книги из ГПНТБ / Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины. Конструкции, расчет и проектирование

Номер пробивного решета, нанесенный на поле решетного по­ лотна, соответствует рабочему размеру отверстий, умноженному

на десять.

Для очистки семян льна применяют специальные решета,

решет улучшает их работу.

От количества отверстий на единице площади решета и от их расположения в большой степени зависит эффективность решета. Количество отверстий характеризуется коэффициентом исполь­ зования площади или относительным живым сечением решета р,

Опыты показывают, что. производительностьрешета прямо пропорциональна его относительному живому сечению [6]. Однако величина последнего ограничивается условиями проч­

ности .• По ГОСТу 214— 70 относительное живое сечение находится

в пределах: у решет с круглыми отверстиями — 0,17—0,68, с про­ долговатыми— 0,17— 0,67 с треугольными — 0,27—0,46. У ре­ шет с большими отверстиями оно больше, чем у решет с меньшими

отверстиями.

Решетные полотна изготовляют из стальных оцинкованных листов толщиной 0,5— 1,5 мм, в зависимости от размеров отверстий

По габаритным размерам в соответствии с ГОСТом 214 70 решетные полотна подразделяются на четыре группы (табл. 3).

Длина решета определяется по направлению движения обра­ батываемого материала.

20

КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА ПЛОСКОГО КАЧАЮЩЕГОСЯ РЕШЕТА

Процесс разделения зерновой смеси решетом, заключающийся в выделении мелких зерен путем просеивания их через отверстия решета, возможен только при наличии относительного движения зерна по поверхности решета. Это движение может быть достиг­

Движение решет осуществляется по-разному: известны ци­ линдрические и конические решета, вращающиеся вокруг гори­ зонтальной или вертикальной оси, плоские решета с круговым поступательным движением в горизонтальной плоскости (рассева в мукомольной и крупяной промышленности) И, наконец, плоские решета с колебательным поступательно-возвратным движением. Последние имеют наибольшее распространение в зерноочисти­ тельных машинах.

Плоские решета с колебательным движением делятся на к а ­ ч а ю щ и е с я и в и б р а ц и о н н ы е . Качающиеся решета приводятся в колебательное движение эксцентриком или инер­ ционным колебателем. Колебания качающегося решета могут быть прямолинейными (горизонтальными или направленными под некоторым углом к горизонтали) и гирационными (круговыми) с качанием от эксцентрика по окружности в вертикальной плос­ кости. При горизонтальных колебаниях решето располагают наклонно, при колебаниях, направленных под углом, решето можно располагать как наклонно, так и горизонтально.

Рассмотрим движение плоского качающегося решета и зерна на нем. Это движение определяется движущим механизмом (экс­ центриком), с которым решето связано шатуном. Такое решето

можно рассматривать как ползун кривошипно-шатунного меха­ низма.

Благодаря большой длине I шатуна по~ сравнению с эксцен­ триситетом е эксцентрика (отношение е/1 доходит до 1/100) и боль­

шой длине подвесок решетного стана по сравнению с размахом колебаний, движение решета можно без особых погрешностей принять за прямолинейное гармоническое колебательное, следую­

21

шета v (синусоида) и кривая ускорений / (косинусоида). Скорости

и ускорения решета откладывают в некотором условном масштабе по оси ординат, а по оси абсцисс тоже в условном масштабе от-

Рис. 12. Кривые ускорений и скоростей движения решета и зерна

кладывают величину a t в рад. Эти две кривые полностью харак­ теризуют движение решета. Цыфры I— IV обозначают квадранты

расположения эксцентрика (см. рис. 14).

Вместе с решетом движется и находящееся на нем зерно. Движение зерна, не имеющего с решетом жестких связей, не может быть определено непосредственно механизмом, приводящим в движение решето, оно характеризуется динамическими связями: силами тяжести, трения и инерции.

Чтобы получить представление о характере движения зерна по поверхности решета, рассмотрим движение тела А весом G, находящегося на горизонтальной плоскости В, движущейся го­ ризонтально с ускорением / (рис. 13). Связь между телом А и плоскостью В осуществляется силой трения F, максимальное

22

Если ускорение / плоскости В меньше fg, то тело А будет увлекаться плоскостью В и двигаться вместе с нею без относи­

ловливает начало относительного движения тела на горизонталь­

углом а, а ускорение плоскости направлено под углом Р к гори­

Знаки минус в уравнении (12) относятся к случаю, когда ускорение / направлено вправо (рис. 14, а); тело А при этом на­

чинает скользить вниз по плоскости. Знаки плюс относятся к слу­

и определяет так называемые граничные режимы работы решета, при которых начинается относительное движение материала зерна на решете.

23

Максимальное ускорение решета, как видно из уравнения (9), / == со2е (при cos соI = 1). Заменив этим выражением в уравнении

(12) критическое ускорение /, получим

Psin(a+d)

Рис. 14. Действие сил на тело, находящееся на движущейся наклонной плоскости

/

Следует указать еще один граничный режим решета, опре­ деляющий начало отрыва зерна от поверхности. Это прои­ сходит, когда нормальная составляющая силы инерции (см. рис. 14, а) становится равной нормальной составляющей веса

зерна:

На графике ускорений (см. рис. 12) отложены критические ускорения jj_ (для движения тела вниз) и / 2 (для движения тела

24

вверх). Прямая с1с1 критического ускорения / г пересекает коси­ нусоиду ускорений в точке Ьг, где ускорение решета будет равно

критическому и начнется относительное движение тела по решету. Это произойдет при положении эксцентрика в квадранте / / (см. рис. 14, а). Решето здесь движется налево с замедлением, так

как ускорение направлено направо. Тело будет двигаться вниз по решету, опережая его, и тормозиться постоянной силой тре­ ния F с постоянным абсолютным Замедлением

где v0— начальная скорость тела, равная скорости решета в мо­

Определив по уравнениям (18) и (20) со^ и отложив на оси абсцисс синусоиды отрезок Od = a t (см. рис. 12), соединим точки b u d прямой, которую продолжим до пересечения с синусоидой в точке е. Прямая bde изображает в масштабе изменение абсолют­ ной скорости v движения тела. Вертикальные расстояния между

прямой и синусоидой соответствуют относительным скоростям тела, а заштрихованная площадь — пути относительного дви­ жения.

После точки d скорость абсолютного движения тела меняет

направление. Когда она сравняется со скоростью колеблющейся плоскости, относительное движение тела прекратится. Эксцен­ трик при этом повернется на угол трх2-

Следующий цикл относительного движения тела начнется в ква­ дранте IV, когда эксцентрик опишет угол ip2, при котором уско­

рение плоскости

/ 2 = со2е cos 1р2.

Тело будет двигаться вверх по плоскости, опережая ее с по­ стоянным абсолютным замедлением

25

Рассуждая как и прежде, найдем, что абсолютная скорость тела будет равна нулю при

Определив по этому уравнению соt и отложив на оси абсцисс синусоиды отрезок Odx — at, . получим прямую b1d1e1, изобра­

жающую изменение абсолютной скорости тела при скольжении вверх по плоскости.

При со^ = ф22 (в квадранте I) скорость тела сравняется со ско­

ростью плоскости и относительное движение прекратится. В ква­ дранте II при со£ = начнется повторение прежних циклов дви­

жения тела.

Таким образом, тело на наклонной колеблющейся плоскости совершает ряд последовательных скольжений вниз и вверх по

будет скользить по плоскости вниз и вверх без остановок. Оптимальные режимы работы решета находятся, как показы­

вает опыт, в пределах между режимами, определяемыми уравне­ ниями (15) и (17). Точные значения их не поддаются теоретиче­ скому определению, так как зависят от ряда кинематических факторов, которые невозможно учесть теоретически. Поэтому оптимальные режимы работы решета обычно находят экспери­ ментально.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАБОТЫ ПЛОСКОГО КАЧАЮЩЕГОСЯ РЕШЕТА

Полнота разделения* Опыт показывает, что во время работы решета нельзя достичь полного выделения в проход зерен, размер которых (ширина или толщина) меньше рабочего размера отвер­ стия. Совершенно неизбежно такое положение, когда через отвер­ стие решета проходит только часть мелких зерен, а остальная часть сходит с решета вместе с крупными. Чем больше мелких зерен проходит через отверстия решета (при данной загрузке) и чем меньше их сходит с решета, тем лучше, эффективнее его ра­ бота. Поэтому качество работьГ решета оценивается относительным количеством выделенных мелких зерен.

•Отношение массы прохода ко всей массе мелких зерен в зерно­ вом материале, поступившем на решето за то же время, назы­ вается полнотой разделения

и— относительное содержание мелких зерен в исходном материале.

26

поступающего на решето, без учета этих признаков в отличие от производительности называют загрузкой или подачей.

Зависимость производительности от размеров решета. При

равномерной загрузке по ширине производительность решета прямо пропорциональна его ширине (при постоянной длине). Опыты показывают, что производительность решета пропорцио­ нальна также его длине (при постоянной ширине) и, следовательно, площади

ний производительность несколько уменьшается, а у решет с круг­ лыми отверстиями увеличивается.

У сортировальных и подсевных решет удельная производи­ тельность qF в зависимости от' угла направления колебаний р

выражается - полученными в результате экспериментов форму­

п = 150.

Изменение угла наклона решета к горизонтали, как показы­ вают опыты, не влияет на его производительность, если одновре­ менно подбирать для каждого угла наклона соответствующий ему оптимальный кинематический режим.

Зависимость производительности от влажности и засорен­ ности зернового материала. Для ориентировочного определения

удельной производительности решет при различной засоренности и влажности зернового материала можно пользоваться формулой

28

увеличении засоренности зернового материала на 1% произво­ дительность решет снижается на 2%, а при увеличении влажности на 1 % в пределах от w = 15% до w — 25% производительность

снижается на 5%.

Зависимость удельной производительности от полноты раз­ деления е. Эта зависимость выражается эмпирической формулой

Для зерна пшеницы коэффициент k можно определить по фор­

РАСЧЕТ ПЛОСКИХ КАЧАЮЩИХСЯ РЕШЕТ

Основные расчетные параметры решета следующие: размеры (ширина и длина), угол наклона к горизонтали, угол направления колебаний, частота и амплитуда колебаний.

.Размеры (ширина и длина) решет определяются заданной про­ изводительностью проектируемой машины:

ширина В в дм из уравнения (27)

длина I в дм из уравнения (28)

29