автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса очистки зерна фракционированием зернового вороха по аэродинамическим свойствам

ри^рш государственный лгроиншернш1 университет о Шг тъ 11а правах рукописи

ПИШЬ Валерий Васильевич

с0верше1юте0вл1ше тешлогйчзсбого процесса очист1ш серпа "

гаддадаовлшеы зернового вороха ш лэродшшпгшшм свойствам

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск - 1995

Работа склонена в Челябинской государственном агроинжечерноы 'университете и научно-производственном объединения "Целин-сегъхоажханнващш"

Еаутаий консультант - заслуаешшй деятель науки и техники

Российской Федерации, доктор технических наук, профессор КОСИЛОБ Е И.

О^щиалъьш сппокити - догяор технических наук, профессор

СЕРШ Г. Ф.

- доктор технических. наук, профессор ЛАШ1Н II Н.

- ДО ¡лор ТеХИИЧаСКНХ наук 1ЕТУХ0В Г. И.

Бедуин сргаиизацда - Казахский научна- исследовательский инс-ье^нсвсго хозяйства 1ш. А. 11 Барака

Забега состоятся "^3" лирма* 1555 г_ на заседании специа-¿ишцрованкого совета Л 120.46.01 Челябинского государств«шюго аг-р01иибБцерного ушогерентеге.

Опиан ка аеторефграт, заверенные гербовой печатью, прссим направлять по адресу: -151 ОБО, г. Челябинск, нрсспекг- им. Ленина 75, ЧГАУ.

С й5:сеертащ'.еЛ.1го>ло оанакомлтьея в библиотеке университета.

Автореферат разогнал "_"_ 1935 г.

Учешл секретарь диссергяцксшшга соьега доктор технических

профессор В. Д. САКЛАКОВ

ОБЭДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Поьижине ' урозайноетк, иятеаск-1,:;:.-;цил процессов уборки уроки обуславливает увеличение темпов и моркссги поступления зернового вороха ¡¡а тока ясзяйста з Co.'i-r.:;:;^-тве случаев с одновременным усе.шчеиг.?» его вдаглсст;; ' и гь^ор.л-иости. -, В результате этого возникает диспропорция ■ ••г/.х.' технической, технологической, организационной оснащенности!:;: yicp-rai и послеуборочной обработки серна, которая проявляется а :сп-Ленин на открытых площадка::, больпего количества серпа. игао^г^го-сл и нерегулируемых условиях. В результате несгэегрекэнного и некачественного проведения операция по послеуборочной с-'рьС-с■:>:•. п хранению верна теряется до 12% троенного урояая. Ос сО::е трудности возникай? при очистке зернового пороха коЕькенпоЛ вг^лгостл Ьаеорешюстн в результате сяи,уен!!л сф'ектгапоех;: paiera тительных машин.

Стремление повысить качество очистки зерна за счет пегол^го-вшшя рабочих органов, ссуг^ствлодзос разделение по рззл.ïhius ярпзиокак, призело к созданию поте;!!:-:;-; вегкоочкгтлгмыав с последовательно устсюозямйпдш н u:ix органа. Spa

нении состава и свойств исходного материала з«.г-эа хэтдоЗ технологической связи рабочих органов кеэд' с-обс-Л не сСеспечшаетеп рациональная загруэка, в результате чего пмхзетея качестао очистки серю, созникает иеоОходакють гюь.ср.ц^с ирслускоз вгриог-огс материала чзреэ технологические лил;!!! и, кач следствие - происходит сюдоикс ыкодз полноценного зерна к его сотзздшое траненрэ-вание. В связи с этим разработка теоретических осноз'и '¿охн'лчуугх:. средств для ссзерззвстговашз технологического процесса: о-гхстга зерна, позволяюцих обеспечить рациональнее использование рабочих органов является актуальной научной ярсОлехсй.

Для реданая этой проблемы необходимо согериеяствокше процесса очистки зерна на основе гибких техпологичес.-т связей рабочих органов медчу собой, позволяющих ругу лягать mstmcs&o н качество поступающего на них материала в ¿озпсйнсэтя' от состояния исходного вороха. Гибкая радшаяьнея осгруока рабочих органов в зерноочистительных линиях вогшзда за счет лримгкения {рокцвэинсЛ технолог!!'.! очист!«!, которая наряду с потечкоегьи процесса обеспечивает разделение исходного материала н<* раанспачестЕенча» $рач:иш и их раздельную очистку.

Изложенный в диссертационной работе материал пссвяден лсела-довшшю этих вопросов и является итогом научна-ясследовате^скюй работы автора, которая выполнялась з Челябинском госудзрстренком

грои '.л.унорном университете м научно-яроиэвода.'вешюм объилиненин 'Це.шк.едьхозшханшацш" С г. Кусгганай) в соответствии с темой "Разработать к внедрить технологические процессы и технические средства послеуборочной обработки и хранения на прошшганиой основе семян зерновых л Колосовых кульуур для сешобрабатшзаиыих пунктов сезонной производитедьяоотА» 10 тые. тонн",, координируемой по заданию целевой комплексной программы Ш1Г СССР -0. Ц. 032( 02.03), научно-исследова'гельскнш темати.чаш ЧЗШЗОХ на 1085-1995 г.г., а тага© в соответствии с воучвз-гехикческой ирогракмой' на 1931-1095 г. г. Казахской акадешм .ееддекохозд'сгаешаа ноу« "Шхышаадиз н О-котрнфнкащш процессов сбзьемятх&ятаого я^нгюдои'ва" пи темам 20.02.12 " Раз работать Здаовшиуо 'кхнохогка воелеуСорсчвей обработки зерна с тиоль^оЕкишк шзшжи&дошшх сеиарггогои", 20.02. Ой "Теоре'гкчестг здпсвд шгенснфикацнн процесиоь уС-орки зерновых, крушина и соиешшхт траз" и разделу 26 тош 20. ол. 02 " Обоснованно фракционной гашш>г:ш леслеуборошюй обработки верна и ссшн а-рав". '

Цель исследопанля - повыиешш эффективности технологического процесса очистки зерна и се млн ва счет фракционирования зернового материала.

Объектом исследования является процессы сепарировании зернового материала на рабочих органах и взаимодействия рабочих органов в технологических апшлх.

Изто^ика иссл&додаивй. В основу рьботы положен те-оретако-~.таперш,¡ентальний метод исследования. При про&здеиш! ксследсваиш"! ке-п&гшзоаались методы 1,'^тематического анализа, теории всроашоот» , теории подобия, системного подхода, основных законов механики, аэродинамики и баллистики. ьариаццэишх принципов мохашши, катека-г-ической статистики, ма?д>ш'п','еского моделирования на ЭВМ, фиаи-ческого ыоделиронаиш, скоростной киносъемки, метода ¡Мелирования экспериментов, гжсиеридонтальице лаборатории'? я натурно лепетания. .

'Научная новизна: ' -

- разработаны теоретические основы для совершенствовании технологического процесса очиэткм оерка с иомоадо фракцтнврования, на основании чего обеспечивайся гибкая рациональная загрузка рабочих органоз. Определены ьигеютичеехке зависимости, устанашша-Км31е требования к ьааашам. осуьэе^вляадш путем фракционирования подготовку исходного материала к сепарировании на .чиоледуиуос рабочих органах; ' * ' '

- обоснована необходимость использования ь технологических

• • 3

•линиях для ((районирования исходного гороха шювмоииерциошнм сепараторов, обеспечивали: гябкугз рациональну» загрузку поеледу.сглх рабочих органов;

- разработана матсч.отлчоския модель is установлен» анажпчс кие зависимости Сующиишрокання ннешоннер^чошнк сеиаратсроп, что позволило развить теории процесса пневмоннерцнонного сепариро-ваш:,ч. Ka ссггаЕпнни данной теории, используя математическое и £:!•-зичесхсе ш;<ел5:ровапне в совокупности с эжперпм£?н?аль:«лм i¡ec,!;e-доваияя.'.з:, сяроде-таш олтшальниз псраиегри пичиюнкерцнешах

■ сепараторов различного назначен:от, необходимое количество палучс^-шх фракций и оОосповапи варианты использования и технологических лшшлх шювионнсрционних сепараторов;

- впервш на-основе энергетического анализа с учетом технологически: критериев произведена. оценка рациональности построения технологических хнппй л использования в них от,польках рабочих" органов;

- разр&Зотан истод составления тедюжятлесюя липиЛ! очке?;'.« зерна, позволяй1,"^ оОеспечита рациональну« загрузку рабочих с;чм-коа. Теадазоцки данного улода ссиоаья&етея на рагработашшх Секционном способе послеуборочной обрйботга ссрча (патент 2001702), ксуод$2© ласгуе&ад плевмоикердиошшх сепараторов ( а. с. 1652517) и онерготехиоли'кческои критерии.

Практической целость рэаляэацня ртаултл'атов иссдедовг«):.;?.. Результата теоретических л жспершенталмих исследований • получили практнчоскуп реадюац:;гз при совершенство:"::::';:? технологи» и разработке технически; сродсти для послеуборочной обработки зерна.

Для рациональной загрузки сепарирукцих рабочих органов зерноочистительных линий разработаны различные образцы .•невкоинорцксн-ных сепараторов. Передвижной шевмошерцношшй сепаратор П50 прошел в 19SG - 1С37 г. г. хозяйатнеиаие испытания в совхозе "Подовпл-!!1й" Челябинской области. Ечевюинерцкошшз сепараторы ПБО30-40 и ЛЕО-ЗОЛ внедрены в совхозе "Акбашевск'-пГ Челябинской области ( 1987. г., 1930 г.) ц качестве макипи предварительной очистки зерна перед агрегатом ЗЛЗ-40, ПВО-ЭОЛ - в совхозе "Еленинский" Челябинской области ( 1990 г.) перед бункерами 0БВ-160, пневмоинерциошшй сепаратор ПОКЗ-ЗО - в совхозе "Ыайкольекнй" КустанайскоД области ( 1993 г.) в качестве манаты предварительной очистки зерна перед агрегатом ЗАВ-40.

Повышение эффективности технологического процесса очистки семенного зерна путем фракционирования зернового материала иневмои-керционшм сепаратором осуществлено в усовериенствовашгам секяо-

чистительном комплексе, состоящем из пневшлнерцнонного сепаратора ПВО-30 и двух агрегатов типа ЗЛВ-40, который внедрен в совхозе "Богдановский" Челябинской области С 1989 г.).

Усовершенствованные технологические линии, состояние кз пнев-ыоинерционных сепараторов, серийных верноочистительных машин и нестандартного оборудования использовались при очистке" семян донника, люцерны, клевера, козлятника, одзранта, фацелии для НПО "Че-' лябииское" « хозяйств Челябинской области ( 1989 - 1990 г. г.) при очистке семян амаранта - а малом предприятии "Нива" г. Кустаная ( Í992-1933 г.г.).

Для очистки семян трав совместно с производственно-технологическим отделом НПО 'Щел'шсельхозкеханигация". разработан "Проеет пункта для обработки сеыян трав производительность» 1 т/ч," технологическая часть которого витолнена на основе проведении:: исследований. Разработано и внедрено нестандартное оборудование технологической линии очисмад се:.:ян трав с пневютиерцкошшм сепаратором ПОЮ-0., реализующей конте?. :ерный способ загруэки и разгрузки мзепн (Львовская опытная станция КустанайсшГ:.области, 1993 г.). ,

Разработанная чертежная документация на ПВО-30 и методика настройки шевмоинерционних сепараторов (а. с. 1632517) переданы в ГСКТБ "Боронекзерномаа" (1987, 1990 г. г.) для использований при проектировании новых мадш. Проведенные Исследования одобрена и рекомендованы к внедрению НТС Госагропрош РСЗСР (протокол М 25 от. 3-4 июня 19S7 г.), НТС Челябинского АПК (1988 г.).

Научные результаты, полученные при ьшолнении данно:1 работы, используются при проводе:::«! 102?. и GK? в НПО "Целинсельхозмоханнза-ция". На их основании разработаны исходные (агротехнические) Требования и техническая докукентеЗдая на КСВЗ-20, конструкторская документация на ппевмоинерционипе ceriapavopu ЛОВГ-З, HOI33-50, отделитель крупных лрамгеей С-50, пункт предварительной очистки -зерна ППО-100.

Опытный образец пнев:.!оинерцио;шого сепаратора ПОБЗ-ЗО прошел государственное- приемочные испытания на -Кустаиайской'НлС (1S93 г.) с заключением об изготовлении ошдхоА партии. Новизна технических' решений подтверждается 23 изобретения!,и.

Результаты научных исследований используются в учебном процессе в ЧГЛУ и Еустакайскок C3L

На агчуп'у выносятся следуйте результаты исследований, 'обоснованные в ходе- диссертационной работу: теоретические основы со-иероеистяовалия 'технологического процесса очистки серна путем 'фракционирования; научное обоснование пнеьиоинерцнонного сепарато-

ч

pa в качество рабочего органа для Фракционирования; математическая модель процесса пневмоинерцконкого сепарирования, позволяющая определять оптимальные параметры сепараторов; знерготехнологическлй критерии для оценю! рациональности построения технологических линии к использования в них рабочих органон; технологические и конструктивные решения го рациональной загрузив рабочих органов в технологических линиях и результата их внедрения,

Апробация исследований. Результаты исследований докладывались и обсуждались на научко-преуд'ических конференциях г1ГЛУ ( 198*3 -1994 г. г.), научной конференции ленинградского СХИ (1987 г.), научно-практической конференции 1-310 "Цеднюедьхоамехаиизсадя" (1-32, - г.), КТО Госагроярома POJC? (1927 г.), ÎÎTC ГСКТЗ "Еоропейзерно-каа" (1987 г., 13Э0 г."), ÎITC Челябинского ¿ПК (19S7 - 1GS0 г. г. ), ЬТС Кустанайскхч'о областного управления сельского хозяйства (1Э'Э2 - 1S93 г,г.), КТО Е00 "Казсельхозкохшийзацги" (1SS3 г.), ÎÛ0 и ученых советах îïïIO "Целкнсельхогкехааиоацпп" (1С31 - 100-1 г.г.), па заседании отделения механизация Гагсельхозакодечи'Л (10Ô3 г.).

Губликацнч. Лз теме дис&ертацм:: опубликовано Б9 яечатяис ра- бот.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, вести глав, об^их выводов, списка литературы (271 наименова.;пн) и прклошшЛ. Работа изложена на- Г02 стр. нашнкопчсшго текста сс-держт 100 рисунков, 60 таблиц, 31 иридожние,

СОДЕРЖАНИЕ PAS0TU

Введение. Изложена актуальности нроОл^.'.-л и сфор;.<уйируиа:ш ист 1ЮВНЫ2 пожмвения, выносимые на защиту.

Первая глава "Содержание проблемы рациояаныюи загрубей села-рчрухщх рабочих органов и 8ада»ч исследования" посвя'декз проблема и постановке задач исследования.

Развитие технических средств для очистки'эерна привело к разработке поточной технологии послеуборочной обработки зерна, oûoo-■ новшшой в работах И. 2. Кожуховского, IL. П. Колычева, В. Д. Кубмтева, Г. Т. Павловского и других ученых, которая реализована в выеокскиха-низироваяних зерноочистительных агрегатах и ко!.!плексах. Основными рабочими органами зерноочистителъких маиии являются воздушный поток, плоское решето и цилиндрический' триер. Вопросам разработки, совершенствования зерноочистительных рабочих органов и в целом технологии послеуборочной обработки верна посвяцены работы Л. Е Авдеева , Н.Е. Авдеева, В. Я Анискина, А. М. Басова, И. П. Ееэручкина,

и. и. Елехмада, о. ф. Васильева, е. £>. Еетроаа,. Е К. Викторовой, В. Е Го-рячкина, Е Е Гортинского, А. Г. Гроюва, А. Е Демского, Ю. И. Ермольева, П. 1А Банки, Е Л. Влочедского, Е И. Квлиевой, ф. Я Кзакова, Э. А. Каменира, Л Ф. Конченко, Л. Д. Кокьшника, Е И. Косилова, К В. Кузнецова, ЕЕ Лапшина, Ей Летоикева, Э. Е Липковича, А. А. Лопана, А. И. Любимова, А. ЕЛатеса, А. С. Матвеева, А. К. Недвбова, Е. А. Непомнящего, Г. Г, Павловского, Б. Е Лапина, А. А. Рассадина, Р. О. Серого, а Е Сычугова, 3. Д Тица, А. Е Тарасенко, & Е Теренгьева, Г. Д. Терехова. Е А. Тулъкибаева, Н Е Ульриха, Е 4 Урхздова, Е А. Филатова, • Е М. лаланского, Б. II Цециновекого, Г. Е Чепурина, А. Г. Чиркова, И. А. Чудпна и других ученых.

Необходимость использования различна: по способу механического воздействия на компоненты исходного материала сепарирую2;лх рабочих органов и стремление }: универсальности зерноочистительных ыаашн приведи к созданию сло^шых ьвган и лоточных линий с кесткой технологичекой связь» рабочих органгз ие,уду собой. Основной недостаток такой жесткой связи «включается в том, что весь обрабатываемый материал передается от одной цашини к другой и еагрузка отдельных рабочих органов зависит только от начальной подачи в технологическую лкни'а Жесткая технологическая связь в совокупности с измекящимся составом исходного материала обусдавляЕ&от нерациональную загрузку сепаркрущих рабочих органов, и их работу в не-оптикальноы рехккэ - регваю недогрузки одних рабочих органов и перегрузки других. '

Научная гипотеза заключается в том, что . при перегрузке рабочих органов, возникающей из-за жесткой технологической связи, определяющую роль на процесс сепарирования оказывают внутрислоевыэ процессы, что ослабляет действие основных признаков разделения и .приводит к снижению эффективности сепарирования:. Примером зтоуу является вспливанне в увеличенное слое двядус;егссм материала мелких легких примесей, подлеказд« выделении проходом на ресете и в триере", что сшшает эффективность процесса сепарирования. На основании проведенного анализа сделаг вывод о возможности позьжния эффективности процесса сепарирования с помощью фракционирования, которое преобразовывает жэсткув технологическую связь рабочих органов' медцу собой в гибкую. Регулирование объема получаемых Фракций и их качества позволит обеспечить необходимую для рациональной ■ загрузки рабочшс органов подготовку исходного материала.

В результате возникновение ц технологическом процессе дополнительной операции фракционирования его эффективное осуществление будет вогмэлним,' во-первых, при совмещении этой операции в ка-

• у •

ком-либо рабочем органе с другой операцией, во-вторых, -при таком разделении походного материма на фракции, которое обеспечивает усиление действия признаков разделения на последуювдх рабочих органах. На рекетных и трпорпьк рабочих, органах это возможно за счет предварительного перераспределения при- фрасцпоннропаиш мегее плотник мелких компонентов зо второстепенные фракции, что позволяет увеличить скорость »вертикального перемещении в слое материала оставшихся мелет компонентов. Усиленно действия аэродинамических признаков 'разделения достигается путем применения пнеЕШИнерцкон-ного сепарирования при разгоне компонентов веред подачей их в воз-дугашй ноток, что увеличивает действующую на компо'ненти аэродинамическую силу.

В соответствии с основной цель» данной работы для решения рассматриваемой 'фоблемм били поставлены еледуэдчо задачи исследования:

1. На основан;:!: исследования закономерностей процессов сепарирования зернового материала обоскозать оборе яршдазы рациональной оагрузки сетриру.да.нх рабочих органов путем предварительной подготовки зернового материма к'сепарирования.

2. Разработать теоретические основи для совершенствования технологического процесса очистки зорна лутем подготовка зернового материала к сепарирования с пошць» фракционирования.

Еа основании ветвлении саконоиерпостой обосновать рабочий орган для уракционироваки:! и с помочь» математического моделирования и экспериментальных исследований определить его основное параметры, необходимое количество к качество получаемых фракций, разработать методику его настройся.

4. Разработать метод составления технологических линий с уче-° том обеда закономерностей процессов сепарирования при фракционировании и усовершенствовать технологические линии для очистки зерна я семян.

5. На основе теории энергетического анализа разработать крите-^ рш"1 оценки эффективности использования новой зерноочистительной техники и определить эффективность разработанных технических решений.

Во второй главе "Научные и-технологические решения' проблемы рациональной загрузки сепарирующих рабочих органов" теоретически обоснованы основные направления повышения эффективности работы ре--вета, триера и воздушного потока путем соответствующей подготовки зернового материала к сепарировались

Делительная способность решета реализуется полностью в слу-

чае, если время нахождения частицы на решете - время сепарирования достаточно-для достижения проходовой частицей поверхности ресзта. и просеивания ее через отверстие. Необходимое время сепарирования определяется выражением , , ' ,

. ^нс-^о^^У » (1)

где Сй - гремя, необходимое для достижения частицей поверхности ревета - время самосортнроеакпя (еавискт от "скорости вертикального _перемещения частиц в слое материала и высоты этого слоя); с; 'Ьу - время, необходимое для просеивания частицы через отверстие ренета, с.

На основе исследований закономерностей процессов сепарирования на* решете и в триере установлено, что отош:ш:I фактора позволяющими повысить эффективность их работи явлкктся увеличение, скорости вертикального перемещения лроходових компонентов в слое сепарируемого материала и интенсивности просеивания компонентов сквозь отверстия реиега, а ¡также интенсивности запгданпя их в ячейки триера. При нивкой скорости вертикального перемещения про-•ходовке компоненты не успевают достичь поверхности ренета и просеяться аа время их нахождения па решете.

Скорость вертикального перемещения проходовых компонентов

• (рис. 2) зависит от сеоткошэнкя плотностей разделяемых компонентов. Если плотность проходового компонента меньше плотности окружающих, то проходовые- кошоненты всплывают на поверхность материала 'и сепарирование возмошо только при слое материала в одну элементарную частицу.

Следовательно, для усиления действия размерных признаков разделения на решетных и триерных рабочих органах необходимо повышение скорости вертикального перемещения пронодовых компонентов. Кз всех широко используемых признаков разделения плотность коыпонен-тов наибольшим образом коррелирует со скоростью витания. Из анали-

• эа физико-механических свойств зернового вороха следует, что с помощью обычных воздушшх каналов невозможно полностью выделить из основного материала менее плотные проходовые компонента1 перед сепарированием на решете и в триере. В то *в время со аэродинамическим признакам иозио разделить' исходный материала на разнокачественные фракции и получить основную наиболее подюценнум фракцию с примесями, иыекаиый Сольдо основных компонентов плотностьфракцию легких примесей« 14 промежуточную Фракцию, состоящую из смеси основных компонентой с примесям, близкими к ним по плотности.

Такой технологический .прием подготовки исходного материала к сепарированию на реиетах, и в триерах позволяет осуществлять раз-

дельное сепарирование лолучае«ах фракций. Увеличение скорости вертикального шрекер.ен{л проходовж гаясюнекгов и основной и, как следствие этого, повышение делительной способности рабочие органов лри сепаркрошшк этой фракции позволяв? повысить .вроизгс-дмтельность при разных качественных показателях. Сепарирование проиеауточкой Фракции вооккшю только слоем близким по толздне к одной зломгнтеркой частице ввиду незначительного отличия характеристик разделяем« компонентов по плотности.

Об'дее увеличение производительности технологической линии с фракционированием неходкого шгзркзла кг рагкокачееггенш? фракции зависит от фигико-кгханическр езобегз исходного материала л делк\ тельной способности фракцконкруиг^го рабочего органа, который осу-¡дасталяот подготовку исходного !,:атор:-:?.ла путем перераспределен;::; близких по плотности ¡с компонентам основной культу]?:; прийсеЗ из основной Фракцкя в ярзцегугочкуа

Для колкчестгеяной оцен:;:; зф;вктизяостк (-рж^еждогс&хя рассмотрим две схеьи работе ¡глоская реве? (рис. 1). Бэрзв«: - парак-рябо?» двух pciifc? на одкгкого» походном материале. Вгорс-л

- работа этих реизт на зерновом предварительно раз-доле;.;:'!;.' sin раунскачеегвешш? Фрака;:::. Гри отг:.< первое репото ое-пар}г;>ует наиболее полиоцоияугз Oysjc?-.» с вошювкой удельной нагрузке",-а этороо - промежуточную Я:*.:«'?.:) с толкаю* слоя матерка** на J.4T-'/- т> одну элементарную «?.ст .:•'.?. уввлкодш уд ел'л ной лро1:эрод::телы!ости ( ívj } гторой технологической линии но юнссянзв к первой будет рзвен «гаевза»» удельних пронэводктель-поетей этих линий. С учете;.! {докюо-мвхгяггсескхх ссойстз сепарируемого мьтер.тала и ларам??1Х>з работ;.' рекеуз уе.'аковлеяа следуаячял зависимость для определения коэффициента Kq :

где V/' " скорость вертикаль кого поряющгвия проходознх компонентов з еле? ка-л'ряала на решете при сепарировании основной Фракции во второй технологической ламии, м/с; L, - длина реа:еез, м; \А

- скорость перекецеккл материала по режуу (зависит от параметров и юшеуотического режима работы ренета), «; д ft - висота элементарного сл^я материала на решете, м; у - доля выхода основной 'фракции; 't¿ - время нахождения материала на ро'кзте при сепарировании промежуточной фракции, с; - скорость вертикального перемещен!!;: проходовнх компонентов 'при'сепарировании на решетах в «первой технологической линии, м/с.

Бремя "£■ определяется с помощью выражения:

где Еф - требуемая эффективность разделения; - засоренность исходного материала в долях; Оо' - производительность первой технологической линии, кг/с; & - ширина решета, м; 0П, - количество при),:есей, извлекаемое с единицы площади решета для очистки основной фракции во второй технологической линии за время, нахождения материала на решете, йсг ~ засоренность прожиточной фракции в долях после прохождения исходного материала -через фракционирующий рабочий орган'; ро - объемный вес сепарируемого материала, кг/м"5; С у 2 - коэффициент интенсивности просеивания ¡юшо-иентов сквозь отверстия ре йота при сепарировании промежуточной фракции, 1/с.

Величина 0д| определяется по ¿»г-ы/ле: ^ д . ,

о' "Л. <4)

где Я0, - засоренность основной фракции в долях после прохождения исходного материала через фрачцколирувдгй рабочий орган; Си< коэффициент интенсивности просеивания ¡компонентов через отверстия решга при сепарировании основной фракции, 1/с.

Определена вашиимость, устанавливайся требования к фракционирующему рабочему органу по скорости перемещения про&одовых .компонентов сквозь слой сепарируемого материала в основной фракции:

\<>^-V, . (6)

Для обеспечения более еысо'иой производительности технологической линии, реализующей фракционирование, доля выхода основной фракции ограничивается едедувдкм заражением:

^ с ^ - ^ ь;-ь, 1 ^Г (^ - ¿^-Уо)-{{- ^ 3"! (6)

Целесообразность применения для фракционирования того или иного рабочего органа в зависимости от соотношения васоренностей полученных на этой рабочем органе фоакций определяется при яомолде

где - функция изменения засоренности от величины выхода второй фракции.

Выражения (5) - (7) определяют достаточные условия для применения фракционирования в технологических линиях.

.Сормуяи (2) - (4) позволяют, определять коэффициент увеличения удельной производительности технологической лилии с фракционированием по отношения к лилии, в которой рабочие-органы работают параллельно в одинаковых условиях. Произведенные с помощью данных зависимостей теоретические рас чети значений Kq при'различных величинах \-1'z , 0 0 , £с;>-., Vr и f в графическом виде представлены на рис. 4-6. Фиксированные значения величин, входящих в вышеприведенные зависимости, при построении графиков были следующими: 5 -0,79 м; L, - 0,29 м; Л h - 0,0025 M; 0о -700 кг / U3; ■ л о - 0,1Я; Су- 0.8; ty/J- 0,002 м/с; VR - 0,1 м/с; Eq>- 0,7; Qo" К1'/с- > •

Увеличение скорости перемещен!!« материала по решету с 0,03 до 0.15 м/с (рис. 4) приводит к уменьшению значения оптимального выхода первой фракции. с фракционкрук^го рабочего органа с 72 до 60/1. Зто объясняется тем, что с увеличение.'! скорости нереме^г-ния материала по ренету мелкие легкие примеси на реисте для сепарирования основной Фракции не успевают просеиваться «ясьозь слой материала. Для их просеивания необходимо умены?:.?!. тс.вд'.пу слоя мате-' » рката аа счет уменьшения доли ivs.or,а основной фракции, что позволяет повысить значение коэфьпгдон'п Kg с i.SO до 1,40. Но все.: случаях максимальная скорость яеремгдош материала гг росе*/ ограничивается иначеином критической скорости, которая устанавливается из усло.':я попадания мелких компонентов в отверстия ренета. Повичление критической скорости возмо.уло при увеличении размера ст-.верстип ревет.

Сникоиие требований к качеству разделения при уменьшении Е<р с 0,8 до 0,6 позволяет повысить значение Kq с 1,15 до 1,64 (рис.

5). Lpii этом оптимальное значение выхода в первую фракция уменьшается с 0,82 до 0,55. . ■

Существенное в. .¡яние-на делительнуэ способность решета оказывает скорость вертикального перемо1:;ои;:я мглтлх компонентов (рис.

6). В рассмотренном примере при W, с 0,0017 м/с фракционирование нецелесообразно так как при ;зтом К q < *1. ' Наибольшая необходимость в увеличении W, наступает с ■ увеличением уделыгой нагрузки, что видно на графике из сравнения кривых 2 и А. В связи с зтии при работе решет с повышенной удельной нагрузкой^для увеличения \х/г' необходимо предварительное выделение наиболее легких мелких компонентов и перераспределение близких по плотности к компонентам основной культуры мелких примесей во второстепенные фракции с целью их дальнейшей очистки на ренете при подаче тонким слоем.

Такую подготовку исходного материала с одновременным разделе-

ег,эм "а разнокачественное Фракции должен осуществлять фракцкокиру-р- ЗочкА орган. Зй приведении:! графиков следует, что оптимальнее колхчзстао выхода материала в первую фракцию составляет'75 -852. Это ясзвсляе? повысить общю производительность технологической линии да 30 - 40%.

Еторш фактором, усяливаюда действие размерных признаков разделения, является .«величенке отнесения калибрующие размеров ра-бо'с^ органов (у регата диаметр отверстий, у триера - диаметр пчййки) к размеру част;щ,ч, что увеличивает вероятность просеивания 1фоходовцх комгонентоз на ресете (рис.3) и ааяадаикя коротких ком-коиенгоз в ячейки триера. Более стабильное попадание мелких частиц з отверстия рес-эта н коротких - в ячейки триера уменьшает необходимое зреня сепарирования и тек саиым повышает зуфектавкость этого процесса Количественные характеристики делительной способности -■гехнологическаа эффективность и удельная производительность для ре-егта связаны уравнением показательной кривой, предложенным Колу-ховекк К. В.:

£9=0 , (8)

где • О- - ашшркческй коэффициент, зависящий от вида семян и угла направленности колебаний резита.

Увеличен» соотношения размеров отверстия решета и частица Бозиоззо еа счет увеличения размера отверстий. В результате доведенных исследований получено выражение для определения коэф-длцдехеа увеличения: удельной производительности для.ресета с уве- ' дачеякь&а отгереттм: (

где 0(' - количество щжмееей, извлекаемое с единицы плой&ди ре-сета при увеличенных отверстиях (отличается от значения 0П, , оп-редалзеюго со форцуле (4), ь результате более высокого коэффициента интенсивности просеивания). ',

¿вализ известных выражений для определения скорости перемеще-Е2а шгериала ш решету показывает, что увеличение размеров отверстий повышает критическое значение этой скорости. Увеличение скорости переедания к&теризла'и.улучзеше лросеваешс-ти при уве-личеаких размерах отверстий реает позволяет повысить производи-тсхьность ревета без 'увеличения толвддаы слоя материала.

■ Производительность С}4 для решета с увеличенными отверстиями довлша вбираться так, чтобы к концу решета все. мелкие примеси, ваходицгеся в слое материала, просеялись. Если время сепарирования будет бользз, то начнут просеиваться и полноценные компоненты,

и!.;е;оцие меньший отверстия размер.

Ец?о.\.ен.".е (10) позволяет находить оптимальное соотношение мезду производительностью л параметрами рею.'а при увеличенном размере отверст::» без учета исходной засоренности мэтсршле.

Для предотвратит просеивания полноценных компонентов содер-К'.ниа в исходном материале проходя?;;« через .отверстия примесей довкю быть не меньше количества полноценных зерен, способных просеяться через эти ;;э отверстии. При разном количестве мелких м более крупных (полноценных) компонентов над отверстиями реикт вероятность просеивания мелких больше.

При увеличении размеров отверстий реиет возникает вероятность мросеипанкя полноцешь.*х зерен, и:,«ж;« ие.чьаай отверстия ренета размер. при ползданнн ira отверстие реаета двух частиц разных размеров вероятность просеивания Солее мелкой чаеквд въ:ше, во-первых из-за болы'ето соотноигния размеров частицу н отверстия, во-вто-рш:, иь-га более интенсивного проникновения мелких частиц сквозь »©каерсоьсе пространство. При практическом иснольговакии эти вели-чини наиболее целесообразно определять с гойощь» интегральных крили распределения компонентов зернового материала по признакам разделения. Для увеличения количества мелких прймесей в -никнем слое îià реш-.те необходимо также повшкиие средней скорости их вертикального перемещения, чего мокко достичь предварительным выделением легких примесей и перераспределением оставшихся во второсте-" пеииые фракции.

При увеличении размеров отверстий решет при очистке второстепенных фракций в них необходимо перераспределить близкие по плотности к основным компонентам мелкие* принеси из основной фракции. ' Увеличение колич'. ства мелких примесей предотвратит просеивание через отверстия полноценных компонентов. Подача такой обогащенной примесями фракции в одйн элементарный 'слой на режто позволит обеспечить процессу сепарирования достаточно высокую эффективность.

Расчеты максимально возможного. увеличения размера отверстий сортировального и подсевного решет для наиболее характерных смесей зерновых культур, проведенные с помощью интегральных кривых разделения, показывают, что увеличение размера отверстий должно находится в пределах 10%. Это позволяет увеличить удельную производительность до 10/.. Дальнейшее увеличение отверстий ведет к просеиванию полноценных компонентов. Если предусмотреть повторную очист-

ку прысодовой Фракции, то наибольшая эффективность работы "такой технологической линии будет получена при увеличении , размера отверстий ка £0 - 25% (см. рис. 14).

Усиление действия аэродинамических признаков раэделе.чяя достигается за счет увеличения действующей па компоненты зернового материала аэродинамической силы, которая определяется выражением

R-Wn-VÎ,

y,z. > . (11)

где Кп- коэффициент парусности, 1/н; Ш - масса частицы, и*;

Уг - относительная скорость двялшиа компонентов ь воздуздгам потоке, и/с.

Из приведенного вырааздшя следует, что основной ровера увеличения аэродинамической сили - ото повниеииз относительной скорости двигай:.! комяоаептов. ЭДшаение V-j, здггеодо за счет увеличения скорости воздушного потока \'(/ или скорости ввода \'в (рис. 7). Увеличение скорости воздушного потока ыенео предпочтительно из-ва существенного возрастания ври этом энергоемкости процесса сенари-ровач'.и, поскольку потребляемая вентилятором мощюсть растет при-шрш в кубической зависимости от увеличения скорости воздушного потока

I

Повышение относительной скорости дипкония компонентов sa счет увеличения скорости ввода реализовано в пкевкоинерционних сепараторах. Шевмоинерциоикое сепарирование позволяет регулировать скорость ввода к скорость воздушного потока в достаточно иироккх пределах. Зависимость - действующей на зерно шгепици аэродинамической ému от скорости воздушного потока в обычном вертикальном канале и в гневлюинерциониом сепараторе приведена на рис. 0. Как видно из графика ¿аксимальнач аэродинамическая сила, действующая в вертикальном вездушом потоке на зерна пшеницы, достигается при скорости воздушного потока, равной величине их скорости витаиил - 8 м/с, и ограничивается этим аначением.

Проведенные расчеты показииаюг, что для двух компонентов со скоростям; витания'8,5 ».¡/с и 3,5 i.:/c отношение действующ« на них в вертикальном воздушном^потоке аэродинамических сил равно 60. В пйевыоизерционноы сепаратор? это отношение составляет 120. Таким образом, применение пнев.хчшерцконного сепаратора ь сравнении с вертикальным возду^иьш каналом позволяет за счет повышения действующей на компоненты aspoj,. л ашческол сшш увеличить отношение ее значений при действии иа тяведай к легкий компонент примерно в два рааа.

При выборе рабочего органа для фракционирования из основных

сепарируккда органов - воздушного канала, ресета, триера для разделении на разнокачественные фракции наиболькее внимание заслуживаю? воздушный поток и рекето. При).!енение триера на первой стадии обработки из-аа высокой начальной засоренности пернового материала, характерной для большинства осрнопроизводяш;;ч районов, будет менее эффективно.

Результату исследований по грииененш реаетнш; рабочих органов д£ч фршэдюнкрования приведены в работах Кожуховского И. Е. Эффективность фрикционной схеыи била вмвэ обычной только яри исноль-• совании для фракционирования решета с размером отверстий 2,25. {^акционирование оказалось эффективна :;,< при удельной производительности до 3,? т/(ч-м"). При технологической эффективности 0,8 увеличение удельной производительности при фракционной схеме составило 162. В результате неодинаковой загрузки решет в приведенных схекзх и сло;2юстеЛ в задании им различных кинематических режимов в соответствии с их назначением схема фракционирования с помоадьи ренета в цело:,5 сказалась менее эффективной обычной схемы. Основны-и: причина»,<я этого* является жесткая конструктивная и кинематическая связь различных по назначению реиет в единый рабочий орган и невозможность плавного регулирования кйлпбрухз'дего рааыера (величин:: отверстия) в зависимости о? состоят«! исходного материала.

В рассмотренном выше примере (см. рис. б) при выполнении соответствую^!;. требований по объему фракций и их качеству фракционирование эффективно при уделььых нагрузках до 6,4 т/{ ч-м2). Расчетное увеличение удельной производительности решетных' рабочих органов в это« случае составляет 30 - 40%.

Проведенный анализ основных закономерностей процессов сепарирования на решете и_в триере показал, что подготовку исходного материала к сепарированию на данных рабочих органах необходимо производить таким об азом, чтобы повысить скорость вертикального перемещения на решете мелких- проходовых комнонентоз. Эта скорость зависит от соотношения плотностей разделяв!,шх компонентов. Отношение массы частицы к его мидедеву сечению, характеризующее нлот-ноеть частицы, -пропорционально действующей на частицу в воздушоц потоке аэродинамической сил?. Поэтому наибольшее преимущество для подготовки исходного материала к сепарированию на реште путем удаления легких мелких примесей и перераспределения оставшихся во второстепенные Фракции заслуживает воздушьй поток. . .

Преимущества воз ду шого.потока на первой стадии очистки в сравнении с реечными рабочими органа).«! обусловлены с одной стороны фиэксо-механическими свойствами компонентов исходного зернового

ворохе - более половины сорных приыесей отделимы по аэродинамическим свойствам, о другой стороны - примерно одинаковой эффективность» работы воздушных каналов (при условии оптимальности их размеров) м реиат при очевидной простоте и надежности конструкций пкевтсепарирующих устройств. Преимуществом воздушного потока в сравнении с решетными машнаш является такие меньшая зависимость производительности воздушных каналов от влажности исходного материала.

.При использовании для фракционирования исходного материала воздушного потока выбор следует сделать в пользу пкевмокперциокно-го сепаратора Ео-первых, при пиевмоиперционном сепарировании усиливается действие аэродинамических признаков, во-вторых, в пневмоииерционном сепараторе можно получать любое количество фракций 'с возможностью регулирования их качества. Последнее преимущество достигается в пнезмоикерциоиньк сепараторах за счет горизонтального расположения воздушного канала В обычных вертикальных воздушных каналах получают только две фракции -легкие примеси и очищенный материал. В третьих, яря пневмоинерционном сепарировании фракционирование совмещается с предварительной очисткой.

Третья глава "Теоретические исследования по усилению действия аэродинамических признаков разделения в пневмоинерционных сепараторах II эффективность их применения для фракционирования" посвящена развитию теории процесса пневмоинерционного сепарирования.

В реальных условиях движение совокупности компонентов вербового йатериала в воздушном потоке существенно отличается от дви.тл-ния отдельно взятого кспоиенга и от движения материальной точки. Основными силами, влшвщш на процесс сепарирований и определяо-вдык траектории движения компонентов является действую^! на компоненты сепарируемого материал? со стороны воздушного потока аэродинамическая сила и сила тяжести самих компонентов. Одновоеыенао с этим при скоростном вводе »ернового материала в воздуоый поток образуется своеобразная струя, при взаимодействш которой с воздушным потоком образуются завихрения, нарушающие процесс сепарирования. * _

Еа траектории движения компонентов в воздушном потоке существенное влияние оказывает попадание компонентов в аэродинамический след соседних компонентов, взаимодействие ыеаду компонентами в результате их. столкновения ме.-ду собой, а таюке регшм обтекания компонентов воздушным потоком, еависяидай от относительной скорости движения. ч

При математическом описании процесса пневмоинерционного сепа-

\ 17 .

рирования для учета потерь кинетической энергии струи зернового вороха при входе в воздушный поток з результате образующихся завихрений и потерь кинетической энергии в результате столкновений между компонента!,;!! использовались вариационные . принципы механики, -в частности" принцип Гамильтона. Ери движении частях; из одной точки в другую согласно принципа наименьшего действия действительной траекторией движения компонента, избираемой природой, является такая траектория, для которой действие принимает минимальное значение. Согласно принципа Гамильтона под действием понимается интеграл по времени от разности мелду кинетической к потенциальной энергиями. Ле. „ . ,,

г=]1Л=Пт-пэ)Л. (12)

Чем больше разность действий по Гамильтону для конспектов основной культуры и примесей, тем на большее расстояние отклонятся их траектории друг от друга и будет выше. качество сепарирования, целевую фукцшо принято выражение 1 »

где Л д * поправки к целевой функции, учитываддиэ потери кинетической энергии компонентами зернового материала в результате завихрений в делительной.камере и столкновений мезду компонентами.

Для определения времени сепарирования и значении екоросгёй движения компонентов по окончания этого времени были решены дифференциальные уравнения движения комлонетоз.

Потери кинетической энергии в результате образующихся при вводе зерновой струи завихрений определяются коэффициентов гидравлического сопротивления \ . Используя известные в гвдроаэродкна-мике зависишсти и преобразовывая их в соответствии с конкретными условиями, получаем , .

где I),- толщина зерновой струи на входе в воздушный поток (зависит от подачи), м.

Анализ формулы Х14) показывает, что с увеличением угла ввода коэффициент гидравлического сопротивления струп зернового материала на входе в воздушный поток увеличивается. Наибольшим образом это проявляется при увеличении подачи зернового материала и увеличении скорости его ввода.

Поправка А определяется вцраяеняем

1В

где ГЛцр.д - массы единичных компонентов примеси и верна основной культуры, кг. ■

ДгЛствует^ш на компоненте зернового материала аэродинамичест кая сила К пропорцональна коэффициенту лобового сопротивления

йяя того, чтобы учесть влиншш аэродинамического следа на сопротивление котонецтоа воэдуоюву потоку, пеобкодиш коэффициент лобового сопротивления ушо»пгь на !:о&1>}ициент койЦ'ЛЯ-ра-щм С7 .

где , 01 - масса и приведенный диаметр ■. :т;!цы, кг, ы; - сбъешщя концентрация компонентов, кг/м3; Н , ~ высота и ширина воздушного капала, и.

С учетом концентрации компонентов и параметров делительной камеры получено выражение для определения числа столкновений зерен основной культуры с компонентам» примеси:

где \frip - средние скорости движении верен и компонентов

пришси, м/с; М^, М,^ - концентрация зерен основной культуры и примесей, кг/и3.

где .~кс - время сепарирования, с.

Повышение коэффициенте! лотового сопротивления и снижение числа столкновений возможно за счет уменьшения концентрации компонентов, которое достигается при увеличении высоты воздушного канала.

Число столкновений пропорционально разности скоростей зерен и компонентов примеси. Это означает, ч-то не смотря на полокительное влияние разности скоростей, заключавшееся в более эффективном выносе легких примесей Еоадулшм потоком, при ужесточении кинематического рекаа движения компонентов с некоторого уровня опредолию-цее ьлиг.ш.е на качество сепарирования скааивает взаимодействие компонентов между собой, что приводит к сникепаы ыХективностн процесса сепарирования.

С учетом вышеприведенных вирахкиий поправка к целевой Функции

Л о2 определяется по формуле: ;

aS,=N-tchl/ß+<~ к!1) /оад, ; (20)

где - объем зоны сепарирования, м3; К - коэйнциент: восстановления скорости частицы после удара.

Для учета влияние на процесс пневмоин'ерцкошюго сепарирования ' режима движния воздушного потока необходимо умножить коэффициент лобового сопротивление С?; на коэффициент обтекания С 5-:

Гглиепркзедващ» зависимости соста&хлк основу "математической «одели процесса сепарирования, ксэосгиасжу» учитывать -действуйте на компоненты материала силу чхаэсяя, силу изродшшяяхеского сопротивления, jusi;!Hj:-2 зазнхрениЛ а делительной" камог- взаииодейс-твне компонентов в результате столкновений друг с другом,- влияние на аэродинамическую силу концентрации материала,- - угла ввода и ре-мма обтекания компонентов воздупиш потоком. Для определения оп-' тимальных параметров пневмоинерционного сепаратора, лозволякидах осуществлять технологический процесс с высокой эффективностью, проведено исследование целевой функции S на" максимум.

При моделировании процесса пиевмоинерционного сепарирования с пополню ЗШ при различных параметрах сепаратора и фкзм.о-мэхани-чесгаи свойств зернового материала установлена, что значения получаемой целевой функции пропорциональны значениям полноты разделения, полученным экспериментально, т.е. целевая функция характеризует делительную способность пневмоинерционного сепаратора.

Исследование значений целевой функции в зависимости от-высоты воздушного канала показывает, что при увеличении *Н с 0,27 м до О,55 м значение целевой функции S увеличивается более чей в два раза. При дальнейшем пошаговом увеличении■ Н на 0,27 м прирост значения 5 с каздым шагом значительно" уменьшается' и при И -1,35 м составляет всего 1CZ (рис.9). ' ' :v •.

Пецелееообраз¡гость увеличения высоты воздушного канала свыше 1 м подтверждается тагав акснсримент&лышми Данными, к.'- при нез-шчшге льном роете айегл'нвлости сепарирования начинает' существенно возрастать модность на привод вентилятора. Дальнейшее повышение делительной способности пневмоинерционного ■ сепаратора хюзможно при целенаправленном регулировании структуры'воздушного потока по высоте воздушного канала.

При. высоте воздушного канала 1 м оптимальное значение целевой Функции для производительности СО т/ч (наиболее близкое значение

из с„.!£!ствук£2го типоразмеркого ряда) получено при зшрине воздушного гелала 5р- 0.7 и. Уменьшение величины Вр приводит к су-ирстЕеяноиу сзшаэшю значения целевой функции, а увеличение - к поЕЫзепдацу удельной/ расходу воздушного потока (рис. 10).

Оатаилькое значение скорости воздушного потока уменьшается с величины 12 м/с при высоте воздушного канала 0,25 м до 8 м/с при высоте 1 и (рис.9). С учете« фтаико-механических свойств сепарируемых компонентов при проектировании следует предусматривать для зерновых культур скорость воэдушого потока в пределах 8-10 м/с.

Озтшадьное вначение скорости ввода вернового материала в воэдушый поток находится в пределах Б - 8 м/с. Меньшее значение скорости ввода не позволяет создать тонкослойную подачу. Более высокая скорость приводит к нарушению процесса сепарирования в результате усиливащэгося влияния кошонентов друг на друга, а также шкет привести к швкзешгоку травмированию семян.

Б результате оптшигации целевой функции при высоте воздушного какала И -0,27 ы « подаче 15 т/ч (на 1 и сирины воздушшго канала) максимальное значение целевой функции, равное 3.3*10* Дж-с получено ври с£с -159-*. При подаче 40 т/ч, высоте воздушного канала Н -0.55 и максимум целевой Фукции, равный 5.7*10* , получен врч 4-а -60*. С увеличением подачи зернового материала 41 высоты воэдуппого канала максимальное значение целевой функции переходит со встречных углов ввода на попутные. Это объясняет тем, что с увеличением подачи и концентрации существенное влияние на процесс пневмоинерщгонного сепарирования начинает оказывать взаимодействие иевду компонентами вернового материала, которое ври встречном вводе проявляется сильнее, а также усиливается влияние аэродинамического следа.

Црн пяевыоинерциозшом сепарировании невеяного вернового вороха для обеспечения надежного разгона кошонентов используются ленточные питающие устройства, которые позволяют обеспечить ввод кошонентов в воздуюшй поток подловим углом. Поэтому полученное оптимальное значение угла ввода, равное 60*. следует применять при севарафовании нёвеяного вороха. -

Дгз предварительной -»чистки таступаадего на ток от комбайнов вернового вороха могут использоваться питахеде устройства различной сложвости. Вамм&ньиую гсозшость имеют устройства для вертикального ввода, т.к. в этом случае сила тяжести компонентов совпадает с направлением скорое» ввода. С увеличением высоты.воздушого канала до 1 и преимущества попутного ввода имеются, но

превышение качества сепарации меньее, чем ври других высотах воа-дуиюго канала ( например, при 0,55 и). Поэтому в этом случае при выборе угла ввода следует учитывать конструктивные особенности пи-тащих устройств. *

Оптимальное значение протяженности приемников фракций определялось с покргцью расчета траекторий двшкшш кошонентов. Проведенные расчеты показали, что при оптимальных параметрах пневмои-перционного сепаратора семена зерновых культур доджи осаждаться в приемнике фракций на протяжении 8Ю мм. Для кевеякого аерноЕого вороха и вороха семян трав это расстояние составляет 1GGQ мм с учетом улавливания недомолочешшх компонентов. Несоответствие между теоретическими к зсперимеитальними данными составляет 13%.

Разработанные математическая модель и программа для построения траекторий дви.мепия ¡»мионентоа с достаточной достоверностью описываха- процесс пневмокнерционного сепарирования ¡1 могут иеполь- -ооЕаться для расчета траекторий движения компонентов зернового материала при различных параметрах сепаратора, подаче и фиэико-механических свойствах компонентов.

Технологическая 'эффективность работы пневмоинерционного сепаратора зависит от количества и "качества получаемых при этом «|рак-ций. Протяженность приемников Фракций при пневмоинерционном сепарировании язляется "калибрующим размере«". Для (.лределенйя оптимального количества фракций и их протяженности по формуле, предложенной В. LI Цецииозским, проведены расчеты технологической эффективности работы пневмоинерционного сепаратора £ прп различном количестве получаемых фракций.

где \fJi - выход i-ой фракции в долях единицы; содеруание L ,

-го компонента а с-ой фракции или фактическая чистота фракции в долях единица; G; - содержание с-го компонента в исходной смеси в долях единицы; Qit - содержание 1-го компонента в t-ой фракции при предельном разделения ш предельная чистота Фракции в долях единицы. 4

Обозначим кассовую долю осайдажолхся в приемнике фракций в процентах от исходного количества как , , Wj . Легкую

фра!сцшз. выносимую воздушным потоком, обозначим vy^ . Об идя про-т. ценность приемника равна 800 мм. Данные, полученные при

расчете технологической э^ктивности приведены в таблице.

Наиболыка? технологическая эффективность - 0,66 получена при разделении исходного материала на четыре фракции. Четвертая

i--1-¡--1

Протякенность . | Массовая доля ¿paciyn?, Х[Тейгалогмческа,« ¡

¡ I ( зона приеш (Фракций), мм 1-г 1 ! '1 ! 1 W, ! • 1 J 1 -¡Sil) % I 1 «ЗКТИЕНОСТЬ, í г ! С W ;

I ¡1. 800 ¡ I . i 05.0| - i - ¡ 5,Ó | 0,52 !

12. 500 + £00 ¡ 93, 0| - ¡ 2,1| 4,9 1 0,58 . ¡

¡3. 400 + ¿00 ! 63,0! - 1 12,0! 5,0 | 0,64 !

14. 300 + 500 1 55,0! - 1 ¿o,o¡ 5,0 I 0,53 i

15. i £50 + 150 + 400 1 55,01 t .i 23,0| 12,0[, i * 5,0 | i 0,66 i i

франция выносится в отходи,, третья - в фурак, а первые две, учитывая их разнокачественное», наиболее целесообразно очищать на различных технологических линиях.

При объединения первой и второй Фракции в одну протяженностью 400 мы технологическая эффективность равна 0.64.' Вариант под номером 3 является бо'лее предпочтительным в сравнении с другими соотношениями фракция, приведенными в таблице иод номерами 1, 2, 4. Такое соотношение фракций и протякенность их зоны приема наиболее целесообразно применять при использовании пкевмоииерционного сепа-' рг-ора в качестве машины предварительной очистки. Около 12£ от исходного количества материала будет поступать в фуражную фракция, а 5% выноситься воздушным потоком в отходы. При незначительном выходе основного компонента в последние две фракции величина выхода фуражной и отходовой фракции не■лревьгает аналогичные показатели в других зерноочистительных маиинах.

Таким образом, для предварительной очистки зернового вороха протяженность приемников фракчий должна составлять 400 + 400 мм, при фракционирования - 250 + 1Ш + 400 мм. Белее полная цепка эффективности пневмоинерционного сепаратора должна производиться при его работе в комплексе со всей технологической лилией.

В четвертой главе "Методические решения проблемы рациональной загрузки сепарирующих рабочих органов,, особенности методики, экспериментальных - исследований," изложен метод составления, технологических, линий, включающ-.i в себя фракционный способ послеуборочной обработки зерна (патент 2001702), методику настройки пневмои-нерциоцяых-сепараторов (а ; с. 1632517) и энерготехнологический критерий, позволяющий при оценке эффективности использования зерноочистительных машин и технологических линий одновременно с технологической эффективностью оценивать затраты на их изготовление и

нологического коэффициента:

эксплуатацию. В этой главе приведена разработанная структурная блок-схема рациональной загрузки сепарирующих рабочих органов, • а таю® изложни программа и особенности методики экспериментальных исследований.

Получено выражение для определения разработанного энерготех-

^-tç , (23)

где l—(j> - технологическая эффективность; ист- полные энергозатраты на осуществление технологического процесса, иД.~'/т; X =1 т/мДж - коэффащеш.' перевода £сг в безразмерную величину; О -¿'¡¿лирический ког^ощент, хзракгериэукадй достигнутый технический уровень зерноочистительных машин, Û -5,3.

à;:ujîiîj сааискмостя значений онерготехнолегг.ческого коэффициента от производительности дли зерноочистительных машин различного назначения (рис. И) показывает, что значение'1ч^ для пневыоикер-цнонкого сепаратора ГОВЗ-ЗО без фракционирования несколько вше достигнутого уровня тшин предварительной очистки, но шике уровня машш первичной очистки. При фракционировании значение Кэ для ШЯЗ-ЗО существенно повышается. В. то яе время очень близкие 8наче-ш'ч Кэ для кривых 4 и Б в сравнении ер значениями Кэ для кривых 2 и 4 свидетельствует о нецелесообразности дальнейшего увеличения'количества Фрагащй. Для пневмоинерцлонного сепаратора значение зиерготехнологического коэффициента при количестве фракций более трех (не считая легкой Фракции) существенного роста не* имеет.

Разработанный знерготехнологический критерий позволяет сравнивать отдельные зерноочистительные машины и в цело),) технологичес- ' кие линии, 'расчетным, путем выбирать наиболее эффективную схему технологического процесса.

В пятой главе "Опытная проверка, обобщение и практическое использование результатов исследований по рациональной загрузке се-парируш^у. рабочих органов в зерноочистительных линиях" приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие теоретические выводы.

Количественные характеристики эффективности работы сепарирующих рабочих органов - технологическая эффективность разделения и удельная производительность могут применяться и для характеристики технологических линий Однако, в случае неэффективной загрузки отдельных рабочих органов или зерноочистительных машин в линии из-за нерациональной к.: расстановки удельная производительность линии будет необъективно характеризовать ее делительную способность. По-

этому для оценки эффективности работы технологических линий определялось необходимое время секарирозедия материала для достижения . заданного агротехническими требованиями качества и фактическое время нахождения материала на рабочих органах.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические выводы о том, что необходимое время сепарирования материала снимется с укеньгонием толщины неходкого материала на рекете, увеличением соотношения плотностей разделяемых койгю«ен'гов Л и уменьшением отношения меэду размером проходовей частицы и отверс- ' -тием решета Л < рис. 12- 13).

' При превышении фактического временя сепарирования над необходимым возникает необходимость повторного пропуска материала через рабочий орган.. Суммарное время сепарирования единицы материала с учетом повторной очистки, подсева принимаем минимальное значение при «тюоэшш размера частицы к отгереги» решета ранцам 0,80 (рис. 14), что согласуется с полученным;: ранее теоретическими дачными. Шксздальпая производительность технологической линии, схематично изображенной на рис. 17, достигается при выходе материала в первую фракций ялеьмошерщшного сепаратора в размере 75 - 852.

Таким образом, при составлении технологической линии наряду с определением оптимальных параметров работы зерноочистительных маши необходимо • учитывать физико-механические свойства разделяемых компонентов гак, чтобы предыдущие рабочие органы осуществляли подготовку сепарируемого материала перед г.оедедуэд'л<.и для обеспечения -высокой эффективности работы всей технологической линии.

Установлено преимущество использовании паеамог.иерцио(Гиь!х сепараторов в сравнении с вертикальными воздушными каналами на первой стадии очистки. Сравнение качественных показателей их работы поковали более высокую эффектив.гасть пневмоинерционного сепаратора при удельной подаче более 6 кг/(м-с), что особенно важно чри предварительной очистке зерна Бри выделения наиболее характерных легких примесей шевшинерцкошьи сепаратор имеет меньший удельный расход воздушного потока за счет усиления аэродинамических признаков разделения путем скоростного ввода исходного штериа^а

На основании-проведенных иследованкй установлены основные параметры пневмойнерционньс сепараторов различного назначения (рис.15): для предварительной очистки зернового вороха перед серийными агрегатами и комплексами .(рис. 16), для фракционирования ' исходного материала в семяочистительных технологических линиях (рис, 17), для очистки семян трав и невеяного зернового вороха.

В иеогой главе "Эффективность использования результатов исс-

ледованкй" приведены результаты расчетов эффективности разработанных технологических и технических' решений, проведенных с помощь» технико-экономической оценю! и энергетического анализа.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

- 1. Обоснованы основные принципы рациональной загрузки сепари-руювдх рабочих органов в зерноочистительных линиях: гибкая технологическая связь рабочих органов мезду собой; разделение обрабатываемого материала на разнокачественные фракции с регулированием их объема- и качества; подготовка материма к сепарированию, позволяющая усилить действие основных признаков разделения.

2. Разработаны основы теории процесса подготовки исходного материала к сепарированию с помощью фракционирования, обоснована необходимость разделения исходного материала на две разнокачественные фракции для . их дальнейшей раздельной очистки,, получены ; зависимости, устанавливаете требования к фракционирующему рабоче- ; му органу. Повышение эффективности процесса при сепарировании ос- ' нозной обогащенной фракция . позволило увеличить общую производительность технологической линии на 40 - 502. )

3. На основании установленных закономерностей нерераспределе- ; н«я компонентов в слое сепарируемого материала для усилен"я дейе- ■ твкя признаков разделения определены пределы увеличения отверстий | подсевных и сортировальных реиет и ячеек кукольных триеров.

4. Обоснована необходимость использования для фракционирования | исходного материала перед решетными и триерными рабочими органами - | пкевюшерциокных сепараторов, которые за счет усиления действия ; аэродинамических признаков разделения и фракционирования обеспечивает гибкую рациональную загрузку последующих рабочих органов. Установлены математические зависимости влияния на процесс пневмои-нерциоиного сепарирования физико-механических свойств компонентов сепарируемого материала и параметров сепаратора Определено оптимальное количество -семян, выделяемых в первую основную фракцию в > пяевмоинерционном сепараторе, которое составляет 75 - 85

5. В результате математического моделирования процесса пневмо-инерцконного сепарирования и экспериментальных исследований разработаны технологические схемы и обоснованы оптимальные конструктивно-технологические параметры пневмоинерционных сепараторов различного назначения: для предварительной очистки вороха зерновых производительностью 50 т/ч; для фракционирования семян зерновых производительностью 25 т/ч; для сепарирования невеяного вороха

оерноьых производительностью 40 т/ч; для предварительной очистки и фракционирования семян трав производительность» 3 т/ч. Разработана методика .настройки пневмоинерционных сепараторов (а. с. 1632517), позволяющая прогнозировать эффективность их работы. . •

6. Разработаны метод составления зерноочистительных линий и фракционный способ послеуборочной обработки . верна (патент 2001702), которые поэеодйхт составлять технологические линии, реализующие фршоугонирование как технологический прием подготовки исходного материала, который усиливает действие признаков разделения и обеспечивает получение готовых фракций с минимальным количеством пропусков зерна через рабочие органы.

. .7. Разработан заерготехколагкческий критерий, учитыаакщш тех-нологкческув з(Кекииноать работы машш.и совокупные энергозатраты, ¡coTopu'i позволяет объективно оценивать эйективность разработанных технических решений по рациональной загрузке сенврпрующих рабочих органов в технологических линиях, а тыЬй целесообразность использования конкретных рабочих органов.

8. На основании теоретике-Експо'рикенталышх исследований усовершенствовали технологические линии да 'очистки иродовольстас-ш»-го .и семенного зерна, сежи трав,- нроаеди;« широкую хозяйственную проверку, подготовка исходного вороха пяевмоииерцжншыми сепаратора":! перед серийными агрегатами и комплексами позволяет за счет более рационального'использования реыот и триеров повиеить производительность агрегатов при очистке продовольственного верна на 30

40%, семян серповых и трав - на 30 - б5£, невеяного вороха - в 1,5 - % раза.

9. В результате государственник приемочных испытаний опытного образца, пневмэикерциошюго сепаратора ПОЕЗ-ЗО получена следувдае основные технико-экономические ¡указатели, удовлетворявшие агротехническим требованиям: производительность на очистке пылищи Бе-зе.ччукская-139 с исходной чистотой 00,0 - 01,5% - 50 т/ч при потребляемой модности 8,25 кВт. Удельная металлоемкость составила £2 , кг ч/т, коэффициент технологической надежности - 0,39. ■ Полные энергозатраты на осуществление технологического процесса сепаратором ПОЕЗ-ЗО в 1,5 - 2 раза ниже этого показателя на 'аналогичных ыааинах.

10. Разработанные технологические.и технические решения позво-, лили уменьшить количество пропусков зерна через зерноочистительные

машины, снизить травмирование, на 30 - 40% уменьшить приведенные затраты и прямые, затраты энергии, на 20 - 60%. повысить энерготехнологический коэффициент.Годовой экономический эффект от примене-

ния одного пневмоинерцданного сепаратора в ценах 1992 г. составил 194000 руб. Это позволяет от осваиваемого выпуска опытной партии пнезмоинерционного сепаратора ГОВЗ-50, а в дальнейшем - серийного ' выпуска, получить значительный экономический эффект.

СПИСОК ТРУДОЗ

1. Пявень В. Е Пгевмообогащение невеяного зернового, вороха в попутном воздушном потоке //Повьмение производительности и качест-ва'-работы зерноуборочных машин. Науч. тр. /ШйЭСХ. -Челябинск, 1986.

- С. 30 - '35. 1

2. ПиЕень В. 3., Бондарь В. А. О взаимодействии компонентов зернового вороха при разделении воздушным потоком //Повышение про-? изводительноети и качества работы зеряоуСорочных мзепи. Кауч. тр. ,/ЧИМЗСХ, 1Q85.- C. 27 - S0.

• 3. Коеилов Н. И. , Шпень- К В., Урайкин В. М. и др. Разработка технологии предварительной обработки серна с использованием лнев-моинерциошых сепараторов, Науч, отчет /ЧЛМЗСХ, mra. U 02870045643. . - Челябинск, 1986. - 102 с..

4. Коеилов Е И., Швень В. Е , Романов В. R , Романов A. R Зерноуборочный комбайн для сбора вороха "невейка". - Инфэрм. листок /Челябинский ЦНТИ.- 1986, N 71 - 85,- 4 с.

5. Коеилов Е И., Миронов А. В., Пивень а Е Воздухораспределитель для зерноочйстигельиих. машин!- 'Информ,-листок /Челябинский ЦНТИ.- 1986, U 531 - 86.- 4 с.

6. Коеилов II11, Ливень В. Е , Миронов А. Е и др. ' Пневмоинер-ционкый сепаратор для предварительной обработки зерна.- йнформ. листок /Челябинский ЦНТК - 1985. !1 605 - 87.- 4 с.

.7. Пивень Е 3., Миронов А. В.. Обоснование угла ь-ода зернового вороха в воздуиашй поток, делительных камер пневмокнерцшших сепа-' ратороп //Совершенствование технологии и технических средств для уборки урожая и послеуборочной обработки зерна." Науч. тр. /ЧЖЗСХ. -«Челябинск, 1937.- С. 79-82.

8. Косилоа Н. И., Швень Е В. Позыдаипе эффективности предварительной очистки зерна в хозяйствах //Уральские нивы. - 1967, ИЗ.

- С. 54 - 55.

S. Коеилов Е И., Милютин ¡а В., Анохин М. Е , тронов А. Е, Пивень Е Е , Григорьев Е Ю. Ь&дернизкроваиньй комплекс для предварительной очистки, накопления и сушки зерна с ПВО-20?. - Ин^орм. листок /Челябинский ЦНТИ. - 1988, И 50. - 88.- 4 с.

10. Коеилов ЕЯ,' Пивень R Е Е-гкяние роима обтекания

компонентов зернового вороха пи коэффициент лобового сопротивления //Повышение производительности и. качества работа зерноуборочных и зерноочистительных машин: СО. науч. тр. /ЧШЗСХ. Челябинск, 1283.-С. 17 - 20. ' • '

11. Косилов E5L, üipohoc Л.В., Пивень Б.В. Довженко эффективности пкевгаинерцконной сепарации зернового вороха путем еовер-ценствовакня структуры воздувного потока. Науч. отчет /4I2.GCJI, нив. II 02880075207. - Челябинск, 1908.- 31 с. •

12. Коеилоз Е 51 . Швекь Е. В., Урайкюг В. ¡1 , Шросоз А. Б., Коровки В. Б. Модернизированный аеркоочистительнкй агрегат ЗАВ-40.-Иыфор1А. листок /ЧгдяОинский ДКГК. - 19СЗ. N 320 - 88. - 4 с.

13. Косилов Е И. , Швень Б. В. , Миронов А. Б., Торбесв И. Г., Власов IIЛ. Паев:лопнерционпь'Л сепаратор для предварительной обработки серка.- Кнформ. чисток /Челябинский Т>Ш'Е- 1С80,- ¡i S -03. -4с.

14. Косилов КIÍ., Лиаеиь Е Е , Кфокоз Д. Р. Пкевмопкерционнке сепараторы //Ооиж скбкрсдал, даяьчеаоеточпая. - 10G9, К 2.- С. 45-40.

15. Косилов К. JL , Ечрокеа А. В. , Пивень Е В., валиков А. С. Универсальные ппешшюрцисадно сепараторы для предварительной, первичной очистки и тракцшапрсааапа гербового вороха //¡¿ехаписа-ция и электрификация сельского хозяйства. - iOSO, N S. - р. GS - 61. ■

16. Косилов К. К , Швень I. 3. Методика опрсделеккг кхчьсг^г,-iмотазателей работы шеюгэзг.с^цаишого сепаратора /Ч&ВСХ. - Ч-:~ дяОииск. 1989.- Дзп. во ЕШИГд^ки-ропрпи, К 163 1С - 89 ДВЕ- 20 с.

IV. -Косилов H.JÍ. , Шлют»; К). В., Анохнп ЕЕ, Апдренккян С. С., Миронов А. Е., Швень В. 3. &»шхя*&1Яоша& сепаратор для предза-рптел.лгой обработки зерна.- Кнфор:-.!. листок /Челябинский ЦЕГЕ -1S89, N 139 - 89. - 4 с.

18. Косилов Е Л., Швень В. В. , Миронов А. В., .Коровин В. а, Власов Е Л. , Горбеев Е Г., Григорьев Г. Ю. , Лебедев С> А. Зерноочистительный комплекс. - Ечформ. дкоток /Челябинский ДЕТИ. - 1930, JJ 032

- 89. - 4 с.

19. Косилов ЕЕ, Пивень ЕЕ, Маликов А.С. Елкякие вихреоС-разовакий в делительной камере п.чеЕмоинерцкоякого сепаратора на потери кинетической знергии компонентов зернового вороха /ЛЪвше-ппе производительности и качества работа' зерноуборочных к зерноочистительных мала:«: Сб. науч. тр. /ЧШБСХ. - Челябинск, 1383. - С. £3

- 25.

20. Косилов ЕЕ,. Пивель В.Е, Миронов А.Е Результаты сравнительных испытаний сепараторов па предварительной очистке зерна //Повышение производительности и качества работы зерноуборочных и

29 -

зерноочистительных машин: Сб. науч. тр. /ЧИИЭСХ - Челябинск, 1989. -С. БО - 54.

21. Косилов Н.я. , ПиВень ЕЕ', Еласов )1 Л., Коровин В. Е Совершенствование технологии предварительной очистки верна в хозяйствах //Механизация возделывания зерновых и кормовых культур,в условиях интенсификации производства в еоио Северного Казахстана. -Алма-Ата, 1330.- С. 52 - 61. - •

22. Косилов Е IL , Ливень В. Ъ., Коровин Е В., Власов М. Л., Горбеев !£ Г., Лебедев С. А., Григорьев Г. Ю.. Пункт предварительной

. очистки зерна с пнезмоииерциопным сепаратором. - Информ. листок -/Челябинский ЦНГИ.- 1991, N 47 - 91.- 4 с.

23. Косилов II, Коровин В. Е , Швень Е В., Миронов А. В., Коваленко PI E Отделитель крупных примесей зернового вороха. - Ин-форм. листок /Челябинский ЦНГИ.- 1991, N 227 - 91. - 4 с.

24. Постов Е И., Песнь Е В., Власов IIJL Обоснование способа повышения производительности зерноочистительных машин //Совершенствование технологий и машин для уборки и послеуборочной -обработки зерна и семян: Сб. науч. тр. /ЧГАУ. - Челябинск, 1901.- С. 10 -15. '

25. Косилов НИ., Пинень 3.Е , ,Коваленко ЕЕ. Исследование характера двигяенкя зерновки по колеблющейся плоскости //Совершенствование технологий и машин для уборки и послеуборочной обработки зерна и семян: Сб. науч. тр. /ЧГАУ.- Челябинск, 1991. - С. 66 - 71.

26. Косилов R JL , Нилоз К Е . Коваленко ЕЕ, Коровин ЕЕ', Швень Е В. Модернизированная линия SAB-40 с плоскореиетным отделителем овекга - йчфэрм. листок /Челябинский ДНГИ. - 1991, N 29 -91. - 4 с.

27. Пяеэнь В. В. Фракционная обработка семян костра //Проблемы механизации сельскохозяйственного производства Северного Казахстана в современных условиях: Тез. докл. VIH науч. -практ. конф. -• Кустанай, 1-092. - С. 85 - 36.

28. Пивекь а В. Проблемы послеуборочной очистки зерна //Вопросы совершенствования технических средстз и технологических процессов в полеводстве и кормопроизводстве Северного Казахстана! -Алматы, 1994. - С.

29. Гчлеезз К. А , Пивекь Е В. Результата испытаний линии очистки семян траз //Вопросы совершенствования технических средств и "технологических процессов в полеводстве я кормопроизводстве Северного Казахстана. - Алматы, 1994. -С.

30. Пивень В. В., Гапеез Е А. Ворохоочиститель ПОЕЗ-ЗО. - Ин-форм. листок- /Северо-Казахстанский ЦКТИ. - 1994, Н - 94. 4 с.

31. А. с. 1327826. Зерноуборочный агрегат /II И. Косилов, В. К Швень, Л. В. Шроиов, А. С.Ыаликов.-. Опубл. п Б. Я N 29.- 1037.

32. А. с.( 1370335. Устройство для регулирования расхода'воздуха Л11!. Косилов, А. В. Миронов, В. й. Урайкш, Н В. Пивень, К А. Яччи-ков. - Опубл: в Б. И. N 4. - 19БЗ.

33. А. с. 1431714. Пиевмоикерциоиннй сепаратор /1L К. Косилов, В. Е Пивень. - Олубл. в Б, 31. М 39.- 1988«

34. А. с. 1459734. Шевшкнерцношш1! сепаратор /Е К. Госплов, R Е Пивень. - Олубл. в Б. И. Н 7,- 1.989.

35. А. с. 1610359. Способ сепарации сшучих смесей /IL JL,Косилов, С. А. Аристов, В. ЕПивепь, А. В. тронов, Е К. Грабелькозский. -Опубл. в Б. И. N 36. - 1SS9.

3S. А. с. 151В030. Пнезмоинерционный сепаратор /Я. И. Косилов, Е Е Бивень, В.U Ураикнн, В. В. Романов, А. 0.Маликов. - Опубл. в Б.Я Н 40,- 19S9.

37. А. с. 1541838. Комбинированный сепаратор зернового вороха /11 И.Косилов, ЕВ.Пивеиь, А.В. Миронов, II. И. Грабеды;оьск;п;, О.С. Евсеев.- деа . "

30. А. с. 1535653. Пневмоинерционный сепаратор Ai К. Косилов, Е Е Коровин, В. В. Ливень, Л. В. Шроноз. - Опубл. а Б. ¡L 11 - ÍOQO.

39. Л. с. 15857ÍJ. Еорохоочистм'ель/Н 31. Косилов, В. В. Бивень, ЕЕ Коровин, il В. Коваленко. - Оцубл. в Б. ÍL N31.- 1SGÜ.

40. Л, с. 1б050:)8. Ковшовый элеватор/О. Л. Аристов, В. В. Пивень. -Опубл. в Е И. N 43. - 1990.

41. А. с. 1613205. Способ , иневмосипарации и устройство для его осуществления /ЕII. Косилов, В. В. Пивень, A. Е Миронов, JíJLEíüqoe. -Опубл. в Е К N 46. - 1990.

42. А. с. 1629112. Пневмоинерционный сепаратор /1111 Косилов, ЕЕПпвень, В. В. Коровин, M..JL Власов.- Опубл. в Б. 1L К ?.- 1SG1.

43. Л. с. 1632517. Способ настройки иневшинерционкого сег.ара-торз /1111 Постов, Е & Пивень, С. А. Аристов, В. Е Коровин. - Опубл. ь Б. И. Н 9.- 1991.

44. А. с. 1632510. Пневмоинерционный,сепаратор зернового вороха /Е И. Косилов, R Е Ливень, L В. пировав, íi JL Власов. - Опубл. в Б. Я N 9.- 1991.

45. А. с. 1632511. Пневмоинерционный сепаратор/Е ÍÍ. Косилов, ЕЕ Ливень, 11. Г. Торбеев, С. А. Аристов.'- Опубл. в Б. И. N0.- 1S91.

46. А. е. 1632512. Пневмоинерционный сепаратор /Е И. Косилов, К Е Пивень, А. Е Миронов, Е Е Коровин. - Опубл. в Б. И. N 9.- 1991.

47. А. с. 1641462. Сепаратор мелкого вороха /Е И. Косилов, В. Е Коровин, Е Е Пивень, Е 1£ Урайкин. - Опубл. в Б. И. N 14.- 1991. -

31 -

48. А. о. 1645530. Устройство, для сепарации зерновых смесей /ЕЕНилов, Н. 31. Коси лов, Н. В. Коваленко, ЕЕ Зыков, В. В. Ливень, ЕЕ Коровин. - Опубл. в R И. N 16. - 1991.

49. А. с. 1653619. Способ активного вентилирования зерна и устройство для его осуществления /К 3d. Постов, В.ЕШвень, А.В. i&.ra-нов, Е Е Коровин. - Опубл. в Б. II И 21.- 1991.

50. А. с. 1690560. Пневмоинерционный сепаратор /Е 3!.1Сосилов, ЕЕ Ливень, ЕЕ Коровин, Е Л. Власов. - Опубл. в Б. Я N 47.- 1991.

51. 'Ас. 1713681. Лневмоеепаратор/Е И. Косилов, В.Е- Ливень,

A.Е "ироноз, В. Е Коровин.- Ояубл. в B.JL N 7.- 1992.

52. А. с. 1738385. Сепаратор вороха /Е И. Косилов, В. ЕШзе'ь, 11 Л. Власов, В. 3. Коровин. - Олубл. в Е К N 21. - 1992.

53. А. с. 1761305. Способ разделения зернового вороха по длине частиц /Н. !i. Kochj'ob, Е В. Коваленко, В. ЕПиве'кь, ЕЕКплов. - Опубл. в В. У.. !( 34.- IS 92.

54. А. с. 1732G78. Способ пнешокнерционной сепарации и пнев-моинерцкоккый сепаратор зернового вороха /Н К. Косилов, ЕЕ Ливень, Е Е Коровин. М. Л. Власов. - Опубл. в ЕМ.. Н 47.- 1992.

55. А. с. 1782677. Пневмоинерционный сепаратор/Е Л. Косилов,

B. Е Ливень, И. Г. Торбеев, Г. Ю. Григорьев. - Опубх в ЕИ. N 47.-1992.

56. А. с. 1799635. Зерноочистительная машина /С. А. Аристов,

C. И. Бяркле.Е Э. Буксман, Н. А. Гапеев, Е'Е Ливень, A. М. Щербаков, К1Е Кузнецов. - Опубл. в В. И. N 9. - 1993. ■

57. А. с. 1801G18. Сепаратор зернистых материалов /Е И. Косилов, В. Е Ливень,,IL JL Власов. - Опубл. а Б. И. N 10.- 1993.

58. А. с. 1803195. Зсрноочясигельная масина /С. А. Аристов, С. И. Биркле, ЕЗ. Буксман, Е А. Гапеев, ЕЕШвекь, А. А. Стрельников, А. 11 Щербаков. - Ояубл. в Е 31. П 11. - 1993.

59. Патент 2001702. Фракционный способ после/борочнойг обра- • боткн зернового вороха /В. Е Пивень и др. - Ояубл. в Б. И. N 39 -49. - 1S93.

Подписана г лсуати 25.01-95 Форпат 6Ot90, \ Тираже 1GO ¿¿¡¿аз rf 51 ЧГАУ.

с^

Рис. 1. Схема располо.'кення рабочих органов и базовом варианте (а) и при фракционировании (б): 1, 2 - решета; 3 - Фракниони-рущий рабочий орган •

.0;

/ 777/ Т

——-V» _., J

* —"--- -¡-

■ ¿¿АА/ JJJyJ.lL/.

Рис. 2. Схема движения "рокодозо-го компонента в слое материала, . находящегося на ренете

Рис. 3. Схема душники чистимы над отверстием

««

«

• '

I4 X чг"

г / 4 •

ч

0.6

0.7

О.Х

0.9 ?

?

Рис. 4. Зависимость коэффициента увеличения производительности от доли выхода зерна в первую фракцию при различных значениях Л : 1-У« -0.08 м/с; 2- V» -0,12 м/с;

-0.15 м/с

Рис. 5. Зависимость коэффициента увеличения производительности от доли выхода зерна в первую фракцию при различных требованиях по полноте разделения: 1- Еш -0,8; 2-Е,,-0,7; 3- Е^-0,6; 4-ЕфО,5

К,

1.2

{О

08

0.6

3

••

/г '

Рис. 7. Схема сил, действующих на частицу зернового ютег'а-ла в воздушном потоке

0.7

оя

0.0,

Рис. б. Завис!«,гость коэффициента тп* увеличения производительности от доли выхода верна в первую фракции при различных значе- 6 пиях 1-1x5-0,16 м/с; 2-< -О,, 20 м/с; 3- К-0,18 м/с; 4-Щ -О. го М/с; 1, 3, 4 - з

5.5у/(ч-м*); 2 -Са1-Мг/ ' Л

(ч

Я

а-'.о, •«

9 6

/ /

у /

У У4 2 *

у

0 0,25 0,50 0.75 Н,И

Рис.9.График зависимости значений целешЛ функции (2) и оптимальной скорости воздушного потока (1> от высоты воздушного канала

6 9 IV, и/с

Рис. 8. Зависимость величины аэродинамической силн от скорости воздушного потока: 1 -в' вертикальном воздуаном канапе; 2-й пнеьыоияерцио.чпоу сепараторе; V. -5 м/с; «¿„-90; V -8 м/с

Рис. 10. График зависимости значений целевой функции от кириин возлушного какала 1- 0 «бОг/ч; 2- 0 -&0т /ч; 3- 0. -40?/ч

й£

С» Б

0.2

....

»¿с» 'хг. 4 с. -»•.лтп-л

-^т.'.с""

/. *

/

о ¿:> 60 ¿о 1},~/ч ■

Гнс. И. График еазисимоста ьлер-готехиологпческого коэффициента от производительности ызшкп: 1

- машшш предвсрдтелькой очистки; 2 - ПОВЗ-ЗО без Фракциошо-нирования; 3 - ыаапнь: первичной очисти!; 4 - иОЕЗ-ЕО с двуыл фракций;.!»:'• 5 - ЬЭЕ-З-ЗО с гре;,;.ч фраициями; О - триеру; 1, 3, О

- достигнут«:'; технический уровень; 2, 4, 5 - экспериментальные данные.

-ч'

/ А

оу< о, со о,;: 5 Л

Рис. 12. Сег;;сш>с?ь необходимого времени селарнрошйк« от еоот-1:ожт1 размеров частицы и отверста; лря различных нагрузках: 1-е-,;,- 0,31 кгДс-м 1.."-.-. 1.0; 2 -¿й- 0,56 кгДс-и V.

О-¡«О,Со кг/(е-и ), Д.« 0,0; ¿чИ'Л'.пчсское вреш оттрцмъи-.чпн; 5 - выход (5); о - т~с-го-тпчоскна данные при тех ?'в условиях, что и для кривой 3.

"¿и.г

с

за

«а

в 4 V ■ ¿У г> У Л?, ы,..-

0,4

А5

0,6

ОД

Рис. 13. Зависимость необходимого Рие. 14. Зависимость времени сепа-

времеии сепарирования в триере рирования от соотношения размеров

от соотношении размеров раэде- частицы и отверстия: 1- время се-

ляемых комнентов: 1, 2 - Я "0,30 парирования основной фракции М«»

кг>. 3, 4 -9.-0,52 кг/с, 5 - 0,31 кг /(с-м); 2 - время сенари-

Фич ическое время сепарирования; ровачия подсева; 5, 4 - -суммарное

• теоретические данные время сепарирования

Рис. 15. Принципиальная технологическая схема ккепмоинерциокннх сепараторов. ПВО-ЗОЛ,.. ПОВЗ-сО, ПОВТ-З: 1 - бункер; 2 - бараба-ки питателя; 3 - ьовдувньй канал; -1 - приемшьг первой фракции; 5 - приемник второй фракции; С приемник третьей фракции; 7 - вентилятор; 8 - регулировочные заслонки

Рис. 16.3еркоочкегительинй агрегат, ЗАВ-40 с ПВО-30:1 - »анальная яма; 2 - иормл; 3 - илевмоннерционный сепаратор 1ЮВЗ-Р0; 4 - резервный Луик»;р; 5 - машина первичной очистки; б - триерный блок; 7 •- транспортер; 8 - передвижная емкость

¿«ПИППи:т5:Б-20;

22;

г} у С

схема усовершенствованного семяочисти-

1: 1-аьтокоОйлораагр"ьчи« ГУ/и-15, 2-с-авальная яка, 3- ос-еагоуеоч:;гк 'пор:;я КЗП-Ю, ¿-ки'ВютюрщюнпиЯ сепаратор, я-

Гкс. 17. Технологически тельного комплекса Линия 1:

твпш еагруеоч:;гк'пос::я КЗП-Ю, Л-ппепютюрпиоипиЯ сепаратор, .. промежуточная нория 2ИЗП-20, 6-мааины пеовкчной очистки зерна ОВС-25 (2 ш.У, У-трнерн'-з блоки 3/й>10. 00.000 (2 ст.), 0-бункери для чистого зерна, 0-Сункер;.; отходов, 10-резервный бункер, 11'

-бункеры мептьых отходов.'

Линия 2: 12-ленточный урсшепор'.гср; 13- авгоаобил'зразгрувчкк Г/Л?--15, И-гаьалькая яка, 15-иор;м 2"ЗП-20, 16-ь;аи;иы первичной очистки ееона ОБО-25 (2 шт.), 17- промежуточная лорин НЗП-20, 18-триерпые блоки ЗАЗ-10.90.000 (2 их ), 1Э-бую>ер чистого верна, 20-бупкер Лура;.л!ых отходов, 21-бункер ызртвых отходов 21.

а, г

Г141,

Т/ч К

~ 12

10

гт 1-1— %> ....

1 'ъ

►мУгдвда к V-

\)

У А . I

АО

Рис. 18.'Зависимость производительности комплекса и выхода семян от объема первой фргисции. полученной в ппевноинерционном сепараторе: 1 - ироиэьо-дятельность при базовой схеме; 2 производительность при усовершенствованной схеме; 3 - производительность линии 1 для очистки первой фракции; А - выход семчк с линии 1; 5 - суммарный выход семян с обоих линий; - - - - теоретическая кривая

65 7« И И 7.