Упражнения. 6.1. Определить число и границы классов для построения кривых распределения семян пшеницы, если при массовом измерении размеров семян пшеницы получено: длина

6.1. Определить число и границы классов для построения кривых распределения семян пшеницы, если при массовом измерении размеров семян пшеницы получено: длина М_ср = 6,12 мм, σ; = ±0,73 мм; ширина М_ср = 2,81 мм, σ; = ±0,27 мм; толщина М_ср = 2,57 мм, σ; = ±0,31 мм.

6.2. Определить число и границы классов для построения вариационных кривых распределения семян полевого вьюнка, если при массовом измерении размеров семян вьюнка получено: длина М_ср = 3,7 мм, σ; = ±0,37 мм; ширина М_ср = 2,5 мм, σ; = ±0,28 мм; толщина М_ср = 2,1 мм, σ; = ±0,19 мм.

6.3. Пшеница, размеры зерен которой характеризуются показателями: длина М_ср = 6,4 мм, σ; = ±0,6 мм; ширина М_ср = 2,9 мм, σ; = ±0,3 мм; толщина М_ср = 2,7 мм, σ; = ±0,3 мм, засорена куколем: длина М_ср = 3,59 мм, σ; = ±0,31 мм; ширина М_ср = 2,44 мм, σ; = ±0,15 мм; толщина М_ср = 2,18 мм, σ; = ±0,20 мм. Построить кривые распределения размеров зерен пшеницы и куколя.

Указание: Вариационный ряд нормального распределения вычислить по известным значениям М_ср и σ;, пользуясь таблицей значений нормального интеграла.

6.4. Построить вариационную кривую, определить среднее значение вариационного ряда М_ср и среднеквадратическое отклонение σ; для зерен ржи по толщине. Данные промера толщина 500 шт. зерен дали следующие их распределение:

от 1,0 до 1,2 мм – 10 шт. от 1,2 до 1,4 мм – 25 шт. от 1,4 до 1,6 мм – 54 шт. от 1,6 до 1,8 мм – 100 шт. от 1,8 до 2,0 мм – 147 шт.

от 2,0 до 2,2 мм – 78 шт. от 2,2 до 2,4 мм – 50 шт. от 2,4 до 2,6 мм – 20 шт. от 2,6 до 2,8 мм – 10 шт. от 2,8 до 3,0 мм – 6 шт.

 

6.5. По данным задачи 6.4 определить рабочий размер отверстий колосового решета.

6.6. Определить рабочий размер отверстий подсевного решета, если среднее значение вариационного ряда М_ср = 2,9 мм и среднеквадратичное отклонение σ; = ±0,37 мм получены при замере ширины семян пшеницы.

6.7. Определить рабочие размеры отверстий колосового и сортировального решет, если среднее значение вариационного ряда М_ср = 2,4 мм и среднеквадратичное отклонение σ; = ±0,4 мм получены при замере толщины семян пшеницы.

6.8. Определить рабочий размер отверстий сортировального решета, если среднее значение М_ср = 6,5 мм и среднеквадратичное отклонение σ; = ±0,4 мм получены при замере зерен гороха.

6.9. Семена пшеницы засорены куколем. Данные промера ширины 300 шт. зерен пшеницы дали следующее их распределение: от 1,6 до 2,0 мм – 10 шт., от 2,0 до 2,4 мм – 25 шт., от 2,4 до 2,8 мм – 86 шт., от 2,8 до 3,2 мм – 136 шт., от 3,2 до 3,6 мм – 33 шт., от 3,6 до 4,0 мм – 10 шт. Ширина засорителя варьирует: от 0,4 до 0,8 мм – 6 шт., от 0,8 до 1,2 мм – 16 шт., от 1,2 до 1,6 мм – 32 шт., от 1,6 до 2,0 мм – 68 шт., от 2,0 до 2,4 мм – 58 шт., от 2,4 до 2,8 мм – 10 шт. На основании этих данных построить вариационные кривые и выбрать рабочий размер отверстий решета.

6.10. Размеры зерен пшеницы и засоряющего ее вьюнка варьируют в следующих пределах:

	Пшеница	Вьюнок
Длина Ширина Толщина	5,0...7,8 мм 2,5...4,4 мм 2,0...3,8 мм	1,6...6,5 мм 1,2...2,7 мм 1,0...2,4 мм

 

Изучив приведенные данные, определить рабочий орган для разделения этой смеси и целесообразный размер его.

6.11. Определить производительность решета при предварительной очистке семян пшеницы, если решето, установленное на ОВС-25, имеет рабочую площадь, равную 0,8 м².

6.12. Определить производительность решета при сортировании семян клевера семяочистительной машиной МС-4,5, если рабочая площадь решета равна 0,82 м².

6.13. Определить, для очистки, каких семян установлено решето, если известна его производительность, равная: 0,8 кг/с; 0,6 кг/с; 0,4 кг/с; 0,3 кг/с.

6.14. Определить максимальную производительность решет, при обработке семян пшеницы на машинах МПО-50; ОВС-25; МС-4,5; СВУ-5А.

6.15. Решето, установленное под углом α; наклона к горизонту, колеблется в горизонтальном направлении с амплитудой r. До какой частоты можно довести колебания решета, чтобы находящиеся на ней семена овса (угол трения φ; = 19°) не сдвигались вверх по решету.

 

Варианты
α;, град
r, мм

 

6.16. Решето, установленное с наклоном α;, колеблется в горизонтальном направлении с амплитудой r. До какой частоты можно довести колебания решета, чтобы находящеся на нем семена клеверной пыжины, имеющие угол трения по решету φ;=27°, не сдвигались вниз по решету.

Варианты
α;, град
r, мм

 

6.17. Решето, установленное под углом α;, колеблется с амплитудой r под углом ε;. При какой частоте колебаний решета, находящиеся на нем семена ржи будут перемещаться с отрывом от поверхности решета и в каком направлении, если коэффциент трения по решету f =0,35.

Варианты
α;, град
r, мм
ε;, град

 

6.18. Определить характер движения материала по поверхности решета зерноочистительной машины, если известны: r = 7,5 мм; α; = 6 град; ε = 10°; φ; = 15° и n.

Варианты
n, мин-1

 

6.19. Плоское решето, установленное с наклоном α; к горизонту, колеблется в горизонтальном направлении с амплитудой r и угловой скоростью ω. Определить коэффициент трения зернового материала, находящеегося на решете, если при указанных параметрах начинается заметный сдвиг материала вверх по решету.

Варианты
α;, град
r, мм
ω;, рад/с

 

6.20. Горизонтально расположенная плоскость (α= 0) качается соответственно показателю К =1. При какой направленности колебаний, определяемой наибольшим значением угла ε;, материал будет смещаться по плоскости только сдвигами влево по плоскости, если угол трения материала φ; = 30°? (Задача проф. М.Н. Летошнева).

6.21. Горизонтально расположенная плоскость качается при условиях задачи 6.20 (К =1 и ε;=150°). Как будет перемещаться при этих условиях материал, угол трения которого о поверхность плоскости равен φ; = 10°? (Задача проф. М.Н. Летошнева).

 

 

4.6.2. Работа цилиндрических триеров

 

Кинематическим показателем режима работы цилиндрического триера называется отношение ускорения ω²R к ускорению g свободного падения:

, (4.12)

где w -угловая скорость вращения цилиндрического триера, рад/с; R- радиус цилиндрического триера, м; g - ускорение свободного падения, м/с².

Граничное условие относительного покоя зерна в ячейке (рисунок 4.33)

, (4.129)

где φ – угол трения зерна о поверхность ячейки.

Для подбора размеров ячеистого цилиндра (радиуса R и длины L) пользуются следующей зависимостью:

 

Рисунок 4.33 – Силы, действующие на частицу М,

движущуюся вместе с ячейкой триера

, (4.130)

где q_кор – подача короткой фракции в исходном материале, кг/с; ν; - количество ячеек на 1 м² поверхности цилиндра; с – коэффициент, зависящий от условий работы и зернового материала и определяющий степень использования и наполнения ячеек (при выделении длинных примесей ; при выделении коротких примесей ); γ; – объемная масса частиц, захватываемых ячейками, кг/л; d – диаметр ячейки, мм; g – ускорение свободного падения, м/с².

Производительность триера определяют по формуле:

(4.131)

где: Q – производительность триера, кг/с; D – диаметр триерного цилиндра, м; L – длина триерного цилиндра, м; ε; – опытный коэффициент [2,7 ], учитывающий вид обрабатываемой культуры и равный для пшеницы 1; для ржи – 0,75...0,9; для ячменя – 0,65...8; для клевера – 0,1...0,12; для льна – 0,15...0,2; q_o – удельная нагрузка на единицу площади ячеистой поверхности, кг/(с·м²): для пшеницы q_o = 0,16...0,18 при выделении длинных примесей с содержанием до 7% и q_o = 0,15...0,17 при выделении коротких примесей с содержанием до 1,5%; для овса q_o = 0,08...1,0 при выделении коротких примесей до 10 %.

 

Пример 121. Внутренний диаметр горизонтального триерного цилиндра равен 0,6 м. Определить угловую скорость ω; цилиндра, при которой семена овса, имеющие угол трения φ; = 55°, начинают скользить по его внутренней поверхности на высоте, характеризуемой углом поворота ωt = 90°.

Решение: Приведем расчетную схему (рисунок 4.34).

Рисунок 4.34 – Силы, действующие на частицу М, при

Считая, что семя овса находится в равновесии, напишем равенства:

где m - масса зерна овса, кг; ω; – угловая скорость цилиндра, рад/с.

Так как F = N tg φ, то:

m∙; g =m∙; ω; ²∙R tg φ;.

Отсюда рад/с.

Ответ: ω; = 4,78 рад/с.

 

Пример 122. Определить угловую скорость ω; триерного цилиндра, если семена пшеницы, имеющие угол трения φ; = 20°, поднимаются на угол ωt = 146° до момента выпадения из ячейки. Форма ячейки характеризуется углом λ; = 89°, а внутренний радиус цилиндра R = 0,3 м.

Решение: Граничное условие относительного покоя зерна в ячейке (см. рисунок 4.33) определяется по формуле (4.129):

.

Так как α= ωt, то

Искомую величину ω; определим из формулы (4.128)

рад/с.

Ответ: ω; = 4,57 рад/с.

 

Пример 123. Подобрать размеры (L и D) триерного цилиндра на производительность Q = 500 кг/ч для очистки пшеницы от примеси овса в количестве 10%. Известны: К = 0,345; ν; = 10600 шт./м²; γ; = 0,76 кг/л; d = 8,75 мм.

Решение: При выделении длинных примесей коэффициент , а подача короткой фракции - пшеницы в исходном материале будет q_кор = 500-50 = 450 кг/ч = 0,125 кг/с.

Для подбора размеров ячеистого цилиндра можно использовать зависимость (4.130)

м³.

Приняв R = 0,25 м, определим L:

L²R = 0,505 м³ или м.

Ответ: R = 0,25 м; L = 1,4 м.

 

Пример 124. Определить производительность триера при выделении коротких примесей от семян пшеницы. Содержание коротких примесей в основной культуре 1%. Диаметр триерного цилиндра 0,6 м, а длина 1,96 м.

Решение: Производительность триера определяем по формуле (4.131). Коэффициент ε; при очистке семян пшеницы равен 1. Удельная нагрузка q₀ при выделении коротких примесей с содержанием 1% равна 0,15…0,17 кг/(с×м²). Поэтому

кг/с.

Ответ: Q = 0,55…0,63 кг/с.