CC BY
35
УДК 631.155.2 С.Н. Дырдин
ТЕОР ИЯ СОРТИРОВКИ КЕДРОВОГО ВОРОХА НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ РАЗДЕЛЯЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЯХ
В статье приведены исследования горизонтального перемещения решета для просеивания кедрового ореха за счет разности ускорений в прямом и обратном направлениях движения.
Ключевые слова: ворох, шелуха, колеблющиеся решета.
S.N. Dyrdin
THEORY OF CEDAR PILE SORTING ON THE HORIZONTAL DIVIDING SURFACES
Research of the horizontal movement of the sieve for screening the pine nuts due to the difference in acceleration in the forward and reverse directions of movement are given in the article.
Key words: pile, husk, fluctuating sieves.
Задача, которая решается при помощи разделяющей поверхности (решета) - сортировка различных смесей с одновременным удалением вороха отходов [1].
Основное необходимое условие работы проектируемого устройства: неодинаковое перемещение вперед - назад колеблющегося решета. Если удаляемый ворох отходов (шелуха) должен удаляться влево относительно колеблющегося (вправо - влево) решета, то решето должно перемещаться влево с ускорением и скоростью значительно меньшими, чем при перемещении вправо. При этом также важнейшими параметрами являются сила трения между решетом и шелухой, абсолютное ускорение шелухи как при перемещении влево, так и при перемещении вправо.
Направим ось x вправо - в сторону, обратную направлению удаления шелухи. При перемещении с ускорением на шелуху действует сила инерции, равная P=am. Если эта сила превысит силу трения покоя, то шелуха будет перемещаться влево.
Самый простой вид ускорения в данном случае - кусочно-постоянный. Тогда скорость V перемещения решета должна быть кусочно-линейной.
V(t) =
2*^/7], О < ґ < 7]/2
Vl - 2Vl /7] t - 7] /2 , 7] /2 < t < 7]
2К2 t - 7] /7; , 7] < t < 7] + 7; /2
K2 - 2K2 t - 7] - 7; /2 /7; , 7] + 7; /2 < t < 7] + Г2
(1)
где V(t) - скорость; t - время; Т1, Т2- первая и вторая доли полного периода при перемещении, соответственно, вправо и влево (полный период равен Т1+ Т2); V1, V2- максимальные (точнее, максимальные по абсолютной величине) скорости при перемещении вправо и влево.
В соответствии с (1) ускорение а равно
dV
dt
2J\/Тх, О < t. < 7;/2 —2F,/Тх, Тх /2 < t. < Тх
2к, /7;, 7; < t < тг + 7; /2
-2К, /7;, т; + 7; /2 < t < 7; + 7;
ОТ =
Перемещение х равно
V Ко
-х(7)= [2^/77^ = ^ґ2, О <і<ТхІ2-
о Т1
і
-*(0 = Г
0,57
х(0= ]
г
х(0= /
К — 2 —
Т,
і V
Т,
31\т, 4
V
2—З- Г-Т Т, 1
ж + б2=^- т? +1* -тхі +б2, тх </* < т; +
г.
кг т
к — 2— г-Тл--^-~ ТЛ 1 2
у;
2
г.
27" + т
2 г,+ 25 і -І- - 2т; + Г2 Г2 + 7; +--------------------1------
+ , Тл + ^< і <тл +т,
3 1 2 12
^ = х(Т[/2); ^2 =л-(7^); =л-(7; +Г2/2).
При колебании решета ДОЛЖНО быть выполнено условие + 7^) = о, поэтому должно быть выполнено следующее равенство:
К7" = —КТ" ■
(4)
Если принять ^=2 м/с; V2=-0,5 м/с; Т1=0,2 с; Т2=0,8 с, то графики скоростей, ускорений и перемещений показаны на рисунках 1-3.
Т
2
т
2
2
Рис. 1. Скорость горизонтального перемещения решета в течение одного периода колебаний
Рис. 2. Ускорение горизонтального перемещения решета в течение одного периода колебаний
Рис. 3. Горизонтальное перемещение произвольной точки решета в течение одного периода колебаний
Для самоудаления вороха шелухи при перемещении решета вправо сила трения покоя Гтрп шелухи о решето должна быть меньше возникающей силы инерции и, соответственно, при перемещении решета влево сила трения покоя должна быть больше силы инерции, т.е. должны быть выполнены следующие условия:
РТРП < И ПРИ 0 — ^ <Т\ ) (5)
¥ТРП> И ПРИ Т1 ^<ТХ +Т2.
При перемещении решета вправо на ворох шелухи действует возникающая сила трения скольжения (с коэффициентом кТр)
1'п> = тктр%. (6)
В первом приближении можно коэффициент трения ктр считать константой.
Теоретически доказано, что разность ускорений в прямом и обратном направлениях позволяет задать вороху движение по всей поверхности решета, что приводит к разделению на фракции.
Литература
1. Кленин Н.И., Попов И.Ф., Сакун В.А. Сельскохозяйственные машины. Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы. - М.: Колос, 1970. - 455 с.
---------♦'----------
