Процесс сепарирования в центробежном сепараторе с пульсирующим изменением скорости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат технических наук Семенов, Виктор Александрович

• Семенов, Виктор Александрович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Семенов, Виктор Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ЗЕРНА. ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ В ЗЕРНОВОМ СЕПАРАТОРЕ

1.1 Технологические особенности центробежных сепараторов

и их классификация

1.2 Анализ конструктивных решений зерновых сепараторов

1.3 Анализ существующих математических моделей движения частицы в барабане для различных конструкций центробежных сепараторов

Выводы к главе 1

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ СЕПАРАТОРА С ПУЛЬСИРУЮЩИМ ИЗМЕНЕНИЕМ СКОРОСТИ

2.1 Модель движения частицы сыпучего материала в барабане цилиндрического центробежного сепаратора с пульсирующим изменением скорости

2.2 Анализ результатов численного эксперимента

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА С ПУЛЬСИРУЮЩИМ ИЗМЕНЕНИЕМ СКОРОСТИ

3.1 Описание экспериментальной установки

3.2 Общая методика обработки экспериментальных

данных

3.3 Сопоставление результатов теоретического и экспериментального исследований

3.4 Анализ результатов экспериментов и исследование влияния основных параметров на эффективность процесса сепарирования

Выводы к главе 3

4. АПРОБАЦИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА С

ПУЛЬСИРУЮЩИМ ИЗМЕНЕНИЕМ СКОРОСТИ

4.1 Новые виброцентробежные сепараторы

4.1.1 Сепаратор с дебалансным приводом для придания пульсирующего изменения скорости ситовому барабану

4.1.2 Сепаратор с электромагнитным приводом для придания пульсирующего изменения скорости ситовому барабану

4.1.3 Центробежный сепаратор с дисковым лопастным распределителем сыпучего материала

4.2 Разработка методики расчета параметров процесса в виброцентробежном сепараторе

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Процесс сепарирования в центробежном сепараторе с пульсирующим изменением скорости»

ВВЕДЕНИЕ

В условиях острой конкуренции предприятий важнейшим фактором производства является снижение себестоимости продукции и повышение качества работ, что напрямую связано с разработкой и внедрением принципиально новых рабочих органов и машин. Особое значение, указанное требование приобретает для интенсификации широко распространенных технологических процессов, к числу которых можно отнести сепарирование зерновых смесей. При уборке, хранении и переработке зерна только в нашей стране ежегодно сепарируют более 50 млн. т. зерновых. При таком огромном масштабе работ даже незначительное улучшение технологического процесса сепарирования может дать существенный экономический эффект.

Технику послеуборочной обработки зерна на зерноперерабатывающих предприятиях непрерывно совершенствуют. Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования, направленные на изыскание оптимальных, конструктивных и кинематических параметров рабочих органов, совершенствование пневматических систем, повышение работоспособности всех узлов позволили создать надежные, высокопроизводительные комплексы зерноочистительных машин.

Оснащение сельского хозяйства высокопроизводительной уборочной техникой повышает интенсивность поступления зерна на зерноперерабаты-вающие предприятия. Необходимость повышения эффективности и производительности парка сепарирующих машин вызывается также предъявлением более жестких требований к качеству зерна, поступающего для переработки на предприятия мукомольной, крупяной, пивоваренной и масложировой отраслей промышленности. Важность проблемы интенсификации процессов сепарирования становится особенно очевидной, если учесть, что затраты на послеуборочную обработку и хранение зерна составляют от 40 до 60% общих затрат на его производство [40].

При всем конструктивном многообразии все сепараторы зерновых смесей имеют один общий принципиальный признак - для разделения неоднородных систем на

фракции в них используется поле сил тяжести. Это обстоятельство обуславливает их общий недостаток - ограниченную удельную производительность [95].

В поисках более эффективных способов сепарирования сыпучих материалов возрос интерес к центробежным сепараторам, у которых выделение частиц через сепарирующую поверхность происходит под действием инерционных сил, намного превосходящих их силы тяжести. Постоянный контакт с сепарирующей поверхностью увеличивает вероятность попадания частиц в отверстия, а большая скорость движения сепарируемого материала обеспечивает высокую производительность центробежных сепараторов. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что поле инерционных сил можно использовать для интенсификации сепарирования зерновых смесей не только по размеру, но и по форме, свойствам поверхности составляющих частиц, их плотности. Повышение эффективности разделения неоднородных систем достигается при этом в результате одновременного использования центробежных, кориолисовых и гравитационных сил [4].

Несмотря на то, что центробежные сепараторы известны давно, и они с тем или иным успехом были опробованы на различных предприятиях, широкого применения они не получили. Это объясняется недостаточно полным исследованием процесса сепарирования в центробежных сепараторах, отсутствием научно обоснованной методики определения конструктивных параметров этих машин, невысокой эффективностью конструкторских решений.

Поэтому для достижения цели совершенствования центробежных зерновых сепараторов, задачи данной работы могут быть сформулированы следующим образом.

1. Разработать математическую модель движения частицы по внутренней поверхности вертикального цилиндра, вращающегося с крутильными колебаниями.

2. Проверить адекватность математической модели реальному процессу.

3. Провести экспериментальное исследование технологической эффективности виброцентробежного сепаратора и определить область пареметров процесса, обеспечивающих требуемый режим сепарирования.

4. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработать методику расчета относительного движения сыпучего слоя и обосновать основные размеры и кинематические параметры цилиндрического решета.

1 ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ЗЕРНА. ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ В ЗЕРНОВОМ СЕПАРАТОРЕ 1.1 Технологические особенности центробежных сепараторов и их

классификация

Сепарирование зерновой смеси на ситах основано на действии сил тяжести и применяется для разделения частиц отличающихся линейными размерами (шириной и толщиной). В общем случае процесс ситового сепарирования можно представить двумя стадиями: самосортирование и просеивание.

Самосортирование - это процесс, происходящий в неоднородной среде, который определяется различиями размеров частиц и их плотности.

В результате просеивания (рис. 1.1) через одно сито исходный продукт разделяется на две фракции, содержащие разные по размерам частицы. Часть смеси, проходящую через отверстия сита, называют проходом; остальную часть, которая остается на сите и сходит с него, - сходом.

I

Проход ^

Рисунок 1.1- Схема сортирования зерновой смеси на ситах

Сита с круглыми отверстиями задерживают частицы, ширина которых больше диаметра этих отверстий. Сита с прямоугольными отверстиями задерживают частицы, толщина которых больше ширины этих отверстий. Счи-

тается, что первые служат для разделения продукта по ширине, вторые - по толщине, а также выделения примесей отличающихся теми же признаками. Важнейшими классификационными признаками (рис. 1.2), определяющими эффективность сепарирования, длительность и надежность эксплуатации сит, являются:

• геометрия отверстий и сохранение их параметров во время работы;

•взаимное расположение сит с учетом ориентации относительно направления движения продукта по ситу;

• возможность регулирования размеров отверстий;

•материалы и способы производства сит, включая их покрытия.

Характеристика сит

Геометрия сит Материал

Расположение отверстий Геометрия рабочих ячеек Резиновые Шелковые

Форма рабочей поверхности Размеры рабочих ячеек Пластмассовые Металлические

Нейлоновые Тканные

Постоянные Капроновые Штампованные

Сварные

Регулируемые Плетеные

Роликовые Литые

Валковые Крученные

Колосниковые Сборочные

Рисунок 1.2 - Классификация сит

Рациональное использование сит (металлических, шелковых, пластмассовых) и конструирование высокопроизводительных просеивающих машин во многом зависит от выбора и обоснования формы их рабочих органов. При прочих равных условиях такой подход обуславливает технологическую эффективность работы машин.

Важнейшим признаком, определяющим форму рабочего органа, является характер кривизны ситовой поверхности (рис. 1.3). Наиболее часто встречаются плоские сита, но также приобретают распространенность цилиндрические и конические. Такое развитие они получили из-за того, что при наличии двух степеней свободы и значительного давления частиц на сито, при умеренной их относительной скорости, обеспечивают высокий эффект сортирования смеси.

Рисунок 1.3 -Классификация по форме рабочих органов Наряду с геометрией рабочих органов просеивающих машин, решающее значение, для процессов сортирования, имеет вид движения ситовой поверхности.

От него и от кинематических параметров зависят, при прочих равных условиях, относительное движение продукта на сите, давление частиц на его поверхность и ориентация их относительно отверстий сита Необходимо отметить, что сложное д вижение обеспечивает большую подвижность сыпучего материала на сите. В сочетании с оптимальной формой рабочих органов такое движение (например, вращательное

и колебательное) позволяет интенсифицировать процессы сортирования. Представим классификацию, опираясь на основные виды движения (рисунок 1.4)

Рисунок 1.4- Классификация рабочих органов по виду движения сит

На сочетаниях различных видов движения рабочих органов, усложняя траекторию движения сыпучего материала, можно достигнуть достаточно хороших условий для разделения материала на фракции. Причем можно обратить внимание на возможность предания сложного движения как ситу и уже от него с помощью силы трения перемещать материал, так и наоборот, перемещая сыпучую массу проводить её сортирование при помощи неподвижных сит.

Возможность длительного и бесперебойного функционирования рабочих органов подавляющего большинства просеивающих машин находится в прямой зависимости от очистки сит. Неудовлетворительная очистка вызывает снижение их производительности и ухудшает качество сортируемых продуктов. Характерно, что в течение года на восстановление очистителей сит, в среднем расходуются средства достаточные для приобретения просеивающей машины.

Для оценки работы ситового сепаратора приняты следующие показатели:

•производительность () (кг/с) - количество зерна, поступающего в машину в единицу времени; определяется по результатам баланса продуктов

(экспериментально), либо через удельную нагрузку подсевного сита

2 2 на 1 м (д, кг/(с*м ):

0 = (1.1)

где В - площадь сита, м2; •эффективность очистки зерна от примесей Е (%);

Е = ^-(Ш-а) (1.2)

где А—количество подлежащих выделению примесей в исход ном зерне %;

Б - количество примесей, оставшихся в зерне после очистки, %;

а - количество полноценного зерна в отходах, % к массе выделенных примесей.

•содержание полноценного зерна в отходах а (%), характеризующее четкость сепарирования, т. е. качественную сторону процесса.

Принцип воздушной сепарации использован во многих сепарирующих машинах, особенно в машинах для очистки зерновых культур. Объясняется это сравнительной простотой пневмосепарирующих устройств и разными аэродинамическими признаками примесей и зерновок. Однако идеально разделить смесь невозможно. Обычно в производственных условиях при очистке зерна средней засоренности эффективность выделения примесей, составляющая в среднем до 60—70% при четкости сепарирования до 2%, свидетельствует о вполне удовлетворительной работе пневмосепарирующего устройства.

В современных зерноочистительных машинах применяют несколько способов очистки зерна с использованием воздушного потока:

• сепарирование в вертикальном воздушном потоке;

• сепарирование в наклонном или поперечном воздушном потоке;

• воздушное сепарирование с использованием поля центробежных сил;

• воздушное сепарирование с использованием кинетической энергии компонентов сепарируемой смеси;

• пневмоинерционное сепарирование;

• пневмоситовое сепарирование;

• аэромеханическое сепарирование зерна в условиях внутрицехового пневмотранспорта.

Наибольшее распространение благодаря конструктивной простоте и компактности устройства получил способ сепарирования зерновой смеси в вертикальном воздушном потоке. Его применяют в современных зерновых сепараторах, пневмосепараторах и аспираторах отечественного и зарубежного производства.

В комплекс пневмосепарирующих устройств, входят: пыле осаждающие устройства и вентилятор, которые могут быть установлены на машине или автономно.

Воздушно-ситовое сепарирование применяется для очистки зерна от примесей, отличающихся от него шириной, толщиной и аэродинамическими свойствами. Зерно очищается на ситах, с выделением крупных и мелких примесей, отличающиеся от зерна шириной и толщиной, а поток воздуха продувает слой и уносит с собой примеси, отличающиеся от зерна аэродинамическими свойствами. Воздушно-ситовое сепарирование получило большое распространение на зерноперерабатывающих предприятиях, т. к. имеет ряд преимуществ перед ситовым, даже в плане разделения зерновой массы на фракции только по геометрическим признакам. Это связано с тем, что при подаче воздуха происходит псевдоожижение массы зерна и улучшается процесс самосортирования, т. к. исключаются из этого процесса легкие примеси,

уже попавшие в верхний слой. Также необходимо отметить, что совмещение нескольких принципов сепарирования в одной машине значительно сэкономит производственные площади.

В случае вибрационного сепарирования при помощи вибраций выполняется главная задача сепарирования - перемещение частиц разделяемых фракций в различные области рабочего пространства.

Кроме того, вибрации применяют для подачи исходной смеси в рабочее пространство, для транспортирования промежуточных продуктов от одного рабочего органа к другому и для вывода полученных фракций из мест их концентрации в рабочем пространстве.

При вибрациях опорной и боковых поверхностей, ограничивающих сыпучее тело, силовые импульсы от частиц пограничного слоя передаются вглубь, постепенно уменьшаясь вследствие рассеяния энергии. В большинстве интересующих нас случаев физическая характеристика частиц позволяет пренебрегать силами их взаимного притяжения и рассматривать связи как неудерживающие. Такое допущение становиться неприемлемым для очень малых частиц, частиц с поверхностной влагой, несущих электрические заряды, или металломагнитных частиц в магнитном поле.

Усилие, которое можно передать частице от смежных частиц или от твёрдых поверхностей, ограничивающих сыпучее тело, определяется условиями связи и зависит от направления передачи этого усилия (рис. 1.5). Если условия не позволяют передать частице усилие, необходимое для сообщения ей ускорения, которым располагает ограничивающая поверхность, то происходит относительное движение этой частицы. Для частиц с неодинаковыми физико-механическими свойствами или расположенных в разных точках сыпучего тела условия связи различны, и ускорения, при которых начинается и происходит их относительное движение.

Как следствие движения частиц друг относительно друга сыпучее тело разрыхляется, и объём его увеличивается в направлении свободной поверх-

ности. Так возникают условия для самосортирования, т.е. направленного в среднем перемещения частиц, отличающихся свойствами, в различные участки объёма, занятого сыпучим телом.

Рисунок 1.5 - Схема сил при вибрационном перемещении частицы в случае наклонных колебаний

Если направленное в среднем перемещение всех частиц сыпучего тела одинаково относительно ограничивающих поверхностей, то говорят, что сыпучее тело движется потоком, и основной характеристикой этого движения, называемого подачей, считают среднюю скорость частиц вдоль опорной поверхности. Таким образом, действие вибраций на сыпучее тело проявляется в разрыхлении и самосортировании этого тела, с одной стороны, и в подаче, обеспечивающей непрерывность процесса, - с другой стороны.

Самосортирование - это фактор второстепенный, как, например, при ситовом сепарировании смесей с большой концентрацией мелкой фракции. Самосортирование может снижать эффективность сепарирования в целом.

Подача, характеризуемая средней скоростью частиц в потоке, влияет на эффективность сепарирования обычно через толщину слоя сыпучего материала и время пребывания частиц в рабочем пространстве. При неизменной длине рабочего пространства (например, длина сита) увеличение средней скорости потока уменьшает время сепарирования и толщину слоя. Уменьшение времени сепарирования всегда снижает его эффективность.

Уменьшение же толщины слоя сыпучего материала чаще всего повышает эффективность сепарирования в целом, однако, до определённого предела, ниже которого эффективность снижается.

Вибропневматическое сепарирование (рис. 1.6) представляет собой сочетание ранее описанных методов очистки в воздушном потоке и простого вибрационного сепарирования. Практически используется в камнеотдели-тельных машинах, является более эффективным, чем каждый из методов в отдельности.

Основное условие нормального протекания процесса - это перемещение тяжелой частицы без подбрасывания (без отрыва от поверхности деки).

Рисунок 1.6- Схема процесса вибропневматического сепарирования:

I - первая стадия; II - вторая стадия; 1 - верхняя зона; 2 - нижняя зона. Первая стадия процесса зависит в основном от правильно выбранной длины рабочего канала. Как установлено опытами, погружение тяжелых частиц в аэрируемом вибрирующем сыпучем слое происходит в значительно большей области изменения основных параметров процесса, чем при их перемещении вверх по деке. Вследствие этого, эффективное протекание второй стадии возможно только в относительно узком диапазоне изменения пара-

метров процесса, а практическая настройка машины на оптимальный режим требует учета нескольких одновременно действующих факторов.

На различных стадиях технологического процесса, таких как, разделение шелушенных и не шелушенных зерен различных зерновых культур, выделение камней и других примесей, в отечественной и зарубежной промышленности используют машины с отражательными стенками — так называемые падди-машины.

Рабочий элемент сортировочного стола падди-машины (рис. 1.7) - это зигзагообразные каналы. В машинах количество таких каналов колеблется от 10 до 39.

Рабочий канал (рисунок 1.7 б) образуется отражательными стенками, расположенными под углом к продольной оси канала, и плоским

днищем, ломаными в зоне приемки продукта таким образом, что в нижней части канала днище имеет угол наклона к горизонту в верхней - /?в. В современных конструкциях машин угол /?в>/?н.

Как видно из рисунка 1.7 б конфигурация канала в плане - это совокупность последовательно чередующихся рабочих элементов трапецеидальной формы и участков параллелограммной формы.

Исходная смесь поступает сверху в центральную часть канала и образует в зоне 1 (АОС) сыпучее тело, формируемое под действием колебаний канала. В результате виброударного воздействия, смесь самосортируется: частицы меньших размеров и большей плотности погружаются вниз, а частицы больших размеров и меньшей плотности всплывают вверх.

. -ас-а-

• Напраблениё налвШний а

Рисунок 1.7 - Сортировочный стол падди-машины:

а — схема расположения каналов; б — рабочий канал.

Приблизительная линия раздела компонентов смеси (см. рисунок 1.7, б) обозначена МЫ.

При установившемся процессе частицы большей плотности, например шелушенные зерна риса, направляются в нижнюю часть канала и выводятся как нижний сход, а частицы меньшей плотности (не шелушенные зерна) движутся вверх и выводятся верхним сходом.

В технологических процессах зерноперерабатывающих предприятий сырье и промежуточные продукты от металломагнитных примесей очищают на магнитных сепараторах с постоянными магнитами или электромагнитами, причем Правилами организации ведения технологического процесса этот этап очистки регламентируется нормами установки магнитных заграждений [2]. Определяющий признак - это магнитные свойства компонентов.

Металломагнитные примеси, встречающиеся в зерне, комбикормовом сырье и т. д., весьма разнообразны по размерам, форме происхождению: случайно попавшие мелкие металлические предметы, продукты износа рабочих органов и другие.

Фрикционное и спиральное сепарирование основано на различиях зерна и его примесей в форме и различных коэффициентов трения. Теория подобных устройств базируется на известной взаимосвязи т.m2g и коэффициентами /], /2 внешнего трения частиц, скользящих под действием сил тяжести вдоль неподвижной поверхности, наклоненной под углом к горизонту. Оптическое сепарирование достаточно новое направление в процессах разделения зерновой массы на фракции, основанное на различиях оптических свойств частиц (цвет, коэффициенты отражения, преломления и поглощения света). Существенным недостатком такого способа сепарирования является небольшая производительность и сложное исполнение машины, потому что необходимо воздействовать световым потоком на каждую частицу.

В процессе триерования зерновую массу разделяют на две фракции, отличающиеся размерами зерновок по длине. Триерами из зерновой смеси выделяют короткие (куколь, гречишка, битые зерна) и длинные (овес, овсюг) фракции. Рабочие элементы триеров - это ячеистые поверхности с определенной формой и размерами ячеек. Ячеистым поверхностям сообщают вращательное или сложное движение, в процессе которого разделяемая смесь перемещается по рабочей поверхности: короткие фракции укладываются в ячейки и выпадают в определенной зоне, а длинные фракций удаляются сходом по ячеистой поверхности.

Наиболее распространены на зерноперерабатывающих предприятиях и в сельскохозяйственном производстве цилиндрические и дисковые триеры. Лопастные триеры сейчас наша промышленность не выпускает, а цилиндрические ситовые ленточные триеры подготавливают к серийному производству заводы сельскохозяйственного машиностроения. Триеры с наружной цилиндрической ячеистой поверхностью, ленточные, с внутренним располо-

жением лопастей не применяют в связи с их более низкими технико-экономическими показателями и рядом конструктивных недостатков.

Цилиндрические триеры благодаря простоте конструкции и эксплуатационной надежности применяют на зерноперерабатывающих предприятиях, особенно в сельскохозяйственном производстве.

Дисковые триеры используют на мукомольных предприятиях как технологически наиболее эффективные.

Доминирующим фактором, благоприятствующим успешному разделению сыпучих материалов, является составляющая действующей на нее силы, направленная перпендикулярно плоскости сита. При сепарировании на гравитационных сепараторах эта сила ограничена, вследствие чего скорость продукта, а следовательно, и удельная производительность сепаратора не могут превышать определенного предела. Большие возможности повышения скорости разделения продукта имеют инерционные, в частности центробежные, сепараторы. В таких сепараторах составляющая силы, действующей перпендикулярно плоскости отверстий, может быть увеличена по сравнению с гравитационными сепараторами в 5—10 раз и более, при этом обеспечивается постоянный контакт частиц с разделительной поверхностью и увеличивается вероятность их попадания в отверстия.

В центробежных сепараторах дифференцирование геометрических и кинематических характеристик движения частиц по их фрикционным свойствам происходит одновременно под действием центробежных, кориолисовых и гравитационных сил, в результате чего сопротивление движению частиц с различными фрикционными свойствами изменяется не пропорционально их коэффициентам сопротивления. Благодаря такому селективному воздействию одновременно с повышением производительности центробежных сепараторов увеличивается их технологическая эффективность.

В зависимости от конструкции центробежных сепараторов характеристики силовых полей, в которых происходит разделение сыпучих материалов, различаются весьма существенно. Характер динамического взаимодействия сыпучего материала с разделительной поверхностью, определяющий эффективность сепари-

рования, зависит от характера движения этих объектов и формы поверхности. Ниже приводятся схемы сил, действующих на частицу, при центробежном сепарировании.

1.2 Анализ конструктивных решений зерновых сепараторов

Основным схемным признаком центробежных сепараторов является конструкция их разделительного органа—ротора.

В зависимости от конструкции ротора можно выделить следующие основные типы центробежных сепараторов: конические, цилиндрические, дисковые,

В конических центробежных сепараторах (рис. 1.8) зерновой материал поступает в нижнюю часть центрифуги, откуда при помощи распределительного устройства он подается на перфорированный ротор. Далее сепарируемый продукт движется по ротору снизу вверх под действием составляющей Бщ, центробежной силы Бц, направленной вдоль образующей конуса. Выделение проходовой фракции происходит при этом в результате действия составляющей центробежной силы Бц, которая направлена перпендикулярно сепарирующей поверхности.

лопастные.

Рисунок 1.8 - Схема сил действующих на частицу в коническом роторе

В цилиндрических сепараторах с вертикальной осью вращения (рис. 1.9) разделяемый материал поступает на распределительный диск, установленный в верхней части ротора сепаратора. Под действием центробежных и кориоли-совых сил инерции зерновой материал подается на сепарирующую поверхность и движется по ней сверху вниз под действием силы тяжести Р. Выделение проходовой фракции через отверстия перфорированного ротора происходит под действием центробежных сил Бц.

СО

ггр

14

М Е

R

Рисунок 1.9 - Схема сил действующих на частицу в цилиндрическом роторе

В дисковых сепараторах процесс разделения происходит по фрикционным свойствам - в ряде случаев совершенно необходимый технологический процесс, который невозможно заменить разделением зерновой смеси по другим признакам. Фрикционные сепараторы отличаются наибольшим разнообразием конструктивных форм.

В лопастных центрифугах (рис. 1.10) материал подается на верхнюю часть плоской перфорированной поверхности, которая вращается относительно вертикальной оси. Перемещение продукта в направлении, параллельном оси вращения, происходит под действие силы тяжести Р; в перпендикулярном направлении материал перемещается под действием переменных центробежных сил F4. Частицы проходовых размеров выделяются под действием кориолисовых сил инерции Q, направленных перпендикулярно поверхности вращающегося сита.

Рисунок 1.10 - Схема сил действующих на частицу в лопастной центрифуге

Из других, принципиальных, схемных признаков центробежных сепараторов следует назвать ориентацию оси вращения ротора по отношению к направлению гравитационного поля. Например, известны сепараторы, у которых роторы перечисленных типов вращаются либо относительно вертикальной, либо горизонтальной оси. Известны также сепараторы с коническими, цилиндрическими и дисковыми роторами, вращающимися относительно наклонной оси.

По функциональному признаку, разработанные к настоящему времени, центробежные сепараторы сыпучих материалов, также можно подразделить на несколько групп. В частности, зерновые материалы при помощи центробежных сепараторов можно разделять по ширине, длине, форме и свойствам поверхности, по комплексу физических свойств, по индивидуальной плотности частиц.

Сепарирование по геометрическим признакам — самый распространенный технологический процесс на зерноперерабатывающих заводах. Поэтому, естественно, именно для этого процесса впервые были применены вращаю-

щиеся разделительные поверхности, позволяющие усилить эффект сепарирования в результате использования центробежных сил. Здесь, прежде всего, надо назвать конические, цилиндрические и лопастные центрифуги.

Таким образом, в сепараторах с цилиндрическим ротором центробежные силы используются только для улучшения условий выделения проходовой фракции, а перемещение продукта происходит под действием сил тяжести. В сепараторах с коническим ротором центробежные силы используются для интенсификации как перемещения продукта, так и выделения проходовой фракции.

К настоящему времени разработано и исследовано большое количество центробежных сепараторов, в которых разделение зерновой смеси происходит под действием инерционных сил, намного превосходящих силы тяжести.

В конических, лопастных и дисковых центробежных сепараторах зерновая смесь перемещается под действием инерционных сил, величина которых регулируется изменением скорости вращения рабочих органов.

Параметры процесса центробежного сепарирования оцениваются обычно фактором разделения (числом Фруда) [97], характеризующим отношение центростремительного ускорения к ускорению силы тяжести.

£

где Я - радиус барабана, м;

О - скорость вращения барабана, с"1.

В цилиндрических сепараторах увеличение центробежной силы ведет к увеличению силы трения и при Рг>1 прекращается относительное движение сепарируемой смеси.

Для интенсификации и обеспечения непрерывности процесса сепарирования в центробежных сепараторах применяют дополнительные устройства [51, 56, 81] или продувают зерновой слой воздушным потоком [94, 95].

По функциональному назначению центробежные сепараторы применяют для разделения частиц зерновой смеси по форме и свойствам поверхности [2, 7, 8], комплексу физико-механических свойств [82, 83, 100] и по размерам [57, 73, 80].

При сепарировании зерна по форме и свойствам поверхности частицы, с различными фрикционными свойствами поступая на поверхности рабочих органов, перемещаются по различным траекториям, делясь на фракции с определенным интервалом коэффициентов трения.

Регулирование режима работы фрикционных сепараторов производится изменением угловой скорости вращения рабочих органов, начальной скорости и места подачи зерновой смеси на фрикционные поверхности.

Исследования, проведенные Н.Е. Авдеевым [1, 3, 4, 6] показали, что вращающиеся конические поверхности являются наиболее эффективными рабочими органами центробежных фрикционных сепараторов, т.к. обеспечивают одновременное увеличение движущей силы и силы трения, действующей на частицу продукта. При этом сопротивление движению частиц с различными фрикционными свойствами изменяется не пропорционально изменению их коэффициентов сопротивления, поэтому одновременно с повышением производительности увеличивается эффективность сепарирования.

Центробежные сепараторы для разделения зерновой смеси по комплексу физико-механических свойств при выраженной разности в плотности частиц можно использовать для получения высококачественных семян и разделения продуктов крупяного производства [8].

Первые исследования центробежных сепараторов для разделения частиц зерновой смеси по плотности частиц проведены А.Ф. Ульяновым [100]. Им исследован цилиндрический рабочий орган, внутри которого установлен вращающийся барабан с пластинами, расположенными параллельно образующей цилиндра.

При вращении барабана вокруг вертикальной оси со скоростью большей скорости вращения цилиндра пластины воздействуют на слой зерна, интен-

сифицируя процесс перераспределения частиц. Более тяжелые частицы перемещаются к стенкам цилиндра, а легкие "всплывают" на поверхность слоя.

При выделении трудноотделимых примесей из семян различных трав удельная производительность цилиндрической центрифуги достигала 10000

л

кг/м хч.

В результате теоретических и экспериментальных исследований [72, 73] установлено, что для разделения зерновой смеси по длине частиц, наряду с цилиндрическими триерами, можно использовать вращающиеся цилиндрические решета (рис. 1.11) с круглыми отверстиями.

Из бункера 5 зерновая смесь поступает на торцовую поверхность внутреннего вращающегося барабана 2 и под действием центробежной силы направляется в кольцевую щель, образованную цилиндрическим решетом I и внутренним цилиндром 2. Кольцевая щель обеспечивает свободное перемещение частиц по толщине и ширине, но препятствует ориентации перпендикулярно поверхности решета. Величина нагрузки на рабочий орган регулируется заслонкой 4. Перемещаясь под действием силы тяжести зерновая смесь делится на две фракции. Зерна пшеницы проходят через круглые отверстия решета и попадают к выходу II; длинные частицы не могут пройти через отверстия и перемещаются к выходу I.

Эффективность разделения зерновой смеси регулируется крышкой 3. При уменьшении зазора снижается осевая скорость движения зерновой смеси и происходит более полное выделение проходовой фракции. Ударники 7, закрепленные на вращающемся валу 6, ударяя по наружной поверхности решета препятствуют заклиниванию частиц в кольцевой щели и отверстиях решета.

Рисунок 1.11- Технологическая схема вертикального

цилиндрического решета (В.Н.Минаев)

Экспериментальные исследования [72] показали, что при использовании вертикальных цилиндрических решет эффективность разделения зерновой смеси по длине частиц возрастает на 7 - 12 %, а удельная производительность достигается в три раза выше, чем в существующих цилиндрических триерах с горизонтальной осью вращения.

Для разделения зерна по геометрическим признакам (ширине, толщине), наряду с сепараторами, имеющими плоские рабочие органы, могут быть использованы быстроходные цилиндрические решета [51, 80] с внутренними устройствами.

По сравнению с плоскими, цилиндрические решета имеют ряд преимуществ:

- простота конструкций механизмов привода;

- более высокое качество сепарирования;

простота конструкций и надежность работы очистительных устройств.

В быстроходных цилиндрических решетах [51] исходная смесь подается на внутреннюю поверхность цилиндра и образует кольцевой слой, снимающийся с поверхности решета полуцилиндрическим щитком 1 (рис. 1.12 а), или зерноснимателем 3 и щеткой 4 (рис. 1.12 б).

а

\ \ V \ \—V

ч \ \ \ N. \ \ \

та

ш Ц Ш

Рисунок 1.12 - Схема быстроходных цилиндричеких решет (Л. И. Ерошенко)

Ударяясь об отражатель 5, исходная смесь поступает на лоток 2 с расположенными на нем наклонными пластинами, обеспечивающими перемещение смеси вдоль оси цилиндра, перемешивается и подается на рабочую поверхность цилиндра. При этом угол подачи смеси на поверхность цилиндра регулируется изменением положения лотка 2.

Установка зерноснимателей, щеток и скатных досок с одной стороны -обеспечивает непрерывность процесса сепарирования при повышенных скоростях вращения рабочего органа (Рг>1), с другой стороны - препятствует использованию всей поверхности решета для выделения частиц проходового компонента.

Обеспечив одновременное использование всей сепарирующей поверхности рабочих органов, можно повысить производительность центробежных сепараторов. Для этого, быстроходным рабочим органам сообщают вращательные [112], осевые [46, 47, 98], пространственные [67, 113, 115] или круговые [105, 106] колебания, обеспечивающие относительное движение исходной смеси.

В результате исследований Н.Б. Бока и Г.П. Кузмина [20], Ю.В. Гринькова и М.К. Черепахина [46], Д.И. Мазоренко [64, 65, 66] и ряда других авторов установлено, что виброцентробежные сепараторы с горизонтальной или наклонной осью вращения рабочего органа по основным показателям технологической эффективности процесса сепарирования значительно превосходят решетные сепараторы с плоскими рабочими органами. Так, например, при круговых колебаниях рабочего органа в плоскости вращения [106] удельная производительность горизонтального цилиндрического решета достигает 187 кг/дм .

Недостатком виброцентробежных сепараторов с горизонтальной или наклонной осью вращения рабочего органа является неравномерность выделения частиц проходового компонента по периметру рабочего органа.

Изменив положение оси вращения рабочего органа на вертикальное, можно повысить эффективность процесса сепарирования.

А.И. Бочкаревым, Г.Ф. Кулаковым, Е.М. Печерским и А.Ф. Ульяновым [24, 62, 98, 101] разработаны и исследованы лабораторные установки виброцентробежного принципа действия, в которых зерновая смесь, предварительно выровненная по размерам, разделяется в основном по индивидуальной плотности частиц. Если зерновая смесь не выровнена по размерам, то ее разделение осуществляется по комплексу физико-механических свойств (размеры, плотность, состояние поверхности и т.д.).

В виброцентрифуге (рис. 1.13) вращающийся приводной шкив 9 жестко соединен с тарелкой 4, на которой закреплен рабочий цилиндр 2. От вибратора 7, через шатун 6, гармонические осевые колебания передаются корпусу

центрифуги 5, соединенному с направляющими ползунами 8.

Исходная смесь, предварительно выравненная по размерам, поступает на вращающийся разбросной диск 1 и равномерным слоем распределяется по внутренней поверхности рабочего органа.

Для интенсификации процесса перераспределения частиц в слое, на внутренней поверхности цилиндра установлены шипы.

Исходная смесь, перемещающаяся вдоль образующей цилиндра под действием инерционных сил, возникающих в результате гармонических колебаний центрифуги и силы тяжести, встречая на своем пути шипы - разрыхляется. Тяжелые частицы перемещаются к поверхности цилиндра, а легкие "всплывают" на поверхность слоя. В нижней части цилиндра установлено разделительное кольцо 3, срезающее верхний слой, содержащий легкие частицы. Полученные фракции выводятся из машины через зерноотводящие патрубки 10.

При разделении смеси проса и пшена цилиндрическая виброцентрифуга обеспечивала чистоту основной фракции 95,75%, а ее удельная производительность при этом достигала 3200 кг/м хч.

Рисунок 1.13 - Схема цилиндрической центрифуги (А.И. Бочкарев) Для увеличения скорости движения сепарируемой смеси по поверхности

рабочего органа, а, следовательно, увеличения производительности виброцентрифуги, предложена [59, 100] коническая форма рабочего органа.

Рисунок 1.14 - Схема конической виброцентрифуги

(А.Ф. Ульянов, А.И. Бочкарев, Г.Ф. Кулаков)

В конической виброцентрифуге (рис. 1.14) перемещение сепарируемой смеси происходит за счет гармонических колебаний рабочего органа и одновременного действия гравитационных и инерционных сил.

В нижней части рабочего органа установлены разделительные кольца, которые делят сепарируемую смесь на три фракции: легкую, среднюю и тяжелую.

При одинаковых значениях выхода и степени очистки исходной смеси, коническая рабочая поверхность, по сравнению с цилиндрической, имеет в два раза большую удельную нагрузку [101].

Для повышения эффективности процесса сепарирования коническую поверхность виброцентробежного сепаратора изготавливают

перфорированной [102] и продувают воздушным потоком, направленным внутрь ротора.

Вибропневмоцентробежные сепараторы обеспечивают интенсивное перераспределение частиц в более толстом слое, при производительности выше, чем в обычных виброцентрифугах.

Несмотря на высокие показатели технологической эффективности, разработанные модели виброцентрифуг и вибропневмоцентрифуг имеют ряд конструктивных недостатков, ограничивающих надежность работы машин в производственных условиях.

Рисунок 1.15 - Схема вибропневмоцентробежного сепаратора (А.Н. Прилуцкий)

В пневмовиброцентробежном сепараторе, разработанном А.Н. Прилуц-ким [86], расположение сепарирующих секций, наличие делительных планок

и радиально-круговые колебания рабочего органа позволяют добиться того, что сортирование зерновой смеси по плотности происходит не только по толщине слоя, но и вдоль периметра сепарирующих секций.

Рабочий орган вибропневмоцентробежного сепаратора (рис.1.15) состоит из двух сепарирующих секций 12. В нижней части рамы 6 на валу 13 установлен ротор скребковых транспортеров 9. Через шкив 10 вращение передается ротору 9, соединенному с сепарирующими секциями гибким рукавом 15.

Шкив 11, жестко закрепленный на валу 13, передает вращение валу 5, эксцентрично соединенному с валами 13 и 17 с помощью фланцев 16. Вращающийся вал 5 сообщает сепарирующим секциям радиально-круговые колебания.

При открытии клапана 3 зерновая смесь из бункера 1 поступает во вращающийся распределитель 4 и равномерным слоем подается на внутреннюю поверхность сепарирующих секций. Толщина сепарируемого слоя регулируется изменением расстояния от телескопической насадки 3 до поверхности сепарирующих секций.

В результате воздействия радиально-круговых вибраций и воздушного потока, в слое происходит интенсивное перераспределение частиц. Частицы, находящиеся по высоте слоя в зоне действия планок, движутся вдоль них, а остальные перемещаются по криволинейным траекториям. Полученные фракции поступают в кольцевые транспортеры и скребками 7 выводятся в лотки 14. Легкие примеси, выдуваемые воздушным потоком, уносятся через патрубок 8, присоединенный к аспирационной сети.

Сравнительные эксперименты показали, что при сопоставимом качестве работы удельная производительность экспериментального вибропневмоцентробежного сепаратора в 2,5 раза выше, чем удельная производительность пневмосортировального стола ПСС-2,5.

A.B. Бариллом [15, 16, 17], A.A. Василенко [27], Е.С. Гончаровым [37, 38, 40], А.Н. Журавлевым [53], Я.И. Лейкиным [62], A.A. Несиковым [76, 77, 78, 79] и рядом зарубежных исследователей [123, 124, 125] разработаны ци-

линдрические, конические и параболоидные виброцентробежные сепараторы с вертикальной осью вращения рабочего органа, для разделения частиц зер-новйй смеси по размерам.

В результате исследований [76] установлено, что при разделении зерновой смеси по длине частиц удельная производительность конического виброцентробежного сепаратора, в котором рабочий орган совершает колебания вдоль вертикальной оси вращения достигает 3000-3200 кг/ч*м , что в 1,5 раза выше, чем в цилиндрическом центробежном сепараторе В.Н. Минаева.

Рабочий орган конического виброцентробежного сепаратора (рис. 1.16), состоит из наружного конического решета 2 с круглыми отверстиями, жестко соединенного с внутренним сплошным конусом 1. Из бункера 3 через загрузочную воронку 4 зерновая смесь подается на дно вращающегося конического решета 2. Под действием инерционных сил и колебаний корпуса зерновая смесь поступает в кольцевой зазор, величина которого немного больше ширины сепарируемых зерен, и перемещается по коническому решету. Короткие частицы проходят через круглые отверстия, а длинные, не имея возможности развернуться и пройти через отверстия решета, идут сходом. Полученные фракции выводятся из машины через зерноотводящие патрубки 5 и 6.

В результате анализа теоретического исследования движения частиц зернового слоя по сепарирующим поверхностям виброцентробежных сепараторов Е.С. Гончаров пришел к заключению [35, 37], что цилиндрическое решето с вертикальной осью вращения является наиболее эффективным рабочим органом.

При вертикальном расположении оси вращения цилиндрического решета интенсивное выделение частиц проходового компонента происходит по всему периметру цилиндра. Центробежные силы используются только для улучшения условий выделения частиц, а перемещение продукта происходит под действием инерционных сил, возникающих в результате колебаний рабочего органа, и силы тяжести.

Кроме того, по сравнению с коническим и параболоидным рабочими органами, технология изготовления цилиндрического решета является более простой.

Принцип работы виброцентробежного сепаратора [27] с цилиндрическим решетом, совершающим гармонические колебания вдоль вертикальной оси вращения (рис. 1.17), заключается в следующем.

Из бункера 1 зерновая смесь поступает на центробежный разбрасыватель 9 и равномерным слоем распределяется по внутренней поверхности цилиндрического решета 6. Центробежной силой продукт прижимается к поверхности решета и образует кольцевой слой.

Под действием инерционных сил, возникающих в результате колебаний рабочего органа и силы тяжести зерновая смесь перемещается сверху вниз. Мелкая фракция зерна проходит через отверстия решета, а крупная -идет сходом. Полученные фракции скребками 16, 17 транспортируются к зерноотводящим патрубкам 12, 15, расположенным в нижней части неподвижного кожуха 2, и выводятся из машины.

Рисунок 1.16 - Технологическая схема конусного решетного сепаратора (A.A. Несиков)

Равномерное вращение цилиндрическому решету передается от приводного шкива 13, а колебания - от вибратора 14 через шаровой шарнир 5. Ролики 3 препятствуют проворачиванию ротора 18 и соединенного с ним через подвески 7 решета 6, вокруг трубы 10.

В виброцентробежных сепараторах обычно применяют инерционный или кинематический способ возбуждения осевых колебаний рабочего органа.

При инерционном способе [110] осевые колебания ротору (рис. 1.18) сообщает дебалансный вибратор 6, установленный на пружинах 7 и приводимый в действие от электродвигателя 5. Ротор, состоящий из цилиндрического решета 2, закрепленного на вертикальном валу 3, приводится во вращение от электродвигателя 4.

В верхней части цилиндра установлено коническое решето 9, в меньшем основании которого, закреплен диск 8. Ротор закрыт кожухом 11 и с помощью шарнирных подвесок 10 соединен с рамой 1.

Для очистки отверстий цилиндрического решета в верхней и нижней частях кожуха установлены очистители 20. Величина нагрузки на рабочий орган регулируется заслонкой 22, установленной в зерноприемном патрубке 21. Полученные фракции выводятся скребками 12, 13, 14, 15 через зерноотводя-щие патрубки 16, 17, 18, 19.

В виброцентробежном сепараторе [112] с кинематическим способом возбуждения осевых колебаний (рис. 1.19) вращение и колебания сообщаются рабочему органу от одного приводного механизма.

От электродвигателя 18, через промежуточный вал 11, вращение передается полому валу 15, на котором с помощью шарнирных подвесок 19 закреплено цилиндрическое решето 5. На промежуточном валу расположен кривошип 16, уравновешенный грузами 17. Через горизонтальный шатун 12, Г-образный рычаг 13, вертикальный шатун 14 и траверсу 10, гармонические колебания передаются цилиндрическому решету.

баниями цилиндрического решета (А.А.Василенко, Е.С.Гончаров)

При гармонических колебаниях рабочего органа вдоль вертикальной оси вращения создаются неблагоприятные условия для сепарирования, вызываемые недостаточным относительным перемещением зерновой смеси вверх.

С целью улучшения сепарирующей способности машины разработана конструкция виброцентробежного сепаратора [108], обеспечивающая перемещение цилиндрического решета вверх и вниз (рис. 1.20) с различными скоростями.

Степень неравномерности колебаний рабочего органа регулируется изменением радиуса кривошипа кулисного механизма.

Рисунок 1.18- Схема виброцентробежного сепаратора с инерционным возбуждением осевых колебаний A.c. № 435863 (Е.С.Гончаров, А.Н.Прилуцкий, Н.И.Волошин) При осевых колебаниях рабочего органа возникают силы инерции, для уравновешивания которых необходимы дополнительные устройства, усложняющие конструкцию виброцентробежных сепараторов, а следовательно, снижающие надежность работы машины.

Наряду с осевыми колебаниями, в виброцентробежных сепараторах с вертикальными цилиндрическими решетами применяют вращательные колебания, при которых центр масс рабочего органа остается неподвижным.

При вращательных колебаниях цилиндрического решета упрощается конструкция очистителей и устройств, обеспечивающих подачу смеси на сепарирующую поверхность рабочего органа, ликвидируются инерционные нагрузки на детали и фундамент машины.

кинематическим возбуждением осевых колебаний А.с. № 845877 (ВЛБолинов)

кинематическим возбуждением осевых колебаний

А.с. № 323160 (АБ. Барилл, Б Ж Мельников, ВЖРогуля, М.Г. Мельникова)

При кинематическом возбуждении колебаний рабочего органа в виброцентробежном сепараторе (рис. 1.21), X. Петерсоном [125] применен шарнир Гука, обеспечивающий переменную скорость вращения цилиндрического решета. От электродвигателя 14 через вариатор 15 и редуктор 13, соединенный с маховиком 11 и шарниром Гука 9 муфтами 10, 12, вращение передается валу 4, на котором жестко закреплено цилиндрическое решето 2, расположенное в неподвижном кожухе 3. Для подачи исходной смеси на вращающийся распределительный диск 1, в верхней части цилиндрического решета установлен питатель 8. Неподвижная крышка 5 предохраняет сборник сходовой фракции 7 от попадания в него частиц, прошедших сквозь отверстия решета.

Рисунок 1.21 - Схема виброцентробежного сепаратора с вращательными колебаниями цилиндрического решета (X. Петерсон)

Недостатком данной конструкции является сравнительно небольшой диапазон

изменения неравномерности вращения рабочего органа.

Принцип работы основного промышленного центробежного сепаратора заключается в следующем (рис. 1.22). Исходный материал сквозь дозатор 1 поступает на вращающийся разбрасыватель 5, которым направляется в кольцевой пневмосе-парирующий канал 50.

».еже»» «««ет«««

ия

/ //////// /

23 т Я 26 272829ЗОЛ 32 33 Л

Рисунок 1.22 - Функциональная технологическая схема промышленного виброцентробежного сепаратора. 1 - дозатор, 2 - клапан, 3 - воздуховод, 4 - воздухозаборное окно, 5 - питатель, 6-корпус, 7 - барабан, 8 - опора верхняя, 9 - лопасти, 10, 12, 16 - решета, 11, 14, 17, 18-лопаткиД9 - траверса, 20, 29 - шкивы, 21 - вибратор, 22 - рама, 23-еолкатель, 24-вал, 25-муфта, 26- промежуточный вал, 27, 28 - сборники фракций, 30,32,33,40-логки; 31-вал

контрпривода; 34 - перепускной клапан; 35ДЗ,51ч)чистителиотверстий решет; 36-корнус; 37- шток; 38- кожух; 39 - опора нижняя, 41- спицы; 42- вакуум-клапан, 44 - отстойник; 45-клапан, 46 - циклон, 47 - воздуховод, 48-вентилятор, 49нперекидной клапан, 50 -пневмосепарирующий канал.

Количество подаваемого в блок материала регулируется клапаном 2. Под действием воздушного потока легкие частицы выносятся из корпуса 50 в отстойник 44, осаждаются и выгружаются за пределы отстойника с помощью вакуум-клапана 42 в сборник 27. Пылевидные частицы по воздуховоду 47 транспортируются в циклон 46, где обеспечивается их отделение, а воздух направляется в атмосферу. Очищенный воздушным потоком зерновой материал конусом 6, равномерным потоком подается в промежутки между лопастями 9 и далее на внутреннюю поверхность верхнего решета 10, Решето 10 совместно с решетами 12 и 16 совершает движение вокруг вертикальной оси.

Во избежание образования сводов материала и налипания его на ситовую поверхность, осевой вибратор придает барабану гармонические колебания. За счет центробежных сил инерции вращательного движения частицы прижимаются к внутренней поверхности решета 10, и за счет веса и сил инерции колебательного движения перемещаются сверху вниз.

Мелкие примеси проходят сквозь отверстия верхнего решета 10 и лопатками 11 направляются в лоток 40, а затем в сборник 27.

Остальная часть зернового материала поступает на среднее решето 12, где выделяются дробленые зерна, которые лопатками 14 направляется в лоток 30, а затем в сборник 28. Зерно проходит сквозь отверстия нижнего решета 16 и лопатками 17 выгружается в лоток 32, а крупные примеси сходят с решета 16 и лопатками 18 направляются в лоток 33. Очистка отверстий решет производится копирующими цилиндрическими очистителями 35, 43 и 51, которые шарнир но закреплены на кожухе 38 Для очистки отверстий верхнего и среднего решет 10, 12 применяются по два комбикормовых очистителя, содержащих дисковые и щетинистые щетки. Отверстия нижнего решета 16 очищаются одним очистителем 35 с дисковой щеткой. Сепаратор

разделяет исходный зерновой материал на пять фракций: пыль, легкие и мелкие примеси, дробленное (мелкое) зерно, очищенное зерно, крупные примеси. При необходимости объединения фракций выделенных верхним и средним решетами, необходимо установить клапан 49 в вертикальное положение.

Устройство имеет высокую эффективность разделения за счет действия значительных центробежных сил. Однако при осевой вибрации ситового барабана возникают большие нагрузки на привод колебателя, так как колебания барабана и зерновой массы совершаются вдоль вектора их силы тяжести. Необходимость вибрации ситового барабана, имеющего значительную массу, требует дополнительных затрат энергии, ведет к быстрому износу элементов привода, требует тщательной балансировки подвижных частей. Кроме этого возникает постоянное скольжение дисковых и щеточных очистителей в осевом направлении, приводящее к быстрому износу самих очистителей и сита. Это связано с тем, что опоры очистителей неподвижны, а ситовой барабан колеблется вдоль оси очистителей. Так как очистители постоянно прижаты к ситу пружинами, то приходится преодолевать дополнительные силы трения при вибрации ситового барабана, что приводит к значительным затратам энергии на преодоление сил трения.

7 21

А-А

Рисунок 1.23 - Схема центробежного сепаратора с лопастным ротором (П.Г. Зуев)

К последим прикреплены кольцевые гибкие мембраны 11, а к ним - внешние кольцевые элементы с лопастями 12 и 13, расположенными радиально, непосред-

ственно у внутренней поверхности барабана и служащими для распределения и перемещения исходного материала по его высоте. Лопасти посредством крестовин 14 связаны с тягой 15, проходящей вдоль оси ротора через все его секции. Тяга верхней своей частью соединена с возвратной пружиной 16, а нижней частью связана через подшипниковый узел 17 с кривошипно-шатунным механизмом осевого вибратора 18. Последний содержит противовесы 19, уравновешивающие во время вибрации движущиеся части ротора. Ситовой барабан 2 и ротор 8 снабжены приводом, содержащим соосно установленные шкивы 20 и 21 общей ременной передачи и электродвигатель 22. Шкивы отличаются друг от друга диаметрами, что дает возможность вращения ротора относительно поверхности барабана со скоростью отличной от скорости вращения барабана. Для этого ситовой барабан 2 посредством спиц 23 и кольцевых элементов 24 свободно установлен в шейках 25 ротора, корпус снабжен патрубками 26 для отвода разделенных фракций и патрубком для подвода разделяемого сыпучего материала. Такая конструкция сепаратора позволила значительно снизить энергозатраты при его эксплуатации т.к. отпала необходимость преодолевать значительные силы инерции массивного барабана и продукта в нем, а также осевые силы трения между очистителями и ситовой поверхностью. Однако, несмотря на видимые преимущества остался так и нерешенным главный вопрос - надежности колебательного привода сепаратора.

1.3 Анализ существующих математических моделей движения частиц в барабане для различных конструкций центробежных сепараторов

Качественные и количественные показатели процесса разделения неоднородных систем зависят от характера относительного движения материала по сепарирующей поверхности. Отсюда вытекает важность получения законов относительного движения сыпучего материала в зависимости от его физико-механических свойств и параметров центробежного сепаратора.

Описать динамическое состояние материала в роторе центрифуги в общем случае трудно. Поэтому для упрощения математической модели процесса центрифугирования прибегают к тем или иным допущениям. Чаще всего при исследовании движения твердых частиц пренебрегают влиянием гравитационного поля [20, 49, 86] или действием кориолисовых сил инерции [54, 62, 86]. Правомерность таких допущений применительно к центрифугам для разделения многофазных систем, где одной из фаз является жидкость, обоснована тем, что указанные силы малы в сравнении с меридиональной составляющей центробежной силы [85, 86]. Однако при разделении на фракции грубодисперсных зерновых материалов в большинстве конструкций центрифуг угловая скорость ротора должна быть относительно невысокой, и пренебрежение силой тяжести и тем более кориолисовой силой инерции приводит к принципиальным ошибкам в определении основных характеристик центрифугирования.

Вследствие изложенного были получены дифференциальные уравнения движения частицы ситу, продукта без упомянутых ограничений [8, 44].

Пусть сепарирующей поверхностью центробежного сепаратора является произвольная поверхность, образованная вращением плоской кривой АВ вокруг оси Ог (рис. 1.24). Рассмотрим для общности случай, когда барабан центробежного сепаратора вращается вокруг оси Ог и одновременно совершает вдоль этой оси вибрации с частотой q и амплитудой а, при этом ось Ог наклонена к вертикали Ог на угол X (0 <1 < ж/2).

Составим дифференциальные уравнения относительного движения частицы М по отношению к системе Охуг, жестко связанной с барабаном центробежного сепаратора. В этой системе координат частица движется под действием силы тяжести Р; нормальной реакции поверхности ротора И, силы сопротивления движению частицы в системе Охуг Я, переносной силы инерции от вращательного движения ротора переносной силы инерции от поступательных вибраций ротора I и кориолисовой силы инерции С)0.

Таким образом, дифференциальное уравнение относительного движения частицы в векторной форме запишется в следующем виде:

где Жо - ускорение частицы по отношению к системе Охуг. Выразим входящие в правую часть уравнения (1.3) силы инерции через кинематические характеристики движения частицы. При вращательном переносном движении подвижной системы отсчета переносная сила инерции частицы выражается в общем случае уравнением

где со - вектор угловой скорости переносного движения системы отсчета Охуг,

р - радиус-вектор, определяющий расстояние точки М системы Охуг, совпадающей с частицей М, до оси вращения ротора.

Если вибрации ротора центрифуги вдоль оси Ох происходят по гармоническому закону

тЖ0 =Р+Ы + 11+Рв+1 + 01

(1.3)

(1.4)

г, =а сое'

(3 +

(1.5)

где 3 — начальная фаза колебаний;

то переносная сила инерции запишется в следующем виде:

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты пищевых производств», Семенов, Виктор Александрович

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Большинство существующих машин для сепарирования зерна и продуктов его переработки по основным показателям технологической эффективности не удовлетворяют возросших требований промышленности.

2 . Одним из путей повышения технологической эффективности решетного сепарирования является создание и внедрение виброцентробежных сепараторов, в которых разделение зерновой смеси происходит под действием инерционных сил, намного превосходящих силы тяжести.

3 . При осевых, пространственных или радиальных колебаниях рабочего органа возникают силы инерции, для уравновешивания которых необходимы дополнительные устройства, усложняющие конструкцию виброцентробежного сепаратора и снижающие его эксплуатационную надежность.

4. Наиболее перспективными являются виброцентробежные сепараторы с вращательными колебаниями, при которых центр масс рабочего органа остается неподвижным.

5. Разработана математическая модель, описывающая процесс движения частицы в центробежном сепараторе с пульсирующим изменением скорости, позволяющая проанализировать эффективность процесса сепарирования в зависимости от траектории движения исследуемой частицы. Система уравнений имеет вид: х

Х = Я у/со2 ътоХ - ДЯ(£1+у/о)соШ)2 + 2х(П+у/евсояаЯ)]

Я - радиус цилиндра;

- коэффициент трения частицы о барабан; g - ускорение силы тяжести. Для начала относительного движения частицы должно выполняться условие б . В результате теоретического исследования установлено, что средняя скорость движения частицы вдоль образующей цилиндра зависит от фрикционных свойств материала, характеризуемых коэффициентом трения частицы о поверхность решета, размеров и кинематических параметров цилиндра. В общем случае можно записать 2 где Х,Х - скорость и ускорение относительного движения частицы в направлении перпендикулярном образующей цилиндра; - скорость и ускорение частицы вдоль образующей цилиндра; где Ф - некоторая функция указанных переменных.

С увеличением одного из параметров О, £ или Л уменьшается, а возрастает при увеличении \|/ или со. Причем влияние частоты колебаний на изменение ^ср существенно больше, чем влияние амплитуды.

8. В результате экспериментального исследования влияния постоянного компонента угловой скорости цилиндра и амплитудного значения углового ускорения \|/со2 на характер относительного движения частицы, установлена хорошая сходимость теоретических предпосылок с экспериментом. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 10 %.

Проверка по Б критерию Фишера показала, что предложенная математическая модель адекватна реальному процессу.

9. Экспериментально установлено, что наиболее общим кинематическим параметром, отражающим влияние частоты и амплитуды колебаний цилиндра на эффективность извлечения частиц проходового компонента, явля2 ется амплитудное значение углового ускорения \|/со .

10. Экспериментально определена область оптимальных параметров процесса калибрования зерна пшеницы на цилиндрических решетах радиусом 11=0,25 м и выбрана рациональная высота цилиндра Н = 0,5 м. В области оптимальных кинематических параметров цилиндра, при удельной нагрузке 1,40 - 1,60 кг/м2с (5,0 - 6,0 т/ч), эффективность извлечения частиц проходового компонента достигает 70 - 80 %.

11. Экспериментальное исследование влияния нагрузки на среднюю скорость движения сепарируемого слоя вдоль образующей цилиндра показало, что принятая математическая модель соответствует реальному процессу лишь в области наименьших нагрузок, при минимальной толщине сепарируемого слоя.

Полученная зависимость с достаточной степенью точности описывается эмпирической формулой г = —

Чо где - расчетное значение средней скорости движения одиночной частицы вдоль образующей цилиндра, м/с; q - удельная нагрузка, кг/м2с; 1кг/м2с - коэффициент учитывающий размерность удельной нагрузки.

Расхождение экспериментальных данных и результатов расчета по этой формуле не превышает 9 %.

12. С учетом результатов теоретического и экспериментального исследования разработана методика расчета параметров процесса в виброцентробежном сепараторе.

13. Разработаны и внедрены новые конструкции элементов центробежных сепараторов с увеличенными эксплуатационными характеристиками. Конструкторская техдокументация передана заказчикам для внедрения. Техническая новизна новых конструкций элементов центробежного сепаратора защищена 3 патентами РФ на полезную модель.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Семенов, Виктор Александрович, 2012 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Авдеев Н.Е. О движении сыпучего материала в центробежных конических сепараторах. - В кн.: Материалы П Всесоюзной конференции "Механика сыпучих материалов". - Одесса, 1971, с. 94 - 95.

2 . Авдеев Н.Е. К исследованию центробежных сепараторов зерновых смесей: Доклады ВАСХНИЛ. - М., 1973, № 2, с. 44 - 45.

3. Авдеев Н.Е. Определение режимов центробежных сепараторов на основе диаграмм состояний: Труды ВНИИЗ. - М., 1974, вып. 78, с. 31 - 39.

4 . Авдеев Н.Е. Использование поля инерционных сил для повышения эффективности разделения сыпучих материалов по форме и свойствам поверхности: Труды Алтайского политехнического института им. И.И. Ползу-нова. - Барнаул, 1973, вып.32, с.134 - 142.

5 . Авдеев Н.Е. Центробежный фрикционный сепаратор: Журнал. - Му-комольно-элеваторная и комбикормовая промышленность. - М., 1973, № 12, с. 28 - 29.

6. Авдеев Н.Е. Об интенсификации процессов сепарации зерновых материалов: Труды ВНИИ механизации сельского хозяйства (ВИМ). М., 1974, т. 65, ч. П, с. 7- 18.

7. Авдеев Н.Е. Сепаратор для разделения сыпучих смесей по форме и свойствам поверхности: Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - М., 1974, № 39, с. 16 - 17.

8 . Авдеев Н.Е. Центробежные сепараторы для зерна. - М.: Колос, 1975. - 152с.

9. Авдеев Н.Е. Принципы построения модели идеального сепаратора: Доклады ВАСХНИЛ. - М., 1978, № II, с. 38 - 40.

10. Альтерман А.И. Новые сепарирующие машины для зерна и зерно-продуктов: Труды ВНИИЗ. - М., 1974, вып. 78, с. 124 - 131.

11. Андронов B.B. Движение тела по шероховатой наклонной плоскости, совершающей поступательные поперечные колебания в своей плоскости. - Изв. АН СССР. М.Т.Т., 1972, № 3. - 14 с.

12 . Андронов В.В., Нагаев Р.Ф. Вибрационное перемещение вдоль плоскости, колеблющейся перпендикулярно линии наибольшего ската. - Изв. АН СССР. М.Т.Т., 1976, № I, с. 28 - 33.

13. Андронов В.В. Вибрационное перемещение по плоскости, колеблющейся под углом к линии наибольшего ската. - Изв. АН СССР, М.Т.Т., 1978, №2, с. 51 -55.

14. Андронов В.В. Динамика систем с преобразованным сухим трением. - Автореф. дис... д-ра техн. наук. - М., 1980. - 48 с.

15 . Барилл A.B., Корнилов Т.А. Центробежно-вибрационная зерноочистка: Труды ВНИИМЭСХ. - Изд-во Ростовского университета, i960, вып. Ш, с. 87-101.

1 б . Барилл A.B. О сепарирующей способности вертикальной решетной виброцентрифуги: Сб. работ по механизации и электрификации с/х производства. - Ростов-на-Дону, 1963, вып. У,с. 68-85.

17. Барилл A.B. Исследование вертикального центробежно-вибра-ционного решета на очистке зернового вороха: Автореф. дис... канд. техн. наук. - Ленинград - Пушкин, 1963 - 24 с.

18. Бессонов В.Я., Гортинский В.В. Исследование процесса сепарирования зерна на ситах, совершающих круговое поступательное движение в горизонтальной плоскости: Труды ВНИИЗ. - М.,1974, вып. 78, с. 165-169.

19. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. - М.:

Наука, 1964.-410 с.

2 0. Бок Н.Б., Кузмин Г.П. Интенсификация сепарирования зерна цилиндрическими решетами: Сб. трудов по земледельческой механике. - М., 1968, т. X, с. 24-27.

21. Бородай В.К., Кононенко О.М. О фрикционной сепарации сыпучих материалов: Труды ВНИИЗ. - М., 1974, вып. 78, с. 40 - 47.

2 2 . Бочкарев А.И. Виброцентрифугирование зерновых смесей. - Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - М.,

1959, №1, с. 9- 13.

2 3 . Бочкарев А.И. Вибрационное центрифугирование зерновых смесей: Автореф. дис... канд. техн. наук. - Саратов, 1958 - 18 с.

2 4 . Бочкарев А.И. О движении зерна в виброцентрифуге. - Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, -М., 1962, № 2, с. 36-38.

2 5 . Бочкарев А.И. Исследование сепарации семян виброцентрифугированием: Автореф. дис... д-ра техн. наук. - Волгоград, 1970. - 52 с.

26. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники. - М.: Машиностроение, 1969. - 363 с.

27 . Василенко A.A., Гончаров Е.С. Центробежно-вибрационный метод сепарации зерна. - Вестник сельскохозяйственной науки. ~ М., 1963, № 4, с. 95 - 100.

2 8 . Васильковский М.И. 0 работе быстроходного цилиндрического решета: Конструирование и производство сельскохозяйственных машин. - Изд-во Техника. - Киев, 1971, № I, с. 51 - 52.

29. Васильковский М.И. 0 просеваемости быстроходного цилиндрического решета с горизонтальной осью вращения и внутренними устройствами: Республиканский межведомственный научно-технический сборник. -Изд-во Техника. - Киев, 1973, № 3, с. 67 - 70.

30. Васильковский М.И. К теории движения зерна по внутренней поверхности вращающегося цилиндра: Конструирование и про изводство сельскохозяйственных машин. - Изд-во Техника.- Киев, 1974, № 4, с. 70 - 72.

31. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. - Изд-во 3-е, доп. М., Колос, 1973. - 199 с.

32 . Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -Изд. 5-е, перераб. и доп. М., Высшая школа, 1977 - 479 с.

33. Гончаревич И.Ф. Динамика вибрационного транспортирования. -М.: Наука, 1972. - 244 с.

34 . Гончаревич И.Ф., Урьев Н.Б., Талейсник М.А. Вибрационная техника в пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1977. -278 с.

35. Гончаров Е.С. О рациональной форме поверхности центробежно-вибрационных решет. - Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - М., 1962, № 5, с. 53 - 55.

3 б. Гончаров Е.С. Резервы повышения производительности зерноочистительных и сортировальных машин: Труды УСХА. - Киев, 1963, вып. X, с. 26 - 30.

37 . Гончаров Е.С. Исследование процесса сепарации зерновых материалов центробежно-вибрационными решетами: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Киев, 1963. - 23 с.

38 . Гончаров Е.С. 0 режиме работы центробежно-вибрационных решет: Сб. научных трудов УНИИМЭСХ. - Киев, Госсельхозиздат УССР, 1964, т. 5, с. 129- 134.

3 9 . Гончаров Е.С. О подобии кинематических режимов работы плоских и вертикальных цилиндрических виброцентробежных решет: Труды ВНИИЗ. -М., 1974, вып. 78, с. 47-54.

4 0. Гончаров Е.С. Технические резервы интенсификации послеуборочной обработки зерна. - Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Киев, Урожай, 1980, с. 3 - 10.

41. Гортинский В.В. Теоретические основы послойного движения продуктов измельчения на сите рассева: Труды ВНИИЗ. - М., 1960, вып. 39, с. 65 -82.

42 . Гортинский В.В. Послойное движение продуктов измельчения зерна при сепарировании на плоских ситах: Труды ВНИИЗ. М., 1963, вып. 42, с. 19-28.

43. Гортинский B.B. Сортирование сыпучих тел при их послойном движении по ситам: Труды ВИМ. - М., 1964, т. 34, с. 121-191.

4 4 . Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. - М., Колос, 1973. - 295 с.

45 . Гортинский В.В., Гурбанов М.Б., Холодилин А.Н. Очистка зерна: Журнал. - Сельское хозяйство Туркменистана. - Ашхабад, 1984, № 9, с. 29.

4 б. Гриньков Ю.В., Черепахин М.К. Центробежно-вибрационный метод сепарации зерновых материалов. - Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - М., 1958, № 5, с. 23 - 25.

47. Гриньков Ю.В. Быстроходное цилиндрическое вибрационное ре шето для сортирования зерна и его технико-экономические по казатели: Труды Ростовского-на-Дону института Сельхозмашиностроения. -Ростов-на-Дону, 1958, вып. II, с. 62 - 68.

4 8 . Гурбанов М.Б., Гортинский В.В., Лондарский А.Ф. Динамика пла-нетарно-вибрационного привода вращающегося сита зерновых сепараторов. ТуркменНИИНТИ, информ. лист, Ашхабад, № 233 -84 г., серия Сортировка. Сепарация.- 3 с.

4 9 . Гурбанов М.Б., Гортинский В.В., Лондарский А.Ф. Планетарно-вибрационный привод вращающегося сита зерновых сепараторов. ТуркменНИИНТИ, информ. лист., Ашхабад, 1984, № 84 - 30, серия: 81/3, 3 с.

50. Гурбанов М.Б. Динамика зернового виброцентробежного сепаратора с дифференциальным приводом. - Дис... канд. техн. наук.-М., 1984.-197с.

51. Ерошенко Л.И. Квопросу создания зерноочистительной машины с быстроходными цилиндрическими решетами: Записки ЛСХИ. Ленинград, 1968, т. 119, вып. I, с. 86- 88.

52 . Ерошенко Л.И. Изыскание и исследование высокопроизводительных цилиндрических решет для очистки зерна на зерноочисти-тельно-сушильных пунктах. - Автореф. дис... канд. техн. наук. - Ленинград Пушкин, 1974.-25 с.

53. Журавлев А.Н. К теории конической виброцентробежной сортировки: Труды ВНИИЗ. - М., 1963, вып. 42, с. 109 - 118.

5 4. Заика П.М. Теория и расчет вибрационной машины для сортирования семян и других сыпучих материалов: Труды ВНИИЗ. - М., 1963, вып. 42, с. 63 - 75.

55 . Зерновые, бобовые и масличные культуры. - М.: Изд-во стандартов, 1980.-344 с.

5 б. Киреев М.В. К анализу работы цилиндрического решета: Записки ЛСХИ. - Ленинград, 1961, т. 85, с. 211 - 219.

57. Киреев М.В. Исследование процессов очистки и сортирования семян внутренней поверхностью быстровращающегося цилиндра: Автореф. дис... канд. техн. наук. - Ленинград, 1962. - 17 с.

5 8. Киреев М.В., Ерошенко Л.И. Результаты испытаний цилиндри ческих решетных сепараторов в производственных условиях: Записки ЛСХИ. - Ленинград, 1969, т. 143, вып. I, с. 105 -111.

5 9. Кулаков Г.Ф. Виброцентрифугирование семенных смесей: Труды Саратовского института механизации с/х им. Калинина. - Саратов, 1959, вып. 17, с. 151 - 157.

60. Кулаков Г.Ф. Исследование зерноочистительной конической виброцентрифуги: Автореф. дис... канд. техн. наук. - Пушкин, 1962. - 16 с.

61. Лейкин Я.И. К теории работы центробежной сортировки: Труды ВНИИЗ. - М., 1951, вып. 23, с. 99 - 108.

62. Лейкин Я.И. К решению проблемы сортирования сыпучих материалов. - В кн.: Механика и расчет машин вибрационного типа.М., 1957, с. 37 -59.

63. Летошнев М.Н. Теория и практическое применение цилиндрической поверхности для очистки и сортирования семян: Сб. трудов по земледельческой механике. - М., 1952, ч. I, с. 84 -120.

6 4 . Мазоренко Д.И. Вибрационно-центробежный способ очистки се мяи риса от трудноотделимых сорняков: Сб. научных трудов ХИМЭСХ. - Харьков, 1971, т. I - П, вып. 18-19, с. 191 - 195.

6 5. Мазоренко Д.И. Динамическое и кинематическое исследование вибрационно-центробежного сепаратора: Сб. научных трудов ХИМЭСХ. - Харьков, 1971, т. I - П, вып. 18 - 19, с. 498 -505.

б б. Мазоренко Д.И. Теоретическое и экспериментальное исследование виброцентробежного сепаратора с пространственным движением оси вращения ротора для очистки семян риса от трудноотделимых сорняков: Автореф. дис... канд. техн. наук. -Харьков, 1971. - 26 с.

67. Мазоренко Д.И., Миронов П.А. Луги повышения производительности вибрационно-центробежного сепаратора с пространственным движением оси вращения решета: Сб. научных трудов МИИСП. - М., 1977, т. XIУ, вып. 2, с. 102 - III.

б 8. Мачихина Л.И. Теоретические предпосылки к анализу процесса камнеотборочных машин вибропневматического принципа действия: Труды ВНИИЗ. - М., 1967, вып. 60, с. 60 - 71.

6 9 . Мачихина Л.И. Методика расчета основных параметров вибропневматического камнеотборника: Труды ВНИИЗ. - М., 1974, вып. 78, с. 152 -159.

7 0. Мачихина. Л.И., Цыбулевский Ю.Г. и др. Физико-механические, свойства риса-зерна и его примесей, как объекта сепарирования; Труды ВНИИЗ. - М., 1978, вып. 89, с. 53 - 61.

71. Мачихина Л.И. Очистка риса-зерна. - М.: Колос, 1981. - 128 с.

7 2 . Минаев В.Н. Исследование работы вертикального цилиндрического решета, вращающегося вокруг неподвижной оси: Доклады ВАСХНИЛ. - М., 1969, №5, с. 40-41.

73. Минаев В.Н. Теоретическое обоснование способов разделения зернового материала по длине частиц: Научно-технический бюллетень ВНИИ механизации сельского хозяйства (ВИМ). - М., 1971, вып. 13 - 14, с. 55 - 58.

7 4 . Митропольский A.K. Техника статистических вычислений. -Изд. 2-е, доп., М., Наука, 1971. - 576 с.

7 5. Нагаев Р.Ф. Периодические режимы вибрационного перемещениям.: Наука, 1978. - 160 с.

7 б. Несиков A.A., Филатов H.A. Обоснование и исследование конусного решетного сепаратора для разделения семян по длине: Труды ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1974, вып. 87, с. 48 - 54.

7 7 . Несиков A.A. Влияние кинематических параметров на скорость движения зернового материала в виброцентробежном сепараторе: Труды ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1974, вып. 87, с. 55 - 60.

7 8 . Несиков. A.A. Условия прохождения зерна в круглое отверстие виброцентробежного сепаратора: Труды ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1974, вып. 87, с. 61 - 66.

7 9. Несиков A.A. Исследование процесса очистки семян зерновых культурот .длинных примесей в виброцентробежном сепараторе. Дис... канд. техн. наук. - Челябинск, 1982. - 207 с.

80. Патрин В.А. Исследование цилиндрического решета с обрушивающими лопатками: Труды ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1971, вып. 52, с. 160 - 165.

81. Полуэктов Н.И. К вопросу сепарации семенных смесей центрифугированием: Труды Благовещенского СХИ. - Благовещенск, 1961, т. П, с. 145 - 154.

8 2. Полуэктов Н.И. Исследование центрифугирования семенных смесей: Автореф. дис... канд. техн. наук. - Саратов, 1961.-17 с.

8 3 . Полуэктов Н.И. К всплыванию тел шарообразной формы в сыпу чей смеси в поле центробежных сил: Труды Благовещенского СХИ. - Благовещенск, 1963, т. Ш, с. 237 - 243.

8 4. Попко И.Н. Некоторые вопросы теории движения материала во вращающихся цилиндрах сельскохозяйственных машин: Сб. трудов по земледельческой механике. - М., 1961, т. У1, с. 452 - 463.

85. Попов Б.В. Исследование процесса сепарирования сыпучих пищевых продуктов по фрикционным свойствам в поле инерционных сил. - Авто-реф. дис... канд. техн. наук. - Воронеж, 1975. - 25 с.

8 б . Прилуцкий А.Н. Исследование процесса разделения семян пневмо-виброцентрифугой и обоснование ее параметров. - Автореф. дис... канд. техн.

наук. - Киев. 1974. - 23 с.

87 . Семенов В.А. Приводные устройства центробежных сепараторов / В.А. Семенов, H.A. Яковлев, // Известия вузов. Пищевая технология.-2009.-№4.-С. 96-98.

88. Семенов В.А. Моделирование процесса центробежного сепарирования на цилиндрическом сите / В.А. Семенов, H.A. Яковлев, // Известия вузов. Пищевая технология.-2011.-№5.-С. 75-78.

89. Семенов В.А Модель уплотнения сыпучего материала / Модель уплотнения сыпучего материала / П.Г. Зуев, A.A. Гергель, H.A. Яковлев, В.А. Семенов // Научный журнал "Труды КубГТУ". Т. XX. - Сер. Механика и машиностроение. Вып.2. - Краснодар, 2004. - С.339-343.

90 . Семенов В.А Центробежное сепарирование сыпучих материалов с использованием крутильных колебаний / П.Г. Зуев, В.Г. Арестов, В.А. Семенов // Матер, второй межд. науч. технич. конф. «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности». - Воронеж, 2004. - С. 297300.

91. Семенов В.А. Центробежное сепарирование сыпучих материалов с использованием крутильных колебаний / П.Г. Зуев, В.А. Семенов // Матер, всероссийской науч. практич. конф. с международным участием «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства». - Краснодар, 2005.-С. 487-450.

92. Семенов В.А. Исследование процесса центробежного сепарирования сыпучих материалов / П.Г. Зуев, В.А. Семенов // Сборник докладов V межрегиональной науч. технич. конф. с международным участием «Механики XXI веку». Братск, 2006. - С. 321-327.

93. Семенов В.А. Приводные устройства центробежных сепараторов для разделения сыпучих материалов / П.Г. Зуев, В.А. Семенов // Сборник докладов V межрегиональной науч. технич. конф. с международным участием «Механики XXI веку». Братск, 2006. - С. 321-327.

94. Семенов В.А. Новые сепараторы для центробежного разделения сыпучих материалов / П.Г. Зуев, В.А. Семенов // Сборник статей и докладов девятой науч. практ. конф. с международным участием «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств». - Барнаул, 2006. - С. 39-42.

95. Семенов, В.А. Численное решение задачи моделирования центробежного сепарирования / В.А. Семенов, H.A. Яковлев, T.JI. Шапошникова // Сборник трудов преподавателей и студентов факультета КТАС КубГТУ. -Краснодар, 2011. С. 157-160.

96. Слепов А.П. Исследование процесса разделения зерновой смеси центрифугой: Труды ВНИИЗ. - М., 1963, вып. 42, с. 239 -244.

97 . Слепов А.П. Разделение зерновой смеси центрифугированием в сочетании с потоком воздуха: Сб. трудов по земледельческой механике. - М., 1964, т. УШ, с. 200-210.

9 8 . Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. - Изд. 4-е, доп. и перераб. М., Колос, 1975.- 496 с.

99 . Соколов В.И. Современные промышленные центрифуги. - Изд. 2-е, доп. и перераб. М., Машиностроение, 1967 - 524 с.

100. Спичкин JI.M. Просеивание зерна цилиндрическими и коническими решетами на повышенных скоростях: Автореф. дис... канд. техн. наук. -Ростов-на-Дону, 1952. - 19 с.

101.Таскин Б.Г. Процесс засеивания штампованных решет: Труды ВНИИЗ. - М., 1983, вып. 102, с. 100 - 109.

102 .Ульянов А.Ф. К вопросу о центрифугировании сыпучих тел: Сб. трудов по земледельческой механике. - М., 1952, ч. I, с. 290 - 300.

103.Ульянов А.Ф., Бочкарев А.И., Кулаков Г.Ф. Вибрационное центрифугирование зерна: Труды ВНИИЗ. - М., 1963, вып. 42, с. 153 - 166.

104.Ульянов А.Ф., Бочкарев А.И., Кулаков Г.Ф. Исследование зерновых виброцентрифуг: Сб. трудов по земледельческой механике. - М., 1964, т. УШ, с. 223 - 238.

105.Ульянов А.Ф., Бочкарев А.И., Печерский Е.М. Давление и на правление воздушного потока в виброцентробежном сепараторе. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - М., 1969, № 8, с. 13 - 16.

10 6. Ульянов А.Ф., Бочкарев А.И., Печерский Е.М. 0 положении и форме сепарационной центрифуги: Сб. трудов по земледельческой механике. -М., 1971, т. ХШ, с. 331 -347.

107 .Цыбулевский Ю.Г., Алътерман А.Э., Костельцева H.H., и др. Технологические предпосылки фракционирования пшеницы на элеваторах -Труды ВНИИЗ. - М., 1983, вып. 102, с. 117 -133.

108. Шуляков А.Г. Некоторые вопросы просеивающей способности цилиндрического решета, совершающего круговые колебания в плоскости вращения: Сб. трудов ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1972, вып. 69, с. 75 - 80.

109. Шуляков А.Г. Исследование просеивающей способности цилиндрического решета, совершающего круговые колебания в плоскости вращения. - Дис... канд. техн наук. - Краснодар, 1973 -178 с.

110.A.c. 88375 (СССР). Барабанное вращающееся сито / А.Н. Журавлев. - Опубл. в Б.И., 1951, № I.

111. A.c. 323160 (СССР). Сортировальная машина / A.B. Барилл, Б.И. Мельников, В.И. Рогуля, М.Г. Мельникова. - Опубл. в Б.И. 1972, №1

112 . А.б. 435863 (СССР). Зерноочистительная машина / Е.С. Гончаров, А.Н. Прилуцкий, Н.И. Волошин. - Опубл. в Б.И., 1974, № 26.

113 .A.c. 501773 (СССР). Сепаратор / Б.Д. Зонов. - Опубл. в Б.И., 1976,

114.A.c. 412149 (СССР). Вибрационно-центробежный сепаратор П.М. Заика, Д.И. Мазоренко, А.И. Завгородский, С.К. При-сич. - Опубл. в Б.И., 1980,

№4.

115.A.c. 845877 (СССР).Виброцентробежный сепаратор /В.Н. Бо-линов. - Опубл. в Б.И., 1981, № 26.

116. A.c. 889142 (СССР). Зерноочистетельная машина / Е.С. Гончаров. -Опубл. вБ.И., 1981, №46.

117 .A.c. 954046 (СССР). Способ сепарации зерновой смеси и устройство для его осуществления / Д.И. Мазоренко, JI.H. Тищенко, В.Ф. Ридный. -Опубл. вБ.И, 1982, №32.

118.A.c. 1105247 (СССР). Привод ситового барабана / В.В. Гортинский, М.Б. Гурбанов, А.Ф. Лондарский, В.Я. Бессонов, Э.В. Абрамов, А.Н. Холодилин, А.К. Савицкий. - Опубл. в Б.И., 1984, № 28.

119.Патент РФ №2104094 по заявке №96109792. Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала / Зуев П.Г.(РФ)-8с.

120.Патент РФ №2195371 по заявке №2001100232/13. Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала / Зуев П.Г., Калиниченко С.С., Гергель А.А.(РФ)-12с.

121 .Патент РФ №54822 по заявке №2006111560/22. Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала / Зуев П.Г., Семенов В.А.(РФ)-10с.

122 .Патент РФ №60001 по заявке №2006132997. Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала / Зуев П.Г., Семенов В.А.(РФ)-10с.

123 . Патент РФ №76828 по заявке №2008123308. Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала / Яковлев H.A., Семенов В.А.(РФ)-10с.

12 4.V.A. Semenov, P.G. Zouev, V.G. Arestov. Centrifugal separation of loose material with whirled vibration using. 16th international congress of chemical and process engineering 22-26 August 2004, Prague - Czech Republic.

125 . V.A. Semenov, P.G. Zouev. Research of process centrifugal separation of loose materials. 17th international congress of chemical and process engineering 27-31 August 2006, Prague - Czech Republic.

126.V.A. Semenov, P.G. Zouev. Drive for creation torsion vibration in a centrifugal separator for loose materials. 17th international congress of chemical and process engineering 27-31 August 2006, Prague - Czech Republic.

127 .Balogh J, Galambos G. Ottimatione dei principali parametric di un pullitore centrifugo a vibracione per cereabi, "Teen, molit" 1979, p. 121.