Файл: Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие.pdf

А-А

ш

Описанная система привода сит является вполне рациональ­ ной, так как в случае равенства масс верхней и нижней коробок компенсируются удары, возникающие при перемене направле­ ния движения ситовых кузовов. Однако добиться полного равен­ ства масс верхней и нижней коробок не удается. Для компенса­ ции возникающих ударов приводные шкивы коленчатого (эк­ сцентрикового) вала колебателя с одной стороны по окружности утяжелены. Кроме того, эти шкивы монтируют на коленчатом валу так, чтобы угол заклинивания между коленом и утяжелен­ ной частью противовеса был 180°.

При эксцентриковой системе привода массу груза противове­ са рассчитывают. Следует иметь в виду, что противовесом урав­ новешивается только часть инерционных сил — примерно 60— 70%; для полного уравновешивания сил потребовались бы гру­ зы больших размеров.

Массу груза противовеса рассчитывают по формуле

где R — радиус кривошипа, м;

70

г — расстояние между центром тяжести противовеса и осью враще­ ния, м;

Мк— масса ситового кузова со всеми движущимися частями и семенами на нем, кг.

В описываемом сепараторе для разделения смеси использу­ ется также различие между аэродинамическими свойствами се­ мян и примесей.

Всепараторе имеются две аспирационные системы: передняя

изадняя. Каждая система работает самостоятельно и обслужи­ вает определенную часть машины. Аспирационная система со­

стоит из аспирационных каналов, осадочной камеры и вентиля­ тора (рис. IV—13).

Рис. IV—13. Технологическая схема сепаратора ЗСМ-10.

Из питающего устройства семена попадают в аспирационный канал передней аспирационной системы; здесь семена интенсив­ но продуваются воздухом, который уносит с собой аспирируемые примеси. Скорость воздуха в аспирационном канале (в пе­ реднем 1 канале 6,5 м/с, в заднем 2 — 7,5 м/с ) меньше скорости

71

витания семян, по больше скорости витания примесей. Скорость воздуха в аспирационном канале может регулироваться поворо­ том заслонки, установленной в осадочной камере.

Воздух вместе с отобранными примесями по аспирационному каналу поступает в осадочную камеру 3\ здесь благодаря боль­ шему сечению скорость воздуха резко уменьшается и становит­ ся меньше скорости витания примесей, которые он несет с со­ бой. Кроме того, осадочным камерам придана улиткообразная форма, что обеспечивает поворот воздушной струн. Возникаю­ щая при этом центробежная сила отбрасывает примеси к стенке и таким образом выводит их из потока, что улучшает очистку воздуха. Примеси выпадают из потока и оседают в камере. Нижняя часть камеры имеет двойные клапаны, предназначен­ ные для вывода осевших примесей. Такие клапаны предотвра­ щают прорыв наружного воздуха в аспирационную систему во время выпуска примесей, что стабилизирует воздушный режим в аспирационной системе. Воздух, очищенный от примесей, прохо­ дит через регулировочную поворотную заслонку и засасывается вентилятором 4, который удаляет его из машины.

Семена, сходящие сходом с подсевных сит 8, поступают в аспирационный канал 7 задней аспирационной системы, где еще раз продуваются воздушным потоком, благодаря чему удаляют­ ся оставшиеся примеси.

Задняя аспирационная система устроена (также имеет оса­ дочную камеру 6) и работает аналогично передней. Передняя аспирационная система обслуживается вентилятором ЦАГИ № 4, имеющим производительность 75 м3/мин и создающим дав­ ление 686 Па. Вентилятор 5 задней аспирационной системы ЦАГИ № 5 имеет производительность также 75 м3/мин, но соз­ дает давление 981 Па. Каждый вентилятор приводится в движе­ ние от своего электродвигателя. Мощность электродвигателя передней аспирационной системы 2,8 кВт, задней 4,5 кВт.

Недостатком описанной аспирационной системы сепаратора ЗСМ-10 является отсутствие в аспирационных каналах вы­ равнивающих аэродинамических решеток. При поступлении се­ менного потока в аспирационный канал его аэродинамическое сопротивление различно по длине: у основания струи семени со­ противление проходу воздуха больше, у конца струи — меньше. В силу этого скорость воздуха, а следовательно, интенсивность обработки семян воздухом различна, что не может не отразиться на качестве отделения примесей. Для выравнивания скорости воздуха по сечению аспирационного канала примерно на 2/з ши­ рины канала нужно установить дополнительное сопротивление в виде аэродинамической решетки.

Как упоминалось выше, для очистки сит от застрявших семян

т.

ся на роликах по направляющему уголку 2\ перебрасывающего хомута 3, от положения которого изменяется направление дви­ жения тележки; двух плоских пружин 4. К последним прикреп­ лены круглые щетки 5 или плоские очистители, набранные из ре­ зиновых пластинок. Направляющий уголок укреплен под ниж­ ней поверхностью сита, благодаря чему щетки или плоские очис­ тители прижимаются к нижней поверхности сита. Сила их при­ жатия к поверхности сита может регулироваться винтами.

При возвратно-поступательном движении ситовой коробки тележка инерционного очистителя под действием инерционных сил передвигается на некоторое расстояние, зависящее от поло­ жения тормоза тележки. Направление движения тележки опре­ деляется положением перебрасывающего хомута.

Во время перемещения тележки круглые щетки катятся по нижней поверхности сита и своим волосом прокалывают отвер­ стия снизу, благодаря чему выталкиваются застрявшие семе­ на. При каждом двойном качании ситовой коробки инерционный очиститель перемещается один раз, причем движение происходит только в одну сторону из-за неизменного положения перебра­ сывающего хомута. В тот момент, когда щетка достигает край­ него положения (правого или левого), перебрасывающий хомут под действием упора, установленного на направляющей, меня­ ет положение и очиститель начинает двигаться в обратную сто­ рону. Таким образом, очиститель будет работать все время, пока перемещается ситовая коробка. Опыт эксплуатации этих очисти­ телей на мельницах показал, что они очищают поверхность сит от застрявших семян лучше, чем щеточный механизм, но конст­ рукция их все еще не совершенна.

Описанный эксцентриковый колебатель конструкции Моргу-

73

на и тем более обычные эксцентрики, применяющиеся для при­ вода сит, не обеспечивают полной уравновешенности колеблю­ щихся систем; поэтому при работе сепаратора имеют место уда­ ры, проявляющиеся в виде вибрации машины. Такая вибрация нежелательна, так как она приводит к быстрому износу маши­ ны. Чтобы при работе машины не имели место удары, криво­

заключается в том, что при правом или левом положении обоих грузов возникающие центробежные силы складываются и пере­ мещают ситовый корпус вправо или влево. Во всех промежуточ­ ных положениях центробежная сила одного груза уравновеши­ вает центробежную силу другого груза. Поясним работу самоба­ лансного привода (рис. IV—16), рассмотрев пять положений грузов.

Когда грузы противовесов находятся в противоположных на­ правлениях (рис. IV—16, а), возникающие центробежные силы направлены в разные стороны; поэтому они взаимно уравнове­ шиваются. Когда грузы будут в положении, показанном на рис. IV—16,6, центробежные силы их будут направлены в одну сторону; при этом равнодействующая этих сил равна 2Р, направ­ лена влево и уравновешена ситовым корпусом.

В положении в грузы повернуты еще на 90°. При этом грузы находятся в противоположных сторонах; поэтому центробеж­ ные силы взаимно уравновешиваются.

74

Положение г соответствует дальнейшему повороту грузов еще на 90°; при этом центробежные силы обоих грузов направ­ лены в одну сторону (правую) и их равнодействующая равна

2Р.

Положение д соответствует одному из промежуточных поло­ жений грузов; при этом положении возникающие центробежные силы направлены в разные стороны и взаимно уравновешива­ ются.

Таким образом, при работе самобалансного привода не воз­ никает каких-либо дополнительных сил, что и обеспечивает его плавную (без вибрации) работу.

Рис. IV—16. Направление сил, возникающих в самобалансном приводе при его работе.

Для выяснения характера колебаний ситовой коробки рас­ смотрим систему в одном из промежуточных положений, состоя­ щую из ситовой коробки из самобалансного привода.

Если пренебречь перемещением центра тяжести корпуса по вертикали, упругостью его подвесок, сопротивлением среды, на­ тяжением ремня и трением в шарнирах, т. е. считать систему сво­ бодной в горизонтальной плоскости, то перемещение корпуса может быть определено по теореме о количестве'движения1:

тг и тк — масса одного груза и масса корпуса, кг;

R — радиус вращения центра тяжести грузов, м; со— угловая скорость, рад/с.

1 Подробный вывод теории изложен в книге А. Я. Соколова «Техноло­ гическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна» (М., «Колос», 1967).

75

Из последней формулы можем написать

2тг

Выражение (IV—39) является уравнением гармонических колебаний корпуса, который совершает возвратно-поступатель­ ное движение.

Знак минус показывает, что при движении грузов вправо от вертикальной линии ситовый корпус перемещается влево от свое­ го среднего положения (и наоборот). Абсолютное значение мак­ симального отклонения корпуса от среднего положения, т. е. ам­ плитуда его колебания, в этом случае

где g — ускорение свободного падения, см/с2; I— длина подвесок, см;

г — количество подвесок;

3EI

С — жесткость подвесок, С= — — ;

I6

Е — модуль упругости материала подвески, Па; / — момент инерции, м4.

При расчете колебателя необходимо убедиться в том, что его угловая скорость значительно отличается от критической, т. е.

что а = (7-М0)сокр.

При резонансе критическая угловая скорость

76