0706_Galkin_TehMashAgregaty_Monogaf_2021-1

где mQок – среднее значение расходной характеристики семян основной культуры, поступающих на предварительную очистку;

mQu – среднее значение расходной характеристики зерновых примесей, подаваемых в машину и используемых на фуражные цели;

mQн – среднее значение расходных характеристик неиспользуемых приме-

сей;

u – вероятность отделения используемых примесей;Н – вероятность отделения неиспользуемых примесей;

W – количество влаги, удаляемой в единицу времени из семян основной культуры и примесей, оставшихся после предварительной очистки;

Пок – количество семян основной культуры, теряемых в единицу времени с неиспользуемыми отходами.

После раскрытия скобок, выражение (2.5) примет вид:

где ок – вероятность отделения высококачественных семян из влажного зернового вороха, дол. ед;

Количество влаги, удаляемой из i-го компонента зерновой смеси в единицу времени определяют по формуле:

где Qi - расходная характеристика i-го компонента, поступающего на сушку; WiH – начальная влажность i-го компонента;

Wk - конечная влажность материала.

Подставив выражение (2.7) в (2.6) будем иметь:

(2.10)

Расходные характеристики компонентов зерновых потоков можно представить в следующем виде [207, 208]:

где mQ1, mQu, mQн – средние значения расходных характеристик, соответственно, зернового потока поступающего на предварительную очистку, используемых и неиспользуемых примесей;

mr1, mзи, mзн – средние значения относительного содержания, соответственно, высококачественных семян основной культуры во влажном зерновом ворохе, используемых и неиспользуемых примесей в дол. ед.

rQ1r1 – коэффициент корреляции между расходной характеристикой подачи комбайнового вороха и относительным содержанием в нем высо кокачественных семян;

rQ1Зu, rQ1ЗН – коэффициенты корреляции между относительным содержанием используемых и неиспользуемых примесей в исходном материале и расходной характеристикой зернового потока, поступающего на предварительную очистку;

Q1, r1, зu, зн – средние квадратические отклонения расходной характеристики зерновой смеси, поступающей на очистку и относительного содержания в ней, соответственно, высококачественных семян, используемых и неиспользуемых примесей.

Подставив выражения (2.11) в (2.10) будем иметь:

При наличии в комбайновом ворохе в составе используемых и неиспользуемых примесей компонентов с различными физико-механическими свойствами выражение (8) примет вид:

91

(2.13)

Тогда засоренность предварительно очищенной и высушенной зерновой смеси i-тым или j-тым компонентом, поступающей на основную очистку, определится выражением:

Выражения (2.13) и (2.14) по известным статистическим характеристикам влажности, засоренности комбайнового вороха, его подаче в машину предварительной очистки и эффективности ее работы, оцениваемой полнотой выделения различных компонентов при конкретной удельной нагрузке, позволяют рассчитать количественные и качественные характеристики зернового потока, прошедшего предварительную очистку и сушку.

При стабилизации расходной характеристики зерновой смеси, поступающей в машину предварительной очистки и наличии связи между статистическими характеристиками влажности примесей и их относительным содержанием, выражение (2.12) примет вид:

Если зерновая смесь состоит из k компонентов, то расходная характеристика зернового потока после предварительной очистки и сушки определится

Относительное содержание i-го компонента в зерновой смеси, нормализованной по засоренности и влажности, определится по формуле:

Выражения (2.16) и (2.17) позволяют рассчитывать расходную характеристику выгрузного аппарата сушилки и засоренность предварительно очищенного и высушенного зернового вороха конкретным видом примесей.

В основу энергетической модели технологии предварительной очистки влажного комбайнового вороха с выделением и сушкой семенной фракции положено уравнение баланса энергии:

где: Э1 – энергия, необходимая на нормализацию комбайнового вороха по засоренности и влажности; Эпо – энергия, расходуемая на предварительную очистку и разделение на

фракции влажного комбайнового вороха; Эок - тепловая энергия, расходуемая на сушку семян основной культуры;

Эi – тепловая энергия, расходуемая на сушку семян i-го вида примеси; Энергия, получаемая зерном и примесями расходуется на их нагрев -

Энаг, испарение влаги – Эисп, потери на нагрев сушильной установки и окружающей среды – Эпот. Расход энергии на нагрев массы компонента, находящегося в зерновой смеси определяется по формуле [289]:

где Gi - количество i-го компонента, поступающего в сушилку в единицу времени;

С учетом выражения (2.19) тепловая энергия, расходуемая на нагрев семян основной культуры и примесей, оставшихся после предварительной очистки, определится по выражению:

– количество семян основной культуры и i-го вида примеси, поступающих в сушилку в единицу времени;

93

Сmок, Сmi – теплоемкости зерна основной культуры и i-го вида примеси. Теплоемкость компонента зерновой смеси определяется по формуле

[ 289]:

где W1 – влажность компонента, поступающего в сушилку;

Ссух – теплоемкость сухого вещества компонента (Ссух=0,96…1,55 кДж/кг.к);

Св – теплоемкость воды (Св=4,19кдж/кг*К).

Пусть влажный комбайновый ворох поступает на предварительную очистку. Причем, расходная характеристика семян основной культуры составляет Gок в, а примесей – Giпр.в, тогда расходная характеристика семян основной культуры и примесей, оставшихся после предварительной очистки, определится выражениями:

где Пок – потери семян основной культуры в неиспользуемые отходы в долях единицы;

i – вероятность отделения i-го вида примеси при предварительной очистке. С учетом (2.22) выражение (2.20) примет вид:

Расходная характеристика семян основной культуры, находящихся в ворохе, поступающем на очистку, может быть представлена:

где Q1 – расходная характеристика зернового потока, поступающего в машину предварительной очистки;

З1 – общая засоренность комбайнового вороха, в долях единицы;

Зi – засоренность комбайнового вороха i-тым компонентом, в долях единицы.

С учетом (2.24) и (2.25)выражение (2.23) примет вид:

Подставляя выражение для Сmок и Сmi, (2.26) примет вид:

94

(2.27)

Тепловая мощность, необходимая на испарение влаги, определяется по формуле [289]:

кг/ч.

Количество влаги, которую необходимо испарить в единицу времени, при прочих равных условиях, зависит от эффективности работы технических средств для предварительной очистки зерна, а, следовательно, количества семенной фракции комбайнового вороха, поступающего в сушилку, а также от начальной и конечной влажности семян и определяется по формуле:

Подставив (2.29) в (2.28) и имея в виду, что расходная характеристика зернового потока и относительное содержание в нем различных компонентов являются величинами случайными в вероятностно-статистическом смысле, получим:

(2.30)

Тепловая мощность, теряемая на нагрев сушильной установки и в окружаю-

где - доля энергии, теряемой сушилкой, в долях единицы (по данным [276]

=0,02…0,03).

95