Обоснование параметров цилиндрического ячеистого сепаратора

Значительная часть семенного материала пшеницы в хозяйствах Забайкалья не отвечает требованиям ГОСТа по засоренности, в частности по содержанию семян сорняков (татарской гречихи и овсюга). Эффективная очистка семян пшеницы от последнего представлена в работе 37

• [1] . Семена татарской гречихи имеют наибольшее отличие от семян пшеницы по длине и являются более короткими примесями зерна, и они могут быть выделены из обрабатываемого материала в ячеистых сепараторах (кукольных цилиндрах). Причиной низкого качества очистки семян от данной примеси в кукольных цилиндрах с размером ячеек 5,0 мм зерноочистительных машин является несоответствие размеров их ячеек длине разделяемых компонентов [2]. Более эффективная очистка семян от указанной примеси достигается при пропуске их через ячеистый сепаратор с размером ячеек 5,6 мм [3]. Качественные показатели процесса очистки семян пшеницы от татарской гречихи в ячеистом сепараторе зависят также от положения передней кромки его желоба и нагрузки. Исследованием необходимо обосновать указанные параметры сепаратора.

Материал и методы исследования

Для экспериментальных исследований согласно технологии очистки семенного зерна были выбраны семена, прошедшие воздушно-решетную очистку. Для обоснования рациональных параметров цилиндрического ячеистого сепаратора семена обрабатывались на экспериментальном ячеистом сепараторе с диаметром цилиндра 0,6 м и частотой вращения 45 об./мин как у производственных сепараторов. Исследования проводили при разных положениях желоба сепаратора и нагрузках.

Результаты исследований и их обсуждение

Качественные показатели процессов очистки зерна - полнота выделения примеси Е и потери зерна в отходы П при различных параметрах сепаратора представлены в таблице.

Таблица

Результаты экспериментальных исследований

В результате обработки данных экспериментов была получена математическая модель процесса очистки зерна от данной примеси в ячеистом сепараторе:

Е = 0,7456+0,0148 а -0,05771 х10^-3 q -0,000185 а ^2—2,4х10^-6 aq - 0,1141х10^-6 q ²; (1)

П = 76,96 - 2,807 а - 0,03481 q + 0,02951 а ²- 0,001301 aq + 0,03285х10^-3 q ²,   (2)

где а - угол наклона передней кромки желоба сепаратора, ° ; q - удельная нагрузка на ячеистую поверхность, кг/м²ш.

При снижении положения передней кромки желоба ячеистого сепаратора путем его поворота против часовой стрелки и нагрузки полнота выделения данной примеси повышается (рис. 1).

Рисунок 1 – Изменение полноты выделения трудноотделимой примеси из обрабатываемого материала в ячеистом сепараторе в зависимости от положения передней кромки его желоба и удельной нагрузки

Однако со снижением положения передней кромки желоба сепаратора и повышением нагрузки на рабочую поверхность возрастают потери продукции в отходы (рис. 2).

Рисунок 2 – Изменение потерь продукции в отходы в ячеистом сепараторе в зависимости от положения его желоба и удельной нагрузки на ячеистую поверхность

При увеличении нагрузки возрастают потери семян в отходы и снижается полнота выделения из обрабатываемого материала данной примеси (см. рис. 1, 2). Рациональные параметры цилиндрического ячеистого сепаратора могут быть обоснованы путем совместного рассмотрения линий уровня поверхностей отклика качественных показателей процесса очистки зерна (рис. 3).

Рисунок 3 – Линии уровня поверхностей отклика качественных показателей процессов очистки зерна

Показатель качества очистки продукции от данной примеси в ячеистом сепараторе составляет 0,88-0,96 при положении передней кромки его желоба под углом 46-56 ° и удельной нагрузке на ячеистую поверхность 410–610 кг/ м²×ч, при этом 2,8–9,6 % ценного материала поступает в отходы. С уменьшением удельной нагрузки на ячеистую поверхность повышается полнота выделения примеси и снижаются потери семян в отходы. Высокий показатель качества очистки семян (0,92–0,96) обеспечивается при положении передней кромки желоба под углом 46–56 ^о и удельной нагрузке на ячеистую поверхность 410–460 кг/м²×ч, при этом 2,7– 7,6 % семян поступает в отходы (см. рис. 3, заштрихованный участок). Меньшие потери продукции в отходы (2,8–4,6%) и достаточно высокий показатель качества очистки зерна (0,92– 0,95) достигается при положении передней кромки желоба сепаратора под углом 51–56 ^о и удельной нагрузке 410–460 кг/м²×ч (см. рис. 3).

Положение желоба ячеистого сепаратора и нагрузка на его рабочую поверхность выбираются с учетом засоренности исходного зерна и категории семян с определенным требованием к чистоте семенного материала.

Выводы

В хозяйствах Забайкалья при очистке семенного зерна пшеницы от коротких примесей (татарской гречихи) в ячеистом сепараторе с размером ячеек 5,6 мм рекомендуется установить: удельную нагрузку на ячеистую поверхность равной 400–450 кг/м2×ч; переднюю кромку его желоба под углом 50–55 о к горизонтальному диаметру цилиндра.