WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

– соплодия дурнишника (отходы);

1 – бункер; 2 – заслонка; 3 – питатель ленточный; 4 – барабан с фрикционной поверхностью; 5 – скатная доска; 6 – отбойник;

7 – кожух; 8 – приемник чистых бобов; 9 – приемник отходов

Рисунок 4 – Схема и общий вид фрикционного сепаратора

Сепаратор работает следующим образом. Смесь, подлежащая очи­стке, из бункера 1 подается ленточным питателем 3 на скатную доску 5 и направляется в зазор между поверхностью скатной доски и барабаном 4. Семена дурнишника колючками зацепляются за ворсистую поверхность барабана и перемещаются на отбойник 6, где под действием удара отры­ваются и, отража­ясь от кожуха 7, падают в приемник отходов 9. Бобы сои, обладаю­щие гладкой поверхностью, пройдя через зазор, сходят с доски и поступают в приемник чистых бобов 8. Незначительная часть травмированных и сколо­тых бобов исходной смеси попадает в отходы, но наличие центробежной силы, возникающей при вращении барабана, по­зволяет сократить этот пока­затель до минимума.

Проведены исследования по определению зависимости степени извлечения дур­нишника, выхода очищенной фракции и потерь основ­ного материала от частоты вращения барабана и зазора при фиксиро­ван­ных значениях на­грузки. В качестве очи­щаемого материала использо­ваны бобы сои и со­плодия дурнишника. Засо­ренность смеси: 10 соплодий дурнишника на 1 кг сои, что соответствует ма­териалу, полученному после очистки на «Петкус-523». Исследования проводи­лись классическим ме­тодом, с варьированием одного из факторов при по­стоянстве других (кратность опытов n = 5, надежность А = 0,90…0,95).

В четвертой главе «Результаты экспериментальных ис­следова­ний» представлены данные исследований, проведенных по мето­дикам, изложен­ным в третьей главе. По предваритель­ным опытам, на основа­нии фи­зико-механических свойств разделяемых семян для изучения ото­браны три фрикционных материла: войлок, сукно фильтро­вальное и зву­котеплоизо­ляци­онная основа линоле­ума. Характеристики мате­риалов представлены в таблице 1. Для изучения вариантов взаимодей­ствия се­мян с фрикционной поверхностью с целью увеличения вероятности кон­такта определены параметры деформации сжатия и восстановления ворса (рисунок 5).

Таблица 1 – Характеристики фрикционных материалов

Фрикционный

материал

Диаметр

волоса,

мкм

Длина

волоса,

м

Толщина

материала, мм

Плотность,

г/см3

Звукотеплоизоля­ционная основа

линолеума

ГОСТ 18108-80

30…35

0,05…0,07

6,00…6,50

0,022

Сукно

фильтро­вальное ГОСТ 6986-69

20…25

0,03…0,04

5,00…6,00

0,096

Войлок

ГОСТ 6418-81

40…70

0,04…0,08

7,50…8,00

0,048

В результате исследований выявлено, что характер сцеп­ления сопло­дия с фрикционной по­верхностью неравнозначен по направлениям от­рыва и условиям кон­такта из-за природных особенностей строения ко­лючек дур­нишника (рисунок 6). Ве­личина силы сцепления влияет на степень извлечения соплодий дурнишника и задает условия для опреде­ления параметров механизма очистки ворса от засорителя. Механизм очистки должен обладать силой удара, превышающей максимальную величину силы сцепления, для одновременного отрыва нескольких со­плодий.

Экспериментально доказано, что для увеличения вероят­ности кон­такта семян с фрикционной поверхностью в процессе сепа­рации техно­логи­ческий зазор должен быть меньше размера семян, при условии, что поток, проходящий через зазор, сможет преодолеть сопротивление сми­нае­мого им ворса.

Скорость взаимодей­ствия соплодия с фрикционной поверхно­стью влияет на прочность его сцепления с ворсом. При угловой ско­рости вращения барабана > 4 с-1 дурнишник хорошо сцепля­ется с вор­сом (рисунок 7) и увлекается против потока бобов сои. Встречный пульсирующий слой на­растает пропорционально скорости дурниш­ника (угловой скоро­сти вращения бара­бана) и сбивает соплодие с ворса. Этим объ­ясняется снижение сте­пени извлечения дур­нишника на режи­мах с угловой скоростью > 9 с-1. Снижение степени извлечения со­плодий при угловой скорости < 4 с-1 объ­ясняется тем, что от­носительная скорость взаимодействия дурнишника и ворса не обеспе­чивает необ­ходимого проникновения колю­чек соплодия в ворс. При та­кой скорости масса формирующегося над зазором «клина» меньше подвержена кипению, бобы текут сплошным пото­ком, воздей­ст­вуют с большей силой на соплодия и отрывают слабо заце­пившиеся. При меньшем зазоре дурнишник сцепляется более прочно, но при этом слой бобов в «клине» выше, следовательно, выше потери ос­новного мате­риала, попадающего вместе с дурнишником в отходы.

Анализируя полученные данные степени извлечения дурнишника (рисунок 8), можно сказать, что основа линолеума наиболее рацио­нальна для использования в качестве рабочей поверхности.

Экспериментально полученные зависимости высоты слоя от час­тоты вращения барабана (рисунок 9) подтверждают опи­санные выше за­кономерности полноты выделения и потерь основного материала.

Характер экспериментально полученных зависимостей влияния час­тоты вращения и величины зазора на удельную производитель­ность по очищенной фракции соответствует характеру тео­ретических зависимо­стей (рисунок 10), ошибка не превышает 5%.

Производственные испытания проведены на базе ООО «НПК Белком» (г. Курган) в цехе экструдирования сои. Приме­нение экспе­риментального сепаратора в разработанной технологической линии очистки (рисунок 11) позволило повысить степень извлечения дур­нишника с 95…96% (для существующей тех­нологии) до 98…99% (для предлагаемой). Срок службы фрикционного материала составил 45…50 ч.

Рисунок 11 – Технологическая схема линии очистки сои

В пятой главе «Технико-экономические показатели результатов исследований» приведен расчет экономической эффективности при замене машины «Петкус-531» на фрикционный сепаратор барабан­ного типа. Разработанные технологические и технические решения дают экономию энергоресурсов 27000 МДж, при этом годо­вой эф­фект составил 150 тыс. рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. При очистке сои на семенные цели и перед переработкой для извлечения дурнишника целесообразно использовать фрикционный сепара­тор.

2. Разработана математическая модель прохождения бобами сои технологического за­зора между скатной доской и фрикционной поверх­ностью, что позволяет на стадии проектирования установить рациональ­ные конст­руктивно-кинема­тические параметры фрикцион-ного сепара­тора бара­банного типа.

3. На степень извлечения соплодий дурнишника влияет высота кли­новидного слоя в пространстве между скатной доской и фрикционной поверхностью барабана. Данный слой увеличивается при увеличении нагрузки и угловой скорости вращения бара­бана, а также при уменьше­нии зазора. Чем больше высота клино­видного слоя, тем выше потери бобов сои и ниже степень извлечения соплодий дурнишника.

4. Определены рациональные параметры се­паратора: зазор между поверхностью скатной доски и ворсом бара­бана – 4,0…4,5 мм, диаметр барабана – 0,3…0,4 м; радиус лопасти отбойника – 0,020…0,025 м; угло­вая скорость вращения барабана – 3…6 с-1, частота вращения отбойника – 80…90 с-1. Максимальная нагрузка при степени извлечения дурниш­ника 98…99 % и выходе очищенной фракции 99,6…99,8 % составляет 1500 кг/ч из рас­чета на 1 м длины барабана. Угол наклона скатной доски 55…65. Мате­риал скатной доски – сталь, материал рабочей поверхно­сти – звукотепло­изоляционная основа линолеума ГОСТ 18108-80. Срок безот­казной службы материала 45…50 ч.

5. Фрикционный сепаратор рекомендуется использовать в технологи­ческой линии очистки сои после воз­душнорешетных зерноочиститель­ных машин.

6. Применение фрикционного сепаратора в линии очистки сои перед экструдированием обеспечивает годовую экономию рабочего времени на обслужи­вание экс­трудеров 2775 чел-ч; годовую экономию энергоресурсов 27000 МДж и снижение себестоимости конечной про­дукции 20 руб./т.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИСЕРТАЦИИ

ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

  1. Воинков, В.П. Очистка сои перед переработкой в корм для жи­вот­ных и птицы / В.П. Воинков, А.В. Фоминых // Научные резуль­таты - агро­промышленному производству: Материалы между­народ­ной науч.-практ. конференции. – Курган. – 2004.
  2. Воинков, В.П. Совершенствование производства комбикор­мов для животных и птицы с использованием сои / В.П. Воинков, С.С. Родионов, А.В. Фоминых // Материалы XLIII научно-технической конференции. В 2 ч. Ч. 2. – Челябинск. – 2004. – С. 12 -14.
  3. Воинков, В.П. Фрикционная сепарация бобов сои / В.П. Воин­ков, А.В. Фоминых // Достижения науки – агропромышленному производ­ству: Материалы XLIV международной научно-технической конферен­ции. В 2 ч. Ч. 2. – Челябинск. – 2005. – С. 162 -164.
  4. Воинков, В.П. Выбор фрикционной поверхности сепаратора для очи­стки бобов сои / В.П. Воинков // Достижения науки – агропромыш-лен­ному производству: Материалы юбилейной XLV научно-технической кон­ференции. В 3 ч. Ч. 3. – Челябинск. – 2006. – С. 82 - 84.
  5. Воинков, В.П. Соя отдельно, дурнишник отдельно / В.П Воин­ков, А.В. Фоминых // Сельский механизатор. №11. – Москва, 2006. – С. 19.
  6. Воинков, В.П. Расчет фрикционного сепаратора барабанного типа / В.П. Воинков // Аграрный вестник Урала. – 2007. – №1. – С. 52 - 54.
  7. Воинков, В.П. Совершенствование технологии очистки сои / В.П. Воинков // Аграрный вестник Урала. – 2007. – №1. – С. 55 - 56.
  8. Фоминых, А.В. Фрикционный сепаратор. Решение о выдаче па­тента на изобретение по заявке № 2005116633/03(018976) / А.В. Фоминых, В.П. Воинков, С.В. Фомина.

Подписано в печать «26» января 2007г.

Формат 6084/16 Объем 1,0 уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ №

УОП ЧГАУ

Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»