авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

РАЗРАБОТКА ресурсосберегающих ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ И ОБМОЛОТА ПОЧАТКОВ СЕМЕНной

-- [ Страница 3 ] --

Упругую линию сечения приняли в качестве замкнутого кольца, закрепленного в молотильном аппарате. В результате защем­ления початка происходит деформация слоя зерновок с желаемым изменением формы и разрушением связи их со стержнем, что способствует улучшению выделения их с поверхности початка. При этом усилие деформации не должно создавать напряжений, превышающих предел упругости стержня початка. Радиальные и тангенциальные перемещения слоя зерновок определили аналогично перемещению слоя оберток (4, 5).

  Зависимость деформаций-55

Рисунок 9 Зависимость деформаций початка при обмолоте в трехвальцовом

аппарате от угла

1 d радиальные деформации; 2 тангенциальные деформации

Полученные выражения для перемещений d и спра­ведливы в интервале для угла от 0 до . Для случая, когда происходит обмолот початка диаметром d = 0,05 м в трехвальцовом аппарате при сжатии прижимным вальцом с усилием P = 175 Н, моменте сопротивления сечения слоя зерновок початка J = 2,0831010 м4, модуле упругости Е = 5108 Па и изменении угла от 0 до 0,8 характер радиальных и тангенциальных деформаций представлен на рисунке 9.

Рассматривая схему молотильного блока, определили угол затягивания (29)

На величину угла затягивания початка влияет значение технологического зазора , который предусмотрен в молотильном аппарате (рис. 10).

Для приня­той схемы молотильного аппарата с учетом радиусов вальцов (rпж = 0,0355 м, rвх = 0,0355 м, rн = 0,028 м) определили углы затягивания 36,9073,40° для початков без оберток диаметром 0,030,065 м. Это соответствует сумме углов трения для початков без оберток о сталь и резину, т. е. рабочие органы с резиновым покрытием обеспечат затягивание початков в рабочий зазор.

Рисунок 10 Схема к определению Рисунок 11 Схема к определению

угла затягивания в молотильном блоке зазора в молотильном блоке

Величина зазора в молотильном блоке составила (рис. 11):

, (30)

где rвх радиус верхнего вальца, м;

rн радиус нижнего вальца, м.

При обмолоте рабочие органы, включающие прижимной и молотильные вальцы (верхний и нижний), обеспечивают вращение початка с одновременным проскальзыванием относительно зерновой части. Это происходит за счет различия физико-механических характеристик поверхностей рабочих органов и зерновой поверхности, давления на початок и кинематики механизма привода вальцов. Отношение линейных скоростей прижимного вальца и верх­него вальца характеризуется коэффициентом

. (31)

При = 1 линейные скорости прижимного, верхнего и нижнего вальцов в точке контакта равны, т. е. Из этого следует, что початок, подверженный воздействию равнодействующих Rпж, уравновешен моментами этих сил. Момент Mпж, выталкивающий початок, уравновешивается моментом Мвх, поэтому теоретически нижний валец не воздействует на початок. Однако на практике из-за неравно­мерности работы привода, неровности поверхности початка затягивание и обмолот осуществляются, но в целом процесс является неустойчивым.



При > 1 линейные скорости прижимного, верхне­го и нижнего вальцов не равны, т. е. Из этого следует, что початок в рабочее прост­ранство молотильного блока не входит, а, вращаясь вокруг своей оси, продолжает катиться по поверхности верхнего и прижимного вальцов.

Таким образом, рабочим режим молотильного блока является при условии, когда < 1.

Длина дуги прижимного вальца, необходимая для обмолота одного початка, составила (рис. 12):

(32)

Линейная зависимость изменения длины дуги, по которой происходит обмолот одного початка, от геометрических размеров початка свидетельствует, что с увеличением его диаметра резко возрастает путь, необходимый для обмолота одного початка.

Рисунок 12 Схема для определения длины дуги рабочей зоны

Полное время цикла для обмолота одного початка составило:

. (33)

Выделение зерновок из початка при обмолоте рассмотрели при условии, что характер изменения контактной силы и ускорений определяется только упругим местным смятием. При передаче внешних касательных усилий, вызванных приложенными к ним моментами, материал прижимного вальца подходит к поверхности контакта сжатым, а выходит из его зоны растянутым. Зерновки початка оказываются растянутыми на входе в контакт и сжатыми на выходе. Переход материалов прижимного вальца и початка кукурузы из состояния сжатия в состояние растяжения наблюдается на некотором участке контакта и обяза­тельно сопровождается упругим скольжением соприкасающихся поверхно­стей, что и приводит к обмолоту зерновок.

Скорость относительного перемещения vск соприкасающихся поверхно­стей в зоне скольжения составила:

, (34)

где vк скорость качения початка, м/с;

rп и R2 радиусы кривизны початка и вальца или прижимного вальца в

точках на­чального касания, м.

Увеличение скорости вращения початка и рабочих органов способствует повышению скорости проскальзывания контактных поверхностей.

Зависимость мощности, затрачиваемой на перекатывание с обмолотом при упругом скольжении пары початок валец, составила

, (35)

где kc коэффициент сцепления материала вальца с поверхностью початка.

В результате анализа полученных данных установили, что увеличение диаметра початка и скорости его проката приводят к увеличению затрат энергии на обмолот зерновок. Экспериментально определено, что при усилии поджатия початка 175370 Н происходит полный обмолот зерновок без повреждения.

Движение зерновок при выдавливании вальцом, воздействующим на початок, рассмотрели с учетом непостоянства величины и направления начальной скорости их движения. Величина и направление начальной скорости u0 движения зерновок является функцией скорости движения вальца vв, скорости вращения початка вокруг своей оси vп и удара, возникающего в точке контакта:

(36)

Рассмотрев процесс многократного соударения зерновок с поверхностями, получили параметрическую форму скорости движения зерновки в молотильной камере в общем виде, а также закон движения:

(37)

; (38)

(39)

, (40)

где С – произвольная постоянная, С = 0 при движении зерновки вдоль поло-

жительного направления оси Y1,

проекция вектора скорости на оси 1 и Z;

скорость зерновки в момент удара в точке М, м/с;

m угол отклонения начальной скорости движения зерновки после от-

ражения относительно оси абсцисс, м;

kv – коэффициент восстановления;

m, m – углы падения и отражения зерновки в точке M.

Анализ уравнений (3740) позволяет определить скорость и закон движения зерновки, количество ударов о стенки молотилки, а также основные факторы, влияющие на ее движение.

Увеличение угла от 0° до 75° приводит к уменьшению числа встреч зерновок с поверхностями рабочего пространства. Например, зерновки вышедшие с начальной скоростью 0,24 м/с при = 0°, совершают один удар при своем движении от момента выделения из початка до выхода из рабочего пространства, а при = 75° движутся без соударений.

Возрастание U0 приводит к увеличению числа ударов зерновки о стенки молотилки. Например, при скорости U0 = 0,24 м/с и = 0° зерновка совершает один удар, а при U0 = 1,0 м/с – два.

Увеличение kv ведет к росту числа ударов зерновок о стенки. Например, если U0 = 1,0 м/с и = 0°, то при kv = 0,4 количество ударов два, а при kv = 1,0 оно возрастает до четырех.

Обмолот кукурузы осуществляется за счет деформации початков, обеспе­чивающей начальное выделение нескольких рядов зерен и сил трения, способствующих выделению оставшегося зерна. Поэтому общую мощность, необходимую для обмолота, представили как

Nоб = Nдеф + N тр + Nу, (41)

где No6 мощность, необходимая для обмолота початка, Вт;

Nдеф – мощность на деформацию початка, Вт,

Nдеф = (1,11,3)Рvпж,

где Р – усилие поджатия прижимного вальца к початку, Р = 200650 Н;

vпж – скорость прижимного вальца, vпж = (0,720,87)vвх м/с.

Nтр – мощность на преодоление сил трения при прокате прижимного

вальца по початку, Вт,

Nтp = fPvпж,

где f – коэффициент трения, f = 0,461,08.

Мощность на холостой ход определили из выражения, предложенного М.А. Пустыгиным

,

где А и В – коэффициенты пропорциональности, зависящие от геометри-

ческих параметров вальцов, А = 0,3102 Нм и В = 0,68101 Нмс2;

р – угловая скорость вальцов, с1.

На основании аналитических и теоретических исследований были определены основные направления ресурсосбережения процесса обмолота початков кукурузы: разработка конструкции, принцип которой может быть использован как в линиях, так и для обмолота малых партий початков кукурузы; снижение материалоемкости за счет минимизации габаритов аппарата; обеспечение устойчивости технологического процесса обмолота початков за счет создания индивидуального рабочего пространства для каждого початка; повышение надежности процесса за счет постоянного контакта початка с тремя поверхностями рабочих органов и обработки без продольного перемещения по рабочим органам; рост энергонасыщенности процесса очистки в результате использования принципа обмолота при интенсивной предварительной деформации слоя зерновок с последующим выдавливанием с одновременным вытиранием при малых скоростях.

В шестой главе даны программа и методика исследований, схемы лабораторных установок для исследования деформации початков и выделения из них зерновок, результаты исследования обмолота початков кукурузы в трехвальцовом аппарате.

Эмпирическая зависимость усилия выдавливания зерновки кукурузы от угла давления имеет вид (рис. 13):

  Зависимость усилия-78

Рисунок 13 Зависимость усилия разрушения Рв связей отдельных зерновок

со стержнем от угла давления

, (42)

где Рв – усилие выдавливания отдельной зерновки, Н;

– угол давления, град.

Зависимости выделения зерновок при обмолоте от характера их взаиморасположения на початке представили в виде арифметической прогрессии. Если воздействие осуществляется на первый ряд зерен, то для четного числа рядов получили:

, (43)

где S – число выдавливаемых зерен, шт;

a1 – порядковый номер ряда, участвующего в выделении зерен;

an n-й ряд, участвующий в процессе выделения зерен;

n – число зерен, участвующих в процессе выделения, шт.

Если воздействовать на 2-й ряд зерен при четном числе рядов, то

, (44)

где а2 – второй ряд зерен.

Если при обмолоте воздействие направлено на первый ряд зерен, то для нечетного числа рядов

, (45)

Если при обмолоте воздействие осуществляется на второй ряд зерен, то при нечетном числе рядов число выделенных зерновок составит:

, (46)

где n1 – число парных рядов.

Определены характеристики площадки контакта початка и вальца в зависимости от усилия поджатия (табл.).

Из анализа приведенных данных следует, что с увеличением угла давления разрушение связи зерновок со стержнем резко уменьшается. Это подтверждается тем фактом, что процесс выделения зерновок наиболее эффективен при угле давления 90°. Такой процесс возможен при интенсивном контакте со скольжением. В этом случае наиболее приемлемым является аппарат, копирующий форму обрабатываемого объекта, в котором каждый початок обмолачивается при интенсивном контакте с изменением некоторых физико-механических свойств.

Таблица Характеристика площадки контакта початка и резиновой поверхности вальца в зависимости от усилия поджатия

Длины полуосей площадки контакта, м Сила поджатия, Н
85 178 271 364 457 550
9,7510-2 11,7010-2 12,9510-2 13,6510-2 14,2510-2 14,7510-2
2b 1,3010-2 1,7010-2 2,0510-2 2,1510-2 2,3010-2 2,5010-2






Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.