Научная статья на тему 'Приводные устройства центробежных сепараторов'

Приводные устройства центробежных сепараторов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
238
86
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Семенов В. А., Яковлев Н. А.

Выявлены недостатки работы и конструкций центробежных сепараторов. Предложены три новых варианта приводных устройств эксцентриковое, инерционное и электромагнитное, повышающих надежность и технико-экономические показатели сепараторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Приводные устройства центробежных сепараторов»

2. Стерилизация компота из черешни пароконтактным спо собом / М.С. Аминов, М .Э. Ахмедов и др. // Консервн. и овощесу шильн. пром-сть. - 1981. - № 12. - С. 12-13.

3. А.с. СССР. Устройство для стерилизации плодовых кон сервов в банках / М.С. Аминов, М.С. Мурадов, М.Э. Ахмедов // БИ. -1983. - № 48.

DEVICE FOR PACKAGING AND TWICE CONTACTHEA TING OF CANNED FOOD IN CANS

M.E. AKHMEDOV, T.A. ISMAILOV

Daghestan State Technical University,

70, Imam Shamilprosp., Mahachkala, 367015; ph. : (8722) 62-37-61, fax: (8722) 62-37-97, e-mail: dstu@dstu.ru

The device for packaging and heating of canned food by direct giving of heating steam in can with a preserved product is

presented. Device schemes in non-working and working conditions and a device general view are resulted. The device provides

possibility of heating of canned food in various container by means of giving of heating steam directly in container that provides reduction of duration of process, economy of thermal energy and finished goods improvement of quality.

Key words: sterilization, twice contact heating, section dozator, memory table, cylindrical chamber, clamping head.

4. Пат. 2312568 РФ. Аппарат для расфасовки и пароконтактного нагрева консервов в банках / М.Э. Ахмедов, Т. А. Исмаилов // БИ. - 2008. - № 35.

Поступила 30.07.08 г.

664.726.1

ПРИВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СЕПАРАТОРОВ

В. А. СЕМЕНОВ, НА. ЯКОВЛЕВ

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; факс: (861) 259-65-92, электронная почта: adm@kgtu.kuban.ru

Выявлены недостатки работы и конструкций центробежных сепараторов. Предложены три новых варианта приводных устройств - эксцентриковое, инерционное и электромагнитное, повышающих надежность и технико-экономические показатели сепараторов.

Ключевые слова: сепарирование зерна, центробежный сепаратор, барабан ситовой, эксцентриковый привод, электромагнитный привод, инерционный привод.

Современные сельскохозяйственные технологии позволяют получать постоянно высокий, прогнозируемый урожай зерновых. Задача перерабатывающих предприятий - сохранить его в надлежащем качестве. На этом этапе одной из базовых технологических операций является разделение зерновых смесей, позволяющее получить качественное зерно для дальнейшей переработки. Большой объем зерновых, поступающих на переработку, приводит к необходимости использования высокоэффективного, высокопроизводительного оборудования.

К числу эффективных машин для разделения сыпучих смесей относятся центробежные сепараторы с вертикальной осью вращения [1, 2]. Они отличаются простотой конструкции, безопасностью, малыми удельными затратами металла, энергии и рабочей силы на единицу вырабатываемой продукции. Постоянный контакт с сепарирующей поверхностью и высокий фактор разделения, за счет центробежной силы, обеспечивают высокую производительность сепаратора.

Несмотря на то, что центробежные сепараторы известны давно и с успехом используются в различных производствах, широкого применения для разделения сыпучих материалов они не получили. Это объясняется недостаточно полным исследованием процесса сепарирования в центробежных сепараторах, отсутствием научно обоснованной методики определения конст-

руктивных параметров этих машин, недостаточной проработкой конструкторских решений.

Основным условием нормальной работы сепаратора является обеспечение скольжения материала по ситовой поверхности [2]. В цилиндрических центробежных сепараторах с вертикальной осью вращения исходный материал подается на сепарирующую поверхность и движется по ней сверху вниз под действием силы тяжести. Прохождение продукта через отверстия ситового барабана происходит под действием центробежных сил. На практике для интенсификации процесса сепарирования применяют сепараторы, в которых вращающийся барабан дополнительно подвергается вибрации вдоль его оси. В нижней части сепаратора установлен привод вращения барабана и привод для создания колебаний. Устройство имеет высокую эффективность, однако при осевой вибрации ситового барабана возникают большие нагрузки на привод колебате-ля, так как колебания барабана и зерновой массы совершаются вдоль вектора их силы тяжести. Вибрация ситового барабана, имеющего значительную массу, требует дополнительных затрат энергии, ведет к быстрому износу элементов привода, требует тщательной балансировки подвижных частей; кроме того, возникает постоянное скольжение дисковых и щеточных очистителей поверхности сита в осевом направлении, приводящее к быстрому износу самих очистителей и сита.

Рис. 1

Также в процессе эксплуатации не предусмотрено регулирование режимов сепарирования, обусловливаемое, например, изменением влажности материала, его фракционным составом и т. п.

Для решения у казанных проблем нами предложены новые варианты привода центробежного сепаратора с вертикальной осью вращения, отличительным признаком которых является то, что привод обеспечивает вращение ситового барабана и одновременно создает крутильные колебания в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана. В этом случае силы инерции, обеспечивающие скольжение материала, действуют вдоль окружности барабана перпендикулярно линии действия сил тяжести. Для создания крутильных колебаний разработаны и запатентованы три варианта привода: эксцентриковый, инерционный и электромагнитный [3-5].

При эксцентриковом приводе (рис.1, поперечный разрез) ситовой барабан 2, расположенный в корпусе 1, выполнен разъемным вдоль своей оси и соединен гибкими шторками 7, а каждая часть барабана посредством упругого элемента 6 и закрепленных на них роликов 5 контактирует с эксцентриком 4. Тем самым колебания частей ситовой поверхности происходят вокруг оси барабана. Отсутствие осевых колебаний барабана значительно снижает износ рабочих органов очистителей 3, а также механизмов привода вибратора.

Инерционный привод (рис. 2, поперечный разрез) состоит из корпуса 1, барабана 2 и содержит два дебаланса 5, расположенных диаметрально друг другу и симметрично оси барабана 2. Дебалансы закреплены на звездочках цепной передачи, которая приводится во вращение от общей звездочки 4, закрепленной на оси барабана. Дебалансы со звездочками посредством водила 7 и упругих элементов 6 соединены с барабаном. Силы инерции и кориолисовы силы, возникающие при вращении дебалансов, создают дополнительный переменный крутящий момент на барабане, что создает крутильные колебания. Ситовой барабан равномерно вращается без осевых вибраций, следовательно, дисковые и щеточные очистители 3 перемещаются по сиговой поверхности без осевого скольжения. Это существенно снижает износ рабочих органов очистителей и ситовых поверхностей. Повышение надежности работы обеспечивается также благодаря уменьшению количества подвижных элементов в конструкции сепаратора, снижаются потери на трение.

Принцип работы электромагнитного привода за -ключается в использовании токов Фуко. Сепаратор с электромагнитным приводом (рис. 3, поперечный разрез) состоит из корпуса 1, барабана 2, на барабан надет фасонный цельнометаллический обод 4, который входит в прорези, выполненные в сердечниках электромагнитов 3.

Обод жестко скреплен с барабаном, между ним и электромагнитами существует малый зазор. Электромагниты, расположенные вокруг барабана, создают переменное электромагнитное поле, под воздействием которого во вращающемся ободе возникают вихревые токи Фуко. Магнитное поле вихревых токов направлено таким образом, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, индуцирующего вихревые токи, соответственно будет возникать тормозящий момент, создающий крутильные колебания. Это означает, что предложенный привод является бесконтактным, а значит, надежность системы очень высока так как отсутствует механический износ составных частей. В тоже время существенно облегчается регулировка режи-

Рис. 2

Рис. 3

мов сепарирования. Для этого достаточно изменить силу тока в обмотке магнита или его частоту.

Предложенные конструкции приводных устройств дают возможность создания серии новых сепараторов для разделения сыпучих материалов с повышенной надежностью и высокими техника-экономическими показателями.

ВЫВОДЫ

1. Центробежные вибросепараторы, оснащенные предложенными типами приводных устройств, обладают в 2-2,5 раза большей производительностью на единицу площади ситовой поверхности по сравнению с гравитационными сепараторами.

2. Применение крутильных колебаний вместо продольных дает возможность уменьшить количество движущихся частей привода и снижает вибрационную нагрузку на элементы привода; отсутствие вибрации массивного барабана вдоль вектора силы тяжести позволяет сэкономить до 20% энергии.

3. Электромагнитный привод для создания крутильных колебаний не имеет движущихся и трущихся компонентов, что обеспечивает исключительную надежность системы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1980. - 304 с.

2. Авдеев Н.Е. Центробежные сепараторы для зерна. - М.: Колос, 1975. - 154 с.

3. Пат. 2195371 РФ. Центробежный сепаратор для разделе -ния сыпучего материала / П. Г. Зуев, С.С. Калиниченко, А. А. Гергель // БИПМ. - 2002. - № 36.

4. Пат. 54822 РФ. Центробежный сепаратор для разделе -ния сыпучего материала / П.Г. Зуев, В.А. Семенов // БИПМ. - 2006. -№ 21.

5. Пат. 60001 РФ. Центробежный сепаратор для разделе -ния сыпучего материала / П.Г. Зуев, В.А. Семенов // БИПМ. - 2007. -№ 1.

Поступила 10.07.09 г.

DRIVES OF CENTRIFUGAL SEPARATORS

V.A SEMENOV, N.A. YAKOVLEV

Kuban State Technological University,

2, Moscowskaya st., Krasnodar, 350072; fax: (861) 259-65-92, e-mail: adm@kgtu.kuban.ru

Deficiencies of operation and a construction of centrifugal separators are determined. Three new alternatives of drives (eccentric, accelerative and electromagnetic), increasing reliability and technical-and-economic indexes of separators are offered.

Key words: separation of grain, centrifugal separator, sieve drum, eccentric drive, electromagnet drive, accelerative drive.

ДЕПОНИРОВАННЫЕ Р УКОПИСИ

658.012.011.56: 663.479.1

Исследование автоматизированной системы управления процессом подогрева воды при производстве кваса / Морозов В.О.; Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» - Краснодар, 2008. - 31 с.: ил. - Библи-огр. 6 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 10.11.08, № 868-В2008.

Проанализированы различные законы управления при создании автоматизированной системы управления процессом подогрева воды при производстве кваса. Использованы методы обобщенной линеаризации последовательно включенных нелинейностей, гармонической линеаризации и линеаризация скользящим режимом.

Произведен расчет параметров автоколебаний в системе стабилизации температуры воды при использовании релейного регулятора. Произведен расчет регулятора в системе стабилизации температуры воды при использовании существующего регулятора. Проанализирована возможность применения цифрового регулятора. Рассчитаны оптимальные параметры цифрового регулятора, работающего в комплексе с серво-

мотором постоянной скорости. Проведена оптимизация параметров пропорционального регулятора графоаналитическим способом.

663.257.3

Физические методы осветления виноматериа-лов и сусел / Ткаченко Р.Н., Узун Л.Н.; Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» - Краснодар, 2009. - 12 с. - Биб-лиогр. 14 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 04.05.09, № 280-В2009.

Приведен обзор применяемых в винодельческой промышленности физических методов осветления и стабилизации виноматериалов и сусел. Рассмотрен механизм действия разнообразных физических методов осветления.

Проанализировано влияние физических воздействий на процессы осветления сырья, интенсификацию процессов коагуляции, адсорбции, диффузии и кристаллизации. Сделан вывод о перспективности использования физических методов осветления и стабилизации виноматериалов к помутнениям различной природы как альтернативных применению химических стабилизирующих веществ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.