Методические указания к лабораторно-практическому занятию “Расчет технологических параметров барабанного электросепаратора семян с полем коронного разряда”, страница 2

                   .                                   (3)

Cила зеркального отображения

                     ,                   (4)

где:  x=b/a - расстояние между центром заряда частицы и осадительным электродом.

Действие силы тяжести зависит от того, на какое угловое расстояние (от верхней точки барабана) сместилась частица

F₃=m×g×cosa ,                                                    (5)

где: m - масса частицы, кг.

Нормальная составляющая силы тяжести в пределах верхнего полуцилиндра является прижимающей, в пределах нижнего - отрывающей. Центробежная сила

                                  F_ч =  ,                                        (6)

где: D_б - диаметр барабана, м; V_{ч -}  скорость зерна при отрыве от барабана, м/с.

Скорость отрыва зерна от барабана колеблется от V_ч = V_б до V_ч = К_с × V_б, где К_с=1,4 - коэффициент, учитывающий увеличение скорости зерна при соскальзывании его с барабана.

Линейная скорость вращения барабана, м/с:

                                 ,                   

где: n_б - частота вращения барабана, об/ мин.

Условия равновесия зерна в зоне поля коронного разряда на барабане можно представить выражением:

                              F₁ + F₂ + mg cosa = F₄  .            

Этим условием обеспечивается удержание частицы на всем пути ее движения в диапазоне угла поворота барабана от 0 до 90^о в межэлектродном промежутке. Нарушение этого условия приводит к отрыву зерна от осадительного электрода под тем или иным углом, определяющим траекторию падения частиц и их разделение.

                         .                                             (7)

После подстановки (3), (4) и (6) в уравнение (7) и упрощения его получим:

                      ,

где:  j- плотность зерна, кг/м³.

Обозначим величины, определяющие свойства частицы через признак делимости С_р , м²/кг

                               , (8)
получим косинус угла отрыва

                               .                               (9)

Признак делимости - это численное выражение совокупности механических и электрических свойств, определяющие возможность разделения материала в электрическом поле. Он играет при электронном разделении семян такую же роль, как размеры зерна при разделении на решетах.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОЗЕРНОВОЙ МАШИНЫ БАРАБАННОГО ТИПА

Для расчета машины необходимо знать:

1. Назначение машины.

2. Напряжение источника питания U, В.

3. Физико-механические свойства компонентов зерновой смеси (плотность, размеры зерна, влажность и диэлектрическая проницаемость).

4. Производительность машины.

Порядок расчета машины

1. Число секций приемного бункера для очистки и сортирования зерна принимают равным двум, для очистки овса от овсюга - трем.

2. Рациональный диаметр барабана принимают 200...400 мм.

3. Радиус коронирующего провода r_o принимают равным 0,15...0,25 мм.

4. Межэлектродное расстояние принимают: при сортировании h = 80 мм, при очистке h = 100 мм.

5. Зона поля должна занимать четверть окружности (дуга окружности равна 90⁰).

6. Частоту вращения барабана принимают 20...80 об/мин.