CC BY
8
свободный (дата обращения: 10.09.2021). -Текст: электронный .
7. Mxus - URL: http://www.mxusebikekit.com/ index.aspx, свободный (дата обращения: 20.09.2021). - Текст: электронный.
8. СТО АИСТ 5.6-2018 Машины посевные и посадочные. Показатели назначения и надежности. Общие требования. - Текст: непосредственный.
References
1. Nadezhnye i effektivnye seialki tochnogo vyseva [Elektronnyi resurs]. - Rezhim dostupa: https://zen.yandex.ru/media/glavpahar/nadejnye-i-effektivnye-seialki-tochnogo-vyseva-5e8d96ef98ac907803229486, svobodnyi. - (data obrashcheniia: 13.09.2021).
2. Obzor propashnykh seialok dlia kukuruzy [Elektronnyi resurs]. - Rezhim dostupa: https://agbz.ru/articles/obzor-propashnyih-seyalok-dlya-kukuruzyi/, svobodnyi. - (data obrashcheniia: 14.09.2021).
3. Seialka propashnaia blochnosostavliaemaia MS-8 [Elektronnyi resurs]. - Rezhim dostupa: URL:https://skmis.ru/test/test_result/2014/periodich _2014/posevnye_mashiny/seyalka_ms-8.html, svo-bodnyi. - (data obrashcheniia: 11.09.2021).
4. Ovchinnikov I.E. Ventilnye elektricheskie dvigateli i privod na ikh osnove (malaia i sredniaia moshchnost): Kurs lektsii. - Sankt-Peterburg: KORONA-Vek. 2016. - 336 s.
+
5. Propashnaia seialka tochnogo vyseva Gas-pardo MTR [Elektronnyi resurs]. - Rezhim dostupa: https://agrosnab-nso.ru/product/propashnaya-seyalka-tochnogo-vyseva-gaspardo-mtr/, svobod-nyi. - (data obrashcheniia: 14.09.2021).
6. Evoliutsiia tochnogo vyseva [Elektronnyi resurs]. - Rezhim dostupa: http://agro-profi.ru/2021/04/06/evolutoin-drilling/, svobodnyi. -(data obrashcheniia: 10.09.2021).
7. Mxus [Elektronnyi resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.mxusebikekit.com/index.aspx, svobodnyi. - (data obrashcheniia: 20.09.2021).
8. STO AIST 5.6-2018 «Mashiny posevnye i posadochnye. Pokazateli naznacheniia i nadezh-nosti. Obshchie trebovaniia».
Результаты исследований, представленные в статье, получены в рамках реализации Соглашения №075-11-2019-041 от 22 ноября 2019 г. между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и ПАО «Милле-ровосельмаш» на выполнение НИОКТР по теме «Создание высокотехнологичного производства многофункциональных комплексов для посева и возделывания пропашных и овощных культур в системе «точного» и «нулевого» земледелия на базе интеллектуальных ме-хатронных модулей». НИОКТР выполняется в организации Головного исполнителя (ФГБОУ
ВО Мичуринский ГАУ). +
УДК 631.362.3
DOI: 10.53083/1996-4277-2021 -206-12-107-111
С.В. Леканов, Н.И. Стрикунов S.V. Lekanov, N.I. Strikunov
ПЛОСКОРЕШЕТНЫЕ СЕПАРАТОРЫ С КОЛЬЦЕВЫМ ПНЕВМОСЕПАРИРУЮЩИМ КАНАЛОМ FLAT SIEVE SEPARATORS WITH ANNULAR PNEUMATIC SEPARATION DUCT
Ключевые слова: центробежно-воздушный сепаратор, пневмосепарирующий кольцевой канал, решетный стан, решетный кузов, воздушное сепарирование, решетное сепарирование, осадочная камера, приемный патрубок, аспирационная система.
Поиск оптимального варианта конструктивной компоновки плоско-решетных сепараторов центробежно-воздушными сепараторами, имеющими кольцевые пневмосепарирующие каналы, является перспективным направлением при создании новых машин. Это позволит существенно улучшить технологические показатели зерноочистительных машин. Можно считать перспективным направлением проведение таких ис-
следований, поэтому необходимо изыскивать новые варианты компоновочных решений зерноочистительных машин для повышения их технологической эффективности. В работе предложены несколько вариантов технологических схем работы существующих плоскорешетных сепараторов с центробежно-воздушным сепаратором, имеющим кольцевой пневмосепарирующий канал. Проведено описание технологического процесса работы модернизированной зерноочистительной машины на базе машины А1-БИС-100. Определены основные параметры самотечного транспортирующего устройства, которые полностью обеспечивают работоспособность модернизированной машины.
Keywords: centrifugal-air separator, pneumatic separation annular duct, sieve box, sieve body, air separation, sieve separation, sediment chamber, inlet pipe, aspiration system.
The search for the optimal variant of the structural arrangement of flat-screen separators by centrifugal-air separators with annular pneumatic separation ducts is a promising direction in the development of new equipment. This will significantly improve the technological performance of grain cleaning plants. It may be considered a promising
Леканов Сергей Валерьевич, к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова», г. Барнаул, Российская Федерация, е-mail: serrg333@mail.ru. Стрикунов Николай Иванович, к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ, г. Барнаул, Российская Федерация, е-mail: strikunov555@mail.ru.
Введение
В зерноочистительных агрегатах ЗАВ-20, ЗАВ-40, ЗАВ-25 технологические процессы включают следующие операции: одно- и двукратное воздушное сепарирование, одно- и двукратное решетное сепарирование, триерование с отбором длинных и коротких примесей. В этих агрегатах используются традиционные рабочие органы для очистки продовольственного зерна: плоскорешетные сепараторы с одним вертикальным пневмоканалом, триерными блоками, а в агрегате ЗАВ-25 в технологию включена машина МПО-50 для предварительной очистки. Это позволяет проводить двукратное воздушное сепарирование совместно с машиной первичной очистки ЗВС-20А. Однократное воздушное сепарирование на машинах первичной очистки зерна в этих агрегатах существенно снижает эффективность очистки зерна от легких примесей и в конечном итоге эффективность работы всей машины.
Любая поточная линия тесно связана с полнотой завершения технологического процесса. Известно, что чем выше полнота завершения, тем больше требуется машин, тем сложнее технологическая схема этой линии. Поэтому надо изыскивать новые принципы воздушного сепарирования, позволяющие за один пропуск через машину выделять большее количество легких примесей, а сами машины должны обладать высокой производительностью [1-4]. Этим условиям удовлетворяет разработанный центробеж-но-воздушный сепаратор с кольцевым пневмо-сепарирующим каналом [5].
direction for such research. Therefore, it is necessary to look for new options for the layout of grain cleaning machines to increase their technological efficiency. Several variants of technological schemes for the operation of existing flat-sieve separators with a centrifugal-air separator with an annular pneumatic separation ducts are proposed. The technological process of the modernized grain cleaning plant based on the A1-BIS-100 plant is described. The main parameters of the gravity transporting device are determined; they fully ensure the operability of the modernized plant.
Lekanov Sergey Valerevich, Cand. Tech. Sci., Assoc. Prof., Altai State Technical University named after I.I. Polzunov, Barnaul, Russian Federation, e-mail: serrg333@mail.ru.
Strikunov Nikolay Ivanovich, Cand. Tech. Sci., Assoc. Prof., Altai State Agricultural University, Barnaul, Russian Federation, e-mail: strikunov555@mail.ru.
Целью работы является оценка возможности установки кольцевых пневмосепарирующих каналов, вместо вертикально-восходящих, на машины с плоскими решетами, например ЗВС-20А, БИС-100 и других конструкциях машин.
Основная часть
Плоскорешетные машины по ряду показателей уступают центробежно-решетным сепараторам (по удельной производительности, металлоемкости, энергоемкости, а в некоторых машинах и эффективности очистки). Наиболее важным элементом этих машин является аспи-рационная система, особенно для машин, работающих в режиме предварительной или первичной очистки.
Однократное воздушное сепарирование, применяемое в машине ЗВС-20А при небольших аспирационных каналах, работающих на верхний или нижний решетные станы машины, имеет низкую эффективность очистки зерна от легких примесей. Второй воздушной сепарации зерна после схода его с решетных станов в этой машине нет.
Другое конструктивное исполнение данной машины с включением второго аспирационного канала приведет к усложнению машины. Следовательно, усовершенствовать воздушную систему машины возможно путем установки такого пневмосепарирующего канала, который бы способен был эффективно работать в технологической схеме машины или с таким же пневмосепа-рирующим каналом, но как отдельно работающий воздушный сепаратор.
Этому положению соответствуют сепараторы с кольцевым пневмосепарирующим каналом, где ввод зерна в рабочую зону сепарирования производится центробежными коническими разбрасывателями тарельчатого типа, они более эффективно работают на выделении легких примесей за счет встречного тонкослойного ввода зерна в канал и повышенной скорости воздушного потока в зоне сепарации [6, 7].
Применительно к зерноочистительной машине ЗВС-20А такой сепаратор может использоваться как отдельная машина с последующей решетной сепарацией. Конструкция решетных станов этой машины не позволяет осуществить послерешетную воздушную сепарацию.
В настоящее время в технологических линиях мехтоков широко применяются зерноочистительные машины А1-БИС-100 с круговым движением разделяющей поверхности. В этом сепараторе отсутствует дорешетная сепарация, а послерешетная сепарация производится в вертикально-восходящем пневмосепарирующем канале с вибропитателем, представляющем собой аспирационную колонку. Эффективность очистки зерна с использованием такого пневмо-сепарирующего канала при больших удельных подачах низкая.
Разработанный центробежно-воздушный сепаратор установлен на раме машины
А1-БИС-100, вместо приемно-распределитель-ного устройства (рис.).
На основной осадочной камере 2 дорешет-ной сепарации устанавливается вентилятор 8. Две другие осадочные камеры посредством патрубков соединены с основной осадочной камерой и предназначены для сбора отходов после-решетной сепарации. К нижней части сепаратора крепятся 4 приемных патрубка 9, которые направляют 4 потока зерна (по два на каждую секцию решетного кузова) на решетную очистку.
Технологический процесс работы модернизированной машины протекает следующим образом. Исходный материал поступает в центро-бежно-воздушный сепаратор 1, где происходит очистка зерна от легких примесей. Высокая эффективность очистки зерна достигается за счет равномерного его ввода в зону сепарации и повышенной скорости воздушного потока в пневмосепарирующим канале. Скорость воздушного потока регулируется заслонкой, установленной в осадочной камере. Далее зерно поступает на решетную очистку на сортировальных и подсевных решетах, где происходит выделение крупных и мелких примесей. Очищенное зерно, сходящее с решетного стана (кузова), обеспыливается, тем самым уменьшается выделение пыли в помещение. Пыль и легкие частицы осаждаются в двух осадочных камерах 6.
Рис. 1. Общий вид зерноочистительной машины А1-БИС-100 с кольцевым пневмосепарирующим каналом: 1 - центробежно-воздушный сепаратор; 2 - основная осадочная камера; 3 - рама сепаратора; 4 - решетный кузов; 5 - рама машины; 6 - осадочная камера; 7 - патрубок; 8 - вентилятор;
9 - приемные патрубки; 10 - воздуховод
Равномерную загрузку обеих секций решетного кузова должны обеспечивать приемные патрубки, поэтому целесообразно определить их основные параметры.
Исходя из уравнения расхода зерновой смеси:
ЯР=Ц1-У-Г, кг/с; (1)
ЯУ = Р*-У, М3/Ч, (2)
где яр и цу - весовой и объемный расход зерна;
Г- - площадь потока зерна, м2;
V - скорость движения зерна, м/с;
Y - объемная масса зернового материала, кг/м3.
Для производительности центробежно-воздушного сепаратора 0=50 т/ч получим:
Яр = кг/с; (3)
Это расход зерна через четыре приемных патрубка.
Потребная площадь потока определится по формуле:
(4)
При у=750 кг/м3 для пшеницы получим:
Чу = м3/с. (5)
<7^=0,019 м3/с. Приняв площадь = п ■ ф, где Fп п - площадь поперечного сечения приемных патрубков, м2;
Ф - коэффициент заполнения сечения патрубков зерном, (ф=0,7).
Для круглого сечения получим:
где йпп - потребный радиус приемного патрубка, м. Откуда
Rr
4.V
или Яп.„
м.
(7)
У-к--ф...... "ии Л У-иф'
Потребный радиус приемного патрубка при скорости истечения \/=0,5 м/с равен Лп.п =0,045 м.
Для нормальной работы приемных патрубков, учитывая конструктивные особенности машины, принимаем Дп п = 0,075 м.
Связь приемных патрубков с решетным кузовом осуществляется через гибкий рукав.
Заключение
Эффективность работы высокопроизводительных зерноочистительных машин с плоскими разделяющими поверхностями во многом зависит от работы аспирационных систем этих машин, где применяются в основном пневмосепа-рирующие каналы, работающие по принципу «взвешивания» частиц. В известных гравитационных каналах удельные нагрузки в 2-3 раза меньше, чем в кольцевых пневмосепарирующих устройствах. Поэтому совмещение блоков цен-тробежно-воздушной сепарации и плоскорешетной сепарации существенно расширяет функциональные возможности зерноочистительной машины. Ярусная компоновка пневмосепариру-ющих систем, работающих как отдельная машина, и решетных систем с плоской рабочей поверхностью позволяет уменьшить число транспортирующих устройств и применять только самотечный транспорт (трубы, лотки, желоба и т.д.). Проведенные расчеты основных параметров подтвердили целесообразность их применения при модернизации зерноочистительной машины.
Библиографический список
1. Леканов, С. В. Техника и технологии для послеуборочной обработки зерна и семян: рекомендации / С. В. Леканов, Н. И. Стрикунов. -Барнаул: Изд-во Алт. ИПК АПК, 2019. - 74 с. -Текст: непосредственный.
2. Marks N. Maszyny do czyszczenia i sortowan-ia ptodow rolnych. Uniwersytet Rolniczy im. H. Kott^taja w Krakowie. Krakow, 2012.
3. Котов Б. I. Технолопчы аспекти сепараци зерна у вертикальному каналi / Б. I. Котов, С. П. Степаненко. - Текст: непосредственный // Конструювання, виробництво та експлуатащя стьськогосподарських машин: Загальнодержав-ний мiжвiдомчий науково-техычний збiрник. -Юровоград: КНТУ, 2016. - Вип. 46. - С. 154-159.
4. Стрикунов, Н. И. Классификация аспирационных систем центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения / Н. И. Стрикунов, С.В. Леканов. - Текст: непосредственный // Молодой ученый. - 2016. -№ 26. - С. 90-93.
5. Патент России № 2675607 С1 МПК B07B 7/083 (2006.01). Центробежно-воздушный сепаратор / Леканов С. В., Стрикунов Н. И., Черка-шин С. А. - № 2017146182; заявл. 26.12.2017;
опубл. 20.12.2018, Бюл. № 35. - Текст: непосредственный.
6. Стрикунов, Н. И. Обоснование основных параметров пневмо-центробежно-вихревого сепаратора / Н. И. Стрикунов, С. В. Леканов. -Текст: непосредственный // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2020. - № 7 (188). - С. 115-121.
7. Стрикунов, Н. И. Параметры кольцевого пневмосепарирующего канала центробежно-воздушного сепаратора / Н. И. Стрикунов, С. В. Леканов, А. А. Хижников. - Текст: непосредственный // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2021. -№ 6 (200). - С. 117-121.
References
1. Lekanov S.V. Tekhnika i tekhnologii dlia posleuborochnoi obrabotki zerna i semian: rek-omendatsii / S.V. Lekanov, N.I. Strikunov. -Barnaul: Izd-vo Alt. IPK APK, 2019. - 74 s.
2. Marks N. Maszyny do czyszczenia i sortowania ptodöw rolnych. Uniwersytet Rolniczy im. H. Kott^taja w Krakowie. Krakow, 2012.
3. Kotov B. I. Tekhnologichni aspekti separatsii zerna u vertikalnomu kanali / B.I. Kotov, S.P. Ste-
panenko // Zagalnoderzhavnii mizhvidomchii nau-kovo-tekhnichnii zbirnik. Konstruiuvannia, vi-robnitstvo ta ekspluatatsiia silskogospodarskikh mashin, vip. 46. - Kirovograd: KNTU, 2016. -S. 154-159.
4. Strikunov, N.I. Klassifikatsiia aspiratsionnykh sistem tsentrobezhno-reshetnykh separatorov s vertikalnoi osiu vrashcheniia / N.I. Strikunov, S.V. Lekanov // Molodoi uchenyi. - 2016. - No. 26.
- S. 90-93.
5. Patent Rossii No. 2675607 S1 MPK B07B 7/083 (2006.01). Tsentrobezhno-vozdushnyi separator / Lekanov S.V., Strikunov N.I., Cherka-shin S.A. 2017146182; zaiavl. 26.12.2017; opubl. 20.12.2018, Biul. No. 35.
6. Strikunov, N.I. Obosnovanie osnovnykh par-ametrov pnevmo-tsentrobezhno-vikhrevogo separa-tora / N.I. Strikunov, S.V. Lekanov // Vestnik Altais-kogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. -2020. - No. 7 (188). - S. 115-121.
7. Strikunov N.I. Parametry koltsevogo pnevmosepariruiushchego kanala tsentrobezhno-vozdushnogo separatora / N.I. Strikunov, S.V. Lekanov, A.A. Khizhnikov // Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2021.
- No. 6 (200). - S. 117-121. +
УДК 004.942: 621.311 В.В. Ковалёв
DOI: 10.53083/1996-4277-2021-206-12-111-116 V.V. Kovalev
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК С ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ ВИБРООПОРАМИ
STUDY OF VIBRATION ISOLATION SYSTEM OF AGRICULTURAL POWER UNITS WITH HYDRAULIC VIBRATION MOUNTS
Ключевые слова: силовые установки, механизация технологических процессов, системы виброизоляции, гидравлические виброопоры, динамика механических систем, математическое моделирование, численные методы.
Совершенствование систем виброизоляции оборудования, машин и агрегатов в настоящее время остаётся достаточно актуальной задачей. Пути решения данной проблемы базируются на оптимизации существующих конструкций, разработке и применении новых виброизолирующих элементов, совершенствовании методов расчета. В частности, для обеспечения надежного функционирования сельскохозяйственных машин, агрегатов, отдельных рабочих органов и других
средств механизации технологических процессов в сельскохозяйственном производстве одним из перспективных направлений исследований является применение в системах подвески агрегатов гидравлических виброопор. Такой вид опор применяется для крепления двигателей и кабин современной сельскохозяйственной техники, а также в силовых энергетических установках (дизель-генераторах). В данной статье рассмотрено моделирование динамического поведения силовой установки, в качестве крепления которой к неподвижному основанию используются гидроопоры. Для учета динамической жесткости виброизоляторов предлагается использование аппроксимирующих функций, моделирующих реальные жесткостные характеристики. Приводится сравнительный анализ дизель-
