CC BY
72
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 631.171
ПАРУСНЫЙ КЛАССИФИКАТОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ ЧАСТИЦ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА
А.Н. Цепляев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор М.А. Перепелкин, кандидат технических наук В.А. Цепляев, кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
В статье рассматривается устройство для определения показателя критической скорости частиц зернового вороха, необходимого при проектировании зерноочистительных машин.
Ключевые слова: зерновой ворох, критическая скорость,
воздушный поток, примеси.
Среди многочисленных способов очистки и сортирования зерна, наиболее эффективными и часто используемыми являются: разделение семян и примесей по геометрическим размерам на решетах и по аэродинамическим свойствам в вертикальном или наклонном воздушном потоке.
Отделение легковесных примесей от основной массы зернового вороха наиболее эффективно в вертикальном воздушном потоке, по различию в аэродинамических свойствах легковесных примесей и семян основной культуры. Основным показателем, характеризующим аэродинамические свойства составляющих зернового вороха, является критическая скорость или коэффициент парусности. Значение показателя критической скорости семян основной культуры и примесей в отдельности позволяет с легкостью определить необходимую скорость воздушного потока при настройке зерноочистительной машины к работе. Данный показатель также необходим при разработке сепарирующих рабочих органов зерноочистительных машин [2].
Известные приборы для определения критической скорости частиц обладают одним общим и существенным недостатком - низкой точностью, которая не превышает целых чисел [1]. В связи с этим, нами было разработано устройство, позволяющее определять критическую скорость частицы с точностью до сотых. Данное изобретение относится к технике разделения твердых сыпучих материалов с помощью восходящих воздушных потоков при падении этих материалов и может быть использовано в зерноперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве.
Парусный классификатор (рис. 1) содержит воздушный канал цилиндрического сечения 1, выполненный из прозрачного акрилового стекла, имеющего низкий коэффициент трения в отношении воздушного потока, в нижней части воздушного канала установлена сетчатая перегородка 2, к которой закреплен напорный патрубок вентилятора 3 с подключенным частотным преобразователем 4, сетчатая перегородка имеет размеры отверстий меньше размера частиц зернового вороха.
Рисунок 1 - Общее устройство парусного классификатора
Изменяя обороты вентилятора 3 с помощью частотного
преобразователя 4 в узком диапазоне, добиваются равенства 11=0, т.е. взвешенного состояния частицы. Регулировка оборотов осуществляется с помощью частотного преобразователя 4, подключаемого к
вентилятору.
Парусный классификатор работает следующим образом.
Испытуемый материал (например, семянка подсолнечника) помещается в полость воздушного канала 1 цилиндрического сечения,
непосредственно на восходящий воздушный поток. В этот момент на частицу действуют две силы, сила от действия воздушного потока Я и сила тяжести О. Если И>0, частица движется вверх. При И<0, частица движется вниз. Когда 11=0, частица находится во взвешенном состоянии, а скорость воздушного потока на данный момент будет являться критической скоростью для испытуемой частицы.
При тарировке прибора пользуются трубкой Пито-Прантдля и частотным преобразователем. Тарировка заключается в определении скорости воздушного потока при определенных оборотах вентилятора. По
полученным результатам строится таблица или графическая зависимость, используемая в дальнейшем при лабораторных исследованиях. Пример:
Таблица 1 - Зависимость критической скорости ¡'1; частицы
от оборотов вентилятора
Обороты вентилятора, лґуч 1 Критическая скорость частицы iW, м/с
850 2,31
865 2,43
880 2,55
895 2,67
910 2,79
925 2,91
940 3.03
Определение показателя критической скорости частицы заключается в фиксировании оборотов вентилятора в тот момент, когда частица находится во взвешенном состоянии. По полученным оборотам вентилятора, с помощью составленной ранее таблицы или графической зависимости определяют скорость воздушного потока при данных оборотах вентилятора. Эта скорость и будет являться критической скоростью частицы.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности измерения исследуемого показателя и значительным сокращением времени проводимых испытаний. Данная задача решается за счет особого устройства парусного классификатора и простоты его обслуживания.
Библиографический список
1. Листопад, Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины [Текст]/ Г.Е. Листопад. - М. : Агропромиздат, 1986. - 688 с.
2. Цепляев, А.Н. Теоретическое определение скоростей семян подсолнечника и примесей при разделении вороха на роторно-воздушном сепараторе [Текст] / А.Н. Цепляев, М.А. Перепелкин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - № 3 (15). - С. 123-129.
E-mail: РМА83РМА83@mail.ru
З
