А/0докум

Подп,

йота

йп.зтоо.озро.оо.пз

flu cm

45

Находим диаметр шкива вентилятора, приняв относительное скольжение е-0,015 Д4 = И ■ Дз (1 - б ) = 0,792 ■ 230 -(1 - 0,015)= 179,4 мм

Берем стандартное значение 180мм. Уточняем передаточное отношение и с учетом е .

И = Д4 / Дз (1 - s) = 180/230(1 - 0,015)= 0,749 Пересчитываем пв = Ццв /И = 950/0,749 = 1196,4об/мин

Расхождение с заданным

1200-1196.4 Дпв = 1196,4 • 100% =0,3%

(при допустимом расхождении до 3%)

Итак, принимаем Дз = 230мм, Д4 = 180мм
Определяем предел изменения межосевого расстояния
amin = 0,55 (Дз + Д4) + h (3.8.)

amax = 2 (Дз + ДО (3.9.)

Для нашего примера, h = 6мм [20] - 0,55 (230 + 180) + 6- 231 мм x = 2 (230 + 180) = 820 мм

При установке двигателя будем ориентироваться в этих пределах.

в) Определяем мощность двигателя на привод тарелки

v

Nt=Nxx +g 2 (3.10.)

где, g - секундная подача, g = 20/3,6 = 5,5 кгс

v - скорость зернового материала в момент схода с тарелки v = 5м/с

Nxx - мощность затачиваемая на преодоление сил трения о воздух, примем

Nxx= 2 gv2

2 • 5,5 • 25 5,5 • 25
гогда, Nt= 2 + 2 = 206,25 Вт

Эпределим необходимую мощность двигателя

__________ Nt

Nab = 2n²-2pn -1000 (3.11.)

ftucw

йП.з/<5Опоз.оа ex? пз

__________ 206,25

Ыдв = 0,99² - 0,97 -1000 = 0,216 кВт

Выбираем двигатель [20]

Двигатель 4А80В8УЗ ГОСТ 19523-74

Мощность двигателя Ндв =0,55кВт

Обороты двигателя пдв = 700об/мин

Подбираем подшипники исходя из диаметра вала разрабатывающей гарелки, с!в=20мм.

Подшипник 36304 ГОСТ 831-75 На верхнюю опору подберем радиальный шариковый подшипник [20]

D

Подшипник 305 ГОСТ 8338-75 ассчитаем ременную передачу на привод тарелки. Найдем крутящий момент на валу М2= Nt / сот = 206,25/50 = 4Д25н-м

При таком значении М2 рекомендуется выбирать сечение 0 ремня с площадью поперечного сечения F=47mm² [20].

Определяем передаточное отношение И = пдв / пт де, пт - обороты тарелки, принимаем Пт=300об/мин огда, И = 700/300 = 2,3

Выбираем диаметр ведущего шкива Д5 = 85мм

Найдем диаметр шкива тарелки, приняв относительное скольжение = 0,015 [20].

Дб = И - Д5 (1 - s ) = 2,3 85 (1 - 0,015) = 192,5мм

Ближайшее стандартное значение J5 =200мм.

Уточним передаточное отношение, с учетом s.

И = Дб / Д5 (1 - е) = 200/85 (1 - 0,015) = 2,38

Расхождение с заданным

Пт - Птр

Апт- птр • 100%

де, пт = пдв / И = 700/2,38 - 294 об/мин

огда, 294- 300

Апт= 29 • 100% = 2%

ducm

^]9otcyM

Подп.

Лат

an. ъ№№. оз. оаоа пз.

решетчатый барабан, через который электровентилятор просасывает воздух. На его поверхности частицы удерживаются под действием двух сил: силы создаваемой просеиванием через барабан воздухом и центробежной силой на поверхности вращающегося барабана. В зависимости от соотношения этих сил, определяемого физико-механическими свойствами смеси, частицы попадают в соответствующую фракцию [17].

В последние годы появилось много принципиально новых разработок машин, основанных на делении зернового материала на фракции. Примером такой машины является центробежно-воздушный сепаратор, проект которого разработан на кафедре «Сельскохозяйственные машины» Алтайского ГАУ. На рисунке 5 изображен этот сепаратор.

Разделение зернового материала в этом сепараторе происходит по принципу отклонения траекторий. Конический разбрасыватель выполнен в виде жестко связанных между собой полых усеченных конусов с лопатками 6 между ними, установленных большими основаниями в сторону приемника крупных и средних фракций, при этом разбрасыватель снабжен установленной на внешнем конусе направляющей, суживающей в сторону приемника крупных и средних фракций.

Зерновая смесь через питающий патрубок 1 поступает в загрузочную горловину 2, где под действием шнековых лопаток 3 равномерно распределяется по периферии загрузочной горловины, и одновременно транспортируется вниз, в кольцевой зазор между конусами 4 и 5 разбрасывателя, и затем подхватывается лопатками 6, и под действием центробежных сил отбрасывается на внутреннюю поверхность конуса 5, и движется по его поверхности под действием центробежной силы и силы веса ускорению, вниз к выходной части ускорителя. Направляющая 8 обеспечивает необходимое направление скорости ввода зернового материала в воздушный поток, при котором достигается повышенное качество сепарирования. Воздушный поток всасывается через кольцевой зазор между направляющей 8 и приемником 9 выводится через воздухозаборный патрубок 7. частицы промежуточной фракции относятся и попадают в приемник 10, а легкие примеси,

йП. знзт оз.оаш

Lb/1

Писк

11 од п.

(при допускаемом расхождении не более 3%)

Итак принимаем Д5 = 85мм, Дб = 200мм

Выберем шпонки на вал. Шпонка 10x8x47 ГОСТ 8789-68 на крепление шкива к валу.

Сделаем проверку шпонки на смятие

5см - 2 Mi/d (h -ti )£_P < [5]см

где, [8]см - допустимое напряжение смятия: при стальном шкиве [8]см < 100 н/мм² [20].

£р =47мм, длина шпонки, мм

h =8, высота шпонки, мм

ti = 3,5, глубина паза вала, мм [20]

гогда, бсм - 2 • 4125/32 (8 - 3,5 ) -47 = 1,2 < [5]см

Шпонка 5x5x22 ГОСТ 8789-68 на крепление ступицы тарелки к валу, делаем проверку шпонки на смятие

5см = 2 Mi/d (h -ti )£_Р < [6]см

гогда, 5см = 2 - 4125/16 (5 - 3,5 ) -22 = 9,4 < [5]см

Выводы

1. Данный центробежно-вихревой сепаратор наряду с очисткой семенного
материала выполняет и сортировку;

2. Сепаратор прост по конструкции и надежен в эксплуатации;

3. Рабочий процесс протекает без вибрации, что особенно важно при разделении
семенного материала.

'/Я

due.

ПоЭп

пот

. /73.

Диет

48

Рис. 5. Схема сепаратора.

корость витания которых меньше, чем зерен промежуточной фракции, выносятся ртз зоны сепарации вместе с воздушным патрубком через патрубок 7.

Однако этот сепаратор имеет конструктивную недоработку, в связи с тем, что необходима высокая точность центрирования разбрасывателя, зазор между

апзюоо, оз, оат /н

питающим патрубком 2 и конусом 5 должен быть минимальным. Маленький зазор невозможно поддержать длительное время, из-за изнашивания материалов.

Анализируя данные сепараторы можно прийти к выводу, что они не обеспечивают достаточно высокой четкости разделения зернового материала, а при увеличении скорости воздушного потока в зоне сепарации происходит вынос полноценных зерен.

3.3. Обоснование принципа работы сепаратора и его технологической схемы.

Многие исследователи работают над проблемой интенсификации воздушной очистки. Анализ проведенных исследований воздушной очистки показывает, что рабочий процесс может быть существенно интенсифицирован за счет:

1. Увеличения скорости ввода зернового материала в зону сепарации с
одновременным увеличением скорости воздушного потока.

2. Ввод сепарируемого материала тонким слоем, из которого легко можно
выдуть примеси.

3. Обеспечение ориентации сепарируемых частиц их длиной
перпендикулярной скорости потока.

4. Применение радикально-сходящегося ассиметричного воздушного потока.

5. Пневмоцентробежного сепарирования.
6.

Выполнено большое количество научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по изучению процессов сепарирования различными машинами. Большое многообразие режимов, характеристики которых различаются не только количественно, но и качественно, все это дает центробежно-вихревым сепаратором, иметь применение в различных отраслях народного хозяйства [4].

Большой интерес вызывает сепаратор, разрабатываемый на кафедре С.Х.М. Алтайского ГАУ. В сепараторе воздушный напор создается центробежно-

/loon

на зизоа оз. оашпз.

вихревым вентилятором, что обеспечивает хорошее продувание семенного материала и разделение его на фракции. На рисунке 6 изображен этот сепаратор.

Центробежно-вихревой сепаратор состоит из кожуха 1, загрузочной горловины 2, конуса 3 который обеспечивает равномерность подачи семян, тарельчатого разбрасывателя 4, конфузора 5, конусосборника 6 очищенных семян, и легкой фракции 7, вентилятора 8, поворотных лопаток 9, рычажного механизма 10, кольцевых цилиндров 11.

Машина предназначена для очистки и сортирования семян зерновых, зернобобовых, крупяных культур и семенных трав. Сепаратор может работать в составе технологических линий для обработки семян на последнем этапе очистки семян.

Центробежно-вихревой сепаратор работает следующим образом: зерновой материал прошедший первичную и вторичную очистку норией подается в загрузочную горловину 2. равномерность подачи зернового материала обеспечивается конусом и дефлектором 3. тарельчатый разбрасыватель 4 раскручивает поступивший зерновой материал и отбрасывает его к конфузору 5. вентилятор 8 создающий вихревой поток на встречу вращению разбрасывателя увеличивает щуплые, битые, колотые семена и направляет их в осадочную камеру. Тяжелая фракция (полноценные семена) перемещаются в кольцевом зазоре между цилиндрами, далее на рассекатели коробов и в конический сборник очищенных семян. Легкая фракция зерна направляется в другой кольцевой канал и также как очищенные семена собираются в конусосборнике и выводится из машины.

Для регулирования скорости воздушного потока и направления вихря воздуха используются поворотные лопатки, обеспечивающие равномерную структуру

hi⁶ до fry н

Подп

йП. 2Н300.03. OQ Ж ПЗ.

Цист

_

Рис. 6. Схема центробежно-вихревого сепаратора ЦВС - 20.

• воздушного потока по всему периметру замкнутого пневмоканала. Регулировка положения лопаток производится рычажным механизмом 10.

Отработанный воздух направляется по наружному кольцевому каналу и через встроенные короба во всасывающее окно вентилятора и далее вступает в работу. Для исключения пульсации воздушного потока и уменьшения сопротивления на

flu с

н

Подп

йота

ДП.ЗН300.03. СЮ. 00. ПЗ.

всех участках замкнутого пневмоканала выполнены плавные переходы. Качество сортирования семян будет зависеть от двух параметров: от равномерной загрузки сепаратора исходным материалом и режимами воздушного потока.

Кинематические параметры вентилятора и разбрасывающей тарелки подобраны таким образом, что скорость движения зерна в момент встречи с приемными устройствами не будет превышать 4м/с, что соответствует агротехническим требованиям для такого типа машин.

3.4. Расчет основных параметров центробежно-вихревого сепаратора.

3.4.1. Выбор самотечной трубы.

Исходя из производительности агрегата ЗАВ - 20, задается

производительностью сепаратора Qc = 20т/ч. пропускная способность самотечной трубы, должна быть больше или равна производительности сепаратора. Будем использовать самотечные трубы круглого сечения. Если известна производительность самотечной трубы, ее диаметр, можно выбрать [9]. При производительности трубы до 50т/ч, ее диаметр равен Дт. = 140мм, при площади сечения Ft. = 0,015м² [9].

При проектировании следует учитывать минимальный угол наклона трубы, который принимают для зерна 36° (для влажного зерна 45°). Сечение трубы в конце трубы можно уменьшать из-за увеличения скорости материала [9].

3.4.2. Обоснование параметров тарелки.

При выборе геометрических параметров тарелки, будем ориентироваться на существующие подобные рабочие органы других машин.

Известно, что тарелка такого типа установлена на машине предварительной очистки СПЗ - 50 [].

?/V

ПоЭп.

О П. зизоа оз, оа оа пз

flue л?

36

 

Рис. 6. Размеры тарелки. Основные параметры тарелки:

- скорость зернового материала в момент выхода 5м/с4

- производительность машины 20т/час.

Разработано большое количество центробежных сепараторов различных конструкций. Основным схемным признаком центробежных сепараторов является конструкция их рабочего органа - ротора. Наибольший интерес для интенсификации процессов сепарирования зерновых материалов представляют центробежные сепараторы, у которых раздельная поверхность выполнена в форме усеченного конуса.

Такие сепараторы обеспечивают получение большого многообразия режимов, характеристики которых можно регулировать. Изменение режима работы сепаратора можно регулировать как скорость перемещения зернового материала по сепарирующей поверхности, так и нормальное давление частиц на поверхность ротора. Таким образом, производительность конических центробежных сепараторов технологически неограниченна [4].

Рассмотрим влияние на скорость относительного движения продукта, регулируемых параметров процесса сепарирования зерновых материалов. На рисунке 7 изображены графики v =v( r,w) и r=r( r,w), характеризующие зависимость относительной скорости частицы и ее меридиальнои составляющей от угловой скорости конического ротора.

 

 

 

 

					nnзшоаоз. даоо. пз.	Пи cm
					Ъ1
fan	flu an	М°до*сун	ПоЭп.	Лота

0.2

oj

 

Рис. 7. Зависимость полной скорости частицы v от угловой скорости ротора: l-w=50c; 2-w=35c;3-25c;4-w=20c (по Авдееву) [23].

Рассмотрим график зависимости меридиальнои составляющей г от угловой скорости ротора.

 

Рис.8. Зависимость меридиальнои составляющей г от угловой скорости

ротора.

Иист

Подя.

йот о

йП. 3H3OQ ОЗ. OQ 99, /73

flue гп

38