close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Книга Ямпилов

код для вставкиСкачать
 С.С. ЯМПИЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНА РЕШЕТАМИ г. Улан-Удэ 2004 Министерство образования Российской Федерации ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ С.С. ЯМПИЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНА РЕШЕТАМИ Издательство ВСГТУ Улан-Удэ 2004 УДК 631.362.633 ББК 40. Рецензенты: В.М. Дринча, д.т.н., зав. отделом механизации Россельхозакадемии Ю.А. Сергеев, к.т.н., проф., зав.каф. сельхоз- машин БГСХА С.С. Ямпилов Технологические и технические решения проблемы очистки зерна решетами. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2004. –165 с. ISBN 5- 89230 В книге проведен анализ характеристики зернового материала поступающего на обработку, а также технологий и технических средств, применяемых для очистки зерна. Разработана математическая модель процесса сепарации зернового материала секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет. Экспериментально обоснована новая фракционная технология очистки зерна с использованием секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет и его основные параметры. Разработан метод расчета универсальных зерно-семяочистительных машин. Изложены результаты испытания макетного образца универсального сепаратора зерна в хозяйственных условиях. Книга предназначена студентам механико-технологических специальностей вузов, колледжей и техникумов, а также аспирантам и сотрудникам научных и конструкторских учреждений. Ключевые слова: интенсивность просеивания, секционный решетный сепаратор, эффективность очистки, каскадный решетный сепаратор, вероятность просеивания,. ISBN 5- 89230 ББК 40. @ Ямпилов С.С., 2004 г. @ ВСГТУ, 2004 г. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение……………………………………………………………4 Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования……………..4 1.1. Состояние и перспективы производства зерна ......………….4 1.2. Анализ поступления зернового вороха на тока хозяйств, влияние физико-механических свойств его компонентов на качество обработки зерна ..………………………………………..6 1.2.1. Условия формирования потока .............…………………....6 1.2.2. Состав и свойства зернового вороха, поступающего на послеуборочную обработку ................……………………………11 1.3. Существующая техника и технология для послеуборочной обработки зерна и пути их развития …………….............……….19 Цель и задачи исследований……………………………………....47 Глава 2. Теоретические исследования процесса сепарации зерна секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет….…………………………………………………………….49 2.1. Обоснование формы отверстий решет секционного решетно- го сепаратора с блоком загрузочных решет ...……………………49 2.2. Обоснование сепарации зерновых материалов по комплекс-
ным признакам………………………………………………………61 2.3. Математическая модель разделения зерновой смеси секцион- ным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет…………………………………………………………………71 2.4. Метод расчета универсальных зерносемяочистительных машин с каскадным решетным станом…………………………….80 Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследо- ваний……………..…………………………………………………..89 3.1. Программа экспериментальных исследований……………….89 3.2. Описание экспериментальной установки и приспособлений……………………………………………………...89 3.3. Методика проведения опытов………………………………….93 3.4. Подготовка зернового материала……………………………...95 3.5. Методика определения интенсивности просеивания компонентов зерновой смеси……………………………………….96 3.6. Показатели эффективности технологического процесса…………………...................................................................98 Глава 4. Обоснование основных параметров секционного решет- ного сепаратора с блоком загрузочных решет……………..……99 4.1. Обоснование схемы секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет……………………………………….99 4.2. Влияние основных параметров секционного решетного сепа- ратора с блоком загрузочных решет на эффективность очистки зерна………………………………………………………………..103 4.2.1. Влияние диаметра отверстий решет………………………104 4.2.2. Влияние количества ярусов решет..……………………....105 4.2.3. Влияние подачи зернового материала…………………….106 4.2.4. Влияние частоты колебания и угла наклона решет на эф- фективность разделения……………..…………………………...109 4.2.5 Влияние содержания коротких, мелких и длинных примесей и влажности на эффективность очистки………………………...111 4.2.6. Очистка семян ржи и ячменя от длинных и коротких примесей на секционном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет……………......................................................114 4.2.7. Испытание в хозяйственных условиях……………………115 Глава 5. Экономическая эффективность внедрения секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет…………...125 5.1. Расчет оптовой цены секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет……………………………………….126 5.2. Расчет основных технико-экономических показателей…...128 Основные выводы и рекомендации……………………………...132 Список использованных источников………………………….…134 Приложение 1. Материалы реализации и внедрения в производство результатов работы………………………..….......147 1.1. Документы о разработке и внедрение результатов работы…………………………………………………….147 1.2. Патенты на изобретения…………………….……...……155 Приложение 2. Результаты экспериментальных исследований.159 ВВЕДЕНИЕ Переход к рыночной экономике оказал существенное влияние на технологическое и техническое обеспечение процессов послеуборочной обработки зерна. Обеспеченность крупных и средних хозяйств зерно-
семяочистительной техникой не превышает 35%, при этом малые и фермерские хозяйства вовсе не имеют требуемой техники. Существующий парк машин изношен на 70…90% и не соответствует современным условиям зернопроизводства. Применяемые зерно-семяочистительные машины недостаточно универсальны и не обеспечивают выделение требуемых примесей при минимальном числе технологических операций, что привело к большой номенклатуре трудноадаптируемых машин к различным условиям производства, снижению качества обрабатываемого материала и к удорожанию процессов обработки. В связи с этим, совершенствование процессов сепарации и конструктивно-
технологических параметров зерноочистителя адаптируемого к многообразию условий зернопроизводства является актуальной задачей. Работа выполнена в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете по планам НИР на 1997…2002 гг. и в соответствии с региональной научно-практической программой «Бурятия. Наука и техника. 1998-2000 гг.» Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1.Состояние и перспективы производства зерна Решение зерновой проблемы в странах СНГ возможно только за счет увеличения урожайности и снижения потерь. К 2003 году предполагалось получить валовой сбор зерна в размере 100 млн.т. В настоящее время спад производства практически во всех отраслях народного хозяйства отрицательно сказался и на сельском хозяйстве. Однако при правильном проведении экономической политики и инвестировании сельского хозяйства, рациональном сочетании форм собственности возможно закрепление наметившегося в предыдущие годы устойчивого наращивания годового производства зерна [1]. В структуре урожая, сложившейся за последние десятилетия, 42% составляли государственные закупки, 48% - внутрихозяйственное использование, 10% - неиспользуемые отходы. Государственные закупки подразделялись на: комбикорма - 48%, продовольственное зерно - 37%, госресурсы - 15%. Из остающегося в хозяйствах зерна 64% составляло "кормовое" зерно, 22% - семена, 14% - фуражные отходы [1]. При наметившейся тенденции уменьшения доли зерна, сдаваемого государству в виде госзаказа, большая часть урожая будет оставаться в хозяйствах. В перспективе на токах хозяйств должно обрабатываться около 90% урожая [1]. Совершенствование технологии и технических средств для возделывания и уборки зерновых выдвигает соответствующие требования к послеуборочной обработке зерна. Пропускная способность и техническая оснащенность предприятий для послеуборочной обработки должны соответствовать объемам производства и структуре посевных площадей. В зависимости от организационных форм хозяйствования и группировки хозяйств по крупности должен выбираться типоразмер технологических линий и оборудования. Наметившаяся тенденция к многоукладности в ведении сельского хозяйства, развитие фермерских хозяйств требуют учета этих особенностей при разработке и проектировании предприятий для послеуборочной обработки зерна. В качестве обратной связи, причем очень существенной, послеуборочная обработка, качеством подготовки семян влияет на урожайность и в целом на объемы производства зерна. В ВИМе, СибИМЭ, ВСГТУ и др. разрабатывается технология, по которой уже на стадии предварительной очистки ворох разделяется на три фракции: мертвый сор и неиспользуемые отходы; промежуточная, направляемая на дальнейшую переработку; готовый продукт. Технология апробирована на очистке зерна в продовольственном режиме с хорошими результатами. 1.2.Анализ поступления зернового вороха на тока хозяйств, влияние физико-механических свойств его компонентов на качество обработки зерна 1.2.1. Условия формирования потока зерна Поступающий на тока хозяйств зерновой ворох характеризуется влажностью, засоренностью, часовой и суточной интенсивностью. Качественные и количественные показатели потока зернового вороха зависят от применяемой технологии уборки, уровня агротехники, почвенно-климатических условий, температуры и влажности воздуха, количества осадков, продолжительности росы, спелости хлебов, продолжительности работы комбайнов за сутки, тщательности их регулировок и др. [54,96,125,145]. Послеуборочная обработка зерна неразрывно связана с уборкой урожая. В конечном итоге рациональное проведение этих двух взаимосвязанных операций должны обеспечить получение максимальной прибыли хозяйству при реализации готовой продукции. Для снижения потерь при комбайновой технологии уборки необходимо установить точную дату начала уборки и ее продолжительность. При начале уборки прямым комбай-
нированием, с наступлением фазы полной спелости зерна, основные уборочные работы будут осуществляться в период перезрелости зерна, что приводит к потерям от самоосыпания в размере 18-38% [54]. Запаздывание со сроками уборки при неблагоприятных погодных условиях приводит к поступлению на ток зернового вороха повышенной влажности. Расчет мощности основного зерноочистительного и сушильного оборудования пунктов послеуборочной обработки зерна и выбор технологической схемы очистки зерна должны проводиться в зависимости от интенсивности уборки, урожайности и качественных показателей, поступающего на ток зернового вороха. Увеличение производительности оборудования ведет к увеличению себестоимости зерна и семян. Поэтому для снижения этих затрат необходимо изыскание технологических решений, которые позволили бы при той же стоимости оборудования повысить его пропускную способность. Эффективность процесса уборки и послеуборочной обработки неразрывно связана с качеством получаемого зерна, которое начинает закладываться с проведения уборки. По данным С.И.Соседова при уборке пшеницы комбайнами колебания влажности в пределах одного колоса составляют 10,9-42,6% [54]. Это свидетельствует о растянутости и неравномерности созревания хлебов. Перезрелость одних зерен во время уборки ведет к осыпанию, а недозрелость других - к преждевременному отделению зерна от колоса, которое нарушает обмен между зерном и вегетативными частями растения и делает зерно менее зрелым и полноценным. Для сохранения продовольственных и семенных качеств зерна определенный интерес заслуживает технология уборки всего биологического урожая с хранением и дозреванием необмолоченной хлебной массы в стогах [96]. Это способствует полному дозреванию зерен без отделения их от колоса. Одновременно с этим такая технология позволяет устранить пиковые поступления зернового вороха на тока хозяйств, уменьшить потребность в зерноочистительном оборудовании существенно снизить затраты на сушку, увеличить сезонное время использования зерноочистительного оборудования. Дополнительные затраты, связанные с хранением хлебной массы в стогах, окупаются более высоким качеством зерна и снижением затрат на послеуборочную обработку зерна. Для определения доли полей убираемых по технологии с хранением хлебной массы в стогах необходимы совместные расчеты процессов уборки и послеуборочной обработки зерна с учетом его качества. Существенное значение для технологии и организации работ послеуборочной обработки зерна имеет количество одновременно поступающих культур. Эта величина зависит от количества возделываемых культур, сроков их посева и продолжительности созревания. В семеноводческих хозяйствах помимо количества возделываемых культур для раздельного приема и обработки необходимо учитывать сорта и репродукции. В Центрально-Нечерноземной зоне Российской Федерации вероятность одновременного поступления более двух партий зерна в семеноводческих хозяйствах составляет 30...40 % [3]. Для зоны Сибири и Казахстана вероятность поступления на тока хозяйств более двух партий зерна достаточно низкая. В связи с этим в данных регионах наблюдается тенденция использования меньшего количества зерноочистительных агрегатов и комплексов, но с более высокой производительностью. Количество поступающего на ток зернового вороха представляют в виде графиков (рис.1.1), которые характеризуют продолжительность поступления, величину и время максимального поступления, коэффициенты суточной и часовой неравномерности. Форма графиков поступления зернового вороха зависит от почвенно-климатических условий, особенностей созревания культур, условий конкретных хозяйств, которые носят случайный характер. Уравнение формы графика также является случайной функцией. Подробный анализ поступления зернового вороха на ток изложен в работе [57]. Продолжительность поступления зернового вороха для основных регионов России и Казахстана подчинена нормальному закону распределения и изменяется от 7 до 40 дней. Для инженерных расчетов можно принимать математическое ожидание - 15 дней, среднеквадратическое отклонение - 3 дня. Реализация графика поступления зернового вороха носит характер нестационарного случайного процесса. Семейство реализации имеет функцию математического ожидания [57]. Для хозяйств с суточным поступлением более 30-50 т поток поступления зернового вороха в течении суток можно считать стационарным [54]. Проведенный в ВИМе [39] анализ поступления зернового вороха для четырех типичных зон СССР позволил авторам сделать вывод о том, что не существует детерминированной закономерности поступления зерна ни для всех зон, ни в пределах одной зоны. В 26% случаев наибольшее количество зерна поступает в начале (первой трети уборки), в 45 % - в середине уборки, в 29% - в конце уборки. Для Северокавказской, Центрально-Нечерноземной и Прибалтийской зон характерны стабильные значения коэффициента суточной неравномерности, равные 2-3. Для Цели- ноградской области этот коэффициент равен 4-6, для восточных районов России - 3-4. Продолжительность работы комбайнов в течении дня лимитируется повышенной влажностью хлебостоя при выпадении росы. Условия уборки улучшаются к середине дня с одновременным увеличением потока зерна и ухудшаются к вечеру. Для Центрально-Нечерноземной зоны и Казахстана возможны два-три максимальных часовых поступления. При этом коэффициент часовой неравномерности составляет 1,5 - 2,0 [39]. Наибольшие значения данного коэффициента наблюдаются в дни с малой интенсивностью поступления зернового вороха. Высокая суточная и часовая неравномерности поступления зернового вороха на тока хозяйств требуют применения эффективной высокопроизводительной предварительной очистки, позволяющей производить своевременную обработку всего поступающего материала и обеспечить рациональное использование последующего зерноочистительного оборудования. По методике, принятой в системе заготовок, коэффициент суточной неравномерности поступления зернового вороха определяется по формуле: k
VVV
V
c
cp
=
+
+
maxmaxmax
,
123
3
(1.1) где: V
max1
, V
max2
, V
max3
- значения наибольших суточных поступлений в течении сезона, т., V
cp
- среднее значение суточных поступлений. По данным ВНИИЗ, коэффициент суточной неравномерности поступления в значительной степени зависит от объема заготовок. Так, при объемах переработки до 10 тыс.т зерна за сезон, k
с
= 2,25, тогда как для объектов, перерабатывающих за сезон более 20 тыс. т. зерна принимается равным 1,6. По данным Г.Т.Алексеева [4], величина коэффициента изменяется в пределах 1,6...3,5. В отдельных случаях она может достигать значений 10...11, однако такие случаи не являются типичными. В работе [39] выявлены следующие закономерности в распределении суточных поступлений: они отличаются положительной асимметрией, преобладают малые поступления. Наибольшие отклонения от теоретических распределений наблюдаются в области максимальных поступлений, которые используется для расчета потребной производительности оборудования. Неравномерность поступления зерна на переработку в течении сезона учитывается коэффициентом сезонной неравномерности. По мере укрепления материально-технической базы сельскохозяйственных предприятий неравномерность поступления зерна на переработку будет возрастать. Это связано с тем, что для уборки будут использоваться лишь дни и часы с благоприятными погодными условиями. Таким образом, неравномерность поступления зернового вороха во времени создает неблагоприятные условия для работы зерноочистительно-сушильных комплексов. По этой причине сложно удерживать технологическое оборудование на оптимальных режимах. Просматривается несколько путей решения данной проблемы. Увеличение производительности оборудования позволяет обрабатывать ворох без завалов, даже при объемах поступления, близких к пиковым. Однако, подобное увеличение оправдано лишь до того предела, когда ему сопутствует снижение приведенных затрат. Другой путь состоит в увеличении срока безопасного хранения зернового вороха посредством его консервации и оптимизации загрузки зерноочистительного, сушильного и вспомогательного оборудования. Эта задача может решатся как применением межоперационных компенсационных емкостей, так и методом фракционирования, деления потока зернового вороха и его повторный пропуск через элементы поточной линии. 1.2.2. Состав и свойства зернового вороха, поступающего на послеуборочную обработку. Структура, состав и технологическая схема работы поточной линии послеуборочной обработки зерна определяется ее назначением, параметрами сырья, требованиями к показателям качества готовой продукции, потребной производительностью оборудования (часовой, сменной, сезонной). Важным представляется то обстоятельство, что динамика поступления и некоторые входные параметры зернового вороха (такие как засоренность и влажность) имеют случайно-
вероятностную природу, т.е. их реальные текущие значения являются случайными величинами, причем диапазон их варьирования достаточно широк. На агрегаты и комплексы для поточной послеуборочной обработки поступает зерновой ворох, как правило, после комбайновой уборки. Он представляет собой механическую смесь семян основной культуры, семян других растений, органических и минеральных примесей. Основные свойства всех составляющих (фракций) смеси, количественное соотношение фракций во многом определяют и значительно влияют на процесс сепарации и сушки (таблица 1.1). Состав вороха, прежде всего, определяется чистотой, которая может колебаться в широких пределах, снижаясь для зерновых культур до 80% и менее. Количество семян других культур в ворохе невелико и учитывается поштучно (в 1 кг. зерна 3-5 тыс. шт.). Органические примеси, включающие в себя: вегетативные части растений основной культуры и засорителей, являются наибольшей по объему фракцией незерновой части вороха. Минеральные примеси составляют 1-2,5% массы вороха. Величина влажности зернового вороха может колебаться в пределах 10...33% и более. Для большинства районов страны влажность в период уборки составляет 14...20 %, причем при среднемноголетнем ее значении свыше 16% процесс зерноочистки желательно производить на зерноочистительно-сушильных комплексах, а при значении среднемноголетней влажности меньшем 16% на зерноочистительных поточных линиях [92]. По данным ряда исследований, каждый процент увеличения влажности вороха свыше 16% влечет за собой снижение фактической производительности зерноочистительных машин в среднем на 5%. Однако, по мнению В.П.Елизарова, [39] предложенные методы не обеспечивают удовлетворительной точности прогнозирования уборочной влажности по причине недостаточности объема исходной информации для выбора коэффициентов зависимости. Операцию сушки зернового вороха выполняют зерносушилки барабанного или шахтного типа. При этом шахтные зерносушилки не могут применяться для обработки зернового вороха имеющего в своем составе более 0,5% грубых соломистых примесей. Следовательно, ворох перед подачей в сушилку должен быть подвергнут предварительной очистке в состоянии повышенной влажности. Влажность является важнейшей характеристикой поступающего на ток зернового вороха и в значительной степени определяет технологию дальнейшей обработки. Сбор обширных статистических данных о влажности затрудняется в виду того, что большинство хозяйств не ведут ее систематический учет. Прогнозирование уборочной влажности на основе установления зависимостей между влажностью зерна и дефицитом влажности воздуха приводит к довольно большим погрешностям и может быть использовано только для приближенных расчетов. Причиной этому является то, что на уборочную влажность влияет оснащенность хозяйств комбайнами, наличие сушильной техники и др. Изменение сезонной влажности поступающего на ток зернового вороха подчиняется нормальному закону распределения, многолетние значения математического ожидания влажности зернового вороха можно принять как постоянную величину [57]. По результатам наблюдений и данным многих авторов не наблюдается увеличение влажности зернового вороха с увеличением урожайности. Предприятия системы заготовок подразделяют принимаемое зерно по влажности на следующие группы: сухое - до 13%. средней сухости - свыше 13 и до 16%, влажное - свыше 16 и до 19%, сырое - свыше 19 %. По данным ВИМ [40] среднемноголетная уборочная влажность зерна в различных зонах составляет: для Центрального района России 19,1 %, Северокавказского района - 11,6%, Северного Казахстана 16-18%. Уральского региона - от 20% во второй подзоне, до 25% в первой подзоне [1]. Изменение среднесуточной влажности зернового вороха характеризуется среднеквадратическим отклонением в размере 1...3% и в исключительных случаях до 5,5%. В зоне Казахстана отклонение влажности за сезон составляет 0,3...2,7%. В переувлажненных зонах такие колебания значительно больше. Среднеквадратические отклонения влажности в течении дня составляют 1... 2%. Таблица 1. 1 Фракции примесей зернового вороха пшеницы по ГОСТ 9353-85. Сорная примесь Зерновая примесь 1. Минеральная примесь. 2. Весь проход через сито с отверстиями диаметром 1мм. 3. Сорные семена (семена всех дикорастущих, а также культурных растений, кроме ржи и ячменя). 4. Органическая примесь (части стеблей и стержней колоса, ости, полова). 5. Зерна пшеницы, ржи и ячменя прогнившие, проплесневевшие, обуглившиеся, поджаренные - все с явно испорченным ядром. 6. Вредные примеси: головня, спорынья, угрица, вязель, горчак-софора, горчак розовый, мышатник, опьяняющий плевел. 7. Изъеденные вредителем с полностью выеденным ядром. 1. Изъеденные и битые если осталось менее половины зерновки. 2. Проросшие или деформированные от прорастания. 3. Захваченные морозом зеленые, сморщенные, белесоватые, сильно потемневшие. 4. Поврежденные самосогреванием или сушкой. 5. Раздутые при сушке, заплесневевшие. 6. Сильно недоразвитые - щуплые. 7. Зеленые. 8. Дробленые. 9. Зерна ржи и ячменя как целые, так и поврежденные не отнесенные к сорной примеси. Обобщенные данные о колебаниях суточной, сезонной и в течение ряда лет влажности свидетельствуют о том, что основной характеристикой является величина среднемноголетней влажности. Статистические характеристики влажности и засоренности зернового вороха по данным [57,39,24] приведены в таблице 1.2. Засоренность увеличивается с ростом влажности зернового вороха (рис.1.2.), что создает дополнительные трудности при очистке, т.к. эти факторы существенно ухудшают процесс сепарирования. Засоренность зернового вороха обычно составляет 4-8%, но может достигать 10 - 15%. Высокой засоренности сопутствует наличие в ворохе частиц с влажностью 50 - 70% и более [54]. Чистота зернового вороха, поступающего на послеуборочную обработку, зависит от таких факторов как погодные условия и состояние посевов в момент уборки, способ уборки, влажность и т.д. и изменяется по данным многолетних наблюдений в пределах 74...99% [92]. При этом большое значение имеет не только абсолютное значение засоренности вороха, но и конкретный состав фракций засорителей. По данным В.Я.Сосновского [109], средняя засоренность вороха пшеницы за 5 лет в хозяйствах Брянской области составила 5,7%, а уборочная влажность 18,2%. В исследованиях А.А.Абидуева приводятся данные по засоренности зернового вороха в регионах Сибири за 1971-76 г.г., средняя засоренность составила 11%, в том числе сорной примесью 6,3%. М.С.Кулагин [53] указывает на то, что поступающий с поля на послеуборочную обработку зерновой ворох имеет в некоторых случаях влажность 25-30% при высокой засоренности. При этом коэффициент вариации неравномерности поступления - до 60%. Вследствие этого, при обработке на комплексе КЗС-20Ш в бункер чистого зерна поступает до 96% травмированных семян. По данным А.П.Тарасенко [114], содержание дробленого зерна в исходном ворохе составляет 0,45...23,3%, а микротравмированного - 5,3...34,1%. При этом уровень травмирования зерна зависит от особенностей функционирования сложной системы "окружающая среда - средства механизации - человек". 1
2
3
Q,т/ч
18
16
14
12
10 12 14 16 1820З,%
Рис. 1. 2 Влияние влажности (ω') и засоренности (З) исходного материала на производительность (Q) зерноочистительных машин 1 - для предварительной очистки; 2 - для вторичной очистки; 1, 2 - ω'=16%; 3 - ω'=21% Исследований, в которых прослеживался бы состав зернового вороха, поступающего на послеуборочную обработку, в различных почвенно-климатических зонах за достаточно большой Таблица 1. 2 Статистические характеристики влажности зернового вороха Природно-экономические районы Показатели Север
о-
Западн
ый Северо-
Казахстан
ский Уральс-
кий Центра-
льный Вероятность поступления кондиционного зерна 0,10 0,30 0,11 0,21 Математическое ожидание влажности, % 24,0 16,2 22,0 21,0 Среднее квадратическое отклонение влажности, %
4,0 3,5 3,5 3,0 Влажность зерна в неблагоприятный уборочный сезон, % 24,6 22,5 26,5 24,8 промежуток времени проведено не было. М.В.Киреев [54] считает, что нормальный закон распределения величины засоренности зернового вороха характеризуется плотностью вероятности: fS
Sm
s
s
s
()exp
()
,=−
−
1
2
2
1
2
2
σπ
σ
(1.2) где: S - засоренность зернового вороха, %; m
s
- математическое ожидание засоренности зернового вороха, %; σ
s
среднеквадратическое отклонение засоренности, %. Аналогично представляется и плотность вероятности распределения уборочной влажности. Характеризуя состояние зернового вороха двумя случайными величинами (W и S) , необходимо учитывать то, что свойства системы нескольких случайных величин не является суммой свойств величин ее составляющих. Особую трудность при очистке вызывает засоренность семян трудноотделимыми сорняками. Трудноотделимыми семенами культурных и сорных растений в исходном ворохе являются семена, для выделения которых необходимы специальные машины (пневмосортировальные и отражательные столы, электромагнитные сепараторы) [77]. Семена культурных и сорных растений, выделяемые обычными воздушно-решетными машинами при существующих потерях полноценного зерна основной культуры в отходы, не являются трудноотделимыми. Проведенные под координационным руководством ВИМ [77] работы позволили установить, что для семян пшеницы, ячменя, ржи и овса трудноотделимыми являются семена ржи, ячменя, гречихи, тритикале, овса, вики, гречихи татарской, курая, редьки дикой, овсюга, эспарцета песчаного, вьюнка полевого, горошка узколистного, софоры лиcохвостой. Например, овсюг обнаружен в 6,4% партий семян I класса, в 27,6% партий семян II класса, 36,4% партий семян III класса. Для отделения таких примесей проводят повторные пропуски зерна через агрегаты, применяют зерноочистительные машины специального назначения, увеличивают выход основного зерна в отходы. Для снижения потерь и травмирования полноценного зерна при таких операциях необходимо иметь вариационные кривые распределения сорняков и основной культуры, а также применять соответствующие технологические приемы. Физико-механические свойства примесей оказывают различное влияние на эффективность работы сепарирующих рабочих органов. Увеличение плотности легких мелких примесей (рис. 1.3) приводит к повышению технологической эффективности работы подсевного решета и снижению эффективности работы воздушного канала [103]. Поэтому изменение состава исходного материала при жесткой технологической связи между рабочими органами также приводит к их нерациональному использованию. Жесткая связь между сепарирующими рабочими органами в поточных зерноочистительных линиях ограничивает технологические возможности процессов сепарирования. Поэтому, учитывая существенную зависимость эффективности работы зерноочистительных машин от влажности и засоренности исходного материала, в технологических схемах зерноочистительных линий необходимо предусматривать гибкое регулирование загрузки зерноочистительных машин в зависимости, от состояния. исходного материала. Е
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
600 1200 1400 ρ
,
кг/м
3
1 2
Рис. 1. 3. Зависимость полноты разделения от плотности примесей 1 - воздушный канал; 2 - решето Таким образом, поступающий на послеуборочную обработку зерновой ворох содержит различные примеси, которые достигают до 19%. Каждый вид примеси отделяется на определенном типе машин. И в общем для очистки зернового вороха применяется целый комплекс машин. Необходимо в этих условиях разработать такую машину, которая позволит сразу на первом этапе выделить основную часть зерна (80-90%) и довести его до базисных кондиций. 1.3.Существующая технология и техника для очистки зерна и пути их развития Основными задачами, решаемыми в ходе послеуборочной обработки зерна, являются: доведение зернового вороха до базисных кондиций при сохранении продовольственных, посевных и семенных качеств зерна. Доведение его параметров до нормативных по влажности и засоренности, обеспечение бесперебойного приема зерна с поля, исключение его потерь при последующем хранении. История развития комплексной механизации послеуборочной обработки зерна включает в себя несколько этапов. Первый этап, продолжавшийся до начала 30-х годов характеризовался применением простейших зерноочистительных устройств (веялок, триеров, сортировок) выполнявших, как правило, лишь одну технологическую операцию. Их привод осуществлялся, как правило, конной тягой либо мускульной силой человека. В 1934 году в ВИМе, под руководством Н.Н.Ульриха, была создана зерноочистительная машина "Союзнаркомзем", конструкция которой позволяла реализовать достаточно сложные технологические схемы очистки зерна. Ее производительность составляла 6-8 т/ч на семенном режиме и до 10 т/ч на очистке продовольственного зерна. Создание такой машины было первой попыткой заключить в одном агрегате законченный технологический цикл зерноочистки, сократив до минимума межоперационные перемещения зернового вороха. Однако, в хозяйствах широкое распространение получили простые машины имеющие более узкий набор рабочих органов (ВИМ-2, ВИМ-
СМ-1 и др.), менее сложные в эксплуатации. До 1953 года было выпущено более 30 тыс. таких машин. Зерноочистительная техника в своем развитии прошла большой путь от простейших устройств до сложных зерноочистительных агрегатов и комплексов. Этому предшествовали многолетние исследования физико-механических свойств семян, кинематики и динамики рабочих органов, их компоновки в зерноочистительных машинах и поточных линиях. Большой вклад в развитие зерноочистительной техники внесли ВИСХОМ, ВИМ, "Воронежзерномаш", ЧеГАУ, СибМЭ. ХИМЭСХ, ЛСХИ, ВСГТУ и другие институты [5,6,9,13,17,46,50,54,58,60,62,90,94,103]. Совершенствование зерноочистительных машин тесно связано с развитием сельского хозяйства страны. При организации колхозов и совхозов на тока стали поступать большие партии зерна. Это потребовало создание новых зерноочистительных машин. В результате появились передвижные зерноочистительные машины, в которых производилась воздушная, решетная и триерная очистка. Эта техника не отличалась высокой производительностью, т.к. оптимальная нагрузка для одного рабочего органа (например, для воздушного канала) не является таковой для других рабочих органов (решетного полотна или триера) [121]. При обработке зерна на открытых токах значительная часть урожая переувлажнялась и портилась. Даже при обмолоте сухих стеблей ворох содержит различные по влажности зерна основной культуры и примесей. В неочищенном зерновом ворохе уже на вторые сутки происходит накопление углекислого газа и исчезновение кислорода из межзернового пространства. Это приводит к повреждению зародыша и потерям семян при посеве. Следовательно, зерновой материал уже в первые часы поступления на ток должен быть очищен от примесей, просортирован и доведен до кондиционной влажности [113,45,60,97]. Такой объем работ можно выполнить только при поточной технологии. К середине шестидесятых годов промышленность, освоила выпуск зерноочистительных агрегатов, первым из которых был ЗАВ-10 с производительностью 10 т/ч. Технологическое оборудование агрегата устанавливалось на перекрытии металлической конструкции над бункерами очищенного зерна и отходов. Зерноочистительное оборудование агрегата ЗАВ-10 состояло из воздушно-решетной машины и триерного блока, связанных между собой транспортером [14]. Увеличение производства зерна требовало повышения производительности агрегата. Вскоре появились агрегаты ЗАВ-20 и ЗАВ-40 и другие. Однако и этого оказалось не достаточно и промышленностью, было освоено производство агрегатов ЗАВ-25, ЗАВ-50, ЗАВ-100 и других. Агрегаты можно использовать и при обработке семян. Для этой цели промышленность выпускает семеочистительные приставки СП-5 и СП-10. По конструкции приставки подобны агрегатам ЗАВ. Основанием приставок служит металлическая сварная арматура легкого типа. Технологическое оборудование установлено в закрытом помещении двухэтажного здания, которое примыкает к агрегату. Для обработки зерна, влажность которого более 16%, применяют очистительно-сушильные комплексы. Они состоят из очистительного и сушильного агрегатов, связанных между собой транспортирующими механизмами. Сушильными агрегатами являются барабанные или шахтные сушилки. Базовой моделью комплексов семейства КЗС являлся комплекс КЗС-10, производительностью 10 т/ч. Его зерноочистительный агрегат отличался от ЗАВ-10 тем, что однопоточная загрузочная нория ТШ-10 заменена на двухпоточную норию 2ТКН-10 и дополнительно устанавливалась машина предварительной очистки вороха ЗД-10.000 для удаления легковоспламенимых примесей. Обработка влажного зерна в комплексе происходила в начале на машине предварительной очистки. Затем материал направлялся в сушилку, а после вновь возвращался в поточную линию и его обработка происходила как в агрегате ЗАВ. Для получения семенного материала комплексы КЗС снабжаются семеочистительными приставками. В этом случае зерновой материал, обработанный в комплексе КЗС, направляется на дальнейшую обработку в семеочистительную приставку. И все же обработка семян остается сложной трудноразрешимой задачей, т.к. для получения высоко-качественных сортированных семян зерновой материал необходимо несколько раз пропустить через зерноочистительный агрегат, что приводит к увеличению травмирования семян и повышению энергозатрат на его переработку [79,98]. Для решения этой задачи в 1977...82 гг. в крупных семеноводческих хозяйствах РСФСР предстояло построить 1330 комплексных пунктов по обработке и хранению семян производительностью каждого 1,5; 2,5; 5,0 и более тыс. тонн, а всего 6,6 млн. тонн готовых семян в сезон [129]. Таким образом, созданы и внедрены в сельскохозяйственное производство зерноочистительные агрегаты и комплексы, которые позволили в 8...10 раз повысить производительность труда и снизить затраты на обработку зерна в 1,5...2,0 раза. Однако при эксплуатации агрегатов и комплексов возникло много трудностей. Испытания показали, что действительная производительность агрегатов может быть ниже номинальной на 30...60 % [40,62,87]. Известно, что основу зерноочистительных агрегатов составляют решетные машины ЗД-10.000, ЗАВ-10.30000, ЗВС-20, ЗВС-20А, СВУ-5 и другие. Эти машины совершают работу при минимальных затратах энергии по сравнению с воздушными системами и триерными блоками (таблица 1.3; 1.4) [55,60,78,81]. В таблице 1.5 представлены технические характеристики зерноочистительных агрегатов [44,92,131]. Машина ЗАВ-10.30000 создана на базе машины ЗВС-10, без воздушной системы. В первой машине имелась лишь решетная часть, на привод которой затрачивался 1,1 кВт. У второй машины установленная мощность была равна 5.5 кВт. Приведенные цифры, свидетельствуют о том, что для привода решетных станов при одной и той же производительности затрачивается в 5 раз меньше электроэнергии, чем на привод воздушной системы. Другие данные также свидетельствуют об этом. В решетной машине А1-
БИС-100 при производительности 100 т/ч, затрачивается электроэнергии 11 кВт [99]. Анализ данных зерноочистительных агрегатов показал, что одним из главных недостатков агрегатов является их высокая стоимость и энергоемкость. Таблица 1. 3 Техническая характеристика зерноочистительных машин № Марка машины п/
п Показатели ОВП-
20 ЗВС-
10 ЗАВ-
10. 30.000
ЗВС-
20 СВУ-5 ЗД-
10. 000 1. Производитель-
ность машины при очистке зерна пшеницы т/ч 20 10 10 20 5 20 2. Решетный стан: -число решет 8 8 8 16 6 2 -длина решета, мм. 790 790 790 990 790 790 -ширина решета, мм. 990 990 990 740 990 990 3. Амплитуда колебаний, мм. 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 4. Частота колебаний, об/мин. 490 490 440 430...4
80 350...5
00 460 5. Угол наклона решет град. 8 8 8 8 8 8 6. Установленная мощность, кВт 11,6 5,5 1,1 5,9 5,5 4,0 Если ориентировочная цена агрегата ЗАВ-20 равна 8 410 руб. (в ценах 1980 г., без монтажа), а общая мощность электродвигателей 32 кВт, то у агрегата ЗАВ-50, эти цифры соответственно равны 41520 руб., 147 кВт. В новых агрегатах ЗАВ-25, ЗАВ-50, ЗАВ-100 и других увеличено количество транспортеров, много средств затрачено на стоимость здания, а качественного изменения в зерноочистительном оборудовании не произошло. Замена воздушно-решетной машины ЗВС-20 на МПЗ-25 не оправдана. Ранее подобные машины использовались для очистки зерна на элеваторах, а затем были заменены на более производительные и менее энергоемкие типа А1-
БИС [99]. Таблица 1. 4 Техническая характеристика зерноочистительных машин № Марка машины п/Показатели МПО-МЗП-ЗВ-50БСП А1-А1- п 50 25 БЗГ БИС-
100 1. Производительн
ость машины при очистке зерна пшеницы т/ч 50 25 50 2...2,5
10 100 2. Решетный стан: -число решет - 2 1 1 10 - -длина решета, мм. - - 2130 - 465 - -ширина решета, мм. - - 1000 - 435 - 3. Амплитуда колебаний, мм. - - 10 7 6 9...11 4. Частота колебаний, об/мин. - - 460 280...4
80 490...5
00 325...3
75 5. Угол наклона решет град. - - 8 1...4 - 7...8 6. Установленная мощность, кВт 7,5 5,9 9,6 5,5 14,3 1,1 Таблица 1. 5 Техническая характеристика зерноочистительных агрегатов Зерноочистительные агрегаты п/
п Показатели ЗАВ-
10 ЗАВ-
20 ЗАВ-
40 ЗАВ-
25 ЗАВ-
50 1. Производительность т/ч 10 20 40 25 50 2. Установленная мощность технологического оборудования (без 2,6 5,2 26 28 49,3 аспирации), кВт 3. Установленная мощность транспортирующих устройств.(без автомобилеподъемника), кВт 3 5,2 9,4 23,7 37,7 4. Полная установленная мощность, кВт 18 32 45 81 147 Предварительная обработка вороха зерновых культур заключается в выделении из вороха примесей, отличающихся по размерам, аэродинамическим и другим физико-механическим свойствам. Согласно агротехническим требованиям для зерновых культур, чистота выходного материала должна быть не ниже 92%, потери зерна не более 0,5%, дробление зерна не более 1,5%, Установочная мощность не более 60 кВт. Производительность ворохоочистителя при этом должна составлять не менее 40 т/ч по чистому зерну, или 60 т/ч по вороху. Выпускаемые в настоящее время машины предварительной обработки вороха воздушно-решетного типа (отечественные ОВП-20А, ОВС-25,СМ-4, МС-4,5, ЗД-10.000, МПО-50 и импортные К 523, К 527А) не могут обеспечить обработку вороха, поступающего на пункты стационарного обмолота [17]. Это связано с тем, что фактическая и паспортная их производительность не отвечает возросшим требованиям к пропускной способности, объему и главное - засоренности вороха, полученного при реализации новых индустриально-поточных технологий. По этой же причине не могут быть эффективно применены и машины предварительной очистки зернового вороха известных зарубежных фирм Carter (США), Schulc, Sivo
(ФРГ), ABLinde Mashiner, Heid, Camas (Швеция), Сеsbron (Франция) [151,152,153] паспортная производительность которых на ворохе засоренностью до 10...15% превышает 100…120 т/ч. Наиболее простым и эффективным воздушно-решетным сепаратором, обрабатывающим ворох, близкий по составу к поступающему на стационары, является воздушно-решетная очистка зерноуборочного комбайна [68]. Поэтому целый ряд хозяйств использовали в качестве ворохоочистителя зерноуборочные комбайны или стационарные молотилки-веялки МВ-2,5 [2, 13, 36]. Однако даже при тщательной их регулировке и герметизации потери семян сходом с решет достигают 20% [69]. Это происходит в результате того, что пропускная способность очисток в 2...3,5 раза ниже требуемой. Опыт постановки в линии последовательно двух комбайнов широкого распространения не нашел, из-за сложности и большой энергоемкости технологического процесса, а также нецеле-
сообразности двойного обмолота вороха [130]. Вероятно, для очистки могут быть успешно применены для этой цели в случае существенного повышения их пропускной способности [22, 55]. Применение другого типа решет (плоских, качающихся) невозможно из-за необходимости дополнительного перемещения материала по их рабочей поверхности [27,133]. Активные решета (вращающиеся, цилиндрические - плетеные, пробивные) [146,40,122,132], сетчатые транспортеры [9,69] пока не обеспечивают требуемую пропускную способность на ворохе такой засоренности. Роликовые решета позволяют увеличить производительность, однако при этом в проход попадают соломистые частицы длиной свыше 50 мм. Увеличение засоренности вороха больше 15% приводит к снижению чистоты зерна и потерям, не допустимым агротребованиями [133,30]. Опыт применения решетных или воздушно-решетных сепараторов на невеяном ворохе озимой пшеницы показал, что до 50,1...56,6 % свободного зерна, находящегося в ворохе, не успевает пройти через слой [118]. Увеличение скорости прохождения зерна (семян) требует разработки приемов воздействия на ворох, позволяющих увеличить пористость обрабатываемого материала [27,13]. Установлено, что с уменьшением концентрации мелкой фракции в ворохе интенсивность просыпания зерна и семян возрастает. Предпринимались попытки интенсифицировать процесс сепарации и на верхнем решете. При этом неприемлем путь увеличения габаритов рабочих органов вследствие увеличения стоимости и металлоемкости машины [22]. Решить задачу за счет активизации сепарации слоя дополнительными рабочими органами [58,65,68], изменения режимных или кинематических параметров решетного стана [147,31,36,37,43,52] не удалось. Наиболее перспективным путем очистки зернового материала является разделение материала на фракции с целью увеличения пропускной способности зерноочистительного агрегата. Работы по фракционному разделению зерна в решетных и пневмоинер-ционных сепараторах с целью отбора полноценной крупной (тяжелой) фракции для семенных и продовольственных целей выполнены Н. Н, Ульрихом [121], И. Е, Кожуховским [59], Г. Т. Павловским [60], Г.Д. Терсковым [120], 3. Л. Тиц [61], В. А. Кубышевым [63], А.Н. Зюлиным [50], Н. И. Косиловым [67], В. Л. Злочевским [46], Н.А. Урхановым [123], А. К. Туровым [118], В. М. Дринча [34] и др. Ряд исследователей применяли предварительное обогащение зернового вороха перед его подачей на очистку [22,30,67,100,102]. Принцип последовательного обогащения и доработки вороха может быть осуществлен в комбинированных сепараторах, где возможна различная совокупность признаков разделения компонентов. Сепаратор грубого вороха комбинированного типа, предложенный Кубанским СХИ [102] для пункта стационарного обмолота всей биологической массы зерновых культур, имеет механический обогатитель. Обогащение вороха происходит на решетах двух ярусов: клавишном соломотрясе и решетной части воздушно-
решетной очистки с грабельным транспортером. Обогащенный таким образом ворох окончательно разделяется на воздушно-решетной очистке зерноуборочного комбайна СК-5. Сепаратор обеспечивает разделение вороха с подачей 16 кг/с, при потерях 0,07…0,09 % и чистоте 99 %. Однако такая схема имеет сложную конструкцию, низкую надежность и малую эффективность. Практически подтверждено, что наиболее перспективным, с учетом свойств вороха, является использование пневмообогащения [68, 30, 103], так как его эффективность в меньшей степени зависит от состояния исходного вороха. Воздушным потоком может быть выделено до 60 % всех примесей [55,71,153]. Пневмообогатители с гравитационной подачей смеси применяются, как правило, для удаления пыли, мелких примесей, малоценных щуплых семян, сорняков [105] и используются для очистки зерновых, зернобобовых и других культур при небольшой засоренности и влажности исходного вороха, на малых подачах [72]. В их числе пневмоколонки ОПС-2, ПС-ОСХИ [83]. Применение пневмоколонок в качестве обогатителей высокозасосоренного вороха и на больших подачах возможно лишь при значительном увеличении размеров канала. Поэтому более предпочтительным является применение пневмо-
сепарирующих систем с принудительной подачей вороха. В этом случае допустимая концентрация воздуха для пшеницы при скоростном вводе снижается до 0,3 м
3
/кг [103] против 1,8 - при гравитационной загрузке [89]. Среди них наиболее известны пневмоцентробежные и пневмоинерционные очистки [9,130,22,89,46,68,101,128]. Принцип работы пневмоцентробежной очистки основан на том, что частицы вороха совершают в ней сложное движение по винтообразной траектории, создаваемой вращающимся ротором. Тяжелые частицы удаляются от оси вращения, а легкие приближаются к ней и уносятся воздушным потоком, проходящем снизу в половосборник [128,118,95]. Наиболее производительный на сегодняшний день пневмоцентробежный сепаратор [32,40] для зернового вороха засоренностью до 17,5% имеет пропускную способность до 4,8 кг/с. Чистота зерна при этом достигает 95,5...98,5%. Использование пневмоцентробежных сепараторов для обогащения вороха, поступающего на стационар, нецелесообразно. Производительность этих сепараторов сдерживается забиванием рабочих органов, а также сложностью технологической схемы. Проведенными в ЧеГАУ, ВИМ, УкрНИИМЭСХ, МИИСП, ВСГТУ и других учреждениях экспериментальными исследованиями [22,46,128,51,106] установлено, что эффективным способом обогащения является пневмоинерционный. Известны экспериментальные образцы пневмо-
инерционных очисток, в которых используют расслоение вороха в дополнительной камере (рис.1.4) [67,118]. Рис. 1. 4 Пневмоинерционный сепаратор ЧеГАУ с зоной расслоения 1-питатель; 2-вентилятор; 3-камера расслоения; 4-камера сепарации; 5-
приемник зерна; 6-приемник колосков; 7-половоприемник Здесь перед подачей вороха в камеру сепарации удаляется до 40 % примесей. Недостатком является использование дополнительного воздушного потока и увеличение энергозатрат. Перспективными принципами увеличения интенсивности пневмоинерционной очистки считается определение наиболее эффективной структуры воздушного потока с целью снижения концентрации вороха по всему объему камеры сепарации, а также дифференцированное воздействие на ворох с целью предварительного выделения фракции крупных соломистых частиц [58,103]. Указанные принципы до настоящего времени своего развития, и воплощения не нашли. Наличие для пневмоинерционной очистки предельной концентрации - это существенный недостаток способа, ограничивающий самостоятельное применение пневмоинерционных сепараторов. К тому же, получить максимальную производительность не позволяют сложности организации загрузки исходного вороха, отвода зерна и отходов, а также наличие после обработки вороха колосовой фракции, требующей повторного разделения [103]. Аспирационный воздушный поток, хотя и более технологичен, но при его использовании повышаются требования к качеству изготовления машины [89]. Аспирационный воздушный поток используется в комбинированном сепараторе, предложенном УкрНИИМЭСХ [30,108,112]. Он состоит из обогатителя, установленного над роликовым решетом (рис.1.5). Технологический процесс отличается тем, что обдув роликовых решет осуществляется вентилятором обогатителя. Испытаниями установлено, что производительность сепаратора по чистому зерну - 60 т/ч, при засоренности вороха до 20%. Увеличение засоренности вызывает снижение производительности до 29 т/ч. Потери зерна составили 0,5%, а его чистота -96%. Недостатком сепаратора является невозможность его использования на измельченном зерновом ворохе. Это связано с тем, что соломистые частицы, ориентируясь в выходящем воздушном потоке, проникают через роликовое решето и засоряют выход. Увеличение толщины слоя вороха на решете вызывает рост потерь [30]. Аспирационный воздушный поток сепаратора дает возможность создать компактную высокоэффективную зону обогащения [30,51]. Используемая в сепараторе форма камеры сепарации, копирующая поле стока за счет применения боковых и заднего воздухозаборников [89] имеет тот недостаток, что во всех окружающих центр поля стока точках пространства скорость пропорциональна расходу и обратно пропорциональна квадрату расстояния от точки стока. Следовательно, требуются большие энергозатраты на создание необходимой скорости воздушного потока при достаточном времени сепарации. Рис. 1.5. Схема сепаратора комбинированного типа УНИИМЭСХ 1-приемный битер; 2-метатель; 3-транспортер; 4-вентилятор; 5-
регулятор потока; 6-боковые воздухозаборники; 7-задний воздухозаборник; 8-роликовое решето; 9-выгрузные шнеки Способ фракционирования зерна нашли применение на решетах в зерноочистительном отделении мельницы. Его производят с целью раздельной очистки, гидротермической обработки и размола фракции, отличающихся составом примесей и физико-механическими свойствами. Направлению фракционного разделения зерна посвящены работы В. В. Гортинского, А. И. Альтермана, Г. А. Егорова, П.М. Заики, В. Г. Дулаева. А. П. Горшунова, Д. Д. Цыренжапова, В. С.Муравина, Г. Ф.Чаблиной [26,33,43,124,55,117]. Работа А. П. Горщунова [124] посвящена изучению процесса поэтапного фракционирования зерновой смеси на сепараторах шкафного типа А1-БОК и ЗСШ-20 и разработке технологической схемы очистки зерна. Совершенствованию процесса фракционирования зерна в названных сепараторах была посвящена работа Д. Д. Цыренжапова. Аналогичные исследования были выполнены исследователями В. С. Муравиным и Г. Ф. Чаблиной [124]. Однако результаты выполненных работ по фракционированию зерна и его раздельной обработке в технологической линии на зерноперерабатываюших предприятиях не находят распространения. Заслуживают внимания проведенные во ВНИИЗе исследования, которые показали, что дуаспиратор А1-БВЗ может извлечь 75 % длинных и 63 % коротких примесей во фракцию, выход которой составляет 6,9 %. Аналогичные результаты получены при разделении зерна в лабораторных условиях [34]. Это показывает на то, что создание эффективных пневмоинерционных устройств позволит значительно повысить эффективность фракционного разделения зерна с выделением длинных и коротких примесей в отдельные фракции и их раздельной очистки в триерах. Краткий анализ способов фракционного разделения [124], особенностей конструкции рабочих органов, обеспечивающих фракционное разделение зерна с целью отбора зерен крупной фракции на решетах и пневмоинерционных устройствах представлен на рис. 1.6. Пневмоинерционный способ [123] разделения и очистки зерна от коротких и длинных примесей обеспечивается на пневмоинерционных сепарирующих устройствах, в частности на лопастном порционном зернометателе, обеспечивающем разделение и отбор более 50 % зерна в виде крупной фракции без овсюга по аэродинамическим свойствам и массе для семенных и продовольственных целей. Остальная часть - средняя фракция (около 40 %) и отходы, в которые входят легкие, короткие и длинные примеси. Короткие примеси выделяются полностью в отходы, а длинные - овсюг - частично в отходы и среднюю фракцию зерна, направляемого в овсюжный триер рис 1.6 а. Рис. 1.6. Схемы рабочих органов и фракционного разделения и очистки зерна от коротких и длинных примесей Эффективность пиевмоинерционного разделения и отбора зерен крупной фракции обеспечивается при влажности не более 18%. При этом одновременно с очисткой достигается охлаждение и подсушка зерна с целью увеличения срока хранения и улучшения его качества. Выделение зерен крупной фракции в чистом виде и средней фракции с овсюгом позволяет уменьшить объем триерной очистки на 50...60 %. Содержание овсюга в зерне средней фракции составляет не более 3%, а остальная часть овсюга выделяется в отходы - 60...80 % от его содержания в исходном зерне. К эффективности пневмоинерционного способа разделения и очистки зерна от коротких и длинных примесей относится то, что, во-первых, короткие примеси полностью выделяются вместе с мелкими примесями в отходы, во-
вторых, попадание крупных зерновок овсюга в среднюю фракцию зерна улучшает делимость зерновой смеси при очистке на триере: в этой фракции происходит увеличение разницы между максимальной длиной зерна пшеницы и минимальной овсюга, что способствует четкости разделения и очистки зерна по длине [124]. К недостаткам применения пневмоинерционного способа разделения зерна в лопастном порционном зернометателе с бесконечным ремнем относятся: относительно длинное пневмоинерционное пространство (рабочая камера, канал) с соответствующими приемными устройствами. В результате зернометатели применяются только на открытых площадках пунктов послеуборочной обработки зерна (ПОЗ). Наличие дефицитных деталей - бесконечного прорезиненного ремня, изнашивающегося за относительно непродолжительное время эксплуатации, и трех барабанов - ведущего, ведомого и ячеистого, делают порционный метатель относительно громоздким, металло- и энергоемким. Решетный способ разделения и очистки зерна [123] осуществляется по поперечным размерам зерна на решетах воздушно- решетных сепараторов, обеспечивает выделение зерен крупной фракции 1 с некоторой частью овсюга. При этом используется процесс расслоения слоя для выделения овсюга с зерном крупной фракции. Остальная часть овсюга в около 80 % от его содержания в исходном зерне выделяется сходом с сортировочного решета вместе с крупной примесью 4. Короткие примеси просеиваются через отверстия подсевных сит вместе с мелкими зернами и примесями. Схемы расположения сит в ситовом корпусе рассмотрены выше. В крупной фракции зерна содержится некоторая часть овсюга, а остальные выделяются сходом с решета вместе с крупной примесью. Следовательно, при решетном (ситовом) способе разделения и очистки зерна часть овсюга просеивается вместе с зерном крупной фракции через решета А и Б или идет сходом с разгрузочного сита В, как показано соответственно на рисунке 1.6 б, г, в. При этом крупная фракция зерна с содержанием овсюга направляется для очистки в овсюгоотборник, а средняя, если в зерновой смеси не было короткой примеси, минуя триер
на следующие технологические операции (рис. 1.6.б). Если в зерне есть короткие примеси, то оно после разделения на сите отдельными фракциями проходит очистку на кукольном и овсюжном триерах (рис. 1.6, в, г). При этом объем триерной очистки уменьшается примерно в два раза в сравнении с существующей технологией, при которой весь поток зерна последовательно проходит очистку в этих триерах. Основными условиями фракционного разделения зерна с выделением коротких и длинных примесей в отдельные фракции и их последующей раздельной очисткой на соответствующих триерах являются, во-первых решетный анализ и определение критерия делимости и очистки зерновой смеси на основе их вариационных кривых, во-вторых, наличие необходимого набора решет и ячеистых поверхностей в соответствии с местными условиями. Эффективность фракционного разделения зерна на решетах достигается при условии, если его влажность не выше 15 %. К недостаткам этого метода относится невысокая четкость разделения зерна и отбора зерен крупной фракции. При этом эффективность разделения снижается с увеличением удельной нагрузки и при изменении кинематических и конструктивных параметров. Пневмоинерционный и решетный способы разделения и очистки зерна пшеницы местных сортов обеспечивают полное извлечение коротких примесей в отходы, выделение зерен крупной фракции [122]. Триерную очистку при этом проходит примерно половина исходного зерна, т.е. фракция зерновой смеси с овсюгом. Короткие примеси, как уже было отмечено, выделяются из зерна пшеницы местных сортов на пневмоинерционных и решетных сепараторах, поэтому не относятся к трудноотделимым примесям в условиях Забайкалья. Эти примеси относятся к трудноотделимым в зерне, поступающем из других регионов на зерноперерабатывающие предприятия. На этих предприятиях в технологической линии применяются кукольные дисковые триеры для очистки привозного зерна от коротких примесей. Фракционное разделение и очистка такого зерна на ситовых сепараторах обеспечивает уменьшение объема триерной очистки на 50%. В работе А.Г. Громова исследовано расслоение зерна в пневмогравитационном поле при пульсирующем потоке воздуха. Центробежный способ фракционного разделения зерна по его плотности и массе осуществляется в центрифуге (рис. 1, 6 д), предложенной Н.А. Урхановым. Центрифуга, в отличие от известных конструкций, отличается компактностью и надежностью в работе, отсутствием вибрации рабочего органа и обеспечивает выделение более 60 % зерна от исходного в тяжелую фракцию в чистом виде, а остальная часть (менее 40 %) зерна выделяется в виде легкой (средней) фракции с овсюгом. Эта часть зерна очищается от овсюга в триере, т.е. центробежный способ разделения зерна обеспечивает уменьшение триерной очистки более чем на 60 %. Разработана конструкция центрифуги [123], которая позволяет выделить гальку и овсюг в отдельные фракции. Исследование центрифуги позволяет обосновать экономически выгодную и компактную конструкцию камнеотделительной машины, необходимой для очистки зерна пшеницы местных сортов Забайкалья, практически полностью засоренного галькой и овсюгом. Центробежный способ фракционного разделения зерна является наиболее перспективным способом, потому что осуществляется на малогабаритной установке - центрифуге, обеспечивающей большую удельную производительность и уменьшение удельных металло- и энергоемкостей. Разработан способ фракционного сепарирования зерна пшеницы в машинах с круговым поступательным движением А1-
ЗСШ и А1-БОК при этом получены следующие фракции: фракция содержащая только длинные примеси; фракция, в которой содержатся все минеральные примеси; фракция с содержанием длинных и коротких примесей. После этапов фракционирования происходит раздельная окончательная очистка от примесей на триерах и вибропневматическом камнеотборнике. При этом, существенно уменьшилась масса зерна, обрабатываемого на триерах. Таким образом, анализ способов фракционного разделения и очистки зерна от коротких и длинных примесей показывает на необходимость исследования и разработки пневмоинерционных, решетных и центробежных рабочих органов сепараторов для интенсификации обработки и очистки зерна от примесей по длине. Порционный метатель [127] можно использовать не только на самопередвижных зернометательных машинах, но и в стационарных условиях. Для этого можно использовать здания неработающих зерноочистительных агрегатов и зерно-
очистительно-сушильных комплексов. Поточная технология обработки зернового вороха в них осуществляется следующим образом (рис.1.7). Рис. 1.7 Поточная обработка зернового вороха с использованием порционного метателя. Зерновой ворох выгружается в завальную яму (2) из автомобиля при помощи автомобилеразгрузчика (1). Оттуда норией (4) ворох подается в порционный метатель (5), который установлен стационарно в здании ЗАВа (3). Метатель производит вбрасывание в виде отдельных порций во встречный воздушный поток, который создается вентилятором (6). В таком потоке воздуха происходит четкое разделение вороха на следующие фракции: очищенного зерна, фуража и мертвых отходов. По мере накопления бункеров содержимое их периодически высыпается в автомобиль (7). В данной технологии органически реализуется наиболее прогрессивный прием предварительной обработки зернового вороха — фракционный. Раздельная обработка фракций экономически выгодна и способствует их интенсификации. Кроме того, встречный воздушный поток будет производить частичную подсушку вороха, а порционное метание будет повышать качество разделения его. Нашей промышленностью выпускался стационарный агрегат АЗС-30, АЗС-30М для очистки зерна производительностью 30 т/ч [99]. В состав этого агрегата входил ворохоочиститель ЗВ-
30 с решетными и воздушными сепараторами, два решетных сепаратора-овсюгосборника БСО-15 с прижимными фартуками и блок цилиндрических триеров БТ-10. Применение решетных овсюгосборников в агрегате позволяет переключить все цилиндры триерного блока БТ-10 на параллельную работу для очистки зерна от коротких примесей. Благодаря этому производительность триерного блока, а следовательно и всего агрегата удваивается. Важной особенностью решетных овсюгосборников является то, что кроме очистки пшеницы от овсюга, он отделяет примеси и по признаку ширины, т. е. выполняет как бы две операции одновременно. Комбинированные зерно-семяочистительные машины АК 100, АК 150, АК 200 и АКН 200 производительностью соответственно 40, 60, 100 и 150 т/ч выпускает фирма Happle (Германия) [153]. Особенность конструкции машины АКН 200 - очистительная система с пневмосепарирующей камерой и замкнутым циклом работы воздушного потока. В машине реализована фракционная схема технологического процесса очистки: воздушным потоком исходный материал разделяется на три фракции, каждая из которой далее очищается на соответствующих плоских качающихся решетах, установленных в общем решетном стане. Отверстия всех решет очищаются от забившихся зерен с помощью шариковых очистителей. Исходный материал из бункера с помощью питающего валика дозировано подается в пневмосепарирующую камеру, где направленным лопатками воздушным потоком, создаваемым вентилятором и регулируемой дроссельной заслонкой, разделяется на три фракции: тяжелую, поступающую на первую секцию верхнего колосового решета, среднюю - на вторую, легкую - на третью. Тяжелая и средняя фракции выделяются в пневмосепарирующей камере, а легкая фракция - в осадочной камере, откуда она выпускается через шлюзовый затвор. Пыль и мелкие примеси выделяются из воздушного потока в циклоне (фракция Г). На первой секции верхнего колосового решета просеивается основное зерно с большой индивидуальной массой и мелкие примеси, а крупные сходом поступают на вторую. Проходовая фракция первой секции поступает на нижнее подсевное решето, на котором просеиваются и выводятся из машины мелкие примеси (фракция В), а основное зерно сходом поступает в отдельный приемник и выводится за пределы машины или в общий приемник (фракция А). На второй секции верхнего колосового решета просеивается основное зерно с средней индивидуальной массой и мелкие примеси, крупные примеси сходом поступают на третью. Проходовая фракция второй секции, разделенная с помощью делителей на три равные части, поступает на три яруса подсевных решет, на которых просеиваются и выводятся из машины мелкие примеси (фракция В), а основное зерно сходом поступает в общий приемник и удаляется из машины (фракция А). На третьей секции верхнего колосового решета просеивается щуплое зерно, мелкие примеси, а крупные - сходом поступают в приемник и выводятся из машины (фракция Б). Проходовая фракция третьей секции поступает на корректурное решето, с которого сходит в приемник и отводится из машины щуплое зерно, а просеянные мелкие примеси поступают в общий приемник и также выводятся из машины (фракция В). Таким образом, машина АКН 200 благодаря фракционной схеме очистки позволяет не только повысить эффективность выделения примесей, но и получить три фракции зерна или семян различного качества. Одним из перспективных направлений разработки фракционной технологии является использование универсального каскадного решетного сепаратора в качестве машины для очистки зерна, которая позволяет сразу на первом этапе очистить основную часть зерна (60-80%) от всех примесей одновременно. В универсальном каскадном сепараторе используются решета с крупными размерами отверстий обладающими большой пропускной способностью. Обоснована возможность разделения зерновых смесей по интенсивности прохода частиц в отверстия решет, обладающих высокой пропускной способностью [49, 50]. При этом все частицы смеси могут проходить в отверстия решет, а отделяются частицы "более интенсивно проходящие" от "менее интенсивно проходящих" через решето. Одно же решето разделяет смесь только потому, проходит или не проходит частица в отверстие. Для этого использовали каскад решет с круглыми отверстиями, схема которого представлена на рис 1.8. Причем все решета установленные в блоке имеют одинаковый размер отверстий. Рис.1.8. Схема разделения зернового материала каскадом решет 1-решета с одинаковыми отверстиями; 2-бункер-питатель; 3-
пробоотборник;I-усредненная «траектория» движения длинной примеси; II-траектория движения основного зерна (пшеницы); III-
траектория движения короткой примеси. Исходный зерновой материал из бункера-питателя поступает на начало верхнего решета каскада. Перемещаясь по наклонному колеблющемуся решету, частицы зернового материала проходят в отверстия в попадают на второе решето, со второго на третье в т. д. Мелкие частицы, имея большую интенсивность просеивания, быстрее проходят каскад решет и выделяются начальных участках нижнего решета. Так, как вероятность прохода длинных частиц в отверстие меньше, чем мелких примесей и основного зерна, то они задерживаются дольше, чем мелкие и следовательно, смещаются от начала решета дальше. Эти смещения от решета к решету накапливаются и выделяются в конечных участках нижнего яруса решет, обеспечивая тем самым полное разделение. А интенсивность просеивания основного зерна меньше чем у мелких примесей, но больше чем длинных примесей и поэтому они выделяются в средних участках нижнего яруса решет. Установлено также, что слой зернового материала повышает интенсивность просеивания мелких частиц, а интенсивность просеивания длинных уменьшает. Поэтому для поддержания определенного слоя зернового материала на решете, используются накопители в виде скатных досок (сплошные накопители), устанавливаемые в начале решет. На рис.1.9. представлена схема установки каскадного решетного сепаратора со сплошными накопителями определенной длины. А. Н. Зюлиным [50] было изучено влияние длины сплошных накопителей на эффективность выделения длинных и коротких примесей. Установлено, что слой зернового материала образованного сплошными накопителями (скатными досками) повышает эффективность выделения длинных и коротких примесей на 8-15%. Исследования проведены только на решетах с крупными отверстиями (диаметром отверстий 6,5 и 9 мм) имеющими большую пропускную способность до 25 т/ч∙м, при этом в каскаде использовалось до 25 ярусов решет. Рис.1.9. Схема каскада решет со сплошными накопителями. 1-решетный стан; 2-подвеска; 3-решета; 4-пробоотборник; 5-
накопители (сплошные); 6-механизм привода; 7-бункер-
накопитель; 8-система перфорированных накопителей. Однако, следует заметить, что использование в качестве накопителей скатных досок (сплошных листов) определенной длины не может обеспечить требуемой полноты выделения коротких и мелких примесей с допустимым количеством содержащегося в них основного зерна. Так, как с увеличением количества ярусов решет короткая примесь и мелкая примесь все больше концентрируется на сплошном накопителе и выделяется на начальных участках нижнего решета вместе с частью основного зерна. Поэтому, нужен был дополнительный рабочий орган, который выделил бы из этой фракции короткую и мелкую примеси. Было предложено использовать систему перфорированных накопителей [134] для эффективного выделения мелкой и короткой примеси и сохранения слоя определенной толщины (рис. 1.9). На рис.1.10. представлена схема экспериментальной установки каскадного решетного сепаратора с системой перфорированных накопителей. Исследованиями установлено, что использование перфорированных накопителей определенной длины (решет с «малыми» размерами решет) если установить перед основными решетами вместо сплошных накопителей, позволяет повысить эффективность выделения коротких и мелких примесей более, чем в 2 раза [134]. Так, каскад решет с однородными отверстиями (все решета имеют одинаковый размер отверстий) пропускающими все компоненты зернового материала и снабженные перфорированными накопителями позволяют за одну технологическую операцию довести (60-80%) основного зерна до базисных кондиций. Рис.1.10. Схема экспериментальной установки. 1-решетный стан; 2-межрешетное пространство; 3-решета; 4- система перфорированных накопителей; 5- подвески; 6-механизм привода; 7-
бункер-накопитель; 8 – пробоотборник. Каскад решет с "крупными" отверстиями пропускающими все компоненты зернового материала является одним из перспективных рабочих органов, который может обеспечить выделение мелких, крупных, длинных и коротких примесей одновременно при производительности 50 т/ч. Как известно, при подаче зернового материала на решето толстым слоем процесс перераспределения частиц в слое может осуществляться не во всей толщине слоя, а лишь в некоторой ее нижней части. В этой части происходит относительное перемещение частиц зернового материала, которое способствует проникновению более мелких частиц к поверхности решета сквозь слой более крупных частиц. Толщина этого сепарирующего слоя зависит от многих факторов, в том числе таких, как физико-
механические свойства материала, интенсивность колебания решета, ‘’шероховатость’’ поверхности решета, толщина зернового слоя на решете и других. Как установлено, эта толщина обычно составляет 2…4 толщины зерновки, т.е. 2…4 элементарных слоя зерна [50]. Увеличение толщины слоя, при прочих равных условиях, приводит к уменьшению толщины сепарирующего (прорабатываемого) слоя, так как верхние слои материала, сдавливая нижние, ограничивают их подвижность тем сильнее, чем больше полный слой. В связи с этим при слишком большой толщине слоя (например, по пшенице более 20 мм) верхние слои зерна в процессе сепарации не только не участвуют, но и отрицательно влияют на эффективность сепарации в целом. Поэтому целесообразно материал обрабатывать на решетах слоем не выше сепарирующего слоя определенной толщиной. Было предложено [135] интенсифицировать процесс сепарации, осуществляемый каскадным решетным сепаратором, при подаче материала одновременно на несколько верхних ярусов решет (вертикальная загрузка материала) (на рис. 1.11 подача на три яруса) слоем толщиной не выше определенного. Материал подается на делительное устройство 1 (рис. 1.11), выполненное, например, в виде короткого решета с большими отверстиями, которое распределяет зерновой материал в общем виде на m равных частей, направляемых параллельно на начала m загрузочных решет (согласно рис. 1.11 m=3). Все эти загрузочные решета одинаковые, т.е. они имеют круглые отверстия одного диаметра, позволяющие проходить через них не только мелким частицам, но и зерновкам основного компонента, а также части или полностью частицам крупной примеси. Рис. 1.11. Схема каскадного решетного стана с «вертикальной» загрузкой материала 1-делительное решето; 2-основное решето; 3-накопители; 4-
зерновой материал; М
п
– мелкая примесь; З
к
– короткая примесь; З
о
– очищенное зерно; Д
п
– длинная примесь; К
п
– крупная примесь. Установлено [135], что поярусное распределение исходного материала при подаче на каскадный решетный сепаратор с оптимальной загрузкой решет (слоем толщиной 2...4 зерновки) (вертикальная загрузка) в отличие от подачи материала на вернее решето толстым слоем, интенсифицирует процесс сепарации, что позволяет повысить эффективность очистки в 1,3....1,5 раза. Использование каскадного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет и перфорированных накопителей которые установлены впереди основных решет позволяют за одну технологическую операцию довести большую часть (80%) основного зерна до базисных кондиций. При этом данный сепаратор разделяет зерновой материал на 5 фракций: основное зерно базисных кондиций; зерно с короткими и мелкими примесями (10%); зерно с длинными и крупными примесями (10%); отходы (короткая и мелкая примесь); отходы (длинная и крупная примесь). Таким образом, анализ существующих исследований и разных конструкций машин для очистки зерна показал, что наиболее перспективным рабочим органом является каскад решет с "крупными" отверстиями пропускающими все компоненты зернового материала, который может обеспечить выделение мелких, крупных, длинных и коротких примесей одновременно за одну технологическую операцию и довести основную часть (до 60-80%) зерна до базисных кондиций. Однако эффективность очистки зернового материала от длинных примесей на каскадном решетном сепараторе с «вертикальной загрузкой» т.е. поярусным распределением зернового материала хотя и высокая но недостаточна. Это видно связано с тем, что в конечных участках каждого яруса решет зерновой материал распределяется слоем в одно зерно. В этих условиях, когда нет слоя зернового материала длинные частицы не прижимаются слоем к плоскости решета, то они проходят в «крупные» отверстия основных решет за счет колебательного движения решетного стана. При этом, даже при увеличении количества ярусов решет эффективность очистки зернового материала от длинных примесей не намного увеличивается. Как показали исследования [134] интенсифицировать процесс (повысить эффективность выделения примесей) можно за счет уменьшения размера отверстий решет в каскаде при этом резко увеличить эффективность выделения длинных примесей. Это можно достичь за счет установки секций решет с «малыми» размерами отверстий в конечных участках основных решет и при этом увеличить эффективность выделения длинных примесей. Таким образом, как показали предварительные исследования, если установить после загрузочных решет секции решет с разными размерами отверстий, при чем в первой секции установить решета с «малыми» размерами отверстий, во второй секции решета с «крупными» размерами отверстий, а в третьей секции решета меньшими чем во второй секции, но большими чем в первой секции можно увеличить эффективность выделения как мелких, коротких так и длинных примесей. Для обоснования параметров этого рабочего органа (секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет) и внедрения его в производство, проведенных исследований недостаточно. Необходимо изыскать возможности повышения эффективности выделения мелких, коротких и длинных примесей за счет выбора оптимальной конструктивной схемы сепаратора, изучить влияние основных параметров (размера отверстий решет, количества ярусов решет, подачи зернового материала, содержания длинных, мелких и коротких примесей, влажности зернового материала, а также факторов кинематического режима) на качественные показатели сепаратора. Оценить возможность использования секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет на очистке основных зерновых культур (пшеницы, ржи, ячменя) от длинных коротких и коротких примесей. Кроме того, проверить работоспособность универсального сепаратора в хозяйственных условиях. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ На основе анализа всех существующих зерно-очистительных машин, а также новых разработанных машин можно сделать вывод о том, что наиболее перспективным направлением по разработке машины для очистки зерна (универсального зерноочистителя), которая позволяет сразу на первом этапе выделить основную (60-80%) часть зерна базисных кондиций, отделив тем самым основное зерно одновременно от мелких, коротких, длинных и крупных примесей - является каскадный решетный сепаратор. Однако использование в каждом решетном стане до 20 ярусов решет ведет к увеличению металлоемкости, габаритов и при этом повышается вибрация машины. Поэтому нужно провести исследования данного рабочего органа по интенсификации процесса сепарации зернового материала, по уменьшению количества ярусов решет и увеличению эффективности его работы. Для этого на первом этапе целесообразно применить уже известную «вертикальную загрузку» зернового материала на решетный стан за счет установки на верхних ярусах решет «загрузочных» решет с крупными размерами отверстий (6 – 8 мм). Известно, что решета с крупными размерами отверстий обеспечивают интенсивное перераспределение всех компонентов зернового материала при загрузке слоем в 2…4 элементарного слоя. В этих условиях мелкие и короткие частицы интенсивно проходят через зерновой слой и решета, а крупные и длинные – всплывают в слое и придерживаются им при проходе в отверстия решет. Т.е. предварительно перераспределить компоненты зернового материала. На втором этапе дальнейшую оптимизацию процесса целесообразно проводить для всех участков в отдельности. Для этого необходимо провести дифференцированную пофрак-
ционную оптимизацию размеров отверстий решет с учетом изменения гранулометрического состава зернового материала в процессе обработки. Т.е. после загрузочных решет установить рабочий орган состоящий из секций решет с разными размерами отверстий в каждой из них. Цель исследования - обосновать основные параметры секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет для очистки зерна от мелких, коротких и длинных примесей. Задачи исследования: 1. Разработать математическую модель процесса разделения зерновых смесей на секционном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет. 2. Изучить влияние основных параметров секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет на эффективность выделения мелких, длинных и коротких примесей и экспериментально обосновать его основные параметры (размер отверстий решет в каждой секции, длину решет в каждой секции, количество ярусов решет, параметры кинематического режима). 3. Оценить возможность использования секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет по очистке зерна различных культур (пшеницы, ржи и ячменя) без смены решет. 4. Изучить работоспособность секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет в хозяйственных условиях. ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ЗЕРНА СЕКЦИОННЫМ РЕШЕТНЫМ СЕПАРАТОРОМ С БЛОКОМ ЗАГРУЗОЧНЫХ РЕШЕТ 2.1. Обоснование формы отверстий решет секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет Из теоретических и экспериментальных исследований следует, что можно выделить часть длинных и коротких примесей на решетах [120]. Для обоснования формы отверстий решет определим вероятность просеивания частиц в отверстия различной формы. Эффективность разделения зависит от размера отверстий решет, длины частиц и др. параметров. Известно, что одним решетом можно выделить часть длинных и коротких примесей [120,19,76,82, 91,124]. Размер отверстий решет должен быть подобран таким, чтобы основное зерно могло пройти в него, а частицы длинной примеси не могли пройти. Для этого необходимо, чтобы отношение диаметра отверстий peшета (d) к длине частиц длинной примеси (l) было меньше 0, 5: 5,0<=
l
d
λ
(2.1) Для увеличения полноты разделения многие авторы используют надрешетные поверхности, которые ограничивают пропускную способность решет. Поэтому важно рассмотреть вопрос об использовании решет с «крупными» отверстиями, обладающих большой пропускной способностью, для выделения длинных и коротких примесей. Известен метод М.Н. Летошнева [73,74], по которому вероятность прохождения частиц сквозь заданное отверстие определяется как отношение площади отверстия, в зоне которого частица может пройти в него к площади всего отверстия. С.С. Ямпиловым [134] была определена вероятность просеивания частиц различной длины в случае когда ,
d
l
≤
2
и частица в процессе движения по решету сохраняет определенное направление рис.2.1. используя данный метод. По известной зависимости [134] определена вероятность просеивания частиц различной длины в отверстия круглой формы когда частица сохраняет направление движение: .
2
1
2
arcsin
90
1
1
4
4
222
arcsin
9044
2
2
22
2
22
−+−=
=
−−−
=Ρ
d
l
d
l
d
l
d
ld
d
l
d
ldd
π
π
ππ
(2.2) α
S
1
C
l
2
l
2
B
Рис.2.1. Схема расположения частицы длиной относительно отверстия решета
По формуле (2.2), были определены вероятности прохождения частиц длиной от 3 до 11 мм, соответствующих длине частиц короткой примеси, пшеницы и длинной примеси, через отверстия диаметром 5,0; 6,5; 7,0; 8,0; 9,0 мм. Результаты представлены на рис. 2.2. Анализ результатов показывает, что с увеличением длины частиц уменьшается вероятность прохождения их через отверстие. С увеличением диаметра отверстий решет различие вероятностей просеивания частиц различной длины через одно и тоже отверстие уменьшается. Так, при диаметре отверстий 5,0 мм различие вероятностей просеивания частиц длиной 6,64 и 10,93 мм, соответствующих средней длине частиц пшеницы и длинной примеси, составляет 0,856 – 0 = 0,856, а при диаметре отверстий 6,5мм: 0,948 – 0,656 = 0,292. ∅
9
,
0
∅8
,
0
∅7
,
0
∅6
,
5
∅5
,
0
Р
0,8
0,6
0,4
0,2
3 5 7 9 l,мм
Рис. 2.2. Влияние длины частицы на вероятность прохождения его сквозь круглое отверстие в случае когда, частица сохраняет определенное направление При диаметре отверстий 9,0 мм различие вероятностей просеивания этих частиц составляет: 0,973 – 0,892 = 0,081. Таким образом, вероятность прохождения частиц различной длины в «крупные» отверстия круглой формы различна. Однако, не все частицы зернового материала перемещаются по решету, сохраняя одно и тоже направление. Были определены [134] вероятности прохождения частицы в круглое отверстие, в случае, когда он может менять направление в плоскости решета случайным образом, т. е. может занять любое из возможных положений, определяемое расположением его центра тяжести и направлением его продольной оси рис.2.3. В этом случае, вероятность частицы пройти в отверстие решета определится по формуле (2.3): 2
2
2
22
4
1
1
4
4
1
4
−=
−
=
d
l
d
ld
Р
π
π
.
(2.3) Были вычислены по формуле (2.3) вероятности прохождения частиц длиной от 3 до 11 мм через отверстия диаметром 5,0; 6,5; 8,0 мм. Результаты вычислений представлены на рис.2.4 Анализ результатов показывает, что различие вероятностей прохождения частиц различной длины в «крупные» отверстия круглой формы с уменьшением диаметра отверстий увеличивается. Различие вероятности прохода в отверстия решета частиц различной длины свидетельствуют о различии интенсивности просеивания таких частиц через решето, поскольку интенсивность просеивания определяется как отношение вероятности просеивания в течение малого промежутка времени к величине этого промежутка при стремлении его к нулю. S
1
l
2
Рис. 2.3. Схема возможных расположений частицы длиной относительно отверстия решета Таким образом, на основание проведенного теоретического исследования можно заключить, что частицы зернового материала, отличающиеся длиной, имеют различную вероятность просеивания через решето с круглыми отверстиями. Вероятность прохода частиц различной длины через квадратное отверстие решета. Используя также, метод М.Н Летошнева [74] определим вероятность прохождения частицы сквозь квадратное отверстие. ∅ 5
∅6,5
∅8
Р
0,8
0,6
0,4
0,2
3 5 7 9 l
мм
Рис. 2.4. Влияние длины частицы на вероятность прохождения сквозь круглое отверстие. Известно, что большая часть зерен нижнего элементарного слоя в условиях полной загрузки движется по решету, располагаясь продольной своей осью параллельно плоскости решета [120]. Поэтому рассмотрим вероятность прохождения частиц различной длины через отверстие различной формы в случае, когда частицы располагаются наибольшей своей осью параллельно плоскости решета. Предполагаем, что решето совершает колебательное движение в горизонтальной плоскости, поскольку известно, что различие вероятностей просеивания одних и тех же частиц больше при колебательном движении решета в горизонтальной плоскости, чем при встряхивающем движении. Характер относительного движения зерна по решету таков, что оно не отскакивает от поверхности решета и перемешается со скольжением – качением, при этом может проходить над отверстием или останавливаться над ним. Зерно за каждый период колебания два или один раз останавливается на решете. Эти остановки обязательно происходят на одной какой-нибудь из одинаковых площадок с одним отверстием. Останавливаясь на какой-либо площадке, зерно может занять любое из возможных положений, определяемое расположением его центра тяжести. Предположим, что частица в процессе движения по решету сохраняет определенное направление. Из всей совокупности возможных расположений зерна относительно отверстия некоторая часть их обеспечивает прохождение его сквозь отверстие. В момент остановки, когда центр тяжести зерна окажется в зоне отверстия и хотя бы один конец не будет опираться на его кромки, под воздействием силы тяжести
оно получит относительное перемещение вниз по вертикали, зерно пройдет в отверстие, если движение удовлетворяет условию просеивания. Таким образом, момент остановок зерен можно принять за моменты, обеспечивающие прохождение их сквозь отверстие. Так как частицы короткой и длинной примеси, а также основного зерна (пшеница) имеет приблизительно одинаковую толщину и ширину, можно упростить задачу и определить вероятность отрезков различной длины пройти сквозь отверстие. Пусть центр тяжести частицы расположен в середине его, длина – l, а размер отверстия – а. Будем считать, что частица пройдет в отверстие в случае, когда середина частицы окажется в зоне отверстия решета и хотя бы один конец не будет опираться на кромки отверстия, т.е. под действием силы тяжести частица пройдет в отверстие. Рассмотрим случай, когда частица в процессе движения по решету сохраняет определенное направление, т.е. когда движется или в момент остановок расположен относительно квадратного отверстия параллельно стороне квадратного отверстия рис. 2.5 т.е. угол α=0. Тогда, при ≥
2
l
a, то Р = 0 . (2.4) а, при 2
l
а, то Р = 1 . (2.5) Если частица движется или расположена под углом к стороне квадратного отверстия рис. 2.6 тогда, вероятность частицы пройти сквозь отверстие будет равна дроби, в числителе которой площадь квадратного отверстия минус площадь треугольников S
2
, отсеченных отрезками СА и СВ в зоне которого частица не может пройти в отверстие деленное на площадь всего отверстия: P
S
S
=
1
,
(2.6) где S
1
- площадь отверстия, в котором находится центр частицы и конец его не опирается о кромку отверстия. S - площадь всего отверстия. А площадь S
1
можно определить: S
1
=S – 2 S
2
, (2.7) Тогда по рис.2.6 видно, что 2
sin
1
l
a
=α
. (2.8) α
sin
2
1
l
a=
. (2.9) α
cos
2
1
l
b=
. (2.10) Площадь треугольника, в зоне которого частица не проходит в отверстие можно определить: αααα
cossin
8
cossin
42
1
22
1
ll
S==
(2.11) Тогда, вероятность частицы пройти в отверстие решета квадратной формы: 2
2
2
cossin
4
a
l
a
P
αα
−
=
.
(2.12) l
a
Рис.2.5. Схема расположения частицы длиной l относительно квадратного отверстия решета
l
a
a
l
2
l
2
b
1
a
1
α
Рис 2.6. Схема расположения частицы длиной l под углом к стороне квадратного отверстия решета. По выражению (2.12) можно определить вероятность прохождения частице через квадратное отверстие решета. Используя эту формулу, определим вероятность прохождения частиц длиной l равными 3, 3 мм; 6, 6 мм; 11, 0 мм; через квадратные отверстия решета со сторонами а= 4 на 4 мм; а= 4, 5 на 4, 5 мм; а= 5, 0 на 5, 0 мм; а= 6, 0 на 6, 0 мм; 3 5 7 9 l,
мм
ќ
6,5 ќ
6,0 ќ
5,0
ќ
4,5 ќ
4,0 Р
0,8
0,6
0,4
0,2
Рис.2.7. Влияние длины частицы на вероятность просеивания его сквозь квадратное отверстие в случае когда, частица расположена под углом к стороне отверстия. Анализ результатов показывает, что с увеличением длины частицы также уменьшается вероятность прохождения их через отверстие квадратной формы. С увеличением квадратного отверстия различие вероятностей просеивания частиц различной длины через одно и тоже отверстие уменьшается. Так, при стороне отверстия 5,0 мм различие вероятностей просеивания частиц длиной 6, 64 и 10, 93 мм составляет 0, 77 - 0, 4 = 0, 37, а при стороне квадратного отверстия 6, 0 мм: 0, 88 - 0, 58 = 0, 3. Вероятность прохода частиц различной длины через прямоугольное отверстие решета. Рассмотрим вероятность просеивания частиц различной длины в отверстия решета прямоугольной формы. Отрезок движется или расположен параллельно длинной стороне прямоугольного отверстия, (рис. 2.8) тогда вероятность просеивания частиц Р: при ,
2
a
l
<
то Р=1; (2.13) a
l
≥
2
, то Р=0. (2.14) В случае, когда частица движется или расположена параллельно малой стороне прямоугольного отверстия peшета (рис.2.9) тогда: при l
b
2
<,
то Р=1; (2.15) l
a
b
Р
ис.2.8. Схема расположения частицы относительно прямоугольного отверстия в случае когда, частица расположена параллельно к длинной стороне прямоугольного отверстия решета.
l
a
b
Рис.2.9. Схема расположения частицы относительно прямоугольного отверстия в случае когда, частица расположена параллельно к малой стороне квадратного отверстия.
а, при b
l
≥
2
, то Р=0. (2.16) Когда отрезок движется или в момент остановок расположен под углом к стороне прямоугольного отверстия решета рис.2.10 вероятность просеивания частицы можно определить по формуле: ab
l
ab
P
αα
cossin
4
2
−
=
, (2.17) где α - угол наклона частицы к длинной стороне отверстия решета. По выражению (2.17) можно определить вероятность прохождения частицы через прямоугольное отверстие решета. Используя эту формулу, определим вероятность прохождения частиц длиной l равными 3, 3 мм; 6, 6 мм; 11, 0 мм; через прямоугольные отверстия решета со сторонами ab = 2, 5 на 20мм; ab=3 на 20мм; ab=3, 5 на 20мм; ab = 4 на 20мм. Результаты расчетов представлены на рис.2.11. Анализ результатов показывает, что с увеличением длины частицы также уменьшается вероятность прохождения их через отверстие прямоугольной формы. С увеличением прямоугольного отверстия различие вероятностей просеивания частиц различной длины через одно и тоже отверстие уменьшается. Так при сторонах отверстия 2, 5 на 20 мм различие вероятностей просеивания частиц длиной 6, 64 и 10, 93 мм составляет 0,89-0,7=0,19, а при стороне прямоугольного отверстия 4 на 20 мм: 0,93-0,81=0,12. В исследованиях были использованы решета с одинаковой пропускной способностью. Таким образом, анализ результатов исследований показал, что вероятность просеивания частиц различной длины в одни и те же отверстия неодинакова, при этом различие вероятностей просеивания частиц различной длины в отверстия круглой формы наибольшая. Поэтому в дальнейших исследованиях используем решета с круглыми отверстиями для универсального сепаратора зерна в виде каскада решет с «крупными» отверстиями пропускающими все компоненты зернового материала. α
2
l
l
2
l
2
a
b
Рис.2.10. Схема расположения частицы относительно прямоугольного отверстия в случае когда, частица расположена под углом к стороне прямоугольного отверстия.
2.2. Обоснование сепарации зерновых материалов по комплексным признакам. Поступающее от комбайнов зерно очищают от примесей последовательной обработкой на нескольких рабочих органах или машинах. Это связано с тем, что каждый из применяемых сепарирующих элементов разделяет зерновую смесь лишь по одному, частному признаку частиц, такому как длина, ширина или толщина, а в состав примесей входят различные компоненты, для удаления которых необходимо использование каждого из указанных признаков. Способы сепарации применяемые в настоящее время в решетных (триерных) сепарирующих органах основаны, как известно, на создании условий для частиц только одного из разделяемых компонентов зерновой смеси - условий, обеспечивающих возможность прохода в отверстия (размещения в ячейке) мелких (коротких) и исключающих такую возможность для более крупных (длинных) частиц. В этом смысле указанный принцип может быть отнесен к классу детерминированных. Базирующиеся на нем рабочие органы сепарируют по определенному калибрирующему размеру отверстия или ячейки. Они отделяют частицы, проходящие в отверстие, от не проходящих или, умещающиеся в ячейке, от не умещающихся. Рабочий орган с определенным размером ‘’калибра’’ разделяет зерновую смесь только на две фракции. В связи с этим, для очистки зерна от различных примесей приходится использовать одновременно несколько рабочих органов с различными размерами отверстий и ячеек, подбираемых специально для каждой порции обрабатываемого зернового материала. Исследование посвящено разработке универсального сепаратора, разделяющего зерновую смесь по обобщенному признаку, учитывающему комплекс основных свойств зерна, который отличает его от примесей. В основе рассматриваемого процесса сепарации вероятностное свойство частиц просеиваться через решето с интенсивностью, зависящей от их размеров и других свойств. Разделение зерновой смеси по интенсивности просеивания осуществляется блоком установленных друг под другом плоских решет с однородными отверстиями, размеры которых обеспечивают возможность прохода всех компонентов исходного материала. Частицы, отличающиеся интенсивностью просеивания, смещаются блоком решет на различные расстояния от места подачи и выделяются в связи с этим на различных участках нижнего решета, чем и обеспечивается их разделение. В этом случае сепарируемый материал разделяется не дискретно как в случае решета или триера на две фракции, - материал распределяется непрерывно по длине нижнего решета в ранжированный ряд и может быть разделен на любое число фракций. В этом разделе изложены основы теории нового процесса: дано теоретическое обоснование возможности разделения зерновой смеси по интенсивности просеивания; вывод основных формул, описывающих процесс сепарации; рассмотрены примеры конструктивных решений, реализующих рассматриваемый процесс. Интенсивность просеивания Р
0,9
0,8
0,7
0,6
3 5 7 9 l, мм
3
,
5х20
3х20
2
,
5х20
4х20
Рис.2.11.Влияние длины частицы на вероятность просеивания в отверстие прямоугольной формы в случае когда, частица расположена под углом к стороне отверстия. Понятие интенсивности просеивания имеет важное значение при рассмотрении процесса сепарации решетами. Подобно тому, как движение материальной точки определяется ее скоростью в каждый момент времени, так и процесс просеивания частиц через решето полностью определяется интенсивностью просеивания. Другим важным фактором понятия интенсивности просеивания является его простой физический смысл, используя который удается определить в ряде практически важных случаев закономерность изменения качественных показателей процесса просеивания во времени. Кроме того, как будет показано ниже, интенсивность просеивания может служить и признаком разделения смеси решетами. Рассмотрим процесс просеивания частиц через решето. Пусть в момент времени t=0 на решето поступило одновременно Q
0
проходовых частиц. Предполагается, что как в момент попадания на решето, так и в последующее время пребывания их на нем частицы распределяются на решетчатой поверхности случайным образом. Из множества различных положений на решете частицы оказываются и в таких, при которых они попадают и проходят в отверстия, т.е. просеиваются. Пусть к моменту t просеялось Q(t) и осталось на решете, следовательно, Q
0
-Q(t) частиц. В следующий за t малый промежуток времени ∆t выделится количество частиц Q(∆t, t), зависящее от ∆t и от t. Сама по себе эта величина интереса не представляет, она не характеризует процесс, так как зависит от произвольных величин Q
0
, Q(t) и ∆t. При одинаковом случайном распределении всех частиц на поверхности решета величина Q(∆t, t) пропорциональна количеству частиц на решете в момент времени t, т.е. величине Q
0
-Q(t), поэтому отношение: )(
),(
),(
0
tQQ
t
t
Q
tt
−
=
∆
∆
ε
. (2.18) представляющее собой полноту просеивания частиц через решето за время ∆t (от t до t+∆t), не зависит от Q
0
и Q(t), но очевидно, зависит от ∆t. Отношение: t
tQQ
t
t
Q
t
t
t
tt
∆
∆
∆
∆
∆
−
==
)(
),(),(
),(
0
ε
µ
(2.19) выражает среднюю скорость просеивания частиц в интервале времени (t, t+∆t) или среднюю интенсивность просеивания. Предел этого выражения при ∆t → 0 представляет собой интенсивность процесса просеивания в момент времени t: ()
t
tQQ
t
t
Q
t
t
∆
∆
−
=
→∆
)(
),(
lim
0
0
µ
(2.20) Учитывая, что Q(∆t,t)=Q(t+∆t)-Q(t), преобразуем выражение (2.20) к виду: ()
(
)
(
)
()
(
)
()
()
()
()()
t
dt
td
t
QQ
dt
tdQ
tQQ
t
tQ
tt
Q
t
t
ε
ε
µ
−
−
∆
∆+
=
−
=
=
−
=
−
⋅
−
→∆
1
1
lim
1
0
1
0
0
(2.21) где ()
(
)
Q
tQ
t
0
=
ε
- полнота просеивания за время t. Таким образом, интенсивность просеивания равна отношению производной полноты просеивания к относительному количеству не просеявшихся частиц. Интенсивность просеивания определяется так же местной удельной просеваемостью. Если Q′(t) – местная удельная нагрузка в момент времени t, а q(t) – местная удельная просеваемость [50], то: ()
(
)
()
t
Q
tq
t=
µ
. (2.22) Полнота просеивания за время t полностью определяется интенсивностью процесса µ(t). Действительно, из уравнения (3.21), разделяя переменные, получим: (
)
()
()
dtt
t
td
µ
ε
ε
=
−1
. (2.23) или (
)
(
)
(
)
dtt
td
µ
ε
−
=
−
1ln
. (2.24) Решением уравнения (2.24) является функция: ()
()
e
t
t
dss
∫
−
−
=
0
1
µ
ε
. (2.25) выражающая полноту или вероятность просеивания через интенсивность просеивания. В.М. Цециновский [26] рассматривает выражение (2.25) как обобщенное уравнение кинетики сепарирования сыпучих смесей в простых сепараторах, а величину µ(t) называет скоростью убывания отделимого компонента. Уравнение (2.25) получено без каких-либо ограничений относительно свойств частиц и решета. Предполагалось лишь, что все рассматриваемые частицы способны пройти в отверстия и распределены на решете одинаково случайно. Поэтому уравнение (2.25) соответствует процессу просеивания в самом общем случае и, в частности, при неоднородном зерновом материале, когда множество Q
0
состоит из различных размеров, формы и других признаков. В этом случае ε(t) из выражения (2.25) представляет полноту просеивания каких-то частиц из всей совокупности безотносительно их индивидуальных свойств или признаков. Влияние свойств отдельной частицы или группы частиц в этом выражении осредненно относительно всей совокупности проходовых частиц. Рассмотрим процесс просеивания отдельной частицы (или группы одинаковых частиц), находящейся на решете среди множества других. Случайный процесс просеивания этой частицы описывается тем же уравнением (2.25), если под полнотой просеивания ε(t) понимать вероятность просеивания Р(t) частицы: ()
()
e
t
Р
t
dss
∫
−
−
=
0
1
µ
. (2.26) В этом случае интенсивность µ(t) характеризует индивидуальное свойство просеваемости данной частицы, и для различных частиц она, вообще говоря, должна быть различной. При этом можно рассматривать не только проходовые, но и сходовые частицы, для которых µ(S)≡0 и Р(t)≡0, что не противоречит уравнению (2.26). Интенсивность просеивания представляет собой обобщенный признак, по которому решето различает частицы. Частицы, обладающие одной и той же интенсивностью просеивания, ведут себя на решете с точки зрения просеивания совершенно одинаково и поэтому не различаются данным решетом. Целесообразно в связи с этим рассматривать частицы, характеризующиеся одинаковой интенсивностью просеивания через данное решето, принадлежащими к одному классу, а подаваемый на решето зерновой материал – состоящим из некоторого множества таких классов. Проходовые частицы составляют классы не нулевой интенсивности просеивания, сходовые частицы образуют класс нулевой интенсивности просеивания через данное решето. Решето, как известно, используется для разделения проходовых и сходовых частиц, т.е. для отделения класса частиц нулевой интенсивности просеивания от остальных. При этом считается, что решетами могут быть разделены только такие частицы, из которых одни являются проходовыми, а другие – сходовыми. Одним из основных результатов данной главы является вывод о возможности разделения решетами частиц, отличающихся интенсивностью просеивания, когда все частицы являются проходовыми. Рассмотрим вопрос о зависимости интенсивности просеивания от отделяющих его факторов. Поскольку интенсивность просеивания полностью определяет процесс сепарации, то она должна зависеть от всех тех свойств частиц и решета, которые оказывают влияние на течение процесса. Всю совокупность свойств, определяющих интенсивность просеивания частиц µ(t) можно разделить на две группы. Первую группу составляют свойства (признаки) частиц а
1
, а
2
,…,а
к
, которые можно рассматривать как координаты вектора признаков, а в к-мерном пространстве: а=(а
1
, а
2
,…,а
к
). Признаки а
1
, а
2
,…,а
к оценивают все существенные для просеивания свойства частиц, такие как размеры, форма, фрикционные свойства, упругость и др. Вторая группа – свойства решета – определяются вектором признаков в в=(в
1
, в
2
,…, в
m
). Величинами в
1
,…,в
m
оцениваются свойства решета, которые оказывают влияние на просевающую способность решета. К ним относится форма и размеры отверстий, их размещение, факторы кинематического режима движения решета, фрикционные свойства его поверхности и др. Таким образом, интенсивность просеивания является функцией к+m-мерного пространства переменных: µ=F(а,в)=F(а
1
,…,а
n
, в
1
,…,в
m
). (2.27) В существующих технологиях послеуборочной обработки зерновых материалов очистка зерна осуществляется на воздушно-решетных и триерных машинах, а также на специальных и высокоспециализированных машинах. Технология очистки зерновых культур, как правило, включает пневмосепарирование (удаление легких примесей), выделение крупных примесей колосовым решетом, выделение мелких примесей подсевными решетами, кукольным триером удаляются короткие, овсюжным - длинные примеси. На специальных машинах выделяются трудноотделимые компоненты, а также выделение биологически ценного посевного материала. Применение универсальных машин может уменьшить количество технологических операций при послеуборочной обработке зерна. Одним из перспективных направлений является создание универсальных машин, включающих блок однородных решет [50], разделение зернового материала, на которых осуществляется за счет разной интенсивности просеивания основного зерна и примесей через решета с круглыми отверстиями. Чем больше различаются, интенсивность просеивания компонентов зерновой смеси, тем эффективней они выделяются. В поисках оптимального размера отверстий решет для выделения длинной, короткой и мелкой примеси многоярусным решетным станом экспериментально исследована интенсивность просеивания компонентов зерновой смеси через решета с круглыми отверстиями. Для экспериментов был приготовлен зерновой материал, содержащий по 3,5 % короткой, мелкой и длинной примесей. Основной компонент материала - пшеница, отсортированная на решетах 2 мм, 3,6 мм и ∅ 4,5 мм, на кукольном триере с ячейками ∅ 5 мм, на овсюжном триере с ячейками ∅ 8,5 мм. Короткая примесь была подготовлена путем разрезания зерна отсортированной пшеницы поперек, мелкая - вдоль. В качестве длинной примеси использовали овес, тщательно отсортированный на решетах 2 мм и 3,6 мм и на кукольном триере с ячейками ∅ 8,5 мм. Опыты проводили при частоте колебаний 340 кол/мин, статической амплитуде 7 мм, угле наклона решета 6
0
. При таком кинематическом режиме скорость передвижения материала по решету достигала 1 дм/с. Исследованы решета с отверстиями диаметром d , равным 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5 мм. Опыты проводили при трех подачах - в один, два и три элементарных слоя. Просеянный через решето зерновой материал попадал в расположенный под решетом многосекционный пробоотборник. Длина секции 1,0 дм. Содержимое секции в каждом опыте разбирали по фракциям и по результатам подсчитывали полноту просеивания ε каждого компонента. По данным экспериментов построены графики полноты просеивания ε в зависимости от длины решета. Полнота просеивания ε однородных частиц i - го компонента зерновой смеси по длине однородного решета при подаче материала слоем небольшой толщины определяется выражением [ 50 ]: e
x
i
i
µ
ε
−
−=1
, ( 2.28 ) где µ
i
- интенсивность просеивания i - го компонента, дм
-1
. Из (2.28 ) находим: i
i
x
µ
ε
=−−
1
1ln()
, (2.29) Если в формулу (2.29) подставить полученные в эксперименте значения х и соответствующие им значения ε
i
, можно видеть, что интенсивность просеивания на начальных участках решета для всех компонентов смеси максимальная, а с увеличением расстояния от начала решета уменьшается. Это связано с тем, что примесь, и основное зерно неоднородны. Чтобы сравнить интенсивность просеивания на решетах с разными размерами отверстий, выбрали 50 % - ную полноту просеивания, при которой отсчитывали значение х. Так определяли интенсивность просеивания компонентов на всех решетах при двух подачах (таблица 2.1). Отношения интенсивностей просеивания µ
о/
µ
к
, µ
о/
µ
м
, µ
д/
µ
о
, - главные признаки эффективности выделения примесей. Как видно из соотношений, в числителе - компоненты, имеющие меньшую интенсивность просеивания. Следовательно, чем отношение ближе к нулю, тем выше эффективность выделения примесей. Сравнивая отношения интенсивностей просеивания, можно сделать вывод, что эффективность выделения длинных на решете с отверстиями ∅ 4 мм при подаче в один элементарный слой невысокая. При подаче в два и более слоя длинная примесь вообще не выделяется. Это связано с тем, что ширина основного зерна больше, чем овса. При подаче в два и три слоя на решето с отверстиями ∅ 4 мм нижний слой просеивается плохо, а верхний уносится по длине решета и контактирует с решетом на конечных участках. Короткие примеси при разных подачах выделяются примерно одинаково. Это связано с подпрыгиванием частиц смеси. Когда зерновой материал подается в один слой, при столкновении с кромкой отверстия решета частица получает удар и подпрыгивает. При подпрыгивании короткие частицы смеси смещаются по длине решета дальше других, что снижает интенсивность просеивания. Таким образом, определяя оптимальный диаметр отверстий по отношению интенсивности просеивания, можно сделать следующие выводы. Таблица 2.1 Интенсивность просеивания компонентов зернового материала через решета с круглыми отверстиями, дм
-1
Интен-
сивность диаметр отверстий, мм просеи вания компо-
нентов 4 4,5 5 5,5 6 6,5 µ
к
(корот-
кая при-
месь) 1,100 0,795 0,635 1,490 0,950 0,781 3,375 2,605 2,105 4,040 3,080 2,880 5,490 3,970 3,213 6,940 4,405 3,812 µ
м
(мелкая примесь) 0,770 0,420 0,312 1,365 0,625 0,435 4,165 2,400 2,150 4,875 3,315 3,872 7,060 4,380 3,951 8,860 4,850 3,871 µ
о (основ-
ное зерно) 0,075 0,055 0,032 0,340 0,215 0,184 1,505 1,055 0,875 2,045 1,615 1,232 3,155 2,365 1,955 4,165 2,880 2,115 µ
д
(длин-
ная при-
месь) 0,060 0,090 0,062 0,095 0,155 0,112 0,510 0,455 0,378 0,730 0,650 0,458 1,155 0,940 0,872 1,580 1,290 1,112 * Первое число по ходу - при подаче в один элементарный слой; второе - при подаче в два элементарных слоя; третье - при подаче в три элементарных слоя. Мелкие и короткие примеси лучше всего выделяются на решете с отверстиями диаметром 4-5 мм. 1. Самая высокая эффективность выделения длинных примесей при подаче в один элементарный слой - ∅ 4,5 мм, при подаче в два слоя - с отверстиями ∅ 5,5 мм, при подаче в три и более слоя - ∅ 6 мм. 2. Оптимальный размер отверстий для выделения всех примесей при подаче в один слой - 5 мм, при подаче в два слоя и более слоя - 5,5...6 мм. 3. Оптимальный размер отверстий для выделения всех примесей при подаче в один слой -5 мм, при подаче в два слоя и более - 5,5…6 мм. 2.3.Математическая модель разделения зерновой смеси секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет. Раздел главы посвящен разработке математической модели разделения зерновой смеси секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет. Исследования влияния геометрических параметров секции решет (диаметр отверстий) на эффективность разделения зернового материала осуществлялись на моделях, соответствующих отверстиям различного диаметра, неодинаково эффективно выделяющие примеси различных видов. Первичными экспериментальными исследованиями установили, что короткая и мелкая примесь лучше всего выделяются блоками решет с отверстиями диаметром 5 мм, а длинная примесь - 5,5 мм. Рассмотрим работу блока, состоящего из секций решет с разными отверстиями. В начале блока установлены решета с «малыми» отверстиями, которые эффективно выделяют короткую и мелкую примесь, далее размещены секции решет, обеспечивающие выделение основного зерна, а в конечной секции - решета с меньшими размерами отверстий, чем для основного зерна, эффективно выделяющие длинную примесь. Для определения оптимальных параметров секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет (числа ярусов, диаметра отверстий, числа секций и их длины) необходимо представить процесс просеивания математической моделью. Для уменьшения массы и габаритов секционного решетного сепаратора и увеличения эффективности очистки на нем было предложено на первом этапе применить «вертикальную загрузку» зернового материала на решетный стан за счет установки загрузочных решет на верхних ярусах с одинаковыми отверстиями пропускающими все компоненты зернового материала. Известно, что решета с крупными отверстиями обеспечивают интенсивное перераспределение всех компонентов смеси при загрузке 2…4 элементарных слоя. На втором этапе предлагается использовать секции решет с разными размерами отверстий, причем в каждой секции решета имеют одинаковый размер отверстий. В первой секции устанавливаются решета с «малыми» размерами отверстий, на второй секции с «крупными» размерами отверстий, а на третьей секции решет - решета с отверстиями меньшими чем во второй секции, но с большими, чем в первой. Процесс сепарации зернового материала при вертикальной загрузке на верхних загрузочных решетах был описан [135]. Полнота просеивания [135] )(o
i
ε
основного компонента через i-е решето блока m - загрузочных решет представляется формулой: ()
()
>−−−
−
=≤
=
,,exp1
,
)(
)(
1
)(
1
)(
)(
)(
1
)(
)(
ooo
pэ
э
o
pэ
э
oo
p
э
o
i
ittitt
mQ
iQ
Q
QQ
iittt
mQ
iQ
t
µ
µ
µ
ε
(2.30) где Q – подача исходного материала на решетный стан, кг/с; Q
э
– подача материала, соответствующая распределению его на решете слоем в одно зерно, кг/с; t – продолжительность пребывания материала на решетах с момента поступления на начала решет, с; )()(
,
o
pэ
o
p
µ
µ
- интенсивность просеивания основного компонента через решето из толстого слоя и элементарного слоя, соответственно е
-1
. Интенсивность просеивания зависит от свойств просеваемого материала, параметров решета, условий загрузки и кинематического режима решетного стана. )(
1
o
t
- в момент перехода толстого слоя материала на решете в элементарный слой; i – порядковый номер загрузочного решета (начиная с верхнего) на которое подается материал параллельными потоками (1 ≤ i ≤ m). Процесс просеивания мелкого компонента через i-решето блока m загрузочных решет описывается следующей формулой: []
dSsYsVshst
м
i
t
o
ii
м
i
м
i
)()()()()(
)()(
)(
∫
+=
ψε
(2.31) где )(
)(
t
м
i
ψ
- функция интенсивности просеивания мелкого компонента через i-й ярус решетного стана, с ; )(tV
i
- скорость просеивания зернового материала через i-ый ярус загрузочного решета, м/с; h
i
(t) – толщина зернового слоя на i-м ярусе загрузочных решет, м; )(м
i
Y
- линейная плотность мелкого компонента в зерновом слое на i-
ый ярус, м
-1
определяется следующим выражением: []
()
[]
+=
⋅
⋅
−
=
−
−−−
−
∫∫∫
1)(
)(
)1(11
1
)(
))()(()()(
)()()(()(exp)()(exp
)(
thtVtt
dSSYSVSdrrthdSS
tY
ii
м
ii
t
o
м
iii
S
o
ii
t
o
i
м
i
ψλ
λλλ
(2.32)
Функция интенсивности просеивания мелкого компонента через i-й ярус решетного стана, с определяется следующей формулой: ≤
<≤−
=
;,
;)1(,
)(
)(
1
)(
)(
1
)(
1
)(
)(
tit
ittti
t
oм
pэ
ooм
p
м
i
µ
µ
ψ
,
(2.33) где )()(
,
м
pэ
м
p
µµ
- интенсивность просеивания мелкого компонента через решето из толстого слоя и элементарного слоя, соответственно, с . Толщина зернового слоя на i-м ярусе загрузочных решет определяется следующим выражением: ≤⋅
<≤−−
−<≤
=
;
;)1(,
;)1(0,
)(
)(
1
)(
1
)(
1
)(
)(
1
ttih
itttithэ
m
H
tit
m
H
th
o
э
ooo
p
o
oo
i
µ
(2.34) где Н
о
– толщина слоя материала, подаваемого на решетный стан, м; h
э
– толщина элементарного слоя основного компонента на решете, м. Скорость просеивания зернового материала через i-й ярус, м/с: ≤⋅
<≤−
=
.,0
;)1(,
)(
)(
1
)(
1
)(
1
)(
tti
ittti
tV
o
ooo
p
i
µ
(2.35) Полнота просеивания крупного компонента через i-решето блока m загрузочных решет: dSSYShэt
к
i
t
o
к
i
к
i
)()()(
)()(
)(
∫
=
ψε
, (2.36) где h
э
– толщина элементарного слоя зернового материала (слой в одно зерно), м; )(
)(
t
к
i
ψ
- функция интенсивности просеивания крупного компонента через i-й ярус решетного стана, с . )(
)(
tY
к
i
- линейная плотность крупного компонента в зерновом слое на i-м ярусе определяется следующей формулой: dSSYsdrrdsStY
k
i
k
i
t
o
s
o
k
i
t
o
k
i
к
i
)()()(exp)(exp)(
)(
1
)(
1
)()(
)(
−−
∫∫∫
−=
ψψψ
(2.37) Интенсивность просеивания крупного компонента через i-
й ярус m загрузочных решет, с : <+⋅
+≤<−
−≤≤
=
.
;)1(,
;)1(0,
)(
1
)(
)(
1
)(
)(
titti
itittti
tit
H
ok
pэ
H
o
H
k
p
H
k
H
k
i
µ
µ
µ
ψ
(2.38) Полноту просеивания основного компонента на нижерасположенных j-ых секциях решет можно определить как полнота просеянного основного компонента через i-ое решето блока m разгрузочных решет определенной формулой (2.30) есть количество основного компонента поступившего на первый ярус секционного блока решет )(
)(
t
o
i
ε
. Обозначим количество основного компонента поступившего на первый ярус секционного блока решет )(
)(
)(
о
o
i
Рt=
ε
.
(2.39) Тогда уравнение просеивания через первый ярус (n=1) незагрузочных решет первой секции (γ-1) имеет вид: )1(
)(
)1(
)(
))(1(
1
−
−
−
−
−=
γ
γ
µ
γ
ε
х
о
о
о
еР
,
(2.40) где )1(−
γ
х
- данные первого (верхнего) яруса решет первой (γ-1) секции; )(
)1(
о
−
γ
µ
- интенсивность просеивания основного компонента через решета первой (γ-1) секции. В том случае когда число секций превышает одну, формула просеивания определяется тем, что полнота просеивания основного компонента на n-ом решете j-секции γ
ε
n
равна полноте ))(1(o
n
−
γ
ε
просеивания на предыдущей секции (γ-1) того же яруса плюс прирост полноты просеивания ))((o
n
γ
ε
∆
на данной секции γ: ))(())(1())((o
n
o
n
o
n
γγγ
εεε
∆+=
−
. (2.41) Выведем промежуточную формулу просеивания материала на верхнем ярусе (незагрузочных) решет (n=1) j-ой секции. До поступления материала на j-ю секцию рассматриваемый основной компонент разделился на две части (рис.2.12): часть основного компонента просеивается на предыдущих секциях с полнотой просеивания ))(1(
1
o−
γ
ε
, а остальная часть (
))(1(
1
)(
o
о
Р
−
−
γ
ε
) поступила на j-ю секцию. Не просеявшаяся часть будет просеиваться в соответствии с уравнением (2.40): γγ
µ
γ
ε
х
о
o
о
еРх
)(
)(
)(
1
)(
−
−=
.
(2.42) Таким образом, в формулу (2.41) подставляем значение прироста полноты просеивания )(
1
)(
o
х
γ
ε
∆
и получаем полноту просеивания частиц основного компонента через первое (верхнее) незагрузочное решето j-секции: (
)
廊
廊
廊
oo
о
oo
хР
γγγγ
εεεε
−−
−+=
.
(2.43) Рис.2.12 Схема процесса сепарации компонентов зернового материала на секциях решет Для нахождения общей формулы просеивания компонента через n-
е незагрузочное решето j-секции сначала определим полноту просеивания для двух первых ярусов незагрузочных решет секций (γ-1) и γ. На второй ярус j-секции основной компонент поступает с предыдущей секции γ-1 того же яруса и с вышерасположенного яруса j-секции. Требуется определить количество основного компонента, поступившего с предыдущей секции и выше расположенного яруса решет и закономерности просеивания. Известно, что ))(1(
1
o−
γ
ε
- количество компонента, просеявшегося через первое незагрузочное решето (γ-1) секции, а ))(1(
2
o−
γ
ε
- через второе незагрузочное решето той же секции (рис.2.12). На начало второго яруса незагрузочных решет j-секции поступает количество основного компонента, сходящего с того же яруса предыдущей секции γ-1, а сходит ))(1(
1
o−
γ
ε
-
))(1(
2
o−
γ
ε
. Эта сходовая часть компонента с γ-1 секции просеивается на втором ярусе незагрузочных решет j-секции по закономерности (2.42): (
))(1(
1
o−
γ
ε
-
))(1(
2
o−
γ
ε
)
)(
1
)(
o
х
γ
ε
=(
))(1(
1
o−
γ
ε
-
))(1(
2
o−
γ
ε
)
(
)
γγ
µ
х
о
о
еР
)(
)(
−
−
. (2.44) Количество основного компонента, поступившего на второй ярус незагрузочных решет с верхнего решета, равно )(
2
)(
o
х
γ
ε
∆
. Иными словами, что просеялось через выше расположенное решето j-
секции, то поступило на нижнее незагрузочное решето той же секции. Поэтому на втором ярусе незагрузочных решет просевается по закономерности (2.40): =
)(
2
)(
o
х
γ
ε
()
γγ
µ
µ
γγ
хРеР
о
х
о
о
+−
−
)()(
)(
.
(2.45) Прирост полноты просеивания через второй ярус незагрузочных решет j-секции равен сумме приростов за счет просеивания обеих частей: (
)
(
)
)(
2
))(1(
1
)(
)(
1
))(1(
2
)(
1
)(
2
)()()(
o
оо
oooo
хеРхх
γ
γ
γγγγ
εεεεε
⋅−+−=∆
−
−
(2.46) Сравнивая полученные формулы, можно сделать следующие выводы - часть основного компонента, поступившего на первый ярус незагрузочных решет j-секции, на n-ой ярус незагрузочных решет той же секции просеиваются по закону ()
)(
))(1(
1
)(
)(
o
n
оо
хР
γ
γ
εε
⋅−
−
; а сходовые части от n – до второго решета j-1 секции на n решете секции j просеиваются по закону )(
)(
o
T
х
γ
ε
, где Т = 1, 2, 3…, n-1. Подставив значение ∆
)(
)(
o
n
х
γ
ε
в (2.41), получим полноту просеивания основного компонента через n ярусов незагрузочных решет j-секции: +−∑+=
−
−+
−
−
−
=
−)(
))(1(
1
))(1(
1
1
))(1()(
)()(
o
T
o
Tn
o
Tn
n
T
o
n
o
n
х
γ
γγ
γγ
εεεεε
(
)
)(
))(1(
1
)(
)(
o
n
оо
хР
γ
γ
εε
⋅−+
−
. (2.47) Аналогично, полноту просеивания мелкого компонента зерновой смеси, подставляя в формулу (2.47) соответствующие значения интенсивности просеивания мелкого компонента через n-
й ярус незагрузочных решет j-ой секции и количество мелкого компонента поступившего на первый ярус незагрузочных решет секционного блока решет )(
)(
)(
tр
м
i
м
ε
=
, можно определить: +⋅−∑+=
−
−+
−
−
−
=
−)(
))(1(
1
))(1(
1
1
))(1()(
)()(
м
T
м
Tn
м
Tn
n
T
м
n
м
n
х
γ
γγ
γγ
εεεεε
(
)
)(
))(1(
1
)(
)(
м
n
мм
хР
γ
γ
εε
⋅−+
−
. (2.48) Также, подставляя количество крупного компонента поступившего на первый ярус незагрузочных решет секционного блока решет )(
)(
tр
k
i
к
ε
=
и соответствующие значения интенсивности просеивания крупного компонента через n-й ярус незагрузочных решет j-ой секции в формулу (2.47) можно определить полноту просеивания крупного компонента секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет: +⋅−∑+=
−
−+
−
−
−
=
−)(
))(1(
1
))(1(
1
1
))(1()(
)()(
к
T
k
Tn
k
Tn
n
T
к
n
к
n
х
γ
γγ
γγ
εεεεε
(
)
)(
))(1(
1
)(
)(
к
n
кк
хР
γ
γ
εε
⋅−+
−
.
(2.49) Таким образом, формулы (2.47-2.49) описывают процесс сепарации зерновой смеси секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет и позволяют вычислить полноту просеивания каждого компонента зернового материала в зависимости от количества загрузочных решет, от длины каждой секции и размера отверстий в каждой секции решет, а также решить задачу оптимизации параметров секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. Для экспериментальной проверки математической модели процесса просеивания зернового материала через секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет были проведены эксперименты при следующих условиях: общее количество ярусов решет – 10 шт.; количество ярусов загрузочных решет – 3 шт.; диаметр отверстий загрузочных решет – 6,5 мм; диаметр отверстий распределительного решета 8 мм; диаметр отверстий решет первой секции – 5 мм; диаметр отверстий решет второй секции – 6,5 мм; диаметр отверстий решет третьей секции – 5,5 мм; длина решет первой секции – 8 дм; длина решет второй секции – 4 дм; длина решет третьей секции – 4 дм; частота колебаний решетного стана – 360 мин -1
; угол наклона решет к горизонту 6
0
; амплитуда колебаний 7,5 мм; подача зернового материла – 13,5 тч/м. Данные, полученные экспериментально, были сопоставлены с расчетными по формуле (2.47 – 2.49) и представлены на рис. 2.13. Расчет полноты просеивания ε
зерна пшеницы, короткой, длинной примесей секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет произведены исходя из интенсивности просеивания компонентов µ через решета диаметром 6,5 мм, 5,0 мм и 5,5 мм при вышеуказанных параметрах. Сопоставление теоретических и экспериментальных зависимостей изменения полноты просеивания компонентов по длине нижнего яруса решет секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет свидетельствует об адекватности математической модели процесса. 2.4. Метод расчета универсальных зерносемяочистительных машин с каскадным решетным станом Установленные проведенными исследованиями новые данные о рабочем процессе каскадного решетного стана дают основания для расчета универсальных зерно-семяочистительных машин различной производительности – от малых машин для фермеров производительностью 0,5 …2,5 т/ч до высокопроизводительных машин для крупных и средних хозяйств производительностью 10…50 т/ч. Новые данные, имеющие непосредственное отношение к созданию универсальной зерно-семяочистительной машины, сводятся к следующему: -
загрузка каскадного решетного стана путем параллельной подачи на несколько верхних ярусов (вертикальная загрузка) повышает эффективность процесса очистки, что позволяет снизить габариты и массу решетного стана и повысить производительность в 1,3…1,5 раза; -
установка под блоком загрузочных решет 3 – х секций решет с различными размерами отверстий позволяет увеличить эффективность очистки зерна на 3…18%. Вначале устанавливают секцию решет с «малыми» размерами отверстий, затем секцию Рис. 2.13. Полнота просеивания компонентов зернового материала по длине нижнего яруса решет секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. ﻍ - экспериментальные; — расчетные; ﻍ - короткая примесь; • - пшеница; ∆ - длинная примесь. решет с «крупными» размерами отверстий, а после секцию решет со «средними» размерами отверстий. Причем в каждой секции решета имеют одинаковый размер отверстий; -
каскадный решетный сепаратор обеспечивает сортирование семян по ценным посевным признакам (всхожести, энергии прорастания, силе роста и массе 1000 семян), что позволяет рекомендовать применение при подготовке качественных семян. Совместное использование каскадного решетного стана с двумя пневмосепарирующими устройствами по типу известных семяочистительных машин воздушно-решетного типа – предварительный пневмосепаратор перед решетным станом и пневмосортировальный канал после решетного стана - позволяет доводить семена до первого класса стандарта. Универсальность зерно-семяочистительной машины понимается как: - способность очищать зерно и семена не только от примесей, выделяемых обычными машинами воздушно-решетного типа, но одновременно и от примесей, выделяемых триерами, т.е. длинных и коротких; - способность очищать зерно и семена ряда различных культур с близкими физико-механическими свойствами (как, например, пшеницы, ячменя, ржи) без смены рабочих органов. Задача расчета формируется следующим образом: для машины производительностью Q при обработке заданного материала (ряда культур) определить основные параметры каскадного решетного стана, обеспечивающего доведение исходного материала до требуемых кондиций с заданными ограничениями на выход зерна (семян) в отход и фракции второго сорта. К основным параметрам каскадного решетного стана относятся: размеры (ширина и длина) решетных элементов (распределителя материала по решетам верхних ярусов, основных решет и накопителей), продольное смещение и количество ярусов и решет, расстояние между плоскостями решет, диаметры отверстий решетных элементов, угол наклона и направления колебания решет, амплитуда и частота их колебания. В общем случае расчет производится в три этапа. Первый этап – оценка принципиальной возможности очистки заданного материала до требуемых кондиций каскадным решетным станом и другими сепарирующими средствами. Этот вопрос решается по разработанной [135] методике расчета технологий сепарирования зерновых материалов по комплексу признаков. При положительном решении этого вопроса приступают к следующим этапам расчета. На втором этапе с помощью графических построений распределения основных потоков очищаемого материала и его фракций определяется предварительные параметры решетного стана. На третьем этапе параметры уточняются по результатам расчета процесса сепарации с помощью математической модели (по п.2.3.), в которой найденные на втором этапе предварительные параметры используются в качестве первого приближения. Первый этап- оценка возможностей достижения требуемого качества очистки заданного материала, осуществляется по методике [135]. При этом результат применения каскадного решетного сепаратора рассчитывается по обобщенному признаку разделения [50]: Y=k
1
a+k
2
b+k
3
c, (2.50) где a, b, c- длина, ширина и толщина частиц материала.; k
1
,k
2
,k
3
- коэффициенты значимости соответствующих признаков частиц: k
1
=0,74±0,08; k
2
=0,48±0,06;k
3
=0,47±0,05. Второй этап – предварительная оценка основных параметров решетного стана- осуществляется с помощью диаграммы распределения основных фракций обрабатываемого материала решетным станом. В целях упрощения выкладок и большей конкретизации методического подхода условимся считать, что исходный зерновой или семенной материал состоит из трех компонентов: основного, подлежащего очистке и составляющего основную часть (по массе и объему не менее 80 %), и двух компонентов примеси, отличающихся от основного компонента интенсивностью просеивания. Мелкой примесью называем компонент с более высокой, чем у основного, интенсивностью просеивания (к нему относятся как мелкие по толщине и ширине частицы, так и короткие, т.е. мелкие по длине). К крупной примеси относятся частицы с меньшей, чем у частиц основного компонента, интенсивностью просеивания (сюда относятся также и длинные примеси). Поскольку эффективность процесса разделения материала решетного стана зависит прежде всего от степени различия интенсивности просеивания разделяемых компонентов, то целесообразно использовать все те факторы, которые повышают степень различия интенсивности просеивания основного компонента и примеси. К таким факторам согласно главы 4 относятся параметры, определяющие режим движения решетного стана – амплитуда и частота колебания, угол наклона решет горизонту и угол направления колебания. Лучшие результаты получаются при частоте колебаний решетного стана 360 кол/мин. и угле наклона решет к горизонту 6 град, амплитуда колебаний – 7,5 мм или высокочастотных малоамплитудных колебаний, направленных вдоль решета или близко к этому направлению. Но такой режим имеет свой недостаток – высокий уровень динамичности: уровень максимальных ускорений усложняет конструкцию привода, снижает надежность и долговечность работы машины. В связи с этим эффективный для процесса высокочастотный режим целесообразно применять в машинах сравнительно малой производительности, до 1-1,5 т/ч, масса решетного стана которых достаточно мала для вибрационного движения. При расчете таких машин можно ориентироваться на амплитуду колебания 1…2 мм, частоту 25…50 Гц. Для машин более высокой производительности следует применять обычный режим колебания при амплитуде 7…10 мм, частоте 5…7 Гц, угле наклона решет 6…10
0
и угле направления колебаний близком к нулевому. Выбор диаметра отверстий решет следует производить с учетом зависимости интенсивности просеивания компонентов разделяемого материала от диаметра отверстий. Каждому диаметру d
i
из типоразмерного ряда отверстий решет, предусмотренного стандартом на полотна решетные, соответствуют определенные значения интенсивности просеивания компонентов зернового материала: ),(),(,),(),(),(
)()()()()0()0(
i
к
рэi
к
р
м
рэi
м
piрэiз
ddddd
µµµµµµ
(2.51) где верхний индекс указывает наименование компонента: (0)- основной; (м)- мелкий; (к)- крупный; нижний индекс р и рэ указывает на условия загрузки решета, при которых определена интенсивность просеивания: р- загрузка толстым слоем; рэ- элементарный слоем материала. При предварительном выборе диаметра отверстий решет предпочтение следует отдавать наибольшему размеру, при котором получается максимальные различия между интенсивностью просеивания примесей и основного зерна. Степень различия интенсивности просеивания разделяемых компонентов зернового материала удобно определять в виде отношений α большей интенсивности просеивания к меньшей: ;
)(
)(
о
р
к
р
к
µ
µ
α
=
)0(
(
р
м
р
м
µ
µ
α
=
, (2.52) где α
к
, и α
м
- степень различия интенсивности просеивания крупного и, соответственно, мелкого компонентов относительно основного. Суммарная рабочая ширина решет В, на которые параллельно подается исходный материал, определяется выражением: В=Q/Q
d
, (2.53) где Q – заданная производительность машины, кг/с; Q
в
- удельная нагрузка на решето, кг/с.м. Удельную нагрузку Q
в
следует задавать исходя из условий максимальной эффективности процесса, т.е. выделения мелких и крупных примесей, главными из таких условий являются, как уже отмечалось. Режим движения решетного стана, определяющий максимальную степень различия интенсивности просеивания разделяемых компонентов материала, и толщина слоев h
м
материала на решетах. Оптимальной толщиной слоя является слой в 2…3 элементарных слоя. Для пшеницы, ржи, ячменя, овса и других близких к ним по размерам зерновок эта толщина составляет 7…12 мм. В связи с этим удельная нагрузка на загрузочные решета определяется по формуле: Q
в
=k γ
э
ν, (2.54) где k-толщина слоя материала, выраженная числом элементарных слоев; γ
э
- плотность элементарного слоя на единице площади решета кг/м
2
; v- скорость движения материала по решету, м/с. Число загрузочных ярусов решет m определяем исходя из предпочтительного числа решетных станов в машине m
р
(по условиям уравновешенности машины обычно принимают m
р
=2) и рабочей ширины В
р
решетного стана с учетом использования стандартных решетных полотен (шириной 740, 790 или 990 мм): m
p
=В/(m
p
B
p
)=Q
в
/(kγ
э
νm
p
B
p
). (2.55) По значениям интенсивности просеивания компонентов (2.51) для выбранного диаметра d
i
отверстий решет строится диаграмма распределения основных потоков компонентов каскадным решетным станом (рис.2.14). Среднее перемещение т
х
−
частицы компонента на n решетах каскада определяется интенсивностью просеивания µ и скоростью перемещения материала на решете v по формуле [50]: ,
µ
v
nх
т
=
−
(2.56) что позволяет определить среднюю траекторию частицы в каскадном решетном стане и усредненные границы основных потоков. Усредненные границы потоков определяются по средним пробегам частиц компонентов. Основной компонент, подаваемый на начало верхних m ярусов (на рис. 2.14 m=3) толщиной слоя в k элементарных слоев распределяются на верхнем решете в границах интервала ОВ, состоящего из двух участков: первый- участок сплошного слоя, второе- элементарного слоя. Длина первого х
1
(0
определяется в соответствии с (2.54) по формуле: ,/)1(/)(
)0()0(
'
)0(
2pэpэ
vkyvyvkyх
µµ
−=−=
(2.57) длина второго, определяется в соответствии с (2.56) как средний пробег крайней частицы на решете в условиях элементарной загрузки: )0()0(
2
/
p
vх
µ
=
. (2.58) В связи с этим длина участка ОВ представляется в виде: ОВ=х
1
(0)
+х
2
(0)
=kv/µ
p
(0)
.
(2.59) Аналогично определяется длина участка DE, представляющего средний пробег частиц основного компонента на m-м загрузочном решете: DE=[m(k-1)+1]v/µ
p
(0)
. (2.60) Первая граница потока основного компонента ниже m-го решета (последнего загрузочного) определяется линией ЕР, проведенной через конечные точки среднего пробега частиц основного компонента, зависящие от продольного смещения L каждого решета относительно вышерасположенного: UP=DE+(n-m)L . (2.61) Левая граница DT основного потока проходит через концы накопителей, так что длина UT определяется простым выражением: UT=(n-m)L . (2.62) Правая граница потока мелкой примеси определяется линией AF проходящей через точки пробега мелких частиц на каждом решете в соответствии с формулой (2.56): ()
)(
/
м
p
n
м
nvUFх
µ
==
−
. (2.63) Левая граница потока мелкой примеси DR определяется интенсивностью просеивания этого компонента через накопители: UR=(n-m)v/µ
n
(м)
. (2.64)
Аналогично определяются границы CG и DS потока крупной примеси: .
)/1/1()(
)/1/1(
)/1/1(
)()(
)()(
)()(
+−=
+=
+=
k
рэ
k
p
k
рэ
k
p
k
рэ
k
p
vmnUS
nvUG
vОС
µµ
µµ
µµ
(2.65) Анализируя диаграмму распределения потоков фракций разделяемого материала (рис.2.14) можно определить в первом приближении основные параметры каскадного решетного стана, как число ярусов решет, их длину, ширину, размеры отверстий решет и накопителей, а также оценить зоны приема разделенных фракций. Например, согласно рис.2.14 основные потоки примесей и зерна разделяются начиная с шестого яруса. Длина решетного стана, включающего эти шесть ярусов составляет около 0,8 м. Степень (полноты) разделения материала в зависимости от числа ярусов решет должна быть уточнена расчетом процесса по математической модели на ЭВМ по п.2.3. Эти расчеты позволяют также уточнить зоны приема фракций материала. Продольное смещение решет за счет установки накопителей слоя следует задавать в пределах 75…150 мм в зависимости от размеров отверстий решет и накопителей. Расстояние между плоскостями решет должно выбираться из расчета, чтобы слой материала толщиной в 3…5 элементарных слоев свободно перемещался между ярусами решет. Для обработки зерна основных зерновых культур достаточно, чтобы расстояние между плоскостями решет было около 20 мм. Выбор диаметра отверстий распределителя материала по решетам производится с учетом числа загрузочных решет m. Диаметр отверстий распределителя выбирается из ряда (2.51) таким, чтобы интенсивность просеивания его была в 3…5 раз выше, чем у основных решет. Длина распределителя L
p
определяется выражением: Lp=m∆Lp, (2.66) где ∆Lp=0,04…0,06. Глава 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Целью экспериментального исследования процесса сепарации зерновых смесей секциями решет явилась проверка теоретических предпосылок и обоснование основных параметров секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. 3.1. Программа экспериментальных исследований Экспериментальная проверка теоретических предпосылок процесса просеивания зернового материала через секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет. 1.
Обоснование рациональной схемы секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. 2.
Исследование очистки зерна пшеницы от длинных, мелких и коротких примесей секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет в зависимости от основных параметров: размера отверстий и количества ярусов решет, подачи, кинематического режима, содержания длинных и коротких примесей в исходном материале, а также влияние влажности зернового материала. 3.
Оценка возможности использования секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет по очистке зерна различных культур (пшеницы, ржи и ячменя) без смены решет. 4.
Испытание секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет в хозяйственных условиях. 3.2. Описание экспериментальной установки и приспособлений Для проведения экспериментальных исследований использовали лабораторную установку, схема которой изображена на рис. 3.1. Рис.3.1. Схема секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. 1 – бункер-питатель; 2 – решетный стан; 3 – подвески; 4 – эксцентриковый колебатель; 5 – распределительное решето; 6 – блок загрузочных решет; 7 – секционный блок решет; 8 – секция решет с «малыми» размерами отверстий; 9 – секция решет с «крупными» размерами отверстий; 10 – секция решет со «средними» размерами отверстий; 11 – пробоотборник. На рис.3.2 показан общий вид установки. На решетном стане 2, прикрепленном к раме посредством подвесок 3, установлен секционный блок решет 7 с блоком загрузочных решет 6. Каждая боковина решетного стана представляет собой набор установленных одна над другой деревянных планок 2 толщиной 20 мм, шириной 40 мм и длиной 2400 мм. Решетные полотна вставляются между планками, которые затем сжимаются шпильками. При таком креплении решет имеется возможность набирать различные схемы размещения их, меняя величину продольного сдвига их относительно друг друга. При наборе схем вначале устанавливается блок загрузочных решет 6, причем впереди верхнего загрузочного решета устанавливается распределительное решето 5 с крупными размерами отверстий. Ширина рабочей части решетных полотен составляет 200 мм, длина -1500 мм. В решетном стане может быть установлено одновременно до 20 ярусов решет. Решетный стан приводится в колебательное движение эксцентриковым колебателем 4. Подача исходного материала осуществлялась бункер-питателем 1, прием просеявшихся фракций но длине нижнего решета - секционным пробоотборником 11 состоящим из 20 секции длиной 100 мм каждая. Конструкция экспериментальной установки обеспечивала возможность регулирования частоты колебаний в диапазоне от 250 до 500 колебаний в минуту, угла наклона решет от 0 до 10 град. и подачи зернового материала от 0 до 40 т/ч.м., амплитуда колебаний составляла 7,5 мм. При работе зерновой материал из бункера-питателя 1 поступает на начало распределительного решета 5. Перемещаясь по распределительному решету, частицы зернового материала, проходят в отверстия и попадают на второе загрузочное решето или на третье загрузочное решето. Частицы зернового материала пройдя блок загрузочных решет перераспределяются по длине решет. Причем мелкие и короткие примеси в основном концентрируются в начальных участках блока загрузочных решет и попадают на секцию решет с «малыми» размерами отверстий 8. Частицы основного компонента в основном концентрируются в средних участках решет пройдя блок загрузочных решет и попадают на секцию со «средними» размерами отверстий. А частицы длинной и крупной примеси попадают в зону секции решет с «крупными» размерами отверстий. При этом мелкие и короткие частицы зерновой смеси на каждом решете просеиваются в среднем раньше основного зерна так, как они обладают большей интенсивностью просеивания в отверстия решет и поэтому постепенно концентрируются на начальных участках решет. Эти частицы, в основном, просеиваются через секцию решет с «малыми» размерами отверстий и попадают в первые секции пробоотборника. Основное зерно, из-за низкой интенсивности просеивания через решета, смещаются ими на решете и выделяется через нижнее решето в более удаленные секции пробоотборника. Частицы крупных и длинных примесей обладают еще меньшей, чем основное зерно интенсивностью просеивания через решета и поэтому перемещаются по ним в процессе просеивания к конечным участкам нижнего решета, попадая в последние секции пробоотборника. 3.3. Методика проведения опытов Каждый опыт проводился в следующей последовательности: устанавливали определенное значение изучаемых факторов (количество решет n с отверстиями заданного размера d определенной длины в каждой секции решет, подачу Q); исходный зерновой материал после тщательного перемешивания загружали в бункер-питатель 1 экспериментальной установки; включали одновременно привод решетного стана, питатель и секундомер по истечении
40 секунд
работы установки под нижний ярус секционного решетного сепаратора подставляли пробоотборник; отбор проб вели в течение 10 секунд, после чего пробоотборник быстро удаляли из-под решет; содержимое каждой секции пробоотборника взвешивали и разбирали для определения в ней количества основного зерна, мелкой, короткой, крупной и длинной примеси; результаты вносили в журнал экспе-
риментального исследования; подсчитывали показатели эффективности выделения коротких, мелких, крупных и длинных примесей (
Е
к
, Е
м
, Е
кр
, Е
д
) по формуле В.Г. и Г.В. Ньютонов [88] для каждой секции в отдельности определяли максимальные величины их по секциям пробоотборника. При исследовании использовалось следующее лабораторное оборудование: весы с пределами измерения до 1 кг, 0,1кг, 0,001кг; делитель зернового материала ДЗК-2; разборные доски и шпатели; классификатор решетный; пневмоклассификатор порционный РПК-30; триер порционный; квадрант оптический; тахометр; секундомер; индикатор часового типа; стенд для исследования процесса сепарации в пневмосепарирующих каналах. Опытные данные, характеризующие эффективность разделения зернового материала от изучаемых факторов, обрабатывали в соответствии с ГОСТ 8.207-76 «Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений». За результат измерения принимали среднее арифметическое результатов наблюдений. Оценку среднего квадратического отклонения результата измерения производили по формуле: SA
xA
nn
i
i
n
нн
н
()
()
()
=
−
−
=
∑
2
1
1
, (3.1) где x
i - i-й результат наблюдений; A
- результат измерения (среднее арифметическое результатов наблюдений); n
н
- число результатов наблюдений; S (A)- оценка среднего квадратического отклонения результата измерения. Доверительные границы случайной погрешности результата измерения находили по формуле: ε = t
ст
S(A), (3.2) где t
ст
- коэффициент Стьюдента, который в зависимости от доверительной вероятности Р и числа результатов наблюдений n
н
находили по таблице справочного приложения указанного ГОСТ. Нами была принята доверительная граница случайной погрешности опыта 5% при доверительной вероятности 0,95. Количество повторностей опыта, при которой обеспечивалась указанная точность результата, определялась в следующей последовательности. Проводим две повторности опыта и по их результатам x
1
и x
2, измеряемой величины (полноты просеивания компонентов), вычисляли величины A, S(A) и ε. Если полученная величина ε оказывалась больше 5%, то проводили третью повторность, вновь вычисляли указанные величины и сравнивали ε с 5%. За достаточное количество повторных опытов принимали то, при котором ε< 5%. Часто оказывалось, что достаточно было провести две повторности. При этом все вычисления можно упростить. Преобразуем формулу оценки среднего квадратичного отклонения результатов 2-х повторностей: S(
12
)
~
()
~
(
)
~
(
2
2
2
1
⋅
−+−
=
−
АхАх
А
. (3.3) Представим в выражение (Х
1
-
−
А
)
2
значение −
А
получили: 2
21
2
21
1
2
1
)
2
())
22
(()
~
(
хххх
хАх
−
=+−=−
, (3.4) 2
1
12
2
2
)
~
()
2
()
~
(Ах
хх
Аха−=
−
=−
. Подставив значение (3.4 ) в выражение (3.3), получили: 2
)
~
()
~
(
12
2
1
хх
АхАS
−
=−=
. (3.5) Значение коэффициента Стьюдента, при доверительной вероятности Р=0,95 и количестве повторностей опыта n
H
=2, равно 12,706. Поэтому доверительная граница случайной погрешности результата опыта равно: 2
706,12
12
хх
Е
−
=
. (3.6) Из этого выражения можно найти: %8,0
706,12
2
12
≈
Ε
=−=∆ххХ
(3.7) 3.4. Подготовка зернового материала Анализ показателей зерна, поступающего на послеуборочную обработку (глава I), показал, что содержание и нем длинных, мелких и коротких примесей составляет в среднем около 3%, хотя в отдельных случаях достигает 5% и выше. Для опытов был приготовлен зерновой материал, длинная примесь в котором оставляла 3%, мелкая 3%, крупная 4%, а короткая - 4%. Так как зерновой материал на триерную обработку поступает после очистки на воздушно-решетных машинах, компоненты зернового материала, которые использовались в исследованиях, были предварительно отсортированы. В качестве длинной примеси использовали семена овса. Крупные семена овса были удалены решетами ∅3,25 и 2,75, а мелкие -решетами ∅2,5 и 2,25. Короткие семена были вычерпаны ячейкой 10,0. В качестве основного зерна использовали пшеницу, очищенною от крупных примесей решетами ∅4,0, а 3,0, от мелких примесей - решетами ∅
3,0 и 2,6. Как показал анализ поступающего зерна на послеуборочную обработку (глава
1) битые поперек зерна составляют основную часть короткий примеси. Поэтому, из этой пшеницы была приготовлена короткая примесь путем разрезания зерен поперек - на две равные половинки, Битые вдоль зерна основной культуры составляют основную часть мелкой примеси. Поэтому из пшеницы была приготовлена мелкая примесь путем разрезания зерен вдоль - на две равные половинки. В таблице 3.1. представлены средние значения и дисперсии соответствующих размеров каждого компонента т.е. основного зерна (пшеницы), короткой примеси, длинной примеси (овса) и мелкой примеси. Влажность пшеницы, овса, ржи и ячменя использованного в опытах составляла 14; 11; 10 и 11 соответственно. 3.5. Методика определения интенсивности просеивания компонентов зерновой смеси Интенсивность просеивания компонентов зернового материала через решето µ определили следующим образом [134]: по данным распределения компонентов (%) по секциям пробоотборника строили вариационные кривые распределения компонента по длине решета; определяли на каком расстоянии (дм) от начала решета просевается около 50% данного компонента и количество Р (%) компонента, не просеявшегося на данном участке решета; по таблице 2.1.а [20] (интеграл вероятностей x
2
) находили соответствующее ему значение Р и определяли x для данного количества решет n умноженного на два. Пример определения интенсивности просеивания компонентов зернового материала в отверстия решет. Эксперименты, проведенные на 5 решетах, установленных друг под другом с отверстиями диаметром 6.5 мм показали, что на 3-х дм от начала решет просеялось 53% длинной примеси. Определяем количество длинной примеси, которое не просеялось на данном участка решет, оно составляет 47%. По таблице 2.1.а (стр.205) [20], найдя соответствующее ему значение Р при n = 10, определяем значение x
b
=9,6. Интенсивность просеивания длинной примеси равна: µ
=
×
=
96
32
16
,
,дм
-1
. (3.3) Средние значения и дисперсии размеров частиц компонентов смеси Признак Среднее значение Компоненты _ _ _ a, b, c. и дисперсия (мм.) σ
a
2
, σ
b
2
, σ
c
2
Пшени
-ца корот-
кие части-
цы овес мелкие части-
цы Длина _
a 6,67 3,33 10,95 6,60 σ
a
2
0,077 0,099 0
,
44 0,081 Ширина _ b 3,28 3,13 2,83 1
,
63 σ
b
2
0,051 0,040 0,040 0,062 Толщина _ c 2,85 2,73 2
,
38 2,75 σ
c
2
0,020 0,014 0
,
036 0,016 3.6. Показатели эффективности технологического процесса Эффективность процесса разделения зернового материала секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет оценивали показателем В.Г. и Г.В. Ньютона [88]. Определение показателя E
производили в следующей последовательности: 1. Определяли полноту просеивания зерна ε
зi
, короткой ε
кi
, мелкой примеси ε
мi
, крупной ε
крi
и длинной примеси ε
дi
по секциям пробоотборника в % к количеству компонента, содержащегося во всех секциях пробоотборника (i - номер секции). 2. Вычислили разность полноты просеивания короткой примеси и зерна основной культуры для каждой секции пробоотборника: ∆
кi =
ε
кi - ε
зi
. (3.4) 3. Определяли максимальную величину ∆
кi
из всех секций и принимали ее за эффективность выделения короткой примеси Е
к.
4. Вычисляли разность полноты просеивания зерна основной культуры и длинной примеси для каждой секции пробоотборника ∆
дi =
ε
зi - ε
дi
. (3.5) 5. Определяли максимальную величину ∆
дi
из всех секций и принимали ее за эффективность выделенной длинной примеси Е
д
. 6. Вычислили разность полноты просеивания мелкой примеси и зерна основной культуры для каждой секции пробоотборника ∆
мi =
ε
мi - ε
зi
. (3.6) 7. Определяли максимальную величину ∆
мi
из всех секций и принимали ее за эффективность выделения мелкой примеси Е
м
. Таблица 3.1 8. Вычислили разность полноты просеивания зерна основной культуры и крупной примеси для каждой секции пробоотборника ∆
крi =
ε
зi - ε
крi . (3.7) 9. Определяли максимальную величину ∆
крi
из всех секций и принимали ее за эффективность выделения крупной примеси Е
кр.
Глава 4. ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЕКЦИОННОГО РЕШЕТНОГО СЕПАРАТОРА С БЛОКОМ ЗАГРУЗОЧНЫХ РЕШЕТ 4.1 Обоснование схемы секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет Анализ ранее проведенных исследований А.Н. Зюлиным, С.С. Ямпиловым, [49,50,134,135] каскадного решетного сепаратора с отверстиями пропускающими все компоненты зернового материала, каскадного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет, а так же предварительные экспериментальные исследования блока решет с одинаковыми размерами отверстий в целях повышения эффективности очистки зерна от коротких, мелких, длинных примесей позволяют выявить новые возможности существенной интенсификации данного процесса и за счет этого обеспечить требуемые показатели качества работы при уменьшении массы и габаритов сепаратора. Конструктивные методы по интенсификации процесса и оптимальный режим работы сепаратора должны обеспечить наиболее эффективный процесс сепарации заключающийся в следующем. Поскольку в исходном зерновом материале, поступающем на решетный стан, все компоненты примеси, а также зерновки разной крупности основного зерна распределены примерно равномерно, то целесообразно вести процесс обработки таким образом, чтобы в нем максимально интенсивно перераспределились все компоненты примеси одновременно – мелкие и короткие частицы с опережением всего остального зернового материала быстро просеивались через решета, а длинные и крупные – наоборот, максимально отставали в просеивании через решета. Для этого на первом этапе целесообразно применять уже известную «вертикальную загрузку» зернового материала на решетный стан за счет установки на верхних ярусах решет «загрузочных» решет с крупными размерами отверстий (6 – 8 мм). Причем эти решета должны иметь одинаковый размер отверстий. Известно, что решета с крупными размерами отверстий обеспечивают интенсивное перераспределение всех компонентов зернового материала при загрузке слоем в 2…4 элементарного слоя. В этих условиях мелкие и короткие частицы интенсивно проходят через зерновой слой и решета, а крупные и длинные – всплывают в слое и придерживаются им при проходе в отверстия решет. В результате мелкие, с короткими частицами примеси быстро удаляются от крупных и длинных примесей, а основное зерно концентрируется между этими двумя фракциями. После того, как произойдет определенная группировка компонентов обрабатываемого материала по фракциям: более мелкие частицы размещаются на начальных участках решет, более крупные – на конечных, а основное зерно – между ними – на этом, втором этапе дальнейшую оптимизацию процесса целесообразно проводить для всех участков в отдельности. Для этого необходимо провести дифференцированную пофракционную оптимизацию размеров отверстий решет с учетом изменения гранулометрического состава зернового материала в процессе обработки. Т.е. после загрузочных решет следующие решета должны состоять из трех секций решет с одинаковыми размерами отверстий в каждой из них. В первой секции устанавливаются решета с «малыми» размерами отверстий ( 5,0 мм) для обработки фракции зерна с мелкой и короткими примесями. Во второй решета с «крупными» размерами отверстий (6 – 8 мм) для обработки зерна от всех примесей. И в третьей решета с такими размерами отверстий (5,5 мм) которые наиболее эффективно обрабатывают фракцию зерна с длинными и крупными примесями. Целесообразность применения указанных решет в каждой секции обусловлена тем, что на них и зерновой материал и условия загрузки существенно разные: на первой секции зерновой материал состоит в основном из мелких и коротких примесей и мелкого зерна основной культуры; на третьей секции – длинная и крупная примесь и крупное зерно основной культуры; оба эти секции решет работают в основном в условиях элементарного слоя; на средней (второй) секции зерновой материал состоит из зерна основной культуры и некоторой части различных примесей, а условия загрузки – слоем толщиной в 2 – 3 зерновки. Поэтому, для одновременного выделения всех примесей (коротких, мелких, длинных и крупных примесей) на первом этапе обработки и для доведения основной части (до 90%) зерна до базисных кондиций за одну технологическую операцию, можно использовать рабочий орган, состоящий из секций решет (секционного решетного сепаратора) и блока загрузочных решет. Принципиальное отличие секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет от всех каскадных решетных сепараторов со сплошными накопителями, с перфорированными накопителями и с блоком загрузочных решет заключается в следующем: после блока загрузочных решет используются несколько секций решет. Причем в каждой секции решета имеют одинаковый размер отверстий. Вначале устанавливаются секция решет с «малыми» размерами отверстий, затем устанавливаются секция решет с «крупными» размерами отверстий, а за ними секция решет со «средними» размерами отверстий. Использование секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет позволит, во-
первых, существенно увеличить эффективность выделения всех примесей (мелких, коротких и длинных), во-вторых, резко уменьшить количество ярусов решет в каждой секции, сократив тем самым металлоемкость, габариты, и уменьшить проблемы дисбаланса решетных станов, вибрацию. Экспериментальными исследованиями нужно обосновать рациональные размеры отверстий решет в каждой секции, количество ярусов решет в каждой секции, длину решет в секциях. Кроме того, обосновать оптимальные кинематические режимы секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. Изучить распределение семян основных зерновых культур по длине нижнего яруса решет. Для предварительного обоснования размера отверстий решет первой секции, а также размера отверстий третьей секции были проведены экспериментальные исследования на одном ярусе решет n =1 при следующих условиях: количество колебаний решетного стана составляла – 360 кол/мин, угол наклона решет к горизонту и угол направлений колебаний – 6
0
, амплитуда колебаний – 7, 5 мм. Эксперименты проводили при подаче, когда на решето подавался зерновой материал слоем в одно зерно. Диаметр отверстий решет изменяли от 4,5 мм до 8 мм (рис. 4.1.). В исследованиях использовали зерновой материал подготовленный по методике описанной в главе 111. Рис. 4.1. Эффективность выделения коротких (о — ⋅ — о ), мелких (х — ⋅ — х ) и длинных (∆ — —
∆ ) примесей в зависимости от диаметра отверстий решет ( при n =1). Анализ результатов исследований на одном ярусе решет показал, что с уменьшением диаметра отверстий решет увеличивается эффективность выделения как коротких, так и длинных примесей. Так эффективность выделения длинных примесей быстро возрастает с уменьшением диаметра отверстий решет и при диаметре отверстий 5,5 мм эффективность очистки составляет более 60%. А затем с уменьшением диаметра отверстий решет эффективность медленно возрастает. Максимальная эффективность очистки зернового материала от коротких примесей достигается на решете с диаметром отверстий 4,5 мм. и составляет 52%. А максимальная эффективность выделения мелких примесей достигается на решете с диаметром отверстий 5,0 мм и составляет 43%. Диаметр отверстий решет первой секции должен быть подобран таким образом, чтобы устранить возможность забивания решет, и при этом эффективность выделения короткой и мелкой примесей была больше чем на основных решетах. Полученные результаты показывают, что если использовать решета с диаметром отверстий 5,0 мм в первой секции для более эффективного выделения коротких и мелких примесей, то эффективность выделения коротких примесей на этом решете составляет 30%. Это в 3 раза выше, чем на решете диаметром отверстий 6,5 мм. А эффективность выделения мелких примесей на решете с диаметром отверстий 5,0 максимальная. Если в третьей секции использовать решета с диаметром отверстий 5,5 мм, то как показывают эксперименты эффективность выделения длинных примесей в почти в 2 раза выше чем на решетах с диаметром отверстий 6,5 мм и составляет более 60%. Поэтому в дальнейших исследованиях можно использовать в третьей секции решета с диаметром отверстий 5,5 мм. А чтобы обеспечить высокую пропускную способность на основных решетах т.е. во второй секции можно использовать решета с диаметром отверстий 6,5 мм. 4.2. Влияние основных параметров секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет на эффективность очистки зерна. Результаты предварительных исследований [140, 144] процесса сепарации зерновых смесей секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет позволили установить высокую эффективность его использования на очистке зерна от мелких, коротких, длинных и крупных примесей одновременно т. е. использовать данный рабочий орган в качестве зерноочистителя позволяющего за одну технологическую операцию удалить все примеси одновременно и довести основную часть зерна до базисных кондиций. В задачу данной работы входила оценка влияния основных параметров диаметра отверстий решет, количества ярусов решет в каждой секции, подачи зернового материала, факторов кинематического режима на эффективность очистки пшеницы от мелких, коротких, длинных и крупных примесей. Для проведения исследований использовали секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет (рис. 3.1). Принцип работы секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет описана в главе 111. Эксперименты проводили по методике описанной в главе 111. Каждый опыт проводили в следующей последовательности. Устанавливали определенные значения изучаемых показателей (размер отверстий решет d, количество ярусов решет N, подачу Q). Исходный зерновой материал после тщательного перемешивания загружали в бункер - питатель экспериментальной установки, включали привод решетного стана, питателя и одновременно секундомер. По истечении 40 сек. работы установки под нижнее решето каскада подставляли пробоотборник. Отбор проб вели в течении 10 сек, а затем пробоотборник быстро удаляли из - под решет. Содержимое каждой секции пробоотборника взвешивали и разбирали для определения количества основного зерна, мелкой, короткой, длинной примесей. Результаты вносили в журнал экспериментального исследования, подсчитывали показатели эффективности выделения мелких Ем, коротких Ек, длинных Ед , крупных Екр примесей по формуле Ньютонов [ 88 ] для каждой секции в отдельности и определяли максимальные величины их по секциям пробоотборника . 4.2.1. Влияние диаметра отверстий решет. С целью окончательного обоснования диаметра отверстий в первой и третьей секции было изучено влияние диаметра отверстий решет на эффективность выделения коротких, мелких и длинных примесей. Исследования провели при подаче зернового материала 15 т/ч.м, общее количество ярусов решет – 10 шт. Исследования были проведены на решетах с диаметром отверстий в мм: 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 8,0; 9,0. Вначале были установлены три яруса загрузочных решет с диаметром отверстий 6,5 мм. Впереди первого яруса загрузочного решета установлен распределительное решето с диаметром отверстий 8,0 мм длиной 3 дм. А под ними блок решет, вначале с одними размерами отверстий, а затем с другими размерами отверстий. Причем в блоке решета имеют одинаковый размер отверстий. Кинематические параметры решетного стана - количество колебаний решет – 360 кол/мин, угол наклона решет к горизонту и угол направлений колебаний – 6
0
, амплитуда колебаний – 7,5 мм. Анализ зависимости эффективности выделения как длинных, мелких так и коротких примесей показал, что с уменьшением диаметра отверстий решет эффективность выделения как длинных, мелких так и коротких примесей увеличивается (рис. 4.2). Так при диаметре отверстий решет 5,5 мм эффективность выделения длинных примесей максимальная и составляет около 90%. Наилучшее выделение длинных примесей достигается блоком решет с отверстиями диаметром 5,5 мм, а коротких и мелких примесей на решетах с отверстиями диаметром 5,0 мм. Данные опытов показывают на возможность использования решет с одинаковыми размерами отверстий на очистке зернового материала от длинных, коротких и мелких примесей. Причем в первой секции решет целесообразно установить решета с более «малыми» размерами отверстий диаметром 5,0 мм, на которых более эффективно разделяются мелкие и короткие примеси от основного зерна, а в третьей секции установить решета со «средними» размерами отверстий диаметр отверстий 5,5 мм на которых более эффективно выделяются длинные примеси. 4.2.2. Влияние количества ярусов решет. Были проведены сравнительные экспериментальные исследования на следующих сепараторах – каскадном решетном сепараторе, – каскадном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет и секционным решетном сепараторе с блоком загрузочных решет по изучению эффективности выделения длинных и коротких примесей данными сепараторами. При этом изменяли общее количество ярусов решет в сепараторах. Влияние количества ярусов решет в сепараторах изучали при следующих условиях: диаметр отверстий основных (второй секции) решет d
= 6,5мм; диаметр отверстий перфорированных накопителей 5, 0 мм; длина перфорированных и сплошных накопителей l = 1,25 дм; диаметр отверстий загрузочных решет 6,5 мм.; количество ярусов загрузочных решет 3 шт; диаметр отверстий первой секции решет 5 мм; диаметр отверстий третьей секции решет 5,5 мм; Q = 13,5 т/ч.м. Длина первой секции решет в секционном решетном сепараторе составила 8 дм, длина второй секции (основных решет) 4 дм и длина третьей секции составила 4 дм. Впереди первого яруса загрузочного решета был установлен распределительное решето с диаметром отверстий 8,0 мм длиной 3 дм. Использовали один и тот же исходный зерновой материал в котором засоренность и влажность зернового материала не менялась. Во всем интервале изменения количества ярусов решет от 1 до 15 штук, эффективность выделения длинных и коротких примесей возрастает (рис.4.3). На секционным решетном сепараторе с блоком загрузочных решет эффективность выделения длинных примесей выше, чем на каскадном решетном сепараторе и на каскадном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет на 4 – 18%. Эффективность выделения короткой примеси как показывают эксперименты выше на секционном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет на 3 – 21%, чем на других сепараторах. О перераспределении компонентов зерновой смеси по длине n-го яруса решет дает представление рис. 4.4. С увеличением количества ярусов решет в секциях кривые распределения различных компонентов перекрываются все меньше. 4.2.3. Влияние подачи зернового материала. Влияние подачи зернового материала на эффективность выделения примесей изучали на 10 ярусах решетах и тех же Рис 4.2 Влияние диаметра отверстий на эффективность выделения мелких (х — • — х), коротких (о — • — о), и длинных (∆ — —
∆) примесей. остальных факторах, что и в предыдущих опытах. Подачу меняли в пределах от 1 т/ч.м. (что соответствует загрузке решет элементарным слоем) до 20 т/ч.м (зерновой материал распределен сплошным слоем по всей длине решет). 1 – каскадным решетным сепаратором; 2 – каскадным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет; 3 – секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет. Зависимость эффективности выделения примесей от подачи, полученная по результатам экспериментов, представлена на рис. 4.5. Особенностью ее является максимум выделения длинных и крупных примесей при подаче около 10 т/ч.м и незначительное изменение ее в широком интервале изменения подачи от 5 до 15 т/ч.м. При этом эффективность выделения короткой и мелкой с увеличением Рис 4.4 Распределение пшеницы (——— ), мелких (х — ⋅ — х) коротких (о — ⋅ — о), длинных (∆ — —
∆) и крупных (
— — ) примесей по длине n-го решета: а) n=1 шт., б) n=5 шт., в) n=10 шт. подачи зернового материала падает. Так при увеличении подачи зернового материала с 15 т/ч.м до 20 т/ч.м, эффективность выделения мелкой примеси уменьшается на 25%, а короткой примеси на 20%. Рис 4.3. Влияние количества ярусов решет на эффективность выделения коротких (о — • — о) и длинных (∆ — —
∆) примесей. Е%
80
60
40
20
0
0 5 10 15 Q,т
Рис 4.5. Эффективность выделения мелких (
z
— ⋅ — z
), коротких (о — ⋅ — о), длинных (∆ — —
∆) и крупных (
— — ) примесей в зависимости от подачи зернового материала 4.2.4. Влияние частоты колебания и угла наклона решет на эффективность разделения. Кинематическими параметрами секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет назовем частоту колебаний решетного стана, угол наклона решет к горизонту, угол направлений колебаний решет и амплитуду колебаний. Они определяют кинематический режим решета, влияют на характер и скорость движения материала по решету. Характер движения и средняя скорость перемещения материала определяют технологический процесс работы данного сепаратора. Влияние частоты колебаний решетного стана исследовали при следующих условиях: общее количество ярусов решет n=10 шт., количество ярусов загрузочных решет – 3 шт., диаметр отверстий загрузочных решет 6,5 мм, диаметр отверстий основных решет ( второй секции) - 6,5 мм; диаметр отверстий решет первой секции - 5,0 мм; диаметр отверстий третьей секции 5,5 мм; длина первой секции решет - 8 дм; длина второй секции решет – 4 дм; длина третьей секции решет 4 дм; Q= 15т/ч. Другие кинематические параметры (амплитуда колебаний А, и угол направления колебаний решет ∠
β
), при которых изучали влияние частоты колебаний решетного стана составили А= 7,5 мм, ∠
β
= 6°. Они соответствовали параметрам серийных решетных сепараторов. Зависимость эффективности выделения длинных и коротких примесей от частоты колебания решетного стана показана на рисунке 4.6., при этом угол наклона решет к горизонту составлял - 6
0
. Е%
80
60
40
20
0
320 340 360 380 400 n,
мин
-1 Рис 4.6. Влияние частоты колебаний решетного стана на эффективность выделения мелких (
z
— ⋅ — z
), коротких (о — ⋅ — о), длинных (∆ — —
∆) и крупных (
— — ) примесей Эта зависимость имеет экстремальный характер. При n=360 мин
-1
эффективность выделения длинных, мелких, коротких и крупных примесей достигает максимума. При этой частоте колебаний решетного стана эффективность выделения длинных примесей составляет 81%, мелких - 91%, а коротких - 93%. Эффективность выделения крупных примесей достигает максимума при n=400 мин
-1
и составляет 94%. Увеличение частоты колебаний решетного стана с 360 до 420 мин -1
ведет к уменьшению эффективности выделения коротких примесей на 12%, а длинных на 60%. Влияние эффективности выделения примесей в зависимости от угла наклона решет к горизонту представлена на рис. 4.7. 70
80
90
100
567
α
,°
Рис 4.7 Влияние угла наклона решет на эффективность выделения мелких (
z
— ⋅ — z
),коротких (о — ⋅ — о), длинных (∆ — —
∆) и крупных (
— — ) примесей. Влияние угла наклона решет ∠
α
на эффективность разделения примесей изучали при тех же параметрах, при этом частота колебаний решетного стана составляла 360 мин
-1
. Эффективность выделения как коротких, мелких, крупных так и длинных примесей при ∠
α=
6° - наибольшая. С увеличением наклона решет с 6° до 8° уменьшается эффективность выделения длинных, и коротких примесей на 7 - 9%. 4.2.5. Влияние содержания коротких, мелких и длинных примесей и влажности на эффективность очистки. Влияние содержания коротких, мелких и длинных примесей на эффективность очистки изучали при следующих условиях: количество ярусов загрузочных решет – 3 шт., диаметр отверстий загрузочных решет 6,5 мм., общее количество ярусов решет - 10; диаметр отверстий основных решет ( второй секции) - 6,5 мм; диаметр отверстий решет первой секции - 5,0 мм; диаметр отверстий третьей секции 5,5 мм; длина первой секции решет - 8 дм; длина второй секции решет – 4 дм; длина третьей секции решет 4 дм; частота колебаний решетного стана - 360 мин
-1
; амплитуда (статическая) - 7,5 мм; угол наклона и направлений колебаний решет - 6°; подача зернового материала - 15 т/ч.м. Содержание как коротких, мелких, так и длинных примесей (С
О
) в зерновом материале составляла: 0,5; 2,5; 5,0 и 7,5%. Результаты опытов представлены на рис. 4.8. Анализ результатов показывает, что с увеличением содержания короткой и мелкой примесей с 0,5% до 7,5% эффективность их выделения уменьшается на 9 – 6%. Эффективность выделения длинных примесей в зависимости от содержания в зерновом материале имеет экстремальный характер. При содержании длинных примесей 5%, наблюдается максимальная его эффективность выделения и составляет 93%. С увеличением содержания длинных примесей от 0,5% Рис 4.8. Эффективность выделения коротких (о — ⋅ — о), мелких (х— ⋅ — х) и длинных (∆ — —
∆) примесей в зависимости от засоренности зернового материала до 5% эффективность его выделения повышается. Это объясняется тем, что при увеличении содержания длинных примесей увеличивается содержание их в материале на конечных участках решета. Поэтому, эффективность выделения длинных примесей возрастает. Агротехническими требованиями на зерноочистительные машины предусмотрена очистка зерна при влажности зернового материала до 18%. Поэтому, необходимо изучить влияние влажности зернового материала на эффективность выделения длинных, мелких и коротких примесей. Опыты были проведены при тех же условиях. Влажность зернового материала меняли от 15% до 30% для более полного изучения процесса сепарации. Подачу выбирали таким образом, чтобы эффективность выделения длинных, мелких и коротких примесей была выше 80%. Данные опытов представлены на рис.4.9. Анализ результатов экспериментов показывает, что с увеличением влажности зернового материала увеличивается эффективность выделения короткой и мелкой примеси, а эффективность выделения длинной примеси, наоборот, уменьшается. Так при увеличении влажности зернового материала с 15% до 30%, эффективность выделения длинных примесей уменьшается на 6%, а эффективность выделения короткой и мелкой примесей увеличивается на 5%. Это объясняется тем, что с увеличением влажности зернового материала, зерно пшеницы набухает, впитывая влагу, тем самым увеличиваются размеры зерна, а это ведет к уменьшению интенсивности просеивания через отверстия решет. 4.2.6. Очистка семян ржи и ячменя от длинных и коротких примесей на решетном сепараторе с блоком загрузочных решет. Для оценки возможности использования секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет на очистке зерна различных культур от коротких и длинных примесей были проведены опыты на зерне ржи и ячменя. Исследования проводили на экспериментальной установке (рис. 4.1.) при следующих условиях: количество ярусов загрузочных решет – 3 шт., диаметр отверстий загрузочных решет – 6,5 мм, диаметр отверстий первой секции решет - 5,0 мм, диаметр отверстий второй секции решет - 6,5 мм, диаметр отверстий третьей секции решет – 5,5 мм, общее количество ярусов решет - 10 штук, частота колебания решетного стана - 360 мин
-1
при обработке ржи и 340 мин
-1
при обработке ячменя, угол наклона решет к горизонту и угол направлений колебаний – 6 град., амплитуда колебаний решет 7,5 мм. Исходный зерновой материал ржи содержит 94% семян ржи, 4% коротких примеси (битое зерно ржи) и 2% семян овса. Влажность зерна 13%. Результаты исследований очистки семян ржи сведены в таблице 4.1. Эти данные получены при подаче 15 т/ч.м. Первые девять фракций представляют собой материал, просеявшийся через нижний ярус решет на участке 2 дм. Они получены попарным объединением материала, содержащегося в двух соседних секциях пробоотборника 11 (рис.3.1.) Десятая фракция - сход с десятого яруса решет, а одиннадцатая – сход с девятого яруса решет. Из таблицы 4.1 следует, что более 81% основного зерна, содержащегося во фракциях от четвертого до седьмой включительно, имеет чистоту 99,96%. В этом зерне содержится 0,03 % зерновой примеси (короткие частицы) и 0,01% сорной, и оно отвечает требованиям базисных кондиций. Остальные фракции - первая, вторая, третья и восьмая, девятая, десятая и Рис 4.9. Влияние влажности зернового материала на эффективность выделения коротких (о — ⋅ — о), мелких (х— ⋅ — х) и длинных (∆ — —
∆) примесей. одиннадцатая должны быть обработаны на триере для выделения коротких и длинных примесей. Исходный зерновой материал ячменя состоял из 94% очищенных семян основной культуры (ячменя), 4% короткой примеси (битое поперек зерно ячменя) и 2% длинной примеси (части стеблей сорных растений, соломинки и др.). Влажность зерно 13,2%. Результаты опытов на очистке ячменя сведены в таблице 4.2. Опыты проведены при подаче 10,5 т/ч.м. Разделение зернового материала на фракции производили так же, как и при обработке ржи. Анализ таблицы 4.2 показал, что объединив фракции с четвертого по восьмой можно получить 90,1% основного зерна с чистотой 98,8%. А остальные фракции с первого по третью и с девятой фракции по одиннадцатую надо отправить на существующий цилиндрический триер на доработку. Таким образом, исследования очистки зерновых смесей ржи и ячменя от длинных и коротких примесей на секционном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет показал, что данный сепаратор может быть использован на очистке основных зерновых культур без замены решет. Анализ результатов опытов, показывает, что процесс очистки семян ржи и ячменя, распределение составляющих их компонентов по фракциям принципиально не отличается от процесса сепарации семян пшеницы. Опыты показывают возможность использования одних и тех же решет на обработке пшеницы, ржи и ячменя. Таким образом, результаты экспериментального исследования свидетельсвуют о возможности применения решетного сепаратора с блоком загрузочных решет на очистке от длинных и коротких примесей как пшеницы так ржи и ячменя. 4.2.7. Испытание в хозяйственных условиях. На основе теоретических и экспериментальных исследований был разработан секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет, который за одну технологическую операцию, сразу на первом этапе, очищает основную часть исходного зернового материала от всех примесей одновременно и доводит его до базисных кондиций. Для оценки работоспособности секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет в хозяйственных условиях был изготовлен макетный образец секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет и испытан на зернотоке госплемзавода «Боргойский» Джидинского района и СПК «Гигант» Заиграевского района Республики Бурятия. Макетный образец секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет состоял из одного решетного стана с блоком загрузочных решет впереди первого загрузочного решета был установлено распределительное решето, а под блоком загрузочных решет установлены три секции решет. Общая схема макетного образца секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет представлена на рис.4.10. На решетном стане 2, прикрепленном к раме установки посредством подвесок 3 закреплены блок загрузочных решет 6, а под ним секционный блок решет 7. Решетный стан 2 приводится в колебательное движение эксцентриковым механизмом 4. Бункер-питатель 1 служит для подачи зернового материала на решетный стан 2. Под секционным блоком решет 7 устанавливаются приемники фракций для улавливания различных фракций. При работе зерновой материал из бункера-питателя 1 поступает на начальный участок распределительного решета 5. Перемещаясь по наклонному распределительному решету, частицы зернового материала проходят в отверстия и попадают на второе загрузочное решето или на третье загрузочное решето. Кроме того, не просеявшиеся зерновой материал на распределительном решете попадает на загрузочное решето установленное сразу за ним. Таким образом, зерновой материал распределяется на 3 части. И сразу начинает перераспределяться. Более мелкие частицы быстрее проходят в отверстия загрузочных решет и попадают на секцию решет с «малыми» размерами отверстий 8. А крупные частицы зернового материала перемещаются по загрузочным решетам на более отдаленные участки и попадают в секцию решет со «средними» размерами отверстий 10. Интенсивность просеивания частицы основного зерна через загрузочные решета меньше чем у мелких частиц зернового материала, но больше чем у крупных частиц зернового материала и поэтому они просеиваются в зоне секции решет с «крупными» размерами отверстий 9. Таким образом на секционный блок решет 7 попадает уже перераспределенный зерновой материал. В зоне секции с «малыми» размерами отверстий оказываются не только мелкие частицы (примеси) зернового материала, но также мелкие частицы основного зерна. Поэтому секция решет с «малыми» размерами отверстий более четко разделяет мелкие примеси от мелких частиц основного зерна. Потому что имеется различие в интенсивности просеивания мелких примесей и интенсивности просеивания мелких частиц основного зерна при просеивании в отверстия решет с «малыми» размерами как показали исследования. На третью секцию решет со «средними» размерами отверстий попадает в основном крупные и длинные примеси с частью основного зерна. Так как эта секция решет работает в условиях, когда зерновой материал движется по решетам слоем в одно зерно использовали решета с меньшими размерами отверстий, чем в основной секции, но большими чем в первой секции. Тем самым увеличили эффективность разделения основного зерна от крупных и длинных примесей. Исходный зерновой материал предварительно прошедший обработку на машине предварительной очистки, подавался в машину норией, а на решетный стан равномерно - шнековым распределителем. В результате пропуска через сепаратор материал распределялся на пять фракций: 1 - очищенное зерно; 2 - зерно с короткой и мелкой примесью; 3 - зерно с длинной и крупной примесью; 4 - отходы (мелкая и короткая примесь); 5 - отходы (длинная и крупная примесь). Обрабатываемый зерновой материал - пшеница, урожая 2002 года, влажностью 15,7%, содержал примесь 8%, (1,6% длинной примеси - семян овса, овсюга и др., 1,8% крупной примеси, 2,4% короткой примеси - битое зерно пшеницы, татарская гречишка и др., выделяемые триером с кукольным цилиндром и непроходящее через решето; 2,2% мелкой зерновой примеси - битое зерно проходящее через решето 1,7). Общее количество зернового материала, использованного в испытаниях, составило 70 тонн. Рис 4.10. Схема макетного образца секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. 1 – бункер-питатель; 2 – решетный стан; 3 – подвески; 4 – эксцентриковый колебатель; 5 – распределительное решето; 6 – блок загрузочных решет; 7 – секционный блок решет; 8 – секция решет с «малыми» размерами отверстий; 9 – секция решет с «крупными» размерами отверстий; 10 – секция решет со «средними» размерами отверстий; 11 – приемник крупных примесей; 12 – приемник основного зерна и крупных примесей; 13 – приемник основного зерна; 14 – приемник основного зерна с мелкими примесями; 15 – приемник мелких примесей. Общий вид макетного образца секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет показан на рис 4.11. Испытания проводили на пяти различных уровнях подачи от 13 до 15 т/ч. Частота колебаний решетного стана составляла 360 кол/мин. Амплитуда колебаний решетного стана - 7,5 мм. Угол наклона решет к горизонту, угол направлений колебаний - 6°. Отбор проб материала по всем выходам и их анализ проводили по программе и методике испытаний [93]. Результаты испытаний секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет сведены в таблице 4.3, а материалы их анализа на рис. 4.12. Из полученных материалов следует, что секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет при подаче до 15 т/ч обеспечивает выход фракции очищенного зерна 70-85%, чистота очищенного зерна составляет 98,6 - 99,7%, при этом потери зерна в отходы составляет 0,2 - 0,74%. Таким образом, испытания показали на его работоспособность в хозяйственных условиях, не наблюдалось забивание решет. Для исключения забиваемости решет на производственных сепараторах предусматривается установка над блоком загрузочных решет дополнительного решета с диаметром отверстий 6,5 мм оснащенного щеточным механизмом. Рис 4.11. Общий вид секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. 0
25
50
75
100
Отходы -
мелкая и
короткая
примесь Зерно с
мелкой и
короткой
примесью
Очищенное
зерно
Зерно с
длинной и
крупной
примесью
Отходы -
длинная и
крупная
примесь
короткая примесь
мелкая примесь
длинная примесь
кру
п
Рис 4.12. Распределение примесей (%) по фракциям к исходному их содержанию в материале при Q=14,5 т/ч
Примеси % Кол-во №
№
п/
п Произ води тельно
сть т/ч. Наименование материала (фракции) Выход фрак-
ции в % Содер-
жа ние основ ного зерна в % корот
кая мел-
кая длин-
ная круп-
ная
основного
зерна в %
к содер жанию в исходном
материале
Очищенное зерно 85 98,6 0,20,30,4 0,491 Зерно с мелкой и короткой примесью 7 63 1,35 - - 4,7 1 13 Зерно с длинной и крупной примесью 6 64 - - 1 4,24,1 Примеси % Кол-во №
№
п/
п Произ
води тельно
сть т/ч. Наименование материала (фракции) Выход фрак-
ции в % Содер-
жа ние основ ного зерна в % корот
кая мел-
кая длин-
ная круп-
ная основного зерна в % к содер жанию в исходном материале Отходы - мелкая и короткая примесь 1 18 47 45- - 0,19 Отходы - длинная и крупная примесь 1 1 - - 51 45 0,01 Очищенное зерно 83 99,30,50,3- - 89,5 Зерно с мелкой и короткой примесью 7 73 6,210,
4 - - 5,5 2 13,5Зерно с длинной и крупной примесью 7 62 - - 1,7 2,9 4,8 Отходы - мелкая и короткая примесь 2 5 48 47- - 0,1 Отходы - длинная и крупная примесь 1 10 - - 42 48 0,1 Очищенное зерно 72 99,60,20,2- - 77,9 Таблица 4. 3 Примеси % Кол-во №
№
п/
п Произ води тельно
сть т/ч. Наименование материала (фракции) Выход фрак-
ции в % Содер-
жа ние основ ного зерна в % корот
кая мел-
кая длин-
ная круп-
ная
основного
зерна в %
к содер жанию в исходном
материале
Зерно с мелкой и короткой примесью 10 92,6 1,65,8- - 10,06 3 14,5 Зерно с длинной и крупной примесью 11 94,0 - - 2,5 3,511,24 Отходы - мелкая и короткая примесь 4 8 45 47- - 0,35 Отходы - длинная и крупная примесь 3 12 - - 41 470,39 Очищенное зерно 70 99,7 0,20,2- - 75,8
Зерно с мелкой и короткой примесью 13 89 5,58,1- - 12,6 4 15 Зерно с длинной и крупной примесью 13 80 - - 9,2 11,
6 11,3 Примеси % Кол-во №
№
п/
п Произ
води тельно
сть т/ч. Наименование материала (фракции) Выход фрак-
ции в % Содер-
жа ние основ ного зерна в % корот
кая мел-
кая длин-
ная круп-
ная основного зерна в % к содер жанию в исходном материале Отходы - мелкая и короткая примесь 2 6 49 48- - 0,1 Отходы - длинная и крупная примесь 2 8 - - 44 48 0,2 Новая фракционная технология очистки зерна Результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также испытаний секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет в хозяйственных условиях показали, что данный сепаратор с двумя решетными станами позволяет при производительности 30 т/ч, сразу на первом этапе обработки за одну технологическую операцию очистить зерновой материал одновременно от длинных, коротких, мелких и крупных примесей и довести 80 – 90 % зерна до базисных кондиций и тем самым уменьшить нагрузки на последующие зерноочистительные машины, существенно повысить производительность всей линии и снизить при этом травмирование зерна в процессе послеуборочной обработки. На рис 4.13. представлена новая фракционная технология очистки зерна с использованием секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. Использование секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет в зерноочистительном агрегате ЗАВ-25 позволяет увеличить производительность агрегата в два раза. Таким образом, разработанный секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет позволяет фунционально заменить воздушно-решетную машину и триер и уменьшить тем самым металлоемкость, габаритные размеры, в целом снизить себестоимость послеуборочной обработки. Рис. 4.13. Новая фракционная технология с использованием секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет. И.М.-исходный материал; Ø
1
-зерно очищенное на секционном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет; Ø
2 –фракция зерна, доочищенного на триере и воздушно-решетной машине; Ø
0
-обьединенная фракция очищенного зерна. ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ СЕКЦИОННОГО РЕШЕТНОГО СЕПАРАТОРА С БЛОКОМ ЗАГРУЗОЧНЫХ РЕШЕТ Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований процесса сепарации зерновых смесей секционным решетным сепаратором с блоком загрузочных решет свидетельствуют о возможности его использования на очистке зерна от длинных и крупных, коротких и мелких примесей. За один пропуск материала через секционный решетный сепаратор могут быть выделены одновременно длинные и крупные, короткие и мелкие примеси. Ниже дана технико-экономическая оценка применения секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет с двумя решетными станами (производительность каждого решетного стана 15 т/ч) на очистке продовольственного зерна от длинных и коротких примесей при производительности 30 т/ч. Краткая техническая характеристика сравниваемых машин представлена в таблице 5.1. Таблица 5.1
Техническая характеристика сравниваемых машин Показатели Раз-
мер-
ность
Секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет + триерный блок ЗАВ-10.90000А
ЗВС-20, ЗАВ- 10.30000 Триерный блок ЗАВ-
10.90000А 4 шт. I. Производительность т/ч 30 30 2. Цена всех машин руб.65677 231760 3. Балансовая стоимость всех машин руб.78812 278112 4. Установленная мощность электродвигателей всех машин кВт3,5 15,8 5. Количество обслуживающего персонала чел.1 1 6. Масса всех машин кг 2516 5950 7. Удельная металлоемкость кг/т/ч 50,3 152,4 Секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет обеспечивает выделение 90% зерна базисных кондиций. Остальные фракции дорабатываются одним триерным блоком ЗАВ-10.90000А - два цилиндра (кукольные) выделяют короткую примесь из одной фракции, а два остальных (овсюжные) выделяют длинную примесь из другой фракции. 5.1. Расчет оптовой цены секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет Расчет отраслевой себестоимости, оптовой цены машины определяли по типовой методике [82, 81]. Доля покупных изделий в себестоимости секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет составляет от 21% до 30%, при этом отраслевой норматив рентабельности принимаем 10%. Транспортно-заготовительные расходы составляют 7% покупных узлов и деталей. Стоимость покупных узлов и деталей определяли по [82, 80,81]. Коэффициент конструктивной сложности новой машины по сравнению с аналогичными по технологии серийными машинами [82] принимаем λ = 1; Удельный вес затрат на материалы в себестоимости машины без покупных изделий данной или аналогичной группы, % принимаем q = 54% [82]; Коэффициент изменения удельного веса материалов в зависимости от масштаба производства определяем по формуле: k
y
=0,6586+0,037x-0,00035x
2
, где х - масштаб производства, тыс. штук в год. Масштаб производства зерноочистительных машин производительностью 30 т/ч составляет 1,3 тыс. штук в год
. k
y
=0,706 [82]. Данные расчета оптовых цен секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет представлены в таблице 5.2. Таблица 5.2 Данные расчета оптовой цены секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет № п/
п Показатели Размер-
ность Секцион-
ный решетный сепаратор с блоком загрузоч-
ных решет I. Количество ярусов в решетном стане шт. 10 2. Количество решетных полотен в ярусе шт. 2 3. Количество решетных полотен в решетном стане шт. 20 4. Всего решет шт. 40 5. Стоимость решет руб. 2700 6. Масса решет кг 280 7. Масса решетных станов без решет кг 560 8. Масса рамы кг 336 9. Эксцентриковый привод кг 80 10 Масса всего сепаратора без покупных изделий кг 976 11 Общая стоимость сепаратора без покупных изделий руб. 7310 12 Стоимость покупных изделий руб. 1610 13 Отраслевая себестоимость руб. 20897 14 Нормативная прибыль руб. 2090 15 Оптовая цена сепаратора руб. 22987 16 Масса всего сепаратора кг 1045 17 Установленная мощность электродвигателей кВт 1,1 5.2. Расчет основных технико-экономических показателей При расчете основных технико-экономических показателей были использованы типовые методики [80,81]. 5.2.1 Балансовая стоимость машины: Ц
б
= Ц
о
∙ 1,2 ,
(5.1)
где 1,2 - коэффициент перевода оптовой цены в балансовую для сельскохозяйственных машин, которые нужно монтировать [80]. 5.2.2. Годовая выработка машины: W
Г
= W •t
Г
• К ,
(5.2) где W - производительность машины за час; t
Г
= 260 ч - годовая загрузка зерноочистительной машины [80]; К - коэффициент использования рабочего времена К=0,85 [80]. 5.2.3. Эксплуатационные затраты вычисляют для каждой из сравниваемых машин по формуле: И=З+Э+А+R,,
(5.3) где З -зарплата рабочих, приходящаяся на единицу работы; Э
- стоимость электроэнергии на единицу работы; А - амортизационные отчисления на реновацию на единицу работы; R - затраты на ремонт и технический уход на единицу работы. 5.2.4 Заработная плата рабочих на единицу работы определяется: K
W
З
З
Ч
•
•
=
∑
Λ
, (5.4) где Λ - количество рабочих каждой квалификации; З
ч
- оплата за час работы по специальностям и квалификациям [80]. 5.2.5. Стоимость электроэнергии на единицу работы определяется: Э
NЦ
WК
Э
=
•
•100
, (5.5) где N - установленная мощность двигателя машины, кВт; Ц
Э
- цена I кВт.ч электроэнергии (для сельского хозяйства равна 28 коп.) (в ценах 2001 г.) [80]. 5.2.6. Амортизационные отчисления на реновацию, приходящиеся на единицу работы, определяются по формуле: A
Цa
WtК
б
Г
=
•
•••100
, (5.6) где a - процент ежегодных отчислений на реновацию (на зерноочистительные машины составляет 12,5%)[80]. 5.2.7. Размер отчислений на капитальный, текущий ремонт и технический уход на единицу работы определяется по формуле: R
Цr
WtК
б
Г
=
•
•••100
, (5.7) где r - процент ежегодных отчислений на капитальный, текущий ремонт и технический уход (для зерноочистительных машин составляет 13%) [80]. Общую сумму эксплуатационных затрат на единицу работы для каждой из сравниваемых машин получают суммированием затрат по всем элементам. 5.2.8 Удельные капиталовложения на единицу работы определяются: У
Ц
WtK
К
б
Г
=
••
. (5.8) 5.2.9 Приведенные затраты на единицу работы определяются по формуле: J=И+Е
нор
•У
К ,
(5.9) где Е
нор
-
нормативный коэффициент эффективности капиталовложения 0,15. 5.2.10 Годовой экономический эффект от внедрения новой машины: Э
Г =(J
C
- J
Н
) •W
ГН
, (5.10) где J
C
- приведенные затраты на единицу работы по старой машине; J
Н
- приведенные затраты на единицу работы по новой машине. 5.2.11 Экономия капиталовложений в связи с внедрением новой машины: ±У=Ц - Ц•
W
W
К
ГН
ГС
бнбс
, (5.11) где Ц
бн
- балансовая стоимость новой машины, руб.; Ц
бс
- балансовая стоимость старой машины, руб.; W
ГН
- годовая выработка новой машины, т., W
ГС
- годовая выработка старой машины, т. Результаты расчета представлены в таблице 5.3. Полученные материалы показывают, что применение секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет экономически выгодно. Годовой экономический эффект составляет 33390 руб. на одну машину. При этом снижаются: - эксплуатационные затраты в 3 раза; - металлоемкость в 2 раза; - удельные капиталовложения в 3,6 раза. Годовой экономический эффект от внедрения в производство (годовой объем выпуска машин 1300) секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет производительностью 30 т/ч составит 43,407 млн.руб. Использование секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет в зерноочистительном агрегате ЗАВ-25 позволяет увеличить производительность агрегата в два раза. Таким образом, разработанный секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет позволяет функционально заменить воздушно-решетную машину и триер и уменьшить тем самым металлоемкость, габаритные размеры, в целом снизить себестоимость послеуборочной обработки. Таблица 5.3 Основные технико-экономические показатели машин. № п/п Показатели Раз-
мер-
ность
Секционный решетный сепаратора с блоком загрузочных решет + триерный блок ЗАВ-
10.90000А ЗВС-20, ЗАВ- 10.30000 Триерный блок ЗАВ-
10.90000А 4 шт. 1. Балансовая стоимость машин руб. 78812 278112 2. Годовая выработка т 7800 7800 3. Расходы на заработную плату р/т 0,3137 0,3137 4. Расходы на электроэнергию р/т 0,0001 0,0006 5. Амортизационные отчисления на реновацию р/т 0,5201 1,8743 6. Затраты на ремонт и технический уход р/т 0,5409 0,1986 7. Эксплуатационные затраты р/т 1,3748 4,0760 8. Удельные капиталовложения р/т 4,1605 15,0510 9. Приведенные затраты р/т 1,9989 6,2796 10. Годовой экономический эффект руб. 33390 - 11. Экономия капиталовложений руб. 199300 - Проведенные аналитические, экспериментальные и хозяйственные исследования позволили сделать следующие основные выводы: 1.
Процесс просеивания компонентов зернового материала через секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет описывается формулой (2.47 – 2.49), который состоит из секций решет, в каждом из которых решета имеют одинаковый размер отверстий. 2.
Эффективность выделения мелких, коротких и длинных примесей возрастает с уменьшением размера отверстий решет установленных друг под другом в секции. 3.
Секционный решетный сепаратор с блоком загрузочных решет состоящий из десяти ярусов решет и трех секций, в первой секции решета с диаметром отверстий 5,0 мм, во второй секции решета с диаметром отверстий 6,5 мм, в третьей секции решета с диаметром отверстий 5,5 мм, при подаче 15 т/ч на метр ширины решета разделяет зерновой материал пшеницы на пять фракций: зерно, очищенное от мелких, коротких и длинных примесей (составляет 90% массы зерна в исходном материале), зерно с мелкими и короткими примесями (около 5%), зерно с длинными примесями (около 5%), отходы (мелкая и короткая примеси), отходы (длинная примесь). 4.
Для очистки зерна основных культур (пшеницы, ржи и ячменя) от мелких, коротких и длинных примесей могут использоваться одни и те же решета в каждой секции, в первой секции ∅ 5,0мм, во второй ∅6,5мм, в третьей ∅5,5мм и блоке загрузочных решет ∅6,5 мм. 5.
С увеличением влажности зернового материала увеличивается эффективность выделения короткой и мелкой примеси, а эффективность выделения длинной примеси, наоборот, уменьшается при обработке зернового материала на секционном решетном сепараторе с блоком загрузочных решет. 6.
Разработанный метод расчета универсальных зерно-
семяочистительных машин позволяет с помощью графических построений распределения основных потоков очищаемого материала и его фракций определять основные параметры решетного стана. 7.
Исследованиями определены следующие основные параметры секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет: −
решетный стан с решетами шириной 1000 мм; −
общее количество ярусов решет 10 шт; −
количество ярусов загрузочных решет – 3 шт.; −
диаметр отверстий загрузочных решет - 6,5 мм; −
диаметр отверстий распределительного решета – 8 мм; −
диаметр отверстий первой секции решет – 5,0 мм, второй - 6,5 мм, третьей - 5,5 мм; −
длина решет первой секции - 800 мм, второй - 400 мм, третьей - 400 мм; −
частота колебаний решетного стана 360 мин
–1
; −
угол наклона решет к горизонту и угол направлений колебаний – 6°; −
амплитуда колебаний решет 7,5 мм 8.
Ожидаемый годовой экономический эффект от применения секционного решетного сепаратора с блоком загрузочных решет составил более 33 тыс. руб. на одну машину. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1.
Анискин В.И. Технология и технические решения проблемы сохранности зерна в сельском хозяйстве.: -Дисс. ... докт. техн. наук, - М., 1985, - 538с. 2.
Анискин В.И., Жалнин Э.В. Механизация уборки и послеуборочной обработки зерновых культур. – М., 1976, - 46 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ с. 3.
Авдеев А.В., Полуэктов В.Н. Интенсификация сушки зерна в бункерах активного вентилирования. // Сб. науч. тр. ВИСХОМ. «Исследование и создание рабочих органов машин для послеуборочной обработки зерновых культур», -
М., 1983, С.77-83. 4.
Алексеев Г.Т. Обоснование параметров технологических линий семяобрабатывающих линий системы заготовок.: -
Дисс. ... канд. техн. наук.-М., 1983, -178 с. 5.
Алфёров С.А. и др. Сепарация мелкого вороха на очистке с пространственным решетом // Труды ЧИМЭСХ. -Челябинск. 1970, вып. 48, С.159...167. 6.
Аристов С.А., Бледных В.В. Математическое моделирование работы поточных линий послеуборочной обработки зерна // Вестник Челябинского Агроинженерного университета. – Челябинск, 1993, С.36-42. 7.
Бахарев Ю.А. Повышение эффективности сепарации семян путем настройки движения решетных станов на авторезонансный режим.: -Дисс. канд. техн. наук, - Курган, 1992, - 210с. 8.
Барилл А.В., Шабанов Н.И. К вопросу о кинематических параметрах плоского решета // Сб. науч.тр. Зерноград. «Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства», -Зерноград, вып.18, С.131...140. 9.
Бабченко В.Д., Корн А.М., Матвеев А.С Высокопроизводительные машины для очистки зерна // Обзор и информ.: ВАСХНИЛ. ВНИИТЭИСХ.-М., 1982.-50с. 10.
Баранов Н.Ф. Классификация пневмосепараторов для разделения сыпучих материалов // Межвуз.сб.науч.тр./Пермский с-х. ин.-т. «Исследование рабочих процессов машин в растениеводстве», - Пермь, 1982, С.25-26. 11.
Барский М.Д. Фракционирование порошков.- М.: Недра, I960, -327с. 12.
Безручкин И.П. Аэродинамические свойства зерна // Межвуз.сб.науч.тр./Пермский с-х. ин.-т. «Сепарирование сыпучих тел», -М.-Л.: Изд.академии наук, 1937, вып.2, С.175-226. 13.
Белый Д.И., Резниченко В.И., Помогаев Ю.М., Никонов М.В., Орабинский В.И. Механизация процесса разделения грубого вороха // Тр. / ВГАУ. «Безотходная технология производства семян люцерны», - Воронеж, 1989, С.26-32. 14.
Бекеев А.Х., Елизаров В.П. Исследование взаимного влияния машин поточной линии послеуборочной обработки зерна методом статистического моделирования // В сб. Вопросы земледельческой механики, - М., 1976, С.43-44. 15.
Безручкин И.П. Исследование очистки зерна ленточным триером. Сельхозмашина, 1951, №6, С.11…13. 16.
Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. – М.: Наука, 1964, - 410 с. 17.
Власов А.У. Роль и задачи питающих устройств в работе зерноочистительных машин // Тр./ЧИМЭСХ. «Интенсификация процессов послеуборочной обработки зерна», -Челябинск, 1974, С.18-23. 18.
Волчков Э.П., Смульский И.И. Аэродинамика вихревой камеры со вдувом по боковой поверхности // Препринт 39-79. Новосибирск, Институт теплофизики. 1979, - 30 с. 19.
Васильев С.А. Основная закономерность сепарации семян по размерам.-Тракторы и сельхозмашины. 1958, №4, С.32-42. 20.
Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Наука, 1969, -576 с. 21.
Волик Р.Н., Кулов Р.Д. Методы расчета технологической надежности зерноочистительных машин и комплексов. //Тр. Кубанского сельскохозяйственного института. «Повышение технологической надежности зерноочистительных машин и комплексов», - Краснодар,1978, вып.165, С.70-75. 22.
Гармаш Н.Т. Теоретические основы одного из видов безрешетной сепарации мелкого зернового вороха. Сельхозмашины. –М., 1956, №12, С.4-8. 23.
Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. Конструкция, расчет, проектирование и эксплуатация. -М.: Машгиз., 1961, - 368с. 24.
Голик М.Г. и др. Научные основы обработки зерна в потоке. -
М.: Колос, 1972, -261с. 25.
Гладков Н.Р. Зерноочистительные машины. - М.: Машгиз, 1961, -329с. 26.
Гортинский В.В. и др. Процессы сепарирования на зернопере-
рабатывающих предприятиях. -М.: Колос, 1973, -295 с. 27.
Гончаров Е.С. О характере движения материальной частицы в подвижной воздушной среде. Механизация и электрификация сел. хоз-ва. -Киев, 1966,-вып.2, С.122...132. 28.
Гриднева Г.А. Травина Г.Е. Структура воздушных потоков в каналах предварительной очистки зерноочистительных машин. // Зап. Ленинградский СХИ. -Л., 1972, т.202, С.60-64. 29.
Гольдин Е.М. Экспериментальное исследование движения в конических центрифугах // Труды Ленинградского ТИХП, -
Л.-М., 1956, С. 287...298. 30.
Голобородко И.Н. Экспериментальное исследование процесса сепарации зернового вороха на роликовом решете // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Киев: Урожай, 1978, вып.41, С.14-19. 31.
Гончаров.И.С. Относительная производительность решет // Тр./ ВИМ. «Совершенствование послеуборочной обработки и хранения зерна в колхозах и совхозах», -М., 1984, т.100, С.63-68. 32.
Горбачев И.В., Бабаев М.М., Сиротин А.В. Результаты испытаний пневмоцентробежного сепаратора зернового вороха // Тр./ ЧеГАУ. «Совершенствование технологии и технических средств для уборки и послеуборочной обработки зерновых культур», - Челябинск, 1983, С.76-78. 33.
Демский А.Б. Комплексные зерноперерабатывающие установки. - М.: Колос, 1978, -256с. 34.
Дринча В.М. Основы подготовки высококачественных семян. Вестник семеноводства в СНГ. 1997, №4, С. 36-37. 35.
Дондоков Ю.Ж. Совершенствование каскадного решетного сепаратора как универсальной зерно-семяочистительной машины. //Материалы Всероссийской научно-практической конференции. «Экологическая безопасность, сохранение окружающей среды и устойчивое развитие регионов Сибири и Забайкалья», – Улан-Удэ, 2002, С. 171-175. 36.
Дымченко Н., Золотко Н. Ветрорешетная очистка повышенной пропускной способности // Техника в сельском хозяйстве. –М., 1970, №5, С.72-74. 37.
Дубровский А.А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве. -М.: Колос, 1968 -200 с. 38.
Евтегин В.Ф. О режимах работы зерноочистительных машин.-
Совершенствование сельскохозяйственной техники. //Сб. научн. тр., -Омск, 1978, т.117, С 5 – 7. 39.
Елизаров В.П. Оптимизация основных технологических параметров сельскохозяйственных комплексов послеуборочной обработки зерна: -Дисс.... докт. техн. наук, - М., 1985, - 457 с. 40.
Елизаров В.П., Матвеев А.С. Современные средства предварительной очистки зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1986, №8, С.60-64. 41.
Еременко И.Ф. Изменение параметров воздушного потока по длине зерновой струи // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1981, №3, С.18-20. 42.
Желтов В.С., Павлихин Г.Н., Соловьев В.М. Механизация послеуборочной обработки зерна. Справочник. М.: Колос, 1973, -255с. 43.
Заика П.М. Динамика вибрационных зерноочистительных машин.- М.: Машиностроение, 1977, - 278с. 44.
Зерноочистительные агрегаты ЗАВ-10, ЗАВ-20. Руководство по эксплуатации. Центрально-Черноземный ЦНТИ. – Воронеж, 1969, - 215с. 45.
Зимин Е.М. Комплексы для очистки, сушки и хранения семян в Нечерноземной зоне. - М.: Россельхозиздат, 1978, -158с. 46.
Злочевский В.Л., Тегельбаум А.Х. Пневмосепарация зерна в вихревом воздушном потоке. Науч. техн. бюл. Сиб.НИИМЭСХ, - Новосибирск, 1977, вып.6-7, С.71-77. 47.
Зюлин А.Н., Смирнов Н.А., Поддубный Г.Н. Обработка мелкого зерносоломистого вороха на пневмоинерционном сепараторе // Науч.-техн.бюл. ВИМ, - М., 1976, вып.26, С.13-
14. 48.
Зюлин А.Н. Зависимость чистоты зерна от состава исходного вороха при пневмоинерционной сепарации // Тр./ВАСХНИЛ. «Механизация уборки зерновых культур», - М., 1985, С.35-39. 49.
Зюлин А.Н. Сепарация зерна решетами по интенсивности просеивания. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. М., 1979, №10, С.10…12. 50.
Зюлин А.Н. Теоретические проблемы развития технологий сепарирования зерна. М., ВИМ, 1992, - 206 с. 51.
Каплин И.Н. Теоретические основы одного из способов пневмоинерционной сепарации продуктов обмолота зерновых культур // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Киев: Урожай, 1971, вып.18, С.21-29. 52.
Кацева Р.З. Работа решет при неравномерной загрузке по ширине. //Сб. научн. тр. ЧИМЭСХ. «Интенсификация процессов послеуборочной обработки зерна», - Челябинск, 1975, вып.103, С.22-28. 53.
Кулагин М.С. Двухступенчатая технология послеуборочной обработки семенного зерна // Управление сельского хозяйства Администрации Пермской области. «Совершенствование конструкций и эксплуатация сельскохозяйственной техники в растениеводстве», - Пермь, 1994, С.66-76. 54.
Киреев М.В., Григорьев С.М., Ковальчук Ю.К. Послеуборочная обработка зерна в хозяйствах. - Л.: Колос, 1981, – 265 с. 55.
Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины. Конструкция, расчет, проектирование и эксплуатация. М.: Машгиздат, 1961, –368 с. 56.
Краснощеков Н.В., Лазовский В.В., Стребков Д.С., Свентицкий И.И. Основы энергосбережения в АПК // Механизация и электрификация сельского хозяйства. №8, 1995, С.2-5. 57.
Краусп В.Р. Автоматизация послеуборочной обработки зерна.- М.: Машиностроение, 1973, - 277с. 58.
Косилов Н.И. Состояние и тенденции развития зерноуборочных машин.-Челябинск: Изд-во ЧИМЭСХ, 1983, –100 с. 59.
Кожуховский И.Е. Исследование плоских решет при больших загрузках. Тр./ВИМ.- М., 1960, т.28, С.40...50. 60.
Кожуховский И.Е., Павловский Г.Т. Механизация очистки и сушки зерна. -М.: Колос, 1968, - 440с. 61.
Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины: Конструирование, расчет и проектирование. - М.: Машиностроение, 1965, -169с. 62.
Кубышев В.А. Технологические основы интенсификации процессов сепарации зерна.: Автореф. дисс. ... докт. техн. наук. – Пушкино, 1968, - 46 с. 63.
Кубышев В.А., Тулькибаев М.А., Климок А.И., Кацева Р.З. //Тр. / ЧИМЭСХ. «Пути интенсификации послеуборочной обработки зерна», - Челябинск, 1974, вып.87, С.6...12. 64.
Кубышев В.А., Лапшин П.Н., Климок А.И. Исследование ориентационной способности плоского решета с продолговатыми отверстиями. - Науч.-техн. бюл./ Сиб. отд. ВАСХНИЛ.- Новосибирск, 1978, вып.4, С.3...12. 65.
Климок А.И. Исследование процесса сепарации на решетах с профилированной рабочей поверхностью.: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. –Новосибирск, 1981, - 17с. 66.
Конченко Н.Ф., Климок А.И. Повышение ориентирующей способности струнного решета. - //Тр./ ЧИМЭСХ. «Послеуборочная обработка зерновых культур», - Челябинск, 1972, С. 45-49. 67.
Косилов Н.И., Степичев М.Г. Состояние и задачи исследования в области повышения эффективности разделения вороха в воздушном потоке // Труды ЧИМЭСХ. –
Челябинск, 1974, вып.73, С.157...167. 68.
Косилов Н.И. Пути совершенствования технологий и технических средств для предварительной очистки зерна в хозяйствах. - Челябинск, 1985, - 52с. 69.
Кузьмин Н.В. Ермакова И.Г. Интенсификация процесса сепарации при уборке и послеуборочной обработке зерна. - М., 1974, С.8-9 70.
Кукибный А.А. Метательные машины. М.: Машиностроение, 1964, - 196 с. 71.
Коломееец П.А. Исследование свойств зернового вороха как объекта сепарирования воздушным потоком. - Тр./ ЛСХИ. -
Ленинград- Пушкин, 1977, т.335, С.49-53. 72.
Комаристов В.Е., Дунай Н.Ф. Сельскохозяйственные машины. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984, -478с. 73.
Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. - М.-Л.: Госсельхозиздат, 1955, -764с. 74.
Летошнев М.Н. Экспериментальная проверка теории вероятностей (в приложении к исследованию плоских сортировальных решет). В кн. «Теория, конструкция и производство с/х машин». Под общей редакцией В.П. Горячкина. М.-Л., Сельхозгиз, 1956, т.III, С.433…481. 75.
Любимов А.И. Влияние нагрузки и воздушного потока на процесс работы зерновых решет.: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Челябинск, 1972, -20с. 76.
Минаев В.Н. Исследование работы вертикального цилиндрического решета, вращающегося вокруг неподвижной оси (в зерноочистительных машинах). Доклады ВАСХНИЛ, 1969, №5, С.40…41. 77.
Матвеев А.С. К определению трудноотделимых семян культурных и сорных растений в семенах зерновых культур // Сб. науч. тр. ВИМ. «Подготовка семян при интенсивном зернопроизводстве», -М., 1997, т.112, С.20-43. 78.
Машины для послеуборочной обработки семян./ Тиц З.Л., Анискин В.И., Баснакьян Г.А. и др. - М.: Машиностроение, 1967, - 446с. 79.
Мерцалова М.Э. Снижение травмирования зерна пшеницы за счет совершенствования технологического процесса его послеуборочной обработки.: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. –Воронеж, 1992, - 23с. 80.
Методика определения экономической эффективности новых сельскохозяйственных машин. - М.: ОНТИ, ВИСХОМ, 1969, - 58 с. 81.
Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М., Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, 1998, - 219 с. 82.
Методика определения оптовых цен на новые сельскохозяйственные машины. – М.: Прейскурантгиз, 1979, - 239 с. 83.
Мякин В.Н., Урюпин С.Г. Пневматический сепаратор ПС-
ОСХИ. Техника в сельском хозяйстве. – М., 1986, №9, С.16-
17. 84.
Миронов А.М. Повышение качества разделения зернового вороха в пневмосепараторах // Тр./ ЧИМЭСХ. «Повышение производительности и качества работ зерноуборочных и зерноочистительных машин», - Челябинск, 1986, С.55-60. 85.
Миронов А.В. Влияние структуры воздушного потока на процесс разделения зерносоломистого вороха // Тр./ ЧИМЭСХ. «Совершенствование технологии и технических средств для уборки и послеуборочной обработки зерновых культур», - Челябинск, 1983, С.72-76. 86.
Малис А.Я., Демидов А.Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком. – М.: Машгиз, 1962, -176с. 87.
Найданов В.И. Исследование работоспособности поточных зерноочистительно-сушильных пунктов.: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. – Челябинск, 1967, -16 с. 88.
Ньютон Г.В., Ньютон В.Г. Исследование эффективности классификации. - Труды Московского дома ученых, 1937, вып.2, С. 59-74. 89.
Нелюбов А.И. Ветров Е.Ф. Пневмосепарирующие системы сельскохозяйственных машин. - М.: Машиностроение, 1977, -
192с. 90.
Непомнящий Е.А. Кинетика процесса ориентирования частицы зерновой смеси. - Науч. тр. /ВНИИЗ. - М., 1974, вып.78, С.99-105. 91.
Несиков А.А., Филатов А.А. Обоснование и исследование конусного решетного сепаратора для разделения семян по длине. Труды ЧИМЭСХ, -Челябинск, 1974, вып. 87, С.48…54. 92.
Олейников В.А., Кузнецов В.В., Гозман Г.И. Агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки зерна. - М.: Колос, 1977, –112 с. 93.
ОСТ 70.10.2-74. Зерноочистительные машины, агрегаты, зерно-очистительно-сушильные комплексы. Программа и методы испытаний. – М.: Союзсельхозтехника, 1975, - 113 с. 94.
Озонов Г.Р. Технология и структура комплексов послеуборочной обработки и хранения семенного зерна в специализированных хозяйствах Сибири.: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук, -Новосибирск, 1985, –18 с. 95.
Патрин П.А. Предварительная подготовка мелкого зернового вороха на отражающей поверхности перед разделением его в воздушном потоке // Совершенствование технических средств послеуборочной обработки зерна. - Новосибирск, 1987, С.47-
53. 96.
Процеров А.В. Погода и уборка комбайнами зерновых культур. - Л.: Гидрометеоиздат,1962, –67 с. 97.
Пластинин В.Е., Азаров В.М., Шамберг А.А. К обоснованию технологии послеуборочной обработки зерна на колхозных и совхозных мехпунктах. // Сб. начн. тр. Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства. «Уборка и послеуборочная обработка зерна», - Челябинск.: ЧИМЭСХ, 1973, вып. 62, С.115...124. 98.
Пугачев А.Н. Повреждение зерна машинами. - М.: Колос, 1976,- 320 с. 99.
Птушкина Г.Е., Товбин Л.И. Высокопроизводительное оборудование мукомольных заводов. - М.: Агропромиздат, 1987, С.41-43. 100.
Патрин П.А. Пневмосепарация мелкого зернового вороха с предварительной подготовкой на отражающей поверхности.: Автореф. дис. ... канд.техн.наук, - Новосибирск, 1986, - 17 с. 101.
Похоев К.Г. Теоретическое и экспериментальное исследование рабочего процесса блока решет.: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук, - Л., 1970, - 25 с. 102.
Поляков Г.Н. Сепарация измельченного вороха зерновых колосовых при стационарном обмолоте.: Автореф. дисс. … канд. техн. наук, - Краснодар, 1989, – 21 с. 103.
Пивень В.В. Пневмообогащение невеяного зернового вороха в попутном воздушном потоке // Тр. / ЧИМЭСХ. «Повышение производительности и качества», -Челябинск, 1986, С.30-36. 104.
Пикуза И.Ф. Теоретические основы новых методов сепарирования зерна.- Зап./ Казанский СХИ.- Казань - Йошкар-Ола, 1987, -263с. 105.
Подоляко В.И. К технологии разделения исходного вороха на фракции целевого назначения // Тр./ Алтайский СХИ. «Эксплуатация и ремонт машино - тракторного парка», - Новосибирск, 1981, С.30-35. 106.
Рассадин А.А. Исследование процесса сепарации продуктов обмолота в воздушной среде // Труды ВИМ. - М., 1964, т.34, С. 10 - 13. 107.
Романов В.В. Результаты исследований обогащения зернового вороха воздушным потоком в перепаде между транспортёрами // Труды ЧИМЭСХ. – Челябинск, 1977, вып.131, С.89-96. 108.
Салеев Ф.И. Ветрорешетная очистка зерноуборочного комбайна с улучшенной качественной характеристикой центробежного вентилятора.: -Дис. ...канд. техн.наук, -
Барнаул, 1982, -194 с. 109.
Сосновский В.Я. Обоснование технологической линии послеуборочной обработки зерна в хозяйствах Брянской области.: -Дисс. ... канд. техн. наук,-М., 1998, – 167 с. 110.
Совершенствование материально-технической базы и поточной технологии послеуборочной обработки семенного зерна в хозяйствах Сибири. Метод. рекоменд. -Новосибирск.: СО ВАСХНИЛ, 1983, -75с. 111.
Слепов А.П. Исследование процесса разделения зерновой смеси центрифугированием в сочетании с потоком воздуха /пневмо-центрифугирование/.: Автореф. дис. ...канд. техн. наук, -Волгоград, 1964,- 18 c. 112.
Степичев М.Г. Обоснование параметров вбрасывания для качественного разделения вороха во встречном воздушном потоке // Труды ЧИМЭСХ. –Челябинск, 1975, вып.95, С.74...86. 113.
Тафнер Л.А., Бутковский В.А., Родионова А.М. Основы приема, хранения и переработки зерна. - М.: Машгиз, 1950, -
320с. 114.
Тарасенко А.П., Мерчалова М.Э. Перспективы снижения травмирования зерна при послеуборочной обработке // Тракторы и сельхозмашины, 1996, №11, С.24-25 115.
Технологические основы организации послеуборочной обработки зерна.-Научн. техн. бюл./ВАСХНИЛ.Сиб.отд-е. – Новосибирск, 1979, вып.5, С.3...9. 116.
Терентьев Ю.В. Исследование технологии разделения зерна по толщине.: Автореф. дисс... канд. техн. наук. –Челябинск, 1968, –27 с. 117.
Технология переработки зерна. /Под редакцией Г.А.Егорова._М.: 1971, с.78...82. 118.
Туров А.К. Влияние предварительного расслоения материала на работу пневмосепаратора. Науч. тех. бюл./ВАСХНИЛ. Сиб. отд..-Новосибирск, 1986, вып.26, С.21-26. 119.
Тельманов Н.И. Воздушно-тепловая обработка и сортирование семян зернопультом // Труды ЧИМЭСХ. –
Челябинск, 1958, вып.6, С.227-234. 120.
Терсков Г.Д. О влиянии основных факторов на пропускную способность решет с круглыми отверстиями. Труды ЧИМЭСХ, Челябинск, 1958, вып.VI, С.33-94. 121.
Ульрих Н.Н. Научные основы очистки и сортирования семян. - М.-Л.: ВАСХНИЛ, 1937, -87 с. 122.
Урханов Н.А. Об эффективности разделения зерновых материалов на фракции: //Сб./Проблемы прочности/. Деп. В ЦНИИТЭИ легпищмаш. - М., 1978, № 1, С.6-10. 123.
Урханов Н.А. Интенсификация послеуборочной обработки и очистки зерна от примесей по длине. Улан-Удэ, Изд-во ВСГТУ, 1999, –320 с. 124.
Урханов Н.А. Технология очистки зерна и основы расчета рабочих органов зерноочистительных машин. Учебное пособие, Улан-Удэ, Изд-во ВСГТУ, 2002, -244 с. 125.
Федосеев П.Н. Уборка зерновых культур в районах повышенной влажности. - М.: Колос, 1969, -175с. 126.
Файбушевич Г.З. Очистка пшеницы от длинных примесей на решетах. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. М., 1972, №6, С.40-41. 127.
Ханхасаев Г.Ф. Интенсификация обработки зернового вороха зернометательными машинами на открытых площадках зернотоков хозяйств Сибири. – Улан-Удэ, Бурят. кн. изд-во, 1995, – 206 с. 128.
Халанский В.М. Обоснование схемы и технологических параметров пневмоцентробежного сепаратора зернового вороха // Тр./ ЧИМЭСХ. «Совершенствование технологии и технических средств для уборки и послеуборочной обработки зерновых культур», - Челябинск, 1983, С.81-87. 129.
Чазов С.А., Симонов Ю.А. Семеноводство на промышленной основе. - М.: Колос, 1978, –256 с. 130.
Четыркин Б.Н., Косилов Н.И., Степичев М.Г. Безрешетная сепарация соломенного вороха // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. -
М.: 1973, №9, С.4-8. 131.
Чижиков А.Г., Бабченко В.Д., Машков Е.Е. Операционная технология послеуборочной обработки зерна. М.: Россельхозиздат, 1981, -192с. 132.
Эрк Ф.Н., Ягудин Г.М. Выделение примесей из вороха семян трав. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. М., 1986, №1, С.28-29. 133.
Эпп Г.Я. Кузнецов В.В. Сепарация зернового вороха "невейка" на наклонной поверхности, совершающей круговые колебания в горизонтальной плоскости // Тр./ВАСХНИЛ. «Прогрессивные технологии уборки зерновых, зернобобовых культур и семенников трав в Сибири», - Новосибирск, 1986, С.127-135. 134.
Ямпилов С.С. Обоснование параметров сепаратора с каскадом решет для разделения зерновых смесей по длине частиц в поточных линиях производительностью 50 т/ч сельскохозяйственных зернообрабатывающих предприятий.: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - Москва, 1984, - 21с. 135.
Ямпилов С.С. Технологическое и техническое обеспечение ресурсо-энергосберегающих процессов очистки и сортирования зерна и семян.: Автореф. дисс. ... докт. техн. наук. - Москва, 1999, - 63с. 136.
Ямпилов С.С. Повышение эффективности выделения короткой примеси каскадным решетным сепаратором. Научно-технический бюллетень ВИМ, М., 1981, вып.48, С.41-
42 137.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж., Кириллов А.Н Аналитическое обоснование формы отверстий решет универсального сепаратора зерна. //Сб. научных трудов ВСГТУ. Серия "Технология, биотехнология и оборудование пищевых кормовых производств". -Улан-Удэ, 1999, вып.5, том 2, С. 111-128. 138.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж., Кириллов А.Н. Влияние основных факторов универсального сепаратора на эффективность очистки зерна. //Сб. научных трудов ВСГТУ. Серия "Технология, биотехнология и оборудование пищевых и кормовых производств", -Улан-Удэ, 1999, вып.5, том 2, С.160-168. 139.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж., Кириллов А.Н. Влияние факторов кинематического режима универсального сепаратора зерна на эффективность очистки зернового материла. //Сб. научных трудов ВСГТУ. Серия "Технология, биотехнология и оборудование пищевых и кормовых производств", -Улан-Удэ, 1999, вып.5, том 2, С.96-104. 140.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж., Доржиев Н.Г. Разработка зерноочистительной машины для малых крестьянских хозяйств. Сб. научных трудов БГУ, 2001, С.62-64 141.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж., Кириллов А.Н. Универсальный зерносемяочиститель для малых хозяйств. //Сб. научных трудов ВСГТУ. Серия "Технология, биотехнология и оборудование пищевых и кормовых производств". -Улан-Удэ, 1999, вып.5, том 2, С.70…74. 142.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж., Кириллов А.Н.. Фракционная технология очистки зерна. //Сб. научных трудов ВСГТУ. Серия "Технология, биотехнология и оборудование пищевых и кормовых производств", -Улан-Удэ, 1999, вып.5, том 2, С.168..174. 143.
Ямпилов С.С., Дондоков Ю.Ж. Обоснование основных параметров универсального сепаратора зерна. Сб. научных трудов ВСГТУ, -Улан-Удэ, 1998, С. 102-104. 144.
Ямпилов С.С. Математическая модель разделения зерновой смеси секционным блоком решет. //Сб. научных трудов ВСГТУ. Серия "Технология, биотехнология и оборудование пищевых и кормовых производств", -Улан-Удэ, 1999, вып.6, том 2, С.105..111. 145.
Янко В.М. Вероятностная модель зернового материала, поступающего на предприятия послеуборочной обработки зерна // Земледельческая механика. - М.: Машиностроение, 1968, т.10, С. 231-239. 146.
А.с.793469 СССР, МКИ
3
А01 F 12/44, ВО767/00 Устройство для разделения зерносоломистого вороха /Кузьмин М.В., Смирнов Ю.Г. (СССР). - 2758239/30-15 Заявл. 23.04.79; Опубл. 07.01.81.Бюл.№19. -3с. 147.
А.с. 1435192 СССР, МКИ
3
А 01 F12/44. Сепаратор зернового вороха /Ломакин С.Г., Бердышев В.Е. (СССР). -424624/30-15; Заявл. 18.05.87; Опубл. 07.11.88, Бюл.№34. -2с. 148.
А.с. 387751 СССР, МКИ
2
В07 В 4/00. Устройство для разделения смесей воздушным потоком. / Зюлин А.Н., Смирнов Н.А., Поддубный Г.А., Филиппов А.И., Копанков Е.Н. (СССР). 1621572/30-15; Заявл. 11.11.71; Опубл. 06.10.73, Бюл.№16, -2с. 149.
Патент 2148439. Бюл. №13, 2000. Сепаратор сыпучих продуктов. Ямпилов С.С., Зюлин А.Н., Дондоков.Ж., Подкорытов Д.В. 150.
Патент 2148440. Бюл. №13, 2000. Сепаратор сыпучих продуктов. Ямпилов С.С., Дондоков. Ю. Ж., 151.
Lenehan J/J/ Performance characteristics and criteria of some types of cleaner /Agr.Engg., 1985, Vol.40,№4, p150-152. 152.
Grochouish J. Research upon possibility to augment air stream separation ability for cleaning of grainy materials / Sb. Mechan. Fak. Visore Sroly Zeme/ V Praze, 1985, №1, p.285-287. 153.
Clarke B. Cleaning seeds by fluidiration / J. agr. engg. Res; 1985, Vol 31, №3, p.231-242. Научное издание Сэнгэ Самбуевич Ямпилов ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНА Редактор Т.А. Стороженко Подписано в печать . 03. 2004 г. Формат 60х84 1/16. Объем в усл.п.л. , уч.-изд.л. . Тираж 100 экз. Печать опер., бум. писч. Заказ № Издательство ВСГТУ. Г. Улан-Удэ, ул. Ключевская 40В Отпечатано в типографии ВСГТУ. Г. Улан-Удэ, Ул. Ключевская 42 
Автор
goldkitten
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1 298
Размер файла
1 186 Кб
Теги
mtdc19
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа