УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗЕРНОВОЇ КОВШОВОЇ НОРІЇ З ГРАВІТАЦІЙНО-ВІДЦЕНТРОВИМ РОЗВАНТАЖЕННЯМ. ТЕОРЕТИЧНІ АСПЕКТИ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ВИПРОБУВАННЯ

Анотація

Наведено результати досліджень щодо оцінки якості транспортування та розвантаження зерна різноманітних сільськогосподарських культур норіями ковшового типу. Оціночними показниками визначено ступінь прямого та зворотного сипу зерна, ступінь механічного пошкодження та компресійного травмування зерна, питомі витрати енергії на транспортування зерна, матеріалоємність конструкції норії та ін. Експериментальні дослідження та виробничі випробування норій з модернізованими ківшами проведена на прикладі норії типу НФ (норія Фадеєва). Дані ковшові крутонахилені чи вертикально розташовані норії використовуються в комплексах виробничих ліній по очищенню та сепарації насіннєвого матеріалу основних сільськогосподарських культур. Відповідно одним з головних пріоритетів щодо визначення параметрів транспортування та розвантаження насіння сільськогосподарських культур є мінімізація механічного пошкодження та компресійного руйнування зерна. Обидва фактори впливають на відсоток проростання насіння, що є домінуючим фактором в даному випадку. Попередніми конструкційними розрахунками, компонувальними схемами та технологічними, просторовими, технічними обмеженнями було запропоновано до експериментальної перевірки та випробування два типу ковшів: ківш № 1 – є базовим варіантом норії типу НФ-1, має кут стінки висипання 43º; ківш № 2 – експериментальний удосконалений нами за результатами графоаналітичних методів – відповідно має кут стінки висипання 30º. Швидкість транспортування зерна ковшовою стрічною була обрана дискретно, з урахуванням технічних характеристик енергетичного приводу такої стрічки, і склала 0,64 м/с і 0,76 м/с відповідно.
Експериментально доведено, що найбільш ефективним для норії типу НФ-1 є гравітаційно-відцентровий режим розвантаження, цей режим дозволяє максимально використовувати об'єм ковша, оскільки відцентрова сила сприяє попередньому перерозподілу зерна, пришвидшеному звільненню місткості ковша, що безпосередньо підвищує продуктивність та мінімізує просип насіння в шахту норії при розвантаженні. При швидкостях 0,76 м/с відцентрова сила створює необхідний інерційний «підпір», який виштовхує зерно з ковша раніше, ніж воно почне падати під дією власної ваги. Цей режим забезпечує стабільну траєкторію викиду, що мінімізує удари зерна об внутрішні стінки головки норії.
Використання експериментального ковша № 2 з розвантажувальною полицею 30° та спеціальним дном при роботі у гравітаційно-відцентровому режимі дозволило: для соняшнику: подолати парусність насіння та спрямувати його чітко у викидне вікно; для пшениці та сої: забезпечити стабільний виліт маси без «затирання» зерна між ковшем та стінкою шахти.
Щодо продуктивності транспортування зерна норією – на прикладі соняшнику встановлено, що підвищення швидкості з 0,64 м/с до 0,76 м/с збільшує продуктивність з 1,4 т/год до 2,28 т/год (на 62%), такий режим досягається завдяки кращому наповненню ківшів та чіткій траєкторії вильоту, яка виключає затори в головці норії. Найвища продуктивність НФ-1 зафіксована при транспортуванні та гравітаційно-відцентровому розвантаженні сої 4,78 т/год., та пшениці озимої – 5,29 т/год., відповідно, завдяки їхній високій насипній щільності. При цьому норія НФ-1, обладнана експериментальними ківшами № 2, демонструє стабільний потік без критичного зростання енерговитрат.