Вибір і обґрунтування параметрів роликової сортувальної поверхні
Мета роботи
Обґрунтувати основні параметри сортувальної поверхні при заданій продуктивності та точності сортування з врахуванням допустимих пошкоджень.
Теоретичні передумови
Основними показниками, які характеризують роботу роликової сортувальної поверхні являються продуктивність, ступінь пошкодження та точність сортування бульб.
Продуктивність сортувальної поверхні при проектуванні машин, як правило, задається. З умови безперервної і рівномірної роботи машини продуктивність можна визначити із загального рівняння
Q = 3,6 B d Va g , т /год,
де В – ширина робочої поверхні, м;
d – середнє значення бульб, м;
V – швидкість руху бульб по поверхні, м/с;
a - коефіцієнт заповнення поверхні, a = 0,7...0,8;
g - насипна вага бульб, кг/м3, g = 650...750.
Пошкодження бульб при сортуванні визначається рядом факторів, зокрема створюваній при роботі швидкості зіткнення елементів робочого органу з бульбами.
Швидкість руху бульб по роликовій сортувальній поверхні можна визначити з рівняння
Va = (0,4...0,6) p пд /60, м/с,
де пд – частота обертання роликів, об/хв.
Допустима швидкість зіткнення 0,8...1,0 м/с.
Точність сортування визначається загальним коефіцієнтом точності сортування (r, %).
,
де n – число фракцій;
mj – маса бульб, які опинилися в даній фракції і відповідають її вимогам;
me - сумарна маса бульб всіх фракцій.
Фракційний склад картоплі, яка сортується, характеризується долями (%) кожної в ній фракції: Д - дрібної; С - середньої; В – великої, причому їх сума складає 100 %.
Сортувальні робочі поверхні бувають різних типів. В роботі передбачено обґрунтування роликової сортувальної поверхні з послідовним відокремленням фракцій, коли поверхня складається із секцій роликів різних параметрів для відокремлення , наприклад дрібної і середньої фракції (прохід), а велика фракція надходить в приймальний потік сходом з цих секцій.
На рис. 8.1 показані набір секцій довжиною Lд для відокремлення дрібної фракції, а довжиною Lс – середньої. Будь-яка секція складається з набору роликів які мають такі параметри: Dmax - найбільший діаметр; Dmin – найменший діаметр; проточку радіусом R, крок проточок t (довжина ролика) та буртик шириною b/2. Ролики, жорстко закріплені на вали, утворюють секцію, яка обертається.
Секції як для відокремлення дрібної фракції, так і середньої встановлено із зазором а = 5...10 мм між максимальними діаметрами Dmax роликів. В результаті останнього утворюється робочий зазор С = 2R для проходу відповідної фракції Сд – дрібної, Сс – середньої.
Рис. 8.1. Сортувальна поверхня
Порядок виконання роботи
1.Записати вихідні дані, відповідно до заданого варіанту
(табл. 8.1) та дані загальні для всіх варіантів:
- теоретичний коефіцієнт точності сортування відповідно для дрібної і середньої фракції rд = 0,6...0,72; rс = 0,6...0,68;
- питома інтенсивність продуктивності відповідно до дрібної і середньої фракції rд = 42...45 к2/с. м2; rс = 26...29 кг/с. м2;
- коефіцієнт заповнення поверхні Y = 0,7...0,8;
- насипна вага бульб (щільність) g = 650...750 кг/м3.
2. Згідно вихідних даних визначити або прийняти.
2.1. Робочий зазор відповідно для дрібної і середньої фракцій
Сд = dд ; Сс = dс (8.1)
де dд, dс – середній діаметр бульб відповідно дрібної і середньої фракції (див. табл. 8.1).
2.2. Радіус проточки ролика відповідно секцій дрібної і середньої
фракцій
Rд= Сд/2; Rс = Сс/2. (8.2)
2.3. Мінімальний діаметр ролика секції для дрібної фракції
Dmin. д= 1,1dд . (8.3)
2.4. Мінімальний діаметр ролика секції для середньої фракції
Dmin. с = Dmin. д + Сд - Сс . (8.4)
2.5. Максимальний діаметр ролика секції відповідно до дрібної і середньої фракції
Dmах. д = Dmin. д + Сд - а,
Dmах. с = Dmin. с + Сс - а, (8.5)
де а = 5...10 мм (див.рис.8.1).
Причому, Dmах. д = Dmin. с .
2.6. Відстань між осями обертання секцій роликів відповідно для дрібної і середньої фракцій
lд = Сд + Dmin. д ,
lс = Сс + Dmin. с . (8.6)
Причому, lд = lс .
2.7. Крок проточок жолобків на секції відповідно для дрібної і середньої фракції
tд = Сд+ b ,
tс = Сс + b , (8.7)
де b - ширина буртика ролика, b = 5...10 мм (див. рис. 8.1).
2.8. Ширина сортувальної поверхні
, м, (8.8)
де Q, кг/с; q, кг/с. м.
2.9. Кількість роликів на одній секцій відповідно для дрібної і середньої фракцій
, 
. (8.9)
2.10. Фактичний крок жолобків для відповідних фракцій
, 
. (8.10)
2.11. Фактична ширина сортувальної поверхні для відповідних фракцій
Вфд = Zд . tфд; Bфс = Zс . tфс . (8.11)
Причому, Вфд = Bфс .
2.12. Фактична питома продуктивність
. (8.12)
2.13. Загальна довжина сортувальної поверхні
L = Lд + Lс . (8.13)
де Lд і Lс - відповідно довжина сортувальної поверхні для дрібної та середньої фракцій,
, (8.14)
. (8.15)
2.14. Кількість роликових секцій на відповідних поверхнях
, 
. (8.16)
2.15. Швидкість руху бульб по поверхні секцій роликів
, м/с, (8.17)
де Q, кг/с; В, м; d, м; g, кг/м3;
d – середній діаметр бульб дрібної і середньої фракції;
a - коефіцієнт заповнення поверхні (a = 0,7...0,8);
g - насипна вага бульб (g = 650...750 кг/м3);
В - ширина роликової поверхні.
2.16. Фактична швидкість руху бульб
, м/с, (8.18)
де К = 0,4 – коефіцієнт ковзання.
2.17. Частота обертання секцій роликів
, об/хв., (8.19)
де V, м/с ; Dmin , м.
3. За результатами розрахунків та користуючись рис. 8.1 у вибраному масштабі (наприклад 1:2 на А3) накреслити сортувальну поверхню.
Таблиця 8.1.
Вихідні дані до роботи № 8
“Вибір і обґрунтування параметрів роликової сортувальної поверхні”
| Варіант | Продук-тивність Q, т/год | Питома продуктивність q, т/год . м | Середній діаметр бульб | |
| Дрібної фракції dд, мм | Середньої фракції dс, мм | |||
Контрольні запитання
1. Що розуміють під поняттям точність сортування?
2. Від яких параметрів залежить продуктивність сортувальної поверхні ?
3. Від яких параметрів залежить довжина сортувальної поверхні?
4. Чи впливає ширина роликової поверхні на частоту обертання секції роликів?
5. Назвіть основні параметри ролика.
Лабораторна Робота № 9