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文档简介

作物生产技术专业/教学资源库清粮脱出物在筛面上的运动分析新疆农业职业技术学院周勇脱出物在筛面上的运动分析

短脱出物进入由清选筛和风机组成的清粮装置后,利用风机的配合在筛面上做前后的往复运动,借以获得更多的机会通过筛孔。一般来说筛子是由筛面、吊杆组成的四边形机构和曲柄连杆机构构成,为了找出影响脱出物沿筛面运动性质的主要因素,我们假设筛子近似为一平行四边形机构。

由于吊杆和连杆长度远大于曲柄半径,可近似认为筛子的运动是振幅为A=2r(r为曲柄半径)的直线往复运动。α水平面oAωO/xεωto+--+x振动方向设:曲柄的回转中心o与筛架连杆连接点o/的连线的延长线oo/方向为筛子的振动方向,曲柄在左侧与oo/重合位置为曲柄运动的起始位置,筛子的位移、速度、加速度与时间的关系为:

α水平面oAωO/xεωt前后o+--+xα水平面oAωO/xεωt前后

假设筛面上有一质量为m的脱出物质点和筛子一起运动,在ωt=0~π/2和3π/2~2π区间(1、4区间)时,加速度a为正,惯性力u为负,方向沿x轴向左,脱出物有沿筛面向前滑动的趋势。o+--+xα水平面oAωO/xεωt前后

在ωt=π/2~3π/2区间(2、3区间)时,加速度a为负,惯性力u为正,方向沿x轴向右,脱出物有沿筛面向后滑动的趋势。uαεmgN+x+aFαεmgN+x-aFu

假设筛面上有一质量为m的脱出物质点和筛子一起运动,当脱出物沿筛面滑动时,作用在脱出物上的力,除了惯性力u外,还有重力mg、筛面的法向反力N和摩擦力F。1.脱出物沿筛面向前滑动的极限条件

当加速度为正值时,脱出物在惯性力的作用下有前滑的趋势,由图所示,全部外力向筛面投影得:uαεmgN+x+aFφ—脱出物与筛面的摩擦角,小麦:25~360;水稻:23~320。将u和F代入并整理得:移项整理得:等式两边同乘以cosφ得:利用:整理得:令为筛子运动的加速度比,因为cosωt≤1,欲使脱出物沿筛面前滑,必须使筛子运动的加速度比满足如下条件:令:K1为脱出物沿筛面前滑的特征条件,当K>K1时,脱出物将沿筛面前滑。αεmgN+x-aFu2.脱出物沿筛面向后滑动的极限条件

当加速度为负值时,脱出物在惯性力的作用下有后滑的趋势,由图所示,全部外力向筛面投影得:同理整理得:令:K2为脱出物沿筛面后滑的特征条件,当K>K2时,脱出物将沿筛面后滑。3.脱出物抛离筛面的极限条件

当脱出物在筛面上运动满足上抛的特征条件时,脱出物将抛离筛面。什么条件下脱出物有可能抛离筛面?uαεmgN+x+aFαεmgN+x-aFu

前面已经介绍过,脱出物是靠惯性力运动的,当惯性力u沿X轴正向时,随着rω2的增大,法向反力N减小,脱出物有抛离筛面的趋势。脱出物抛离筛面的标志是N=0。αεmgN+x-aFu令:N=0同理整理得:令:K3为脱出物抛离筛面的特征条件,当K>K3时,脱出物将抛离筛面。讨论:通过以上分析,当清选筛结构参数和安装参数确定后,在不考虑其他影响因素的条件下,脱出物在筛面上的运动结果主要取决于筛子运动的加速度比:结论:只要K值达到了K1、K2、K3值就能前滑、后滑和抛离筛面。

我们希望的筛子运动结果是:脱出物沿筛面既有前滑又有后滑,且后滑量大于前滑量,但不允许有抛离筛面的现象发生。清粮筛正常工作的条件:目前,清粮装置的主要参数为:K=2.2~3;

r=23~30mm;ε=12~25o;α=1~3o,(个别7~8o);

n=200~350r/min。

思考题1.清粮装置

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