9.3. Обоснование основных размеров триера

Зерновой материал, поступающий в триерный цилиндр, состоит их коротких и длинных частиц, подача которых за 1 сек составляет:

,

причем

; ,

где b_кор и b_дл — соответственно коэффициенты, отражающие процентное содержание коротких и длинных примесей в массе зерна.

В каждую ячейку входит некоторое количество δ коротких частиц. Если δ выразить в единицах массы, то

, (кг)

где а — коэффициент, учитывающий степень заполнения ячейки зерном;

 — объемная масса коротких частиц (кг/дм³);

d — диаметр ячеек (мм).

Если бы только короткие частицы заполняли ячейки, то для удаления этой части смеси потребовалось бы N ячеек.

, ячеек/с.

В действительности часть ячеек окажется занятой длинными частицами, поэтому требуемое количество ячеек необходимо увеличить.

,

где ε — коэффициент, учитывающий степень использования ячеек под короткие частицы. Если учесть, что на одном квадратном метре поверхности цилиндра можно поместить v ячеек, причем

,

где t — шаг расположения ячеек, зависящий от их размеров,

,

то для размещения всех N' ячеек потребуется поверхность площадью

, м²/с.

Величину Ф можно выразить через основные размеры цилиндра и показатель кинематического режима:

, м²/с,

так как

и .

Таким образом,

, м²/с.

Значения коэффициентов  и а зависят от размеров триерных цилиндров. Вероятность заполнения ячеек короткими частицами возрастает с увеличением длины и радиуса цилиндра, причем влияние длины проявляется больше, чем радиуса, поэтому приближенно эту зависимость представляют обычно [1] в виде

.

Экспериментальное значение коэффициента с у триеров, предназначенных для работы с материалом, в котором примесью являются «длинные» частицы, равно

,

а у триеров, предназначенных для работы с ворохом, примесью в котором являются короткие частицы,

, м^-3/2.

После постановки значения ε а нетрудно получить

,

или

. (13)

Выбирая r из ряда нормальных значений триерных цилиндров, можно найти L и, наоборот, по L найти r.

В нашей стране стандартами рекомендуется использование триеров с внутренним диаметром 400, 500, 600 и 800 мм, длиной 750, 1500, 2250 и 3000 мм.

Стандартизировано и сочетание основных размеров цилиндров.

Так, для D = 400 мм рекомендуется применять длины L = 750, 1500 и 2250 мм; для D = 600 мм возможны варианты допустимой длины L=.750, 1500, 2250 и 3000 мм и, наконец, для D = 800 мм допускается использование цилиндров с длиной L= 2250 и 3000 мм.

Пример обоснования размеров цилиндрического триера

Определить размеры триера с производительностью Q = 5 т/ч при очистке пшеницы с содержанием коротких примесей b=5%.

1. Подача коротких примесей за 1 с составит:

кг/с.

2. Диаметр ячеек d подбирают так, чтобы даже самые мелкие семена основной культуры (в данном примере – пшеницы) не входили в ячейку.

Для кукольного триера в этом случае d  5 мм.

Шаг размещения ячеек t = 0,6 +1,2d = 0,6 + 1,2  5 = 6.6 мм.

Число ячеек на 1 м² триерной поверхности будет равно

яч/м².

3. Рекомендуемое значение кинематического режима работы триера

.

Пусть k = 0,55, что обеспечивает удобный прием семян, выпавших из ячеек в желоб (рис. 8).

4. Произведение L²r (13) можно найти, как

.

5. Найденное произведение позволяет определить длину триера L, если задаться величиной r.

Пусть, например, r = 0,3 м (D = 0,6 м), тогда

м.

Таким образом, заданную производительность обеспечит триер диаметром 0,6 м и длиной цилиндра L = 2 м.

Более полное изложение теории триера, учитывающей не только зону впадения семян, находящихся в ячейках, но и расположенных вне ячеек, можно найти в источниках [1], [2]. Там же рассмотрено движение семян вдоль оси цилиндра.

Рассмотрены некоторые направления совершенствования триеров.

С помощью компьютерной программы «Trier» можно провести вычислительный эксперимент, позволяющий обосновать рациональные параметры триеров, режимов его работы и регулировочных характеристик. Контрольный пример работы по программе приведен в [2].

Литература

1. Б.Г. Турбин и др. Сельскохозяйственные машины. Л.: Машиностроение, 1967, - 583 с.

2. А.Ф. Кошурников и др. Анализ технологических процессов, выполняемых сельскохозяйственными машинами, с использованием ЭВМ. Часть 2. Пермь, 1998, 370 с.