ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 160
Скачиваний: 2
Опыт эксплуатации и испытания корнеклубнеуборочных ма шин показывает, что коэффициент сепарации почвы резко изменяется в зависимости от ее состояния. Зная влажность и механический состав почвы, все же еще нельзя точно определить хорошо или плохо она будет сепарироваться. Большое влияние на процесс сепарации почвы оказывает характер предшествую щей обработки. Этот фактор трудно оценить каким-либо показа телем. Косвенно его можно связать с твердостью (плотностью) почвы.
При изменении твердости почвы от 17 до 32 кгс/см2 на глубине 15 см коэффициент сепарации изменяется обратно про порционально твердости (рис. 128, в). Приведенные данные от носятся к почве влажностью 17,7% (при амплитуде 15 мм, час тоте 590 об/мин).
При сепарации корнеплодов и лука от почвы по размерному признаку большое значение имеет просвет решета. Чем больше просвет, тем больше живое сечение решета и, следовательно,, вероятность прохода сквозь него частиц почвы. Просветы решет устанавливают, исходя из условия невозможности прохода через них корнеплодов и луковиц. Для лука и различных корнеклубне плодов просветы должны быть в пределах 22—60 мм.
Исследование влияния просветов решета на эффективность сепарации почвы имеет важное значение для определения мини мального набора сменных решет, прикладываемых к картофеле уборочным машинам при использовании их на уборке лука и корнеплодов.
Зависимость коэффициента сепарации почвы грохотом от просветов решета при п = 500 об/мин, А = 25 мм и подаче около 50 кг/с-м показана на рис. 128, г.
Грохот с длиной решета 1 м полностью просеивает сухую не связную почву (коэффициент сепарации т) = 1) при просветах 35—36 мм. В этих условиях сепарирующая способность решег с разницей просветов до 3 мм практически не изменяется, поэто му даже при уборке крупноразмерных корнеплодов нет необхо димости устанавливать решета с большими просветами. Иная картина наблюдается при влажности почвы, близкой к пределу текучести: полнота сепарации при этом не превышает 0,41% при ширине просветов решета 60 мм.
При расчете рабочей скорости и производительности овоще уборочных машин необходимо знать влияние подачи на коэффи циент сепарации. Известно, что с увеличением подачи снижается полнота сепарации, но у прутковых транспортеров это снижение незначительное, а у качающихся грохотов повышение подачи более 60 кг/(с-м) приводит к довольно резкому снижению полно ты сепарации (рис. 129). Одним из решающих факторов умень шения полноты сепарации является снижение скорости переме щения материала грохотом при увеличении высоты транспорти руемого слоя.
|
При сепарации сухой почвы на грохоте с длиной решета |
1 м |
||||||||||||||
подачу 60—70 кг/(с-м) |
|
следует считать |
оптимальной. |
В этом |
||||||||||||
интервале подач |
коэффициент |
сепарации |
некомковатых |
почв |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
достигает |
0,9, |
|
комковатых — |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,85. Для |
двухрешетных грохо |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
тов |
с общей длиной решет бо |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
лее 2,0 м и амплитудой колеба |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ний 25 мм подача может быть |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
увеличена |
до |
100 |
кг/(с-м). |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
При |
дальнейшем |
увеличении |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
подачи свыше 130 кт/(с-м) |
гро |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
хот становится практически не |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
работоспособным. |
сепарации |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|||||||||
Рис. 129. Влияние подачи Q |
на полно |
почвы г) по длине решета гро |
||||||||||||||
хота может быть |
вьгражен эм |
|||||||||||||||
|
ту сепарации почвы грохотом: |
|||||||||||||||
/ |
— почва |
в твердом |
(сухом) |
|
состоянии |
пирической зависимостью [8]: |
||||||||||
с |
наличием |
прочных |
комков; 2 |
— почва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в |
твердом |
(сухом) |
оптимальном |
для се |
|
|
|
|
Дреш) |
|
|
(114) |
||||
|
|
парации |
состоянии |
|
|
|
|
*1 = |
- |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ Дреш) 1 |
|
|||
где Lpern — длина решета грохота; |
|
учитывающий |
величину |
|||||||||||||
|
b 1 — эмпирический коэффициент, |
|||||||||||||||
|
|
загрузки и |
расположение |
рабочего |
|
органа |
в схеме |
технологического процесса;
—эмпирический коэффициент, учитывающий физичес кое состояние почвы.
При расчете полноты сепарации значения коэффициентов й, и b 1 можно принимать по табл. 20.
Таблица 20
Значения коэффициентов а, и ft,
|
Сепарирующий орган |
«1 |
Ьх |
|
Основной при загрузке 80—120 кг/(с м )................... |
3 ,5 -4 ,5 |
2/3 |
||
Второй |
при загрузке до 20 кг/(с м) мелкой почвы . |
2 ,5 -3 ,5 |
2/3 |
|
Второй |
при поступлении |
непрочных комков . . . . |
1,0—1,5 |
2/3 |
Второй при поступлении |
прочных ком к ов ................ |
0,3—0,4 |
1/2 |
Гирационные грохоты (рис. 130, а) сравнительно недавно на чали использоваіъся в корнеклубнеуборочных машинах. В отли чие от колеблющихся гирационные грохоты не могут транспор тировать материал вверх, так как их решета не имеют направлен ных колебаний. Как правило, середина решета, опирающаяся
на эксцентрики вала, |
перемещается |
по круговой траектории, |
а края, опирающиеся |
на пружины, |
описывают эллиптическую |
траекторию. В связи с этим гирационные грохоты располагаются в середине или конце схемы технологического процесса убороч ной машины. Их устанавливают с наклоном в сторону транспор тирования материала. Амплитуду колебаний для этих грохотов принимают 3—8 мм, а частоту вращения эксцентрикового вала
определяют |
из условия |
подбрасывания |
частиц почвы |
о)2 А sin iùt ^ |
g cos и по формуле |
|
|
|
|
cos а |
(115) |
|
«m in > 3 0 |
|/A sin (ùt |
|
Угол поворота кривошипа сot, при котором происходит отрыв частицы от грохота, для более интенсивного подбрасывания дол жен быть значительно меньше я/2. Частицы почвы перемещают ся по поверхности решета гирационного грохота более мелкими
Рис. 130. Схемы грохотов:
а — гирационного; б — спаренного колеблющегося с совме
щенными решетами
скачками, чем по поверхности качающихся грохотов, и по более крутым траекториям, благодаря чему увеличивается число со ударений частиц с решетом и повышается эффективность сепа рации.
Важной особенностью гирационных грохотов является воз можность их полного уравновешивания за счет установки проти вовесов на валу эксцентриков. Вес противовесов Gnp определяют из соотношения
п.^гр/*
° пр ~ /, ’
где СГр — вес грохота; А — радиус эксцентрика;
13 |
195 |
li — расстояние от оси вала до центра тяжести противо веса.
Качающиеся грохоты с совмещенным расположением ре шет благодаря направленным колебаниям способны транспорти
ровать материал вверх |
и поэтому могут быть установлены |
в любом месте схемы технологического процесса машины. |
|
Существенный недостаток широко распространенных грохо |
|
тов с последовательным |
расположением решет состоит в том, |
что в них практически довольно трудно уравновесить возникаю щие инерционные силы. В колеблющихся грохотах корнеклубнеуборочных машин (КГП-2, ККУ-2, КВН-2, ЛКГ-1,4 и др.) реше та расположены друг за другом, в результате чего возникает знакопеременный момент сил инерции, для уравновешивания которого в серийных машинах на удлинителях подвесок устанав ливают противовесы.
Такой способ уравновешивания не дает желаемых результа тов, поскольку в верхних точках подвесок от массы противовесов дополнительно возникают инерционная сила и пара сил, прило женные к различным элементам рамы. В результате возникает необходимость конструктивного упрочнения этих элементов ра мы, что приводит к значительному увеличению веса машин.
Как у гирационных, так и у колеблющихся с последователь ным расположением решет грохотов решета подвержены залипанию растительностью и почвой, особенно при ее повышенной влажности и малых просветах между тростями.
В последнее время ВИСХОМ проводит работы по изысканию грохота, обладающего хорошей транспортирующей способно стью (подобно колеблющемуся грохоту) и высокой степенью сепарации (подобно гирационному грохоту); легко уравновеши ваемого и не подверженного залипанию. Последнее из перечис ленных требований особенно важно при уборке мелкоразмерных овощных культур (например, лука-севка, редиса и др.).
В результате выполненных работ создан колеблющийся двух решетный грохот с совмещенными решетами (рис. 130, б), в ко тором трости одного решета располагаются между тростями другого.
Как указывалось раньше, наиболее целесообразными режи мами работы качающихся грохотов являются такие, при кото рых перемещение материала происходит непрерывными скачка ми с отрывом от поверхности решета. При этом оптимальными принято считать критические режимы, при которых время полета частицы равно времени одного оборота кривошипа.
Для грохота с совмещенными решетами критические режимы работы, принятые в колеблющихся грохотах с последовательным расположением решет, не приемлемы, так как при этих режимах материал будет перемещаться только по поверхности одного ре шета, не соприкасаясь с другим. Более целесообразным будет такой процесс работы грохота, когда частицы (материал) будут
подбрасываться одним решетом, а падать на поверхность второ го решета. Поскольку решета колеблются в противофазе, то вре мя полета частицы должно быть равно полупериоду колебаний. Тогда
2ѵ0sin р _ л
g cos а |
(о |
Преобразовав это равенство, получим
(ш2Л)сг = |
| / я2~+"4 ^ L, 8 6 . |
(116) |
2 sin ß |
sin ß |
|
Из выражения (116) видно, что при прочих равных условиях грохоту с совмещенными решетами для обеспечения собствен ных критических режимов требуется меньшая частота колебаний. Это очень важная особенность, так как с уменьшением частоты колебаний снижаются возникающие при работе грохота инерци-
от(ш2Л )пг
онные силы: ---------!— = 1,78. т(м2Л)сг
Грохот с совмещенными решетами удается довольно легко уравновесить подбором массы коробов и решет и совмещением центров тяжести или расположением их на линии направления колебаний. Последнее дает возможность подобрать такой режим, при котором транспортируемые частицы будут подбрасываться одним решетом и скользить по поверхности второго. Это может быть достигнуто за счет колебания решет с различной амплиту
дой. |
Амплитуду |
колебания |
решета, работающего в режиме |
||||
с подбрасыванием,определяем по уравнению |
|
|
|||||
|
|
Л, = 1,86 |
g cos а |
|
|
|
|
|
|
|
|
ы2 sin ß |
|
|
|
второго решета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
g cos а |
|
|
|
|
|
|
г\2 —------------------ , |
|
|
|||
|
|
со2 sin ß sin ((0 /0 ) 2 |
|
|
|
||
где |
(cofob— угол |
поворота |
эксцентрика |
второго |
решета, |
кото |
|
|
рый |
соответствует |
началу |
отрыва |
частицы |
от его |
поверхности.
Учитывая принятое ранее условие, что движение частицы по
поверхности |
второго решета происходит без подбрасывания, |
|
можем взять |
(cofob = 90°. Тогда отношение |
амплитуд запишем |
в таком виде |
|
|
|
^ > 1 , 8 6 . |
|
|
Az |
|
Если центры тяжести решет расположены на линии направ |
||
ления колебаний, то для уравновешивания |
возникающих сил |