книги из ГПНТБ / Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины

ших расстояниях транспортирования, чем у пневмотранспорте­ ров с барабанным затвором.

Расчет пневмотранспортеров сельскохозяйственного назначе­ ния, используемых для перемещения зерна и сеносоломистых материалов, выполняют в соответствии с существующими мето­ диками в определенной последовательности. Однако, приступая к определению основных параметров, следует учитывать допол­ нительные требования и особенности сельскохозяйственного про­ изводства. В настоящем разделе не приводится полный расчет, а рассматриваются только отдельные его элементы, характер­ ные для пневмотранспортеров сельскохозяйственного назначе­ ния.

При расчетах пневмотранспортеров, предназначенных для погрузки зерна, скорость транспортирующего воздуха принима­ ют в зависимости от допустимого повреждения зерна. Для семян различных зерновых культур экспериментально определены оп­ тимальные предельные скорости транспортирования, значения которых приведены в табл. 14.

Таблица 14

Предельные скорости транспортирования семян

Указанные в таблице скорости транспортирования справед­ ливы при значениях коэффициента концентрации, находящихся в пределах 1—3. При транспортировании семян указанных культур скорость воздуха

va = l,\6v.

При расчетах пневмонтр экспортеров с инжекторным пита­ телем, предназначенных для подачи рядового зерна, скорость воздуха выбирают из условий минимальных дополнительных потерь энергии потока. Предельная скорость воздуха в м/с оп­ ределяется из экспериментальной зависимости.

vB= 1,25 (и + 3,76).

Для того чтобы обеспечить минимальный расход энергии на транспортирование материала, следует выбирать более низкие скорости воздушного потока. С другой 'стороны, чем больше

130

скорость воздуха в трубопроводе, тем больше может быть кон­ центрация смеси, а следовательно, тем выше производитель­ ность установки. Перемещение пневмотранспортерами неизмельченных сеносоломистых материалов ввиду большой связанно­ сти их производится не отдельными частицами, а в виде отдель­ ных пучков. В этом случае скорость в м/с воздушного потока

• * > w V ^ (-£)•

от критической скорости транспортируемого материала. Значе­ ния критических скоростей большинства сельскохозяйственных материалов определены теоретически, уточнены эксперимен­ тально и имеются в литературе. Однако в связи с расширением области применения пневмотранспортеров в сельскохозяйствен­ ном производстве и номенклатуры грузов, перемещаемых ими, известные сведения по критическим скоростям стали недостаточ­ ными. При расчетах пневмотранспортеров, предназначенных для погрузки измельченной растительной массы, критическая ско­ рость материала может быть определена по формулам (44) и (45).

Расход воздуха зависит от скорости воздуха, коэффициента концентрации и диаметра трубопровода. Если первые две ве­ личины определяют расчетным путем, то диаметр трубопровода после предварительного расчета должен быть выбран из ряда диаметров, предусмотренных ГОСТом 17428—72 на трубопрово­ ды. Значения диаметров трубопроводов и рекомендации по их применению помещены в табл. 15.

Минимальные диаметры трубопроводов выбирают при .ма­ лых производительностях пневмотранспортеров. Однако при транспортировании снопов, тюков сена и соломы и других ма­ териалов диаметр трубопровода выбирают максимальным неза­ висимо от производительности. Определение полного давления воздушного потока при движении в нем частиц материалов про­ изводят по элементам с учетом потери напора на подъем смеси, на трение частиц груза и воздуха между собой и о стенки тру­ бопровода. Для сыпучих материалов расчет потерь напора про­ изводят с помощью известных в литературе зависимостей. Пол-

Условный диаметр пучка определяют по площади миделева сечения тела.

ное давление Я 0 , кгс/м2 при расчете пневмотранспортеров, пред­ назначенных для погрузки 'оеноеоЛ'Омистых материалов,

D

где Hd — динамический напор, кгс/м2 ;

Z] — количество пучков, одновременно находящихся в тру­ бопроводе;

% — коэффициент сопротивления перемещению чистого воздуха;

L — длина трубопровода, м.

В сельском хозяйстве в отличие от промышленности для пе­ ремещения зерна и особенно измельченной массы 'используют пневмотранспортеры, в которых материал перемещается по тру­ бопроводам, минуя вентилятор или через вентилятор.

В зависимости от этого рассчитывают потребную мощность двигателя для привода пневмотранспортера. Если транспорти­ рующий материал не проходит через вентилятор, то мощность двигателя, кВт

132

В случае, когда материал пропускается через рабочее коле­ со вентилятора, например при транспортировании измельчен­ ного сена, соломы, сенажа, силоса и так далее, потребная мощ­ ность возрастает в зависимости от коэффициента концентрации смеси (воздуха и материала). Потребная мощность в кВт при этом

где ц, — коэффициент весовой концентрации смеои материала и воздуха, который выбирается в зависимости от транс­ портируемого материала и типа пневмотранспортера или же рассчитывается по формуле

<7в7в

где <7М — вес перемещаемого груза (производительность), кгс/с.

Кроме пневмоустановок, снабженных центробежными венти­ ляторами различных типов, в сельском хозяйстве широко ис­ пользуются пневмотранспортеры типа швырялок. Как правило, такие пневмотранспортеры-швырялки используются для по­ грузки измельченной растительной массы в вертикальном на­ правлении на высооту до 25—30 м. При этом весь транспорти­ руемый материал проходит через рабочее колесо — ротор швырялки и лопастями выбрасывается в трубопровод. При проек­ тировании пневмотранспортеров-швырялок учитывают две груп­ пы показателей. К первой группе относятся показатели, харак­ теризующие рабочий орган как метательный аппарат. Вторую группу составляют аэродинамические показатели. Связь между основными показателями двух групп выражается формулой

ты подъема от скорости материала и воздуха на определенном участке транспортирования, где эффект броска максимален и скорости материала и воздушного потока выравниваются. Для расчёта транспортирования за рассмотренным участком, когда скорость материала становится меньше скорости воздушного по­ тока, могут использоваться зависимости и методики для обыч­ ного пневмотранспорта. Расчет потребной мощности пиевмо- траиопортера-швырялки проводят по формуле (49). Значения к.п.д. холостого хода и при транспортировании материала оп­ ределяют экспериментально.

133

Для пневмотранспортеров-швырялок, наиболее широко рас­ пространенных в настоящее время в сельском хозяйстве, зна­ чение «.п. д. холостого хода т)в =0,23Ч- 0,36. Минимальные зна­ чения к. п. д. относятся к .максимальной частоте вращения и на­ оборот. В существующих машинах мощность холостого хода при оптимальных режимах работы составляет до 40% полной мощности. К. п. д. вентилятора-швырялки т)м при транспортиро­ вании измельченной массы с влажностью свыше 50% можно принимать равным 0,75—0,85. С понижением влажности транс­ портируемого материала к. п. д. т)м рекомендуется уменьшать пропорционально снижению плотности груза.

В практике для проведения приближенных расчетов следует пользоваться более удобной и простой эмпирической зависимо­ стью, устанавливающей связь между основными эксплуатацион­ ными показателями — производительностью, высотой транспор­ тирования и потребной мощностью в л. с.

болтами присоединен входной патрубок 7, (снабженный дрос­

с семью отверстиями. Выходной патрубок вентилятора соеди­ няется с одним концом инжекторного устройства 3 для ввода зерна в трубопровод. К другому концу инжектора кр'епится тру­ бопровод 4, состоящий из отдельных секций. Общая длина его 30 м. В комплект трубопровода входят прямые длинные и ко­ роткие трубы, 'колена с углом 45°, гибкие колена с изменяемым углом поворота от 0 до 90°. Секции трубопровода соединяются между собой быстросъемными хомутами. На конце трубопро­ вода установлено разгрузочное устройство — циклон 5. Над ин-

134

А

А-А цбеличено

Рис. 66. Пневмотранспортер

нагнетательного действия для зерна

жектором установлен бункер 2 для зерна. В «ижней части бун­

ку зерна в хранилища различных типов. На рис. 67 показана загрузка и переработка зерна в многоэтажных хранилищах с помощью пневмотранспортеров.

Наряду с нагнетательными и всасывающими пневмотранс­ портерами для погрузки зерна широко используются пневмоустаеовки смешанного типа (нагнетательно-всасывающие). Пневмотранспортер (рис. 68), работающий по смешанному цик­ лу, состоит из основной рамы, на которой смонтированы все узлы. Для создания разрежения во всасывающей « нагнетатель­ ной трубах на основной раме установлен вентилятор высокого давления, который приводится во вращение от электродвигате­ ля через клиноременную передачу. Выходной патрубок вентиг лятора посредством трубы соединен с выгрузным окном загру­ зочного устройства барабанного типа — питателя, который обес-

135

Рис. 67Механизация погрузки и разгрузки зерна пневмотранс­ портерами в многоэтажных складах

печивает подачу материала из циклона в нашетательную часть трубопровода. Над питателем барабанного типа установлен циклон-отделитель. Для соединения рукава со всасывающей на­ садкой циклон .имеет патрубок сбоку. Выходной патрубок цик­ лона соединяется трубой со входным окном вентилятора.

Привод барабана питателя осуществляется втулочно-ролико- вой цепью от специального мотор-редуктора. Пневмотранспор­ тер имеет ходовую часть, состоящую из четырех колес, и при­ цепное устройство для перевозки его с помощью трактора или перекатывания вручную. Трубопровод пневмотранспортера со­ стоит из отдельных секций — труб, соединяемых между собой специальными 'быстросъемными замками. Забор материала осу­ ществляется специальным соплом, установленным на гибком

навливают разгрузочное устройство, представляющее собой уп­ равляемый козырек или циклон-разгружатель. Перед всасыва­ ющим патрубком вентилятора устанавливают регулятор потока, который обеспечивает оптимальный режим работы установки

ипредотвращает перегрузку электродвигателя на холостом ходу

ипри прекращении подачи .материала.

Пневмотранспортер, показанный на рис. 69, относится к на­ гнетательным установкам и предназначен для подачи сена и соломы на скирды, в сараи и на чердаки животноводческих по­ мещений. Транспортер может использоваться для подачи гру-

136

Рис. 68. Пневмотранспортер смешанного

•бых кормов в коровники, а также для транспортирования сухо­ го подстилочного торфа, мякины, опилок и т. п.

Рама 1, на которой закреплены основные узлы транспор­ тера, представляет.собой сварную конструкцию. В рабочем по­ ложении она наклонена под углом около 12° к горизонтальной плоскости, в задней части имеет две опоры, а спереди — ножки. •С задними опорами шарнирно связаны колена ходовых колес. Ходовая часть оостоит из двух колес, вращающихся на осях колен. В рабочем положении колена подняты вверх, а в транс­

137

Рис. 69. Пневмотранс­ портер для сена и со­ ломы

прицепное устройство.. В пневмотранспортере используется вен­ тилятор 2 двустороннего всасывания среднего давления.

Вал ротора имеет два свободных конца, на которых может устанавливаться приводной шкив. Посреди вала закреплена сту­ пица, к которой болтами присоединен диск ротора с лопастями специального профиля. Ротор в сборе устанавливается на раме. Правая сторона кожуха вентилятора сделана разборной, черезнее устанавливают крыльчатку. С обоих боков кожух имеет от­ верстия, прикрытые лотками для направления всасывающего воздуха. Выходной патрубок 3 кожуха вентилятора оканчивает­ ся промежуточной камерой 5, к которой одним концом крепится загрузочный бункер 4.

Плоскость бункера, по которой движется транспортируемый материал, составляет угол 55° с вертикалью. Внутри камеры установлен клапан, который при забивании ее или трубопрово­ да пробкой материала автоматически закрывает воздуху об­ ратный выход через загрузочный бункер. Трубопровод 6 тран­ спортера состоит из прямых секций, двух гибких и двух несги­ баемых колен и направляющего козырька. Колена позволяют изменять направление трубопровода в пределах 180°. Секции,, колена и направляющий козырек соединяются между собой хо­ мутами. Привод транспортера осуществляется от трактора по­ средством ременной передачи или от электродвигателя, устанав­ ливаемого на дополнительной раме.

Для транспортирования измельченной растительной массы и других грузов используется пневмотранспортер-швырялка (рис. 70), у которого весь погружаемый материал проходит че­ рез рабочее колесо вентилятора. Основным узлом транспорте­

ра заключен в кожух, состоящий из передней, задней и боковой*

138

I