- •Передмова
- •1.1.1. Завдання та наукові основи механічного обробітку ґрунту
- •1.1.2. Операції, способи, машини і знаряддя для обробітку ґрунту
- •1.1.3. Ґрунт як об’єкт обробітку
- •1.2.1. Теоретичні основи технологічного процесу оранки
- •1.2.2. Ножі та теорія різання ґрунту лезом
- •1.2.3. Плужні корпуси та взаємодія клину з ґрунтом
- •1.2.5. Визначення параметрів польової дошки
- •1.2.7. Особливості швидкісних робочих поверхонь плужних корпусів
- •1.2.8. Сили, що діють на плужний корпус
- •1.2.9. Тяговий опір плуга
- •1.2.10. Обґрунтування схеми розміщення робочих органів на рамі плуга
- •1.2.11. Умови рівноваги плуга
- •1.3. Теорія та розрахунок дискових ґрунтообробних машин і знарядь
- •1.3.1. Основні геометричні параметри дисків
- •1.3.2. Регульовані технологічні параметри та процес роботи дисків
- •1.3.3. Силова характеристика і тяговий опір дискових робочих органів
- •1.4. Теорія та розрахунок зубових борін
- •1.4.1. Робочі органи і процес роботи зубових борін
- •1.4.2. Розміщення зубів на рамі борони
- •1.4.3. Рівновага і тяговий опір зубової борони
- •1.5. Теорія та розрахунок культиваторів
- •1.5.1. Робочі органи культиваторів та їхні параметри
- •1.5.2. Дія полільних і універсальних лап на коріння бур’янів
- •1.5.3. Взаємне розміщення полільних і універсальних лап
- •1.5.4. Дія розпушувальних лап на ґрунт і їх взаємне розміщення
- •1.5.5. Система кріплення лап до рами та стійкість ходу по глибині
- •1.5.6. Визначення основних параметрів культиваторів
- •1.6.1. Робочі органи фрез, проріджувачів і штангових культиваторів
- •1.6.2. Процес роботи і траєкторія руху робочих органів фрези та проріджувача
- •1.6.3. Основні параметри роботи фрези
- •1.6.4. Витрати потужності для роботи фрези
- •1.6.5. Визначення основних параметрів фрези
- •1.7. Теорія та розрахунок котків
- •1.7.1. Процес дії котка на ґрунт
- •1.7.2. Визначення параметрів котка
- •1.7.3. Опір перекочуванню котка
- •Основи теорії та розрахунку машин для сівби і садіння
- •2.1. Основні властивості насіння
- •2.1.1. Технологічні властивості насіння
- •2.1.2. Закономірності руху насіння
- •2.2. Типи робочих органів сівалок
- •2.2.1. Основи розрахунку котушкових висівних апаратів
- •2.2.2. Основи теорії та розрахунку дискових висівних апаратів
- •2.2.3. Основи теорії та розрахунку пневматичних висівних апаратів
- •2.2.4. Основи теорії сошників
- •2.3. Типи робочих органів машин для садіння
- •2.3.1. Основи теорії картоплесадильних машин
- •2.3.2. Основи теорії машин для садіння розсади
- •Основи теорії та розрахунку машин для внесення добрив
- •3.1. Способи внесення добрив, види добрив та їхні технологічні властивості
- •3.2. Типи робочих органів машин для внесення мінеральних добрив
- •3.2.1. Основи теорії дискових дозувальних апаратів
- •3.2.2. Основи теорії відцентрових розсіювальних дисків
- •3.3. Типи робочих органів машин для внесення органічних добрив
- •3.3.1. Вибір і обґрунтування параметрів конвеєрного дозувального апарата
- •3.3.2. Вибір і обґрунтування параметрів розкидального апарата органічних добрив
- •Основи теорії та розрахунку машин для захисту рослин
- •4.1. Основи теорії розпилення рідин і порошків
- •4.1.1. Механічне розпилення рідин
- •4.1.2. Утворення електрично заряджених аерозолів
- •4.1.3. Розпилення порошків
- •4.1.4. Конденсаційне утворення аерозолів
- •4.1.5. Вплив розмірів краплин на ефективність обприскування і обґрунтування оптимальної дисперсності
- •4.2. Технологічний розрахунок робочих органів обприскувачів
- •4.2.1. Розрахунок параметрів баків і мішалок
- •4.2.2. Розрахунок параметрів насосів
- •4.2.3. Розрахунок параметрів розпилювальних пристроїв
- •4.3. Технологічний розрахунок робочих органів протруювачів
- •4.4. Технологічний розрахунок робочих органів обпилювачів
- •5.1. Подільники і стеблепідіймачі
- •5.1.1. Основи теорії, призначення, типи і застосування подільників
- •5.1.2. Основи теорії, призначення, типи і застосування стеблепідіймачів та гичкопідіймачів
- •5.2. Мотовила
- •5.2.1. Призначення, типи і застосування мотовил
- •5.2.2. Основи теорії та розрахунку мотовил
- •5.3. Різальні апарати
- •5.3.1. Призначення, типи і застосування різальних апаратів
- •5.3.2. Параметри, що впливають на різальну здатність ножа
- •5.3.4. Ротаційні різальні апарати з вертикальною віссю обертання. Типи. Основи теорії та розрахунку
- •5.3.6. Ротаційні різальні апарати з горизонтальною віссю обертання. Основи теорії та розрахунку
- •5.4. Вальцьові апарати
- •5.4.1. Типи і призначення вальцьових апаратів
- •5.4.2. Основи теорії та розрахунку вальцьових апаратів
- •5.5. Подрібнювальні апарати
- •5.5.1. Призначення, типи і застосування подрібнювальних апаратів
- •5.5.2. Основи теорії та розрахунку подрібнювачів кормозбиральних комбайнів
- •5.6. Транспортувальні пристрої жаток
- •5.6.1. Призначення, типи і застосування транспортувальних пристроїв жаток
- •5.6.2. Основи теорії та розрахунку транспортувальних пристроїв жаток
- •5.7. Обчісувальні пристрої
- •5.7.1. Призначення, типи і застосування обчісувальних пристроїв
- •5.7.2. Основи теорії та розрахунку обчісувальних пристроїв
- •5.8. Підбирачі
- •5.8.1. Призначення, типи і застосування підбирачів
- •5.8.2. Основи теорії та розрахунку підбирачів
- •Основи теорії та розрахунку робочих органів молотарок зернозбиральних комбайнів
- •6.1. Молотильно-сепарувальні пристрої
- •6.2. Соломовідокремлювачі
- •6.2.1. Призначення і типи соломовідокремлювачів
- •6.2.2. Основи теорії та розрахунку соломовідокремлювачів
- •6.3. Очисники зерна
- •6.3.1. Призначення, типи, параметри і режим роботи очисників зерна
- •6.4. Домолочувальні пристрої
- •6.4.1. Призначення, типи, параметри і режим роботи домолочувальних пристроїв
- •6.5. Бункери для зерна
- •6.5.1. Елементи конструкції і параметри бункерів для зерна
- •6.5.2. Тривалість заповнення і розвантаження бункера
- •6.6. Продуктивність і пропускна здатність комбайна
- •Основи теорії та розрахунку робочих органів для згрібання і пресування сіна
- •7.1. Типи робочих органів і процес згрібання сіна
- •7.2. Обґрунтування параметрів і режимів роботи поперечних граблів
- •7.4.1. Типи робочих органів пресів
- •7.4.2. Обґрунтування параметрів пресувальної камери
- •Основи теорії робочих процесів машин для збирання кукурудзи на зерно
- •8.2. Основні робочі органи кукурудзозбиральних машин
- •8.4. Пропускна здатність і швидкість обертання відокремлювальних вальців
- •8.5.1. Вибір розмірів і частоти обертання очисних вальців
- •Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна
- •9.1. Принципи очищення і сортування зерна
- •9.2. Способи очищення і сортування зерна
- •9.3. Фізико-механічні властивості зернових сумішей
- •9.3.1. Геометричні розміри насіння
- •9.3.2. Аеродинамічні властивості зернових сумішей
- •9.3.3. Інші властивості зернових сумішей
- •9.4. Робота плоских решіт
- •9.4.1. Умови переміщення матеріалу на решеті, що коливається
- •9.4.2. Умови проходження зерна крізь отвори решета
- •9.4.3. Повнота розділення зерна і режим роботи решіт
- •9.4.4. Кінематичний режим роботи решіт
- •9.4.5. Навантаження на решета та їх продуктивність
- •9.5. Робота циліндричного трієра
- •9.5.1. Теоретичні основи роботи трієра
- •9.5.2. Випадання зерна з комірки трієра і установлення приймального лотока
- •9.5.3. Режим роботи циліндричного трієра
- •9.5.4. Продуктивність трієра
- •9.6. Фрикційне очищення
- •9.7. Повітряні системи
- •9.7.1. Робочий процес у вертикальному каналі з нагнітанням повітря
- •9.7.2. Робочий процес похилого повітряного потоку
- •9.8. Теорія та розрахунок вентиляторів
- •9.8.1. Типи вентиляторів
- •9.8.2. Основне рівняння вентилятора
- •9.8.3. Вибір вентилятора
- •9.9. Основи теорії сушіння зерна
- •9.9.1. Властивості зерна як об’єкта сушіння
- •9.9.2. Загальна схема процесу сушіння
- •9.9.3. Режим роботи і продуктивність сушарок
- •Основи теорії та розрахунку бурякозбиральних машин
- •10.2. Основи розрахунку параметрів апаратів для зрізування гички та очищення головок коренеплодів
- •10.2.1. Апарати для зрізування гички
- •10.2.2. Очисники головок коренеплодів цукрових буряків на корені
- •10.3. Типи та основні параметри викопувальних робочих органів
- •10.3.1. Лемішні викопувальні робочі органи
- •10.3.2. Дискові викопувальні робочі органи
- •10.3.3. Роторні викопувальні робочі органи
- •10.4. Вибір, обґрунтування і розрахунок основних параметрів очищувальних робочих органів
- •Основи теорії та розрахунку машин для збирання картоплі
- •11.1. Машини і способи збирання картоплі
- •11.3. Типи та основні параметри підкопувальних робочих органів
- •11.4. Вибір та обґрунтування основних параметрів пруткового елеватора і грохота
- •11.5. Типи сортувальних робочих органів
- •11.6. Визначення основних параметрів сортувальної роликової поверхні
- •Основи теорії та розрахунку машин для збирання льону
- •12.1. Характеристика льону як об’єкта збирання
- •12.2. Машини і способи збирання льону
- •12.3.1. Типи бральних апаратів
- •12.3.2. Основи теорії бральних апаратів
- •12.4. Льонозбиральні комбайни
- •12.4.1. Типи і робочий процес льонозбиральних комбайнів
- •12.4.2. Вибір та обґрунтування основних параметрів обчісувальних апаратів
- •Список використаної літератури
Розділ 9
9.8. Теорія та розрахунок вентиляторів
9.8.1. Типи вентиляторів
Для створення повітряних потоків у сільськогосподарських ма- шинах застосовують відцентрові, діаметральні, турбінні та осьові вентилятори. Вентилятори поділяють на три групи залежно від тиску, який вони створюють: низького (Н ≤ 1 кПа), середнього (1< Н ≤ 3 кПа) і високого (3 < Н).
Для створення повітряного потоку, потрібного для сепарації і очищення зернового вороху, застосовують вентилятори середнього тиску.
Основна ланка вентилятора — робоче колесо. Залежно від форми профілю розрізняють прямолінійні і криволінійні лопатки робочого колеса.
Найпоширенішими є вентилятори з плоскими радіальними і ві- дігнутими назад лопатками. Вони створюють найбільший напір.
Криволінійні лопатки бувають відігнутими назад або вперед, останні забезпечують більший тиск.
Найбільше застосовують відцентрові вентилятори. В зерно- очисних машинах використовують вентилятори з прямолінійними відігнутими назад лопатками. Колесо з такими лопатками створює напір низького або середнього тиску при великих витратах. Венти- лятори виготовляють з круглим або спіральним перерізом кожухів.
Діаметральні вентилятори (рис. 9.18) складаються з робо-
чого колеса 1 з криволінійними, загнутими в бік обертання лопат- ками, і корпусу 2, який охоплює колесо в зоні кута γ1 = 100…140° і
утворює вихідну горловину. В межах кута γ2 робоче колесо відкрите.
Унаслідок обертання лопатки захоплюють повітря в зоні відкри- тої частини колеса (зона А) і проганяють його всередину колеса (зо- на В). З цієї зони повітря під ді- єю відцентрових сил нагнітаєть- ся в зону С вихідного каналу.
Отже, лопатки колеса двічі діють на повітря, надаючи потоку ви- щих та рівномірніших швидко- стей у вихідному каналі порів- няно з відцентровими вентиля- торами. Діаметральні вентиля- тори за габаритними розмірами менші, ніж відцентрові, але вони більш енергоємні. Їх використо- вують у зерноочисних машинах для створення рівномірного по- току по ширині решіт.
370
Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна
Осьові вентилятори засмоктують і нагнітають повітря в на- прямку осі обертання лопаток. Вони створюють менший тиск, ніж відцентрові й діаметральні, хоча падіння швидкості повітря при віддаленні від сопла менше. Осьові вентилятори застосовують, як правило, для провітрювання зерносховищ та інших приміщень.
Основними параметрами, які характеризують вентилятори, є ви- трата повітря Q, м3/с, і повний напір Н, Па, що дорівнює сумі дина- мічного Нд і статичного Нст напорів.
9.8.2. Основне рівняння вентилятора
За основним рівнянням визначають теоретичний напір Нт. Роз-
глянемо вентилятор із загнутою назад криволінійною лопаткою, яка має радіуси r1 i r2 (рис. 9.19).
Нехай часточка повітря масою m лежить у точці А на відстані r від центра обертання і переміщується з деякою абсолютною швидкістю С, на- прямок якої визначається кутом β.
Кількість руху часточки повітря, що перемістилася за 1 с через точ- ку А, дорівнюватиме mС, а момент кількості руху M = mСr sin β.
Розклавши швидкість С на раді- альну Ср і тангенціальну Ст складові,
покажемо М у вигляді
M = mrСт.
Рис. 9.19. Схема для виведення основних співвідношень робо- ти вентилятора
Отже, для входу (точка 1) і для виходу (точка 2) можна записати значення M1 і M2:
M1 = mr1Cт1 ; M2 = mr2Cт2 .
Різниця M1 − M2 = ∆M є зміною кількості руху маси повітря під
час проходження її через лопатки вентилятора.
У цьому разі повітря за кутової швидкості обертання ω робочого колеса вентилятора набуває енергію, що дорівнює Е = ω∆М, тобто
E = mω(r2Cт2 − r1Cт1 ).
Позначивши u1 = ωr1 і u2 = ωr2, а також врахувавши, що m = Qρп,
371
Розділ 9
де ρп — об’ємна вага повітря, можна записати вираз енергії Е для об’єму повітря Q, м3:
E = Qρп(и2Cт2 −и1Cт1 ).
Теоретичний напір Нт показує собою енергію 1 м3 і при цьому до- рівнює
Hт = E / Q = ρп(и2Cт2 −и1Cт1 ).
Отримане рівняння Ейлера і є основним рівнянням відцентрово- го вентилятора. Воно визначає теоретичний напір, створюваний вен- тилятором без урахування втрат на опір.
Застосовують три основні співвідношення параметрів роботи вентилятора.
1. Теоретичний напір, створюваний вентилятором, змінюється пропорційно частоті обертання робочого колеса n2 , тобто
Hn2т = const.
Умовою, яка характеризує безперервність потоку повітря у вен- тиляторі, буде рівність
Q = 2πr2bCр2 ,
де b — ширина лопатки.
2. Витрата повітря Q пропорційна частоті обертання робочого ко- леса, тобто
Qn = const.
3. Енергія, якої набуває потік повітря, а отже, і витрата потужно- сті на роботу пропорційні кубу частоти обертання вала вентилятора, тобто
nE2 = nN3 = const.
9.8.3. Вибір вентилятора
Вихідними даними для вибору вентилятора є швидкість vп на виході із горловини, витрата повітря Qп, що подається в канал, і пов- ний тиск, який має створити вентилятор.
372