ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС СЕПАРАЦІЇ В ЦИЛІНДРИЧНОМУ РЕШЕТІ - Научное сообщество
Главная
UA RU EN

Вас приветствует Интернет конференция!

Приветствуйем на нашем сайте

Рік заснування видання - 2011

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС СЕПАРАЦІЇ В ЦИЛІНДРИЧНОМУ РЕШЕТІ

07.10.2021 21:48

[3. Технические науки]

Автор: Севостьянов І.В., д.т.н., професор, кафедра технологічних процесів та обладнання переробних і харчових виробництв, Вінницький національний аграрний університет, м. Вінниця; Підлипна М.П., аспірант, кафедра технологічних процесів та обладнання переробних і харчових виробництв, Вінницький національний аграрний університет, м. Вінниця


Варто відзначити, щоб інтенсифікувати процес сепарації сипкого матеріалу на решетах, необхідно вивчити всі фактори, що впливають на цей процес. Перш за все, слід теоретично встановити, як відбувається рух частинок оброблюваного матеріалу по внутрішні поверхні решета, виявити характер цього руху, визначити сили, що діють на частинки, а також умови їх сталого циклічного руху, так як стійкість процесу є одним з основних умов надійної роботи.

Сипкий матеріал, розташовується на сепаруючої поверхні шаром певного розміру і структури Частка може рухатися зі ковзанням, або перекочуючись. Можливий також варіант, в якому обидва види руху чергуються. Переважання якого – небудь одного з них в конкретний  момент часу залежить від багатьох факторів. Частка може рухатися з деякою відносною швидкістю або перебувати в стані спокою по відношенню до поверхні решета. Оскільки при вирішенні технічних завдань в першому наближенні можна допустити, що коефіцієнт тертя матеріальної точки об поверхню решета не залежить від швидкості її відносного руху. Тому приймемо, що коефіцієнт тертя спокою дорівнює коефіцієнту тертя при русі. Тобто приймається постійним і рівним середньому його значенню на всьому шляху руху частинки.

Сепарація сипучих тіл можлива лише при русі оброблюваного матеріалу щодо сепаруючої поверхні. Отже, однією з найважливіших задач, що виникають при обґрунтуванні параметрів сепаруючих машин, є вибір режиму роботи.

Відомі чотири можливих режиму руху частинки по внутрішній поверхні решета [1]. Перший режим (рисунок 1.) характеризується рухом частинки без відриву від поверхні, при цьому максимальний кут її підйому в площині підстави решета не перевищує ф = п / 2 . Для кожного значення коефіцієнта тертя fр можна визначити такий кут подачі φ0, при якому частка може бути піднята не вище горизонтального діаметра.

Позначимо K1т1 мінімальний показник, що забезпечує підйом частки на кут ф = п / 2 . У разі, коли частка при будь–якому куті подачі в квадрант не досягне горизонтального діаметра і в ньому буде здійснювати коливальні рухи в I та IV квадрантах. Теж саме відбудеться, якщо кут подачі ф0<ф1. Таким чином умови 0 < K < КТ1 та ф < ф забезпечують рух частинки в першому режимі.



Рис. 1. Робота циліндричного решета в першому режимі

Другий режим визначається наявністю відриву частинок від поверхні решета в II квадранті. Максимальний кут відриву при цьому дорівнює ф0 = п .

На (Рисунку 1.) представлена схема роботи циліндричного решета в другому режимі. На ній позначені: АВ і CD – фази відносного ковзання; DA – фаза вільного польоту; ВС – фаза відносного спокою.

Усунення фази відносного спокою можливо шляхом застосування в конструкції циліндричного решета скатної дошки або відбивної щитка. Пристосування подібного типу призначені для прийому зерен, що відірвалися в II квадранті, зниження швидкості їх руху і подачі на поверхню решета під кутом φ0.



Рис. 2. Робота циліндричного решета в другому режимі

Третій режим характерний наявністю кругового руху частинки разом з поверхнею решета. При цьому частина шляху вона проходить з деякою відносною швидкістю, випереджаючи або відстаючи від нього на деяких ділянках. Величина швидкості відносного руху матеріальної точки  визначається в значній мірі коефіцієнтом тертя f, внаслідок чого змінювати її в широких межах не представляється можливим.

Для забезпечення стабільного протікання процесу сепарації в третьому режимі, оброблюваного матеріалу необхідно надати осьовий рух, що може бути досягнуто в конструкції решета, що здійснює обертальні і коливальні рухи.

Четвертий режим руху частинки (рис. 3) характеризується тим, що в якийсь момент часу її швидкість стає рівною кутовій швидкості циліндра, і свій

подальший рух частка робить в спокої щодо його поверхні. Залежно від величини показника Кч і кута подачі частки φ0 її відносний спокій може наступити протягом як першого обороту навколо осі барабана, так і наступних. До моменту настання рівності швидкостей частки і циліндра їх рух відбувається з деякою швидкістю одна відносно одної. Четвертий режим застосуємо для роботи циліндричних решіт, однак для здійснення сепарації в цьому режимі необхідно забезпечити постійну подачу матеріалу під кутом f0 в IV квадранті та знімання зерна з поверхні решета в другому або третьому квадранті, де величина відносної швидкості зерна порівняно невелика. Таким чином, аналіз різних режимів руху частинки по внутрішній поверхні обертового решета показує, що його стійка робота у 2, 3 і 4 режимах можлива лише при наявності додаткових пристроїв що дозволяють знизити швидкість руху зерна і забезпечити його подачу на внутрішню поверхню під певним кутом φ0.



Рис. 3. Робота циліндричного решета в четвертому режимі

З урахуванням вищевикладеного, сепарація сипкого матеріалу циліндричним решетом без допоміжних пристроїв може виконуватися в першому режимі, а також другому за умови, що кут відриву частинок від поверхні решета забезпечить їх приземлення в зоні I квадранта. 

Дослідження робочого процесу циліндричного решета дозволяють схематично уявити структуру зернового шару, що знаходиться на внутрішній поверхні барабана [2, 3, 4].

Сипкий матеріал, безперервно надходить в циліндр, розташовується на його поверхні шаром певного розміру і структури (рисунок 1).

В результаті дії сил тяжкості і тертя з боку барабана зерна, знаходяться в стані рухомої рівноваги, переміщаючись навколо горизонтальній осі, становище якої визначається показником динамічного кута тертя зерна об поверхню барабана.

Для забезпечення стабільного протікання процесу сепарації оброблюваного матеріалу необхідно надавати осьовий рух, що досягається нахилом решета по ходу руху матеріалу. В цьому випадку процес переміщення сипкого матеріалу складається з окремих послідовно повторюваних один за одним циклів.

Кожен цикл складається з двох частин: підйому матеріалу вгору разом з поверхнею обертового решета і його опускання вниз під дією сили тяжіння. Переміщення частинок сепарованого матеріалу уздовж осі решета відбувається по лінії найбільшого скату лише в момент їх опускання. В процесі підйому осьове переміщення практично відсутня.

Для збільшення питомої продуктивності сепаратора необхідно, щоб шлях, проходження сепарованого матеріалом по внутрішній поверхні решета, був якомога більше. Максимальна траєкторія його руху може бути досягнута за рахунок надання решету обертання планетарного виду. Таке конструктивне рішення дозволить не тільки підвищити сепараційну здатність решета і розподілити купу по поверхні решета, а й значно знизити втрати, змінюючи частоту обертання.

Література:

1. Быков В.С. Определение скорости виброперемещения сыпучего материала / Быков В.С. // Техника в сельском хозяйстве. –2000. –No2. –С. 21-23.

2. Заика П. М. Вибрационное перемещение твердых и сыпучих тел в сельскохозяйственных машинах: монография. Киев: УСХА, 1998. 625 с.

3. Ловейкін В.С. Аналіз та оптимізація режимів руху зернової частинки вподовж вібруючого похилого решета / В.С. Ловейкін, Ю.В. Човнюк, В.П. Кулик // Науковий вісник НУБіП України. Серія «Техніка і енергетика в АПК».  2012. – Вип. 170, Ч. 1. – С. 277–286.

4. Котов Б. І. До теорії інтенсифікації просіювання зернових матеріалів у віброрешітних сепараторах / Б. І. Котов, А. В. Спірін., С. П. Степаненко// Вибрации в технике и технологиях. –2017.–No 2(85). –С. 9-15.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Другие научные работы даной секции

Конференции

Конференции 2024

Конференции 2023

Конференции 2022

Конференции 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення