Введение
1. Современное состояние проблемы и задачи исследований 18
1.1. Особенности зернового вороха и агротехнические требования, предъявляемые к зерноочистительным машинам.. 18
1.2. Существующие технологии послеуборочной обработки зерно-вого вороха 21
1.3. Анализ конструкций и процесса работы зерноочистительных машин 27
1.3.1. Типы и особенности функционирования пневмосистем зерноочистительных машин 28
1.3.2. Особенности конструкций и рабочего процесса воздуш-ных, решетных и воздушно-решетных зерноочистительных машин 30
1.3.3. Особенности конструкций и рабочего процесса зерно-очистительных машин, обрабатывающих зерновой ворох по фракционной технологии 43
1.4. Обзор работ по основным рабочим органам зерноочиститель ных машин 48
1.4.1. Генераторы воздушного потока 48
1.4.2. Пневмосепарующие каналы и устройства ввода 54
1.4.3. Пневмотранспортирующие каналы сепараторов 66
1.4.4. Устройства выделения примесей из отработанного воз-духа 68
1.4.5. Устройства для регулирования режима функциониро-вания пневмосепараторов 75
1.4.6. Цилиндрические решета (скальператоры) 78
1.5. Содержание проблемы и задачи исследования 82
2. Теоретические исследования по разработке и совершенствованию основных рабочих органов зер ноочистительных машин с пневмофракционным разделением компонентов зернового материала 85
2.1. Системный анализ процесса функционирования зерноочисти-тельных машин, работающих по пневмофракционной техноло-гии 86
2.2. Математическое моделирование функционирования пневмо-сепарирующего канала и разделительной камеры пневмосистем зерноочистительных машин 93
2.2.1. Исследование процесса расслоения зернового материала на решетке пневмоожижающего устройства ввода пневмосепа-рирующего канала 93
2.2.2. Исследование траекторий движения компонентов зерно 3
вого материала в наклонном пневмосепарирующем канале 101
2.2.3. Аналитическое описание движения зерна в зоне сепара-ции по стенке, расположенной напротив питающего устрой-ства 105
2.2.4. Исследование траекторий движения компонентов зерно-вого материала в разделительной камере 112
2.3. Теоретические исследования по обоснованию параметров транспортирующего канала пневмосепараторов 116
2.3.1. Обоснование конструктивной формы пылеотводящего канала разделительной камеры пневмофракционного сепари-рующего устройства 116
2.3.2. Конструктивно-технологические параметры криволиней-ного пневмотранспортирующего канала замкнутого малогаба-ритного пневмосепаратора 121
2.4. Математическое моделирование фракционного разделения
легких отходов в осадочной камере 129
2.4.1. Статистический анализ процесса фракционирования лег-ких отходов в осадочной камере воздушным потоком, подведен-ным в зону всасывающего окна диаметрального вентилятора 129
2.4.2. Аналитическое описание процесса разделения легких от-ходов на фракции в осадочной камере узкой струей воздушного потока в зоне выходного окна пневмотранспортирующего ка-нала 136
2.4.3. Определение параметров смежной стенки между раздели-тельной и осадочной камерами 141
2.5. Математическое моделирование процесса очистки воздуш ного потока от легких примесей и пыли 143
2.5.1. Определение конструктивного исполнения входного окна пылеотделителя и его расположения в выходном канале диа-метрального вентилятора 143
2.5.2. Обоснование схемы и определение основных конструк-тивно-технологических параметров жалюзийного воздухоочи-стителя с криволинейным отводным каналом 150
2.5.3. Исследование процесса отделения примесей в криволи-нейном отводном канале жалюзийного воздухоочистителя 157
2.5.4. Определение основных конструктивных параметров ма-логабаритной осадочной камеры замкнутого пневмосепаратора 161
2.6. Регулирование скорости воздушного потока в пневмосепари-рующем канале дроссельным устройством 166
2.7. Определение параметров входного патрубка противоточного диаметрального вентилятора 172
2.8. Применение цилиндрического решета (скальператора) для выделения мелких примесей 177
2.8.1. Исследование процесса выделения мелких примесей на-ружной рабочей поверхностью вращающегося цилиндриче 4
ского решета (скальператора) 177
2.8.2. Обоснование использования активной щетки для очистки скальператора при выделении мелких примесей 183
2.9. Выводы 190
3. Программа, экспериментальные установки и методика исследований 194
3.1. Программа экспериментальных исследований. 194
3.2. Экспериментальные установки 195
3.2.1. Поточная линия и экспериментальные установки для предварительной очистки зерна с выделением зерновых при-месей в осадочной камере из фракции легких отходов и мелких примесей цилиндрическим решетом 195
3.2.2. Экспериментальное пневмофракционное сепарирующее устройство машины предварительной очистки зерна 203
3.2.3. Экспериментальная установка для исследования замкну-той малогабаритной пневмосистемы с двумя пневмосепариру-ющими каналами и противоточным диаметральным вентиля-тором 204
3.2.4. Экспериментальная установка для исследований замкну-того малогабаритного пневматического сепаратора 206
3.2.5. Экспериментальная установка для исследования влия-ния параметров входного патрубка на работу противоточного диаметрального вентилятора 209
3.2.6. Экспериментальная установка для аэродинамических ис следований устройств регулирования скорости воздушного по тока 210
3.3. Приборы и оборудование, применяемые при проведении экс-периментальных исследований 213
3.4. Методика проведения экспериментальных исследований и обработки опытных данных 217
4. Экспериментальные исследования пневмофрак ционного технологического процесса и основных рабочих органов зерноочистительных машин. 224
4.1. Исследование процесса предварительной очистки зерна с вы-делением зерновых примесей в осадочной камере из фракции лег-ких отходов 224
4.1.1. Повышение эффективности работы пневмосепарирующе-го канала применением пневмоожижающего устройства ввода... 224
4.1.2. Влияние положения и параметров входного окна пылеот-делителя на технологический процесс и качество очистки воздуха от пыли 228
4.1.3. Исследование влияния величины открытия перепускно-го окна на рабочий режим экспериментальной установки для фракционного разделения легких отходов 233 4.1.4. Исследование процесса выделения зерновых примесей из фракции легких отходов в осадочной камере воздушным пото-ком, подведенным в зону всасывающего окна диаметрального вентилятора 235
4.1.5. Исследование процесса выделения зерновых примесей из фракции легких отходов в осадочной камере узкой струей воз-душного потока в зоне выходного окна пневмотранспортиру-ющего канала 236
4.2. Исследование процесса работы пневмофракционного сепари рующего устройства машины предварительной очистки зерна 239
4.2.1. Определение закономерностей влияния конструктивно-технологических параметров пневмофракционного сепарирующего устройства на качественные показатели его работы 239
4.2.2. Исследование распределения компонентов зернового материала по глубине и высоте разделительной камеры 244
4.2.3. Оптимизация основных конструктивных параметров наклонного пневмосепарирующего канала и кинематического режима питающего валика с нижней подачей зернового материала 246
4.2.4. Исследование влияния конструктивных параметров разделительной камеры на качественные показатели функционирования пневмофракционного сепарирующего устройства 250
4.2.5. Влияние удельной подачи, засоренности и влажности обрабатываемого зернового материала на процесс пневмофрак-ционирования 255
4.3. Исследование процесса функционирования замкнутой малога баритной пневмосистемы с двумя последовательно соединенными пневмосепарирующими каналами и противоточным диаметраль ным вентилятором 257
4.3.1. Оптимизация конструктивно-технологических параметров первого пневмосепарирующего канала замкнутой пневмо-системы 257
4.3.2. Регулирование скорости воздуха в двух последовательно соединенных пневмосепарирующих каналах замкнутой малогабаритной пневмосистемы 261
4.3.3. Исследование технологического процесса замкнутой малогабаритной пневмосистемы 263
4.4. Исследование процесса функционирования замкнутого мало габаритного пневматического сепаратора 266
4.4.1. Влияние глубины выходного сечения криволинейного пневмотранспортирующего канала на технологический про-цесс 266
4.4.2. Определение основных конструктивно-технологических параметров жалюзийного воздухоочистителя с криволиней-ным отводным каналом 267 4.4.3. Оптимизация геометрических параметров входного окна пылеотделителя, расположенного в выходном канале диамет-рального вентилятора 270
4.4.4. Определение расположения кромки пылеосадителя ма-логабаритной осадочной камеры на качество осаждения лег-ких примесей 273
4.4.5. Исследование эффективности технологического процесса замкнутого малогабаритного пневмосепаратора 275
4.5. Совершенствование устройств регулирования скорости воз душного потока 277
4.5.1. Исследование аэродинамических свойств двухплечих глухих и перфорированных заслонок 277
4.5.2. Исследование аэродинамических свойств блочных двух-плечей и консольной заслонок 281
4.5.3. Изучение работы регулятора расхода воздуха в пневмо-системе экспериментальной установки 284
4.6. Исследование процесса работы противоточного диаметраль льного вентилятора 287
4.6.1. Определение оптимальных параметров входного патруб-ка противоточного диаметрального вентилятора 287
4.6.2. Исследование аэродинамической характеристики проти-воточного диаметрального вентилятора в замкнутой малога-баритной пневмосистеме 290
4.7. Исследование процесса выделения мелких примесей цилин-дрическим решетом (скальператором) 291
4.8. Выводы 296
5. Реализация результатов экспериментальных ис-следований пневмофракционного технологического процесса и основных рабочих органов зерноочистительных машин 299
5.1. Исследование функционирования машин предварительной
очистки зерна фракционированием легких отходов в осадочной
камере и выделением мелкой фракции цилиндрическим решетом.. 299
5.1.1. Общая характеристика машин предварительной очистки зерна МПО-50П, -50Ф, -50Р 299
5.1.2. Исследование качества воздушного потока в пневмосепа-рирующем канале с пневмоожижающим устройством ввода 302
5.1.3. Результаты исследований машин предварительной очистки зерна МПО-50П, -50Ф, -50Р 304
5.1.4. Результаты функционирования экспериментальной ма-шины предварительной очистки зерна МПО-50Ф в хозяйствен-ных условиях 310
5.2. Исследование и испытания машины предварительной очистки
зерна МПО-25Ф 316 5.2.1. Общая характеристика машины предварительной очистки зерна МПО-25Ф 316
5.2.2. Определение качества воздушного потока в пневмосепа-рирующем канале 319
5.2.3. Исследование технологического процесса машины предварительной очистки зерна МПО-25Ф 321
5.2.4. Результаты государственных приемочных испытаний ма-шины предварительной очистки зерна МПО-25Ф 328
5.3. Исследование и испытания зерноочистительной машины СВМ-7, снабженной замкнутой пневмосистемой с каналами до- и послерешетной аспирации и противоточным диаметральным вентилятором 332
5.3.1. Общая характеристика зерноочистительной машины СВМ-7 332
5.3.2. Исследование качества воздушного потока в пневмосепа-рирующих каналах и аэродинамической характеристики про-тивоточного диаметрального вентилятора 335
5.3.3. Результаты ведомственных испытаний зерноочиститель-ной машины СВМ-7 337
5.4. Исследование и испытания пневматического сепаратора
ПС-10 с замкнутой малогабаритной пневмосистемой 344
5.4.1. Общая характеристика пневматического сепаратора ПС-10 345
5.4.2. Определение качества воздушного потока и равномерно-сти распределения зерновой смеси в пневмосепарирующем ка-нале 347
5.4.3. Результаты функционирования пневматического сепара-тора ПС-10 в хозяйственных условиях 349
5.5. выводы 354
6. Экономическая и энергетическая эффективность внедренных в производство разработок и предложения по совершенствованию технологического процесса зерноочистительных машин 358
6.1. Эффективность внедренных в производство выполненных ис-следований и разработок 358
6.1.1. Технико-экономическая эффективность использования машины предварительной очистки зерна МПО-50Ф в техноло-гической линии зерноочистительного агрегата ЗАВ-25 361
6.1.2. Технико-экономическая эффективность применения ма-шины предварительной очистки зерна МПО-25Ф в технологи-ческой линии зерноочистительно-сушильного комплекса КЗС-25Ш 363
6.1.3. Технико-экономическая эффективность использования зерноочистительной машины СВМ-7 в поточной зерноочисти 8
тельной линии 365
6.1.4. Технико-экономическая эффективность применения пне-вматического сепаратора ПС-10 в поточной технологической линии по очистке зерна 366
6.1.5. Энергетическая эффективность использования разрабо-танных машин послеуборочной обработки зерна 367
6.2. Технические решения, направленные на повышение эффек-тивности технологического процесса и совершенствование основ-ных рабочих органов зерноочистительных машин 370
6.2.1. Предложения по совершенствованию конструкций и рас-ширению возможности использования диаметральных венти-ляторов 370
6.2.2. Предложения по повышению эффективности работы пневмосепарирующих каналов 377
6.2.3. Предложения по совершенствованию устройств регулиро-вания скорости воздушного потока 380
6.2.4. Предложения по повышению эффективности технологи-ческого процесса пневмосистем зерноочистительных машин 383
Заключение 388
Список основных обозначений и сокращений. 393
Список литературы
