Технология первичной очистки зерна с разработкой решётной части зерноочистительной машины, страница 9

Рассмотрим движение частицы в цилиндре при различной частоте его вращения. Находящаяся в цилиндре частица может либо скользить по его поверхности, либо совершать свободное движение, оторвавшись о поверхности, либо двигаться вместе с поверхностью, находясь на ней в относительном покое.

Характер движения частицы по рабочей поверхности цилиндрического решета зависит от коэффициента трения  ее по поверхности, кинематического режима решета и начальных условий. Показатель кинематического режима цилиндрического решета определяется центростремительным ускорением его поверхности    *R , где w   - угловая скорость и  R  - радиус цилиндра / или отношением этого ускорения к ускорению свободного падения:

Начальные условия движения частицы определяются методом подачи ее на поверхность и начальной скоростью.

Работа решета заключается в разделении зернового материала на две части, различающиеся размером составляющих частиц: мелкие части проходят через отверстия решета, крупные - сходят с его поверхности. Для осуществления этого процесса необходимо относительное движение зерна по рабочей поверхности решета. Если зерно будет находиться на поверхности движущегося решета в относительном покое, то разделение зернового материала не произойдет.

Интенсивность выделения мелких частиц зависит от значения относительной скорости и сил, действующих на частицы. В цилиндрическом решете, кроме сил тяжести на мелкие частицы действуют центробежные силы инерции. Чем больше силы, т.е. чем больше показатель кинематического режима К, тем больше будет скорость прохода частиц через отверстия и тем больше должна быть производительность решета. Однако, чем больше показатель К, тем меньше фаза скольжения зерна на поверхности решета и меньше, следовательно, должна быть его производительность.

При некотором значении К зерно начинает полностью разделять движение поверхности решета, находясь на ней в относительном покое. Это значение К называется предельным.

                                                            (3.4)

Где j -угол трения, определяемый из выражения: f=tgj                              (f  -коэффициент трения).

Указанное противоречие обуславливает небольшие значения К (порядка 0,5-0,7) и небольшую производительность решета. Всякая попытка увеличить частоту вращения решета приводит к уменьшению фазы скольжения с одновременным увеличением фазы относительного покоя и уменьшением производительности решета.

Теоретические исследования поведения зерна на вращающейся цилиндрической поверхности указывают все же на возможности устранения или хотя бы уменьшения фазы относительного покоя и на возможность, следовательно, сохранения работоспособности решета при большей частоте вращения и тем самым  увеличения его производительности.

На рисунке 3.1, (а) - показана схема работы цилиндрического решета. На ней обозначены: 1-2 - фаза относительного скольжения, 2-3 - фаза свободного полета зерна, 3-4 - фаза относительного скольжения и

4-1 - фаза относительного покоя. В точке 4 частица имеет скорость, равную скорости движения поверхности цилиндра.

Рисунок 3.1-  Схема цилиндрического решета

М. Н. Летошнев считал, что если уменьшить скорость движения частицы в точке 4, то можно устранить фазу относительного покоя, не изменяя кинематического режима решета. Для этой цели он предложил воспользоваться неподвижной цилиндрической поверхностью, расположив ее  внутри вращающегося цилиндра там, где заканчивается фаза свободного движения зерна /рис 3.1, б/.

Попадая в точке 3 на неподвижную поверхность, зерно будет иметь абсолютную скорость меньшую, чем в случае попадания на вращающуюся поверхность. Если неподвижную поверхность установить так, чтобы ее нижняя кромка расположилась над точкой 4, то зерно, перейдя в этом месте на вращающуюся поверхность решета, будет очевидно, иметь меньшую скорость, чем скорость решета, т.е. в точке 4 относительного покоя не будет. М. Н. Летошнев указывал, что путем подбора можно найти такое положение неподвижного щитка, при котором зона относительного покоя полностью исключается.