Экспериментальные исследования сортирования лесных семян на решетном стане с новой конструкцией подвески

УДК 630*081 Г.Н. Вахнина

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРТИРОВАНИЯ ЛЕСНЫХ СЕМЯН НА РЕШЕТНОМ СТАНЕ С НОВОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ ПОДВЕСКИ

В статье приводятся результаты экспериментальных исследований полноты выделения проходной фракции лесных семян в зависимости от частоты колебаний решетного стана с новой конструкцией подвески.

Ключевые слова: семяочистительная машина, решетный стан, подвеска, частота колебаний, полнота выделения.

G.N. Vakhnina EXPERIMENTAL RESEARCH OF THE FOREST SEEDS SORTING ON THE SIEVE BOOT WITH THE NEW DESIGN OF A SUSPENTION BRACKET

The experimental research results of separation completeness of the through-pass fraction of the forest seeds depending on fluctuation frequency of the sieve boot with the new design of a suspension bracket are given in the article.

Key words: seed cleaning machine, sieve boot, suspension bracket, fluctuations frequency, separation completeness._______________________________________________________________________________________

Сотрудниками Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА) разработана новая конструкция подвесок решетного стана [1]. Данные подвески позволяют создавать возвратно-поступательное движение решетного стана с периодическим подбрасыванием семенного материала на полотне решета. Конструкция предполагает использование их в семяочистительных машинах с плоскими решетами, применяемых для очистки и сортирования лесных семян.

Кинематика подвесок позволяет изменять расстояние между упором, установленным в кронштейне, и плоской пружиной подвески, а также расстояние между упором и решетным станом.

Ввиду того, что конструкции семяочистительных машин для лесных семян, применяемые в настоящее время, требуют соблюдения достаточно точного кинематического режима и, в частности, строго установленной частоты колебаний решетного стана, то представляется достаточно интересным проследить, как изменение данного параметра в сочетании с новыми предлагаемыми условиями (расстояние между упором и подвеской и расстояние между упором и решетным станом) будет влиять на процесс сепарации. В статье представлены результаты опытов, демонстрирующие это влияние.

Вторая серия экспериментальных исследований проводилась на установке, имитирующей работу се-мяочистительной машины, находящейся в научно-экспериментальной лаборатории кафедры деталей машин и инженерной графики ВГЛТА. Основными узлами установки являются: загрузочный бункер; решетный стан, который крепится к раме металлическими подвесками без гибких элементов, с решетом с круглыми пробивными отверстиями диаметром 2,5 мм; семясборники; клиноременная передача; кривошипный вал и шатун; лабораторный трансформатор; электродвигатель.

Экспериментальная установка позволяет устанавливать необходимую удельную нагрузку решета, амплитуду колебаний и частоту колебаний решетного стана.

Опираясь на рекомендации в области сортирования лесных семян [2], опыты проводились при следующих условиях: удельная нагрузка 0,7 кг/чдм2; амплитуда колебаний решетного стана 12 мм; угол наклона решетного стана 10°; угол колебаний 0°. Так как данная серия опытов предполагала исследовать зависимость полноты выделения проходовой фракции от частоты колебаний решетного стана, то последнюю величину изменяли в следующем порядке: 250, 300, 350, 400, 450, 500 мин-1. Новые условия, введенные в исследования: расстояние между упором и пружиной подвески - 5 мм; расстояние между упором и решетным станом - 50 мм.

Сортировали семена сосны обыкновенной на две фракции - проходовую и сходовую.

Каждый опыт проводился в следующей последовательности: через загрузочный бункер на решето подавались 500 г семян сосны обыкновенной, процесс разделения на фракции длился 1 мин, после чего поочередно взвешивали на электронных весах массу схода и прохода. Для каждой величины частоты колебаний опыт повторяли три раза, затем высчитывали средние значения масс и по ним определяли полноту выделения проходовой фракции.

1G6

Вестник^КрасТЛУ. 2010. №5

Предварительно определили величину массы проходовой фракции, принятой за эталон. Для этого брали навеску семян сосны обыкновенной в 50 г, сортировали до полного разделения семенного материала на две фракции и взвешивали. Данный опыт повторяли десять раз. Средняя величина массы проходовой фракции была принята за эталон и составила 11,65 г.

Полноту выделения проходовой фракции рассчитывали по известной формуле [2].

Необходимые опыты провели на установке с исходными параметрами, а затем с использованием новой конструкции подвесок решетного стана.

Результаты сортирования семян сосны обыкновенной на установке, имитирующей работу семяочи-стительной машины, представлены в таблице.

По данным таблицы построены графики зависимости полноты выделения проходовой фракции от частоты колебаний решетного стана при амплитуде колебаний решетного стана 12 мм, расстоянии между упором и плоской пружиной 5 мм, расстоянии между упором и решетным станом 50 мм (рис.).

Частота колебаний, мин-1 Исходная установка Экспериментальня установка

Средняя масса проходовой фракции, г Полнота выделения проходо-вой фракции, % Средняя масса проходовой фракции, г Полнота выделения проходовой фракции, %

250 74,12 63,62 94,17 80,83

300 92,03 79,0 112,59 96,64

350 99,62 85,51 107,27 92,08

400 97,25 83,47 89,42 76,76

450 58,01 49,79 73,11 62,75

500 47,09 40,42 67,05 57,55

Частота колебаний решетного стана, об/мин

| ~+~ Исходная установка_С новой подвеской |

Зависимость полноты выделения проходовой фракции от частоты колебаний решетного стана

Анализ представленных графиков показывает очень высокую эффективность работы новых подвесок для заданной амплитуды колебаний на интервале частот (первом) от 250 до 350 мин-1 и на интервале частот (третьем) от 450 до 500 мин-1. Превышение полноты выделения проходовой фракции на первом интервале в среднем на 6-17 %, на третьем интервале на 12-17 %. А на интервале частот (втором) от 350 до 450 мин-1 установка с предлагаемыми подвесками решетного стана работает хуже исходного варианта, полнота выделения проходовой фракции снижается. Причем максимальное снижение происходит при частоте колебаний решетного стана в 400 мин-1 и составляет немного более 6,5 %.

На данном этапе экспериментов сложно указать точную причину такого изменения полноты проходовой фракции. С одной стороны, повышению проходовой фракции (и достаточно весомому) способствует режим движения, создаваемый новыми подвесками: возвратно-поступательное с периодическим подбрасыванием семенного материала. Периодическое подбрасывание разрыхляет семена и создает условия для более полного просеивания мелких частиц в отверстия решета. С другой стороны, резкое снижение полноты выделения на втором интервале частот колебаний может быть вызвано соотношением заданных параметров, среди которых и соотношение расстояния между упором и плоской пружиной подвески с расстоянием между упором и решетным станом при заданной амплитуде колебаний.

Выводы

1. Применение предлагаемой конструкции подвесок решетного стана повышает полноту выделения проходовой фракции на больших интервалах частот колебаний решетного стана. Это повышение составляет в среднем 6-17 %.

2. Необходимо исследовать работу предлагаемой подвески в условиях других амплитуд колебаний решетного стана.

3. Необходимо исследовать работу предлагаемой подвески с учетом другого соотношения расстояния между упором и плоской пружиной и расстояния между упором и решетным станом.

Литература

1. Пат. на изобретение № 2363553, МПК В07В 1/46. Подвеска решетного стана семяочистительной машины: В.С. Быков, Л.Т. Свиридов, Г.Н. Вахнина, В.В. Ткачев, Р.С. Ермолов; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. - № 2008108в74/03; заявл. 06.03.2008; опубл. 10.08.2009, Бюл. № 22 - 4 с.

2. Свиридов Л.Т. Сортирование лесных семян: учеб. - Воронеж: Изд-во ВГЛТА, 2002. - 298 с.

'--------♦-----------

УДК 631.17:631.3 Д.Н. Раднаев

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕЩЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

В УСЛОВИЯХ ЗАБАЙКАЛЬЯ

Приведены обоснование и результаты эффективности совмещения технологических операций при возделывании зерновых культур.

Ключевые слова: технология возделывания, обработка почвы, посев, уплотнение почвы, эффективность, урожайность.

D.N. Radnayev OPERATION COMBINATION EFFICIENCY AT GRAIN CROPS CULTIVATION IN THE CONDITIONS OF ZABAIKALYE

Substantiation and the results of the technological operation combination efficiency at grain crops cultivation are given.

Key words: cultivation technology, soil processing, sowing, soil packing, efficiency, productivity.

Практика показывает, что излишнее механическое воздействие на почву сопровождается разрушением гумуса, распылением почвы, потерей почвенного плодородия, развитием эрозионных процессов. В конечном итоге все это ведет к нарушению баланса в экологических системах, опустыниванию обрабатываемых земель. Становится очевидным, что на смену традиционным технологиям возделывания сельскохозяй-