Теоретические значения коэффициента сепарации для очистки зерноуборочного комбайна конвейерного типа

Размещено на http://allbest.ru

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет

им. В.М. Кокова

Теоретические значения коэффициента сепарации для очистки зерноуборочного комбайна конвейерного типа

Бекаров А.Д., Мишхожев В.Х., Габаев А.Х.

Аннотация

Коэффициент сепарации, как известно, характеризует способность сепарирующего сыпучие материалы рабочего органа обеспечить сепарацию (разделение на фракции) поступающего на сепарацию продукта.

Выведены зависимости, позволяющие определить теоретические значения коэффициента сепарации при различных уровнях действующих на процесс параметров.

Ключевые слова: конвейер, очистка, ворох, комбайн, зерно, полова, плотность, подача, коэффициент сепарации

Конвейерная очистка - это перспективный, на наш взгляд, рабочий орган для зерноуборочного комбайна. Она состоит из подающего транспортёра, конвейерного решета, вентилятора и скатной доски. Конвейерное решето представляет собой решётчатый конвейер (транспортёр), составленный из отдельных решётчатых секций, каждая из которых крепится к лапкам двух замкнутых контуров специальной транспортёрной втулочно-роликовой цепи.

Каждый контур цепи располагается у одной из боковых панелей молотилки комбайна. В собранном виде получается сплошной решётчатый конвейер (транспортёр), на верхнюю ветвь которого поступает мелкий зерновой ворох для сепарации.

Проходовая фракция этого вороха просыпается на скатную доску, установленную под конвейерным решетом, сгребается в зерновой шнек нижней ветвью конвейерного решета.

Сходовая фракция вороха (полова, сбоина, части стеблей сорняков) сбрасывается верхней ветвью конвейерного решета в копнитель, а если его нет - на стерню. зерноуборочный конвейерный сепарация решето

Коэффициент сепарации характеризует способность любого вида сепаратора обеспечить сепарацию (разделение на фракции) поступившего на сепарацию продукта с учетом различных условий (состав продукта, интенсивность его поступления на сепарацию и т. п.).

В этом отношении конвейерное решето очистки зерноуборочного комбайна не является исключением. В принципе, - это решётчатый сепаратор, хотя, конечно, имеющий свои специфические особенности.

Цель настоящей работы - вывести математическую зависимость для расчёта коэффициента сепарации применительно к решету конвейерного типа.

Ранее нами [1] была выведена аналитическая зависимость для определения длины конвейерного решета (его сепарирующей ветви):

(1)

где: ?q_оч - подача зернового вороха на очистку, кг/с;

г_в - плотность вороха, кг/м³;

Н_о - оптимальная толщина слоя вороха на решете, Н_о=0,03…0,04 [2];

В_р - конструктивная ширина решета.

Поскольку конвейерное решето является решетным сепаратором, то для него должно быть справедливым классическое выражение для определения длины решета сепаратора:

(2)

где: б_з - содержание зерна в ворохе, поступившем на очистку;

П - сход зерна с решета (потери), в процентах от поступившего на очистку; а₀ - коэффициент сепарации.

Из выражения (2) имеем:

(3)

Подставив значение L_p из выражения (1) в выражение (3), имеем:

(4)

По формуле (4) произвели расчёт значений коэффициентов сепарации для различных подач вороха на очистку и различных значений плотности этого вороха при условии равномерного его распределения по сепарирующей поверхности решета (без учёта изменения этого распределения за счёт текущей сепарации) (см. табл. 1).

Полученные данные, представленные в таблице, использовали для построения графиков (см. рис. 1…4).

Таблица 1. Коэффициент сепарации а_о зернового вороха конвейерным решетом в зависимости от его плотности (г_в) и величины подачи (?q_оч) (при Н₀=3,5см, допустимом уровне потерь зерна П=0,3% для комбайнов с В_м=1200 мм (в числителе) и В_м=1500 мм (в знаменателе)

Рис. 1. Коэффициент а_о сепарации зерна конвейерным решетом в зависимости от плотности г_в обрабатываемого вороха для различных подач ?q_оч его на очистку (при В_м=1200 мм, Н_о=3,5 см, допустимом уровне потерь зерна П=0,3%)

Рис. 2. Коэффициент а_о сепарации зерна конвейерным решетом в зависимости от плотности г_в обрабатываемого вороха для различных подач ?q_оч его на очистку (при В_м=1500 мм, Н_о=3,5 см, допустимом уровне потерь зерна П=0,3%)

Рис. 3. Коэффициент сепарации а_о зерна конвейерным решетом в зависимости от подачи ?q_оч для различных плотностей г_в (120, 160,…300 кг/м³) поступающего вороха (ширина молотилки 1200 мм, толщина слоя вороха 3,5 см и уровень допустимых потерь П=0,3%)

Как видно из таблицы и графиков, коэффициент сепарации - величина переменная. Она зависит от плотности вороха, которая, как известно, сама зависит, в основном, от содержания в ворохе зерна.

Зависимость величины коэффициента сепарации от секундной подачи вороха на очистку носит криволинейный характер (типа гиперболы): чем больше подача вороха при одинаковой его плотности, тем меньше величина коэффициента сепарации. Причём при изменении подачи вороха от 1 до 4 кг/с величина коэффициента сепарации падает весьма интенсивно. При дальнейшем увеличении подачи величина коэффициента сепарации уменьшается более плавно и на меньшую величину.

Рис. 4. Коэффициент сепарации а_о зерна конвейерным решетом в зависимости от подачи ?q_оч для различных плотностей г_в (120, 160,…300 кг/м³) поступающего вороха (ширина молотилки 1500 мм, толщина слоя вороха 3,5 см и уровень допустимых потерь П=0,3%)

Выводы

1. Величина коэффициента сепарации для конвейерного решета зависит от ряда факторов, в числе которых ширина решета, толщина слоя вороха на решете, а также плотность вороха и его подача на очистку.

2. Зависимость величины коэффициента сепарации конвейерного решета от плотности вороха носит линейный характер: чем выше плотность, тем больше величина коэффициента сепарации.

3. Зависимость величины коэффициента сепарации конвейерного решета от подачи зернового вороха на очистку графически может быть представлена как гиперболическая - с увеличением подачи на очистку величина коэффициента сепарации уменьшается по гиперболической кривой.

Список использованных источников

1. Бекаров А.Д. Расчёт основных параметров конвейерной очистки зерноуборочного комбайна. В сб.: Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 50-летию факультета механизации и энергообеспечения предприятий КБГСХА. - Нальчик. - 2011. - С. 52-55.

2. Алфёров С.А., Барашев С.М., Строков М.И. Высокопроизводительная очистка с пространственным решетом // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - 1970, № 6. - С. 30-33.

Размещено на Allbest.ru