4.6.2. Работа цилиндрических триеров

Кинематическим показателем режима работы цилиндрического триера называется отношение ускорения ω²R к ускорению g свободного падения:

, (4.12)

где угловая скорость вращения цилиндрического триера, рад/с; Rрадиус цилиндрического триера, м; gускорение свободного падения, м/с².

Граничное условие относительного покоя зерна в ячейке (рисунок 4.33)

, (4.129)

где φ – угол трения зерна о поверхность ячейки.

Для подбора размеров ячеистого цилиндра (радиуса R и длины L) пользуются следующей зависимостью:

Рисунок 4.33 – Силы, действующие на частицу М,

движущуюся вместе с ячейкой триера

, (4.130)

где q_кор – подача короткой фракции в исходном материале, кг/с; ν - количество ячеек на 1 м² поверхности цилиндра; с – коэффициент, зависящий от условий работы и зернового материала и определяющий степень использования и наполнения ячеек (при выделении длинных примесей ; при выделении коротких примесей);γ – объемная масса частиц, захватываемых ячейками, кг/л; d – диаметр ячейки, мм; g – ускорение свободного падения, м/с².

Производительность триера определяют по формуле:

(4.131)

где: Q – производительность триера, кг/с; D – диаметр триерного цилиндра, м; L – длина триерного цилиндра, м; ε – опытный коэффициент [2,7 ], учитывающий вид обрабатываемой культуры и равный для пшеницы 1; для ржи – 0,75...0,9; для ячменя – 0,65...8; для клевера – 0,1...0,12; для льна – 0,15...0,2; q_o – удельная нагрузка на единицу площади ячеистой поверхности, кг/(с·м²): для пшеницы q_o = 0,16...0,18 при выделении длинных примесей с содержанием до 7% и q_o = 0,15...0,17 при выделении коротких примесей с содержанием до 1,5%; для овса q_o = 0,08...1,0 при выделении коротких примесей до 10 %.

Пример 121. Внутренний диаметр горизонтального триерного цилиндра равен 0,6 м. Определить угловую скорость ω цилиндра, при которой семена овса, имеющие угол трения φ = 55, начинают скользить по его внутренней поверхности на высоте, характеризуемой углом поворота ωt = 90.

Решение: Приведем расчетную схему (рисунок 4.34).

Рисунок 4.34 – Силы, действующие на частицу М, при

Считая, что семя овса находится в равновесии, напишем равенства:

где m - масса зерна овса, кг; ω – угловая скорость цилиндра, рад/с.

Так как F = N tgφ, то:

m∙g=m∙ω²∙R tgφ .

Отсюда рад/с.

Ответ: ω = 4,78 рад/с.

Пример 122. Определить угловую скорость ω триерного цилиндра, если семена пшеницы, имеющие угол трения φ = 20, поднимаются на угол ωt = 146 до момента выпадения из ячейки. Форма ячейки характеризуется углом λ = 89, а внутренний радиус цилиндра R = 0,3 м.

Решение: Граничное условие относительного покоя зерна в ячейке (см. рисунок 4.33) определяется по формуле (4.129):

.

Так как α= ωt, то

Искомую величину ω определим из формулы (4.128)

рад/с.

Ответ: ω = 4,57 рад/с.

Пример 123. Подобрать размеры (L и D) триерного цилиндра на производительность Q = 500 кг/ч для очистки пшеницы от примеси овса в количестве 10%. Известны: К = 0,345; ν = 10600 шт./м²; γ = 0,76 кг/л; d = 8,75 мм.

Решение: При выделении длинных примесей коэффициент , а подача короткой фракции - пшеницы в исходном материале будетq_кор = 500-50 = 450 кг/ч = 0,125 кг/с.

Для подбора размеров ячеистого цилиндра можно использовать зависимость (4.130)

м³.

Приняв R = 0,25 м, определим L:

L²R = 0,505 м³ или м.

Ответ: R = 0,25 м; L = 1,4 м.

Пример 124. Определить производительность триера при выделении коротких примесей от семян пшеницы. Содержание коротких примесей в основной культуре 1%. Диаметр триерного цилиндра 0,6 м, а длина 1,96 м.

Решение: Производительность триера определяем по формуле (4.131). Коэффициент ε при очистке семян пшеницы равен 1. Удельная нагрузка q₀ при выделении коротких примесей с содержанием 1% равна 0,15…0,17 кг/(см²). Поэтому

кг/с.

Ответ: Q = 0,55…0,63 кг/с.

Упражнения

6.22. Определить производительность триера при выделении длинных примесей от семян ржи. Диаметр триерного цилиндра 0,6 м, а длина 1,96 м. Содержание длинных примесей в основной культуре 6%.

6.23. Пропускная способность триера по пшенице равна 0,6 кг/с. Определить диаметр триерного цилиндра, если его длина равна 1,96 м, а зерновая смесь содержит 1,5% коротких примесей.

6.24. Объяснить, почему в существующих семяочистительных машинах зерновая смесь вначале пропускается через решетный стан, а затем через триерную очистку.

6.25. Определить пропускную способность триерного блока БТ-10 при его параллельной работе. Выделяются длинные примеси от семян пшеницы. Диаметр триерного цилиндра 0,6 м, а длина 2,19 м. Содержание длинных примесей в основной культуре 7%.

6.26. Чему равна пропускная способность триерного блока, включающего четыре параллельно работающих цилиндра (диаметр 0,6 м, длина 2,19 м) при выделении куколя от: ржи, пшеницы, ячменя.

6.27. Семена пшеницы засорены длинными и короткими примесями. Объяснить, в какой последовательности следует очищать зерновую смесь, если в ней содержится одинаковое количество как длинных, так и коротких примесей. Короткими примесями являются куколь, а длинными – овес.

6.28. Внутренний диаметр горизонтального триерного цилиндра равен D. Определить угловую скорость ω цилиндра, при которой семена, имеющие угол трения φ, начинают скользить по его внутренней поверхности на высоте, характеризуемой углом поворота .

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
D, м	0,6	0,6	0,7	0,7	0,8	0,8	0,6	0,6	0,7	0,7
φ, град	20	30	20	30	40	50	40	50	40	50

6.29. Определить угловую скорость триерного цилиндра, если семена, имеющие угол трения φ, поднимаются на угол α до момента выпадения из ячейки. Форма ячейки характеризуется углом λ, а внутренний радиус цилиндра R.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
α, град	120	130	140	150	120	130	140	150	120	150
λ, град	70	75	80	85	85	80	70	70	70	75
φ, град	20	30	40	50	50	40	35	20	30	40
R, м	0,3	0,3	0,3	0,35	0,35	0,35	0,3	0,3	0,35	0,35

6.30. Определить зону выпадения из ячеек семян пшеницы, имеющих углы трения φ, если частота вращения триерного цилиндра n, внутренний радицс цилиндра R= 0,3 м, а форма ячейки характеризуется углом λ.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
φ, град	12…19	13…20	14…16	12…19	13…20	14…21	14…16	12…19	13…20	14…21
n, мин-1	39	40	41	42	43	39	40	41	42	43
λ, град	85	86	87	88	89	85	86	87	88	89

6.31. Определить угол поворота ωt (отсчитывая от нижней точки) триерного цилиндра, при котором семена овса, имеющие коэффциент трения f, будут выскальзывать из ячеек. Триерный цилиндр характеризуется внутренним радиусом R, частотой вращения n, а форма ячейки λ = 89.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
f	0,60	0,61	0,62	0,63	0,64	0,65	0,66	0,67	0,68	0,69
n, мин-1	40	41	42	43	44	40	41	42	43	44
R, м	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,35	0,35	0,35	0,35	0,35

6.32. Подобрать основные размеры (L и R) триерного цилиндра на производительность Q = 1750 кг/ч для очистки пшеницы от примеси овса (5%) и ячменя (5%), куколя, сечки и мелких семня сорняков (10%). Ячейки подобраны размером 8,5 мм для выделения овса и ячменя и 4,5 мм для выделения куколя и прочих мелких примесей. Известны: К = 0,425; γ₁ = 0,78 кг/л (объемная масса пшеницы с мелкими примесями); γ₂ = 0,65 кг/л (объемная масса мелких примесей); ν₁ = 10700 шт/м²; ν = 33450 шт/м².