CC BY
41
Земледелие. Зернопроизводство. Зауралье
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ЗЕРНА НА РЕШЕТАХ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ПЕРЕМЫЧКАМИ
Ю.Н.МЕКШУН,
старший преподаватель кафедры механизации животноводства, аспирант, Курганская ГСХЛ им. Т.С.Мальцева
В статье изложены методы расчета ориентирующей способности решет, совершающих возвратнопоступательные колебания в горизонтальной плоскости.
Цель и методика исследований
Для анализа вероятности разворота частиц относительно отверстия, образованного перемычками круглой формы, и для определения технологических и кинематических параметров работы решета приняты дополнительные допущения: частицы зерновой смеси располагаются на решете в один слой; отрыв частиц от поверхности решета и перекатывание не происходит; частицы представляют собой трехосный эллипсоид вращения, у которого толщина и ширина равны ширине прямоугольного отверстия; проекцией частицы на плоскость является эллипс с большей полуосью “а” и меньшей “6”, ширина отверстия - Н, частица касается перемычек отверстия в точках А и А у. На частицу действуют сила тяжести
- mg, силы нормального давления левой - Ып и правой - Ып перемычек отверстия, силы трения левой
- Еп и правой - Еп перемычек и переносная сила инерции поступательно движущегося решета - Е/.
Решето установлено горизонтально и совершает колебания с амплитудой А и частотой направление колебаний совпадает с направлением отверстий решета (рисунок 1). На основе этих допущений составлены дифференциальные уравнения разворота частиц зерновой смеси на решете:
In clause methods of calculation of focusing ability of the lattices making reciprocating fluctuations in a horizontal plane are stated.
Земледелие. Зернопроизводство. Зауралье
тх = Р^ -(РТл+ЕТп)1Ю<Р,
-ящ+ Л^созД + А^созД,;
2.. .. ..
тРуФ=жЛ-гя ■ хД -т„-гп ■ха,
. (1)
где т, тЛ и тп - масса частицы и приведенные массы относительно левой и правой перемычек;
мн = м-г„/(ги + ъ); и + Г*)-
(2)
где гл и гп - расстояние от центра масс частицы до точек контакта с перемычками;
гу2 - радиус инерции частицы относительно оси
У-
Для вычисления угла разворота определяли расстояние от центра масс частицы до точек контакта ее с левой и правой перемычками, а также углы давления после каждого перемещения решета из одного крайнего положения в другое.
В результате проведенных исследований было установлено, что оптимальный диаметр цилиндрических перемычек для разворота частицы находится в пределах й = 1,6 1,8 мм. Проведен анализ и определено количество циклов, необходимых для разворота частицы относительно отверстия в зависимости от ее длины, смещения центра масс, амплитуды колебаний решета. Частицы с меньшей длиной и большим смещением центра масс быстрее ориентируются относительно отверстия. Увеличение амплитуды колебаний решета позволяет уменьшить время ориентации частиц относительно отверстий (рис. 2).
Выводы. Рекомендации Разработанная методика позволила смоделировать процесс разворота частицы относительно отверстий по цилиндрическим перемычкам после каждого перемещения решета из одного крайнего положения в другое. Это позволяет прогнозировать процесс сепарации решетом, совершающим возвратно-поступательные колебания в горизонтальной плоскости.
Земледелие. Зернопроизводство. Зауралье
6
10 А, мм
о/2,
а - влияние амплитуды на разворот частиц;
6 - влияние смещения центра масс частиц на ее разворот; в - влияние диаметров продольных перемычек на угол разворота частиц
Рис. 2. Влияние кинематических, технологических и конструктивных параметров на разворот
частицы
Результаты проведенных исследований позволили обосновать конструкцию и технологическую схему работы решетного конвейера с поперечными колебаниями сепарирующей поверхности в го-
ризонтальной плоскости и определить его основные параметры - скорость движения конвейера, частоту и амплитуду колебаний рабочей поверхности.
Литература
1. Лапшин И.П. Расчет и проектирование зерноочистительных машин / И.П. Лапшин, Н.И. Коси-лов. - Курган: ГИПП «Зауралье», 2002. - 168 с.
2. Терсков Г.Д. Расчет зерноуборочных машин / Г.Д. Терсков. - Свердловск: Машгиз, 1961. - 215 с.
3. Мекшун Ю.Н. Решетный конвейер для сепарации зерновых смесей / Ю.Н.Мекшун, В.ГЧума-ков, С.И.Оплетаев // Материалы международной научно-практической конференции. В 2-х т. Т.2. -Курган: ФГУИПП «Зауралье», 2004. - С. 388-390.
