автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов

кандидата технических наук
Шабалин, Антон Михайлович
город
Киров
год
2008
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов"

На правах рукописи

ШАБАЛИН Антон Михайлович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МАШИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ЗЕРНА ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

05 20 01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1

Чебоксары-2008

003449478

Работа выполнена в Государственном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имениН В Рудницкого

Научный руководитель

Официальные оппоненты.

Ведущая организация

кандидат технических наук Сычугов Юрий Вячеславович

доктор технических наук, профессор

Юнусов Губейдулла Сибятуллович

кандидат технических наук, доцент

Жолобов Николай Васильевич

ФГУ Кировская государственная зональная машиноиспытательная станция

Защита состоится «30» октября 2008 г в 15— часов на заседании диссертационного совета Д 220.070 01 при ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу. 428003, г. Чебоксары, ул К Маркса, 29, ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», ауд 222

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА»

Автореферат разослан" 23" сентября 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Михайлова О В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наиболее полное удовлетворение потребностей в продовольствии и улучшении структуры питания населения за счет продуктов растениеводства и животноводства возможно при производстве необходимого количества зерна Поэтому в работе агропромышленного комплекса России одной из важнейших задач является производство зерна семенного, продовольственного и фуражного назначения Обеспечение сохранности собираемого урожая и доведение его до товарной продукции зависит, главным образом, от уровня механизации послеуборочной обработки и хранения зерна Своевременная и качественная обработка зернового вороха оказывает существенное влияние на трудоемкость последующих операций (сушка, первичная и вторичная очистка) и качество получаемых зерна и семян

Технология предварительной обрабогки зернового вороха предусматривает, как правило, выделение крупных, легких и мелких примесей с целью обеспечения благоприятных условий при выполнении последующих технологических операций послеуборочной обработки зерна и главным образом его сушки

На основании проведенного анализа технологий послеуборочной обработки зерна и технических средств, с помощью которых они осуществляются, можно заключить, что наиболее актуальным для исследования является послеуборочная обработка вороха на стадии его предварительной очистки при помощи зерноочистительной машины с решетной частью и пневмосистемой, содержащей питающее устройство, пневмосепарирующие каналы дорешетной и послерешетной сепарации, первую и вторую осадочные камеры и диаметральный вентилятор, причем диаметральный вентилятор установлен в верхней части второй осадочной камеры При таком конструктивном исполнении зерноочистительной машины снижается общая и удельная металлоемкость и энергоемкость пневмосистемы, повышается качество очистки зерна, а также производительность всей технологической линии

Поэтому повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна является актуальной задачей

Цель исследования Целью исследования является повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов

Объект исследования В качестве объектов исследования выбра-

ны технологический процесс, устройство ввода зернового материала и наклонный пневмосепарирующий канал, осадочная камера с отражательной перегородкой, а также экспериментальный и опытный образцы машины предварительной очистки зерна

Научная новизна Разработанная зерноочистительная машина содержит наклонный пневмосепарирующий канал первичной очистки, осадочную камеру, пневмосепарирующий канал вторичной очистки, диаметральный вентилятор, устройства для ввода зернового материала, инерционный жалюзийно-противоточный пылеуловитель (патенты РФ № 2299098, № 2319534) и решетный стан

Проведено теоретическое обоснование движения воздушного потока в наклонном пневмосепарирующем канале, построены поля скоростей и определены основные параметры канала

Получены математические модели функционирования наклонного пневмосепарирующего канала и осадочной камеры с отражательной перегородкой и определены их оптимальные конструктивно-технологические параметры

Практическая ценность и реализация результатов исследований Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили усовершенствовать работу машины предварительной очистки зерна, обладающую высокими показателями качества выполнения технологического процесса

По результатам исследований разработана конструкторская и техническая документация, изготовлен и испытан на МИС опытный образец машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД, который установлен в технологическую линию зерноочистительного агрегата ЗАВ-25 в СХПК имени Кирова Оричевского района Кировской области Годовой экономический эффект от использования машины МПО-ЗОД составил 96100 рублей

Апробация работы Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Вятской ГСХА и ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им НВ Рудницкого (2004 2008 гг)

По материалам исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе работа в издании, рекомендованном ВАК и получено 2 патента РФ на изобретение

На защиту выносятся следующие положения - технологическая и конструктивная схемы машины предвари-

тельной очистки зерна,

- математическая модель движения воздушного потока в наклонном пневмосепарирующем канале,

- математические модели функционирования и оптимальные конструктивно-технологические параметры наклонного пневмосепа-рирующего канала и осадочной камеры пневмосистемы машины предварительной очистки зерна,

- результаты функционирования пневмосистемы и опытного образца машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, списка использованной литературы и приложений Работа содержит 179 страниц, 12 приложений, 61 рисунок и 12 таблиц Список литературы включает 113 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит суть выполненной работы и основные положения, выносимые на защиту

В первом разделе "Состояние вопроса и задачи исследования" проведен анализ пневмосистем зерноочистительных машин, технологий послеуборочной обработки зернового вороха, зерноочистительных машин предварительной очистки и их основных рабочих органов В результате проведенного анализа, а также рассмотрения научных работ А.И Буркова, XX. Валиева, X X Гималова, Н Г Гладкова, В В Гортинского, А Б Демского, В М. Дринчи, А Н Зюлина, Н И Косилова, В В Леонтьева, А Я Малиса, А С Матвеева, Н П. Сычуго-ва, А.П Тарасенко, Ф Н Эрка, С С Ямпилова и других ученых предложены пути повышения эффективности функционирования машины предварительной очистки и поставлены следующие задачи

- разработать конструктивно-технологическую схему зерноочистительной машины,

- исследовать движение воздушного потока в наклонном канале зерноочистительной машины,

- обосновать рациональные конструктивные параметры наклонного пневмосепарирующего канала первичной очистки, первой осадочной камеры и ее отражательной перегородки,

- провести испытания опытного образца зерноочистительной машины

Во втором разделе "Теоретические предпосылки повышения эффективности функционирования зерноочистительной машины" разработана схема устройства ввода зернового материала и пневмо-сепарирующего канала зерноочистительной машины, определены основные их параметры

Предложена конечно-элементная модель расчета поля скоростей воздушного потока в пневмосепарирующем канале, выведена формула для расчета коэффициента фильтрации в каждом конечном элементе (треугольнике), при помощи которой находятся значения векторов скоростей в зависимости от координат точек поля

Необходимость проведения исследований воздушного потока в пневмосепарирующем канале обусловлена построением математической модели течения воздушного потока в канале при дальнейшей оптимизации его конструктивно-технологических параметров Результатом будет являться выравнивание поля скоростей воздушного потока на выходе из пневмосепарирующего канала

Первый этап конечно-элементной процедуры состоит в разбиении области потока на ряд элементов

На втором этапе метода конечных элементов проводится аппроксимация неизвестной функции и базисными функциями ф1

и = 2>,иг ={фУ{и}п, 1=1

где / - номер узла в местной системе, для треугольного элемента с тремя узлами £=3,

и.

Щ "з

(1)

{ФУ =(Фх,Фг,Фъ) (2)

Введем соответствующие матрицы конечных элементов для гармонического уравнения Лапласа

л г д2и п

где Нх,11у - коэффициенты фильтрации, которые могут быть различными в разных направлениях с граничными условиями обоих типов 1) и-и на

, ди __ ди , Зн

2) А— = Ч„ на ¿>2' <1„ = а^К ^ + «»Д ^

где апх,апу - направляющие косинусы нормали к

Если выбранная аппроксимирующая функция удовлетворяет условию ¿игОна 51!, где ^ может быть частью внешней границы области А, то воспользовавшись вариационной формулировкой метода Галеркина, можно записать

(Л)

д2и

8ш18 = О

(3)

Интегрируя уравнение (3) по частям, приходим к выражению

Ж= //[А

(Л)

ди д8и , ди дби

х--+ 11,,--

дх дх у ду ду у

йхйу — = О

(Ь)

Выражение в левой части есть вариация функционала

гди^г .дх.

Чя

"(Л)

К

+ А,

Г диЛ

ду)

•йхйу- ^цп11(18 (я2)

(4)

(5)

Закон изменения и(х,у) по полю конечного элемента аппроксимируем степенным полиномом вида

и = ах + аг х+аъ у (6)

Входящие в формулу (6) неизвестные параметры а, можно выразить через узловые значения в узловых точках 1, 2, 3 Для угловых узлов получим

V "1 У\~ V

"2 1 У 2 «2

«3. .1 *з Уз_ «3.

или в матричной форме

Отсюда

а,

1

а2 ► = —

2А[ 1А°г 2А%

(7)

"з «з

и

ЗJ

иначе

{аЫсПи}",

(8)

где а1=хк-х}; Ь1=у]-ук; 2А°г ^х]ук-хку] при ¿=1, 2, 3, /=2, 3, 1, Лг=3, 1,2, 2А - Ьхаг — Ъгах, причем А - площадь элемента

Используя зависимости (6) и (8), получим следующие выражения для производных функции и

~ = а2 - + Ь2и2 + ьз11з) = ^{ь?{«}" ;

%== Та* ахЩ + а2"2 + Й3"3 ^= ТА^ "

и для производных от вариаций

(9)

дх 2А 1 '

Ш = Ма?б{и}\

(10)

ду 2 А

Исключая из выражения (6) с помощью (8) параметры а,, нахо-

дим

и = ф1и1+ ф2и2 + ф3и3 = {и}" ; ёи = {ф}тёип,

(11)

1

где гД = — (2 А{ + \ х+аху), 2 А

Фг=-г^(2л°2+ьгХ+а2у), 2 А

Фз +Ьгх+а3у),

2 А

есть базисные функции для треугольного элемента Подстановка выражений (9), (10), (11) в вариационную формулировку метода Галер-кина (4) дает

¿{«Г "А" Я К №У + А, {"М ЦЯ«)" = ¿{"Г ¡Ш^ (12)

4А (А) гя;

После интегрирования левая часть уравнения (12) приводится к

виду

4 А

т р

ди1

5и2 » К

5и3

V*

V з ¿>2ь3

а.а

симметрично

2 3 2

симмегрично Ь3 Выражение (13) в компактной форме имеет вид

5{и}п'х [ Xе ]{и}'\ (14)

где [Ке] - матрица коэффициентов влияния для треугольного элемента, состоящая в выражении (14) из двух слагаемых, стоящих в квадратных скобках

Если коэффициенты фильтрации ¡гх,Ьу различны (при наличии

жалюзи и сеток) и местные оси координат (х, у) не совпадают по направлению с глобальными осями координат, то матрицу коэффициентов влияния [Ке ] можно вычислить в местной системе координат, а затем объединить с матрицами других элементов при сборке глобальной матрицы [К] При этом, кроме координат узлов элемента и коэффициентов ¡1х,1гу для таких элементов необходимо задать угол поворота локальных осей координат

Правая часть равенства (12) существует только на части Я2 границы области Предположим, что величина Цп постоянна Связь между координатами (т,п) и (х, у) такова

-«1 а1 ь\ .

Тогда для интеграла по $2 в правой части (12) имеем

/ Г»

¡{ф}<1псЛ = <1п |//2 [={/>'} 1//2

(15)

Из выражений (14), (15) по уравнению (12) следует

¡Ке ]{и}п = {ре} (16)

Это алгебраическое уравнение связывает узловые значения искомой функции через матрицу коэффициентов влияния с потоком воздуха на границе области

На третьем этапе конечно-элементной процедуры производят объединение матриц коэффициентов влияния [Ке] для всей исследуемой области в магрицу [К]

Таким образом, система уравнений для области в целом имеет вид (16)

/*/{«}„= И. (17)

где {«}„ - глобальные узловые неизвестные

На четвертом этапе накладываются граничные условия Чтобы не изменять порядок системы уравнений (17), преобразуем матрицу [К J и столбец {р}, полагая, что граничное условие первого типа задано в узле г иг=иг* 0 при £=1,2,r-1 Ps->Ps-KSriir; KSr = 0;

при S = r Pr = ur ; Pr = 1,

при S = r +1, r + 2,...L Ps -> Ps - KrSiir ; KrS = 0.

На пятом этапе решается система уравнений, например методом Гаусса После решения системы уравнений (17), в которой учтены граничные условия, можно определить скорости воздушного потока

С помощью приведенных отношений можно вычислить их,и},

для всех элементов, причем в данном случае эти величины постоянны в пределах каждого из элементов Если коэффициенты фильтрации Нх,Ну задавались в локальной системе отсчета, как и коэффициенты

а,,Ь,, то полученные скорости их,иу необходимо спроецировать на

оси глобальной системы отсчета, используя матрицу поворота, состоящую из направляющих косинусов локальных осей

На следующем этапе необходимо вычислить коэффициент фильтрации Нф и решить систему уравнений (18)

Движение воздуха через зерновой слой подобно течению воды сквозь пористую среду Поэтому, используя законы гидравлики, можно предположить, как будет изменяться коэффициент фильтрации в зерновом слое В первом приближении примем, что он изменяется обратнопропорционально количеству зерен в зерновом слое треугольника

Тогда запишем

(18)

кф =k-Ecd2,

(19)

где Иф - коэффициент фильтрации, к - постоянный коэффициент, выбираемый из условия, 1/м2 , Ес - скважность зернового слоя, (I - средний диаметр пор, мм

Скважность зернового слоя определяется по формуле

£с=1-у, (20)

где У3 - объем зерновок в элементе (треугольнике, м3), V- объем всего элемента, м3

По расчетным значениям коэффициента фильтрации были построены векторы скоростей воздушного потока в пневмосепарирую-щем канале (рис 1 а) Этот рисунок наглядно показывает направление воздушного потока в зерновом слое Экспериментальное поле скоростей построено при замерах цилиндрическим зондом (рис 1 б)

Рис 1 - Поле скоростей воздушного потока при течении зернового слоя а - расчетное, б - экспериментальное

Из анализа (рис 1) и можно сделать вывод, что представленная модель достаточно точно описывает процесс сепарирования зернового материала в канале

В третьем разделе "Программа и методика экспериментальных исследований" в соответствии с поставленными задачами изложена

программа исследований, общепринятые и частные методики исследований и обработки экспериментальных данных Описаны экспериментальная установка (рис 2), использованные приборы и оборудование.

ный поток с пылью, —в->- - воздушный поток без примесей, —=» _ легкие примеси, —оэ- - фракция очищенного зерна, ■=> - очищенное зерно после обработки во втором пневмосепарирующем канале,---:»- - пыль

Рис 2 - Технологическая схема машины предварительной очистки 1 - отражательная перегородка, 2 - бункер-питатель, 3 - разравнивающий шнек, 4 - регулировочная заслонка, 5 - первый пневмосепарирующий канал, 6 - скребковый транспортер, 7 - решетный стан, 8 - верхнее решето, 9 - нижнее решето, 10 - щеточная тележка, 11, 12 - отводящие лотки, 13 - качающаяся заслонка с противовесами, 14 - второй пневмосепарирующий канал, 15, 24 - шнеки вывода материала из пылеосадочных камер, 16 - делительная перегородка, 17, 23 -вторая и первая пылеосадочные камеры, 18 - жалюзийная решетка, 19 - диаметральный вентилятор, 20 - выходной патрубок, 21, 22 - регулировочные заслонки

Для проведения опытов при исследовании пневмосепарирующе-го канала использовали искусственно приготовленную в количестве 20 кг зерновую смесь влажностью 14 %, состоящую из полноценного (95%) зерна пшеницы сорта "Иргина" и легких примесей (5 %). В качестве легких примесей применяли древесные опилки, аэродинамические свойства которых были схожи с аэродинамическими свойст-

вами легких примесей зернового вороха пшеницы Древесные опилки просеивали через решето с продолговатыми прямоугольными отверстиями ширинои 1,7 мм

При проведении экспериментов по исследованию осадочной камеры с отражагельной перегородкой использовали зерновую смесь, имеющую влажность 14% В качестве основного зернового материала брали полноценную пшеницу - сход с решета с прямоугольными отверстиями шириной 2,4 мм Засорителем являлась рожь - проход через решето с прямоугольными отверстиями 1,7 мм. Соотношение засорителя к основной культуре составляло 5%.

При исследовании эффективности функционирования пневмо-системы машины предварительной очистки зерна при различной удельной подаче, засоренности и влажности обрабатываемого зернового материала в качестве легких примесей применяли щуплую рола, просеянную через решето с продолговатыми прямоугольными отверстиями шириной 1,7 мм

Статистическую обработку результатов экспериментов и построение поверхностей отклика моделей регрессии выполняли на персональном компьютере с помощью прикладных программ Statgraphics Plus 51 и Microsoft Exel 97

В четвертом разделе "Результаты экспериментальных исследований" изложены особенности функционирования пневмосистемы машины предварительной очистки зерна и определены ее основные конструктивные и технологические параметры

На первом этапе для определения оптимальных конструктивных параметров наклонного пневмосепарирующего канала реализован план эксперимента Бокса-Бенкина второго порядка для трех факторов (высота Нв (xi) верхней части ПСК, высота Н„ (х2) ПСК и угол {3 (х3) наклона ПСК) при удельной подаче зернового вороха q = 8,3 кг/(с м) и потерях зерна в отходы Щ = 0,05 %

После реализации плана и обработки результатов эксперимента получена адекватная с 95 % вероятностью математическая модель процесса пневмосепарирования зернового материала в ПСК (%), при этом

Е = 47,37 + l,18xi + 5,46х2 + I,21x3 - 2,26xi2 - 0,43xj-x2 -

= l,86xi-x3 - 0,83х2 - 0,05х2-х3 - 3,2Зх32, %. (21)

Анализ математической модели (21) проводили с помощью двумерных сечений поверхностей отклика (рис 3)

а б

Рис 3 - Двумерные сечения поверхности отклика, характеризующие эффект Е очистки а - при х3=0,15 (/?= 71,5°), б - при х2=1 (Я„=0,32 м)

Максимальное значение эффекта очистки Е — 52,13% достигается прих^Д (#.=0,575 м), х2=1 (//„=0,32 м), лг3=0,15 (Д=71,5°) Наибольшее влияние на эффект очистки Е оказывает высота Н„ нижней части канала. Так, увеличение //„ от 0,22 до 0,32 м (при Нв=0,575 м и Р=1\,5°) приводит к повышению Е на 12,23 % (от 39,9 до 52,13%) Это можно объяснить тем, что с увеличением высоты Н„ нижней части ПСК возрастает время воздействия воздушного потока на частицы материала, что создает лучшие условия для выделения легких примесей

Увеличение угла Р наклона ПСК от 60 до 71,5° (при Нв=0,575 м и //„=0,32 м) приводит к повышению Е на 4,28% (от 47,85 до 52,13%) Дальнейшее увеличение р до 80° приводит снижению Е на 2,33% Данные результаты эксперимента объясняются тем, что при увеличении угла р наклона ПСК до 71,5° уменьшается горизонтальная составляющая скорости компонентов зернового материала, снижаются потери Л3 полноценного зерна в отходы и повышается эффект Е очистки при той же скорости воздушного потока в ПСК

Увеличение Нв от 0,52 до 0,575 м (при #„=0,32 м и /?=71,5) приводит к повышению Е на 2,76% (от 49,37 до 52,13%) Дальнейшее увеличение Нв до 0,62 м приводит к снижению Е на 1,82%

Таким образом, оптимальное сочетание изучаемых факторов определяем из условия максимального эффекта Е очистки

С целью более глубокого изучения процессов пиевмосепариро-вания зернового материала в наклонном пневмосепарирующем кана-

ле, а также описания их математическими моделями был принят и реализован план эксперимента Бокса-Бенкина второго порядка для четырех факторов (угол ввода а (хО зернового материала, удельная нагрузка ч (Л2), глубина ПСК Л (дгз) и высота загрузочного окна Ь (хО) при потерях зерна в огходы /7^=0,05%

После реализации плана и обработки результатов эксперимента получена адекватная с 95 % вероятностью математическая модель процесса пневмосепарирования зернового материала в ПСК (%) Е = 58,48-1,53Х1-15,66Л'2+3,83Л'З+1,4Л-4Ч),54Х12-0,17лгХ2--0,4x1 •*Н),38л'1 •л'4-3,94х22+0,78х2-хз+0,25х2-х4-0,09хз2-- 0,98Х3\Х4. (22)

Анализ математической модели (22) проводили с помощью двумерных сечений поверхности отклика (рис 4)

б

45 50 55 а град 65 6,9 7,6 8 3 Ц, кг/с м 9,7

Рис 4 - Двумерные сечения поверхности отклика, характеризующие эффект Е очистки а ~ при х3=1 (Л=0,16 м) и х4=1 (6=0,16 м), б - при Хг=-0,16 (а=53,4°) и х4=( (6=0,16 м)

Максимальное значение эффекта очистки £=73,48% достигается при XI = -0,16 (а = 53,4°), лг2= -1 (/¡=6,9 кг/с м); х3=1 (//=0,16 м) и х4=1 (6=0,16 м)

Наибольшее влияние на Е оказывают два фактора - глубина /г ПСК и удельная нагрузка </ на ПСК Причем наиболее существенно влияет на повышение Е удельная нагрузка г/ на ПСК Так, увеличение ({ от 6,9 до 9,7 кг/с м (при Л=0,16 м, а =53,4° и 6=0,16 м) приводит к снижению 2? на 29,18% (от 73,48 до 44,3%) Это можно объяснить тем, что с увеличением нагрузки происходит более частое соударение

частиц, витающих в канале, поэтому снижается вероятность выноса их из зоны сепарации

Изменение высоты Ь загрузочного окна не оказывает существенного влияния на значение эффекта Е очистки Так, увеличение Ъ от 0,14 до 0,16 м (при /1=0,16 м, а-53,4° и </=6,9 кг/с м) приводит к повышению Е всего лишь на 0,5% (от 72,98 до 73,48%), что находится в пределах ошибки опытов

Таким образом, проведенное исследование позволило определить оптимальное сочетание конструктивно-технологических параметров устройства ввода и ПСК, влияющих на эффект Е очистки, при этом Л=0,16 м, о=53,4°, ¿=0,16 м

Для определения оптимальных конструктивных параметров осадочной камеры с отражательной перегородкой реализован план эксперимента Бокса-Бенкина второго порядка для трех факторов (скорость воздушного потока Ув (Х]) в ПСК, глубина £ отвода (х^) отражательной перегородки и длина I (хз) отражательной перегородки) при подаче зернового вороха </=8,3 кг/(с м) В качестве критериев оптимизации были выбраны эффект Э0 выделения примесей и гидравлическое сопротивление Рп

В результате реализации плана эксперимента получены адекватные математические модели эффекта Э0 выделения примесей и гидравлического сопротивления Рп осадочной камеры

Э0 = 73,7+2,76x1+2,75л-2-12,79хз-10,43л'12-0,45хгх2-1,29лггх3-

~27,68хЛ1,81х2-х3-25,59хз2; (23)

Ра = 27,47+4,83хг22,92х2+7,97хз-5,55х12-0,75хгх2+2,09хгхз+

+ 12,73х22- - 16^3х2х3+ 8,67х3\ (24)

По уравнениям регрессии (23) и (24) построены двумерные сечения поверхности отклика функций (рис 5 и 6)

Максимальное значение эффекта выделения примесей Э0=15,51% достигается при хт=0,147 (У=6,\4 м/с), х2=0,04 ($=0,27 м) и х3=-0,25 (/=0,14 м)

Наибольшее влияние на Э0 оказывают два фактора - скорость Ув воздушного потока и длина I отражательной перегородки Причем наиболее существенно влияет на повышение Э0 длина I отражательной перегородки Так, увеличение / от 0,9 до 0,14 м (при Ув~6,14 м/с и 5" = 0,27 м) приводит к повышению Эа на 14,3 % (от 61,27 до 75,57%) Дальнейшее увеличение длины отражательной перегородки приводит к снижению эффекта выделения примесей

0,34 ^ м

03

0 27

0,24

0,2

____(.5 4— 1 0 5

-1 0 5 | -72,7-^ о . ( .5 |

-11.5

-1 —

5,5

Рис 5 - Двумерные сечения поверхности отклика, характеризующие эффект Э0 выделения примесей из зернового материала а - при х3=-0,25 (/=0,14 м), б -при хг=0,147 (V, =6,14 м/с)

Рис 6 - Двумерные сечения поверхности отклика, характеризующие гидравлическое сопротивление Р„ осадочной камеры а - при х3=0,6 (/ = 0,2 м), б - при дГ|=-1 (У, = 5 м/с)

Анализ двумерных сечений показывает, что максимальный эффект выделения примесей Э0 во всем диапазоне изучаемых скоростей воздушного потока Ув-5 7 м/с достигается при глубине отвода 5 = 0,27м (х2 = 0,04) и длине отражательной перегородки /=0,14 м (х3--0,25) Однако наименьшее гидравлическое сопротивление Р„ находится в области глубины отвода £ = 0,34 м (х2 = 1) и длине отражательной перегородки / = 0,2 м (х3= 0,6)

Учитывая, что значение гидравлического сопротивления сравнительно не велико (не превышает 30 Па), можно принять оптимальными глубину отвода £ = 0,27м (х2= 0,04) и длину отражательной перегородки / = 0,14 м (л:3 = -0,25)

Проведено исследование влияния удельной подачи г/, засоренности 3 и влажности ^обрабатываемого зернового вороха на эффективность функционирования модели пневмосистемы машины предварительной очистки зерна (рис 7), в результате которого выявлено, что засоренность 3 при увеличении ее от 5 до 20 % не оказывает существенного влияния на качественные показатели работы пневмосистемы ____

90, 80 70 60 50

2,77 4,17 5,55 я,кг/с м 8,33

Рис 7 - Зависимости показателей эффективности функционирования пневмосистемы от удельной подачи д зернового материала в ПСК при 5=10%--

Г=14,0%,---- )Г=22,5%,---- Г=31,0%

Из графиков видно, что увеличение удельной подачи ц зернового материала в ПСК от 2,77 до 8,33 кг/(с м) снижает эффект Е очистки при влажности 14,0% - на 21,86% (от 89 до 67,14%), при влажности *Г=22,5% - на 22% (от 87,5 до 65,5%), при влажности Ж=31,0% - на 18,8% (от 83,2 до 64,4%) Снижение Е объясняется тем, что при увеличении д растет концентрация зернового материала в ПСК, что приводит к снижению вероятности выделения частиц примесей

Анализируя зависимости, полученные в ходе экспериментальных исследований, следует отметить, что увеличение влажности зернового материала от 14,0 до 31,0% при подаче </=8,33 кг/(с м) приводит к снижению эффекта Е очистки на 2,74% Данные результаты эксперимента объясняются тем, что с увеличением влажности зерновой смеси происходит уменьшение различия средних скоростей вита-

ния семян основной культуры и примесей Вследствие этого снижается полнота выделения примесей воздушным потоком

В пятом разделе "Испытания машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД" приведены результаты ведомственных, предварительных и государственных испытаний опытного образца машины МПО-ЗОД с разработанной пневмосистемой в СПК имени Кирова Кировской области При испытаниях установлено, что машина работоспособна, удовлетворительно очищает зерновой ворох от легких, крупных и мелких примесей

Полнота выделения примесей на озимой ржи при подаче 32,8 т/ч составила 49,64%, что практически соответствует ТЗ (не менее 50%), на ячмене при подаче 21,6 т/ч — 66,44% соответствует ТЗ В остальных случаях недостаточная полнота выделения примесей объясняется неудачной настройкой машины на технологический процесс и наличием в очищаемой культуре трудноотделимых семян других культур

После обработки зернового вороха машиной МПО-ЗОД в сушилку поступает более чистое (9=93,76. 99,51 %) зерно Это позволяет снизить затраты на последующую обработку зернового материала, повысить производительность всего комплекса, эффективность использования машин и качество обработки семян

Расчетный годовой экономический эффект от работы машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД за счет повышения качества очистки зерна составил 96100 рублей

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработанная зерноочистительная машина содержит наклонный пневмосепарирующий канал первичной очистки, осадочную камеру, пневмосепарирующий канал вторичной очистки, диаметральный вентилятор, устройства для ввода зернового материала, инерционный жалюзийно-противоточный пылеуловитель (патенты РФ № 2299098, № 2319534) и решетный стан

2 Получена математическая модель движения воздушного потока, позволяющая определить направление и величину скоростей воздушного потока в наклонном пневмосепарирующем канале зерноочистительной машины Предложенная конечно-элементная модель расчета поля скоростей воздушного потока в пневмосепарирующем канале согласуется с экспериментальной картиной его течения

3 По результатам экспериментальных исследований определены конструктивные параметры устройства ввода и наклонного пнев-мосепарирующего канала, оказывающие наибольшее влияние на процесс пневмосепарирования зернового материала Получены математические модели, определяющие эффект Е очистки зерна при удельной нагрузке на канал <7=8,33 кг/(с м) Оптимальными конструктивно-технологическими параметрами наклонного пневмосепарирующего канала и устройства ввода, при которых достигается максимальный эффект очистки £=67,14%, являются #«=0,575 м, /г=0,16 м; <2=53,4°, #„=0,32 м; в=0Д6 м, >9=71,5°.

4. Определены конструктивно-технологические размеры осадочной камеры ( Н=1,18 м, Ь=1,31 м ) и оптимальное положение отражательной перегородки {3=0,21 и /=0,14 м), при котором максимальный эффект Э0 выделения примесей составил 75,57 % при гидравлическом сопротивлении Рп=28,5 Па Получены математические модели эффекта Э0 выделения примесей и гидравлического сопротивления Рп при удельной нагрузке на канал <7=8,33 кг/(с-м)

5 Проведено сравнительное исследование работы пневмосепарирующего канала послерешетной аспирации машин МПО-ЗОД и К-523 на ворохе пшеницы сорта "Иргина" Максимальный эффект Е очистки в канале пневмосистемы МПО-ЗОД за счет равномерного движения воздушного потока увеличивается на 28 %

6 Проведенное исследование влияния удельной подачи д, засоренности 3 и влажности IV обрабатываемого зернового материала на эффективность функционирования модели пневмосистемы машины предварительной очистки зерна показало, что увеличение засоренности 3 от 5 до 20%, существенно не влияет на качественные показатели работы пневмосистемы Увеличение удельной подачи д зернового материала в ПСК от 2,77 до 8,33 кг/(с м) снижает эффект Е очистки зерна от примесей на 20,88% Увеличение влажности зернового материала с 14,0 до 31,0% при удельной подаче ^=8,33 кг/(с м) приводит к снижению эффекта Е очистки на 2,74%.

7 По результатам испытаний машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД установлено, что машина работоспособна, очищает зерновой ворох от легких, крупных и мелких примесей Пневмоси-стема машины МПО-ЗОД обеспечивает эффект очистки от легких примесей на очистке зернового вороха различных культур 62,60 ..74,73% при уровне потерь полноценного зерна в отходы не более 0,05% Полнота выделения примесей на очистке зернового во-

роха различных кулыур при работе всей машины составляет 18,64.. 66,44% при производительности 21,6 32,8 т/ч После обработки зернового вороха машиной МПО-ЗОД в сушилку поступает более чистое (Ч-93,76 99,51%) и крупное зерно Это позволяет снизить затраты на последующую обработку зернового материала, повысить производительность всего комплекса, эффективность использования машин и качество обработки семян

8 Годовой экономический эффект от работы машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД за счет повышения качества очистки зерна составил 96100 рублей

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Патент РФ № 2299098, МКИ7 В07В4/02 Пневмосистема зерно- и се-мяочистительных машин / Сычу! ов Н П, Сычугов Ю В , Исупов В И, Скоро-богатых В Н, Малков Н Н, Шабалин А М - Бюл № 14 - Зс ил

2. Патент РФ № 2319534, МКИ7 В0Ю45/04 Устройство для очистки воздушного потока от легких примесей / Сычугов Н П , Сычугов Ю В , Шабалин А М, Сычугов АН- Бюл № 8 - 4с ил

3 Сычугов Ю В , Шабалин А М, Сычугов А Н Динамическое уравновешивание решетного стана зерноочистительной машины // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве // Тр 5-ой Междунар научн -практич конфер в 4-х частях / Энергосберегающие технологии в растениеводстве и мобильной энергетике-М ГНУ ВИЭСХ, 2006 -4 2-С 162-167

4 Сычугов Ю В , Шабалин А М Экспериментальные исследования процесса работы осадочной камеры с отражательной перегородкой // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики Межвуз сб науч тр -Киров Вятская ГСХА, 2007 - Вып 7 - С 60-65

5 Сычугов Н П , Исупов В И, Сычугов Ю В , Скоробогатых В Н , Шабалин А М Машина предварительной очистки зерна и семян МПО-ЗОД и результаты испытаний на МИС // Приоритетные направления научно-технического обеспечения АПК Северо-Востока - Киров НИИСХ Северо-Востока, 2005 -С 223-229

6 Сычугов Ю В , Шабалин А М Влияние конструктивных параметров устройства ввода и наклонного пневмосепарирующего канала на качественные показатели работы пневмосистемы зерноочистительной машины // Тракторы и сельскохозяйственные машины - 2007 -№ 11 - С 39-40

7 Сычугов Ю В , Исупов В И, Шабалин А М Применение машины предварительной очистки зернового вороха МПО-ЗО в экспериментальных сушильных линиях // Приоритетные направления научно-техническою обеспечения АПК Северо-Востока - Киров НИИСХ Северо-Востока, 2005 - С 229-233

8 Шабалин А М Разработка и результаты экспериментально- теоретических исследований зерноочистительной машины //Разработка и внедрение тех-

нологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона Российской Федерации Мат -лы Междунар научн -практич конфер - Киров НИЙСХ Северо-Востока, 2007 - С 181-185

9 Шабалин АМ Результаты экспериментального исследования конструктивно-технологических параметров устройства ввода и пневмосепарирую-щего канала зерноочистительной машины // Совершенствование технологий и средств механизации производства продуктов растениеводства и животноводства Мат -лы научн -практич конфер - Киров НЙИСХ Северо-Востока, 2006 -С 59-62

Подписано в печать 29 04 08 Формат 60x84/16 Уел печ л 1 0 Тираж 100 экз Заказ №46 Отпечатано с оригинал-макета

Типография НИИСХ Северо-Востока им Н В Рудницкого 610007 г Киров, ул, Ленина 166-а

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шабалин, Антон Михайлович

Ув - среднее квадратическое отклонение среднего значения измеренной скорости в каждой точке от средней скорости потока в данном сечении канала, м/с

Лв - коэффициент вариации скорости воздушного потока в ПСК, % Е - эффект очистки зерна от примесей в ПСК, % Э0 - эффект выделения примесей осадочной камерой, % Рп - гидравлическое сопротивление осадочной камеры, Па

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Основные физико-механические свойства зернового вороха, как объекта послеуборочной обработки.

1.2 Классификация и особенности функционирования пневмосистем зерноочистительных машин.

1.3 Анализ технологий послеуборочной обработки зернового вороха

1.4 Анализ процесса работы и конструкций зерноочистительных машин предварительной очистки.

1.5 Постановка цели и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

2.1 Теоретические исследования и конечно-элементная модель воздушного потока в пневмосепарирующем канале зерноочистительной машины.

2.2 Моделирование различных схем пневмосепарирующего канала

2.3 Динамическое уравновешивание решетного стана зерноочистительной машины.:.

2.4 Выводы.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Экспериментальные установки, приборы и оборудование.

3.3 Методика проведения лабораторных исследований и обработки экспериментальных данных.

3.4 Методика исследования воздушного потока в пневмосепарирующем канале зерноочистительной машины.

3.5 Методика исследования эффективности функционирования наклонного пневмосепарирующего канала машины при различной удельной подаче, засоренности и влажности обрабатываемого зернового материала.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Выбор диаметрального вентилятора и его аэродинамическая характеристика.

4.2 Влияние конструктивных параметров устройства ввода и наклонного пневмосепарирующего канала на качественные показатели работы пневмосистемы.

4.2.1 Влияние конструктивных и технологических параметров наклонного пневмосепарирующего канала на процесс очистки.

4.2.2 Влияние конструктивных параметров устройства ввода и наклонного пневмосепарирующего канала на процесс очистки.

4.3 Исследование осадочной камеры с отражательной перегородкой.

4.4 Сравнительное исследование работы пневмосепарирующего канала послерешетной аспирации машин МПО-ЗОД и К

4.5 Исследование эффективности функционирования модели пнев-мосистемы машины предварительной очистки зерна при различной удельной подаче, засоренности и влажности зернового материала.

4.6 Выводы.

5 ИСПЫТАНИЯ МАШИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ЗЕРНА МПО-ЗОД.

5.1 Техническая характеристика машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД. ИЗ

5.2 Ведомственные испытания машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД.

5.2.1 Программа и методика ведомственных испытаний.

5.2.2 Исследование процесса работы пневмосистемы машины предварительной очистки зерна МПО-3 ОД.

5.3 Предварительные испытания машины МПО-ЗОД.

5.4 Государственные приемочные испытания машины МПО-ЗОД.

5.5 Технико-экономическое обоснование.

5.6 Выводы.

Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Шабалин, Антон Михайлович

Наиболее полное удовлетворение потребностей в продовольствии и улучшении структуры питания населения за счет продуктов животноводства возможно при производстве необходимого количества зерна. Поэтому в работе агропромышленного комплекса России одной из важнейших задач является производство зерна семенного, продовольственного и фуражного назначения. Обеспечение сохранности собираемого урожая и доведение его до товарной продукции зависит, главным образом, от уровня механизации послеуборочной обработки и хранения зерна. Своевременная и качественная обработка зернового вороха оказывает существенное влияние на трудоемкость последующих операций (сушка, первичная и вторичная очистка) и качество получаемых зерна и семян.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом разработано и выпускается большое количество машин предварительной очистки с различным конструктивным оформлением. Чаще всего это воздушно-решетные машины, осуществляющие одно- или двукратную очистку воздухом и на решетах (плоских качающихся, с круговыми движениями, цилиндрических из перфорированного листового металла или из прутков с различным количеством ярусов). Из отечественных машин это самопередвижной ворохоочиститель ОВС-25, его стационарный вариант ОВС-25С, машины МПО-50, МПР-50, новые разработки ГСКБ "Зерноочистка" (г. Воронеж) - МПО-50С (со скаль-ператором), МПУ-20, -70, 03C-50. Из зарубежных наибольшее применение в России нашли машины немецкой фирмы "Петкус" К-522, К-523Б, К-524, К-525, К-527А К-528. Реже применяются машины типа S1 шведской фирмы "Камас", типа Delta 141 датской фирмы "Кимбриа" и др.

Технология предварительной обработки зернового вороха предусматривает, как правило, выделение крупных, легких и мелких примесей с целью обеспечения благоприятных условий при выполнении последующих технологических операций послеуборочной обработки зерна и главным образом его сушки.

Работа выполнена в Государственном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В.Рудницкого. Исследования проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В.Рудницкого (номер гос. per. 01.2004.03093).

Цель исследования. Целью исследования является повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов.

Объект исследования. В качестве объектов исследования выбраны технологический процесс, устройство ввода зернового материала и наклонный пневмосепарирующий канал, осадочная камера с отражательной перегородкой, а также экспериментальный и опытный образцы машины предварительной очистки зерна.

Методика исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы стандартные и разработанные нами методики с применением физического и математического моделирования.

Научная новизна. Разработанная зерноочистительная машина, содержит наклонный пневмосепарирующий канал первичной очистки, осадочную камеру, пневмосепарирующий канал вторичной очистки, диаметральный вентилятор, устройства для ввода зернового материала, инерционный жалюзий-но-противоточный пылеуловитель (патенты РФ № 2299098, № 2319534) и решетный стан.

Проведено теоретическое обоснование движения воздушного потока в наклонном пневмосепарирующем канале, построены поля скоростей и определены основные параметры канала.

Получены математические модели функционирования наклонного пневмосепарирующего канала и осадочной камеры с отражательной перегородкой и определены их оптимальные конструктивно-технологические параметры.

Достоверность основных выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований, ведомственных, предварительных и государственных испытаний опытного образца машины предварительной очистки зерна, разработанной при участии автора.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили усовершенствовать работу машины предварительной очистки зерна, обладающую высокими показателями качества выполнения технологического процесса.

По результатам исследований разработана конструкторская и техническая документация, изготовлен и испытан на МИС опытный образец машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД, который установлен в технологическую линию зерноочистительного агрегата ЗАВ-25 в СХПК имени Кирова Оричевского района Кировской области.

Годовой экономический эффект от использования машины МПО-ЗОД составил 96100 рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Вятской ГСХА и ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока (2004.2008 гг.).

По материалам исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе работа в издании, рекомендованном ВАК и получено 2 патента РФ на изобретение.

На защиту выносятся следующие положения:

- технологическая и конструктивная схемы машины предварительной очистки зерна;

- математическая модель движения воздушного потока в наклонном пневмосепарирующем канале;

- математические модели функционирования и оптимальные конструктивно-технологические параметры наклонного пневмосепарирующего канала и осадочной камеры пневмосистемы машины предварительной очистки зерна;

- результаты функционирования пневмосистемы и опытного образца машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД.

Автор считает необходимым отметить, что теоретические и экспериментальные исследования, изготовление и испытания опытного образца машины предварительной очистки зернового вороха МПО-ЗОД проведены под руководством кандидата технических наук Ю.В. Сычугова при участии кандидата технических наук В.И. Исупова и сотрудников проектно-конструкторского бюро ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока, а также при оказании консультационной помощи доктора техн. наук, профессора Вятской ГСХА Н.П. Сычугова.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанная зерноочистительная машина содержит наклонный пневмосепарирующий канал первичной очистки, осадочную камеру, пневмосепарирующий канал вторичной очистки, диаметральный вентилятор, устройства для ввода зернового материала, инерционный жалюзийно-противоточный пылеуловитель (патенты РФ № 2299098, № 2319534) и решетный стан.

2. Получена математическая модель движения воздушного потока, позволяющая определить направление и величину скоростей воздушного потока в наклонном пневмосепарирующем канале зерноочистительной машины. Предложенная конечно-элементная модель расчета поля скоростей воздушного потока в пневмосепарирующем канале согласуется с экспериментальной картиной его течения.

3. По результатам экспериментальных исследований определены конструктивные параметры устройства ввода и наклонного пневмосепарирующего канала, оказывающие наибольшее влияние на процесс пневмосепариро-вания зернового материала. Получены математические модели, определяющие эффект Е очистки зерна при удельной нагрузке на канал q=8,33 кг/(с-м). Оптимальными конструктивно-технологическими параметрами наклонного пневмосепарирующего канала и устройства ввода, при которых достигается максимальный эффект очистки £=67,14%, являются: //^=0,575 м; h=0,16 м; «=53,4°; Д =0,32 м; в=0,16 м; Д=71,5°.

4. Определены конструктивно-технологические размеры осадочной камеры ( Н=1,18 м; L=l,31 м ) и оптимальное положение отражательной перегородки (£=0,27 и /=0,14 м), при котором максимальный эффект Э0 выделения примесей составил 75,57 % при гидравлическом сопротивлении Рп=28,5 Па. Получены математические модели эффекта Э0 выделения примесей и гидравлического сопротивления Рп при удельной нагрузке на канал <7=8,33 кг/(с-м).

5. Проведено сравнительное исследование работы пневмосепарирующего канала послерешетной аспирации машин МПО-ЗОД и К-523 на ворохе пшеницы сорта "Иргина". Максимальный эффект Е очистки в канале пневмосистемы МПО-ЗОД за счет равномерного движения воздушного потока увеличивается на 28 %.

6. Проведенное исследование влияния удельной подачи q, засоренности 3 и влажности W обрабатываемого зернового материала на эффективность функционирования модели пневмосистемы машины предварительной очистки зерна показало, что увеличение засоренности 3 от 5 до 20%, существенно не влияет на качественные показатели работы пневмосистемы. Увеличение удельной подачи q зернового материала в ПСК от 2,77 до 8,33 кг/(с-м) снижает эффект Е очистки зерна от примесей на 20,88%. Увеличение влажности зернового материала с 14,0 до 31,0% при удельной подаче q=8,33 кг/(с-м) приводит к снижению эффекта Е очистки на 2,74% .

7. По результатам испытаний машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД установлено, что машина работоспособна, очищает зерновой ворох от легких, крупных и мелких примесей. Пневмосистема машины МПО-ЗОД обеспечивает эффект очистки от легких примесей на очистке зернового вороха различных культур 62,60.74,73% при уровне потерь полноценного зерна в отходы не более 0,05%. Полнота выделения примесей на очистке зернового вороха различных культур при работе всей машины составляет 18,64.66,44% при производительности 21,6.32,8 т/ч. После обработки зернового вороха машиной МПО-ЗОД в сушилку поступает более чистое (4=93,76.99,51%) и крупное зерно. Это позволяет снизить затраты на последующую обработку зернового материала, повысить производительность всего комплекса, эффективность использования машин и качество обработки семян.

8. Годовой экономический эффект от работы машины предварительной очистки зерна МПО-ЗОД за счет повышения качества очистки зерна составил 96100 рублей.

143

Библиография Шабалин, Антон Михайлович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. А.С. № 969335 СССР, МКЛЗ В07В4/02 Устройство для разделения зерновой смеси воздушным потоком / Сычугов Н.П., Бурков А.И., Одинцов Н.И. (СССР).- 4 е.: ил.

2. А.С. № 1030051 СССР, МЕСИ5 В07В9/00 Сепаратор зерна / Кубы-шев В.А., Олейников В.Д., Титов М.С. и др.- Опубл. 23.07.83., Бюл. № 27.

3. А.С. № 1314144 СССР, МКИ5 F04D17/014 Диаметральный вентилятор / Сычугов Н.П., Бурков А.И., Грабельковский Н.И., Жолобов Н.В., Гехтман А.А., Антюхин В.В. (СССР).- 4 е.: ил.

4. А.С. № 1513212 СССР, МКИ5 F04D17/014 Диаметральный вентилятор-аспиратор / Сычугов Н.П., Бурков А.И., Плехов Б.Г. (СССР).- 2 е.: ил.

5. А.С. № 1618466 СССР, МКИ5 В07В4/02, 9/00 Пневматический сепаратор / Гималов Х.Х., Вуколов В.М.- Опубл. 07.01.91., Бюл. № 1.

6. А.С. № 1713681 СССР, МКИ5 В07В4/08 Пневмосепаратор / Коси-лов Н.И., Пивень В.В., Миронов А.В., Коровин В.В.- Опубл. 23.02.92., бюл. №7.

7. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.- 280 с.

8. Анискин В.И. О повышении качества семян способами послеуборочной и предпосевной обработки // Сб. науч. тр. ВИМ.- М.: 1987 Т. 112.-С. 3-19.

9. Бабченко В.Д., Матвеев А.С. Анализ развития технологий и технических средств очистки зерна и семян // Сб. науч. тр. ВИМ.- М.: 1987 — Т. 115.- С. 18-24.

10. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна.- М.: Колос, 1983.- 223 с.

11. Бурков А.И. Повышение эффективности функционированияпневмосистем зерно- и семяочистнтельных машин совершенствованием их технологического процесса и основных рабочих органов: Дисс. . докт. техн. наук.- Киров, 1993.- 395 с.

12. Бурков А.И. Совершенствование пневмосистем зерно- и семяочи-стительных машин.- Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1997.- 83 с.

13. Бурков А.И. Тенденции развития технологий и технических средств послеуборочной обработки зерна и семян в Северо-Восточном регионе // Инженерная наука сельскохозяйственному производству: Сб. науч. тр.- Киров, 2002.- С. 32-39.

14. Бурков А.И., Андреев B.JL, Рощин О.П. Развитие средств механизации послеуборочной обработки зерна и семян в Северо-Восточном регионе // Механизация и электрификация сельского хозяйства,- 2002.- № 6.- С. 22-25.

15. Бурков А.И., Андреев В.Л., Рощин О.П. Ресурсосберегающие машины для послеуборочной обработки семян // Сб. науч. тр. ВИМ.- М.: 2003Т. 148.- С. 162-171.

16. Бурков А.И., Глушков A.JI. Влияние подачи, влажности и засоренности зернового вороха на процесс пневмофракционирования // Приоритетные направления научно-технического обеспечения АПК Северо-Востока.-Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2005.- С. 249-255.

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

18. Быков B.C. Повышение эффективности процесса сепарирования зерновых смесей на плоских качающихся решетах / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук. Воронеж. 1999.

19. Валиев Х.Х., Эрк Ф.Н., Вайнруб С.А. Высокопроизводительные рабочие органы для предварительной очистки влажного зернового вороха // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 1990.- № 6.- С. 21.

20. Вахвахов Г.Г. Работа вентилятора в сети.- М.: Стройиздат, 1975.104с.

21. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных.- М.: Колос, 1973.- 199 с.

22. Вентиляционные установки зерноперерабатывающих предприятий. / Под ред. A.M. Дзядзио.- М.: Колос, 1974.- 400 с.

23. Власов M.JI. Совершенствование технологического процесса очистки семенного зерна на зерноочистительной линии: Дисс. .канд. техн. наук.-Челябинск, 1993.-209 с.

24. Гехтман А.А., Антюхин В.В. Машина МПО-50 для предварительной очистки зерна // Тракторы и сельхозмашины 1983.- №5.- С.24-25.

25. Гималов Х.Х. Как повысить качество очистки семян // Уральские нивы.- 1987.- №11.- С. 54-55.

26. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. Конструкции, расчет, проектирование и эксплуатация.- М.: Машгиз, 1961.-368 с.

27. Гозман Г., Еременко Л., Пиппел Г. Зерноочистительные агрегаты. Реконструкция // Сельский механизатор.- 1994.- № 12.- С. 8-9.

28. Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях.- М.: Колос, 1980.- 304 с.

29. ГОСТ 10921-90. Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний. Взамен ГОСТ 10921-74. Введ. с 01.01.92.- М.: Изд-во стандартов, 1991.- 32 с.

30. ГОСТ 12036-85. Семена сельскохозяйственных культур. Правила приемки и методы отбора проб.—М.: Издательство стандартов, 1990 14 с.

31. ГОСТ 12037-81. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения чистоты и отхода семян — М.: Издательство стандартов, 1981.— 26 с.

32. ГОСТ 12042-80. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян —М.: Издательство стандартов, 1980.— 14 с.

33. ГОСТ 13586.3-83*. Зерно. Правила приемки и методы отбора проб — М.: Издательство стандартов, 1983 12 с.

34. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов.- М.: Пищевая промышленность, 1979.- 200 с.

35. Диаметральные вентиляторы для сельскохозяйственных машин / Коровкин А.Г., Попов Б.А., Елкин Г.Н., Старков И.С.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1978.- № 12.- С. 45-46.

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

37. Елизаров В.П., Матвеев А.С. Современные средства предварительной очистки зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства — 1986.-№8.- С.60-64.

38. Журавлев А.П. Послеуборочная обработка, хранение зерна и продуктов его переработки: Учебное пособие.- Кинель: 1999.- 164 с.41.3авалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства.- М.: Колос, 1982,- 231 с.

39. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 316 с.

40. Зерноочистительная машина К-547 А «Петкус Вута».- Инструкция по эксплуатации, изд. 1-ое, 1990.- 53 с.

41. Зимин Е.М. Комплексы для очистки, сушки и хранения семян в Нечерноземной зоне.-М.: Россельхозиздат, 1983 263 с.

42. Зюлин А.Н. Теоретические вопросы совершенствования технологии очистки зерна // Сб. науч. тр. ВИМ. Т. 100.- М.: 1984 С. 49-53.

43. Зюлин А.Н. Теоретические проблемы развития технологий сепарирования зерна -М.: ВИМ, 1992.- 208 с.

44. Зюлин А.Н., Дринча В.Н. Влияние состава вороха на работу пнев-мосепаратора // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 1996.- № 11.- С. 26-27.

45. Зюлин А.Н., Чижиков А.Г. Перспективы механизации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 2002.- № 6.- С. 10-14.

46. Иванов Н.М., Туров А.К. Совершенствование технологии очистки и сортирования семян зерновых культур // Сб. науч. тр. Сибирского НИИМЭСХ.- Новосибирск: 1991.- С. 25-36.

47. Иванов О.П., Мамченко В.О. Аэродинамика и вентиляторы.- JL: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986.- 280 с.

48. Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов).- М.: Машиностроение, 1983.- 351 с.

49. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки.— М.: Высшая школа, 1979.-223 с.

50. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины — М.: Агропромиздат, 1989 527 с.

51. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.- М.: ВО Агропромиздат, 1987.- 284 с.

52. Киреев М.В., Григорьев С.М., Ковальчук Ю.К. Послеуборочная обработка зерна в хозяйствах.— Л.: Колос, 1981 224 с.

53. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные машины: Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы.- М.: Колос, 1980.- 671 с.

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

55. Кожуховский И.Е., Павловский Г.Т. Механизация очистки и сушки зерна,- М.: Колос, 1968.- 439 с.

56. Коннер Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкости. Пер. с англ. Д.: Судостроение, 1979. - 264 с.

57. Корнеев С.В. Послеуборочная обработка зерна с использованием пневмофракционера // Науке нового века знания молодых.- Киров: ВГСХА, 2001,-С. 113-114.

58. Коровкин А.Г. Исследование диаметральных вентиляторов ЦАГИ с вихреобразователями. Всесоюзный сборник: Промышленная аэродинамика. Вып. 2 (34).- М.: Машиностроение, 1987.- С. 56-77.

59. Косилов Н., Фомин С., Косилов Д. Модернизация поточных линий // Сельский механизатор.- 2005.- № 1.- С. 14-15.

60. Косилов Н.И., Миронов А.В., Пивень В.В., Маликов А.С. Универсальные пневмоинерционные сепараторы // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1989.- № 9.- С. 59-61.

61. Косилов Н.И., Пивень В.В. Повышение эффективности предварительной очистки зерна в хозяйствах // Уральские нивы.- 1987.- № 3.- С. 54-55.

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

63. Курбанов Р.Ф. Выбор технологии предварительной очистки с учетом свойств вороха зерновых культур // Сельскохозяйственная наука Северо-Востока Европейской части России: Сб. науч. тр. Т. 4,- Киров, 1995 С. 99105.

64. Лукиных Г.Ф., Маликов А.С., Курбанов Р.Ф. Повышение эффективности предварительной обработки зернового вороха // Материалы научно-производственной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства.- Киров, 1990.- С. 109.

65. Малис А .Я., Демидов А.Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком.- М.: Машгиз, 1962.- 176 с.

66. Матвеев А.С. О технологии и технических средствах очистки и сортирования зерна и семян // Сб. науч. тр. ВИМ.- М.: 1982.- С. 181-183.

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

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

69. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов.- JL: Колос, 1972.200 с.

70. Могильницкий В.М., Эрк Ф.Н. Основные направления совершенствования технологии послеуборочной обработки семян в Нечерноземной зоне // Механизация процессов производства семенного зерна.- Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1988.- С. 3-9.

71. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экспериментов.- М.: Наука, 1965.- 310 с.

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

73. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для вузов.-М.: Наука, 1971.-216 с.

74. Оборудование для мукомольно-крупяной промышленности за рубежом // Хранение и переработка зерна: ЦНИИТЭИ Минхлебоподуктов СССР.- М.: 1988.- Вып. 9.- С. 19-39.

75. Олейников В.Д., Кузнецов В.В., Гозман Г.И. Агрегаты и комплексы для послеборочной обработки зерна.- М.: Колос, 1977.- 112 с.

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

77. Павловский Г.Т., Птицин С.Д. Очистка, сушка и активное вентилирование зерна.- М.: Высшая школа, 1972.- 256 с.

78. Патент РФ № 2319534, МКИ7 B01D45/04 Устройство для очистки воздушного потока от легких примесей / Сычугов Н.П., Сычугов Ю.В., Ша-балин A.M., Сычугов А.Н.- Опубл. 20.03.2008., Бюл. № 8.

79. Патент РФ № 2299098, МКИ7 В07В4/02. Пневмосистема зерно- и семяочистительных машин / Сычугов Н.П., Сычугов Ю.В., Исупов В.И., Скоробогатых В.Н., Малков Н.Н., Шабалин A.M.- Опубл. 20.05.2007., Бюл. № 14.

80. Повх И.Л. Техническая гидромеханика. Д.: "Машиностроение", 1976.-504 с.

81. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Д.: Судостроение, 1974. - 344 с.

82. Предварительные испытания машины предварительной очистки зерна и семян МПО-ЗОД: протокол № 06-56-2004 (1070242).- Оричи, 2004.34 с.

83. Приемочные испытания машины предварительной очистки зерна и семян МПО-ЗОД: протокол № 06-44-2005 (1070072).- Оричи, 2005.- 36 с.

84. Программа и методика исследований рабочих органов машины предварительной очистки.- М.: ВИМ, 1980.- 8 с.

85. Пути совершенствования технологии и технических средств для предварительной очистки зерна в хозяйствах / Косилов Н.И.- Челябинск: 1985.- 52 с.

86. Сайтов В.Е. Повышение эффективности функционирования машины прдварительной очистки зернового вороха совершенствованием основных рабочих элементов: Дис.канд. техн. наук.- Киров. 1991.-201 с.

87. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392 с.

88. Совершенствование технологических линий зернотоков (рекомендации) / Яговкин П.В., Рублев В.И., Дурченков В.А., Машковцев М.Ф., Най-мушин М.И.- Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1990.- 30 с.

89. Строна И.Г. Промышленное семеноводство.- М.: Колос, 1980.286 с.

90. Сысуев В.А. Алешкин А.В. Кормщиков А.Д. Методы механики в сельскохозяйственной технике.- Киров, 1997.- 218 с.

91. Сычугов Н.П. Вентиляторы,- Киров, 2000,- 228 с.

92. Сычугов Н.П. Выбор вентиляторов для е.- х. машин // Тракторы и сельхозмашины 1973.- №7.- С.29-31.

93. Сычугов Н.П., Бурков А.И. Применение диаметральных вентиляторов в замкнутых пневмосистемах зерноочистительных машин // Тракторы и сельхозмашины 1981.- №2.- С.23-26.

94. Сычугов Н.П., Сычугов Ю.В., Исупов В.И. Механизация послеуборочной обработки зерна и семян трав.- Киров: ФГУИПП «Вятка», 2003.368 с.

95. Сычугов Ю.В., Шабалин A.M. Влияние конструктивных параметров устройства ввода и наклонного пневмосепарирующего канала на качественные показатели работы пневмосистемы зерноочистительной машины // Тракторы и сельхозмашины 2007.- №16.- С.22-25.

96. Сычугов Ю.В., Скоробогатых В.Н. Пневмосистема для зерно- и семеочистительных машин. IX INTERNATIONAL SYMPOSIUM ECOLOGICAL ASPECTS OF MECHANIZATION OF PLANT PRODUCTION. Warszawa - Melitopol, 03-05 Wrzesnia, 2003. - S.211-216.

97. Тарасенко А.П., Шередекин В.В., Тарасенко Р.А. Совершенствование предварительной обработки семенного зерна // Сб. науч. тр. ВИМ.- М.: 2003.-Т. 148.- С. 148-154.

98. Теоретические исследования течения воздушного потока в пнев-мосепарирующем канале дробилки / Сысуев В.А., Савиных П.А., Алешкин А.В., Турубанов Н.В. М., 2004. - 28 с. - Деп. в Россельхозакадемии ВНИИЭСХ 05.04.04, №55/19150.

99. Тимофеев В.И. Обработка зерна на потоке.- М.: Московский рабочий, 1972.- 104 с.

100. Тимошенко С.П., Янг Ф.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле.- М.- Машиностроение.- 1985.- 472 с.

101. Турбин Б.Г. Вентиляторы сельскохозяйственных машин.- JL: Машиностроение, 1968.- 160 с.

102. Хармонд Дж., Клейн J1., Бранденбург Р. Очистка и обработка семян. Перевод с английского П.И. Погодина.- М.: 1963.- 87 с.

103. Эрк Ф.Н., Иванов А.Е., Леонтьев В.В., Дагмирзаев У.А. Технология послеуборочной обработки семенного зерна с выделением фуражной фракции до сушки // Селекция и семеноводство.- 1985.- № 3.- С. 60-61.

104. Ямпилов С.С. Выбор сепараторов предварительной очистки зерна // Международный сельскохозяйственный журнал.- 1998.- № 3.- С. 60-61.

105. Ямпилов С.С. Сепараторы для предварительной очистки зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1999.- № 12.- С. 17-21.