Обоснование технологической схемы

Применяем двухъярусную схему расположения решёт, т.к. она находит широкое применение в машинах предварительной, первичной и вторичной очистки, имеющих малую и среднюю производительность. Повышение производительности и снижение габаритов достигается использованием двух параллельно работающих решетных станов, устанавливаемых один над другим. Снижение нагрузки на подсевные решета нижнего яруса в машинах предварительной и первичной очистки достигается установкой скатной доски под решетом Б₂. В результате на решетах В и Г обрабатывают только проходную фракцию решета Б₁.. Сход со скатной доски и решета Г объединяются.

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 l_min и максимального l _тах значений размерной величины l семян:

l_min = m - 3 σ; [ 1 ]                             (3.3)

l_max = m + 3 σ.                                  [ 1 ]             (3.4)

На оси абсцисс графика кривой распределения семян отмечают значения величин l_min  , l_max и т. Отрезки от т до l_min и т до l_max  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;

  Z_p - суммарное число решёт;

  F - расчётная площадь решёт.

       

               , [ 1 ]                                           (3.5)

где G - производительность  машины, кг/ч;

  q_F - удельная нагрузка на единицу площади решета, кг/(ч ·дм²).

Для первичной очистки ржи q_F = 28 кг/(ч ·дм²) [ 1 ].

               .

Назначаем четыре решета типоразмер №1 990 ģ 990; F_p = 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, %.