К.т.н. Халиуллин Д.Т., д.т.н. Нуруллин Э.Г., к.т.н. Дмитриев А.В.

 Казанский государственный аграрный университет, Россия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ СЕМЕНОРУШКИ

 

Для обеспечения качественной работы пневмомеханической семенорушки, разработанной в Казанском государственном аграрном университете, необходимо определение рациональной области факторов, оказывающих наибольшее воздействие на показатели технологической эффективности обрушивания [1,3]. Теоретические исследования и лабораторные эксперименты показали, что главными факторами, влияющие на эффективность обрушивания семян подсолнечника являются показатели качества семян, а также технологические и конструктивные параметры семенорушек: частота вращения вентилятора-метателя, длина и угол раскрытия конфузора, расстояние между выходным сечением конфузора и полусферой. Обосновать эти параметры можно зная траектории движения семян  в рабочей зоне [2,3].

Для определения траектории движения семян в рабочей зоне используем дифференциальные  уравнения [2]:

                                       1)

где  – проекция скорости воздуха на ось ОХ, м/с; А – проекция начальной скорости зерновки на ось ОХ, м/с; kп – коэффициент парусности семян подсолнечника (определяется экспериментально); t – время движения семян, с;  – проекция скорости воздуха на ось ОY, м/с; В – проекция начальной скорости зерновки на ось ОY, м/с;

Система дифференциальных уравнений (1) включает в себя компоненты, которые представляет собой сложные громоздкие выражения, включающие большое количество параметров. Поэтому для решения системы уравнений (1) был использован стандартный пакет компьютерных программ на основе «Matlab» и выполнены вычислительные эксперименты на компьютере с различными значениями параметров [2,3].

В результате этого были получены графики траекторий движения семян подсолнечника при различных значениях угла раскрытия конфузора β и в зависимости от зоны вхождения семян в конфузор с углом раскрытия конфузора β=60 [2].

На основе анализа полученных графиков можно утверждать, что наиболее оптимальная область угла раскрытия конфузора лежит в пределах β=40…80, максимальное дальнее положение рабочей поверхности полусферы – не более 0,3…0,4 м от входного сечения конфузора, а расстояние между рабочей парой «конфузор-полусфера» – в пределах  70…120 мм.

Однако для подтверждения полученных теоретических результатов необходимо провести лабораторно-производственные эксперименты. Такие исследования проводились на специально созданной лабораторно-производственной установке по методике, описанной в работе [5].

Экспериментальные данные лабораторно-производственных исследований обрабатывались известными методами математической статистики на ЭВМ, используя программное обеспечение «Statistika–6». Результаты обработки экспериментальных данных представлены на рисунках 1, 2, 3.

H:\рис. 3 для статьи рац.режим.JPG

Рисунок 1 – Зависимости технологической эффективности от частоты вращения ротора при различных расстояниях до полусферы

H:\рис. 4 для статьи рац.режим.JPG

Рисунок 2 – Зависимости технологической эффективности от расстояния между конфузором и полусферой при различной частоте вращения ротора вентилятора-метателя

Рисунок 3 – График зависимости показателя технологической эффективности от частоты вращения вентилятора-метателя и расстояния между конфузором и полусферой

Как видно из представленных графиков наиболее высокая технологическая эффективность процесса обрушивания имеет место при частоте вращения ротора вентилятора-метателя – 1250+30 мин-1 и расстояния между конфузором и полусферой – 70…120 мм.

Таким образом, результаты экспериментов показывают, что пневмомеханическая семенорушка, с параметрами, обоснованными теоретическими исследованиями, позволяет получить максимальное значения показателей технологической эффективности процесса обрушивания. Это позволяет утверждать адекватность теоретических и экспериментальных исследований.

 

Литература

1.   Патент 88990 РФ, МПК U1 В 02 В 3/00. Устройство для снятия плодовой оболочки с зерна / Д.Т. Халиуллин, Э.Г. Нуруллин, А.В. Дмитриев. – №2009123888/22; Заявлено 22.06.2009; Опубл. 27.11.2009, Бюл. №33 – 2с.

2.   Нуруллин Э. Г. Моделирование траектории движения семян в рабочей  зоне пневмомеханической семенорушки / Э.Г. Нуруллин, Р.И. Ибятов, Д.Т. Халиуллин,  Э.Э. Нуруллин // Вестник Казан. технол. ун-та. – 2012 – № 3. –  С. 98-100.

3.   Халиуллин Д.Т. Разработка и обоснование параметров обрушивателя семян пневмомеханического типа : дис. … канд. техн. наук, - Казань, 2012. – 194 с.