Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Бадмаев Зоригто Васильевич. Разработка установки активного вентилирования и саморазгрузки зернового вороха в бункерах приемных отделений : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Улан-Удэ, 2005 190 с. РГБ ОД, 61:06-5/846

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 5

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ... 13

  1. Состояние вопроса и основные задачи послеуборочной обработки зерна 13

  2. Анализ свежеубранной зерновой массы и значение его временной консервации активным вентилированием в процессах. послеуборочной обработки ,. 19

  3. Характеристика хранилищ для зерна, обзор средств активного вентилирования и разгрузки зерна 30

1.4. Цель, задачи и общая методика исследований 60

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ

ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ САМОРАЗГРУЖАЮЩЕЙСЯ

УСТАНОВКИ 63

2.1. Анализ результатов теоретических исследований процесса ,
вентилирования и разгрузки зернистых материалов..... 64

2.1.1. Исследования по методике расчетов процесса
разгрузки 64

2.1.2. Исследования расчетов по определению аэродинамических
сопротивлений установок в процессе вентилирования 74

2.2.Определение аэродинамических характеристик

саморазгружающейся установки 81

2.2.1.Аэродинамическое сопротивление воздухоподводящего ,
канала 81

2.2.2.Аэродинамическое сопротивления воздухораспредели
тельной решетки 85

2.2.3. Аэродинамическое сопротивление зерновой

насыпи 88

2.2.3.1.Обоснование равномерности воздухораспределения в

(* зерновой насыпи '. 88

2.2.4.0бщее сопротивление саморазгружающейся установки 93

2.3. Исследование процесса воздухораспределения в зерновой насыпи
на воздухораспределительной решетке треугольного
сечения 96

2.4. Исследование процесса влагосъема в зерновой насыпи 102

2.5 Исследование процесса разгрузки зерна 107

2.5.1 .Истечение зерна из выгрузных отверстий 107

2.5.2. Движение зерна по наклонной поверхности... 108

2.5.3.Вывод критериальной зависимости производительности

разгрузки от определяющих факторов 115

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 122

3.1. Программа исследований по изучению работоспособности
саморазгружающейся установки в режимах активного вентилирования
и саморазгрузки 122

3.2. Методика лабораторного и производственного исследований.... 122

  1. Описание экспериментальной установки '. 123

  2. Измерительные средства и приборы 127

  3. Исследование производительности разгрузки , саморазгружающейся установки 128

  1. Определение статических показателей воздухораспределения . по длине, ширине и высоте зерновой насыпи , 131

  2. Исследование интенсивности влагосъема 133

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 135

4.1. Общее сопротивление саморазгружающейся установки 135

4.2. Исследование работы саморазгружающейся установки при
разгрузке зернового материала 136

4.2.1. Исследование равномерности воздухораспределения по .
длине, ширине и высоте зерновой насыпи 142

4.2.2. Исследование интенсивности влагосъема 146

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 152

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 158

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 160

ПРИЛОЖЕНИЯ 176

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

L ~ длина воз духо подводящего канала установки, м;

Н- высота воз духо подводящего канала установки, м;

В ~ ширина воздухоподводящего канала установки, м;

Вн - ширина зерновой насыпи в приемном отделении, м;

Ьщ - ширина щели воздухораспределительной решетки, м;

/ - длина щели воздухораспределительной решетки, м;

п - количество щелей воздухораспределительной решетки, шт.;

bp - ширина воздухораспределительной решетки, м;

Рщ - площадь щелей воздухораспределительной решетки, м;

Fp - площадь воздухораспределительной решетки, м ;

Пр - периметр воздухораспределительной решетки, м;

ар - угол наклона стенок воздухораспределительной решетки, град;

Об - угол наклона стенок бункера установки;

О - расход воздуха, м3/ч;

фл - скорость фильтрации воздуха в зерновой насыпи, м/с;

vKскорость воздушного потока в канале, м/с;

пщ - скорость воздушного потока на выходе из щели, м/с;

р- плотность воздуха, кг/м3;

Рн - плотность зерновой насыпи, кг/м3;

Джек. - эквивалентный диаметр канала, м;

Аэкя.реш. - эквивалентный диаметр решетки, м;

ЬРуст - аэродинамическое сопротивление установки, Па

ХДРбШ - общее аэродинамическое сопротивление при вентилировании

зерновой насыпи, Па;

кРреы - аэродинамическое сопротивление решетки, Па;

АРКаэродинамическое сопротивление канала, Па;

АРСК - дополнительное аэродинамическое сопротивление на создание

скоростного напора, Па;

Re - число Рейнольдса;

X - коэффициент аэродинамического сопротивления по длине;

ці — коэффициент живого сечения воздухораспределительной решетки, %;

к - относительная шероховатость стенок канала;

к] - коэффициент внутреннего трения зерна;

кг — коэффициент внешнего трения зерна;

кслвысота слоя зерновой насыпи, м;

G- производительность разгрузки установки, т/ч;

ПО — приемное отделение с установками активного вентилирования.

\

Введение к работе:

Во все времена у многих народов мира зерно является стратегическим продуктом. Его количество и качество определяли степень благосостояния народа. В современных условиях перед сельским хозяйством стоит задача обеспечения потребностей населения страны в продовольственном и фуражном зерне, увеличения среднегодового объема валовой продукции. Это возможно за счет использования интенсивных факторов развития сельскохозяйственного производства, широкого внедрения новейших достижений науки и техники.

При производстве зерна, особенно важным этапом .является его послеуборочная обработка, на которую расходуется до 40...50% общих затрат в структуре себестоимости.

Послеуборочная обработка зерна направлена на приведение убранной с полей зерновой массы, в стойкое для хранения состояние и подготовку его для последующей переработки. Она включает в себя следующие основные мероприятия: приёмку и формирование партий зерна, очистку от примесей, сушку, сортирование, активное вентилирование. Все эти операции должны выполняться при возможно минимальных затратах средств, и труда и в кратчайшие сроки с обеспечением сохранности зерна. Своевременная и качественная послеуборочная обработка зерна позволяет максимально сократить потери урожая, повысить качество зерна и семенного материала, а также обеспечить его длительное и безопасное хранение без дополнительных затрат.

В настоящее время, зернопроизводящие хозяйства не в достаточной мере обеспечены комплексными техническими средствами для

послеуборочной обработки и хранения семян и зерна. Слабая оснащенность хозяйств высокопродуктивными и производительными машинами послеуборочной обработки и средствами временной консервации (хранения) свежеубранного зернового вороха снижает темпы уборки, растягивает её сроки и увеличивает биологические потери урожая /31/.

По данным Министерства сельского хозяйства РФ у производителей зерна остается более 50% полученного урожая. Аналогичные тенденции прогнозируются и в будущем. Мировая практика также показывает, что в аграрно-развитых государствах до 80% урожая зерновых культур сохраняется непосредственно у его производителя. Однако, в настоящее время оснащение зернопроизводящих хозяйств, независимо от форм их собственности, технологическим оборудованием для обеспечения качественного послеуборочного доведения до кондиции зерна, является крайне неудовлетворительным. До 70% хозяйств не имеют эффективного зерноочистительного и сушильного оборудования, отсутствие которого приводит к значительным потерям урожая.

Актуальной проблемой является эффективное использование в технологических процессах альтернативных источников энергии. Так как одним из наиболее энергоемких процессов в зернопроизводстве является сушка зерна, то- разработка и внедрение энергосберегающих технологий доведения его до кондиционного состояния, является важнейшей современной задачей. Отмеченная проблема актуальна не только для России, так, потери зерна при хранении в мире еще достаточно значительны.

По данным FAO (Food and Agricultural Organization при ООН) -ежегодные потери зерновых составляют более 10% от общего производства, с максимумом для некоторых менее развитых стран в 30 — 50%.

Значительное количество этих потерь возникают из-за' повышенной влажности и температуры зерна. На его сушку расходуется более 20% всех энергоносителей, необходимых для выращивания и уборки хлеба. В странах, ощущающих дефицит в энергоносителях, зачастую зерно (до 50%) не доводится до необходимой кондиции, вследствие чего оно портится и обесценивается. .

На современном этапе развития науки активное вентилирование для подсушивания и искусственного охлаждения зерна и проведения других операций рассматриваются как сложные технологические процессы, при которых свойства зерна, которые определяют его качество, должны быть не только сохраненными, но и улучшенными. Активное вентилирование позволяет временно консервировать и частично подсушивать свежеубранное зерно, что в свою очередь позволит экономить на сушке.

Исследованиями отечественных и зарубежных ученых, а также практиков доказано, что одним из главных направлений повышения качественных показателей зерна и семян, является совершенствование технологии их обработки путем использования приемно-вентилирующих отделений для зернового вороха/49,63,106/.

Основой для повышения эффективности приемных отделений зерноочистительно-сушильных комплексов КЗС-25Ш, КЗС-25Б, отделений временного хранения ОВХ и других, являются аэрожелоба, обеспечивающие стабильную подачу воздуха, количество которого достаточно для активного вентилирования зернового вороха в период временного хранения и подачи массы зерна при выгрузке. При всех своих положительных сторонах они имеют и значительные недостатки. В настоящее время аэрожелоба характеризуются повышенной энергоемкостью работы и резко нестабильной

производительностью разгрузки от 40 т/ч в начале до 4 т/ч в конце её, вызывающей непроизводительный расход электроэнергии и увеличение времени разгрузки. Кроме этого в эффективности вентилирования они уступают специализированным устройствам активного вентилирования. В связи с этим, исследования направленные на разработку и внедрение эффективного технического устройства являются актуальными.

Исходя из вышеизложенного, обоснованию оптимальных параметров саморазгружающейся установки, методике их расчета посвящается данная работа.

Работа выполнена в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете в соответствии с планом научно-исследовательских и госбюджетных работ на 2000-2005гг по теме «Научные и технические вопросы расчета и проектирования аэротранспортеров по их использованию в процессах послеуборочной обработки зерна и семян» (гос. регистрация № 01.200.205.744).

Целью данной работы является изыскание и разработка ресурсо-и энергосберегающей технологии и технического средства в виде саморазгружающейся установки для активного вентилирования, расчет его конструктивных и технологических параметров. В соответствии с поставленной целью и состоянием изучаемого вопроса, поставлены следующие задачи исследования:

теоретически обосновать пути повышения эффективности функционирования саморазгружающейся установки для активного вентилирования, обеспечивающие сохранность материала при минимальных энергозатратах;

- провести технологические и инженерные исследования применения
установки активного вентилирования и разгрузки зернового вороха в
структуре его временной консервации;

- обосновать параметры установки и режимы работы при
вентилировании и саморазгрузке;

- разработать инженерную методику расчета установки и определить её
экономическую эффективность.

Научную новизну представляют:

математические модели аэродинамического сопротивления воздухораспределительного канала; воздухораспределительной решетки; зерновой массы, характеризующейся высотой насыпи;

- критериальная зависимость, описывающая технологический процесс
разгрузки;

- оптимальные технологические режимы вентилирования зерновой
насыпи.

Технические решения защищены патентами РФ №45370 и 48317. Практическую ценность имеют:

технические решения саморазгружающейся установки активного вентилирования, обеспечивающего эффективное вентилирование и разгрузку, снижение расхода электроэнергии;

методика расчета оптимальных параметров саморазгружающейся установки активного вентилирования;

рекомендации по применению саморазгружающейся установки активного вентилирования в бункерах приемных отделений.

Объектами исследований были выбраны саморазгружающаяся установка для активного вентилирования, ее рабочие органы, свежеубранный ворох основных зерновых культур (пшеница, рожь, ячмень).

Достоверность основных положений, выводов и предложений подтверждаются в достаточной для инженерных расчетов сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований. Расхождение между расчетными и экспериментальными данными не превышает ± 7%.

Подобные работы
Магомедов Магомед Максимович
Разработка технологического процесса отделения стебельных кормов и оптимизация параметров отделителя
Царев Вениамин Михайлович
Разработка и обоснование параметров сепарирующего устройства для отделения почвенных примесей от корнеплодов моркови при машинной уборке
Кирюхина Татьяна Александровна
Разработка и обоснование технологических и конструктивно-режимных параметров устройства для отделения листьев лука-репки
Белов Евгений Леонидович
Обоснование и разработка установки для обеззараживания яиц комплексным воздействием физических факторов
Шаронова Татьяна Вячеславовна
Обоснование и разработка установки для обеззараживания комбикормов воздействием физических факторов
Ларин Александр Васильевич
Технология извлечения перги из пчелиных сотов с разработкой установки для их скарификации
Павлушин Андрей Александрович
Разработка установки для тепловой обработки зерна с обоснованием конструктивных параметров и режимов работы
Аракелян Роберт Арутюнович
Обоснование параметров и разработка доильной установки для работы в горных условиях
Буш Низар Касем
Обоснование и разработка механизированных диэлектрических установок для варки яиц
Мишин Михаил Михайлович
Совершенствование технологии уборки незерновой части урожая с разработкой режимов и параметров установки для изготовления утеплительных плит

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net