автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование параметров цилиндрического триера с принудительным удалением фракций из ячеек

На правах рукописи

од

СМ

СИДОРОВ Иван Алексеевич

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО

ТРИЕРА С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ УДАЛЕНИЕМ ФРАКЦИЙ ИЗ ЯЧЕЕК

Специальность 05.20.01. - Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород -1997

Работа выполнена в ВИМе и Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова

Научные руководители: доктор технических наук, профессор Колышев П.П. кандидат технических наук, доцеш Быков B.C.

Официальные оппонента: доктор технических наук, старший научный

сотрудник Гуреев И.И. кандидат технических наук, старший научный сотрудник Колесников Н.В.

Ведущая организация - Центрально-Черноземная машиноиспытательная станция (ЦЧ МИС).

Защита состоится "'*••' " октября 1997 года в / / часов на заседании диссертационного совета К 120. 62. 03 при Белгородской государственной сельскохозяйственной академии по адресу:

309103, г. Белгород, п. Майский, ул. Вавилова, 24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГСХА.

Автореферат разослан

• У.

сентября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент ^ //^ ^ ^ А.А. Корнейко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Технология возделывания зерновых и крупяных культур предусматривает послеуборочную обработку зерновой массы, поступающей с полей в соединении с различными примесями. Для выполнения данной операции промышленность выпускает как отдельные машины, так и комплексы, в состав которых входят цилиндрические триеры, простые по устройству н незначительной материалоемкостью по сравнению с другими типами триеров. Однако их удельная производительность з несколько раз меньше, чем у машин, установленных в поточной линии перед ними, в результате чего снижается производительность всей технологической линии Поэтому повышение производительности триера без увеличения его габаритов является актуальной задачей сельскохозяйственного производства. На решение этой задачи направлена наша работа.

Цель и задачи исследования. Обоснование основных конструктивных, кинематических и технологических параметров цилиндрического триера, обеспечивающих повышение удельной производительности при сохранении качества его работы, за счет увеличения частоты вращения цилиндра и степени использования ячеистой поверхности. Для выполнения поставленной цели определены следующие задачи исследований:

- определил, условия, обеспечивающие процессы запад ания частиц в ячейки и раздельного выпадения длинных и коротких частиц из ячеек при частоте вращения цилиндра значительно выше критической; выявить способы и устройства для осуществления этих условии;

- установить зависимость удельной производительности от способа подачи вороха в триер, размещения очистителя в цилиндре и давления воздушного потока;

- определять область оптимальных сочетаний факторов, характеризующих рабочий процесс экспериментального триера, обеспечивающих качественное разделение смеси;

- осуществить проверку работы этого триера в производственных условиях;

- дать оценку технико-экономической эффективности предлагаемого триера.

Объект исследования. Процессы заполнения ячеек и раздельного удаления длинных и коротких частиц из ячеек при различных способах подачи зерновой смеси в триер и частоте вращения цилиндра выше критической.

Методика исследовании. На основании анализа выполненных ранее работ выбран объект исследований, проведено теоретическое обоснование возможности осуществления рабочего процесса триера при частоте вращения цилиндра выше критической, создан высокопроизводительный триер и проведено исследование работы его в лабораторных условиях. Проведена оценка экспериментального триера

в производственных условиях. Обоснование оптимальных режимов работы триера проводили по методу планирования многофакторных, экстремальных экспериментов с обработкой результатов их на ЭВМ.

Научная новизна. Точность, число опытов и их повторностей обеспечили получение 95% уровня достоверности экспериментов. Получены закономерности изменения удельной производительности триера при сохранении качества работы от способа подачи вороха, установки подающего шнека и его выходного окна в цилиндре и давления воздушного потока. Предложенные технические решения защищены авторским свидетельством на изобретение № 1340824,1987 г.

Практическая значимость. Разработана конструкция цилиндрического триера высокой производительности и определена область оптимальных режимов работы его. Обоснованы параметры способа подачи вороха в цилиндр, щеточного отражателя и давления воздушного потока. Разработана методика расчета и номограмма для определения показателей качества разделения двухкомпонентных смесей на фракции.

Реализация результатов исследований. Разработанный высокопроизводительный триер работал в учхозе № 1 КГСХА и на ЦЧМИС. Результаты исследований могут быть использованы конструкторскими бюро при разработке высокопроизводительного триера, а так же заводами при усовершенствовании триеров с целью повышения их производительности и качества работн

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Способ подачи зерновой смеси в цилиндр триера.

2. Способ удаления коротких частиц из ячеек при вращении цилиндра с частотой, превышающей критическую.

3. Выбор критерия оптимизации процесса разделения двух-компоненгной смеси на фракции при использовании статистических методов планирования экстремальных экспериментов.

4. Технико-экономическая оценка целесообразности применения найденных приемов повышения производительности цилиндрического триера.

Апробация работы. Основные материалы работы доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельхозакадемии им. проф. И.И. Иванова в 1972...1990 гг.; на X и XI конференциях молодых специалистов ВИМа, на втором Всесоюзном нау шо»техническом совещании по послеуборочной обработке и хранению зерна в 1973 г., на 1 международной научно-производственной конференции в Белгородской государственной сельхозакадемии в 1996 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в трудах и научно-техническом бюллетене ВИМа, тезисах докладов второго Всесоюзного научно-технического совещания по послеуборочной обработке и хранению зерна и первой международной научно-производственной конференции, в описаниях к авторским

свидетельствам. Всего по теме диссертации имеется 7 публикаций объемом 1,7 печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, выводов, списка литературы и приложений. Она изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 22 рисунка. Список использованной литературы включает 166 наименований, из них 4 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы, поставлена цель исследования и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе "СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ" дан краткий обзор развития конструкций триеров, позволивший выбрать объект исследований (триер с криволинейной ячеистой поверхностью) и разработать конструкцию плоского триера, новизна которого подтверждена авторским свидетельством на изобретение A.c. № 1191126 .В соответствие с выбранным объектом исследований был проведен анализ теоретических и экспериментальных работ.

Из анализа работ C.B. Полетаева, Г.Т. Павловского, В.А. Кубышева, В.П. Третьякова, H.H. Викторовой, В.Е. Карлова и др. сделаны выводы, что резервы значительного повышения удельной производительности триеров, применяемых в сельском хозяйстве, практически исчерпаны, причем ограничивающим фактором является частота вращения цилиндра.

Работы В.Н. Степанова, М.В. Туаева, А.И. Файнберга, H.A. Фетисова, H.A. Филатова, А.М. Шевнина н др. направлены на поиск и исследования рабочего процесса триеров, работающих со скоростью движения ячеистой поверхности, значительно превышающей скорость цилиндрических триеров. Этих результатов они достигают за счет устранения каким-либо способом вредного влияния центробежной силы на выпадение частиц из ячеек или с ее помощью удаляют частицы из ячеек. Сложность изготовления и эксплуатации препятствует внедрению их в сельскохозяйственное производство.

Работы вышеназванных авторов показали, что при выходе го-под слоя зерновой смеси незначительное количество ячеек заполняются короткими частицами. Это происходит из-за того, что при подаче зерновой смеси лотком в нижнюю часть цилиндра (традиционный способ подачи) она образует толстый слой, который препятствует проходу коротких зерен к ячеистой поверхности при движении смеси вдоль цилиндра к выходу из триера. Следовательно, для увеличения степени использования ячеистой поверхности необходимо иметь тонкий слой, но в этом случае, как указывают А.И. Файнберг и др., удар зерен о быстровращакнцуюся поверхность тилиндра подбрасывает их вверх, в результате чего они не могут западать в

ячейки, поэтому без применения дополнительных устройств, улучшающих условия для запад атом коротких зерен в ячейки невозможно увеличить частоту вращения цилиндра.

Необходимость изменения конструкции цилиндрического триера для повышения степени использования и скорости движения ячеистой поверхности, что позволит увеличить удельную производительность его, обусловила выбор темы н постановку сформулированных выше целей и задач.

Во втором разделе "ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОЙ СМЕСИ В ТРИЕРАХ " проведен анализ условий запад ания частиц зерновой смеси в ячейки при различных способах подачи ее в цилиндр, обоснован режим совместной работы ротационного щеточного отражателя с ячеистой поверхностью, доказана возможность удаления коротких частиц из ячеек воздушным потоком при частоте вращения цилиндра выше критической и разработана конструкция экспериментального триера.

Изучением влияния относительного движения зерновой смеси в цилиндре на процесс запад ания зерен в ячейки занимались многие исследователи. Наиболее полно данный вопрос освещен в работах М.Я. Резниченко, A.A. Рассадина, И.Н. Попко, М.Н. Летоншева, H.A. Филатова. Используя их методы, мы получили уравнения, характеризующие изменения абсолютной угловой скорости частицы.

Для случая начала движения частицы в третьем квадранте цилиндра уравнение имеет вид:

Q; = 4sin(v, + ад - ©) - sinO, - ©)]е, (1)

i 2gcos© ^ л

tg&^ltgip,-,

g - ускорение силы тяжести;

<pi - угол трения зерновой смеси о гладкую поверхность цилиндра;

R - радиус цилиндра;

v% - угол, замеряемый против направления вращения цилиндра от вертикального диаметра его до точки подачи зерновой смеси на ячеистую поверхность.

При движении частицы в четвертом квадранте уравнение имеет

вид:

QJ - 4süXv+сое(в - 9> Wg0 ] + Ц3 Г(2)

где v-угол, замеряемый по ходу вращения цилиндра от вертикального диаметра его до положенж точки в рассматриваемый момент.

При начале движения частицы от нижней то'Ш! цшншдра второй член уравнения (2) равен нулю.

Расчеты по данным формулам для циливдра диаметром 0.4 м показали, что при подаче зерновой смеси в нижнюю часть циливдра (традиционный способ подачи) максимальное значение относительной угловой скорости (2,3 с'1) частицы приобретают при подъеме на высоту дуги, характеризуемую центральным углом 20° (рис.1, линия 1). Эксплуатационная угловая скорость цилиндров такого диаметра равна .4,7 с"1 (линия 4), что на 2,4 с больше скорости частиц. При таком несоответствии скоростей частицы под действием силы тяжести и давления зернового слоя западают в ячейки. При подаче смеси в плоскости горизонтального диаметра максимальная величина относительной угловой скорости частиц (12,4 с"1, линия 2) достигается в нижней части циливдра (лучшее место для западания их в ячейки). В этом случае можно ожидать, что частицы будут западать в ячейки при угловой скорости щшиндра равной 15 с'1, что в 3,2 раза выше эксплуатационной.

Было предложено подавать зерновую смесь шнеком с трапецеидальным отверстием в кожухе, через которую она распределяется почти по всей длине цилиндра. Во время полета от шнека до цилиндра (рис.2) происходит самосортирование смеси, в результате которого короткие частицы раньше длинных попадают на ячеистую поверхность, что улучшает условия для их запад ания в ячейки. Этому же способствует уменьшение толщины слоя смеси в цилиндре, что ускоряет проникновение коротких частиц к ячеистой поверхности. Во время соприкосновения частиц с поверхностью происходит удар, вредное влияние которого зависит от величины угла падения 6. Увеличение угла 6 уменьшает силу удара и расстояние полета частицы после отскакивания от ячеистой поверхности, что , в конечном счете, снижает вредное влияние удара. Угол падения зависит от установки в определенное положение шнека и его выходного окна. Эта зависимость имеет следующий вид:

Уо Уо-Ь А Уъ-Ь

(3)

и3 со& В где А = —|—;

Р - угол, характеризующий положение выходного окна шнека; а,Ь - смещение координатных осей относительно центра

цилиндра; х0,у0 - координаты частицы; у - скорость выхода частицы из шнека.

я,'/с /2 /О 8

6 «

2

•то

О -2

А

го ьо бв во юо ¡го ню то й))/

ГРЛА,

Рис. 1. Изменение величины абсолютной скорости частиц (зерна) в зависимости от угла пово-

Рис. 2. Схема полета зерен после

Для полного удаления длинных частиц из ячеек на ротационном щеточном отражателе должно стоять оптимальное количество щеток, но не менее рассчитанного количества по данной формуле:

о__360

где 5 - количество щеток,

гв - радиус окружности отражателя;

к - минимальный размер выступающей из ячейки части длинных частиц;

пи, пс - частоты вращения цилиндра и отражателя.

В ьсу»жн части цилиндра на короткие частицы, находящиеся в ячейках действуют всего две силы: центробежная и тяжести. Чтобы при частоте вращения цилиндра выше критической удалить частицы из ячеек, необходимо приложить по вертикали третью силу Т, величина которой должна быть больше разности первых двух. Такую силу можно создать воздушным потоком. В этом случае ее величину можно определить по следующему уравнению:

Т = 1>34К^Р,

где К{ - коэффициент сопротивления частицы потоку; Р1 - миделево сечение частицы; Р - давление воздушного потока.

Результатом анализа состояния развития конструкций триеров, теоретических и экспериментальных исследований их рабочего процесса, включая и наши, явилась разработка конструкции триера с принудительным удалением фракций из ячеек, на лабораторном стенде которого были проведены экспериментальные исследования. Конструкция данного триера защищена свидетельством на изобретение № 1340824.

В третьем разделе "ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИЕРА С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ УДАЛЕНИЕМ ФРАКЦИЙ ИЗ ЯЧЕЕК" - изложена программа и методика экспериментальных исследований, описаны конструкция экспериментальной установки, приборы и оборудование, используемые при проведении исследований, даны результаты экспериментов и их анализ.

Программа экспериментальных исследований предусматривала разработку и изготовление лабораторного стенда высокоскоростного триера, подбор материала для составления зерновой смеси, разработку методики проведения экспериментов, выбор критериев оценки эффективности процесса разделения, определение оптимальных условий процесса разделения с последующей проверкой в производственных условиях.

Лабораторный стенд триера ( рис.3) включает цилиндр диаметром

т шшш ШЩ

..... |

шшшшшшшшш

Рис.3. Схема экспериментальной установки: 1-цилиндр ; 2,11-сетка; 3-шнек; Ччде точный отражатель;5-диафрагма1б-бункер;7-воэдухопровод; 8-щетка; 'Э*келоб $ 10-отверстия»12,13-выход фракции $ 14 -вентилятор; 15-коиух; 16-скатная доска;17-съемник верхнего слоя смеси ;18-направитель-, 19-ребро; И-исходная смесь¡В-воздушный поток;0-отходы;0К-основная культура,ИС-излиики исходно!! смеси.

ф

I'

ОХ

Ци.с

0,4 м и длиною 1 м, изготовленный из стандартного листа с ячейками, в донышках которых методом шлифования образованы отверстия (для подачи воздушного потока). С помощью клиноременных вариаторов частоты вращения цилиндра и ротационного щеточного отражателя бесступенчато изменялись в пределах, соответственно от 0,7 до 5,2 с"1 и от 2,5 до 11,9 с'1. Давление воздушного потока изменялось от 0 до 1375 Па частотой вращения рабочего колеса и размерами входного окна вентилятора. Подача зерновой смеси в цилиндр изменялась заслонкой бункера. Поворотом кожуха шнека устанавливалось положение его выходного окна. Шнек устанавливался в плоскостях: вертикальной, горизонтальной и наклонной под углом 45° к диаметру цилиндра. Верхнее положение ротационного щеточного отражателч характеризовалось дугою окружности цилиндра с центральным углом 120°.

В качестве основной культуры при проведении предварительных опытов использовался ячмень, а основных - пшеница. Короткими частицами служили битые поперек зерна ячменя. Обе фракции проходили обработку на воздушно-решетной зерноочистительной машине и лабораторных триерах с различными диаметрами ячеек, а затем смешивались в соотношении 90% длинных и 10% коротких зерен.

Качество разделения зерновой смеси на фракции оценивали получаемыми: чистотой ¡р , отходом у/ основной культуры и эффективностью разделения Е. На основании установленной нами их взаимосвязи, была построена номограмма (рис.4) Первые два показателя определяются путем анализа фракций, выходящих из триера. Зная их значения, по номограмме определялась величина Е. Например, при <Р = 99% и содержании в исходном материале 10% коротких частиц (о0) Е будет иметь значение в пределах от 0,82 до 0,90 при изменении у/ от 10%до0%.

Исследования проводили с использованием статистических методов планирования экспериментов. При поиске области оптимума использовали метод Бок.,, У'ипсона, а для получения математической модели этой области реализовали план Ко5в.

Однородность дисперсий проверяли по критерию Кохрена в , значимость коэффициентов регрессии - по г- критерию, гипотезу адекватности математической модели оценивали по критерию Фишера Большинство расчетов производили на электронно-вычислительных машинах.

Проверка работоспособности стенда показала, что при частоте вращения цилиндра в два раза выше критической воздушный поток уже при давлении 784 Па удаляет все короткие частицы из ячеек. Для удаления зерновой смеси с поверхности цилиндра и длинных частиц из ячеек достаточно было одного ротационного отражателя.

Распределение зерновой. смеси по длине триера зависит от положения выходного окна шнека (рис.5), характеризуемое зтлом ¡3. При /? =30% вся масса смеси выходит через первую половину окна, при

Рис. 4. Номограмма для определения показателей, характеризующих процесс разделения зерновой смеси.

а,

30

ев /о

о)

Пей Р.гр АЛ.

ш

< к хо I—

\г . ^_^ "г, Р2- Н

I з з ь * « ? л/; у тс г» *

,. ... г;

\

\

\

\

зо *о з'о е» Р.грах.

Рис. 5. Изменение выхода зерновой смеси (а) и коэффициента вариации (б) от конструктивных параметров окна кожуха шнека.

Р =45% - около 70%. Изменение угла от 45 до 70° незначительно увеличивает коэффициент вариации.

Результаты экспериментов показали явное преимущество применения для подачи вороха в цилиндр шнека перед подачей лотком (традиционный способ подачн) (рис.6). При равных условиях подача зерновой смеси в цилиндр шнеком увеличивает почти в два раза удельную производительность ячеистой поверхности и на 0,1 эффективность разделения по сравнению с традиционным способом. При этом отклонения удельной производительности от оптимальной меньше влияют на процесс разделения. Например, снижение эффективности на 0,01 происходит при изменении производительности на ± 200 кг/Гм2^) при подаче шнеком и на ±100 кгДм2^) при традиционном способе.

В результате теоретических и предварительных экспериментальных исследований было установлено, что основное влияние на интенсификацию работы триера оказывают способ подачи смеси в цилиндр и принудительное удаление частиц из ячеек. В связи с этим определялось оптимальное сочетание их характеристик: а и /? - углы, характеризующие расположение шнека в цилиндре и его выходного окна; у - угол, характеризующий положение отражателя в цилиндре,

п^,п0 - частоты вращения цилиндра отражателя, Р - давление воздушного потока и qy - удельная производительность триера. Согласно методики факторы были закодированы. При выборе нулевого уровня и интервалов варьирования исходили из результатов предыдущих экспериментов.

На первом этапе крутого восхождения использовали полином первого порядка, для нахождения коэффициентов которого реализовали 1/16 - реплику ох полного факторного эксперимента типа 27 я после статистически обработки получили:

ф =97,7-0,287х1+0,378х2-ОД88х3-0,466х4+0,163х5+0,538х«+ОД88х7 (6)

Подобное уравнение было получено для критерия Е, только при некоторых факторах коэффициенты оказались незначимыми. Расчеты по величине отхода основной культуры показали полную непригодность этой оценки процесса разделения в качестве критерия оптимизации: полином первой степени не адекватно описывает процесс разделения, полином второй степени имеет минимум при нереальных условиях рабочего процесса триера.

На основании уравнения (6) был выбран градиент и по его направлению произвели движение к области оптимальных значений факторов. Область оптимума достигли после двухразового прибавления к основному уровню шага градиента; третий результат вышел за пределы физической сущности процесса (чистота получаемого материала более 100 %). Установке ротационного щеточного отражателя выше 120° (по расчету получили 138°) препятствует желоб, поэтому в дальнейших экспериментах это положение было зафиксировано и его

0,Т

0,6

0,5

ОА

При ПЧ/ ч с

7

О чХ25

/ 4

¿00 600 /ООО МО ш р,

О,в

0,7

0.6

0,5

При с У Л!'?3

А75

X

¿00 ш /ООО НОО шо

Рис. 6. Изменение эффективности при различной удельной производительности и частоте вмшения цилиндра: а - при традиционном способе подачи, б - при подаче шнеком.

воздействие на процесс работы триера не учитывалось.

При реализации плана Ко56 за основной уровень факторов приняли значения их, близкие к полученным значениям после второго шага крутого восхождения, при этом учитывались возможности стенда. Статистическая обработка на ЭВМ результатов реализации этого плана дала математическую модель области оптимума. Сделав параллельный перенос осей в новый центр и повернув их до совмещения с главными осями геометрической поверхности, получили модель в каноническом виде:

9>=99,3-0,187Х,г-0>254Х22-0,556Х32-0,110Х4г-0)382Х52-Ю,091Х7г) (7)

где ХЬХ2... Х7 - главные оси координат поверхности отклика.

Уравнение (7) относится к уравнениям типа минимакса. Поиск условного экстремума у таких уравнений можно проводить методом двумерных сечений, методом неопределенных множителей Лагранжа н методом случайного поиска. Мы выбрали первый метод, дающий наглядное представление о поверхности отклика. В качестве примера на рис. 7 приведены два сечения. Центры сечений показывают, что получить чистоту основной культуры выше 99% можно при удельной нагрузке 2325 ...2420 кг/Хм2«!) (значительно выше, чем у серийных триеров ), устанавливая следующие значения остальных параметров: а =135...180 , «,=2,39-2,48 с"1,ß =25...39°, =3,34...3,42 с\ Р=778...941 Па.

В четвертом разделе "ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТРИЕРА С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ УДАЛЕНИЕМ ФРАКЦИЙ ИЗ ЯЧЕЕК" изложены методика и результат производственных испытаний.

Производственные исследования экспериментального триера проводились на зерноочистительном току учхоза № 1 Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова, результаты которых представлены на рис. 8. Исходным материалом служил ячмень, содержащий 2,5% битах поперек зерен и семян других растений, что в четыре раза меньше, чем в предыдущих экспериментах. Конструкция стенда не позволила все параметры установить в вышеназванных пределах, поэтому оптимальная частота вращения цилиндра оказалась ниже полученной при исследовании поверхности отклика, а удельная производительность увеличилась за счет снижения количества коротких частиц в смеси.

При испытании в ЦЧ МИС стенд был установлен в поточную линию зерноочистительно-сушильного комплекса КЗС-20 вместо триерного блока ЗАВ 10.90000 и работал параллельно с другим, оставшимся триерным блоком. За уборочный сезон было обработано 120 т ячкеня, имеющего засоренность короткими частицами до 4 %. Получаемые семена имели чистоту 99,6 ... 99,7 %, что на 0,2 % выше, чем семена получаемые после обработки на триерном блоке ЗАВ 10.90000. Производительность стенда и триерного блока были равны 4200...4500 кг/ч.

Уа

ш

9?. 6

19Л

2010 5580 3/50 3?го Я кг

Ч'мУЧ

Рис. 8. Изменение чистоты основной культуры от удельной производительности и частоты вращения цилиндра.

В пятом разделе "РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРИЕРА С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ УДАЛЕНИЕМ ФРАКЦИЙ ИЗ ЯЧЕЕК" изложены результаты экономической оценки жсперименгального триера.

При расчете эффективности определено, что экспериментальный •риер в сравнении с триерным блоком ЗАВ 10.90000 дает годовую наработку в шесть раз большую, при таком же сокращении затрат руда, эксплуатационные издержки уменьшаются на 69 %, годовой кономичесхий эффект на одну машину в ценах 1997 г. составляет 1974560 руб. Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат оставляет 0,5 года.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Использование модернизированных триеров, обеспечивающих езкое повышение производительности и качества работы зерноочис-ительных (типа ЗАВ ) и зфноочистотельно-супияьных (типа КЗС) омплексов при обработке семенного материала является одним из езервов повышения эффективности производства зерна. Из анализа эстояния исследований и конструкций триеров определены основные отравления повышения удельной производительности триера: увели-ение скорости движения и степени использования ячеистой поверх-эсти.

Л ° При Пч,с'

■"""■"о А ' /.92 о

2. Создан трнер (А.с. № 1340824), работающий при частоте вращения цилиндра значительно выше критической, обеспечивающий, при чистоте конечного продукта не ниже 99,7%, значительное повышение удельной производительности в сравнении с серийным триером. При этом изменение количества коротких частиц в исходном ворохе незначительно влияет на удельную производительность его.

Одновременное применение подачи вороха на некоторой высоте от нижней части цилиндра с распределением вороха по длине триера увеличивает степень использования ячеистой поверхности в 2,5 раза.

3. Получены математические модели для количественной и качественной оценки работы триера, при совокупном влиянии факторов, характеризующие чистоту получаемого основного зерна и эффективность разделения смесн. Решением одной из моделей графоаналитическим методом определено сочетание параметров рабочего процесса: 1ц=1м, 4=0,4м,4=0,м.Ьо=10%, а =180°, р =30°,Р=850Па, па=2,45с\ По=3,4 с , я,=2,4 т/(м2'Ч;

4. Наличие отверстии в донышках стандартных ячеек увеличивает линейный размер деления смеси, при этом он зависит от вида обрабатываемой культуры. В опытах ячейки диаметром 5 мм разделяли ячмень по длине 7,5 мм, пшеницу - 6,2 мм.

5. Для определения эффективности разделения двухкомпонентной смеси по чистоте и количеству отхода основного материала, полученных в результате анализа выходов, разработана номограмма, позволяющая определять эффективность разделения двухкомпонентной смеси без проведения аналитических расчетов.

6. Установлено, что в качестве критерия оптимизации при применении статистических методов планирования экспериментов могут служить чистота основного материала и эффективность разделения.

7. В результате производственных испытаний модернизированного триера в условиях учхоза № 1 КГСХА и ЦЧМИС при обработав ячменя достигнуто увеличение удельной производительности в 5...6 раз по сравнению с оптимальной для выпускаемых промышленностью цилиндрических триеров. При этом чистота основной культуры была 99,6...99,8%.

8. Увеличение площади ячеистой поверхности триера предпочтительнее проводить за счет увеличения диаметра цилиндра, а не его длины. В цилиндре с большим диаметром свободнее расположатся все устройства, что позволит разделить места соприкосновения с ячеистой поверхностью вновь подаваемого вороха и зерновой смеси, удаляемой с поверхности цилиндра съемником верхнего слоя и щеточным отражателем, в результате чего будут созданы хорошие условия для проникновения коротких частиц в нижний слой.

9. Установлена технико-экономическая эффективность от внедрения нового скоростного триера в сравнении с триерным блоком ЗАВ 10.90000. Эксплуатационные издержки и удельные капвложения снизились на 69% и составили соответственно 714 и 2330 руб/т. Годовой

экономический эффект равен 11974560 руб. Срок окупаемости - 0,5 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Исследование рабочего процесса цилиндрического триера с принудительным выталкиванием частиц ю ячеек //Труды ВИМ. -М., 1973.-Т.59.-С.73...82.

2. Выбор критерия оппшизащш процесса очистки и сортирования зерна//НТВ ВИМ.-М., 1973.-Вып. 21.-С. 14... 17 /соавтор В.Н. Микаев/

3. Экспериментальные исследования работы триера с принудительным выталкиванием зерна из ячеек //Тезисы докладов 11 Всесоюзного научно-технического совещания.-М.,1973.-С.71-72.

4. Исследование рабочего процесса цилиндрического триера с принудительным выталкиванием зерна нз ячеек //Труды ВИМ.-М.,1974.-Г.65, ч. 11.-С.100-110.

5. А.с. № 1340824 СССР В07В13/02 Цилиндрический три-;р /И.А.Сидоров (СССР).- № 3945170/30-15; Заявлено 07. 08. 85; Опубл. Ю. 09.87, Бюл. № 36 //Открытия. Изобретения.-1987.36.

6. Разработка и внедрение устройства для интенсивного разделения (ерновой смеси по длине //Тезисы докладов 1 международной научно-фоизводственной конференции "Проблемы сельскохозяйственного гроизводства на современном этапе и пути их решения". >астениеводство, механизация и экономика. - Белгород, 1997.-С.117-118 соавтор В.С. Быков/.

Формат 60 х 84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать. * на копировальном аппарате КГСХА. Усплечл. 1,0. Уч.-юдл. 1,0. ; Тираж 100 экз.