книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие

3)преодоление трения маслосемян о лопатки ротора N3;

4)вентиляцию М4;

5)преодоление трения наружной поверхности ротора о воз­ дух N5;

6)преодоление трения в подшипниках N&.

н а м к и н е т и ч е с к о й э н е р г и и.

При прохождении по ротору семена приобретают некоторый запас кинетической энергии. Этот запас кинетической энергии (в Дж/кг) равен разности живых сил семян до поступления их па ротор и после пего, т. е.

Ci— абсолютная скорость семян при входе в ротор;

с— абсолютная скорость семян при выходе с ротора.

Следовательно, необходимая мощность (в кВт)

где Q — производительность рушкн, кг/с.

2. Мо щн о с т ь , н е о б х о д и м а я на п р е о д о л е н и е т р е ­

где f — коэффициент трения семян о материал диска, принят 0,31.

В соответствии в этим работа трения (в Дж)

А2 = Ft (г2— /у).

Потребная мощность на преодоление трения семян о нижний диск ротора (в кВт)

3. Мо щ н о с т ь , н е о б х о д и м а я па п р е о д о л е н и е т р е ­ ния с е м я н о л о п а т к и р о т о р а .

Сила трения семян о лопатку ротора, возникающая под дей­ ствием кориолисовых сил (в ньютонах) ,

где Р = 2тш — кориолисова сила, Н.

Относительная скорость движения семян по ротору опреде-

121

ляется уравнением (IV—122); масса семян на роторе m = Q, Следовательно,

0,31-2Qo) ri г 2 — 0,735 v1 г2

V,

1,36 Г! — —

(О

является величиной постоянной для данной производительности и конструкции, то, обозначив его через 5, получим

Расстояние от точки приложения кориолисовой силы до цент­ ра вращения (х ) является переменным, поэтому элементарная работа сил трения выразится в виде

Интегрируя левую часть формулы (IV—135) от 0 до Л3, а правую от Г\ до г2 и подставляя пределы интегрирования, полу­ чим

Следовательно, мощность, необходимая на преодоление тре­ ния семян о лопатки ротора,

робежный вентилятор, который имеет низкий к. п.д. (т) —0,5) Производительность вентилятора (в м3/с)

ность; d1 = 2гj;

bi — высота лопатки.

122

Радиальная составляющая скорости воздуха при входе в ротор может быть определена по формуле

щ

ср = — sin2<p0,'

где щ — переносная окружная скорость начальной кромки лопатки; Фи — угол между начальной кромкой лопатки и радиусом.

Как указано выше, полное давление, создаваемое ротором

[см. формулу (IV—78)],

Н= tJ>p«2 •

Вотличие от бпчерушки коэффициент напора ф для центро­ бежной рушкн имеет большое значение и составляет 0,7—0,9.

Мощность, необходимая на вентиляцию,

т р е н и я р о т о р а о в о з д у х .

Эту мощность определяют по формуле

Мтр

9750

где Л1тр — момент трения; п — частота вращения ротора, об/мин.

Момент трения, который приходится преодолевать ротору, зависит от характера движения воздушного слоя, пограничного с ротором. При турбулентном пограничном слое момент трения

(в Н-м)

При ламинарном пограничном слое момент трения

9

(IV—140)

где d2— наружный диаметр ротора, м; р — плотность воздуха, кг/м3;

«2 — окружная скорость наружной кромки ротора, м/с.

Для данных условий критерий Рейнольдса определяется по формуле

и2 d2

Re = ----- , v

где v — кинематическая вязкость воздуха, м2/с.

Критическое значение критерия Рейнольдса ReKP= l- 1 0 5.

123

Полная мощность, необходимая для работы центробежной рушки,

В формуле (IV—141) не учитывается мощность, необходимая на преодоление сил трения в подшипниках вала, так как она не­ значительна.

Механический к. и. д. рушки

М

Для центробежной рушки т)мех=0,5^0,7 против 0,35—0,4 для бичерушек.

4. МАШИНЫ ДЛЯ ОБРУШИВАНИЯ ХЛОПКОВЫХ СЕМЯН

Хлопковая шелуха обладает большой эластичностью; поэто­ му разрушить ее ударом, как оболочку подсолнечных семян, не­ возможно. В связи с этим свойством хлопковой шелухи были сконструированы шелушильные машины, работающие на ином принципе: в этих машинах семена разрезаются. Применяют не­ сколько типов шелушителей: дисковые и ножевые. На наших за­ водах наибольшее распространение получили дисковые шелушители МШВ.

ДИСКОВЫЙ ШЕЛУШИТЕЛЬ МШВ

Дисковый шелушитель (рис. IV—40) предназначен для об­ рушивания хлопковых семян.

Стальной диск 1 диаметром 920 мм, являющийся рабочим органом машины, заключен в чугунный кожух 2. Диск 1 поса­ жен на горизонтальный вал 3, вращающийся в радиальных ша­ риковых подшипниках с частотой 1000—1200 об/мин. К диску прикреплено шесть секторов-ножей '4. Лицевая поверхность дис­ ка проточена так, что рабочая плоскость ножей не строго вер­ тикальна, а расположена под некоторым углом к вертикали. Диск вместе с горизонтальным валом может перемещаться в осевом направлении до 50 мм, что позволяет менять зазор и про­ пускать твердые предметы, попадающие в рабочее пространство машины. Для этой цели на корпусе заднего подшипника смон­ тирован выключающий механизм, состоящий из рычагов и пру­ жин.

Для обеспечения возможности осевого перемещения вала его подшипниковые узлы имеют своеобразную конструкцию: под­ шипники заключены в стаканы, которые вставлены в корпуса, где они могут аксиально перемещаться.

На внутренней поверхности крышки кожуха против вращаю­ щегося диска укреплены шесть ножей 5, которые представляют

124

собой как бы неподвижный диск (см. рис. IV—40). Конический зазор, образующийся между неподвижными и подвижными но­ жами, является рабочим пространством машины. Для измене­ ния зазора рабочего пространства в корпусе заднего подшип­ ника имеется регулировочный болт 6. Сверху кожуха установлен небольшой приемный бункер, в котором имеется ворошитель с лопастями 7, расположенными по винтовой линии.

Ножи шелушителя представляют собой сектор с централь­ ным углом 60° (рис. IV—41). На лицевой поверхности ножей имеются рифли треугольного профиля, расположенные по ра­ диусу.

Вертикальной течкой, внутри которой помещается регулиро­ вочная заслонка 8 (см. рис. IV—40), приемный бункер соединен с центром неподвижных ножей. Эта течка предназначена для подвода семян в рабочее пространство дисков. Машина приво­ дится в движение от одиночного электродвигателя через плоско­ ременную или клиноременную передачу. От горизонтального ва­ ла также плоскоременной передачей вращение передается через пару цилиндрических шестерен ворошителю. Подача семян в ра­ бочее пространство машин происходит только при ее работе.

125

На рис. IV—42 представлена кинематическая схема шелушителя.

Работает шелушитель следующим образом. Семена, посту­ пившие в приемный бункер, ворошителем подаются в течку, по которой они подводятся в рабочее, пространство между дисками. Благодаря вращению диска семена отбрасываются к периферии;

попадая между рифлями подвижных и неподвижных ножей, се­ мена разрезаются и выбрасываются по периферии диска в ко­ жух. Из кожуха рушанка отводится вниз для дальнейшей пере­ работки. По мере работы шелушителя режущие вершины ради­ альных рифлей срабатываются и работа машины ухудшается. Момент затупления рифлей ножей узнается по повышенной тем­ пературе кожуха, окружающего диски.

Смена ножей происходит следующим образом. Предваритель­ но в мастерской подбираюх комплект ножей (шесть ножей) и заднюю и боковые стороны сектора подвергают грубой обработ­ ке на шлифовальном станке. Затем те секторы, которые на дис­ ке расположены диаметрально противоположно, уравновешива­ ют на весах и маркируют. Для изменения массы сектора с зад­

126

ней стороны его в специальные углубления подливают баббит или высверливают глухие углубления.

После набора секторов на диск в том порядке, в каком они были маркированы в мастерской, и их закрепления необходимо убедиться в том, что диск уравновешен. Для этого поворачива­ ют вручную диск и дают ему свободно вращаться; после оста­ новки диска отмечают его нижнюю часть. Затем еще раз сооб­ щают вращение диску и наблюдают, где остановится отмечен-

Рис. IV—42. Кинематическая схема дискового шелушителя типа МШВ.

ное место диска; если снова внизу, то это указывает, что нижний сектор самый тяжелый. Для его уравновешивания под крепеж­ ные болты диаметрально противоположного сектора подклады­ вают шайбы через окно в задней стенке кожуха. Если диск урав­ новешен, то при остановке он останется в том же положении; если же уравновешивание не достигнуто, то после остановки диск начнет медленно вращаться и остановится своей тяжелой частью'вниз. Тогда операция повторяется. Если при плохо отба­ лансированном подвижном диске шелушитель пустить в работу, то появляются большие вибрации, не позволяющие нормально работать.

Производительность машины составляет 1,39 кг/с (120 т/сут) семян; мощность электродвигателя 28 кВт.

Недостатками рассмотренного шелушителя МШВ являются: наличие трансмиссионного привода; отсутствие упорных под­ шипников на рабочем валу, поэтому возникающие осевые уси­

127

лия воспринимаются радиальными подшипниками, что ухудшает условия их эксплуатации; в связи с неоднократным воздействи­ ем ножей на семена наблюдается замасливание шелухи, увели­ чивающее потери масла в производстве.

Существующая система привода машины также не может считаться удовлетворительной. Прежде всего следует отметить необходимость регулирования частоты вращения подвижного диска, возникающую при изменении влажности перерабатывае­ мых семян. С другой стороны, наличие плоскоременной (или клиноременной) передачи, передающей большую мощность при значительной частоте вращения, представляет определенную опасность с точки зрения охраны труда обслуживающего пер­ сонала.

В настоящее время изменение частоты вращения подвижно­ го диска можно осуществить только путем замены приводного шкива; для этого требуется остановка машины, замена шкива и передвижка мотора.

Радикальным решением вопроса привода дискового шелушителя было бы соединение вала шелушителя с валом приводного мотора через индукционную муфту скольжения. Эта система привода дискового шелушителя позволила бы избежать всех не­ достатков существующей системы.

Техническая характеристика хлопкового шелушителя МШВ

ДИСКОВЫЙ ШЕЛУШИТЕЛЬ ТИПА АС-900

В последние годы на хлопковых заводах стал внедряться дисковый шелушитель типа АС-900, поставляемый из ГДР. Принцип работы и технологическая схема машины такие же, как и в шелушителе МШВ, но конструкция его значительно от­ личается от конструкции шелушителя МШВ (рис. IV—43).

Устроен он следующим образом: стальной диск 1 диаметром 900 мм, являющийся рабочим органом машины, заключен в чу­ гунный кожух 2. На наружной поверхности крышки сделана вертикальная течка 3, по которой семена из питающего устрой­ ства передаются в рабочую зону. На внутренней поверхности крышки и на стальном диске крепится по шесть чугунных секто­ ров-ножей. Между подвижными и неподвижными ножами обра­ зуется рабочее пространство машины.

128

Стальной диск насажен на горизонтальный вал 4, который вращается в шариковых подшипниках 5 и соединен с помощью шлицевой муфты 6 с электродвигателем. Передний подшипник вставлен в стакан 7, который может аксиально перемещаться в корпусе.

Подшипниковые узлы и отводной механизм вала расположе­ ны в чугунном кронштейне 8, прикрепляемом к задней стенке кожуха.

Отводной механизм предназначен для отвода вала в случае попадания крупных предметов в рабочее пространство машины.

Он состоит из втулки 9, сидящей на валу и закрепленной на ры­ чаге 10, который может поворачиваться на оси 11. Нижний ко­ нец рычага с помощью втулки 12 закреплен на направляющем штыре 13. На направляющий штырь одевается пружина 14, од­ ним концом упирающаяся в упор кронштейна 15, а другим кон­ цом — в регулировочную гайку 16.

Отвод диска происходит следующим образом. Когда в рабо­

этом случае нижний конец рычага 10 и втулка 12 будут двигать­ ся влево, причем направляющий штырь 13 также переместится влево и сожмет пружину 14.

После прохождения крупным предметом рабочего простран­ ства пружина 14 разжимается и отводит вправо направляющий штырь 13 вместе с втулкой 12 и нижний конец рычага 10; при этом верхний конец рычага 10 через втулку 9 подает влево вал 4 вместе с диском 1. Таким образом восстанавливается установ­ ленный зазор.

Сверху кожуха установлено питающее устройство, состоящее из бункера 17, внутри которого помещен питатель 18. Питатель

970 об/мин, поэтому стальной диск совершает также 970 об/мин. Производительность шелушителя АС-900 составляет 80 т/сут

семян.

Работа дискового шелушителя АС-900 происходит таким же образом, как и дискового шелушителя МШВ.

Анализируя конструкцию дискового шелушителя АС-900, можно отметить следующие недостатки: мала производитель­ ность машины; несколько велики габариты машины; в связи с неоднократным воздействием ножей на семена также наблюда­ ется замасливание шелухи, увеличивающее потери масла в про­ изводстве; увеличена металлоемкость машины; отсутствует ре­ гулировка частоты вращения рабочего вала.

Таким образом, особых преимуществ дисковый шелушитель

НОЖЕВОЙ ШЕЛУШИТЕЛЬ

Для обрушивания тонковолокнистых сортов хлопчатника ре­ комендуется применять ножевой шелушитель.

Ножевой шелушитель (рис. IV—44) состоит из питающего устройства 1, ножевого барабана 8 и деки 5. Питающее устрой­ ство выполнено в виде рифленого питающего валика 2 с регули­ руемым шибером. Назначение питающего устройства — равно­ мерно подавать семена в машину и равномерно распределять их по длине питающего валика, а следовательно, и по ножевому

130