Технология первичной очистки зерна с разработкой решётной части зерноочистительной машины, страница 8

В последние годы в изучении сыпучих сред сформировалось новое научное направление, получившее название: «Теория быстрых движений гранулированных сред». Несмотря на огромное практическое значение работ в этом направлении, общепринятой теории быстрых сдвиговых течений пока нет. Имеющиеся в настоящее время модели носят умозрительный характер, так как пока отсутствуют надежные экспериментальные результаты о микро и макро структуре течения различных гранулированных сред.

Считается общепринятым, что для изучения гранулированных течений могут быть использованы законы сохранения массы, импульса и энергии, дополненные замыкающими соотношениями. Соударения между зернами играют важную роль. Поэтому, кроме энергии макроскопического движения (перемещения зерна в потоке), должна учитываться и энергия хаотического движения гранул, потеря энергии при их столкновении, которые в общем случае считаются не упругими. Многие исследователи используют аналогию известных уравнений состояния газа, называют эти потери тепловой энергией и вводят в свои уравнения движения гранулированных сред, как меру интенсивности хаотического движения гранул.

Замыкающие соотношения связывают давление, вязкость, теплопроводность и уменьшение энергии хаотического движения с плотностью и температурой среды.

Предлагаемый способ включает сортировку сыпучих материалов по размерам частиц в горизонтально вращающемся цилиндрическом решете с системой неподвижно установленных внутри цилиндра лопаток, обеспечивающих устойчивый водопадный режим движения сыпучей среды с отрывом для сегрегации частиц по размеру и раздельный отвод частиц. При этом раздельный отвод мелких и средних частиц производят через соответствующие отверстия цилиндрического решета, а крупных частиц сходом с поверхности решета. Причем заданную толщину слоя сыпучей среды в зоне загрузки цилиндрического решета устанавливают перемещением нижнего конца телескопической трубы по высоте и поддерживают автоматически клапаном-копиром, скользящим по поверхности  слоя сыпучей среды, периодически открывающим и закрывающим выпускное отверстие загрузочно-телескопической трубы.

3. Краткий обзор цилиндрических решёт. Анализ особенностей их работы.

3.1 Теоретический анализ работы цилиндрического решета.

Цилиндрические решета в нашей стране распространены мало. За рубежом их применяют как в машинах для предварительной очистки, так называемых скальператорах /фирма "Саймон-картер в США/, так и в качестве подсевных и сортировальных решет /фирма "Хейд" в Австралии, "Шуле" в ФРГ, "Маро" во Франции/. В скальператорах материал загружают на внешнюю поверхность цилиндра. При этом зерно проходит через отверстие решета дважды: сначала оно проваливается внутрь цилиндра, затем вторично проходит через отверстия решета, выходя наружу. В подсевных и сортировальных решетах материал загружают на внутреннюю поверхность цилиндра.

Частота вращения цилиндрического решета ограничивается условием:   

                                                             (3.1)

где - w -угловая скорость цилиндра / рад/с /;

R - радиус цилиндра /м/; g - ускорение свободного падения /м/с/.

Ее определяют по формуле: 

                                                      (3.2)

где  

a- коэффициент, который выбирают в пределах 22-25.

Предельная частота вращения (об/мин).

                                                                                               (3.3)

Цилиндрические решета делают диаметром 350-1000 мм с отношением длины цилиндра к диаметру примерно 2-4.

Основным недостатком этих решет является обусловленная их тихоходностью низкая удельная производительность по сравнению с плоскими. Но цилиндрические решета обладают рядом преимуществ. Плоские решета требуют сложных механизмов для приведения в колебательное движение и для уравновешивания сил инерции, возникающих при колебаниях. Цилиндрические решета не нуждаются в уравновешивании, отличаются плавностью движения и простым приводом. Проще также устройства для очистки цилиндрических решет. Это способствует поискам путей увеличения производительности цилиндрических решет. Теоретически увеличивать производительность такого решета можно, повышая частоту его вращения.