3.3 Выбор и определение параметров вентилятора

Расчет вентилятора сводится к определению его основных геометрических размеров, частоты вращения колеса вентилятора и требуемой мощности на его привод. Исходными данными для расчета являются средняя скорость потока воздуха на выходе из канала вентилятора, расход воздуха и полное давление .

Для отделения легковесных примесей от зерна скорость воздушного потока должна быть несколько меньше критической скорости зерна. Минимальная критическая скорость семян овса составляет 7…8,5 м/с. Для расчета скорости потока воздуха применяют следующую формулу

,

где - наименьшая критическая скорость зерна;

- угол трения, град;

- угол наклона элемента жалюзи к горизонту, град.

Струя воздуха, выходя из канала вентилятора, расширяется, скорость при этом падает. Установлено, что .

.

Выбираем скорость воздушного потока .

Расход воздуха определяется из выражения

,

где - количество воздуха, подаваемого вентилятором на каждый килограмм вороха. , принимаем .

.

Полное давление складывается из динамического и статического давлений, т.е. .

Динамическое давление находится по средней скорости потока воздуха

,

где - плотность воздуха, .

.

Статическое давление определяется по сопротивлениям, возникающим в системе очистки, опытным путем. В качестве эквивалента сопротивления воздушной сети может быть использован коэффициент сопротивления

.

По опытным данным для вентиляторов зерноуборочных машин , принимаем .

Зная и , можно найти

,

.

.

При определении геометрических размеров вентилятора исходят из следующего. Ширина вентилятора обычно принимается равной ширине решета .

Высота выходного канала вентилятора определяется по расходу и принятой скорости

,

.

Следует при этом иметь ввиду, что высота канала должна быть согласована с длиной решета и выбирается такой, чтобы струя воздуха обдувала решето по всей его длине, то есть

,

где - угол наклона воздушного потока к плоскости решета. , принимаем ;

- угол расширения струи, по опытным данным , принимаем ;

- коэффициент, учитывающий отклонение воздушного потока решетом, , принимаем ;

и - координаты переднего конца решета относительно верхнего ребра канала. Эти координаты связаны соотношением . Устанавливаем , тогда .

.

Принимаем S=60 см.

Что касается размеров колеса вентилятора (внутреннего диаметра и наружного ), то опыт проектирования и эксплуатации центробежных вентиляторов показал, что наиболее приемлемы следующие соотношения

,

.

Диаметр входного отверстия находят из условия получения наименьших потерь энергии воздуха при входе на колесо

,

где - коэффициент использования входного отверстия, ;

- коэффициент поджатия потока при входе в каналы, ;

- коэффициент предварительного закручивания потока ;

- соотношение диаметров входного отверстия и колеса вентилятора.

При определении по этой формуле приходится задаваться частотой вращения колеса вентилятора. Для вентиляторов сельскохозяйственных машин .

.

Мощность, потребляемая вентилятором, определяется по следующей формуле

,

где - КПД передачи;

- теоретическое давление, создаваемое вентилятором, без учета сопротивлений в нем самом,

;

- КПД вентиляторов сельскохозяйственных машин.

.

Заключение.

Зерноуборочный комбайн в системе уборочных машин является основной машиной, обеспечивающей высокую степень механизации работ по уборке зерновых культур. Удельная подача овса в молотилку составляет q_р=6,9 кг/c. При этом диаметр бильного барабана составляет D_б=720 мм. Длина пятиклавишного соломотряса составляет L_с=6900 мм, при толшине вороха соломы H=270 мм. Площадь решета F_р=3 м², B_р=1,5 м, l_у=350 мм. Тип грохота пробивной. Диаметр выбранного динтилятора равен D_в=990 мм, который должен обеспечивать скорость воздушного потока С=12 м/с. Мощность на привод в действие всего молотильно–сепарирующего устройства составляет N=52 кВт.