CC BY
1УДК 630*232.315.4
А. И. Новиков,
кандидат технических наук, докторант
ВЛИЯНИЕ ДЛИНЫ РАЗМЕРНЫХ СЕКЦИЙ ДИСКОВОГО СЕПАРАТОРА НА ПОЛНОТУ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛЕСНЫХ СЕМЯН
Актуальность проблемы. Для эффективного решения проблемы лесовосстановления необходим качественный посевной материал, обладающий высокой чистотой и однородным по свойствам составом. Его получение возможно при использовании нового ресурсосберегающего технологического комплекса машин [1], состоящего из обескрыливающего, элиминирующего, сортирующего и других устройств, конструкции которых защищены патентами РФ. Дисковый сепаратор является одним из ключевых звеньев такого технологического комплекса.
Технологический процесс обработки семян ценных хвойных пород на дисковом сепараторе является важным не только с точки зрения элиминирования трудноотделимых примесей (хвои), но и сортирования семян на четыре выровненные по массе и размерам фракции [2]: мелкую, среднюю, среднекрупную и крупную. Качество сортирования зависит как от технологических свойств семян, так и от конструктивных параметров сепаратора: частоты вращения, углов наклона и длины дисковых размерных секций, материала дисков.
В данной работе представлены материалы исследований, связанные с обоснованием длины сортирующих секций дискового сепаратора и ее влиянием на полноту выделения проходовой фракции. Был изготовлен ряд дисков двух диаметров D1 и D2 (D1 > D2), больший из которых выбирали исходя из компоновочных особенностей сепаратора (D1 = 40 мм), а меньший - из выражения
{ EMBED Equation. 3 } где d - наибольший поперечный размер семени.
Толщину дисков меньшего диаметра sk (k - номер размерной секции) определяли из предположения о корреляционной связи с геометрическими размерами семян хвойных пород:
{ EMBED Equation. 3 }
где Θ - безразмерный коэффициент размерной секции; dmin - средний размер семян мелкой фракции, по которому осуществляется разделение.
Из полученных дисков путем жесткого закрепления на валу сепаратора составляли ориентирующую и сортирующие секции, причем ориентирующую секцию - из дисков большего диаметра, сортирующие - чередованием дисков различных диаметров. Для работы сепаратора использовали клиноременный привод от двигателя постоянного тока. Установили постоянными частоту вращения цилиндра (щ = 300-350 мин4), угол наклона рабочего органа к горизонтали (а = 8°) и угол наклона скатной доски к поверхности цилиндра (β = 45°). Для проведения испытаний использовали семена сосны обыкновенной, полученные из Давыдовского лесхоза Воронежской области.
Методика проведения исследований. Для оценки степени влияния длины размерных секций воспользовались методом зональной сепарации, основанным на подборе такой величины размерной секции, при которой полнота выделения семян проходовой фракции стремилась бы к максимальной величине.
Методика определения полноты выделения проходовой фракции достаточно подробно изложена в работе Т. Н. Соболевой [4].
Полноту выделения семян каждой фракции оценивали по выражению
{ EMBED Equation.DSMT4 }
где W, - полнота выделения проходовой i-й фракции, %; { EMBED Equation.DSMT4 } - средняя масса семян каждой фракции, полученная в результате исследований; { EMBED Equation.DSMT4 } - эталонная масса каждой фракции семян, полученная по результатам рассева исходного образца на лабораторных ситах.
Собирали дисковый рабочий орган из ориентирующей и сортирующих секций. Длину ориентирующей секции дискового рабочего органа определяли согласно рекомендациям [3].
На основании результатов предварительных исследований составляли сортирующие секции следующей длины: для семян мелкой фракции - 50, 100, 150, 200 мм, средней - 25, 50, 75, 100, среднекрупной - 25, 50, 75, 100 и крупной - 25, 50, 75, 100 мм.
Впоследствии пропускали лесосеменной материал, полученный методом крестообразного деления из исходной партии, через рабочий орган дискового сепаратора. Опыты проводили в трехкратной повторности. Среднюю массу семян в полученных фракциях сравнивали с эталонной массой, полученной рассевом исходного образца на лабораторных ситах.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице и на рисунке.
Результаты экспериментальных исследований процесса сортирования семян сосны обыкновенной на сепараторе дискового типа
Длина размерных секций, мм Масса отсортированной Полнота выделения, %
фракции, г
Мелкая фракция (тэ = 83,8 г)
50 81,5 97,3
100 82,7 98,7
150 83,4 99,5
200 82,4 98,3
Средняя фракция (тэ = 309,1 г)
25 301,9 97,7
50 305,7 98,9
75 303,2 98,1
100 299,8 97,0
Среднекрупная фракция (тэ = 367,4 г)
25 357,1 97,2
50 364.5 99.2
75 361,2 98.3
100 358.6 97,6
Кр упная фракция (тэ = 199,7 г)
25 195,7 98.0
50 197,9 99.1
75 196,3 98,3
100 193,5 96,9
Анализ таблицы и рисунка позволяет сделать вывод о том, что для эффективного сортирования семян мелкой фракции требуется выполнить размерную секцию несколько большей длины по сравнению с секциями для других фракций. Это обусловлено, на наш взгляд, образованием горки в начале сортирования и необходимостью предварительного рассредоточения лесосеменной массы в продольном направлении. Длины других размерных секций одинаковы и составляют около 1/3 длины секции для первой фракции.
{ EMBED Word.Picture.8 }
Экспериментальные зависимости полноты выделения проходовой фракции от длины сортирующих секций
На основании экспериментальных данных получены уравнения регрессии для четырех сортирующих секций:
y1 = -0,0003x2 + 0,07x + 94,25 (r2 = 0,961); y2 = -0,0009x2 + 0,10x + 95,78 (r2 = 0,923); y3 = -0,0011x2 + 0,13x + 94,63 (r2 = 0,792); y4 = -0,001x2 + 0,108x + 95,97 (r2 = 0,966).
Определив экстремумы полиномов второго порядка, установили, что максимальная полнота выделения проходовых фракций обеспечивается при длине сортирующих секций соответственно 148,5, 54,5, 58,5 и 52,4 мм.
На основании эмпирических данных получены соотношения между длиной размерных секций и общей длиной сортирующей части цилиндра:
{ EMBED Equation. 3 }
где с1 - длина секции, прилегающей к загрузочному бункеру; L - длина сортирующий части цилиндра; с2,3,4 - длина последующих секций.
Заключение и рекомендации. Для обеспечения оптимального качества сортирования семян хвойных пород необходимо выполнять размерные секции длиной 150 мм для мелкой и 50 мм - для средней, среднекрупной и крупной фракций семян.
Библиографический список
1. Свиридов Л. Т., Новиков А. И., Гомзяков Н. Д. Перспективные технические средства для обработки семян хвойных пород // Лесн. хоз-во. 2007. № 2. С. 44-46.
2. Свиридов Л. Т., Голев А. Д., Новиков А. И. К обоснованию числа фракций при сортировании семян хвойных пород // Лесн. хоз-во Поволжья: Сб. науч. тр. Вып. 2. Саратов, 1998. С. 148-156.
3. Новиков А. И. Определение длины ориентирующей части цилиндра рабочего органа сепаратора дискового типа // Повышение эффективности лесозаготовок малолесных районов России: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГЛТА, 2002. С. 142-145.
4. Соболева Т. М. Рациональный метод очистки и сортирования семян древесно-кустарниковых пород: Дис. ... канд. техн. наук. М., 1956. 253 с.
Представлены материалы исследований для обоснования длины размерных секций дискового сепаратора с помощью метода зональной сепарации. Получены уравнения регрессии для полноты выделения проходовой фракции семян. Установлено, что для обеспечения оптимального качества сортирования семян хвойных пород необходимо выполнять размерные секции длиной 150 мм для мелкой и 50 мм - для средней, среднекрупной и крупной фракций семян.
* * *
Materials of researches for a substantiation of length dimensional section of disk separator by means of zone separation method are presented. The equations of regress for completeness of allocation of prorunning fraction of seeds are received. It is established, that for maintenance of optimum quality of sorting of seeds of coniferous breeds
it is necessary to carry out dimensional section in length of 150 mm for fine, and 50 mm -for average, average-large and large fractions of seeds.
Файл: новиков
Каталог: C:\Documents and Settings\User\MoH документы\выпуски\184\ворды-184
Шаблон: C:\Documents and Settings\user.LAUTNER\Application
Data\Microsoft\Шаблоны\NormaLdot Заголовок: Х
Содержание:
Автор: Лена
Ключевые слова:
Заметки:
Дата создания: 28.10.2010 15:32:00
Число сохранений: 3
Дата сохранения: 28.10.2010 15:34:00
Сохранил: user
Полное время правки: 4 мин.
Дата печати: 29.10.2010 9:06:00
При последней печати
страниц: 6
слов: 1 204 (прибл.)
знаков: 6 866 (прибл.)
