автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Сортирование зерна в коническом пневмосепараторе

кандидата технических наук
Сухов, Алексей Владимирович
город
Омск
год
2012
специальность ВАК РФ
05.20.01
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Сортирование зерна в коническом пневмосепараторе»

Автореферат диссертации по теме "Сортирование зерна в коническом пневмосепараторе"

На правах рукописи

Сухов Алексей Владимирович

СОРТИРОВАНИЕ ЗЕРНА В КОНИЧЕСКОМ ПНЕВМОСЕПАРАТОРЕ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ДПР

Новосибирск - 2012

005019803

005019803

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина».

Научный руководитель: A.B. Черняков,

кандидат технических наук, доцент кафедры Тракторов и автомобилей, сельскохозяйственных машин, Тарский филиал ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина»

Официальные оппоненты: В.А. Домрачев,

доктор технических наук, главный научный сотрудник ГНУ «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

П.А. Патрин,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры Механизации животноводства и переработки с.-х. продукции ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Защита состоится 26 апреля 2012 года в 10 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета № ДМ 006.059.01 при ГНУ «Сибирский институт механизации и электрификации сельского хозяйства» в ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии www.sibime-rashn.ru и на сайте ВАК Минобрнауки России vak2.ed.gov.ru

Автореферат разослан 23 марта 2012 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета: 630501, Новосибирская обл., п. Краснообск - 1, а/я 460 при ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии, телефон (факс): 8 (383) 348-12-09., e-mail: sibime@ngs.ru

Учёный секретарь диссертационного совета, f

доктор технических наук /^у B.C. Нестяк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы сохраняется тенденция стабилизации площади посевов и валового сбора зерна. К 2015 году производство зерна в Северо-Западном регионе России может быть восстановлено до уровня 8... 10 млн. т.

В производстве зерна одно из ключевых мест занимает послеуборочная обработка, поэтому внедрение высокоэффективных зерноочистительных машин имеет важное народнохозяйственное значение.

Одной из сложных и ответственных задач послеуборочной обработки

является очистка и сортирование зерна.

На протяжении десятков лет учеными многих стран выдвигаются различные способы сортирования зерна. В настоящее время предлагаются принципиально новые сепараторы, лишенные недостатков старых и совершенствуются технологии очистки зерна.

Одним из перспективных решений, позволяющих повысить эффективность пневматического сортирования зерна, является применение

конического пневмосепаратора.

цть исследования. Повышение эффективности пневматического сортирования зерна путем применения закрученного воздушного потока в

коническом сепараторе.

Объект исследования. Технологический процесс сортирования зерна

коническим воздушным сепаратором.

Предмет исследования. Закономерности процесса взаимодействия зерна с рабочими поверхностями и воздушным потоком конического воздушного сепаратора.

Научная гипотеза. Повышение эффективности пневматического сортирования зерна может быть достигнуто путем применения конического сепаратора с закрученным воздушным потоком.

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

Научная новизна. Обоснована конструктивно - технологическая схема конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком.

Установлены закономерности изменения полноты разделения от конструктивно-технологических параметров конического сепаратора зерна с

закрученным воздушным потоком.

Получены модели регрессии полноты разделения, потерь основной культуры и

энергозатрат.

Достоверность результатов работы подтверждена экспериментальными исследованиями, положительными результатами испытаний и эксплуатации опытного образца конического воздушного сепаратора.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. По результатам проведенных исследований определены рациональные конструктивно-технологические параметры сепаратора и создан конический воздушный сепаратор, работа которого обеспечивает высокое качество сортирования при допустимых потерях семенного материала.

На основе выполненных исследований определены параметры и режимы работы конического воздушного сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком.

Реализация результатов работы. Производственная проверка лабораторно-производственной установки была проведена в хозяйстве ООО «ОПХ им. Фрунзе» Тарского района Омской области. Полученные результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре «Т и А, СХМ» ТФ ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А. Столыпина.

Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной научной конференции СибНИИСХ Россельхозакадемии (2010 г.), конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Омского ГАУ (2009... 2011 гг.).

По материалам исследований опубликовано 12 научных статей, в том числе три статьи в издании, реферируемом ВАК и получен патент РФ на полезную модель.

Исследования проводились в период с 2007 по 2011 годы в соответствии с планами НИР кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины и механизация животноводства, ремонт машин» ТФ ФГОУ ВПО ОмГАУ в рамках государственной темы № 01201000273 - «Изыскание путей увеличения качественных и количественных показателей работы зерноочистительных машин».

На защиту выносятся следующие положения:

- Констукгавно - технологическая схема конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком;

- Закономерности изменения полноты разделения от конструктивно-технологических параметров конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком;

- Рациональные конструктивные параметры конического сепаратора;

- Результаты испытаний опытного образца машины специальной очистки

зерна.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 127 наименований, 8 приложений и содержит 125 страниц, в том числе 25 рисунков и 25 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении приведена актуальность и обоснование направления исследования, изложены научные положения, выносимые на

защиту, и их основные позиции.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» приведены основные требования к очистке и сортировке зерна, проведён анализ работы перспективных конструкций сепараторов зерна и анализ способов очистки.

Теоретические и экспериментальные исследования пневмосепарации зерновых смесей проводили A.B. Алешкин, BJI. Андреев, В.И. Анискин, И.П. Безручкин, М.А. Борискин, А.И. Бурков, Н.М. Бушуев, В.Ф. Веденьев, Е.Ф. Ветров, Н.Г. Гладков, В.М. Халанский и др. Ими установлено, что основными факторами, влияющими на эффективность сепарации, являются: аэродинамические свойства компонентов зерновой смеси, удельная подача и условия ввода зерновой смеси, количественные и качественные характеристики воздушного потока, форма и конструктивные особенности каналов.

В.В. Гортинский, А.Б. Демский, М.А. Борискин отмечают, что наиболее полно требованиям эффективной очистки и рациональной компоновки машин отвечают каналы кольцевой и конической формы.

Большинство отечественных и зарубежных исследователей: И.П. Безручкин, А.И. Бурков, Н.П. Сычугов, Н.М. Бушуев, В.В. Гортинский, В.Ф. Веденьев, А.Б. Демский, А.К. Туров и многие др. отдают предпочтение способу разделения зерновой смеси в вертикальном воздушном потоке, вследствие более длительного его воздействия на зерновую смесь.

В результате анализа технических решений сепараторов нами было установлено, что одним из перспективных способов очистки является сепарация с использованием потока воздуха. Однако, пневматические сепараторы в настоящее время не получили широкого распространения из-за ряда недостатков конструктивного и технологического характера. Основной недостаток современных конструкций - это низкое качество очистки и сортировки зерна.

Исходя из вышеизложенного и в соответствии с поставленной целью, поставлены следующие задачи исследования:

-Установить закономерности процесса сортирования зерна коническим воздушным сепаратором с закрученным воздушным потоком;

-Обосновать параметры и режимы работы конического воздушного сепаратора;

- Определить показатели работы конического воздушного сепаратора и экономическую эффективность его применения.

Во второй главе «Теоретические исследования процесса сортирования зерна на коническом воздушном сепараторе с закрученным воздушным потоком» предложена и теоретически обоснована технологическая схема работы пневмосепаратора для сортирования зерна (рисунок 5).

Качество работы конического пневмосепаратора зависит от правильности определения конструктивных параметров и выбора режимов его работы.

В теоретическом исследовании движения зерна в рабочей зоне пневмосепаратора учтены следующие варьируемые величины (рисунок 1): А - высота нижней части конуса, м; Н- суммарная высота верхней и нижней частей конуса, м; ¿/-диаметр верхнего основания нижней части конуса, м; Э - диаметр нижнего основания верхней части конуса, м; д - количество зерна, подаваемого в рабочую камеру конуса, кг/с; С2 - скорость воздушного потока подающегося вентилятором м/с; О - количество воздуха подаваемое вентилятором, м3/ч; /-высота подачи воздушного потока относительно нижнего основания конуса;

\|/ - угол наклона образующей конуса к горизонту, у = 90°- 0/2,

В

Рисунок 1 - Схема определения варьируемых параметров сепаратора

Исследования движения зерна осуществлялись с учетом изменения условий его движения в различных зонах пневмосепаратора. Для качественного разделения необходимо, чтобы выполнялось условие:

Ал<Ас<Ат, (1)

Ас- Ал= Ат- Ас, (2)

А - — ■ А. ~ ^ ■

Л с,Ас-с,Ат-с,

где у® хс, ут - средние скорости витания, легких, средних и тяжелых частиц соответственно

Таким образом, принимая ус за эталон, критерий оптимизации (полноту разделения) с учетом неравенства (1) можно определить как:

?с_(2'Ул+Ус+Уг)/3

С > (3)

где С - является суммой составляющих скоростей струи в момент её отрыва,

С — уС^ + Су Сх - находим из выражения (3) с учетом, что Хт = h-l:

С,

сх=-

h-l

Находим горизонтальную составляющую скорости зерна:

Сг =Сг-со5Ц/-к. (5)

С учетом (3), (4), (5) находим зависимость для определения полноты разделения:

(2-ул +ус + Уг )/3_ . (6)

Í =

г С, •К -k-h Q 2

\ t-'l + (С2 • eos у/ - к)1

h-l

Производительность конического воздушного сепаратора определяем как:

= (7)

Время перемещения зерна ^определяем как:

= = № + ГТ2+Уг\ (8)

где Ь - длина траектории зерновки, двигающейся по спирали, м;

Ух> Уу' ^г - проекции скоростей зерновки, м/с. Находим высоту поднятия струи с учетом выражения (3), (4) и условия -ХШ = Ы:

М

0,0014

К ■С

- з Л

h - 1

Q

L J /

У = ±- / \ -(9)

sin уу/ )

С учетом выражений (4), (5), при условии, что /= d - heos у определяем путь, который необходимо пройти сепарируемому зерну, чтобы отсеяться:

1 =

ыЯ-cAh-H

0,0014-

Выразив из формулы (10) Сх, получим:

(Ю)

C^K-k-id-lcosiy))- Ш-

K k-(d - h-cos(y/)) 0,0014 At (h-iy

(H)

Исходя из найденного вьфажения для определения необходимой скорости движения зерна вдоль образующей конуса, используя зависимость и"), определяем зависимость критерия оптимизации от геометрических параметров конусного пневмосепаратора и параметров воздушного потока с учетом, что длина траектории зерновки приближенно равная = Цату ' с учетом значения у, получаем:

КР(2-ул+ус+уТ)/3

, (12)

-N-f

+

K-k-{d-h- cosfjy)) _ 0,0014-àt-{h-tf

где KP - коэффициент режима работы Коэффициент потери скорости при изменении потока к, определяем как:

, , (l-cosic) *=1 -i-^. (13)

Коэффициент неравномерности воздушного потока К определён основании опытных данных, с помощью зависимости:

К= cos(у/)-(4,1096-cos(^ ) - 4,1205) + 1,3275. (14)

Поправочный коэффициент режима работы сепаратора КР также

определяется опытным путём и зависит от скорости воздушного потока V, и от подачи зерна q: envi

КР =(-Q6298f 0,000^+0,2927 VB -3,415510е У-5,081510й-q-VB -0,0122- V^x д(-37§22-/2 +42524/-Q327^ ' " (15)

С помощью полученной зависимости и с учетом, что F. =С -к и

К > 0,36 строим поверхности отклика-зависимости критерия оптимизации г от искомых параметров (рисунки 2,3).

Рисунок 2 - Поверхность отклика и двумерное сечение полноты

Рисунок 3 - Поверхность отклика и двумерное сечение полноты разделения £ =/(Т/Гв,,я), у = 60°; I = 0,04 м.

Поверхности отклика - зависимости (рисунки 2,3) показывают, что максимальная полнота разделения достигается при следующих параметрах пневмосепаратора: угол наклона образующей конуса к горизонту у/ = 60° - 70°; высота установки вентилятора от его центра до нижнего основания конуса I = 0,03...0,05 м; скорости воздушного потока вдоль образующей конуса Ув = 10,5...12 м/с (при скорости воздуха на выходе вентилятора С2 = 13 ... 16 м/с), подаче зернового материала ц = 0...250 кг/ч (0... 1984 шт/с).

При определении необходимой развиваемой мощности вентилятора были использованы законы подобия, которые устанавливают степень изменения аэродинамических параметров вентилятора (подачи £>, давления Р, КПД ц, мощности Ы), при изменении частоты вращения колеса - п, диаметра колеса -Бк и плотности перемещаемой среды.

При определении необходимой мощности мы исходили из того, что при номинальной мощности используемого вентилятора (2ДПП62-90-4,1) N-90 вт, С2 = 12 м/с, 0 =0,2826 м3/с (рисунок 4).

д, м/ч

0,47 0,45 0.42 0.40 0,35 0,33 0,31 0,28 0,26 0.24 0,21

С,2, м/с

N. Вт

0,89 0,92

Рисунок 4 - Зависимость полноты разделения £ от производимой вентилятором мощности, при ^ = 60/ = 0,04 м и д = 150 кг/ч.

Из графика рисунка 4 видно, что максимальная полнота разделения достигается при мощности вентилятора, не соответствующей максимальному и номинальному режиму вентилятора. Увеличение показателя полноты разделения происходит до значения мощности 256 Вт, при дальнейшем повышении мощности происходит снижение качественных показателей работы пневмосепаратора. '

Работа предлагаемой конструкции осуществляется следующим образом .Зерновая смесь подаётся в верхнюю часть сепаратора, выполненного в виде двух концентрических усеченных конусов. В нижней части сепаратора создается избыточное давление воздуха. При столкновении зерносмеси и воздушного потока происходит процесс сепарации. Лёгкие примеси вместе с воздушным потоком выносятся через верхнюю часть сепаратора Тяжелая фракция поступает в нижнюю часть сепаратора, скользя вдоль внутренней образующей нижнего конуса. Частицы (зерновки) средней плотности приобретают достаточную скорость, чтобы преодолеть расстояние ограниченное образующей нижнего конуса. Далее, частицы средней плотности' под действием силы давления воздуха попадают на внутреннюю поверхность верхнего конуса, и, теряя скорость, перемещаются по его образующей отделяясь от общей массы зерновой смеси. '

Подача зерна ц

----- зерновой поток

----------Лёгкие частицы

1---------Средня.! фракция

--Тяжелые частицы

--Воздушный поток

Зона всасывания

Рисунок 5 - Конструктивно - технологическая схема работы пневмосепаратора.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» изложены программа, общая и частные методики экспериментальных исследований, с описанием оборудования, применяемого в лабораторных и производственных исследованиях.

Программой исследования предусматривается проведение экспериментов, которые были реализованы в несколько этапов:

• проектирование и изготовление экспериментальной установки для сепарации зерна;

• подготовка оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры;

• разработка методик экспериментальных исследований;

• проведение опытов и анализ результатов.

Обработка полученных результатов осуществлялась на ЭВМ с использованием специализированных статистических программ.

При работе конического сепаратора наблюдается изменение скорости воздушного потока в зависимости от угла наклона образующей конуса к горизонту у/ 0 и удаленности от вентилятора, поэтому нами проводились исследования скорости воздушного потока в четырех точках с четырехкратной повторностью с помощью трубки Пито-Прандтля, или приемника полного давлении. При этом изменяли следующие параметры (таблица 1)

Таблица 1 - План эксперимента

№ опыта Высота установки вентилятора, 1 Угол наклона образующей конуса к горизонту, у/0

1 5 120

2 5 90

3 5 60

4 5 30

5 10 120

6 10 90

7 10 60

8 10 30

9 15 120

10 15 90

11 15 60

12 15 30

13 20 120

14 20 90

15 20 60

16 20 30

Для описания закономерностей полноты разделения коническим сепаратором был проведен планируемый эксперимент. В качестве модели выбран симметричный ортогональный композиционный трехуровневый план (таблица 2). В нем предусмотрено выявить влияние трех факторов на полноту разделения, производительность и затраты энергии.

Таблица 2. - Уровни варьирования факторов

Фактор (натуральное значение) Подача зерна q, кг/ч Скорость воздушного потока V, м/с Высота установки вентилятора /, м

Кодированное обозначение X, х2 Х3

Основной уровень 350 10 0,05

Интервал варьирования 150 5 0,025

Верхний уровень 500 15 0,075

Нижний уровень 200 5 0,025

За параметр оптимизации была принята - полнота разделения £ %. За ограничивающие параметры были приняты:

• потери семенного материала П, %;

• энергозатраты на привод установки W, кВт-ч/т.

Полнота разделения оценивалась с количественной стороны по следующей зависимости:

¿-JL-

4~Р0.ап • О«)

где Р - количество зерна, выделенного сепаратором за время опыта, кг;

Ро - общее количество зерна, поступившего в сепаратор за время опыта, кг; а - относительное содержание в рабочем материале. Потери семенного материала определялись по формуле:

(17)

где тп — масса навески потерянного семенного материала;

т0 - общая масса навески семенного материала, прошедшего через установку за время опыта.

Мощность на привод вентилятора определяли путем замера потребляемой мощности, тока и напряжения питания двигателя. Замеры производили при работающих системах лабораторной установки. Для этих целей использовались амперметр Э 59 и вольтметр M 362, имеющие класс точности 0,5.

Программой экспериментальных исследований предусматривалось проведение производственной проверки предлагаемого сепаратора. Цель производственной проверки - удостовериться в превышении качественных и количественных показателей опытного образца и, при необходимости, усовершенствование его основных конструктивных, кинематических и технологических параметров. Кинематические и технологические параметры работы экспериментального сепаратора были выбраны в пределах рациональных значений, определенных в результате экспериментальных исследований.

В четвертой главе «Экспериментальные исследования» представлены основные результаты лабораторных и производственных экспериментов, дан их анализ.

В результате реализации многофакторного эксперимента получено уравнение регрессии, адекватное на 5%-ном уровне значимости (ртабл = 0,1904 >ррасч = 0,0170), описывающее процесс изменения качественного показателя работы (полноты разделения) конического воздушного сепаратора в кодированных величинах: у1 = 0,38 - 0,21 - 0,09 Х2 - 0,10 - 0,06 ХхХъ + 0,03 Х2Х3

- 0,04 XI - 0,02 Х,Х1, где >>/-полнота разделения.

При пересчете коэффициентов из кодированных в натуральные, получилось уравнение регрессии вида:

£ = 1,117+0,001ч -0,030- V-1.866-1 + 0,005 ^1+0,24- У-1+

+10,666-? -0,213-ц-\2 (19)

С помощью уравнения построены поверхности отклика - зависимости полноты разделения £ от подачи зерна д и скорости воздушного потока V (рисунок 6).

Рисунок 6 - Поверхность отклика и двумерное сечение полноты разделения е в зависимости от подачи семян д и скорости воздушного потока У,{=/(Ув,д),1= 0,05 М.

550"

200 300 400 500

(?, кг-ч гт

Рисунок 7 - Поверхность отклика и двумерное сечение полноты разделения е в зависимости от подачи семян д и высоты установки вентилятора /,

Ув= Юм/с.

При определении потерь семенного материала получено уравнение: сепаратора (потерь зерна в фураж) в кодированных величинах:

у2 = 0,37 - 0,33 X, + 0,09 X2 + 0,10 Х2 - 0,06 Х1Х2 + 0,02 Х,Хг2 - 0,08 Хъ + 0,03 Х?Х3 + 0,06 Х,Х2Х3 -

0,02 Х2Х3 + 0,04 Х\

-0,03Х{Х2Х3

где у2-потери семенного материала.

После пересчета коэффициентов из кодированных в натуральные, уравнение регрессии приняло вид:

П = 46,953 - 0,271-д + 0,238-У-24,400-1 + 0,032-¥-12- 0,003-Г2 + 64,000-12-

-3,0бб-У-1~0,001-ч-У-0,143-д-1 + 0,010-д-У-1 (21)

На основании данного уравнения получены поверхности отклика-зависимости потерь зерна в фураж П от подачи семян д, а также от скорости воздушного потока У и высоты установки вентилятора I, ¿¡=/(Ув, I), ц = 350 кг/ч.

0,081 ...... ....,

Д.ОО

350

-± эоо

о.

Рисунок 8 - Поверхность отклика и двумерное сечение потерь зерна в фураж (%) в зависимости от подачи семян ц и высоты установки вентилятора I, п =М0, Ув= Юм/С.

П

Рисунок 9 - Поверхность отклика и двумерное сечение потерь зерна в фураж П (%) в зависимости от скорости воздушного потока У и высоты установки вентилятора /, £=/(Ув, I), д = 350 кг/ч.

Ув, м/с

При анализе вариантов оказывающих влияние на затраты энергии получено уравнение регрессии в кодированных величинах вида: у3 = 0,72 - 0,66 X, + 0,20Х2 + 0,42 X2 - 0,55 + 0,18Х2Х2 + 0,11Х2 -0,15Х,Х22 + 0,23 Х3 - (22)

- 0,20 XхХ3 + 0,11 X 2 X 2 - 0,\5 X¡X2Х3 + 0,10Х2 - 0,10 Х,Х]. где уз - энергозатраты на процесс сепарации.

Ж = 101,102 - 0,59б-д + 0,868-У + 2,533-1- 1,061-д-? - 0,009-У2 + + 533,333-12 -2,800- У-1-0,003^-У-0,026-д-1 + 0,008-д-У1 (23) На основании данного уравнения построены поверхности отклика-зависимости энергозатрат на привод установки Ж в зависимости от подачи семян <7 и скорости воздушного потока V.

кВт ч/т

Я ■П ['

V

150 250 360 450 550 200 300 400 500

- 2.8 -2

Ч, кг/ч

Рисунок 10 - Поверхность отклика и двумерное сечение энергозатрат на привод установки IV в зависимости от подачи семян ц и скорости воздушного потока У, /(Ув,д), I = 0,05 м.

Результаты сопоставления теоретических и экспериментальных исследований показали, что они подчиняются одной и той же закономерности и незначительно отличаются в абсолютных величинах.

Программой экспериментальных исследований предусматривалось проведение производственной проверки предлагаемого сепаратора. Предлагаемый сепаратор был испытан на производстве в ООО «ОПХ им. Фрунзе» Тарского района Омской области, результаты проверки приведены на рисунке 11.

I %

Рисунок 11 - Зависимости полноты разделения £ от скорости воздушного потока ¥в, при / = 0,05 м; q= 250 кг/ч.

Кинематические и технологические параметры работы экспериментального сепаратора были выбраны в пределах рациональных значений, определенных в результате экспериментальных исследований:

• скорость воздушного потока - 12 м/с;

• высота подъема вентилятора /-50 мм;

• угол наклона образующей конуса к горизонту ;// - 60°;

• подача семян д - 250 кг/ч.

Во время производственной проверки определялись следующие выходные параметры:

• полнота разделения £

• производительность установки 2, т/ч;

• энергозатраты на привод установки IV, кВт-ч;

При эксплуатации установки в рациональном режиме полученные результаты производственных испытаний подтвердили основные показатели экспериментальных исследований: при полноте разделения 80 %, соответствующей вторичной очистке зерна пшеницы сорта «Росинка»,' прошедшей первичную очистку, производительность составила 150..200 кг/ч при удельных энергозатратах 0,16... 0,17кВт-ч/т.

В функцию эксперимента входит подтверждение теоретической модели и расширение познаний о протекающих процессах. Для сопоставления и сравнения результатов теоретических и экспериментальных исследований выбраны зависимости полноты разделения и энергозатрат от скорости воздушного потока при фиксированных подаче и высоте подъема вентилятора. Результаты экспериментов обрабатывались в среде Microsoft Excel. График зависимостей приведен на рисунке 12.

о-|------

2,5 5 7,5 Ю 12,5 15

Л/В, кУс

| —♦— акспсришентагшьв значения-.теоретшесию знамена]

Рисунок 12 - Теоретические и экспериментальные зависимости полноты разделения зернового вороха £ в зависимости от скорости воздушного потока Ув, £=/(Ув) при /= 0,05 м; д= 200 кг/ч.

Как видно из приведенных графиков, теоретическая и экспериментальная зависимости повторяют одну и ту же закономерность и незначительно отличаются в абсолютных величинах.

В пятой главе «Экономическая эффективность» определена расчетная экономическая эффективность применения конического воздушного сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком в сравнении с базовым пневмосепаратором универсальным МПО-1 (УПС-500).

При использовании сепаратора себестоимость сортирования зерна снижается - на 3,4 %, удельное потребление электроэнергии - на 29 %. Общий годовой экономический эффект составил 11804,2 руб., срок окупаемости затрат -1,1 года.

Анализ конструкций пневмосепарирующих устройств показывает, что осуществляя разделение зернового вороха на фракции, они не обеспечивают качественную сепарацию поступающей зерновой смеси, а также при их работе происходит сильное травмирование зерна. Кроме того, большинство из существующих конструкций обладает повышенной металлоёмкостью и энергоёмкостью, что приводит к увеличению себестоимости и снижению качества очистки зерна.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате анализа технических решений для пневматического сортирования зернового материала установлено, что осуществляя разделение зернового вороха на фракции, они не обеспечивают качественную сепарацию поступающей зерновой смеси, а также при их работе происходит сильное травмирование зерна. Кроме того, большинство из существующих конструкций обладает повышенной металлоёмкостью и энергоёмкостью, что приводит к увеличению себестоимости очистки зерна и снижению качества его очистки. Одним из перспективных способов устранения данных недостатков является использование конического воздушного сепаратора с закрученным воздушным потоком.

2. Получены зависимости, определяющие степень влияния конструктивных и технологических факторов конического воздушного сепаратора на полноту разделения зернового материала, потери семенного материала и энергетические показатели его работы. Основными факторами являются угол наклона образующей конуса к горизонту \|/, подача зернового материала q, скорость воздушного потока V, высота конуса сепаратора h и высота подъема вентилятора /. Максимальная полнота разделения зернового вороха достигается при следующих параметрах пневмосепаратора: угол наклона образующей конуса к горизонту у/ = 60° - 70°; высота установки вентилятора от его центра до нижнего основания конуса 1 = 0,03...0,05 м; скорости воздушного потока вдоль образующей конуса VB = 10,5...12 м/с (при скорости воздуха на выходе вентилятора С2 = 13 ... 16 м/с), подаче зернового материала q = 0...250 кг/ч (0...1984 шт/с).

3. Получены регрессионные модели полноты разделения зернового материала е, потерь зерна в фураж П и энергетики процесса W, анализ которых показал, что наибольшее влияние на показатели оказывают факторы: подача зернового материала q, скорость воздушного потока V и высота подъема вентилятора /.

4. Установлены рациональные значения параметров конического пневмосепаратора: подача зернового материала q = 200 - 250 кг/ч, скорость воздушного потока V= 12-15 м/с и высота подъема вентилятора / = 0,05м. При этом достигается максимальное значение показателей разделения зернового материала е до 80 %, потери зерна в фураж П менее 4 % и энергетики процесса W менее 0,16 кВт'ч/т.

5. Установлено, что при использовании сепаратора себестоимость сортирования зерна снижается - на 3,4 %, удельное потребление электроэнергии - на 29 %. Общий годовой экономический эффект составил 11804,2 руб., срок окупаемости затрат -1,1 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1 А В Черняков, B.C. Коваль, A.B. Сухов. Экспериментальное исследование ' работы двух цилиндрических качающихся решет с продолговатыми отверстиями, расположенными под углом к плоскости их движения. // Омский научный вестник. - Омск, 2009. -№ 2. - С. 152-155. 2. А.В.Сухов, В.С.Коваль. Конический сепаратор с закрученным воздушным

потоком. // Сельский механизатор. - Москва, 2011г, выпуск 7. с. 10. 3 ВС Коваль, Д.Н. Алгазин, A.B. Сухов. Теоретическое исследование процесса сортирования зернового вороха на коническом сепараторе // Омский научный вестник. - Омск, 2012. - № 1. - С. 141-145.

Изобретения и полезные модели

1. Патент на полезную модель 86390 РФ, МПК A 01F ^. Конический воздушный сепаратор / A.B. Черняков, A.B. Сухов (РФ); - № 2009100889/22; заявлено 11.01.2009; Опубл. 10.09.2009, Бюл. № 35.

2. Патент на полезную модель 79011 РФ, МПК A01F 12/44 Решетный стан /

A.B. Черняков, B.C. Коваль. A.B. Сухов (РФ). - №2008110154/22; Заявлено 17.03.2008.; Опубл. 20.12.2008.//Бюл. № 35.

3 Патент на полезную модель 79012 РФ, МПК A01F 12/44. Решетный стан /

B.C. Коваль, A.B. Черняков, A.B. Сухов (РФ). - №2008109352/22; Заявлено 11.03.2008.; Опубл. 20.12.2008.// Бюл. № 35.

Статьи в сборниках научных трудов

1 А В Черняков, В.С.Коваль, А.В.Сухов. Конический воздушный сепаратор. // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых Россельхозакадемии: Сборник научных статей - Омск, 2010г. - С. 123-126.

2 AB Черняков, В.С.Коваль, А.В.Сухов. Экспериментальные исследования на ' нескольких культурах. // Материалы международной научно-практическои

конференции молодых ученых Россельхозакадемии: Сборник научных

статей-Омск, 2010г.-С. 126-131.

3 А В Черняков, А.В.Сухов, В.С.Коваль. Экспериментальное исследование ' значимости факторов, влияющего на работу конического воздушного

сепаратора зерна. II Сборник научных статей: материалы VI научно-практической конференции преподавателей, аспирантов и молодых ученых.

- Омск, 2011г. - С.72-75.

4 А В Черняков, А.В.Сухов, С.В.Штейнбах. Конический сепаратор зерна с закрученным воздушным потоком. // Сборник научных статей: материалы И Региональной молодежной научно-практической конференции 14-17 апреля

2011 г. - Омск, 2011г. - С.90-91.

5 А В Сухов, Д.В. Желябо. Использование конического сепаратора зерна с ' закрученным воздушным потоком для очистки зернового вороха. // Сборник

научных статей: материалы IV Всероссийской молодежной научно-технической конференции с международным участием 15-17 ноября 2011 г.

- Омск, 2011г. Книга 1.- С.90-91.

Подписано в печать 21.03.2012 г. Формат 60x84 Vi6 Объем 1 п. л. Заказ № 21. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ИЦ ГНУ СибНСХБ Россельхозакадемии 630501, Новосибирская обл., пос.Краснообск

Текст работы Сухов, Алексей Владимирович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

61 12-5/2258

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. П.А. СТОЛЫПИНА

На правах рукописи

Сухов Алексей Владимирович

СОРТИРОВАНИЕ ЗЕРНА В КОНИЧЕСКОМ ПНЕВМОСЕПАРАТОРЕ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель к. т. н., доцент A.B. Черняков

Омск 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7

1.1 Основные свойства зерновых смесей 7

1.2 Классификация и анализ машин для послеуборочной обработки зерна 9

1.3 Анализ пневмосистем зерно- и семяочистительных машин 15

1.3.1 Общее устройство и классификация пневмосистем 15

1.3.2 Анализ конструкции воздушных систем зерно- и семяочистительных машин „ 16

1.3.3 Анализ сепарирующих и вспомогательных устройств воздушных систем зерно- и семяочистительных машин с кольцевыми и коническими аспирационными каналами 21

1.4 Постановка цели и задачи исследования 35

Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНА НА КОНИЧЕСКОМ ВОЗДУШНОМ СЕПАРАТОРЕ С ЗАКРУЧЕННЫМ ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ 36

2.1 Теоретические основы процесса сортирования зернового вороха на коническом воздушном сепараторе 36

2.2 Вывод дифференциальных уравнений движения материальной точки по конической поверхности сепаратора 39

2.3 Обоснование конструктивно-технологической схемы работы конического воздушного сепаратора 45

2.4 Схема движения воздушного потока в коническом воздушном сепараторе 47

2.5 Вихревой эффект в рабочей зоне сепаратора 49

2.6 Оптимизация геометрических параметров и режимов работы конического воздушного сепаратора 52

2.7 Энергетические затраты при работе конического воздушного сепаратора 58

2.8 Выводы по главе 59

Глава 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 60

3.1 Программа исследований 60

3.2 Описание экспериментальной установки 62

3.3 Методика определения скорости и коэффициента равномерности воздушного потока в зависимости от высоты подъема вентилятора / и угла раствора конуса в 64

3.4 Методика определения полноты разделения 66

3.5 Методика определения потерь зерна в фураж 67

3.6 Методика определения энергозатрат процесса 68

3.7 Методика проведения планируемого полнофакторного эксперимента 68

3.8 Методика определения параметров сепаратора при работе на различных культурах 72

3.9 Методика проведения производственной проверки 73

Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 74

4.1 Скорость воздушного потока в зависимости от высоты подъема вентилятора / и угла раствора конуса в 74

4.2 Состав и подготовка исходной смеси 74

4.3 Результаты планируемого многофакторного эксперимента 75

4.3.1 Полнота разделения коническим воздушным сепаратором 75

4.3.2 Потери зерна в фураж коническим воздушным сепаратором 80

4.3.3 Энергозатраты процесса сортировки коническим воздушным сепаратором 86

4.4 Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований 91

4.5 Результаты определения параметров сепаратора при сортировании различных культур 92

4.6 Результаты проведения производственной проверки 96

4.7 Выводы по главе 97

Глава 5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 99

5.1 Определение экономической эффективности от внедрения сепаратора 99

5.1.1 Определение технико-экономических показателей сепаратора по критерию энергетических затрат 99

5.1.2 Определение экономической эффективности применения сепаратора в стоимостной форме 102

5.2 Выводы по главе 108

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 109

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК 111

ПРИЛОЖЕНИЯ 125

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы сохраняется тенденция стабилизации площади посевов и валового сбора зерна. К 2015 году производство зерна в Северо-Западном регионе Российской Федерации может быть восстановлено до уровня 8...10 млн. т [56 и др.].

В производстве зерна одно из ключевых мест занимает послеуборочная обработка, поэтому внедрение высокоэффективных зерноочистительных машин имеет важное народнохозяйственное значение.

Одной из сложных и ответственных задач послеуборочной обработки является очистка зерна от примесей и сортирование. Особое значение имеет очистка семенного зерна [9]. В связи с этим целесообразно создание новых, более эффективных, и совершенствование существующих зерно- и семяочистительных машин.

Цель исследования. Повышение эффективности пневматического сортирования зерна путем применения закрученного воздушного потока в коническом сепараторе.

Объект исследования. Технологический процесс сортирования зерна коническим воздушным сепаратором.

Предмет исследования. Закономерности процесса взаимодействия зерна с рабочими поверхностями и воздушным потоком конического воздушного сепаратора.

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

Научная новизна. Обоснована конструктивно - технологическая схема конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком.

Установлены закономерности изменения полноты разделения от конструктивно-технологических параметров конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком.

Получены модели регрессии полноты разделения, потерь основной культуры и энергозатрат.

Достоверность основных выводов подтверждена экспериментальными исследованиями, положительными результатами испытаний и эксплуатации опытного образца конического воздушного сепаратора.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. По результатам проведенных исследований определены рациональные конструктивно-технологические параметры сепаратора и создан конический воздушный сепаратор, работа которого обеспечивает высокое качество сортирования при допустимых потерях семенного материала.

На основе выполненных исследований определены параметры и режимы работы конического воздушного сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком.

Реализация результатов работы: Производственная проверка лабораторно-производственной установки была проведена в хозяйстве ООО «ОПХ им. Фрунзе» Тарского района Омской области. Полученные результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре «Т И А, СХМ» ТФ ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А. Столыпина.

Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной научной конференции СИБНИИСХ (2010 г.), конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Омского ГАУ (2009...2011 гг.).

По материалам исследований опубликовано 12 научных статей, в том числе три статьи в изданиях, реферируемых ВАК, получен патент РФ на полезную модель.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 127 наименований, 8 приложений и содержит 125 страниц, в том числе 25 рисунков и 25 таблиц.

Исследования проводились в период с 2007 по 2011 годы в соответствии с планами НИР кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины и механизация животноводства, ремонт машин» ТФ ФГОУ ВПО ОмГАУ в рамках государственной темы № 01201000273 - «Изыскание путей увеличения качественных и количественных показателей работы зерноочистительных машин». На защиту выносятся следующие положения:

- Констуктивно - технологическая схема конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком;

- Закономерности изменения полноты разделения от конструктивно-технологических параметров конического сепаратора зерна с закрученным воздушным потоком;

- Рациональные конструктивные параметры конического сепаратора;

- Результаты испытаний опытного образца машины специальной очистки зерна.

Экспериментальные исследования, изготовление и испытания опытного образца конического воздушного сепаратора проведены под руководством кандидата технических наук A.B. Чернякова. На отдельных этапах работы привлекались сотрудники СИБНИИСХ: кандидат технических наук, старший научный сотрудник Е.В. Красильников, кандидат технических наук, младший научный сотрудник Д.Н. Алгазин; а также сотрудники Тарского филиала ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина кандидат технических наук, профессор А.П. Шевченко, кандидат технических наук, доцент В.С.Коваль, кандидат технических наук, доцент A.B. Вербовский, инженеры А.Н. Лукин, И.П. Петрунишин, М.А. Бегунов. Автор выражает этим людям огромную благодарность за проведенный труд.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основные свойства зерновых смесей

Поступающий на послеуборочную обработку зерновой ворох представляет собой смесь из зерен основной культуры, семян различных культурных и сорных растений, а также органических (полова, частицы соломы и растений) и минеральных (комочки земли, песок, пыль) примесей. Влажность вороха в зависимости от погодных условий и состояния хлебной массы может составлять от 10 до 40%, содержание семян основной культуры - в пределах 85...98%, а засоренность - 1...25% [12, 46, 123]. Поэтому возникает необходимость в очистке зернового материала от сопутствующих примесей, сушке и сортировании семян основной культуры при минимально возможных воздействиях на зерно [109, 110].

Основными требованиями, предъявляемыми к семенному материалу зерновых культур в соответствии с ГОСТ 10467-86 - 10469-86, являются: чистота, всхожесть и влажность [26, 27, 28]. Для первого класса содержание основного зерна должно составлять не менее 99%, второго класса - 98%, третьего - 97%. Требования на посевные качества семян основных зерновых культур приведены в таблице 1.1.

Очистка и сортирование зерна (семян) основаны на использовании различий в свойствах или признаках компонентов зерновой смеси (физико-механических, электрических). К таким свойствам относятся размеры, форма, состояние поверхности, плотность, упругость, электрические свойства, цвет, аэродинамические свойства [12, 24, 48, 56, 57, 65, 71]. Из всех способов сепарации зерновой смеси разделение по аэродинамическим свойствам имеет ряд существенных преимуществ, таких как простота конструкции, более высокая удельная производительность и низкая травмируемость семян. Многочисленными исследованиями ученых подтверждается, что, используя разделение зерновых смесей по аэродинамическим свойствам, можно выделить

свыше 50% примесей [5, 24, 33, 67]. Поэтому большинство зерно- и семяочистительных машин имеют пневмосепарирующие системы.

Таблица 1.1 - Требования на посевные качества семян основных зерновых

культур

Культура ГОСТ Класс Содержание семян основной культуры, % Содержание семян других растений, нгг/кг, не более В том числе семян сорных растений, шт/кг, не более Всхожесть, %, не менее Влажность, %, не более

Пшеница 10467-86 1 99 10 5 95 16

2 98 40 20 92 16

3 97 200 70 90 16

Рожь 10468-86 1 99 10 5 95 16

2 98 80 40 92 16

3 97 200 70 90 16

Ячмень 10469-86 1 99 10 5 95 16

2 98 80 20 92 16

3 97 300 70 90 16

Овес 10470-86 1 99 10 5 95 16

2 98 80 20 92 16

3 97 300 70 90 16

Разделение зерновой смеси по аэродинамическим свойствам основано на различиях состояния поверхности, размеров и плотности компонентов зерновой смеси, что обуславливает их различие в аэродинамическом сопротивлении воздушному потоку.

Частицы зерновой смеси, испытывающие большее сопротивление со стороны воздушного потока, имеют меньшую скорость, а в ряде случаев и траекторию движения по сравнению с частицами, испытывающими меньшее сопротивление. При этом на частицу в потоке воздуха действует сила Яв (Н):

Яв=кс-р-Р-¥2в, (1.1)

где кс - коэффициент аэродинамического сопротивления; р - плотность воздуха, кг/м ; И - площадь миделева сечения, м2;

Ув - скорость частицы относительно потока воздуха, м/с.

Показателями аэродинамических свойств частиц также являются коэффициент парусности кп (м") и критическая скорость (скорость витания) Кит(м/с) [64, 67, 97 и др.], определяемые выражениями

где т - масса частицы, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с.

Под скоростью Увит витания подразумевается скорость воздушного потока, при которой тело, помещенное в него, находится во взвешенном состоянии. Скорость витания является случайной непрерывной величиной, принимающей различные значения в определенном диапазоне. Значения скорости витания семян основных зерновых культур и примесей приводятся во многих источниках [24, 33, 47, 58, 62, 67, 71]. Скорость витания зависит от коэффициента кп парусности, значение которого для большинства культур находится в пределах 0,07...0,15 м"1 [64, 103].

В зависимости от состава семян основной культуры и примесей зернового вороха возможно полное или частичное их разделение.

Скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах устанавливают по допустимым потерям полноценного зерна в отходы, которые не должны превышать 0,5% при предварительной очистке и 1,5% - первичной. Для вторичной очистки суммарные потери полноценного зерна во все фракции примесей не должны превышать 1% , а во второй сорт - до 3% [12, 44].

1.2 Классификация и анализ машин для послеуборочной обработки

зерна

Для очистки и сортирования зерна и семян применяют безрешетные, воздушно-решетные, комбинированные и специальные машины, которые бывают стационарными, устанавливаемыми в поточные линии агрегатов, комплексов, и передвижными, используемыми на открытых токах и складах.

кп=к- р- ^/т,

(1.2) (1.3)

Кит =4%!кп >

По назначению машины делятся на ворохоочистители - машины для предварительной очистки зерна, машины для первичной и вторичной очистки, специальные машины для очистки от трудноотделимых примесей. Встречаются универсальные зерноочистительные машины, адаптированные для выполнения нескольких технологических операций - предварительно-первичной, первично-вторичной, предварительно-первично-вторичной очистки.

Наиболее широкое распространение в сельскохозяйственных предприятиях России получили воздушно-решетные зерноочистительные машины, в пневмосистемах которых выделяются легкие примеси, а на решетах - крупные, мелкие примеси и щуплое зерно. Для разделения исходного материала на фракции в таких машинах используется поле сил тяжести, поэтому они имеют ограниченную удельную производительность поверхности решет.

Более высокие значения удельной производительности имеют центробежные сепараторы, у которых выход частиц через цилиндрическую сепарирующую поверхность происходит под действием инерционных сил, намного превосходящих силы тяжести [1]. При этом удельная производительность решет виброцентробежных машин в 2...5 раз выше по сравнению с плоскими [12], так как создается постоянный контакт с сепарирующей поверхностью, возрастает вероятность попадания частиц в отверстия, в результате чего обрабатываемый материал может иметь большую скорость движения по решету.

Параметры процесса сепарирования в поле центробежных сил оценивают критерием разделения [1,12, 102]:

(1.4)

где лмр - угловая скорость вращения ротора, с"1;

Км - радиус ротора машины, м.

Основным разделительным рабочим органом центробежных сепараторов является ротор. В зависимости от его конструкции можно выделить лопастные, дисковые, конические и цилиндрические типы центробежных сепараторов.

В лопастных и дисковых центрифугах для увеличения критерия разделения сепарирующую поверхность выполняют криволинейной, из-за чего возникает проблема конструктивного исполнения узла непрерывной очистки [1]. Поэтому лопастные и дисковые центрифуги не получили широкого распространения. Конические центрифуги также не нашли широкого применения из-за сложности изготовления сепарирующей поверхности.

Цилиндрические сепараторы имеют различную ориентацию осей вращения роторов. Известны сепараторы с вращением разделительного рабочего органа относительно вертикальной, горизонтальной или наклонной оси [1, 19, 21, 23, 101, 112, 115, 124, 125]. У сепараторов с горизонтальной и наклонной осью довольно низкое предельное значение критерия разделения и, следовательно, меньшая удельная производительность решет. Более перспективным считается использование сепараторов с вертикальной осью вращения. Достоинство таких сепараторов также заключается в простоте и технологичности изготовления решет, возможности выполнения их из отдельных секций.

Исследованиями центробежных сепараторов занимались в Московском государственном университете пищевых производств М. Гурбанов [30], А.К. Савицкий [98], А.Н. Холодилин [116].

Технологическая схема центробежного сепаратора с вращательными колебаниями приведена в работе [98].

Для очищения зернового материала от легких примесей сепаратор (рисунок 1.1) снабжен устройством, состоящим из горизонтального распределительного диска 6 с криволинейными лопатками 7, двухступенчатого конфузора 9, соединенног