Технологический расчёт зерноочистительных машин

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» 
 

Кафедра: «Сельскохозяйственные машины» 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

На тему: «Технологический расчёт зерноочистительных машин» 
 
 
 
 

      Выполнил: студент И-4-5

      Резванов  И. Р.

      Проверил: к.т.н., доцент

      Фатхутдинов М. Р. 
 
 
 
 
 
 

Кинель 2011г.

 

    ЗАДАНИЕ на выполнение курсовой работы

  Вариант № 45

     Задание 1:

     Построить вариационные кривые распределения размеров семян ячменя и ее примесей (костер, василек, молочай). Значения среднего арифметического М и среднего квадратического отклонения σ приведены в таблице.

      Исходные  данные к расчету  

 
Наименование		 Длина(мм) Ширина (мм) Толщина (мм) Содержание
растений M ±s M ±s M ±s в смеси %
Ячмень 9,1 0,82 3,1 0,33 2,2 032 90
Костер 7,2 042 2,0 0,21 1,5 0,16 4
Василек 4,2 0,36 2,1 0,24 1,3 0,11 2
Молочай 2,8 0,2 2,2 0,23 1,5 0,23 2
Индифферент-ный  сор - - - - - - 1
 

     Задание 2:

     Угол  наклона доски α = 9°.

     Направленность  колебаний ε = 0°.

     Радиус  кривошипа r = 31 мм.

     Число оборотов n = 220 об/мин.

     Коэффициент трения вороха о поверхность решета f = 0,33

     Угол  трения φ = 20°. 

     Задание 3:

     Определить  показатель кинематического режима работы k, границы зоны выпадения и размеры цилиндра для триера производительностью 360 кг/час. Угол = - 32°.

 

    РЕФЕРАТ

      Данная  курсовая работа представлена в виде пояснительной записки содержит 33 листов печатного текста, 2 листа формата А1 с графическими расчетами, 8 таблиц.

      При расчетах было использовано 48 формул. В ходе выполнения курсовой работы строятся вариационные кривые для разделения семян основной культуры и примесей, осуществляется выбор рабочих признаков  для подбора решет и ячеистых поверхностей, составляется технологическая  схема зерноочистительной машины, проводятся расчеты кинематических режимов  решет и основных параметров триерных цилиндров.

 

    СОДЕРЖАНИЕ

 

ЗАДАНИЕ на выполнение курсовой работы 2

РЕФЕРАТ 3

СОДЕРЖАНИЕ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

1. РАЗДЕЛЕНИЕ ЗЕРНОВОЙ СМЕСИ ПО ЛИНЕЙНЫМ РАЗМЕРАМ 6

2. ПОДБОР РЕШЕТ, ТРИЕРНЫХ ЦИЛИНДРОВ И СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ 11

3. РАСЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕШЕТ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ 14

4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ТРИЕРА 21

5. ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕРКИ, НАСТРОЙКИ И РЕГУЛИРОВКИ ТРИЕРОВ 26

6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН. 27

7. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА ЛИНИЯХ И АГРЕГАТАХ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА 28

8. ХРАНЕНИЕ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН. 30

9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 33

 

    ВВЕДЕНИЕ

 

    Первоначальными операциями по переработке зерна  являются его очистка и сортирование. Эти работы осуществляются как на зернотоках, так и на предприятиях по переработке и хранению зерна.

    Поэтому целью курсовой работы по дисциплине «Основы теории технологического расчёта  сельскохозяйственных машин» является освоение и практическое применение методов теории сельскохозяйственных машин для решения технических задач сельскохозяйственного производства.

 

  1. РАЗДЕЛЕНИЕ  ЗЕРНОВОЙ СМЕСИ ПО ЛИНЕЙНЫМ РАЗМЕРАМ
 

     Построить вариационные кривые распределения размеров пшеницы и ее примесей (василька, овсюга и пырея). Значения среднего арифметического М и среднего квадратического отклонения σ приведены в таблице.

Исходные  данные к расчету 

            Таблица 1

 
Наименование		 Длина(мм) Ширина (мм) Толщина (мм) Содержание
растений M ±s M ±s M ±s в смеси %
Ячмень 9,1 0,82 3,1 0,33 2,2 032 90
Костер 7,2 042 2,0 0,21 1,5 0,16 4
Василек 4,2 0,36 2,1 0,24 1,3 0,11 2
Молочай 2,8 0,2 2,2 0,23 1,5 0,23 2
Индифферент-ный  сор - - - - - - 1
 
 

     Выбираем  классовые промежутки λ для ячменя и её примесей, после чего формируем вариационные ряды распределения всех компонентов смеси по длине, ширине и толщине. Для формирования вариационного ряда для каждой культуры предварительно вычисляем lmax и lmin. Используя таблицу нормального интеграла, вычисляем частоты для каждого класса и заносим их в таблицу.

     Вариационные  ряды куколя, василька и осота представлены в распечатке компьютерного расчета.

     Построим  вариационную кривую распределение  зерен ячеменя по длине при M= 9,1 мм и σ=± 0,82 мм.

     Определим наибольшее и наименьшее значение размеров семян.

                            (1)

      Принимаем число классов k  = 9. Для удобства построения вариационной кривой принимают нечетное число классов.

      Определяем  величину классового интервала l.

                                (2)

      Принимаем l = 0,54. 

      .Вариационные ряды ячменя, костра, василька и молочая представлены в таблицах 2, 3, 4 ,5.

      Таблица 2.

      Вариационные  ряды распределения семян 

      Ячменя по линейным размерам

Длина

           

Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 6,67     7,21   7,75    8,29      8,83  9,1  9,37    9,91   10,45   10,99 11,56
Частота n% 0,86 3,74 13,07 19,03 26,41 19,03 13,07 3,74 0,86
 

Ширина

           

      
Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 2,2   2,4       2,6       2,8      3,0     3,1  3,2      3,4      3,6      3,8      4
Частота n% 1,49 4,89 11,73 19,01 25,16 19,01 11,73 4,89 1,49
 

Толщина

           

Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 1,3   1,5      1,7       1,9        2,1   2,2  2,3      2,5      2,7        2,9   3,1     
Частота n % 1,18 4,67 12,35 19,80 23,58 19,80 12,35 4,67 1,18
 

Таблица 3. 

      Вариационные  ряды распределения семян 

      Костра  по линейным размерам 

      Длина

           

      
Классы 3 2 1 0 1 2 3
Класс интервалы 5,94   6,3           6,66         7,02  7,2    7,38       7,74          8,1     8,46
Частота n % 1,31 8,54 24,62 30,72 24,62 8,54 1,31
 
 
 

      Ширина

           

      
Классы 3 2 1 0 1 2 3
Класс интервалы 1,37   1,55         1,73        1,91  2,0    2,09         2,27      2,45      2,63
Частота n % 1,31 8,54 24,62 30,72 24,62 8,54 1,31
 
 
 
 

      Толщина

           
 

Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 1,05 1,15   1,25    1,35     1,45  1,5  1,55    1,65     1,75     1,85 1,95
Частота n % 1,21 4,59 11,59 20,56 23,58 20,56 11,59 4,59 1,21
 
 
 
 
 

      Таблица 4. 

      Вариационные  ряды распределения семян 

      Василька  по линейным размерам

      Длина

           
 

Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 3,12 3,36    3,6      3,84     4,08 4,2 4,32    4,56      4,8      5,04  5,28
Частота n % 0,9 3,73 11,07 22,34 23,58 22,34 11,07 3,73 0,9
 
 

     Ширина

           
 

      
Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 1,38 1,54   1,7      1,86    2,02 2,1 2,18   2,34     2,5      2,66 2,82
Частота n % 0,93 3,78 11,02 22,34 23,58 22,34 11,02 3,78 0,93
 
 

      Толщина

        
 

Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 0,895 0,985 1,075 1,165 1,255  1,3 1,345 1,435  1,525  1,675 1,075
Частота n % 1,18 4,67 12,35 19,80 23,58 19,80 12,35 4,67 1,18
 
 

                
 
 
 
 

      Таблица 5. 

      Вариационные  ряды распределения семян 

      Молочая по линейным размерам

      Длина

         

      
Классы 3 2 1      0 1 2 3
Класс интервалы 2,205   2,375  2,545     2,715 2,8  2,885       3,055       3,225  3,395
Частота n % 1,56 9,67 23,35 30,56 23,35 9,67 1,56
 
 

      Ширина

           

      
Классы 3 2 1      0 1 2 3
Класс интервалы 1,5        1,7      1,9            2,1  2,2   2,3          2,5            2,7      2,9
Частота n % 1,33 8,24 23,69 33,26 23,69 8,24 1,33
 

      Толщина

           

Классы 4 3 2 1 0 1 2 3 4
Класс интервалы 0,852 0,975 1,125 1,275   1,425 1,5 1,575  1,725  1,875 2,025 2,175
Частота n % 1,27 3,81 10,86 21,35 24,72 21,53 10,86 3,81 1,27
  1. ПОДБОР  РЕШЕТ, ТРИЕРНЫХ ЦИЛИНДРОВ  И СОСТАВЛЕНИЕ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  СХЕМЫ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

    Форму и размер отверстий решет или  ячеек триеров для разделения заданной зерновой смеси устанавливают  по вариационным кривым, сопоставляя  размеры основной культуры с размерами  семян сорняков.

    По  построенным вариационным кривым можно  сделать следующие выводы:

  1. Полное разделение семян костра  от ячменя происходит по ширине
  2. Так как зерновая смесь, согласно заданию содержит индифферентный сор, то для очистки от него используем решето с продолговатыми отверстиями шириной 4,5 мм.

     После выбора по вариационным кривым, составляем технологическую схему зерноочистительной машины.

     В рассматриваемой курсовой работе, с  учетом индифферентного сора требуется  два решета и триер. На технологической схеме показаны условными обозначениями рабочие органы и все выходы фракций

     Работа машины осуществляется следующим образом: на первом решете происходит разделение крупного индифферентного сора, который идет сходом. Проходом на первом решете идет пшеница и сорняки. На втором решете идет сходом в триер пшеница и часть овсюга, а проходом идет весё остальное. В триерном цилиндре происходит полное разделение пшеницы от примесей овсюга. 

 

Расчет  отхода семян основной культуры с  примесями и определение чистоты  материала после очистки. 

     После разработки технологической схемы  очистки заданной зерновой смеси  проведём расчет максимального отхода семян основной культуры с примесями, а также чистоты основной культуры после очистки.

     Исходный  материал имеет следующий состав: пшеница - 90%, костер – 4%, василек – 2 %, молочай – 2%, индифферентный сор – 1 %.

     Кроме того, имеются также вариационные кривые распределения основной культуры и примесей, а также схема очистки.

     Рассмотрение  кривых распределения линейных размеров ячменя и ее примесей показывает, что после первого решета с продолговатыми отверстиями – 4,5 мм, весь ячмень вместе с сорняками окажется в проходе. Сходом уйдет крупный индифферентный сор. Для простоты расчетов примем, что после первого решета в материале остается 0,5% сора (из общего количества 2,5%).

     Затем рассчитаем, какой процент сорняков максимально могут отойти под второе решето имеющее продолговатые отверстия 2 мм от средней толщины семян в долях среднеквадратического отклонения, и по таблице значений нормального интеграла установим процент отхода под решето и занесем в таблицу 2.

    Таблица 6

Культура отклонение 
 количество  семян в % с размерами менее 2 мм
Пшеница (2,87 - 2) / 0,29 = 3     0
Василек (1,15 - 2) / 0,15 = 5,66     100
Овсюг (2,24 - 2) / 0,4 = 0,6     22,58
Пырей (1,17 - 2) / 0,26 = 3,19     100
 
 

     Имея  в виду процентное содержание пшеницы и примесей в исходном материале, после обработки на втором решете будет иметь следующие показатели приведенные в таблице 3.

    Таблица 7

 
Вид семян		 Процентное  содержание после обработки первым триерным цилиндром
В проходе В сходе
Ячмень  0 91%
  22,58·2,5/100 = 0,56% 1,94%
 

     В триерном барабане происходит полная очистка пшеницы от овсюга.

     Если  принять, что на втором решете подсеется 0,25% индифферентного сора, то окончательный  результат очистки следующий:

     Чистота пшеницы после очистки

     Однако, результаты, полученные расчетным путем, являются теоретически предельными, так  как расчет проведен  в предположении, что все частицы с размерами, меньшими или равными размеру  отверстия, полностью выделяются. в  действительности же деление будет  идти иначе из-за неполноты разделения.

 

  1. РАСЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКОГО  РЕЖИМА РЕШЕТ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

     Проверить пригодность заданного кинематического  режима для скатной доски, по которой  на решето поступает 100% всей подачи вороха.

     Угол  наклона доски, = 6°, направленность колебаний ε = 0°, радиус кривошипа r = 30 мм; число оборотов n = 230 об/мин; коэффициент трения вороха о поверхность решета f = 0,34   (угол трения = 20°).

     Определим характер относительного движения.

     .                            (4)

     .                            (5)

                                        (6)

     Находим показатель кинематического режима механизма грохота:

     .                                (7)