - М.: Издательство Стандартов, 1975. - 15 с.

26. ГОСТ 12. 1. 003 83 (СТ СЭВ - 79) Шум. Общие требования безопасности. - Переизд. Дек. 1985. - Взамен ГОСТ 12. 1. 003 - 76; Введен 01. 07. 84. -М.: Издательство Стандартов, 1983. - 10 с.

27. ГОСТ 23728 88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - Взамен ГОСТ - 23728 - 79; Введен 30.03.88. - М.: Издательство Стандартов, 1988. - 25 с.

28. Губарев Н. С. Местные сопротивления арматуры трубопроводов воздуха высокого давления// Судостроение. 1957. - Хо 3. - С. 41 - 46.

29. Движение гидро и аэросмесей горных пород в трубах/ Под редакцией А. О. Спиваковского. - М.: Наука, 1966. - 163 с.

30. Демской А. Б., Борискин М. А. Сепарирующие машины зерноперера-батывающих предприятий. -М.: Колос, 1979. 189 с.

31. Дзядзио А. М., Кеммер А. С. Пневматический транспорт на зернопе-рерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1967. - 295 с.

32. Диаметральный вентилятор. Патент РФ Х» 2156380, МКИ 7 Р 04 017/04/ А. К. Болотов, В. Б. Сайтов, Р. Г. Гатауллин (КО). №> 99106717/06; Заявлено 29. 03. 99// Открытия. Изобретения. - 2000. - Хз 26.

33. Дринча В. М., Пехальский И. А., Пехальская М. В. Совмещение операций при очистке зерновых материалов// Тракторы и сельскохозяйственные машины. М.: Машиностроение, 1996. - № 10. С. 16 - 18.

34. Емельянов П. А. Исследование физико-механических свойств тел с позиции их ориентирования// Техника в сельском хозяйстве. 1996. - №2. - С. 28 -30.

35. Жолобов Н. В. Повышение эффективности функционирования воздушных систем зерно и семяочистительных машин с диаметральным вентилятором: Дисс. . канд. тех. наук. - Киров, 1988. - 174 с.

36. Заборсин А. Ф., Дмитрюк А. А. Сушка и охлаждение сахара песка в псевдоожиженном слое. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 275 с.

37. Захарченко И. В. Послеуборочная обработка семян в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1983. - 263 с.

38. Зимин Е. М. Комплексы для очистки, сушки и хранения семян Нечерноземной зоне. М.: Росслельхозиздат, 1983. - 263 с.

39. Зуев Ф. Г. Подъемно транспортные машины зерноперерабатываю-щих предприятий. -2- е изд., перераб. и доп.- М.: Агропромиздат, 1985. - 320 с.

40. Зюлин. А. П. Исследование процесса рециркулирования фракций при очистке зерновых материалов// Техника в сельском хозяйстве. 1989. - № 2. -С. 25.

41. Зюлин А. Н. И др. Фракционные технологии очистки семян зерновых.// Земледелие. 1998. - № 6. - С. 39.

42. Зюлин А. Н., Дринча В. М. Влияние состава вороха на работу пневмо-сепаратора// Тракторы и сельскохозяйственные машины. М.: Машиностроение, 1996. № 10.-С. 26-27.

43. Иванов А. Е., Дагмирзаев У. А. Результаты исследования послеуборочной обработки семенного зерна с фракционированием до сушки// Науч. тр. НИПТИМЭСХ ИЗ РСФСР. Вып. 42. - Л., 1984. -С. 42 - 44.

44. Иванов А. Е. и др. Механизация уборки и послеуборочной обработки зерна. Л.: Лениздат, 1967. - 80 с.

45. Идельчик И. Е. Аэродинамика технологических аппаратов. М.: Машиностроение, 1983. - 351 с.

46. Идельчик И. Е. Аэродинамика промышленных аппаратов (подвод, отвод и равномерная раздача потока). М. - Л.: Энергия, 1964. - 287 с.

47. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

48. Кавецкий Г. Д., Королев А. В. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1991. - 432 с.

49. Калинушкин М. П. Вентиляторные установки. -7-е изд., перераб. И доп. М.: Высшая школа, 1979. - 223 с.

50. Карпенко А. Н., Ха.панский В. М. Сельскохозяйственные машины. -6-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1989. - 527 с.

51. Киреев М. В., Григорьев С. М., Ковальчук Ю. К. Послеуборочная обработка зерна в хозяйствах. Л.: Колос, Ленинградское отд., 1981. - 224 с.

52. Киреев М. В., Феофанова А. С. К методике определения проходовой фракции в исходном материале. // Механизация и электрификация сельского хозяйства: Сб. науч. тр./ Ленинград, с. -х. ин. т. - Л., 1963. т. 93 - С. 286 -292.

53. Ковалевских Б. Г., Соловяк М. И. Исследование потерь давления на материалах для аэроднинд, фильтров пневмосистемы автокормовозов и в слое комбикорма// Механизация приготовления и раздачи кормов на фермах. -Подольск, 1987.-С. 36.

54. Ковальчук Ю. К., Киреев М. В. и др. Послеуборочная обработка зерна в хозяйствах. Л.: Машиздат., 1981. - 247 с.

55. Кожуховский И. Е. Зерноочистительные машины. М.: Машиностроение, 1974. - 237 с.

56. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Нечерноземной зоны России на 1995 год и на период до 2000 года. Санкт - Петербург, 1993. - 200 с.

57. Корн А. М., Воробьев В. И., Матвеев А. С. Аэродинамические характеристики дроссельных устройств// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1970. № Г - С . 29-3 1.

58. Корнеев С. В. Диаметральный вентилятор с двумя выходными каналами/ Информ. листок о научно техническом достижении № 24-067 01.- Киров: Кировский ЦНТИ, 2001.- 4 с.

59. Корнеев С. В. Пневмофракционер зерна/ Информ. листок о научно техническом достижении № 24-064 01.- Киров: Кировский 1ДНТИ, 2001.- 4 с.

60. Корнеев С. В. Послеуборочная обработка зерна с использованием пневмофракционера// Науке нового века знания молодых. - ВГСХА. Киров, 2 0 0 1.-С. 113-114.

61. Косилов Н. И. Рекомендации по совершенствованию технологии и технических средств для предварительной очистки зерна в хозяйствах РФ. М.: Госагропром, 1988.-4 1 с.

62. Кулагин М. С, Соловьев В. М., Желтов В. С. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна и семян.- М.: Колос, 1979. 256 с.

63. Летошнев М. Н. Сельскохозяйственные машины. Москва, Ленинград, 1949.-856 с.

64. Логинов Л. Н., Серый Г. Ф., Косилов И. П., Гаврилов В. П. Зерноуборочные комбайны двухфазного обмолота. М.: Информационно- аналитический и консалтинговый центр, 1999. - 336 с.

65. Логинов С. Л. Обоснование повышения эффективности очистки пневмосепарирующего канала// Энергосберегающие технологии и технические средства механизации л<:ивотноводства Северо Востока России: Сб. тр. науч. -практ. конф. :В2т.-Киров, 1999.-С. 113 - 115.

66. Лукиных Г. Ф., Маликов А. С, Курбанов Р. Ф. Повышение эффективности предварительной обработки зернового вороха// Материалы научно пропроизводственной конференции молодых ученых и специалистов с.-х. Киров, 1990.-С. 109.

67. Малис. А. Я., Демидов А. Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком. М.: Машгиз, 1962. - 178 с.

68. Матвеев А. С. К выбору формы сечения пневмосепарирующего канала// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1971. - № 9. - С. 26 - 28.

69. Матвеев А. С, Бабаченко В. Д., Корн А. М. Высокопроизводительные машины для очистки зерна. М.: Машиностроение, 1982. - 267 с.

70. Матвеев А. С, Зюлин А. Н. Фракционная технология очистки зерна с использованием универсального сепаратора.- НТБВИМ, 1983. Вып. 53.- С. 63.

71. Мачихина Л. И. Очистка риса зерна. -М.: Колос, 1981. - 127 с.

72. Машины для послеуборочной обработки зерна. / Б. С. Окнин, И.В. Горбачев, А.А. Терехин, В.М. Соловьев.-М.: Агропромиздат, 1987.-238 с.

73. Машины для послеуборочной обработки семян. / Под общ. ред. 3. Л. Тица. М.: Машиностроение, 1967. - 447 с.

74. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. М.: Колос, 1980. -166 с.

75. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиции проектов. Офиц. из. е/ Рук. авт. колл.: В. В. Носков, В. П. Лившиц, А. Г. Шахназаров. - Вторая редакция. - М.: Экономия, 2000 - 423 с.

76. Методические рекомендации по топливно энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологий в рас-тениводстве. - М.: ЦОПКБ ВИМ. - 1989. - 60 с.

77. Мигерладзе И. М. Исследование процесса разделения зернового вороха с высоким содержанием незерновой части урожая. Автореф. дисс. .канд. тех. наук. Зерноград, 1975. -18 с.

78. Могильницкий В. М., Зубков И. М. Двухэтапная технология послеуборочной обработки семян в элитно семеноводческих хозяйствах// Сб. науч. тр./ Ленинградский с. - х. ин. - т. - Л., 1982. - С. 71 - 72.

79. Мякин В. П., Урюкин С. Г. Совершенствование пневматических сепараторов семян// Техника в сельском хозяйстве. 2000. - № 4. - С. 40 - 42.

80. Нелюбов А. И., Ветров Е. Ф. Пневмосепарирующие системы сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

81. Пейков О. Д., Логачев И. Н. Аспирация и обеспыливание воздуха при производстве порошков. М.: Металлургия, 1981. - 186 с.

82. Овсянников Н. И. Очистка семян зерновых культур с применением фракционирования. // Сб. науч. тр. Н. И. проект. - технол. ин. - та механизации и электрификации сел. Хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР, 1988. Выи. 5 4.-С. 125- 127.

83. Павловских Г. Т., Кожуховский И. Е. Механизация очистки и сушки зерна. -М.: Машиздат, 1968. 235 с.

84. Натрии В. А. Расчет траектории полета тела в воздушном потоке// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1971. X» 10. - С. 44 - 46.

85. Пирумов А. И. Обеспыливание воздуха. М.: Строиздат, 1981.- 296 с.

86. Плехов Б. Г. Повышение эффективности функционирования семяочи-стительной машины путем совершенствования ее воздушной системы: Дисс. . .канд. тех. наук. Киров, 1994. - 194 с.

87. Повх И. Л. Аэродинамика: Руководство к лабораторным работам. Л.: 1962.-44 с.

88. Подоляко В. И. Пневмофракционная технология послеуборочной обработки семян подсолнечника// Механизация технологических процессов в с. -х. и перерабатываюЕцей промышленности. Барнаул, 1997. - С. 91 - 93.

89. Подоляко В. П., Климок А. И. Совершенствование процесса разделения зернового вороха на фракции воздушным потоком.// Труды Алтайского с. -X. ин. та. - Барнаул, 1979. - Вьш. 36. - С. 57 - 62.

90. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник/ Под редакцией И. П. Мухленова, Б. С. Сажина, В. Ф. Фролова. Л.: Химия, 1986. •- 352 с.

91. РД 10. 10. 2-9 1. Испытания сельскохозяйственной техники. Зерноочистительные машины и агрегаты, зерноочистительно-сушильные комплексы. Программа и методы испытаний.

92. Реконструкция типовых зерноочистительно-сушильных комплексов (рекомендации)/ А. И. Бурков, В. Л. Андреев, М. Ф. Машковцев. Киров: НИ-ИСХ Северо - Востока, 2000. - 72 с.

93. Романков П. Г., Курочкина М. И. Гидромеханические процессы химической технологии. -3-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1982. - 288 с.

94. Сельскохозяйственная наука Северо Востока Европейской части России. Том IV Механизация. Сб. науч. Тр. НИИСХ Северо - Востока им. Н. В. Рудницкого. - Киров: Кировская областная типография, 1995. - 215 с.

95. Сергеев И. Ф. Исходные данные для выполнения домашнего задания по сельскохозяйственным машинам на тему: "Расчет набора решет и определение качества очистки семян". Киров, 1981. - 52 с.

96. Сысуев В. А., Алешкин А. В., Кормщиков А. Д. Методы механики в сельскохозяйственной технике: Киров. Кировская областная типография, 1997.- 187 с.

97. Сысуев В.А., Мухамадьяров Ф.Ф. Методы повышения агробиоэнерге-тической эффективности растениеводства. Киров: НИИСХ Северо - Востока, 2001.-216 с.

98. Сычугов П. П. Вентиляторы. Киров, 2000. - 228 с.

99. Сычугов Н. П. Состояние и тенденции совершенствования пневмосистем зерно и семяочистительных машин// С. х. наука Северо - Востока европейской части России, 1995. - С. 215.

100. Сычугов Н. П., Бурков А. П., Одинцов Н. И. Повышение производительности пневмосепарирующего канала машин для предварительной очистки зерна// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1986. - с. 26 - 29.

101. Сычугов Н. П., Корнеев С. В. Диаметральный вентилятор с двумя параллельными нагнетательными каналами// Совершенствование средств механизации в сельскохозяйственном производстве. Сб. науч. тр. Киров, 2000. - С.8.

102. Сычугов Н. П., Сайтов В. Е. Исследование аэродинамических свойств поворотных заслонок// Кировский с. х. ин. - т. - Киров, 1988. - С. 15-17.

103. Тарасенко А. П., Мерчалова М. Э. Перспективы снижения травмирования семян при послеуборочной обработке// Тракторы и сельскохозяйственные машины. ~ М.: Машиностроение, 1996. № 11. С. 24 - 28.

104. Турбин Б. Г. Вентиляторы сельскохозяйственных машин. Л.: Машиностроение, 1968. - 160 с.

105. Чижиков А. Г., Бабаченко В. Д., Машков Е. А. Операционная технология послеуборочной обработки и хранения зерна. М.: Россельхозиздат, 1981. - 191 с.

106. Фабрикант П. Я. Аэродинамика. Общий курс.-М.: Наука, 1964.-814 с.

107. Фараонов В. Г. Цороев А. О., Шатров А. В. Численные методы решения задач строительства на ЭВМ. Горький: Издание ГТУ, 1982. - 92 с.

108. Фракционная технология послеуборочной обработки зерна. / А. И. Бурков, В. Л. Андреев, Н. Л. Малыгин, Т. П. Безрукова// Земледелие. 2001. -№ 1.-С. 42-43.

109. Халанский В. М. Классификация пневмосепараторов зернового вороха// Разработка и совершенствование рабочих органов сельскохозяйственных машин. Сб. науч. тр./ ТСХА. М., 1987. - С. 12 - 21.

110. Шуи Т. Е. Прикладные численные методы в физике и технике. М.: Высшая школа, 1990. - 185 с.

111. Цециновский В. М. Совершенствование техники и технологии очистки и сортирования семян. ВНОИИЗ. Сб. науч. тр. Х2 69, 1970. С. 41 - 52.

112. Эрк Ф. П., Иванов А. Е., Леонтьев В. В. Определение эффективности технологии с предварительным разделением зернового вороха на семенную и фуражную фракцию// Селекция и семеноводство. 1984. - Хе 9. - С. 44 - 46.

113. Ямпилов С. С. Сепараторы для предварительной очистки зерна. // Механизация и электрификация. М.: Рассервис М, 1999. -Ш 12. С. 17-21.