Модернизация сепаратора сырого льновороха (конструкторский раздел дипломного проекта)

СОДЕРЖАНИЕ

2.  Анализ технологий и молотильно-сепарирующих устройств переработки льновороха
2.1.  Анализ технологий уборки льна.
2.2.  Анализ способов, конструктивно-технологических схем
 молотильно-сепарирующих устройств.
2.3.  Совершенствование сепаратора сырого льновороха.
2.3.1.  Обоснование конструкции.
3.  Расчет показателей технологической карты.
4.  Конструкторский расчет
4.1.  Выбор геометрической формы поверхности молотильных вальцов.
4.2.  Расчет мощности, необходимой для процесса обмолота.
4.3.  Расчет цепной передачи.
4.4.  Конструирование звездочки.
4.5.  Проектный расчёт вала.
4.5.1.  Уточнённый расчет вала.
4.6.  Выбор подшипника.



2.3.Совершенствование сепаратора сырого льновороха

2.3.1. Обоснование конструкции

Сепарирующее устройство (рис. 2.8) работает следующим образом. После перетирания ворох поступает на вращающийся барабан. Мелкие компоненты льняного вороха (семена, коробочки льна), просыпаясь сквозь барабан транспортером 10, загружаются в сушильную камеру. Длинные примеси (обрывки стеблей льна, сорняки, путанина), попадая на барабан, наматываются на гребенчатые ролики 1, вращающиеся по зубчатым рейкам 2 и 3. На первоначальном этапе процесса сепарации ролики 1, соприкасаясь с внутренней направляющей 2, вращаются в сторону вращения барабана, за счет чего происходит наматывание путанины на них. При соприкосновении роликов 1 с внешней направляющей 3 они начинают вращаться в противоположную сторону и происходит сматывание путанины с роликов. Очесывающие битеры 4 и подпружиненная гребенка 5 улучшают разматывание путанины с роликов 1 и обеспечивают надежное выделение длинных примесей. Подпружиненная решетка 5 играет роль гасителя критических скоростей, способствует движению длинных компонентов льновороха по желаемой траектории и нормальному протеканию процесса сепарации. Выделенная путанина поступает на выгрузной транспортер 8 и выводится за пределы сепаратора.


Рис 2.8 Схема барабанного сепаратора сырого льновороха
1 – эластичные гофрированные перетирающие вальцы; 2 – барабан; 3 – гребенчатые ро-лики; 4 – внутренняя зубчатая рейка; 5 – наружная зубчатая рейка; 6 – очесывающие бите-ры; 7 – подпружиненная гребенка; 8 – транспортер путанины; 9 – транспортер вороха; 10 – решетка.

Требования к проведению сепарации льняного вороха и методы оценки качества работы сведены в таблицу 2.2 [7, 21, 22].

Таблица 2.2. - Требования к проведению сепарации льняного вороха и
методы оценки качества работ
Контролируе-мые показатели Норма Отклонения Метод оценки качества Коэффици-ент качества
Процент выде-ления путанины, % 98 В норме
96
94,5 Лабораторный анализ 1,0
0,9
0,8
Повреждение семян, % 0,5 В норме
до 0,6
до 0,7 Лабораторный анализ 1,0
0,9
0,8
Потери свобод-ных семян, % 0,6 В норме
до 0,8
до 1,0 Лабораторный анализ 1,0
0,9
0,8
Потери семян в необорванных ко-робочках, % 0,14 В норме
до 0,2
до 0,3 Лабораторный анализ 1,0
0,9
0,8

Оптимальное содержание путанины в ворохе для наиболее качественной сепарации не должно превышать 16,7 %. Приемлемая длина обрывков стеблей должна быть не более 150 мм [8, 21, 22]. Влажность вороха для наиболее полного по качеству отделения путанины не должна превышать 20 %. При сепарации вороха с влажностью более 20 % возрастают потери семян и снижается процент отделения путанины.
Засоренность посевов льна отрицательно сказывается как на работе льнокомбайнов, так и на работе сепаратора. Зеленые сорняки увеличивают потери, повышают влажность вороха.
Оптимальная подача льновороха в сепаратор составляет 0,25 кг/с.
Сепаратор сырого льновороха, представленный на рисунке 8, состоит из следующих основных узлов: рамы 12, лотка для подачи льновороха 1, четырех зубчатых барабанов 3(1)-3(4), двух перетирающих обрезиненных вальцов 7, сепарирующе-транспортирующей решетки 9 и планчатых барабанов 10 [10, 21, 22].
Принцип действия сепаратора сырого льновороха основан на предварительном выделении из льновороха (перед перетиранием) свободных семян и головок зубчатыми барабанами 3(1)-3(4), перетирания вороха с необорванными коробочками обрезиненными вальцами 7, просеивания свободных семян на сепарирующе-транспортирующей решетке 9 и планчатых барабанах 10.

Таблица 2.3.
Техническая характеристика сепаратора сырого льновороха
Тип машины
 стационарная

Производительность, т/ч
 1,5 – 2

Количество обслуживающего персона-ла, чел 1

Мощность привода, кВт 2,2

Отделение длинных примесей, % 96,7 – 98,3

Содержание травмированных семян, %
 0,5
Потери семян в отходы, %
 0,5 – 0,6
Габаритные размеры, мм:
Длина
ширина
высота 
2550
1250
1950


Преимущества предлагаемой разработки заключается в том, что в сепараторе отсутствует возвратно-поступательное движение, что не приводит к резонансным явлениям и повышает его надежность. Цилиндрическая форма барабанного сепаратора, а также основных рабочих органов – роликов с расположенными по спирали специальными зубьями, имеющих треугольную форму (для свободного освобождения от длинных примесей) позволяет снизить габаритные размеры сепаратора и интенсифицировать процесс выделения примесей [11, 21, 22, 23]. Недостатками этой конструкции являются большая металлоемкость и большие энергозатраты на привод.
Устройства позволяют улучшить качество сепарации льняного вороха за счет выделения из него длинных компонентов перед сушкой и могут вхо-дить в комплект оборудования КСПЛ–0,9 и устанавливаются непосредственно после гребенчатого транспортера, перед сушильной камерой. Обе конструкции требуют дальнейших исследований и доработки.

Рис. 2.9. Схема опытного образца барабанно-зубчатого сепаратора сырого льновороха.
1 – загрузочный лоток; 2 – зубья; 3(1)-3(4) – зубчатые барабаны; 4 – электродвигатель; 5 – шкив; 6 – решетка; 7 – обрезиненные домолачивающие вальцы; 8 – заслонка; 9 – сепари-рующе-транспортирующая решетка; 10 – планчатые барабаны; 11 – скатные доски; 12 – ра-ма; 13 – опорные колеса; 14 – пульт управления.

Внедрение технологии с предварительным выделением длинных приме-сей на пункте переработки льновороха позволяет:
– снизить затраты топлива на досушивании мелкого льновороха за счет уменьшения его объема и выделения длинных, имеющих большую влажность, примесей перед сушкой;
– увеличить производительность линии за счет снижения продолжительности сушки;
– снизить энергоемкость процесса дозирования за счет демонтажа транспортера-раскладчика;
– применение двухъярусной противоточной карусельной сушилки СКМ–1А при сушке семенного вороха льна позволяет ускорить процесс досушивания льновороха по сравнению с сушилкой СКМ–1 на 15…20%;
– применение разработанной молотилки-сепартора МСЛВ-2,5 позволяет улучшить качество семян, снизить затраты труда и снизить энергоемкость;
– улучшить условия труда обслуживающего персонала за счет снижения запыленности.
Применение разработанного ленточного сепаратора льновороха в семеноводческих хозяйствах и льносемстанциях республики позволит:
– снизить затраты топлива на досушивании мелкого льновороха на 20…50 % за счет уменьшения его объема и выделения длинных, имеющих большую влажность, примесей перед сушкой;
– увеличить производительность линии на 10…50 % за счет снижения продолжительности сушки;
– снизить потери семян с грубым льноворохом до 1% за счет предвари-тельного домолота;
– увеличить производительность сепарации на 15…20% за счет уменьшения потерь семян и сокращения времени сепарации.
Указанные максимальные значения могут быть достигнуты при наличии большого процентного содержания длинных примесей. Это, как правило, характерно при уборке льна на стадии ранней желтой спелости, а также при сильной засоренности посевов сорняками, когда в семенной ворох они попадают в результате очеса вытеребленной ленты льна.