close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Обоснование конструктивно-режимных параметров установки для тепловой обработки зерна..pdf

код для вставкиСкачать
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 1(25), 2012
Н И Ж Н Е В О ЛЖ С КОГ О А Г Р ОУ Н И В Е РС И Т ЕТ С КОГ О КО МП Л Е КС А
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 631.365:633.1
ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ
УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА
Н. М. Антонов, доктор технических наук, профессор
С. И. Богданов, кандидат технических наук, доцент
Е. И. Макевнина, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
В статье представлено обоснование конструктивно-режимных параметров установки
для тепловой обработки зерна, определена зависимость между скоростью перемещения материала и количеством оборотов шнека, а также шагом винта.
Ключевые слова: зерно, частица, шнек, коэффициент, скорость, расположение.
Схему движения материальной частицы в наклонном шнеке, представленную на
рисунке 1, можно описать в следующем виде: частица, лежащая на рабочей поверхности
винта, испытывает силу тяжести массы mgh; воздействие силы трения mg – увлекающей её во вращение; давление смежных частиц от напряженного состояния сыпучего тела, которое равно k mg (здесь k – коэффициент пропорциональности, увеличивающий
воздействие силы трения между винтом и частицей); давление центробежной силы mω2r ,
под воздействием которой частица прижимается к кожуху, где возникает тормозящая
вращательное движение частицы сила трения mω2r.
Рисунок 1 – Схема движения материальной частицы:
а) – «тихоходный» шнек; б) – «быстроходный» шнек
Суммарно воздействие этого комплекса сил приводит к проскальзыванию частицы по винтовой поверхности (ωм< ω), а значит, к смещению её в осевом направлении, то
есть к транспортированию [2, 3].
Осевая скорость материала – скорость транспортирования является одним из основных параметров, определяющих эффективность работы шнекового транспортера,
его производительность. Теоретическое определение действительной средней скорости
потока зернового материала весьма трудная задача. Для приближенного вычисления,
1
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 1(25), 2012
Н И Ж Н Е В О ЛЖ С КОГ О А Г Р ОУ Н И В Е РС И Т ЕТ С КОГ О КО МП Л Е КС А
помимо экспериментального определения, существует несколько приемов разной степени точности.
С уменьшением коэффициента трения между материалом и винтом величина коэффициента скорости k будет расти, то есть производительность шнека будет увеличиваться [1].
Расчет и опыт транспортировки для зерновых и подобных по физикомеханическим свойствам грузов показывают колебание этого коэффициента для внешней и внутренней частиц в пределах k=0,9-0,6. Разгрузочное устройство шнека должно
обладать производительностью, равной или большей, чем транспортирующая часть.
Величину S шага винта принимают в зависимости от диаметра по соотношению:
S=ψD, где ψ=0,70-1,3. Однако оптимальное значение коэффициента ψ зависит от физико-механических свойств транспортируемого груза. Выбор ψ>1 возможен с обоснованием и осторожностью [4].
Производительность шнека можно определить по общей формуле:
Q = 3600k F γFν S ,
(1)
где k F – коэффициент использования площади сечения кожуха;
F – площадь сечения материала в кожухе;
ν S – средняя осевая скорость.
В общем виде теоретическая производительность шнека будет равна:
QT=3600 FCS,
(2)
где – насыпная масса;
FC – средняя площадь поперечного сечения потока;
S – действительная осевая скорость материала.
Учитывая коэффициенты влияния на производительность угла наклона шнека kβ и конструкции загрузочного устройства - kз и заменяя S= k SТ, где SТ=Sn:60, получаем:
Q = 60kзkβ FCSn
(3)
Все безмерные коэффициенты, как и их произведение kп, практически могут
иметь значение, равное или меньшее единицы.
Расчетным путем установлено, что производительность шнека составляет
250 кг/ч. Такая производительность увязана с технологической потребностью содержания определенного количества поросят-отъемышей.
Коэффициент влияния угла наклона шнека - kβ принимается по данным многочисленных исследований. Соответственно угол наклона шнека в нашем случае составляет 30º.
Определение диаметра и шага шнека: диаметр шнека – один из основных конструктивных параметров, определяющих производительность шнека.
Диаметр шнека определяем по следующей формуле:
D3
Q
47  k п     п
2
(4)
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 1(25), 2012
Н И Ж Н Е В О ЛЖ С КОГ О А Г Р ОУ Н И В Е РС И Т ЕТ С КОГ О КО МП Л Е КС А
Опытным путем установлена зависимость скорости передвижения материала от
шага винта шнека, представленная на рисунке 2.
1,4
Vs
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
S
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
Рисунок 2 – Зависимость скорости передвижения материала
от шага винта шнека
Также опытным путем была установлена зависимость скорости передвижения
материала от количества оборотов шнека, представленная на рисунке 3.
Vs
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
100
200
300
400
500
600
700
n
800
Рисунок 3 – Зависимость скорости передвижения материала
от количества оборотов шнека
Эксперименты и графики показывают, что на осевую скорость зерна в шнеке
устройства для тепловой обработки зерна оказывают влияние угол наклона оси шнека
, радиус шнека r,угол наклона винтовой линии α, угловая скорость ω , коэффициенты
трения зерна и о винтовую поверхность шнека и о стенку кожуха.
Исходя из полученных экспериментальным и расчётным путём данных, диаметр
шнека равен 0,156 м. Шаг винта шнека = 0,125. Соотношение шага шнека к диаметру (с
учетом коэффициента трения) оптимально и составляет 1,3.
3
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 1(25), 2012
Н И Ж Н Е В О ЛЖ С КОГ О А Г Р ОУ Н И В Е РС И Т ЕТ С КОГ О КО МП Л Е КС А
Также установлено, что количество оборотов шнека составляет 660 мин– 1, а осевая скорость зерна в шнеке s= 1,102 м/с.
Библиографический список
1. Григорьев, A.M. Винтовые конвейеры [Текст]/ А.М. Григорьев. – М.: Машиностроение, 1972. – 184 с.
2. Григорьев, A.M. К исследованию горизонтального шнека [Текст]/ А.М. Григорьев //
ТР. КХТИ им. С.Х. Кирова. – Киров, 1957. – Вып. 22. – С. 26-34.
3. Катанов, Б.А. Определение закономерности движения частицы по шнеку [Текст]/
Б.А. Катанов // Горный журнал. – 1972. – № 2. – С. 56-67.
4. Красиков, В.В. Подъёмно-транспортные машины в сельском хозяйстве [Текст]/
В.В. Красиков – Изд-е второе, перераб. и доп. – М. : Колос, 1973. – С. 256-275.
E-mail: makewn@mail.ru
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
10
Размер файла
620 Кб
Теги
зерна, режимных, обоснование, pdf, тепловой, обработка, установке, параметры, конструктивное
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа