ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Реконструкция системы подшахтных бункеров совместно с применением аэродинамического транспортера в качестве элемента системы выгрузки зерна из зерносушилки после завершения процесса сушки, является одним из путей повышения пропускной способности зерносушилок шахтного типа. Более глубокий анализ конструкции системы подшахтных бункеров, выполненный на примере зерносушилки М-819 показал, что в случае применения в конструкции зерносушилки вышеуказанного технического приема, для обоснования оптимальных параметров системы подшахтных бункеров необходимо провести экспериментальные исследования по изучению влияния показателя влажности конкретных сортов зерновых культур на их физико-механические свойства (в частности, коэффициент трения). Необходимость в подобных исследованиях вызвана тем, что подшахтные бункера зерносушилки представляют собой опрокинутые усеченные пирамиды, одним из основных параметров которых, оказывающим существенное влияние на конструкцию в целом, является угол наклона () боковин подшахтного бункера. Оптимальное значение данного угла можно найти из выражения:

=rctg,(1)

где - коэффициент трения покоя зерновки, соответствующий определенному углу наклона () боковин подшахтного бункера.

На коэффициентв реальных условиях влияют множество факторов (гранулометрический состав зернового вороха, состояние поверхности зерен и самотечного устройства и т. д.). Наиболее значимым при сушке зерна является влажность семян, с которой тесно связано обеспечение надлежащей сыпучести зерновок по наклонной поверхности боковины подшахтного бункера. В литературе по данному вопросу отмечается большой разброс значений коэффициента , в зависимости от изменяющегося при сушке показателя влажности зерновых культур, что не позволяет с достаточной точностью определить оптимальные размеры элементов системы подшахтных бункеров. В связи с этим проведен эксперимент по изучению влияния влажности зерновых на их коэффициент трения покоя. Влажность зернового материала определяли при помощи сушильного шкафа согласно методике ГОСТ 3040-55. Коэффициент трения покоя определяли с помощью наклонной плоскости конструкции акад. В. А. Желиговского, в трех кратной повторности, при различных углах постановки наклонной плоскости (30, 45, 60). Для исследования использовали зерновые культуры: пшеница (сорт Мироновская - 808), овес (сорт Лос - 3), ячмень (сорт Суздалец). Выбор зерновых культур обосновывался тем, что данные культуры во время уборочного сезона обрабатывались в зерносушилке М-819. В процессе обработки экспериментальных данных были получены графики, отражающие изменение коэффициента в зависимости от влажности исследуемых зерновых культур (см. рис.)

Анализируя графические зависимости видно, что в диапазоне изменения влажности зерновых культур от начальной (измеренной после сушки зерна) до наиболее возможной в Нечерноземной зоне - 40%, наибольшее значение коэффициента имеет пшеница. Соответственно, с учетом выражения (1), данная культура будет иметь и наибольший угол,означающий, что при постановке угла боковин подшахтного бункера по пшенице, сыпучесть овса и ячменя будет обеспечена. При выборе оптимального значения угла , следует учитывать возможность снижения показателя влажности зернового материала на операциях: приема зернового вороха (2 - 2,5%) (при применении на зернотоке аэрожелобов), временного хранения зерна в блоке вентилируемых бункеров (0,5%), предварительной очистки (до 0,5%), сушки в шахтной зерносушилке (4 - 6%). На основании этого, а также с учетом особенности монтажа, в различных конструктивных схемах шахтных зерносушилок, значение оптимального угла наклона боковин подшахтных бункеров при влажности зерна пшеницы от 30,4 до 40,1% будет в пределах от 27 до 34,1%. Зная оптимальные размеры подшахтных бункеров, определяется их объем, что с достаточной точностью позволяет определить степень влияния реконструкции системы подшахтных бункеров на увеличение пропускной способности шахтной зерносушилки.

Применительно к реконструкции зерносушилки М-819 вышеуказанное техническое решение и проведенные экспериментальные исследования позволили:

- разработать методику обоснованного выбора геометрических параметров системы подшахтных бункеров шахтной зерносушилки;

-выявить возможность применения дополнительной емкости в системе подшахтных бункеров - бункера-питателя, служащего для приема нагретого и высушенного зерна от основных подшахтных бункеров и подачи его на выгрузной рабочий орган аэродинамического типа.

Рис. Влияние показателя влажности зерновок на их коэффициент трения покоя (применительно к конкретным сортам зерновых культур)