Технологический расчет ЗАВ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

СОЛТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН ОБЛЫСЫ ӘКІМДІГІНІҢ

«КӘСІПТІК ДАЯРЛАУ ЖӘНЕ ҚЫЗМЕТ КӨРСЕТУ КОЛЛЕДЖІ» КММ

КГУ «КОЛЛЕДЖ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ И СЕРВИСА»

АКИМАТА СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Мамандық: / Специальность:1504000 Фермерское хозяйство

Біліктілік: / Квалификация:1504062 Тракторист-машинист сельскохозяйственного производства

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы по дисциплине

«Машины и оборудование для животноводства»

Технологический расчет ЗАВ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа по дисциплине «Машины и оборудование для животноводства» выполняется студентами 3 курса (6 семестр) очного бучения и позволяет судить о том, насколько студент усвоил знания, полученные им по изучаемой дисциплине, а также оценить его будущие профессиональные навыки. Тема курсовой работы соответствует рабочей программе по дисциплине. Трудоёмкость курсовой работы составляет 25 часов.

Выполнение курсовой работы и её защита являются одним из важнейших звеньев дисциплины «Машины и оборудование для животноводства». Её цель состоит в том, что бы студент на основе теоретических знаний, полученных в ходе прохождения лекционно-лабораторного курса, самостоятельно, консультируясь у преподавателей, проводил расчеты, обосновывал технологию очистки зерна, подбирал машины и их технологические режимы. Это способствует развитию научно-технического исследовательского мышления. В процессе выполнения курсовой работы студент должен научиться применять полученные знания в проектировании зерноочистительных агрегатов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Задачи курсовой работы

Курсовая работа по дисциплине « Машины и оборудование для животноводства» позво­ляет студентам закрепить знания, полученные при изучении лабораторно-лекционного курса и приобрести навыки самостоятельной научно-исследовательской работы. Методические указания разра­ботаны как руководство к выполнению курсовой работы и содержат справочную информацию.

В процессе выполнения курсовой работы студент должен вы­полнить следующие задачи:

1. Составить в соответствии с номером своего варианта список частей вороха (зерна, подлежащего очистке).

2. Составить две таблицы показателей физико-механических свойств составных частей вороха (в форме «М и σ», а также в пре­дельной: «от - до»).

3. Определить, какие из примесей являются легкоотделимыми.

4. Построить для всех составных частей вороха, кроме легкоот­делимых, вариационные кривые по показателям каждого из физико-механических свойств, используемых при разделении зерна; (длина, ширина, толщина, критическая скорость).

5. Составить схему технологического процесса разделения зернового вороха, а именно - для очистки семян (12% от общего количества поступающего на очистку зерна).

   6. Рассчитать теоретическую чистоту зерна и потери его после очистки по выбранной схеме (расчет чистоты и потерь зерна про­вести табличным способом или с использованием компьютера).

   7. В соответствии с составленными схемами технологического процесса разделения заданного вороха выбрать марку зерноочистительного агрегата, рассчитать производительность его зерноочистительных машин и определить требуемое ко­личество агрегатов.

Подготовка курсовой работы включает следующие этапы:

1. Получение и систематизация исходных данных;

2. Изучение литературы по теме;

3. Проведение соответствующих расчетов;

4. Написание курсовой работы;

5. Собеседование по курсовой работе.

1.2. Выбор темы и составление плана (содержания) работы

Курсовая работа выполняется студентами дневной и заочной форм обучения на одну обобщенную тему «Технологический рас­чет ЗАВ». Номер варианта указывается в задании, выдаваемом студенту. Исходные данные для проведения расчетов включают 252 варианта. После назначения задания на курсовую работу студент присту­пает к ее выполнению. План рекомендуется составлять в такой по­следовательности :

• расчёт процесса очистки зерна;

• расчет производительности агрегатов;

- приложение.

1.3. Подбор литературы

При выполнении курсовой работы студент должен пользовать­ся литературой, указанной в настоящих методических указаниях в качестве справочной, а также дополнительной литературой для бо­лее глубокого освоения темы работы: учебниками, учебно-методической литературой и периодическими изданиями.

Выписки из источников литературы следует указывать по тек­сту работы со сноской на список литературы - [1]. Список литературы составляется в порядке ссылок по тексту с со­блюдением всех требований по оформлению источников литерату­ры.

Сведения об использованной литературе оформляются сле­дующим образом: автор (фамилия, инициалы); название; выходные данные (место издания, издательство, год издания, количество страниц или номер страницы). По статьям следует указать: фами­лию и инициалы автора, название статьи, название источника, где напечатана статья, год издания, номер журнала или сборника, номер страницы.

1.4. Порядок написания и оформления работы

Курсовая работа должна быть набрана на компьютере на отдельных листах формата А4. Материалы в курсовой работе должны быть расположены следующим образом:

• титульный лист;

• содержание с указанием страниц;

• введение;

• основная часть работы;

• заключение;

• список литературы;

• приложение.

Титульный лист оформляется по установленной форме.

Объем курсовой работы должен составлять 15-17 страниц тек­ста и графической части (вариационные кривые).

Во введении необходимо указать актуальность выбранной те­мы, сформулировать цель и задачи, указать объект исследования, какие материалы использованы при написании курсовой работы.

В основной части работы необходимо привести расчеты, кото­рые в случае необходимости дополняются схемами и графиками, допускается делать промежуточные выводы.

В конце работы приводится список использованной литерату­ры. Порядок ее оформления изложен выше.

1.5. Порядок сдачи и собеседования по курсовой работе

Курсовая работа, оформленная в соответствии с требованиями методических указаний, сдается на проверку в сроки, установлен­ные ведущим преподавателем. Проверенная и допущенная к собеседованию работа возвращается студенту для ознакомления с замечаниями преподавателя.

Если работа не отвечает предъявляемым требованиям, она воз­вращается на доработку.

Собеседование по курсовой работе происходит в устной форме в сроки, указанные ведущим преподавателем.

1.6. Основные требования и критерии оценки знаний кур­совой работы

Основными требованиями, предъявляемыми к курсовой работе, являются:

1. Аккуратность при выполнении расчетов и составлении технологии очистки зерна от примесей.

2. Обоснованность выбора той или иной операции при очистке зерна от примесей.

3. Обоснованность выбора машин для очистки зерна от примесей.

Критерии оценки:

«удовлетворительно» - оцениваются ответы лишь правильно освещающие вопросы;

«хорошо» - оцениваются ответы, в которых на хорошем теоре­тическом уровне всесторонне полно освещаются заданные вопро­сы;

«отлично» - оцениваются ответы, в которых на основе глубоких знаний делаются выводы и предложения с соответствующими при­мерами и расчетами.

Критерии оценки отражены в бланке «Результаты проверки курсовой работы и собеседования со студентом при ее приеме преподавателем», который вшивается в курсовую работу после выставления оценки. Этот бланк помещен в приложениях этих Методических указаний.

Обязательно прикладывается диск с электронной версией курсовой работы (в ее начале). В конце работы вшивается «Отчет о проверке на заимствования» в системе «Антиплагиат».

Оригинальность текста в курсовой работе должна составлять не менее 70%.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

2.1. Расчет процесса очистки зерна

2.1.1. Исходные данные

Список составных частей вороха составляется на основе но­мера варианта по таблице (см. таблицы 1, 2, 3 приложения). Для того, что бы выписать данные из таблиц 1, 2, 3 приложения необхо­димо определить номер своего варианта в средней части таблицы, обведённой рамкой, и выписать из таблицы 1, из верхней строки - сезонный сбор зерна, а из левого - его исходную влажность. Из таб­лицы 2 подобным же образом выписать из левого крайнего столбца название основной культуры, а из верхней строки - номер набора засорителя. После этого в таблице 3 найти (по номеру набора) со­став засорителей в процентах. Содержание основной культуры подсчитывается как дополнение до ста процентов.

2.1.2. Физико-механические свойства вороха

Из таблицы 4 приложения выписываются физико-механические свойства засорителей, входящих в состав заданного набора, а из таблицы 5 - показатели свойств основной культуры. Они приведе­ны в статистической форме (М - среднее значение и σ - среднеквадратическое отклонение). В этом виде они оформляются в таб­лице 1 курсовой работы (ее пример для нашего варианта приведен в таблице 6 приложения). Для составления таблицы 2 курсовой ра­боты необходимо эти данные пересчитать в предельной форме ("от" и "до"), что делается по следующим формулам:

"от" = М-Зσ (1)

"до" = М+Зσ (2)

Результаты расчета для нашего варианта приведены в таблице 8 приложения.

Определение легкоотделимых примесей производится по таблице "от" - "до" (7). Легкоотделимыми считаются те примеси, которые хотя бы по одному признаку разделения выделяются без потерь ос­новной культуры. При этом если оба размерных предела «от» и «до» у примеси меньше нижнего предела основной культуры, не­обходимо, чтобы разность между пределом "от" основной культу­ры и пределом "до" примеси составляла не менее 0,5σ основной культуры по данному признаку разделения. Если оба размерных предела у примеси больше верхнего предела основной культуры, необходимо, чтобы разность между пределом "от" примеси и пре­делом "до" основной культуры составила не менее 0,5σ основной культуры. Проверку легкости отделения примесей следует делать по каждому физико-механическому свойству отдельно, обводя рамкой, как показано на примере (таблица 7 приложения) пределы, определяющие возможность отделения. При этом у некоторых примесей может оказаться и несколько обведенных рамкой преде­лов. После окончания этой работы по всем признакам легкоотдели­мыми считаются примеси, имеющие в своей строке цифры, обве­денные рамкой. Остальные примеси следует считать трудноотде­лимыми. В нашем примере (табл. 7 приложения) трудноотделимы­ми являются спорынья и пшеница.

2.1.3. Построение вариационных кривых

Вариационные кривые представляют собой кривые Гаусса, по­строенные для основной культуры и всех трудноотделимых приме­сей.

По каждому физико-механическому свойству (разделяющему признаку) строится своя группа кривых, которая выполняется на отдельном листе миллиметровой бумаги формата A3. Лист должен располагаться горизонтально. Построение по конкретному призна­ку разделения начинается с определения диапазона вариационных кривых. Для этого, по таблице физико-механических свойств мате­риалов в форме «от и до» (таблица 8 приложения) в соответствую­щей колонке, например по толщине, находят наибольшее и наи­меньшее значения. Их находят лишь для основной культуры и трудноотделимых примесей (числа в выделенных строках, относя­щиеся к легкоотделимым примесям, в расчет не принимать). В на­шем примере - это 1,21 и 3,73 мм. Далее, переходят к построению вариационных кривых: проводят горизонтальную ось - величину признака разделения, например ширину зерновки. Затем делают на ней отметки для величин «М» - середин вариационных кривых, ко­торые нужно будет изобразить по этому признаку. На отметках восстанавливают перпендикуляры к оси высотой 80 мм. От отметки «М» для каждой культуры (засорителя) откладывают величины ±0,5σ; ±σ; ±1,5σ и т.д. (величину σ брать для соответствующей культуры или засорителя). Из них восстанавливают перпендикуля­ры до горизонтальных линий. Например, перпендикуляр, прове­денный из отметок ±0,5σ проводят до второй сверху горизонтали, ±σ - до третьей и так далее. Таким образом, получают точки, со­единяя которые плавной линией строят вариационную кривую нормального распределения зерна по признаку разделения. Далее проводятся горизонтальные линии, отстоящие от оси абсцисс на расстояния, приведенные в последней строке таблицы 9 приложе­ния (ордината - в мм).

Аналогично строят группы кривых по всем четырем признакам разделения для основной культуры и всех трудноотделимых при­месей (для нашего примера они приведены на рисунках 1...4 при­ложения).

2.1.4. Составление схемы технологического процесса очистки семян

Для того чтобы составить схемы технологического процесса, нужно провести анализ таблиц физико-механических свойств зер­нового материала (таблицы 6, 7 приложения) и вариационных кри­вых (рисунки 1...4 приложения).

При определении нужных размеров ячеек триеров и отверстий решёт следует исходить из потребности в наилучшей очистке, а не из размеров, выпускаемых промышленностью.

Необходимо учитывать, что наиболее дешевым является разде­ление по критической скорости и толщине, а наиболее дорогим - по длине. Поэтому при выделении примесей нужно использовать при­знаки разделения, указанные в таблицах 6, 7 приложения, начиная с правой колонки таблицы. Качество очищенного зерна должно удовлетворять государственным или отраслевым стандартам.

Составление схемы технологического процесса очистки семян начинаем с составления трех списков:

Первый список легкоотделимых примесей составляется на осно­ве таблицы 2 курсовой работы (см. таблицу 7 приложения). В спи­ске указываются легкоотделимые засорители с их порядковыми номерами, вид примеси (легкая, толстая, тонкая и т. д.), граница разделения. Граница разделения выбирается по основной культуре, ближайшая к нижнему и верхнему пределу соответствующего при­знака разделения с учетом отсутствия потерь основной культуры. Например, гречиха татарская (таблица 7 приложения) удаляется как короткая примесь, а граница разделения определяется уменьшени­ем нижнего предела признака разделения «длина» для ячменя (основной культуры) на 0,5σ, т.е. l = 6,96 -0,5∙0,55 = 6,68 мм. Таким образом, для гречихи татарской запись в этом списке будет сле­дующей:

5. Гречиха татарская, короткая, l = 6,68 мм.

Второй список трудноотделимых примесей оформляется анало­гично первому. Чтобы получить наиболее точные результаты, сле­дует для каждой из трудноотделимых примесей наметить несколько признаков разделения, не удовлетворяясь одним. Грани­цы разделения выбирают, анализируя вариационные кривые, при этом признаки и границы выбираются такие, при которых примесь выделяется наиболее полно, а потери основной культуры с засорителем минимальны. В рассматриваемом примере намечено использовать для выделения спорыньи все четыре признака разделения. Для этого засорителя запись во втором списке будет выглядеть следующим образом:

2. Спорынья,

легкая, l = 8,60 м/с;

тонкая, l = 2,20 мм;

узкая, l = 2,85 мм;

короткая, l = 7,20 мм.

Третий список рабочих органов, видов примесей и границ раз­деления составляется на основе анализа первых двух списков. При этом, если в обоих списках имеются одинаковые виды удаляемых , примесей, а границы разделения различны, то принимается более, жесткая граница. Более жесткой границей разделения является та­кая, при которой потери основной культуры возрастают. В рас­сматриваемом примере гречиха татарская выделяется как короткая примесь при l = 6,68 мм, а часть спорыньи как короткая примесь при l = 7,20 мм. Принимаем границу разделения l = 7,20 мм.

Третий список для рассматриваемого примера будет выглядеть следующим образом:

1. Вентилятор, легкая, l = 8,60 мм;

2. Решето ≠, толстая, l = 3,90 мм;

3. Решето ≠, тонкая, l = 2,20 мм;

4. Решето ø, узкая, l = 2,85 мм;

5. Триер Ø, короткая, l = 7,20 мм.

Схема технологического процесса компонуется согласно списку рабочих органов и представлена на рисунке 5 приложения.

2.1.5. Расчёт чистоты и потерь семян

Расчет чистоты производится при следующих упрощениях:

• считается, что разделение зерна по одному признаку не меняет вариационные кривые по другим признакам, (то есть полностью от­сутствует корреляция между признаками);

• каждый рабочий орган делит зерно полностью по указанной на схеме границе разделения.

Например, принято считать, что в сходе с решета ≠ 2,2 пол­ностью отсутствует зерно толщиной меньше 2,2 мм, а в проходе нет зерен толще 2,2 мм. Указанные допущения не соблюдаются в ре­альных машинах, имеющих коэффициент разделения всегда мень­ше 100%. Однако для учебных целей допустимо пренебречь такой разницей между теоретическим разделением и реальным.

Расчет необходимо производить с использованием таблицы ин­теграла Лапласса (нормального интеграла) (таблица 12 приложения).

Расчет удобно вести в таблицах, подобных таблице 9 приложе­ния. На каждый этап очистки, на каждый рабочий орган схемы надо заполнять отдельную таблицу. Таблица 9 приложения и представ­ляет собой первую из четырех подобных таблиц. Мы не приводим их все, а только две первые (таблицы 9, 10 приложения) и послед­нюю (таблица 11).

При расчете эти таблицы заполняются последовательно, в по­рядке, соответствующем операциям очистки зерна по выбранной схеме (третьему списку). Каждая из таблиц, например, таблица 6 приложения, кроме последней, содержит 10 колонок. Над ней ука­зывается значение l - границы разделения на данном рабочем орга­не. Первая колонка - порядковый номер составляющей вороха. По мере выделения и исключения из списка, их номера остаются преж­ними в последующих таблицах.

В третьей колонке 9 таблицы приводится процентное содержа­ние данной составляющей в зерне, поступающем на операцию очи­стки. При этом для первой операции состав берется из таблицы 6 приложения, а для каждой следующей операции - из 10-й колонки предыдущей таблицы (табл. 9).

В четвертую и пятую колонки (табл. 9 прилож.) записывают ве­личины М и σ таблицы 6 по тому признаку, по которому разде­ляет зерновую смесь данный рабочий орган.

В шестую колонку записывают значения, рассчитываемые со­гласно формуле:

(3)

Вышеперечисленные числовые значения, вносимые в таблицу 9 приложения являются входными для таблицы нормального инте­грала. По величине X определяется значение этого интеграла (таб­лица 12 приложения), которая и вписывается в седьмую колонку 10 таблицы приложения (ξ), со знаком числа в шестой колонке.

Пользоваться таблицей интеграла Лапласа (табл. 12 прилож.) не­обходимо следующим образом:

• по величине X находим величину ξ (кси).

• Если, например, Х = 0,42, то следует искать ξ, используя графу поправок. В нашем случае ξ = 1554 + 2∙37, поскольку Х = 0,40 + 0,02, а поправка дается на 0,01X.

• Величину поправки не следует выбирать более 0,05Х В этом случае нужно воспользоваться вычитанием из большего числа.

В 6 и 7 колонках таблицы 9 не следует забывать знаки. Часто в литературе таблицы нормального интеграла представлены не в процентах, а на 10000 зерен (таблица 12 приложения), тогда их сле­дует перевести в проценты, переместив запятую на два знака влево.

В восьмой колонке числа получают сложением результатов (седьмой колонки) с 50% или вычитанием из 50%. Что именно, сложение или вычитание, следует применять в данной таблице, оп­ределяют по числу в восьмой колонке первой строки (по основной культуре). Это число должно быть положительным и больше 50%. Например, в табл. 9 результат в восьмой колонке получили вычи­танием из 50 чисел седьмой колонки. Проконтролировать правильность полученных результатов в восьмой колонке можно по вариа­ционным кривым. Вертикальная линия (граница разделения) долж­на отсечь от вариационной кривой основной культуры участок не­значительной площади.

Числа в девятой колонке получают перемножением чисел треть­ей и восьмой колонок и делением на сто. Числа в девятой колонке должны быть просуммированы. Сумма показывает, какой процент составляющих вороха останется после прохождения данной опера­ции.

Числа в десятой колонке получают путем умножения чисел в соответствующих определенной культуре девятой на сто и делением на сумму чисел в девятой колонке. Сумма чисел десятой колонки должна равняться 100%. В случае несовпадения поправляют в этой колонке число, соответствующее основной культуре.

Одиннадцатая колонка строится только в последней из этой группы таблиц и соответствует рабочему органу, завершающему процесс очистки. Она дает окончательный состав зерна, прошедше­го всю очистку по данной схеме, в штуках примесей на 1 кг очи­щенного зерна. Для расчета одиннадцатой колонки следует соста­вить две пропорции с использованием чисел десятой колонки.

Вначале нужно рассчитать массу семян засорителей в килограм­ме очищенного зерна (в граммах). В нашем примере (табл. 11 при­ложения) окончательный остаток (допустим, спорыньи) составил 0,0061%. Сколько это будет в граммах на I килограмм очищенного зерна, рассчитаем:

1000 – 100 %

x_i – 0,0061 %

Откуда:

Для определения количества зерен засорителя в килограмме очищенного зерна необходимо воспользоваться таблицей 4 прило­жения, откуда для спорыньи возьмем массу 1000 штук, причем зна­чение среднее между "от" и "до" - m₁₀₀₀, г. В нашем примере:

Составляем вторую пропорцию для нахождения примесей в штуках на 1 кг очищенного зерна:

0,061 — х₂

m₁₀₀₀ (6,75 гр) — 1000 шт.

откуда

Полученное число x₂=9 шт./кг вносится в одиннадцатую колонку напротив спорыньи.

Аналогично проводить расчет количества семян (в штуках на килограмм) для других засорителей.

Результаты расчета очистки зерна (десятая и одиннадцатая ко­лонки) сопоставляются с требованиями ГОСТа (таблица 13 приложения).

Класс чистоты зерна определяется наименьшим из критериев. Если очищенное зерно хотя бы по одному из критериев не соответ­ствует высшему классу, берется класс на один ниже, или, если это уже третий, производится назначение более жестких границ разде­ления и перерасчет чистоты зерна с изменением таблиц, выполняе­мых на каждый рабочий орган или с добавлением новых, соответ­ствующих заново введенным рабочим органам.

Расчет потерь зерна основной культуры при очистке по выбран­ной схеме производится следующим образом: перемножают все числа, относящиеся к основной культуре, из восьмых колонок каж­дой таблицы, делят полученное число на сто в степени, на единицу меньшей числа таблиц, и вычитают полученное число из ста.

В нашем примере:

Не следует допускать суммарные потери основной культуры бо­лее 5%. Исключение можно сделать для случаев, когда количество спорыньи (в процентах) более 0,4.

2.2. Расчёт производительности агрегатов

Выбор зерноочистительных машин проводится из условия, что при рациональном их использовании обеспечивается реализация схемы технологического процесса очистки заданного вороха на се­мена. При этом следует предусмотреть поточность обработки зерна с использованием машин, как правило, агрегатов и комплексов. Та­кой подход приближает решение поставленной задачи к производ­ственным условиям, где необходимо для обработки зернового ма­териала заданного состава определить режим работы машин и па­раметры их сменных рабочих органов.

С учетом вышеизложенного, для реализации схемы технологи­ческого процесса (рис. 5) можно использовать зерноочистительный агрегат ЗАВ-25, включающий машину предвари­тельной очистки МП0-50, машину первичной очистки ЗВС-20А и триерные блоки ЗАВ-10.90.000А. Вместе с тем следует отметить, что полученную в рассматриваемом примере схему технологиче­ского процесса очистки семян можно реализовать и на одной ма­шине вторичной очистки СМ-4. Однако вряд ли можно признать рациональным обработку на этой машине вороха с высокой исход­ной засоренностью (в нашем примере засоренность зерна составля­ет 11%).

Останавливаясь на поточной технологии обработки зерна, сде­лаем следующие замечания. Машина МПО-50 имеет воздушную очистку и сетчатый транспортер, предназначенный для удаления крупных грубых примесей. Так как в исходном ворохе отсутствуют грубые крупные примеси, то производительность МПО-50 будет определяться только производительностью воздушной очистки. Машина ЗВС-20А имеет воздушную и решетную очистку. Исходя из того, что условно выделение легких примесей проведено на МПО-50, воздушная очистка ЗВС-20А будет выполнять только вспомогательную роль, а ее производительность будет определять­ся решетной частью. Если технологической схемой предусмотрено отделение широких и толстых примесей, то следует выбирать до­полнительно машину ОВС-25, работающую последовательно с ос­новой (ЗВС-20А), но на отделении лишь толстых или широких примесей. Это продиктовано тем, что в каждой из этих машин мо­гут стоять два одинаковых решета либо с круглыми, либо с продол­говатыми отверстиями, а последовательно друг с другом два стана работать не могут. И последнее, триерный блок ЗАВ-10.90000А бу­дет использоваться при параллельной работе всех четырех цилинд­ров. В случае, если технологической схемой очистки предусмотре­но отделение длинных и коротких примесей, для очистки нужно применить два триерных блока ЗАВ-10.90000А.

Определяя производительность зерноочистительных машин, следует иметь в виду, что в зависимости от характеристик зерново­го материала, она может быть больше или меньше паспортной.

Зерноочистительный агрегат ЗАВ-25 включает в себя:

Этими машинами следует очищать ворох от примесей, имею­щихся в нем согласно заданию (№ варианта). Имеется технологиче­ская схема очистки (для нашего случая - рис. 5 приложения). Со­гласно ей осуществляется работа вышеперечисленных машин.

2.2.1. Расчёт производительности МПО-50

МПО-50 имеет два рабочих органа: воздушный поток, сетчатый транспортер.

Определим расход воздуха по формуле, м³/с:

G_в = F∙l, (29)

где F - площадь аспирационного канала, м²:

F = a∙в, (30)

где а и в - соответственно глубина и ширина канала; для машины

МПО-50 а = 0,25 м, в = 1,8 м.

F = 0,25∙1,8 = 0,45 м².

где l - скорость воздушного потока (берется из таблицы по расчету отделения легких примесей), в нашем случае l = 8,6 м/с.

Производительность воздушной очистки, т/ч:

(31)

где μ - коэффициент, характеризующий транспортную способность воздуха, принимается μ = 0,15...0,20 кг/кг.

ρ_в - плотность воздуха, ρ_в = 1,2 кг/м³;

β_л - процент удаляемой легкой фракции

=100 - θ, (32)

где θ - сумма девятой колонки той таблицы, которая построена для удаления легких примесей. В нашем случае по таблице 10 прило­жения

θ = 98,15%.

В случае если технологической схемой очистки предусмотрено отделение тяжелых примесей, в курсовой работе подобный расчет проводится для второй машины МПО-50.

2.2.2. Расчёт производительности ЗВС-20А

ЗВС-20А имеет два вида рабочих органов: воздушная и решет­ная части. Будем считать, что скорость в аспирационных каналах такая же, как и у МГ10-50. Производительность ЗВС-20А будет оп­ределяться ее решетной частью. Определим пропускную способ­ность решета, т/ч:

Q_p=K_p∙F_p∙q_p∙3,6 (33)

где К_р - коэффициент, зависящий от основной культуры, для пше­ницы К = 1;

F_p - площадь решета, м².

F_p = a∙в, (34)

где а и в - соответственно длина и ширина каждого решета. Эти величины берутся из паспортных данных машин.

q_p - удельная нагрузка на решето. Решета, по которым основная культура движется проходом, имеют большую удельную пропуск­ную способность, чем решета, на которых основная культура идет сходом. Поэтому для решет верхнего яруса (Б₂) q_p = 1,6.. .2,0 кг/(м²∙ с), для решет нижнего яруса (В, Г)

q_p = 0,5.. .0,6 кг/(м²∙ с).

Производительности любого одного из решет верхнего и ниж­него ярусов рассчитываются отдельно.

После подсчёта производительности верхнего яруса Q_В.Я. и ниж­него яруса Q_Н.Я. решёт нужно грамотно рассчитать производитель­ность машины ЗВС-20А, и если это предусмотрено - ОВС-25 (в случаях, когда отделяются широкие и толстые примеси одновре­менно).

Возможны следующие варианты компоновки решёт, предусмот­ренные технологическими схемами:

1. Очистка от широких и толстых примесей.

В этом случае применяются две машины: ЗВС-20А и ОВС-25. Производительность ОВС-25, работающей на отделении толстых или широких примесей, находится:

Q_ОВС-25 = Q_В.Я.∙2 (35)

Цифра "2" указывает на то, что оба стана работают параллельно.

В машине ЗВС-20А производительность каждого стана ограни­чивается производительностью нижнего яруса, поэтому производи­тельность стана находится:

Q_ст = Q_Н.Я. (36)

Производительность всей машины:

Q_ЗВС-20А = Q_ст∙2∙2 (37)

Последняя цифра "2" указывает на то, что делительное решето Б₁ делит ворох пополам.

2. Очистка от широких (толстых), узких и тонких примесей.

Этот вариант рассмотрен в первом пункте на примере ЗВС-20А.

3. Очистка от широкой или толстой примеси.

Этот вариант рассмотрен в первом пункте на примере ОВС-25, но машина для этого применяется ЗВС-20А.

4. Очистка от узких и тонких примесей.

В этом случае применяется машина ЗВС-20А с работающими нижними ярусами решётных станов.

Производительность машины в этом случае будет находиться:

Q_ЗВС-20А = Q_Н.Я.∙2 (38)

5. Очистка от широких (толстых) и узких (тонких) примесей.

Поскольку производительность нижнего яруса решётного стана ниже чем решёта Б₂, он будет ограничивать производительность всей машины. Так как технологией предусмотрена очистка от узких или тонких примесей, то два решета нижнего яруса устанавливают с одинаковыми отверстиями. Это позволит увеличивать производи­тельность нижнего яруса вдвое.

После расчёта производительности нижнего яруса Q_Н.Я., её сравнивают с производительностью решета Б₂. Наименьшая из вы­шеуказанных производительностей будет ограничивать производи­тельность решётного стана. Производительность машины находит­ся:

Q_ЗВС-20А = Q_min∙2∙2∙2 (39)

В первом пункте рассмотрен вариант использования двух зерноочистительных машин. В остальных достаточно эксплуатировать лишь комплекс.

2.2.3. Расчет производительности триеров

Пропускная способность триерного цилиндра находится соглас­но формуле, т/ч:

(40)

где R - радиус триера, R = 0,3 м;

L - длина триера, L = 2,35 м;

К_т - коэффициент, зависящий от культуры, К_т = 1 - для пшени­цы;

q_m - удельная нагрузка на триер. Эта величина зависит от того, какие примеси мы выделяем: При выделении длинных примесей q_m = 0,16...0,18 кг/(м²∙с), при выделении коротких примесей q_m = 0,15...0,17 кг/(м²∙c).

Если технологией предусмотрено отделение длинных и корот­ких примесей, в ЗАВ-25 предусмотрено два триерных блока ЗАВ-10.90000А и каждый из них содержит четыре одинаковых цилинд­ра. Таким образом, каждый блок работает на отделении либо длин­ных, либо короткиx примесей. Отдельно подсчитывается произво­дительность одного цилиндра на отделении длинных (коротких) примесей. Далее эта производительность увеличивается в 4 раза, поскольку в триерном блоке ЗАВ-10.90000А имеется четыре ци­линдра.

Выбирается производительность блока, имеющего меньшую производительность.

2.2.4. Расчет производительности и количества агрегатов ЗАВ-25

Производительность ЗАВ-25 определяется наименьшей производительностью составляющих его машин, поскольку в его кон­струкцию и работу заложен принцип поточности.

При расчете машин мы получили следующие производительно­сти:

Q_МПО = 24,45т/ч;

Q_ЗВС = 8,4т/ч;

Q_ЗАВ = 7,6т/ч;

За производительность ЗАВ-25 принимаем производитель­ность

7,6 т/ч.

Определим требуемую производительность агрегатов, т/ч:

(41)

где А_сез. - сезонный сбор зерна, (выбирается по таблице 1 при­ложения);

Д_сез. - годовая загрузка машины в часах, Д_сез = 260 ч;

0,12 - процент зерна, подлежащий очистке на посевные це­ли.

Количество агрегатов определяем по формуле для нашего случая, когда наименьшая производительность определяется ма­шиной ЗАВ-10.90000А, шт.:

(42)

Если количество агрегатовов меньше единицы, принимаем один агрегат ЗАВ-25

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины – М.: Колос, 2003. -624с.

2. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины – М.: «КолосС», 2008.-816 с.

3. Машины для уборки и обработки зерна. Часть 1. Зерноуборочные комбайны : учеб. пособие /Е.В. Демчук [и др.]. – Омск: Изд –во ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, 2014. – 84 с.

4. Машины для уборки и обработки зерна. Часть 2. Машины для обработки зерна : учеб. пособие /В.С. Коваль [и др.]. – Омск: Изд –во ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, 2014. – 104 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1

Варианты исходных данных

Таблица 2

Варианты исходных данных

Таблица 3

Процентное содержание засорителей

Таблица 4

Физико-механические свойства засорителей