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

V_a = (0,4...0,6) p п_д /60, м/с,

де п_д – 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;

m_j – маса бульб, які опинилися в даній фракції і відповідають її вимогам;

m_e - 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 L_д для відокремлення дрібної фракції, а довжиною L_с – середньої. Будь-яка секція складається з набору роликів які мають такі параметри: D_max - найбільший діаметр; D_min – 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 D_max роликів. В результаті останнього утворюється робочий зазор С = 2R для проходу відповідної фракції С_д – дрібної, С_с – 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 r_д = 0,6...0,72; r_с = 0,6...0,68;

- питома інтенсивність продуктивності відповідно до дрібної і середньої фракції r_д = 42...45 к²/с^. м²; r_с = 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

С_д = d_д ; С_с = d_с (8.1)

де d_д, d_с – середній діаметр бульб відповідно дрібної і середньої фракції (див. табл. 8.1).

2.2. Радіус проточки ролика відповідно секцій дрібної і середньої

фракцій

R_д= С_д/2; R_с = С_с/2. (8.2)

2.3. Мінімальний діаметр ролика секції для дрібної фракції

D_{min. д}= 1,1d_д . (8.3)

2.4. Мінімальний діаметр ролика секції для середньої фракції

D_{min. с} = D_{min. д} + С_д - С_с . (8.4)

2.5. Максимальний діаметр ролика секції відповідно до дрібної і середньої фракції

D_{mах. д} = D_{min. д} + С_д - а,

D_{mах. с} = D_{min. с} + С_с - а, (8.5)

де а = 5...10 мм (див.рис.8.1).

Причому, D_{mах. д} = D_{min. с} .

2.6. Відстань між осями обертання секцій роликів відповідно для дрібної і середньої фракцій

l_д = С_д + D_{min. д} ,

l_с = С_с + D_{min. с} . (8.6)

Причому, l_д = l_с .

2.7. Крок проточок жолобків на секції відповідно для дрібної і середньої фракції

t_д = С_д+ b ,

t_с = С_с + 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

В_фд = Z_д ^. t_фд; B_фс = Z_с ^. t_фс . (8.11)

Причому, В_фд = B_фс .

2.12. Фактична питома продуктивність

. (8.12)

2.13. Загальна довжина сортувальної поверхні

L = L_д + L_{с .} (8.13)

де L_д і L_с - 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 ; D_min , 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