Проект реконструкции пункта послеуборочной обработки зерна

Из таблицы 1.2. видно, что углы естественного откоса для семян одной и той же культуры различны и зависят в основном от влажности семян.

В табл. 1.2. указаны также углы трения семян при движении их по наклонной плоскости. Угол трения равен углу наклона плоскости.

Знать и учитывать значение этих углов очень важно при проектировании технологических схем и реконструкции зерноочистительно-сушильных пунктов (ЗОСП) и комплексов (ЗОСК), чтобы обеспечить свободное движение семян по зернопроводам и зерносливам.

Самосортирование. Сложный состав семенной массы, различие компонентов по физико-механическим свойствам приводят к тому, что при транспортировании и загрузке различных емкостей (бункеров, закромов) со значительным перепадом высот в образующейся насыпи нарушается однородность распределения, т. е. происходит некоторое самосортирование на фракция. Поэтому для составления среднего образца при оценке качества семян пробы следует отбирать в различных точках семенной насыпи.

Скважистость -- отношение объема межсеменного пространства ко всему объему семенной массы, выраженное в долях единицы и в процентах. Это свойство имеет большое значение при вентилировании и сушке семян. Семена с большей скважистостью легче вентилируются и сушатся быстрее, чем с меньшей.

Объемная масса (плотность слоя) или натура -- это масса семян в объеме, равном 1 л. Объемная масса учитывается при проектировании емкостей ЗОСП и хранилищ.

В табл. 1.3. приведены значения объемной массы и скважистости для семян ряда культур.

Таблица1.3

Объёмная масса и скважистость семян

Из показателей сортовых качеств по зерновым и зернобобовым культурам нормируются только сортовая чистота -- количество семян данного сорта в процентах по отношению к семенам исследуемой культуры. Сортовая чистота определяется при полевой апробации посевов. Сортовая чистота семян зерновых культур должна быть не ниже: для элитных семян -- 99,8 %; семян всех репродукций--в первой категории 99,5 %, второй-- 98 %, третьей -- 95 %.

Посевные качества семян определяются двумя группами показателей. Первая группа показателей характеризует способность семян к прорастанию и формированию полноценных растений:

жизнеспособность, всхожесть, энергия прорастания и сила роста. Вторая группа отражает состояние семян и их добротность; чистота, влажность, крупность (масса 1000 штук), выравненность, зараженность, цвет, блеск и запах.

Всхожесть -- определяющий показатель качества любых семян. Она характеризует способность семян давать нормальные ростки за определенный срок, предусмотренный для каждой культуры, при оптимальных условиях проращивания. Всхожесть определяется отношением нормально проросших семян к общему их количеству, взятому для проращивания, и выраженных в процентах.

Энергия прорастания характеризует дружность всходов семян в тех же условиях, при которых определяется всхожесть, но за более короткий срок проращивания.

Жизнеспособность семян, оценивают процентным отношением количества семян с живым зародышем к общему количеству семян в образце. Анализ на жизнеспособность позволяет своевременно исключить обработку в семенных режимах, заведомо негодных семян.

Сила роста -- это способность семян пробиваться сквозь среду на поверхность, т. е. способность прорастать в условиях, близких к полевым.

Чистота -- это весовое содержание семян основной культуры, выраженное в процентах к навеске. При определении чистоты семян навеску разбирают на семена основной культуры и примеси, К примесям относят: неполноценные семена (щуплые, битые, раздавленные, загнившие и др.), живой сор (семена других культур, сорняков и вредных живых примесей), мертвый сор (частицы растений, земля, песок и т. д.).

Кроме весового учета фракций, отхода, семена культурных и серных растений учитываются поштучно на 1 кг семян основной культуры.

Влажность -- один из обязательных показателей качества семян, нормируемых всеми стандартами. Однако, нормы влажности семян, регламентируемые стандартами для Вологодской области -- 16-17 %, явно завышены и не гарантируют хорошую сохранность посевного материала.

Масса 1000 семян -- один из существенных показателей биологических и хозяйственных признаков качества посевного материала. Чем выше масса 1000 семян, тем больше в них запас питательных веществ, и такие семена дают более мощные растения.

Выравненность семян характеризуется величиной отклонения размеров, скорости витания, плотности от средних их значений. Чем меньше эти отклонения, тем больше выравненность семян по тому или иному признаку и выше качество посевного материала. По цвету, блеску и запаху семян можно судить об особенностях формирования, уборки, обработки и хранения, а также установить неблагоприятные воздействия, которым они подвергались.

В семенах не должно быть семян ядовитых, сорных растений, живых вредителей и их личинок, за исключением клещей, которых допускается в семенах третьего класса до 20 шт. на 1 кг.

По основным посевным качествам семена зерновых и зернобобовых культур, льна-долгунца делятся на три класса и неклассные, а семена многолетних злаковых и бобовых кормовых трав на первый и второй.

Требование к качеству семян основных культур, возделываемых в Вологодской области, приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4.

Посевные качества семян

3.2 Расчёт и подбор машин и оборудования

3.2.1 Расчёт валового сбора зерна (семян) и необходимой пропускной способности ЗОСП

Валовый сбор зерна определяется по формуле:

G_в = F_*Y (1.1)

где G_в - валовый сбор зерна ,т;

F - максимально возможная площадь посева зерновых ,га;

Y - максимально возможная плановая урожайность зерновых, т/га;

G_в=1000*25=2500 т

Для расчёта количества зернового вороха, подлежащего обработке на пункте, необходимо учесть исходную (начальную) влажность зерна и относительное содержание его в ворохе, поступающем от комбайнов.

При расчёте по средней начальной влажности и среднему относительному содержанию зерна в ворохе всех культур общая масса зернового вороха, подлежащего обработке на пункте, составит:

G _в

G_зв=(100-W_к) (1.2)

(100-W_нср)_ср

где G_зв - общая масса зернового вороха ,подлежащего обработке

на пункте ,т;

W_к -кондиционная влажность, %; W_к=14%;

G_в - планируемый валовый сбор зерна кондиционной влажности за период уборки ,т;

W_нср - средняя начальная влажность зернового ворохаза период уборки, %; W_нср=26%; _ср - среднее относительное содержание зерна в ворохе за период уборки; =0,9.

G_зв=86*37,5=3225 т

Опыт эксплуатации ЗОСП в хозяйствах Вологодской области показывает, что расчёт необходимой производительности пункта, количества машин и оборудования следует проводить на максимально возможное суточное поступление зернового вороха.

Максимально возможное суточное поступление зернового вороха или необходимая суточная производительность пункта, определяется по формуле:

 G_зв * К_сут

G_{сут max}= (1.3)

Т

где G_{сут max} - необходимая суточная производительность пункта, т/сут;

К_сут - коэффициент суточной неравномерности поступления зернового вороха; К_сут=1,5…2,0;принимаем К_сут=1,5;

Т - продолжительность уборочного периода, дней.

Согласно норм технологического проектирования для условий Севера НЗ России Т=20…25 дней.

G_{сут max}=4837,5/25=193,5 т/сут

Максимально возможное часовое поступление зернового вороха:

G_{сут max} * К_ч

G_{ч max}= (1.4)

t_к

где G_{ч max} - максимально возможное часовое поступление зернового вороха, т/ч;

К_ч - коэффициент часовой неравномерности поступления зернового вороха, К_ч=1,2…2,0; принимаем К_ч=1,2;

t_к - продолжительность работы комбайнов в сутки, расчётное значение t_к для условий Севера НЗ России - 10 часов.

G_{ч max}=193,5*1,2/10=23,22 т/ч

3.2.2 Расчёт потребной производительности машин и оборудования

Основным агрегатом, определяющим пропускную способность ЗОСП, и который в определённой степени оказывает влияние на выбор остальных машин и оборудования, является сушилка.

Для обеспечения непрерывного приёма всей массы зернового вороха, поступающего на ЗОСП в течение дня, необходимо, чтобы суммарная вместимость приёмных бункеров с эарожелобами и бункеров активного вентилирования для временного хранения семян перед сушкой была не менее величины максимального суточного поступления вороха на ЗОСП (G_{сут max}).

Вместимость приёмных бункеров с аэрожелобами должна быть не менее 0,5G_{сут max}(т или м³).

Вместимость бункеров определяется по формуле:

G_{сут max}

V=0.5 (1.5)

где V - вместимость бункеров, м³;

- расчётная плотность зернового вороха, т/м³; для вороха пшеницы, ржи, ячменя =0,7…0,8 т/м³; для овса =0,45…0,5 т/м³.

V=0,5*193,5/0,6 =161,25 м³;

При отсутствии приёмных бункеров с аэрожелобами вместимость бункеров активного вентилирования для временного хранения семян перед сушкой должна быть не менее G_{сут max} . В таких случаях вместимость приёмного бункера (завальной ямы) должна быть не менее величины максимального часового поступления зернового вороха (G_{ч max}).

Суммарная вместимость приёмных бункеров и бункеров активного вентилирования зерна перед сушкой может быть принята равной половине суточного его поступления на ЗОСП (0,5G_{сут max}).

В таких случаях при вынужденной временной остановке машин и оборудования ЗОСП (поломки, отключения электроэнергии и т.п.) придётся остановить работу комбайнов в поле.

Принимаем суммарную потребную вместимость бункеров с аэрожелобами и бункеров активного вентилирования перед сушкой ровной максимально возможному суточному поступлению зернового вороха G_{сут max},

т.е. V_сум=322,5 м³.

Потребная производительность машин для предварительной очистки зерна (ворохоочистителей) при наличии приёмных бункеров с аэрожелобами может быть рассчитана по формуле:

G_{сут max}

Q_пр.о= (1.6)

t * * к_э * к_п

где Q_пр.о - потребная производительность ворохоочистителей, т/ч;

t - продолжительность работы ворохочистителей в сутки, ч;

при работе в две смены - t=20 часов;

- средневзвешенный коэффициент использования рабочего времени машины; =0,95;

к_э - коэффициент эквивалентности, учитывающий изменение производительности зерноочистительной машины при очистке зерна различных культур; к_э=0,8;

к_п - коэффициент, учитывающий снижение производительности машин по сравнению с паспортной в зависимости от влажности и засорённости зерна, поступающего на предварительную очистку.

Для большинства машин предварительной очистки паспортная производительность указана на предварительной очистке семян пшеницы чистотой 90% и влажностью до 20%. Отсюда, коэффициент к_п может быть определён по формуле:

К_п=1-0,03(W_н-20) - 0.02(_н-10) (1.7)

К_п=1-0,03(26-20) - 0,02(10-10)=0,82

193,5

Q_пр.о= =15,52 т/ч.

20*0,95*0,8*0,82

Необходимая производительность сушилок может быть определена по формуле:

к_з*G_{сут max}(1-0,01к₁)

Q_с= (1.8)

t_с*к_кс*к_с*к_w

где Q_с - необходимая производительность сушилок, т/ч;

к_з - коэффициент запаса, учитывающий возможные остановки сушилки по техническим причинам и длительное поступление зернового вороха влажностью более 30%; при расчётах принимается к_з=1,1…1,2;

к₁ - суммарная величина удаляемых примесей и влаги в процессе предварительной очистки и временного хранения зерна перед сушкой, %. При расчётах можно принять: количество удаляемых примесей 5…6%, количество удаляемой влаги при обработке до сушки 3…5%, а суммарное значение к₁=8…11%;

t_с - расчётное время работы сушилки, ч. Принимается при проектировании для условий Севера НЗ России t_с=20ч;

к_кс - коэффициент, учитывающий изменение производительности сушилок при сушке зерна различных культур; к_кс=1;

к_с - коэффициент, учитывающий изменение производительности сушилок в зависимости от назначения зерна. При сушке зерна продовольственного и фуражного назначения к_с=1.При сушке семенного зерна на сушилках, в технических характеристиках которых производительность указана при сушке зерна продовольственного или фуражного назначения, к_с=0,5; принимаем к_с=1 для сушилок СКВС-6;

к_w - коэффициент, учитывающий изменение производительности сушилок в зависимости от процента съёма влаги; принимаем к_w=0,65;

1,2*193,5*(1-0,01*10)

Q_с= =17,1 т/ч.

20*1*1*0,61

Потребная производительность машин первичной очистки, вторичной очистки и сортировки, а также специальных машин для очистки семян от трудноотделимых примесей определяется по формуле:

G_{сут max}(1-0,01к)

Q_ок= (1.9)

t_ок**к_з

где Q_ок - потребная производительность машин вторичной очистки и сортировки, т/ч; к - суммарная величина отходов (примесей, влаги и фуражного зерна), выделенных из семенного материала при выполнении технологических операций предшествующих расчётной, %.

Например, при расчёте необходимой производительности пневматических сортировальных столов:

к = к₁+к₂+к₃+к₄+к₅,

где к₁ - суммарная величина примесей и влаги, удаляемых при предварительной очистке и временном хранении семян до сушки, %; к₁=8…11%;

к₂ - усушка, %; к₂=8…12%;

к₃ - суммарная величина примесей, мелких и щуплых семян, удаляемых при первичной очистке, %; при расчётах значение

к₃ может быть принято 4…6%;

к₄ - суммарная величина примесей и фуражной фракции, выделяемых при обработке на воздушно-решётных машинах вторичной очистки и сортировки, %; к₄=10…12%;

к₅ - суммарная величина примесей и фуражной фракции, выделяемых в триерах, %; к₅=3…5%. При использовании для вторичной очистки и сортировки семян воздушно-решётных триерных машин или очистительно-сортировальных комплексов суммарное значение к₄+к₅ составляет, как правило, 15…20%.

t_ок - время работы машин окончательной очистки и сортировки в сутки, ч; t_ок=20ч.

к=10+11+6+20=47%,

193,5*(1-0,01*47)

Q_ок= =6,74 т/ч.

20*0,95*0,8

При организации работы машин первичной очистки, вторичной очистки и сортировки в одну, как правило, дневную смену вместимость бункеров-накопителей сухих семян после сушки должна быть не менее половины суточной производительности сушилок. Если работа машин первичной, вторичной очистки и сортировки организована в две смены, то для обеспечения равномерной загрузки этих машин достаточно иметь бункер-накопитель ёмкостью, равной часовой производительности сушилок. Производительность транспортирующего оборудования должна быть равна или несколько выше паспортной производительности машин, работу которых они обеспечивают.

3.2.3 Выбор машин и вспомогательного оборудования в состав проектируемой технологической линии

Перед выбором машин и вспомогательного оборудования в состав проектируемой технологической линии необходимо внимательно ознакомиться с назначением техническими характеристиками машин и оборудования для послеуборочной обработки зерна и семян.

Конкретную марку машины следует выбирать таким образом, чтобы паспортная производительность её была равна или незначительно превышала потребную производительность, полученную расчётами в подразделе 3.2.2.

При больших объёмах производства зерна для выполнения той или иной операции может потребоваться две и более машин. В таких случаях необходимое количество машин определяется делением потребной производительности на паспортную производительность машины, выбранной для выполнения данной технологической операции.

После проведённых в подразделе 3.2.2. расчётов в состав реконструируемой линии рекомендуем следующее оборудование.

Для приёма, доставляемого от комбайнов зернового вороха, сохраняются установленные в линии приёмные бункера с аэрожелобами.

Для предварительной очистки перед сушкой рекомендуем сохранить ворохоочиститель ОВС-25, удовлетворяющий по производительности (25т/ч).

Для обеспечения непрерывного приёма всей массы зернового вороха, поступающего на ЗОСП в течение дня, в каждой линии устанавливаем по бункеру активного вентилирования БВ-40.

Для подачи зернового вороха в сушилки рекомендуем установить ковшовые нории 2НПЗ-20 и НПЗ-20.

На сушку зерна устанавливаем три секции сушилок СКВС-6, производительностью 6т/ч каждая.

Для отлёжки и охлаждения после сушки устанавливаем бункер-накопитель БВ-40.

В качестве машины первичной очистки предлагаем установить, разрабатываемую в четвёртом разделе сортировальную машину с цилиндрическими решётами, производительностью 10 т/ч, удовлетворяющей расчётам проведённым в подразделе 3.2.2..

Для окончательной (вторичной) очистки и сортировки установить семяочистительную машину К-547А с триерным блоком К-236А.

На подачу семенного и фуражного зерна в места хранения и накопления достаточно установить однопоточные нории НСЗ-10.

3.2.4 Технические характеристики машин и оборудования, рекомендуемых в состав реконструируемого ЗОСП

Семяочистительная машина ОВС-25А

Машина самопередвижная, предназначена для предварительной и первичной очистки вороха зерновых, зернобобовых технических и других культур от примесей на токах и в закрытых помещениях. В условиях Нечернозёмной зоны России машина ОВС-25А используется, как правило, на стационаре в составе поточных линий пунктов и комплексов послеуборочной обработки.

Техническая характеристика ОВС-25А.

Сушилка конвейерная высоковлажных семян СКВС-6

Предназначена для сушки предварительно очищенных семян зерновых и зернобобовых культур любой начальной влажности. Изготовитель - АО “Соколреммаш” Вологодской области.

Техническая характеристика СКВС-6.

Производительность на сушке семян пшеницы при снижении влажности с 28 до 14%, т/ч 6

Расход топлива, кг/ч:

при сушке семенного зерна до 130

при сушке фуражного зерна 180-200

Подача теплоносителя в сушильную секцию, м³/ч 40600

Подача охлаждающего воздуха, м³/ч 4000

Толщина слоя семян, мм

на верхней рабочей поверхности 120-200

на нижней рабочей поверхности 100-180

Скорость фильтрации теплоносителя, м/с 0,4-0,52

Площадь рабочей поверхности сушильных камер сушилки, м² 93,6

Суммарная площадь поверхности охлаждения, м² 7,6

Скорость конвейера, м/мин 0,07-0,78

Суммарная вместимость сушильных камер, т 9-12

Установленная мощность, кВт 170

Габаритные размеры, мм 1500x5000x3500

Масса, кг 12000

Семяочистительная машина К-547А

Семяочистительная машина К-547А предназначена для вторичной очистки и сортирования семян зерновых, зернобобовых, крупяных и масличных культур.

Техническая характеристика К-547А.

Производительность на очистке семян пшеницы чистотой 97%,

влажностью до 16%, т/ч 10

Размеры решёт, мм 714x1530

Угол наклона решёт, град 4-9

Частота колебаний решётных станов, мин^-1 290

Амплитуда колебаний решёт, мм 15

Установленная мощность, кВт 13,05

Габаритные размеры, мм 3000х2580х2660

Масса, кг 2300

Триерный блок К-236А

Триерный блок К-236А предназначен для очистки от длинных и коротких примесей семян зерновых, зернобобовых, крупяных и масличных культур, прошедших очистку на воздушно-решётных машинах. Используется совместно с семяочистительной машиной К-547А.

Техническая характеристика К-236А.

Производительность на очистке семян пшеницы

влажностью до 16%, т/ч 10

Число триерных цилиндров 2

Размеры триерного цилиндра, мм

диаметр 816

длина 2830

Мощность электродвигателя, кВт 3

Габаритные размеры, мм 4250х1120х2540

Масса, кг 2100

Бункер активного вентилирования БВ-40

Вентилируемый бункер представляет собой стационарную установку цилиндрической формы и состоит из наружного и внутреннего цилиндров с перфорированной поверхностью, тумбы, запорного клапана с тросово- лебёдочным механизмом. Бункер комплектуется вентилятором с электрокалорифером для подсушки нагнетаемого воздуха.

Техническая характеристика БВ-40.

Производительность при сушке (нагрев воздуха на 6 С), т/ч 0,4

Объём бункера, м³ 54

Вместимость по пшенице, т 40

Диаметр, мм:

корпуса 3100

воздухораспределительной трубы 700

Удельная подача воздуха, м³/(тч) 400

Установленная мощность, кВт

электрокалорифера 54

электродвигателя 7,5

Габаритные размеры, мм

длина 4100

ширина 3150

высота 11000

Масса, кг 3000

Нории ковшовые

Предназначены для вертикального транспортирования зерна в составе технологической линии ЗОСП.

Технические характеристики 2НПЗ-20.

Производительность в час основного времени при транспортировке зерна пшеницы объёмной массой 0,76 т/м³ и влажностью до 20%, с содержанием сорной примеси до 10%, т 40

Скорость движения ленты, м/с 2,53

Вместимость ковша, л 1,5

Шаг ковшей, мм 180

Установленная мощность электродвигателя, кВт 4,0

Габаритные размеры, мм 1360х890хдо20000

Масса (при высоте 12м), кг 1380

Технические характеристики НПЗ-20.

Производительность в час основного времени при транспортировании зерна пшеницы объёмной массой 0,76 т/м³ и влажностью до 20%, с содержанием сорной примеси до 10%, т 20

Скорость движения ленты, м/с 2,53

Вместимость ковша, л 1,5

Шаг ковшей, мм 180

Установленная мощность электродвигателя, кВт 2,2

Габаритные размеры, мм 1755х1135х20000

Масса (при высоте 12м), кг 837

Технические характеристики нории Т-205 фирмы “Петкус Вута”.

Производительность, т/ч 2х10

Максимальная высота транспортирования, м 25

Установленная мощность, кВт 2,2

3.3 Технологический процесс послеуборочной обработки зерна на реконструированном ЗОСП

Проектируемая схема технологического процесса послеуборочной обработки зерна изображена на листе 3.

Зерновой ворох, доставленный от комбайнов самосвальным транспортом, сгружается в приёмный бункер с аэрожелобами (1), где продувается воздухом, нагнетаемым вентиляторами. При открытии заслонок в конце аэрожелобов зерновой ворох под воздействием потока воздуха перемещается по поверхности жалюзи желоба и вытекает из первых двух секций непосредственно к питающим устройствам ворохоочистителя (2), а из остальных секций на ленточный транспортёр (3), подающий зерновой ворох к ворохоочистителю.

Ворохоочиститель ОВС-25 очищает зерно от крупных, мелких, лёгких примесей и пыли. Очищенное зерно норией 2НПЗ-20 (4), направляется в бункера активного вентилирования БВ-40 (5). Незерновые отходы от ворохоочистителя посредством нории НСЗ-10 (6) выводятся за пределы пункта. Из бункеров БВ-40 зерно посредством норий 2НПЗ-20 (7) и НПЗ-20 (8) направляется в сушилки СКВС-6 (9).

Зерно, высушенное до кондиционной влажности, норией НПЗ-20 (10) направляется в бункер-накопитель БВ-40 (11) для отлёжки и охлаждения, а из них - в машину первичной очистки (12), рассчитываемую в четвёртом разделе, которая выделяет из зерна примеси и пыль, оставшиеся в нём после предварительной очистки.

Очищенное зерно норией Т-205 (13) подаётся в семяочистительную машину К-547А (14) для вторичной очистки и сортировки на семенную и фуражную фракции. Семенная фракция той же норией Т-205 (13) направляется в триерный блок (15), где семена очищаются от коротких и длинных примесей, а также дроблёного зерна.

Готовые семена посредством нории НСЗ-10 (16) подаются в бункер-накопитель (17), а из него посредством транспортирующих машин - в склад семенного зерна.

Фуражное зерно, посредством нории НСЗ-10 (18) подаётся в бункер-накопитель для временного хранения (19) перед транспортировкой на склад фуражного зерна автомобильным транспортом.

3.4 Организация работы на ЗОСП

Зерновой ворох непрерывно подаётся от комбайнов в течение 10 часов в сутки (для условий Севера Нечернозёмной Зоны России).

Работы на зерносушилке ведутся сменами по 24 часа четырьмя бригадами по два человека.

В состав каждой бригады входят: оператор по сушке и оператор по первичной обработке и сортировке.

Оператор по сушке следит за: поступлением зерна в аэрожелоба, работой отделения предварительной очистки, наполнением бункеров активного вентилирования и сушилок; постоянно наблюдает за температурой агента сушки до и после сушилки, за максимальной температурой нагрева зерна, за качеством сушки, бесперебойной работой оборудования.

Оператор по первичной очистке и сортировке следит за работой сортировального отделения. Отвечает за разгрузку сушилок, охлаждение зерна до необходимой температуры. Следит за качеством первичной очистки и сортировки, проводит необходимые регулировки семяочистительного и сортировального оборудования, а также контролирует процесс транспортировки семенного и фуражного зерна.

Оба оператора должны хорошо знать устройство и регулировки обслуживаемой техники, уметь проводить её мелкий текущий и планово-предупредительный ремонт.

Операторы обязаны поддерживать в помещении сушилки чистоту и порядок, проводить уборку в нём без специальных перерывов.

Смены сдаются без перерывов в работе сушилки, всё оборудование должно быть в исправном состоянии при нормально налаженном технологическом процессе.

4. Конструктивная разработка

4.1 Обзор конструкций машин для первичной очистки зерна

В качестве машин первичной очистки используют воздушно-решетные машины ОВС-25А и К-527А; машины ЗВС-20А, ЗАВ-10.30.000 и К-526А.

Описание и техническая характеристика машины ОВС-25 даны в третьем разделе.

Семяочистительная машина К-527А

Машина стационарная, закрытого использования, предназначена для предварительной и первичной очистки семян зерновых, зернобобовых, крупяных и масличных культур. Машина может быть использована в поточных линиях подготовки семян трав.

Техническая характеристика

Производительность на первичной очистке зерна пшеницы влажностью до 20% и засорённостью до 10%, т/ч 25

Размер решётных секций, мм:

длина 714

ширина 1530

Наклон решётных станов, град

верхнего 8

нижнего 8-12

Частота колебаний решётных станов, мин^-1 340,360

Амплитуда колебаний решёт, мм 15

Расход воздуха при давлении 1300Па, м³/ч 11000

Установленная мощность электродвигателей, кВт 13,05

Габаритные размеры, мм 3060х2580х2660

Масса, кг 2300

Основные узлы машины: рама, приемно-питающее устройство, воздушная система с двумя каналами аспирации, верхний и нижний решётные станы с механизмами очистки решёт, механизмы управления и контроля, вентилятор и привод.

Подача материала в приёмно-питающее устройство машины производится, устанавливается и регулируется норией.

Зерноочистительные машины ЗВС020А и ЗАВ-10.30.000

Машины стационарные. Применяются для первичной очистки вороха зерновых, зернобобовых, бобовых, крупяных и масличных культур.

Таблица 4.1

Техническая характеристика

По устройству и рабочему процессу эти машины в основном идентичны. Основными рабочими органами той и другой машины являются: приёмная камера, воздушно-очистительная часть, два решётных стана, работающих параллельно, и щёточный механизм очистки решёт. В отличие от машины ЗВС-20А воздушно-очистительная часть машины ЗАВ-10.30.000 не имеет своего вентилятора, а её аспирационные каналы подсоединены к центральной воздушной системе зерноочистительного агрегата. В верхней части приёмной камеры машины ЗВС-20 имеются два загрузочных окна для равномерного распределения материала по ширине машины, так как она имеет более широкие аспирационные каналы и решётные станы. Для подачи материала к двум каналам под окнами установлены конические делители. В нижней части камеры расположены рифлёные питающие валики, под которыми находятся подпружиненные клапаны для регулирования подачи материала на очистку. Приёмная камера машины ЗАВ-10.30.000 имеет одно загрузочное окно. Для равномерного распределения материала, поступающего на обработку, по ширине машины установлена двухскатная доска-распределитель. В нижней части камеры установлены регулируемые щитки, направляющие материал к питающим валикам, а под ними подпружиненные клапаны для регулирования подачи материала.

Семяочистительная машина К-526А

Предназначена для первичной очистки семян трав, овощей и льна.

Техническая характеристика

Производительность, т/ч 2

Ширина решётной поверхности, мм 1530

Наклон решёт, град:

верхнего 8

среднего и нижнего 8-12

Колебания решёт:

амплитуда, мм 15

частота, мин^-1 205,215

Установленная мощность электродвигателей, кВт 13,05

Габаритные размеры, мм 3060х2580х2660

Масса, кг 2300

Основные узлы машины: приёмно-питающее устройство, воздушная система, решётная система с механизмом очистки решёт.

Воздушная и решётная системы машины К-526А унифицированы с машиной К-527А. В приёмной камере машины К-526А установлены шнек-распределитель, штифтовый питающий барабан и щёточный механизм. Очищаемый материал распределяется по ширине машины шнеком и поступает на питающий барабан. Подача материала регулируется при помощи щёток, прилегающих к барабану в горизонтальной плоскости. Изменяя угол наклона щёток относительно барабана, регулируют равномерность распределения и подачу очищаемого материала.

4.2 Устройство и рабочий процесс проектируемой машины

Работа решета заключается в разделении зернового материала на две части, различающиеся размером составляющих частиц: мелкие частицы проходят через отверстия решета, крупные сходят с его поверхности. Для осуществления этого процесса необходимо относительное движение зерна по рабочей поверхности решета. Для создания относительного движения предусмотрены дополнительные устройства: зерносниматель, щиток с щёткой и скатная доска с направляющими.

Зерно из бункера попадает в цилиндрическое решето. Через отверстия в решете мелкие зёрна просыпаются на транспортёр. Крупные зёрна, двигаясь с решетом, отсекаются от него зерноснимателем, попадают на щиток и далее на скатную доску, которая подаёт зерно под необходимым углом на поверхность решета, одновременно с помощью направляющих транспортируя его к сходу с решета. Для очищения рабочей поверхности решета конструкцией предусмотрена щётка, закреплённая на щитке.

4.3 Расчёт конструктивных параметров установки

Расчёт оси ролика на прочность проводим в следующем порядке:

1) Составляем расчётную схему (рис.4.1).

2) Определяем опорные реакции R_а и R_с.

R_а=R_с=F/2=0.1кН/2=50Н

3) Строим эпюру изгибающих моментов. В сечениях А и С: М_и=0;

в сечении В М_и=R_а65=5065=3250 Нмм

4) Для изготовления оси выбираем Ст5 с _и=120МПа и рассчитываем её диаметр по формуле:

Принимаем d=10 мм.

Подшипник качения выбираем из условия 6 : СС, (4.2)

где С - требуемая динамическая грузоподъёмность, Н;

С - табличное значение динамической грузоподъёмности подшипника выбранного типоразмера 6 , Н.

Требуемое значение динамической грузоподъёмности определяют по формуле :

60nL_h ^1/

С=F_Е , (4.3) 10⁶

где F_Е - приведённая нагрузка, кН;

L_h - требуемая долговечность вращающегося подшипника, ч;

коэффициент, зависящий от характера кривой усталости (=3,0);

n частота вращения кольца, об/мин.

Приведённую нагрузку определяем по следующей формуле:

F_Е=XVF_rк_б, (4.4)

где Х коэффициент осевой нагрузки (принимаем Х=1) 6 ,

V коэффициент вращения (V=1,2) 6 ,

F_r радиальная реакция подшипника (F_r=0,1),

к_б коэффициент безопасности (выбираем к_б=1) 6 ,

Выбираем подшипник 80300 ГОСТ 10058-90: С=6,36 6 .

Проводим подбор электродвигателя.

Находим потребную мощность из условия:

N=N₁+N₂+N₃; (4.5)

где N₁ мощность расходуемая на преодоление вредного сопротивления в опорах, Вт;

N₂ мощность необходимая на вращение веса барабана, Вт;

N₃ мощность необходимая на преодоление сопротивления щётки, Вт.

N₁=Rfd/2,

где R опорная реакция катков (суммарная),

f коэффициент трения в опорах (f=0.1);

d диаметр катков (d=0.05м);

угловая скорость вращения барабана, рад/с;

n 3,14180

= = =18,84 рад/с.

30 30

Находим опорную реакцию катков рис.4.2:

=45; m=40 кг.

Х_к=R₁sin-R₂sin+F_тр2cos+F_тр1cos=0;

Y_к=R₁cos+R₂cos-F_тр1sin+F_тр2sin-mg=0;

F_тр1=R₁f;

F_тр2=R₂f;

R₁sin-R₂sin+R₂fcos+R₁fcos=0;

R₁(sin+fcos)=R₂(sin-fcos);

R₂(sin-fcos)

R₁= ;

sin-fcos

(sin-fcos)cos (sin-fcos)fsin

R₂ +cos +fsin =mg;

sin+fcos sin+fcos

mg

R₂= =

(sin-fcos)cos (sin-fcos)fsin

+ +fsin

sin+fcos sin+fcos

409,8 392

= = =343 Н;

(0,7-0,07)0,7 (0,7-0,07)0,07 1,143

+0,7 +0,07

0,7+0,07 0,7+0,07

342(0,7-0,07)

R₁= =280 Н;

0,7+0,07

R=(R₂+R₁)2=(343+280)2=1246 Н;

Rfd 12460,10,0518,84

N₁= = =58,6 Вт;

2 2

N₂=М;

М=GR=mgR=409,80,2=78,4 Нм;

N₂=78,418,84=1477,1 Вт;

Для нахождения N₃ примем m равным m+5кг, т.к. с нажатием щётки вес возрастает на 5кг.

N₃=(m+5)gr=459,80,218,84=1661,7 Вт;

N=N₁+N₂+N₃=58,6+1477,1+1661,7=3200 Вт;

N 3200

N_дв= = 3500 Вт=3,5кВт

_общ 0,92

_общ=_рем⁴_опор=0,960,99⁴=0,92;

По таблице П1 подбираем эл/двигатель серии А4 марки 132S8 асинхронный: N_дв=4кВт; n=750 об/мин.

Находим передаточное отношение:

n_дв 750

i= = =4,17;

n_б 180

Расчёт клиноременной передачи:

Диаметр ведущего шкива определяется по формуле 6 :

d₂ 0,4

d₁= = =0,1м;

i(1- Е) 4,170,93

Уточняем передаточное отношение:

0,4

i= =4,3;

0,1(1-Е)

Находим межосевое расстояние:

a_min=0,55(d₁+d₂)+T₀=0,550,5+0,08=0,355м;

a_max=d₁+d₂=0,5м;

Принимаю a=0,45м.

Находим длину ремня:

(d₂-d₁)² 0,3²