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:

Волынкин Виктор Владимирович. Повышение эффективности процесса отделения крупных примесей из зернового вороха скальператором : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Челябинск, 2007 155 с. РГБ ОД, 61:07-5/2091

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение

1 Состояние вопроса послеуборочной обработки зерна и задачи иссле дований 9

1.1 Анализ состояния зернового вороха, поступающего на тока хозяйств, и агротехнические требования по его сохранности 9

1.2 Анализ технологий и технических средств для послеуборочной обработки зернового вороха 14

1.3 Анализ работы существующих МПО скальператорного типа зарубежного производства 23

1.4 Влияние взаимодействия крупных компонентов в зерновом ворохе на процесс пневмоинерционной сепарации 30

1.5 Выводы и задачи исследования 36

2. Теоретические положения по обоснованию кинематических и геомет рических параметров скальператора 39

2.1 Общие положения и принятые допущения при выборе кинематических и геометрических параметров скальператора 39

2.2 Траектория движения частиц при горизонтальной загрузке скальператора 40

2.3 Траектория движения частиц при вертикальной загрузке скальператора. 46

2.4 Траектория движения частиц при смещенной загрузке скальператора 51

2.5 Траектория движения частиц при смещенной загрузке скальператора 55

2.6 Траектория движения частиц при смещенной загрузке скальператора 59

3 Программа и методика экспериментальных исследований 65

3.1 Программа экспериментальных исследований 65

3.2 Приборы и оборудование для экспериментального исследования 68

3.3 Методика определения влияния угла загрузки и подачи, кинематических и геометрических параметров на отделение крупных примесей из зернового вороха скальператором 75

3.4 Методика определения рационального размера отверстий решета скальператора 76

3.5 Методика определения влияния кинематических, геометрических и кон- структивных параметров скальператора на потери и просеваемость зер на 77

3.6 Методика определения влияния нагрузки, кинематических и геометрических параметров на полноту отделения крупных примесей скальператором, оснащенного решетами с разными размерами отверстий 79

3.7 Методика проведения сравнительных испытаний модернизированной и базовой зерноочистительной машины МПО-50С 81

3.8 Методика производственных испытаний зерноочистительной поточной линии 82

4 Результаты экспериментальных исследований процесса сепарирова ния зернового материала скальператором

4.1 Результаты исследования влияния угла загрузки и подачи, кинематиче ских и геометрических параметров на отделение крупных примесей из во роха скальператором

4.2 Результаты определения рационального размера отверстий решета скальператора в зависимости от его частоты вращения и диаметра

4.3 Результаты определения влияния кинематических, геометрических и конструктивных параметров скальператора на потери и просеваемость зерна при различных нагрузках 92

4.4 Результаты сравнительных испытаний модернизированной и базовой зерноочистительной машины МПО-5 ОС 99

5 Рекомендации производству и технико-экономические показатели результатов исследования 104

5.1 Рекомендации производству по модернизации зерноочистительных машин 104

5.2 Расчет экономической эффективности применения модернизированной машины МПО-50С ПО

5.3 Сравнительный энергетический анализ серийной и экспериментальной технологической линии 115

Общие выводы по работе 118

Список литературы 119

Приложения 131 

Введение к работе:

Актуальность темы. Послеуборочная обработка зерна является одной из самых трудоемких и энергоемких операций при возделывании зерновых культур. Повышение темпов уборки за счет использования высокопроизводительных комбайнов, рост урожайности зерновых культур, повышение требований к качеству посевного и продовольственного зерна, снижение затрат на единицу продукции неразрывно связаны с разработкой новых технологий и технических средств послеуборочной обработки зерна, с модернизацией существующих поточных линий и машин предварительной очистки зерна. При послеуборочной обработке зерна в районах избыточного увлажнения, где влажность стеблей обычно в 1,5-2,0 раза больше влажности зерна, а влажность сорных растений доходит до 70-80 %, в целях предотвращения увеличения влажности зерна и его температуры, уменьшения микробиологического заражения требуется его предварительная очистка. Без предварительной очистки трудно получить кондиционные семена. Потери урожая, по экспертным оценкам, из-за высева некондиционных семян составляют от 10 до 15 млн тонн в год, а из-за нерешенных вопросов комплексной механизации послеуборочной обработки и хранения от 5 до 10 млн тонн в год.

Современные технологии послеуборочной очистки зерна предусматривают использование отделений приема и предварительной очистки зернового материала при поступлении его от зерноуборочных комбайнов или на стационарных пунктах и частичное выделение из него сорных примесей во всех зернопроиз-водящих природно-климатических зонах Российской Федерации.

В мировой практике используются машины предварительной очистки зерна (МПО). Широкое распространение получили простые МПО, оснащенные рабочими органами для выделения из зернового материала грубых и легких примесей, получившими название скальперов, или скальператоров. Основными рабочими органами их являются вращающиеся плетеные или пробивные цилиндры с горизонтальной осью вращения или сетчатые транспортер ы -се параторы.

В большинстве научных исследований повышение эффективности машин предварительной очистки предлагается за счет делительной способности воздушного потока. Процесс разделения зерновой смеси воздушным потоком характеризуется постоянным взаимодействием зерновок с крупными примесями как до делительной камеры, так и в камере. Поэтому эффективность сепарации зернового вороха во многом зависит от наличия крупных примесей в исходном материале.

Для повышения производительности и надежности работы машин предварительной очистки рассмотрена возможность выделения крупных примесей на начальном этапе очистки зернового вороха.

Анализ литературы показал, что при всем многообразии способов выделения крупных примесей наиболее рациональным оказался способ с подачей материала на цилшадрическое решето с наружной рабочей поверхностью (скальператор), так как конструкция проста в изготовлении, настройке и надежна в работе. Однако для данного способа отделения крупных примесей остаются нерешенными такие проблемы как ориентирование крупных примесей к барабану, схема загрузки скальператора, кинематические режимы, размеры отверстий и диаметр цилиндрического решета.

Тема диссертационной работы, направленная на повышение эффективности процесса отделения крупных примесей, соответствует разделу федеральной программы по научному обеспечению АПК Российской Федерации: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства па период до 2015 г.», Межведомственной координационной программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 гг., одобренной Президиумом Российской Академии сельскохозяйственных наук 18 октября 2001 г. и межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 31 октября 2001 г.

Цель работы: Повысить эффективность процесса отделения крупных примесей в машинах предварительной очистки с применением скальператоров.

Задачи исследования:

  1. Обосновать рациональное устройство отделения крупных примесей и способ подачи зернового материала на цилиндрическое решето.

  2. Обосновать размеры отверстий и диаметр цилиндрического решета, обеспечивающие требуемую степень выделения крупных примесей из зернового вороха.

  3. Определить влияние кинематических параметров скальпе-ратора на степень отделения крупных примесей из зернового вороха, просеваемость и потери зерна.

  4. Провести исследования предлагаемой модернизированной скальператорной машины МПО-50С в производственных условиях, дать технико-экономическую оценку ее работы и разработать рекомендации по ее внедрению в зерноочистительный комплекс.

Объект исследования. Технологический процесс отделения крупных примесей из зерновой массы с помощью скальператора;

Предмет исследования. Закономерности показателей процесса сепарации зернового вороха от основных кинематических и геометрических параметров скальператора.

Научная новизна:

обосновано рациональное место подачи зернового вороха, его ориентирование к поверхности скальператора;

определена зависимость степени отделения крупных примесей от способа подачи материала, размера отверстий решета, частоты вращения, диаметра рабочего органа при разных нагрузках.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Практическую значимость имеют результаты исследований по обоснованию кинематических, геометрических и конструктивных параметров отделителя крупных примесей. Создан и обоснован новый рабочий орган для подачи зернового материала к рабочему органу, защищенный патентом Российской Федерации. Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в научно-исследовательский институт механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства

(НИИМАСП) - филиал ФГОУ ВПО «ЧГАУ» и ЗАО ИПП «Те-хАртКом» при разработке и создании машин для предварительной очистки зернового вороха, а также могут быть использованы в учебном процессе сельскохозяйственных вузов и на сельскохозяйственных предприятиях.

На защиту выносятся: зависимости влияния схемы загрузки скальператора, размеров отверстий решета и его диаметра, кинематических режимов на степень отделения крупных примесей; сравнительные результаты исследований существующей и модернизированной машины предварительной очистки зернового вороха МПО-50С.

Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научно-технических конференциях ЧГАУ (Челябинск, 2003...2007 гг.), ГНУ СибИМЭ СО РАСХН (Новосибирск, 8-9 июня 2006 г.), на научно-практической конференции молодых ученых-аспирантов Уральской ГСХА (Екатеринбург, 2005-2006 гг.), ГНУ УралНИИСХоз (2005-2006 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе методические указания, два патента.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, библиофафии и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 55 иллюстраций и 4 таблицы. Список использованной литературы включает в себя 115 наименований.

Подобные работы
Орехов Александр Валерьевич
Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха
Комаров Владимир Витальевич
Повышение эффективности процесса отделения семян от стеблей льна путем применения вальцово-гребневого аппарата
Гусев Сергей Иванович
Повышение эффективности функционирования пневмосистемы универсального сепаратора вороха путем совершенствования послерешетной аспирации
Балдин Александр Александрович
Повышение эффективности работы льноуборочного комбайна путем пневматического транспортирования вороха
Галкин Василий Дмитриевич
Повышение эффективности функционирования семяочистительно-сушильных комплексов путем совершенствования технологии и технических средств разделения зерновых смесей до и после сушки (На примере регионов с повышенной влажностью зернового вороха)
Стальной Виктор Петрович
Повышение эффективности процесса выгрузки влажных зерновых материалов из бункеров сельскохозяйственного назначения
Анисимов Александр Владимирович
Повышение эффективности процесса загрузки транспортных средств комбинированными кормами путем обоснования конструктивно-режимных параметров загрузочного распределяющего устройства
Белокобыльский Виталий Александрович
Повышение эффективности процесса обрезки корнеплодов сахарной свеклы за счет совершенствования конструкции ботвосрезающего аппарата
Мекшун Юрий Николаевич
Повышение эффективности процесса сепарации зерна путем применения решетного конвейера с поперечными колебаниями рабочей поверхности
Бибик Георгий Афанасьевич
Повышение эффективности процесса сушки зерна в многокамерной сушилке периодического действия за счет ее совершенствования и оперативного контроля

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