Delist.ru

Проектирование и исследование бункеров-дозаторов с оптимальными

Автор: Кочегаров Алексей Викторович

. Семена хвойных пород и внутри подгруппы –это неоднородные объекты (в зависимости от степени, места произрастания и времени сбора), которые имеют значимые и менее значимые неоднородные характеристики, влияющие на процесс управления бункерно-дозирующими устройствами. Так как неоднородность является источником разнообразия характеристик объектов, то для оценки неоднородности семян хвойных пород предлагается использовать величину энтропии, являющейся в теории информации мерой разнообразия.

Таким образом, выбор подхода к управлению бункерно-дозирующими устройствами с неоднородными характеристиками зависит от степени неоднородности факторов, влияющих на процесс равномерной и дозированной подачи семенного материала, неоднородности задачи управления, наличия неопределенностей и от условия активного поиска оптимального варианта управления.

Во второй главе обоснована конструкция бункера-дозатора для подачи семян хвойных пород на рабочий орган решетной установки и получены аналитические зависимости с компьютерной поддержкой для определения количества размещенных в заслонке прутков, зазора между прутками, объема и массы очищаемого материала, захватываемого щеткой за один оборот, производительности бункера.

С учетом проведенного анализа бункерно-дозирующих устройств для семян хвойных пород предложена конструкция бункера-дозатора (рис. 1). В ней питатель отсечен от семенной массы специальной наклонной перегородкой (днищем), нижняя часть которой имеет форму питателя, а в зоне выпускного отверстия установлена регулировочная заслонка, выполненная в виде гребенки, которая имеет возможность изменения положения вокруг своей оси (рис. 2).

Рис. 1. Схема бункера-дозатора решетной установки

1 – загрузочный бункер; 2 – гребенчатая заслона; 3 – барабанный

питатель; 4 – наклонная перегородка; 5 – шторка-отражатель

Это позволяет питателю взаимодействовать с прутками гребенчатой заслонки, вычесывая небольшую порцию семян. Прутки выполнены овального типа, для того чтобы изменять зазор между ними с учетом неоднородности семенной массы и размерных характеристик семян. Меньший контакт щетин с семенами позволяет снизить травмирование семян, а установленное в питателе различное количество щеток и изменение частоты вращения вала питателя позволяет регулировать количество и равномерность подаваемых семян на рабочий орган решетной установки. Конструкция бункера-дозатора защищена патентом РФ № 2167725.

С целью определения основных параметров, влияющих на технологический процесс подачи бункера-дозатора с гребенчатой регулировочной заслонкой, проведены теоретические исследования.

Рис. 2. Схема гребенчатой заслонки

1 – прутья овального сечения; 2 – рейка для изменения угла поворота

гребенок; 3 – ось, на которой крепится заслонка; 4 – поворотная рукоять; 5 - фиксирующие отверстия

Дозированная подача предусматривает подачу семенного материала в единицу времени на решето. Она определяется рядом конструктивных и кинематических параметров щеточного питателя и прутковой заслонки.

Из анализа схемы, представленной на рис. 3, установлено, что количество размещенных на решетке прутков составит:

-1 ( Вб – Впр ) + 1 (1)

– шаг расстановки прутков на решетке, м.

Число «рабочих зон» (т.е. зон, куда проникают щетки при каждом очередном проходе) на ширине бункера составит:

-1 ( Вб – dпр ) (2)

Рис. 3. Схема щеточного питателя

1 ( днище бункера; 2 ( приводной вал щеток; 3 ( рамка щеток; 4 ( щетка; 5 – прутковая решетка; 6 – ось прутковой решетки; 7 – передняя стенка бункера

Размеры поперечного сечения прутков (dпр, Впр, hпр, r), а также шаг их расстановки обоснованы с учетом состава исходного вороха и размеров частиц семенного материала.

Высота H расположения центра вращения приводного вала щеток (точка О на рис. 4) над горизонтальным плоским участком днища бункера ВА может быть обоснована, исходя из величины наибольшей продольной деформации (max щетины щетки.

Величина наибольшей деформации щетки (max с целью обеспечения ее долговечности при контакте со стальным днищем бункера и минимизации травмирования частиц подаваемого сыпучего материала должна быть определена из условия:

Тогда высота расположения приводного вала щеток над кромкой днища бункера (т.е. над точкой А) определится так:

щ) - (max, (3)

щ – длина щетин.

Рис. 4. Схема расположения приводного вала щеток над днищем бункера

р прутковой решетки и угол ( ее наклона к горизонту. С учетом этого расстояние от центра вращения приводного вала щеток до оси решетки определится (рис. 3) как

р cos( + ВА, (4)

– длина прямолинейного участка днища бункера, при подстановке которого в выражение (4) окончательно получим:

Расстояние h1 по вертикали между центром вращения приводного вала щеток и осью решетки находим по выражению h1 = H - Lрsin( и, c учетом зависимости (5), получим:

рsin(). (6)

Обоснованы возможные величины угла ? наклона решетки к горизонту:

) . (7)

р( СВ. Для ее определения получены следующие соотношения:

Рmin = 2CВ

где ( – угол, определяющий величину рабочего контакта щеток с гребенчатой заслонкой.

Производительность питателя определяется объемом материала, захватываемого из зоны проникновения щеток в подпрутковое пространство. Предполагая, что жесткость щетки достаточна и ее деформация на участке СС`B (рис. 3) незначительна, будем считать, что траекторией движения верхней грани щетки на этом участке является дуга окружности. Площадь заштрихованного сегмента СС`B при этом будет равна:

Масса mМ и объем V материала, захватываемого при каждом очередном проходе щетки, будут зависеть от количества и величины рабочих зон на ширине бункера Вб, а также от глубины внедрения щетки в слой очищаемого материала, лежащего непосредственно под прутками решетки (в заштрихованной области СС/В на рис. 3), определяются следующими зависимостями:

где ( - плотность подаваемого материала; S - площадь CC/В проникновения щеток в подпрутковое пространство; Вщ - рабочая ширина щетки, т.е. та часть ее ширины, которая непосредственно проникает в слой очищаемого материала; ( - зазор между прутками.

загрузка...