СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЯЧЕИСТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
BENCH TO TEST CELLULAR SURFACES

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний ячеистых поверхностей на качество разделения зерновых смесей.
Известно устройство для испытаний ячеистых поверхностей, включающее раму, ячеистую поверхность, привод, загрузочный лоток и желоб с выгрузным шнеком (Громов А.Г., Бурдейный B.C. Исследование клотоидного триера. - Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, №11, 1973, с.10…12).
Предложенное устройство не обеспечивает точного измерения степени выделения частиц во взаимосвязи с производительностью и исходной засоренностью, так как интенсивность потока смеси частиц по длине ячеистой поверхности (в направлении оси выгрузного шнека) является убывающей по мере выделения частиц из смеси, а распределение разделяемой смеси и массовое соотношение разделяемых частиц по ширине ячеистой поверхности - переменными. В результате исключается возможность получать дискретные (объективные) значения степени выделения частиц во взаимосвязи с реальными значениями производительности и условиями испытаний, так как выгрузной шнек выносит суммарную массу частиц, выделенных всеми участками ячеистой поверхности, для которых характерны разные условия испытаний.
Известно устройство, включающее раму, ячеистую поверхность, привод, загрузочный лоток и желоб (патент РФ №2305609, В07В 13/02, A01F 12/44, 29.12.2005 г.), - выбрано в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства является то, что при его испытаниях не обеспечивается независимость оценок взаимосвязи эффективности выделения частиц с кинематическим режимом и условиями испытаний (подачей, соотношением компонентов разделяемой смеси), так как они (условия) меняются по длине ячеистой поверхности: в овсюжном ячеистом цилиндре содержание примеси возрастает; в кукольном - снижается. При этом реальная подача по мере выделения компонентов смеси падает. В результате невозможно получить точных измерений взаимосвязей результативных показателей с условиями испытаний.
Цель изобретения - повышение точности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытаний ячеистых поверхностей, включающем раму, ячеистую поверхность, загрузочный лоток, желоб согласно изобретению желоб выполнен в виде разомкнутого цилиндра с возможностью осевого перемещения по опорным валикам, вертикального и горизонтального перемещения относительно ячеистой поверхности в вертикальной плоскости, внутри желоба на валу с поворотным рычагом размещена стенка с прикрепленными к ней сегментными перегородками, перпендикулярными оси желоба.
Устройство стенда для испытаний ячеистых поверхностей поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 со стенкой в положении I, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 со стенкой в положении II, на фиг.4 - вид Б на фиг.1.
Стенд для испытаний ячеистых поверхностей содержит ячеистую поверхность 1, приводные 2 и опорные 3, загрузочный лоток 4, желоб 5, вал 6 со стенкой 7 и сегментными перегородками 8, опорные валики 9, поворотный рычаг 10, платформу 11 с фиксаторами 12 и раму 13 с фиксаторами 14, направляющие 15.
Стенд для испытаний ячеистых поверхностей работает следующим образом. Ячеистую поверхность 1 приводят во вращательное движение приводными роликами 2. Затем внутрь ячеистой поверхности 1 по загрузочному лотку 4 подают зерновую смесь. После стабилизации процесса распределения зерновой смеси по длине и ширине ячеистой поверхности 1 внутрь нее с противоположного торца вводят желоб 5, перемещая его в осевом направлении по опорным валикам 9. При этом стенка 7 с поворотным рычагом 10 находится в положении I (фиг.2). После стабилизации процесса выделения частиц из зерносмеси поворотным рычагом 10 поворачивают вал 6 со стенкой 7 в положение II (фиг.3). Этот момент является началом отсчета времени отбора проб, в течение которого выделяемые частицы накапливаются в раздельных объемах желоба 5, ограничиваемых стенкой 7, желобом 5 и сегментными перегородками 8. По окончании времени отбора проб рычагом 10 поворачивают вал 6 со стенкой 7 в исходное положение I (фиг.2). После этого вращение ячеистой поверхности 1 прекращают, а желоб 5 выводят из нее, перемещая его по опорным валикам 9. Затем рычаг 10 со стенкой 7 переводят в положение II (фиг.3) и из каждого раздельного объема желоба 5, находящегося между сегментными перегородками 8 выгружают выделенные частицы в отдельные мерные емкости и взвешивают. Далее по замерам навесок и времени проб определяют взаимосвязи:
<mrow><msub><mi>Q</mi><mi>к</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>Q</mi><mi>и</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>к</mi></munderover><mrow><msub><mi>m</mi><mi>i</mi></msub><mo>/</mo><msub><mi>Q</mi><mi>и</mi></msub><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>п</mi></mrow></msub></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo><mtext>                                                              </mtext><mrow><mo>(</mo><mtext>1</mtext><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mi>З</mi><mi>к</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>m</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>M</mi><mi>о</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>m</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>−</mo><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>к</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></munderover><mrow><msub><mi>m</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mi>%</mi><mo>,</mo><mtext>                                                        </mtext><mrow><mo>(</mo><mtext>2</mtext><mo>)</mo></mrow></mrow>
к
где Q - подача зерносмеси (переменная по длине триерной поверхности), соответствующая расположению к-го по счету межсегментному объему от загрузочного лотка 4, кг/с;
и
Q - исходная подача зерносмеси через загрузочный лоток 4;
i
m - масса навески выделенных частиц в i-ом объеме, кг;
оп
t - продолжительность отбора проб, с;
к
З - засоренность зерносмеси на участке ячеистой поверхности, находящейся под к-ым межсегментным объемом, %;
пр
m - масса примесей в исходной навеске зерносмеси, кг;
o
М - масса зерна основной культуры в исходной навеске, кг;
к=1, 2, 3…;
i=1, 2, 3…
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>З</mi><mi>к</mi><mo>'</mo></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Формула (2) справедлива для ячеистых поверхностей, выносящих из зерносмеси в желоб 5 зерно основной культуры. Для ячеистых поверхностей, выносящих из зерносмеси в желоб 5 примеси, распределение засоренности
по длине ячеистой поверхности будет определяться формулой:
<mrow><msubsup><mi>З</mi><mrow><msub><mrow /><mi>к</mi></msub></mrow><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>m</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>−</mo><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>к</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></munderover><mrow><msub><mi>m</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>M</mi><mi>о</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>m</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>−</mo><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>к</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></munderover><mrow><msub><mi>m</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mo>}</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mi>%</mi><mo>.</mo><mtext>                           </mtext><mrow><mo>(</mo><mtext>3</mtext><mo>)</mo></mrow></mrow>
к
к
<mrow><msubsup><mi>З</mi><mi>к</mi><mo>'</mo></msubsup></mrow>
<mrow><msub><mi>З</mi><mi>к</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>Q</mi><mi>к</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><msubsup><mi>З</mi><mrow><msub><mrow /><mi>к</mi></msub></mrow><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>Q</mi><mi>к</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
По выявленным в результате испытаний значениям Q, З,
устанавливают взаимосвязи
, которые отражают объективные условия протекания технологического процесса и являются основой для определения рациональных параметров и режимов работы ячеистых поверхностей.
При смене режимов работы или составов зерносмесей, а также определении диапазонов углов выпадения выделяемых частиц из ячей изменяют положение желоба 5 относительно ячеистой поверхности 1 по вертикали - посредством направляющих 15 и фиксаторов 12, по горизонтали - посредством перемещения платформы 11 по раме 13 с последующей фиксацией фиксатором 14.
Возможность поворота вала 6 со стенкой 7 в желобе 5 в два положения поворотным рычагом 10 позволяет исключить погрешность контроля навесок выделяемых из зерносмеси частиц в периоды времени: ввода желоба 5 во внутренний объем ячеистой поверхности 1; стабилизации процесса выделения частиц; вывода желоба 5 из внутреннего объема ячеистой поверхности 1. За счет этого достигается повышение точности измерений.