Розділ 6. Наукове обґрунтування конструктивно- технологічних параметрів обладнання для сепарування продуктів лущення зерна вівса віброударним методом

Abstract

1. Аналіз технологій, процесів, обладнання і його робочих органів в галузі виробництва круп показав, що на даний час відсутні конструктивні параметри машин, які забезпечують стійку роботу всих елементів, що приймають участь в процесі. Наведено теоретичне узагальнення в удосконаленні живильника для завантаження сортувального столу машини віброударної дії, обґрунтуванні раціональних конструктивних, технологічних параметрів і динамічних 373 характеристик при розділенні потоку круп’яної сировини, що забезпечують стабільне і якісне сепарування. 2. На підставі запропонованої моделі руху зерна у робочій зоні сортувального столу, вивчення закономірностей і взаємозв’язків між технологічними особливостями руху потоку зерна від завантаження у живильнику до виходу з сортувального столу у вихідні патрубки лущеного та не лущеного вівса, розроблена параметрична схема процесу, теоретичний огляд взаємозалежностей основних вихідних параметрів процесу – Ес – ефективність сепарування та Ее – його економічної ефективності, запропонована математична модель процесу, формалізовано у вигляді функціональних рівнянь, рішення якої дозволяє чисельно визначити раціональні технологічні параметри процесу сепарування. 3. Вперше теоретично розглянуто динаміка руху робочого столу машини віброударної дії по сортуванню вівсяної крупи, на основі досліджень виявлено основні точки навантаження: опорні колеса робочого столу; бокові направляючі колеса; торцеві колеса ексцентрикового механізму. Знайдені диференціальні рівняння руху робочих елементів столу з урахуванням складного руху технологічного потоку крупи перед сортуванням, та їх взаємодія, що дає можливість погодити роботу сортувального столу при сепаруванні потоку вівсяної крупи. 4. Експериментально визначені закономірності розподілу зерен вівса живильником в сортувальному зигзагоподібному каналі, умови розшарування лущеного та нелущеного зерна та руху їх потоків в протилежні сторони. Встановлено, що кут нахилу столу до горизонту повинен бути в межах 6,5 – 7,5 градусів, кількість вібрацій 50 – 52 за хвилину, амплітуда коливань 190 мм, при яких ефективність сепарування досягає значення Ес =97 %. 5. Комплексним аналізом результатів теоретичних та експериментальних досліджень, проведенням багатостороннього експерименту рекомендовані значення конструктивних параметрів основних вузлів машини при значенні коефіцієнта сортування Кс=0,92 – 0,97, що дає змогу отримувати крупу вищого ґатунку з вмістом не лущених ядер до 0,1 %. 374 6. Результатом дослідження схеми сил що діють на сортувальний стіл сепарувальної машини, на фіксуюче та несучі колеса, підшипник, є диференціальні рівняння плоско паралельного руху сепаруючої поверхні та диференціальне рівняння руху елементів падді-машини під час гальмування столу при зворотно-поступальному русі. На їх основі розроблена програма чисельного інтегрування диференціальних рівнянь руху столу з котрих слідує, що найбільші значення кутова швидкість приймає на початку розбігу столу та в кінці гальмування, де відповідає синхронній частоті обертання. Встановлено, що зношування опорних поверхонь не може перевищувати величину 0,25 мм. 1. Analiz tekhnolohii, protsesiv, obladnannia i yoho robochykh orhaniv v haluzi vyrobnytstva krup pokazav, shcho na danyi chas vidsutni konstruktyvni parametry mashyn, yaki zabezpechuiut stiiku robotu vsykh elementiv, shcho pryimaiut uchast v protsesi. Navedeno teoretychne uzahalnennia v udoskonalenni zhyvylnyka dlia zavantazhennia sortuvalnoho stolu mashyny vibroudarnoi dii, obgruntuvanni ratsionalnykh konstruktyvnykh, tekhnolohichnykh parametriv i dynamichnykh 373 kharakterystyk pry rozdilenni potoku krupianoi syrovyny, shcho zabezpechuiut stabilne i yakisne separuvannia. 2. Na pidstavi zaproponovanoi modeli rukhu zerna u robochii zoni sortuvalnoho stolu, vyvchennia zakonomirnostei i vzaiemozviazkiv mizh tekhnolohichnymy osoblyvostiamy rukhu potoku zerna vid zavantazhennia u zhyvylnyku do vykhodu z sortuvalnoho stolu u vykhidni patrubky lushchenoho ta ne lushchenoho vivsa, rozroblena parametrychna skhema protsesu, teoretychnyi ohliad vzaiemozalezhnostei osnovnykh vykhidnykh parametriv protsesu – Es – efektyvnist separuvannia ta Ee – yoho ekonomichnoi efektyvnosti, zaproponovana matematychna model protsesu, formalizovano u vyhliadi funktsionalnykh rivnian, rishennia yakoi dozvoliaie chyselno vyznachyty ratsionalni tekhnolohichni parametry protsesu separuvannia. 3. Vpershe teoretychno rozghlianuto dynamika rukhu robochoho stolu mashyny vibroudarnoi dii po sortuvanniu vivsianoi krupy, na osnovi doslidzhen vyiavleno osnovni tochky navantazhennia: oporni kolesa robochoho stolu; bokovi napravliaiuchi kolesa; tortsevi kolesa ekstsentrykovoho mekhanizmu. Znaideni dyferentsialni rivniannia rukhu robochykh elementiv stolu z urakhuvanniam skladnoho rukhu tekhnolohichnoho potoku krupy pered sortuvanniam, ta yikh vzaiemodiia, shcho daie mozhlyvist pohodyty robotu sortuvalnoho stolu pry separuvanni potoku vivsianoi krupy. 4. Eksperymentalno vyznacheni zakonomirnosti rozpodilu zeren vivsa zhyvylnykom v sortuvalnomu zyhzahopodibnomu kanali, umovy rozsharuvannia lushchenoho ta nelushchenoho zerna ta rukhu yikh potokiv v protylezhni storony. Vstanovleno, shcho kut nakhylu stolu do horyzontu povynen buty v mezhakh 6,5 – 7,5 hradusiv, kilkist vibratsii 50 – 52 za khvylynu, amplituda kolyvan 190 mm, pry yakykh efektyvnist separuvannia dosiahaie znachennia Es =97 %. 5. Kompleksnym analizom rezultativ teoretychnykh ta eksperymentalnykh doslidzhen, provedenniam bahatostoronnoho eksperymentu rekomendovani znachennia konstruktyvnykh parametriv osnovnykh vuzliv mashyny pry znachenni koefitsiienta sortuvannia Ks=0,92 – 0,97, shcho daie zmohu otrymuvaty krupu vyshchoho gatunku z vmistom ne lushchenykh yader do 0,1 %. 374 6. Rezultatom doslidzhennia skhemy syl shcho diiut na sortuvalnyi stil separuvalnoi mashyny, na fiksuiuche ta nesuchi kolesa, pidshypnyk, ye dyferentsialni rivniannia plosko paralelnoho rukhu separuiuchoi poverkhni ta dyferentsialne rivniannia rukhu elementiv paddi-mashyny pid chas halmuvannia stolu pry zvorotno-postupalnomu rusi. Na yikh osnovi rozroblena prohrama chyselnoho intehruvannia dyferentsialnykh rivnian rukhu stolu z kotrykh sliduie, shcho naibilshi znachennia kutova shvydkist pryimaie na pochatku rozbihu stolu ta v kintsi halmuvannia, de vidpovidaie synkhronnii chastoti obertannia. Vstanovleno, shcho znoshuvannia opornykh poverkhon ne mozhe perevyshchuvaty velychynu 0,25 mm.