Совершенствование конструкции очистки решет зерноочистительных машин

   СОДЕРЖАНИЕ

   ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                           3

1. ПЕРСПЕКТИВЫ И ВОЗМОЖНОСТЬ ОЧИСТКИ РЕШЁТ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ                                                                                    5
1. Очистители выполненные в виде упругих листов или колец                                      6
2. Щёточные очистители                                                                                                      8
3. Очистители из эластичного материала                                                                         20
4. Задачи исследования                                                                                                       29
2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ           30
1. Программа исследований                                                                                               30
2. Описание конструкции и работы экспериментальной установки                              30
3. Методика проведения исследований                                                                     32
4. Обработка результатов исследований                                                                     33
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ                                                                                      35

  3.1  Влияние размера отверстий решёт  на качество очистки решёт                                 37

3.2 Влияние частоты вращения вала привода на качество очистки решёт                     39

3.3 Влияние производительности решётного стана на качество очистки решёт            41

  3.4  Влияние размеров разделительной  клетки на качество очистки  решёт                    42

  3.5  Влияние количества шариков в  ячейке на качество очистки  решёт                          44

  3.6 Экономическая целесообразность  реализации предложенного решения                   45

ВЫВОДЫ                                                                                                                                     47

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ                                                                  48

ПРИЛОЖЕНИЕ                                                                                                                     53 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Поступивший с полей зерновой материал неоднороден  по ряду таких признаков, как крупность  зерна основной культуры, засоренность разного рода примесями и влажность. Это приводит к тому, что выделение  зерновой и сорной примесей, ухудшающих качество зерна, невозможно без потери части зерна основной культуры. Чтобы  улучшить процесс очистки и свести потери к минимуму, необходим точный подбор рабочих органов зерноочистительных машин, и их режимов работы.

     У нас в  стране и за рубежом одним из основных средств очистки семенного материала остаются зерноочистительные машины, в конструкциях которых в качестве рабочих органов используют плоские пробивные решёта, установленные в решётных станах, совершающих гармонические колебания в горизонтальной плоскости.

     Производительность  решет зависит от технологического процесса машины, от порядка прохождения зерна по рабочим органам очисток.

     Сортирование  сыпучих смесей на решетах производится по ширине и по толщине частиц. При  этом для сортирования по ширине применяются  решета с круглыми отверстиями, а  для сепарирования по толщине - решета с продолговатыми отверстиями.

   Важнейшее направление в решении задачи повышения производительности зерноочистительных агрегатов - интенсификация процесса сепарации.

   Интенсивность процесса сепарации зерновых смесей оценивается удельной производительностью, т.е. производительностью единицы  площади поверхности сепарирующего  органа при заданном качестве работы.

   Давно известным и наиболее широко распространенным в практике технологическим процессом  разделения зерновых смесей по ширине и по толщине частиц является процесс  сепарации на плоских качающихся решетах.

   Опыт  практического применения зерноочистительных машин показал, что у нас в  стране и за рубежом основным средством  очистки семенного материала  в ближайшей перспективе остаются зерноочистительные машины, в конструкциях которых в качестве рабочих органов  используются плоские пробивные  решёта, установленные в тихоходных решетных станах, совершающих гармонические  колебания в горизонтальной плоскости.

   Для поддержания заданного качества сепарации зерновых смесей необходимо производить очистку сепарирующего  органа. Без очистки в отверстиях решёт застревают частицы продукта, что постепенно приводит к уменьшению количества прохода.

   Существуют  различные способы и механизмы  очистки плоских решёт, среди  которых наиболее распространёнными  являются механизмы с использованием щёточного очистителя. В последнее  время всё большее применение находят очистители, выполненные  из эластичного материала. Чаще всего  данные очистители конструктивно выполнены  в виде шариков. Шариковые очистители имеют ряд существенных преимуществ  перед другими очистителями. Однако шариковая очистка является мало изученной. Исходя из этого, целью данного  исследования является обоснование  конструкции и режимов работы шариковой очистки решёт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ПЕРСПЕКТИВЫ И ВОЗМОЖНОСТЬ  ОЧИСТКИ РЕШЁТ  ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН (СОСТОЯНИЕ  ВОПРОСА). ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

   Эффективная работа всех типов решет невозможна без очистителей, так как интенсивность  забиваемости увеличивается с ростом удельной загрузки, допускаемой соответствующим  типом решета.[18]

   В качестве характеристики забиваемости решет в зерноочистительных машинах  принята степень забиваемости, а  работоспособность решета оценивается так называемым коэффициентом эффективности живого сечения. С помощью коэффициента эффективности живого сечения определяют технологическую эффективность очистителя решёт для данной зерновой смеси.[31]

   Но  следует отметить, что значение указанного коэффициента само по себе не является прямой мерой качества работы очистителя, ведь оно дополнительно зависит  от особенностей зерновой смеси, формы  и размеров отверстий решета и  ряда других факторов. Поэтому даже при идеальных параметрах работы очистителя коэффициент эффективности  живого сечения не достигает единицы. Но оценка характеризует именно качество работы очистителя и показывает степень  его приближения к идеальному.

   При сепарации зерновых материалов решета забиваются частицами вороха, поэтому  решётные станы зерноочистительных машин снабжены механизмами очистки.

   Можно выделить три основные группы механизмов очистки плоских решёт:

• с использованием очистителей, выполненных в виде упругих листов и колец и т. д.;
• с использованием щёточного очистителя;
• с использованием очистителя из эластичного материала.

      Рассмотрим  все эти группы по подробнее.

1. Очистители выполненные в виде упругих листов или колец

         Рис. 1. Устройство для очистки решёт: 1 - решётный стан; 2 - решето; 3,5 - упругий  лист; 4 - тяга; 6,7 - валы; 8,9 - рычаги; 10 - штанга; 11 - кривошип; 12 - шатун.

    На  рисунке 1 изображено устройство для  очистки решёт [1]. В качестве очистиля используется упругий лист 5, концы  которого по ширине листа закреплены в двух валах 6 и 7, установленных  по обе стороны решета 2 параллельно  плоскости его просеивающей поверхности. Привод очистителя выполнен в виде закрепленных одними концами на валах 6 и 7 параллельных между собой рычагов 8 и 9, другие концы которых шарнирно связаны между собой штангой 10, и кривошипа 11, шарнирно связанного с одним из рычагов посредством  шатуна 12. Вращение шатуна вызывает угловое  колебательное вращение валов 6 и 7, вызывающее постоянное изменение положения  деформированного листа 5, в котором" образуется волна поперечной деформации. Вершина этой волны, поджимаясь к  решету 2, выдавливает из него застрявшие частицы.

    На  рисунке 2 изображена принципиальная схема  механизма очистки решётных полотен  зерноочистительных машин с колебательным  движением решётного стана.[2] 
 
 
 
 

     Колебания решетного стана 2 при работе машины передаются через шатун 1 на рычаг 3, который вращает храповое колесо 5 и ведущую звездочку 7. Звездочка 7 приводит в движение посредством  цепи 9, пальца 10 и тяги 11 рабочие  органы 12 механизма очистки, которые, как и решетный стан, начинают совершать  возвратно-поступательное движение на роликах 13 по направляющим 14. При движении механизма очистки рабочие органы свободно обкатываются снизу по поверхности  решета и прочищают отверстия  в решете, выдавливая застрявшие в  них частицы. Таким образом, данный механизм позволяет использовать для  перемещения очистительного приспособления колебания решетного стана. 
 
 
 

   На  рисунке 3 изображён очиститель плоских  решёт.[3] Изобретение относится к  сельскому хозяйству, в частности  к устройствам для очистки  отверстий решёт зерноочистительных машин, и может быть применено  в химической, горнорудной и др. отраслях народного хозяйства, использующих решётные машины для разделения сыпучих  материалов.

   Очиститель  плоских решёт установлен на решетном стане 1 и содержит привод 2, рамку 3, опирающуюся на направляющие 4 стана 1, рабочие органы в виде упругих  колец 5, посаженных свободно на осях 6, и опорные планки 7, установленные  неподвижно в решётном стане 1 параллельно  осям 6. Оси 6 жёстко закреплены на подвижной  рамке 3. Опорные планки 7 установлены  волнообразно, на минимальном расстоянии от рамки 3 под осями 6 с кольцами 5, причём указанное расстояние тем меньше, чем меньше скорость перемещения оси 6 над соответствующей планкой 7. Расстояние между опорной планкой 7 и решетом не менее диаметра упругих колец 5. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки решёт.

    Недостатками  этой группы очистителей является перекрытие части отверстий решет рабочими органами, а также низкая надежность.

2. Щёточные очистители

   Среди механизмов очистки плоских решёт  зерноочистительных машин наибольшее распространение получили механизмы  с использованием щёточного очистителя. Рассмотрим некоторые из них.

    На   рисунке   4   изображён   механизм   очистки   решётных   полотен зерноочистительных машин.[4]