К.т.н. Шатохин И.В., магистр Парфенов А.Г., бакалавр Анненков В.С.

Воронежский государственный аграрный университет

им. императора Петра I, Россия

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СКОРОСТНОГО РЕЖИМА

РАБОТЫ КОВШОВОГО ЭЛЕВАТОРА

Статья посвящена вопросу использования ковшовых элеваторов для транспортирования зерна. Выявлено, что тихоходные ковшовые элеваторы по уровню травмирования зерна значительно превосходят элеваторы скоростные. Однако, для быстроходных ковшовых элеваторов по сравнению с тихоходными требуются меньшие производственные площади в расчете на единицу производительности и высоты транспортирования зерна.

В современных зерноочистительных агрегатах, обеспечивающих послеуборочную обработку зерна и семян, основным связующим элементом технологического оборудования являются ковшовые элеваторы (нории). Они используются для транспортирования материала в вертикальном направлении. Простота конструкции, надежность в работе, экономичность в эксплуатации и малые габаритные размеры обусловили их широкое применение по сравнению с другими транспортирующими машинами. [1].

Одновременно с этим следует заметить, что ковшовые элеваторы (нории) имеют один существенный недостаток - это большое травмирование транспортируемого зерна или семенного материала.

В результате анализа известных конструкций ковшовых элеваторов выявлено, что в современных зерноочистительных линиях используются как быстроходные, так и тихоходные ковшовые элеваторы. Как показывают наши исследования, а также исследования других авторов, скоростной режим работы элеваторов оказывает существенное влияние на повреждение зерна и семян в процессе их перемещения по технологической линии. Так, например, снижение скорости движения ленты ковшового элеватора на 1 м/с позволяет снизить повреждение зерна на 1% [2,3]. С увеличением скорости движения ленты увеличивается степень воздействия рабочих органов нории на зерно, а также соударение зерна при разгрузке ковшей, и как следствие появляется «обратная сыпь». Обратно ссыпающееся зерно с большой высоты помимо напрасной затраты энергии на подъем материала, приводит к повреждению этого зерна за счет соударения с элементами ковшовых элеваторов. К “обратной сыпи” относится та часть зерна, которая после опорожнения ковшей поступает не в выгрузной патрубок, а по норийным трубам ссыпается обратно в зону загрузки.

Поэтому с целью снижения травмирования зерна и особенно будущего посевного материала часто используют тихоходные ковшовые элеваторы [2,3], которые по сравнению с быстроходными имеют также свои недостатки.

Это большие (в несколько раз) размеры ковшей, а, следовательно, и размеры остальных элементов элеватора. Кроме того, увеличение емкости ковшей сопровождается увеличением массы зерна, находящегося на грузовой ветви тягового органа (рис.1), что естественно потребует более прочной конструкции элеватора в основном за счет увеличения его габаритных размеров.

Рис.1. Зависимость массы груза на ленте ковшового элеватора от его скоростного режима работы

Следовательно, можно предположить, что для тихоходных ковшовых элеваторов потребуются несколько большие производственные площади, чем для быстроходных. Однако, как показали исследования известных ковшовых элеваторов (рис. 2) увеличение потребных площадей до 3 – 6 м² наблюдается в основном для высокоскоростных элеваторов со скоростью движения ленты более 2,0 – 3,0 м/с.

Рис. 2. Зависимость площади башмака ковшового элеватора от его скоростного режима работы

Для тихоходных элеваторов со скоростью движения ленты до 1,0м/с и быстроходных - со скоростным режимом работы от 1,0 до 2,0 м/с потребные площади составляют, соответственно, 1,0 и 2,0 м ² . Несколько иная картина наблюдается по потребным площадям под ковшовые элеваторы в расчете на их единицу производительности и единицу высоты транспортирования зерна (рис. 3).

Для тихоходных элеваторов (скорость движения ленты до 1,0 м/с) потребная удельная площадь составляет 0,3 – 0,9 дм² /т/ч*м, а для быстроходных при скорости движения ленты от 1,0 до 3 м/с, соответственно, составляет 0,8 – 0,1 дм² /т/ч*м. Причем меньшее значение потребной площади соответствует элеваторам с более высокой скоростью движения ленты.

Рис. 3. Зависимость удельной площади башмака ковшового элеватора от его скоростного режима работы

Таким образом, быстроходные ковшовые элеваторы по сравнению с тихоходными имеют меньшие габаритные размеры в расчете на единицу производительности и единицу высоты транспортирования зерна.

Литература

1. Кулагин М.С. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна и семян / М.С. Кулагин, В.М. Соловьев, В.С. Желтов. – М.: Колос, 1979 – 256 с.

2. Строна И.Г. Травмирование семян зерновых культур и урожай / И.Г. Строна // Биология и технология семян. – Харьков, 1974. – С. 122-130.

3. Чудин И.А. Нория – объект повреждений зерна на поточных зерноочистительных линиях / И.А. Чудин // Земля сибирская, дальневосточная. – 1980. - №6. – С. 49-50.