Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2019-12-17 | 151 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Вятская государственная сельскохозяйственная
академия
Инженерный факультет
Кафедра «Сельскохозяйственные машины»
Курсовая работа
Технология первичной очистки зерна
С разработкой решётной части
Зерноочистительной машины
ВГСХА 061.00.00.000 ПЗ
Выполнил: Синцов Е.А.
Группа: ИМ-411
Проверил: Жолобов Н.В.
Киров 2006
Содержание
Введение
1 Агротехнические требования к послеуборочной
обработке семенного материала 5
2 Обоснование технологической схемы 6
3 Выбор решёт 6
4 Определение чистоты семян 10
4.1 Определение чистоты на решете Б2 10
4.2 Определение чистоты на решете Г 11
5 Кинематический расчёт решётного стана 13
6 Прочностные расчёты 17
6.1 Расчёт вала привода щёток 17
6.2 Расчет сварного соединения 20
6.3 Расчёт шатуна 21
7 Техническая характеристика 22
8 Технологические регулировки 23
Заключение 23
|
Литература 24
Приложение А. Таблица составных частей
к графической части и спецификация 25
Введение
По заданию преподавателя необходимо было выполнить курсовую работу по разработке машины для первичной очистки зерна. Первичную очистку проводят после предварительной очистки и она является более качественной.
В пояснительной записке приведены расчёты по определению чистоты зерна, кинематический расчёт решётного стана, подобраны решёта, выбран электродвигатель на привод стана, проведены прочностные расчёты привода щёток.
1 Агротехнические требования к послеуборочной обработке семенного материала
При очистке из общей смеси выделяются примеси, щуплые и мелкие (недоразвитые и поврежденные) зер на. В процессе сортирования зерно разделяют на сорта. Его очищают и сортируют в зависимости от назначения (на семена, продовольственное, фуражное и др.).
Требования к качеству очистки и сортирования наряду с другими показателями указывают в нормативно-технических до кументах-стандартах. Основой оценки зерна и учета его массы служат нормы качества (кондиции). Различают посевные и заготовительные виды кондиций.
Семена считаются кондиционными, если они отвечают норма тивам трех классов: I класс содержит не менее 99% семян ос новной культуры (чистоты) при всхожести не ниже 95%, II - соответственно - 98 и 90 и III класс-97 и 85%.
Продовольственное и фуражное зерно оценивают базисными и ограничительными кондициями. Базисная кондиция соответствует зерну, используемому по целевому назначению без существенной дополнительной доработки. Зерно ограничительной кондиции может быть доведено до уровня базисной при соответствующей доработке.
|
Основными показателями базисных и ограничительных конди ций служат влажность, содержание сорной и зерновой примеси, зараженность и запах зерна.
У продовольственного и фуражного зерна пшеницы должны быть следующие параметры (числитель - базисная, знамена тель - ограничительная кондиции): влажность-14...17/17... 19%, сорная примесь-1/5%, зерновая примесь-2/15%, плот ность зерна - 730...760 кг/м3, запах нормальный, заражен ность не допускается (может быть заражено клещом). Наряду с указанными применяют экспортные, промышленные и другие кон диции.
Соответствие семян требуемым классности и кондициям во многом зависит от выбора последовательности процессов послеуборочной обработки зерна, применяемых машин, их ре гулировочных параметров и режимов работы.
Процессы послеуборочной обработки зерна. Предварительную очистку проводят для свежеубранного влажного (влажность w >1= 18...40%) и засоренного (наличие примесей 4...20%) зернового вороха. При этом снижается исходная влажность wv а следовательно, облегчаются (увеличивается сыпучесть) последующие процессы, особенно сушки, сокращаются затраты энергии и повышается устойчивость зерна к само согреванию и порче. В процессе очистки зерновой ворох раз деляют на две фракции: очищенное зерно и отходы. При невы сокой влажности зерновой массы предварительную очистку не проводят.
При сушке зерна наряду с предотвращением его порчи облегчается выделение примесей, выравниваются свойства, по которым разделяют зерно, улучшается транспортирование. Зерно сушат как в процессе послеуборочной обработки, так и при его хранении.
Первичную очистку зерна выполняют после предварительной очистки и сушки зернового вороха или активного вентилиро вания, если исходная влажность w 1 =18%, а засоренность не больше 8%. При этом из массы выделяют крупные и легкие примеси, мелкие отходы, а зерно сортируют на основную (про довольственное или семенное) и фуражную фракции.
Вторичную очистку проводят в основном для подготовки семян I и II классов посевного стандарта. Массу разделяют на семена, зерна II сорта, легкие, крупные и мелкие при меси.
Сортирование семян включает разделение на фракции по крупности (калибрование), удаление трудноотделимых примесей и выделение семян с наиболее ценными посевными свойствами.
|
Активному вентилированию подвергают свежеубранное зерно с целью его консервирования перед очисткой, высушенное - при закладке на хранение, сохраняемое - для ликвидации его самосогревания и порчи вредителями, семена при воздушно-тепловом обогреве для повышения их физиологической активности.
Выбор решёт
Форму и размеры отверстий решет подбирают, пользуясь вариационными кривыми распределения семян зерновой смеси по ширине и толщине. Для определения возможностей разделения зерновой смеси на решётах, строят вариационные кривые распределения семян по ширине, толщине и длине.
Основные физико-механические свойства семян культурных и сорных растений представлены в таблице 1. [ 1 ]
Таблица 1 - Физико-механические свойства семян
Культура | Параметр | Математическое ожидание m, мм | Отклонение σ, мм |
Рожь | Толщина | 2,41 | 0,25 |
Ширина | 2,66 | 0,27 | |
Длина | 7,47 | 0,71 | |
Осот | Толщина | 0,64 | 0,1 |
Ширина | 1,9 | 0,13 | |
Длина | 2,77 | 0,28 | |
Ежа сборная | Толщина | 0,9 | 0,11 |
Ширина | 1,4 | 0,1 | |
Длина | 6,25 | 0,67 | |
Плевел | Толщина | 1,5 | 0,21 |
Ширина | 1,4 | 0,1 | |
Длина | 5,6 | 0,52 |
Размерные характеристики семян подчиняются закону нормального распределения:
,[ 1 ] (3.1)
где σ - среднеквадратическое отклонение размера l;
U =(l - m)/ σ - уклонение размера l от математического ожидания.
Для расчета вариационных кривых распределения семян по делительному признаку l пользуются безразмерной функцией φ (U), которая определяется по выражению
. [ 1 ] (3.2)
Значения безразмерной функции φ (U), представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Значения безразмерной функции φ (U)
U | 0 | 0, 75 | 1,5 | 2,25 | 3,00 |
φ (U) | 0,3989 | 0,3011 | 0,1295 | 0,0317 | 0,0044 |
Для построения вариационных кривых определяют значения минимального lmin и максимального l тах значений размерной величины l семян:
lmin = m - 3 σ; [ 1 ] (3.3)
lmax = m + 3 σ. [ 1 ] (3.4)
На оси абсцисс графика кривой распределения семян отмечают значения величин lmin , lmax и т. Отрезки от т до lmin и т до lmax делят каждый на 4 равные части. Получаем точки уклонения от математического ожидания: 0; 0,75 σ; 1,5 σ; 2,25 σ; 3,00 σ.
|
Из формулы (3.2) следует что
. [ 1 ]
Таблица 3 - Расчётные данные по распределению семян
Культура | Парам. | L-3σ | L-2,25 σ | L-1,5 σ | L-0,75 σ | L | L+0,75 σ | L+1,5 σ | L+2,25 σ | L+3 σ | |
рожь | Т | размер,мм | 1,66 | 1,8475 | 2,035 | 2,2225 | 2,41 | 2,5975 | 2,785 | 2,9725 | 3,16 |
f(l) | 0,0176 | 0,168 | 0,518 | 1,2044 | 1,5956 | 1,2044 | 0,518 | 0,1268 | 0,0176 | ||
Ш | размер,мм | 1,85 | 2,053 | 2,255 | 2,458 | 2,66 | 2,863 | 3,065 | 3,268 | 3,47 | |
f(l) | 0,016 | 0,117 | 0,480 | 1,115 | 1,477 | 1,115 | 0,480 | 0,117 | 0,016 | ||
Д | размер,мм | 5,34 | 5,8725 | 6,405 | 6,9375 | 7,47 | 8,0025 | 8,535 | 9,0675 | 9,6 | |
f(l) | 0,0062 | 0,0446 | 0,1824 | 0,4241 | 0,5618 | 0,4241 | 0,1824 | 0,0446 | 0,0062 | ||
плевел | Т | размер,мм | 0,87 | 1,03 | 1,19 | 1,34 | 1,5 | 1,66 | 1,82 | 1,97 | 2,13 |
f(l) | 0,02 | 0,15 | 0,62 | 1,43 | 1,9 | 1,43 | 0,62 | 0,15 | 0,02 | ||
Ш | размер,мм | 1,2 | 1,35 | 1,5 | 1,65 | 1,8 | 1,95 | 2,1 | 2,25 | 2,4 | |
f(l) | 0,02 | 0,16 | 0,65 | 1,51 | 1,99 | 1,51 | 0,65 | 0,16 | 0,02 | ||
Д | размер,мм | 4,04 | 4,43 | 4,82 | 5,21 | 5,6 | 5,99 | 6,38 | 6,77 | 7,16 | |
f(l) | 0,01 | 0,06 | 0,25 | 0,58 | 0,77 | 0,58 | 0,25 | 0,06 | 0,01 | ||
ежа сборная | Т | размер,мм | 0,57 | 0,65 | 0,74 | 0,82 | 0,9 | 0,98 | 1,07 | 1,15 | 1,23 |
f(l) | 0,04 | 0,29 | 1,18 | 2,74 | 3,63 | 2,74 | 1,18 | 0,29 | 0,04 | ||
Ш | размер,мм | 1,1 | 1,175 | 1,25 | 1,325 | 1,4 | 1,475 | 1,55 | 1,625 | 1,7 | |
f(l) | 0,044 | 0,317 | 1,295 | 3,011 | 3,989 | 3,011 | 1,295 | 0,317 | 0,044 | ||
Д | размер,мм | 4,24 | 4,743 | 5,245 | 5,748 | 6,25 | 6,753 | 7,255 | 7,758 | 8,26 | |
f(l) | 0,007 | 0,047 | 0,193 | 0,449 | 0,595 | 0,449 | 0,193 | 0,047 | 0,007 | ||
осот | Т | размер,мм | 0,34 | 0,42 | 0,49 | 0,57 | 0,64 | 0,72 | 0,79 | 0,87 | 0,94 |
f(l) | 0,04 | 0,32 | 1,3 | 3,01 | 3,99 | 3,01 | 1,3 | 0,32 | 0,04 | ||
Ш | размер,мм | 1,51 | 1,608 | 1,705 | 1,803 | 1,9 | 1,998 | 2,095 | 2,193 | 2,29 | |
f(l) | 0,034 | 0,244 | 0,996 | 2,316 | 3,068 | 2,361 | 0,996 | 0,244 | 0,034 | ||
Д | размер,мм | 1,93 | 2,14 | 2,35 | 2,56 | 2,77 | 2,98 | 3,19 | 3,4 | 3,61 | |
f(l) | 0,01571 | 0,11321 | 0,4625 | 1,07536 | 1,42464 | 1,07536 | 0,4625 | 0,11321 | 0,0157 |
По данным таблицы 3 строим графики распределения семян
Рисунок 1 - График распределения семян по толщине
Рисунок 2 - График распределения семян по ширине
Рисунок 3 - График распределения семян по длине
Анализируя полученные графики, определяем, по какому делительному признаку вариационные кривые основной культуры в наименьшей степени перекрываются с вариационными кривыми примесей. Для отделения крупных примесей, применяем решето Б2 с прямоугольными отверстиями, т.к. отделение производится по толщине. Для отделения мелких примесей используем решёта В и Г с прямоугольными отверстиями.
Количество и типоразмер решёт выбираем из условия
, [ 1 ] (3.4)
где F р - площадь одного решета выбранного типоразмера;
Zp - суммарное число решёт;
F - расчётная площадь решёт.
, [ 1 ] (3.5)
где G - производительность машины, кг/ч;
qF - удельная нагрузка на единицу площади решета, кг/(ч ·дм2).
Для первичной очистки ржи qF = 28 кг/(ч ·дм2) [ 1 ].
|
.
Назначаем четыре решета типоразмер №1 990 ģ 990; Fp = 0,98м2 [ 1 ].
Определение чистоты семян
4.1 Определение чистоты на решете Б2
Определяем рабочий размер отверстия решёт. Для первичной очистки рабочий размер определяется по выражению
, [ 1 ] (4.1)
где m - математическое ожидание основной культуры;
σ - среднеквадратическое отклонение размера основной культуры.
Принимаем размер решёт l р = 3,2мм. [ 1 ]
Таблица 4 - Расчёт результатов очистки решета Б2
Смесь | Уклонение
| Ф(U) | Количество семян в % от каждой составляющей смеси | |
L<l р | l>l р | |||
Рожь А = 90% | 3,16 | 4992 | а = 99,92 | а 1 = 0,08 |
Осот В = 3% | 25,6 | 5000 | b = 100 | b 1 = 0 |
Ежа сборная С = 2% | 20,9 | 5000 | c = 100 | c 1 = 0 |
Плевел D = 2% | 8,1 | 5000 | d = 100 | d 1 = 0 |
Индифферентный сор Е = 3% | _____ | _____ | e = 60 | e 1 = 4 0 |
Уклонение размеров культуры от рабочего размера отверстия определяется по формуле
. [ 1 ] (4.2)
Значение нормального интеграла Ф(U), соответствующее данной величине уклонения выбирается из таблицы.
Анализируя рисунок 2 определяем число семян имеющих размеры меньше рабочего размера отверстий
,
,
,
.
Определяем чистоту пшеницы после очистки на решете Б2 по выражению
, [ 1 ] (4.3)
где A, B, C, D, E - содержание семян в исходном продукте, %.
Прочностные расчёты
Расчёт вала привода щёток
В предварительном расчёте вала определяем минимальный диаметр
,[ 3 ] (6.1)
где P - мощность, передаваемая через вал, равна половине требуемой на привод щёток, кВт;
n - частота вращения вала привода щёток, мин -1.
.
Принимаем диаметр вала под подшипник d = 20мм, а диаметр вала в месте крепления кривошипа d = 25мм.
Составляем расчётную схему для проверочного расчёта вала.
Рисунок 5 - Расчётная схема
М, Нм
Составляем уравнение сил в вертикальной плоскости
Составляем уравнение моментов относительно точки А.
Составляем уравнение моментов относительно точки В.
Вычисляем реакции в опорах по формулам
Горизонтальная плоскость
М, Нм
Рисунок 6 - Расчётная схема для горизонтальной плоскости
Состасляем уравнение сил в горизонтальной плоскости
Составляем уравнение моментов относительно точки А.
вычисляем реакции в опорах
Наибольший полный изгибающий момент в месте крепления коромысла
[ 3 ]
где М X – момент в горизонтальной плоскости; Нм
М Y - момент в вертикальной плоскости; Нм
Определяем напряжения изгиба по формуле
[ 3 ], (6.2)
где Миз – изгибающий момент;
d – диаметр вала;
W – момент сопротивления.
Определяем напряжения кручения по формуле
[ 3 ] (6.3)
где Т – крутящий момент на валу, Нм;
Wp – осевой момент сопротивления;
d – диаметр вала.
Определение эквивалентного напряжения
[ 3 ] (6.4
)
[ 3 ] (6.5)
Сталь 40Х [ 3 ]
определяется по графику [3] в зависимости от диаметра вала;
S = 1,5 – 2,5 - коэффициент запаса прочности;
x ’ - коэффициент, учитывающий предел прочности материала
[ 3 ]
x ’’ - коэффициент, учитывающий давление в посадке
- условие прочности выполняется.
Расчёт шпоночных соединений
Расчёт шатуна
Так как шатун работает на сжатие и имеет большую длину, то его проверяют на прочность с учётом устойчивости
[ 3 ], (6.8)
где φ - коэффициент продольного изгиба. Выбирают в зависимости от гибкости стержня.
Для Ст 3 φ = 0,17
МПа.
Условие выполняется.
Техническая характеристика
Производительность машины 5 т/ч.
Габаритные размеры, мм 2750 Û 1350 Û 1650.
Тип решёт 1.
Количество решёт 4.
Технологические регулировки
Машина имеет следующие технологические регулировки – регулировка радиуса кривошипа привода решётного стана и щёток, регулировка положения щёток, настройка на очистку различных культур путём замены решёт.
Заключение
Частота зернового материала на выходе из машины составляет 98,6%, что удовлетворяет условиям первичной очистки. Следовательно для первичной очистки материала другие дополнительные машины не требуются.
Литература
1 Жолобов Н.В. Решётные сепараторы зерноочистительных машин - Киров: Вятская ГСХА, 2005. - 47с.
2 Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины - М.: Колос. 1994. - 751с.
3 Черемисинов В.И. Расчёт деталей машин. - Киров: РИО Вятская ГСХА, 2001.-233с.,ил.
Вятская государственная сельскохозяйственная
академия
Инженерный факультет
Кафедра «Сельскохозяйственные машины»
Курсовая работа
|
|
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!