Об исследовании объекта по патентной и

Научно-технической литературе

Название устройства: Установка для сушки сыпучих зернистых

материалов

Патентная документация

Страны, по которым проведен поиск	Индексы патентной квалифика-ции МКИ, МПК, НКИ	Источник информации, авторы	Глубина осуществ- ленного поиска	Выявленные аналоги*, N охранного документа, название изобретения, дата приоритета
СССР	МКИ     26В17/26 26В3/34	Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки ВНИИПИ № 42, 1980	1985-2017	Прототип А. с. № 779769 Установка для сушки зернистых материалов в кипящем слое
ЧССР, Венгрия	26В17/10 26В3/34	Изобретения стран мира (реферативная информация)	1980-2017	А. с. № 1059382 Сушка кипящего слоя.
Франция, ФРГ	26В17/10 26В3/34	Выпуск 98 МКИ 26 № 8, 1986	2000-2017	А.с. № 1231354 сушка кипящего слоя

* аналог являющийся прототипом, отмечается словом "прототип"

Поиск проводился по фондам Костромской НТБ и областной библиотеки им. Н.К. Крупской.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

(образец)

Выводы по результатам патентного поиска

1. Поиск проведен по патентной документации на глубину 10 лет, поэтому является достаточным.

2. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является установка для сушки зернистых материалов в кипящем слое, содержащем корпус, газораспределительную секционную решетку, между секциями которой установлены нагревательные элементы, выполненные в виде вертикальных продольных ребер и подключенные, как и секции газораспределительной решетки, к источнику тепла. (Наиболее активными участниками разработки установок для сушки материалов являются Россия, Чехия, Венгрия, Германия).

3. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и интенсификация процесса сушки путем создания подвода пронизывающего транспортируемого воздушного теплового потока от нагревательных элементов к обрабатываемому материалу.

4. Указанная цель достигается тем, что нагревательные элементы выполнены в виде наборов U - образных пластин, имеющих форму желобов, разделенных изоляционными ребрами на секции. Они подключены к источнику тока и образуют газораспределительную решетку. При этом пластины нагревательных элементов установлены в ряд с перекрытием, горизонтальным смещением и продольным щелевым зазором относительно друг друга и соединены последовательно электрической связью.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

 

Основные зависимости для расчета технологических и

конструктивных параметров

 

Производительность агрегата

Производительность агрегата это количество выполненной им работы за единицу времени. Производительность агрегата W за час чистой работы

,                            (6.1)

где В_м - ширина захвата агрегата, м; b - коэффициент использования конструктивной ширины захвата; u - рабочая скорость агрегата, м/с; t_см - коэффициент использования времени смены, зависящий от вида агрегата.

Рабочую скорость определяют по тяговой характеристике трактора или вычисляют по формуле

,                           (6.2)

где u_т – теоретическая скорость трактора на рабочей передаче, км/ч;

d - буксование, %.

Сменная производительность агрегата W_см

,                                   (6.3)

где t_см – продолжительность смены, ч.

Производительность зерноуборочного комбайна определяется по формуле

 ,                                     (6.4)

где q – пропускная способность комбайна по растительной массе, кг/с; b_с – коэффициент соломистости; U_з – урожайность зерна, т/га.

Допустимая скорость движения комбайна на подборе валков при двухфазной уборке

 ,                                    (6.5)

где М_в – масса погонного метра валка, кг/м.

Допустимая скорость движения комбайна на прямом комбайнировании

 

,                                (6.6)

где B_р – рабочий захват жатки комбайна, м.

 

Допустимая скорость движения картофелеуборочных комбайновых агрегатов

,                                (6.7)

где q_д – допустимая подача вороха на рабочие органы комбайна, кг/с (220…250 кг/с); К_г » 0,5 – коэффициент гребнистости поверхности поля; а_л – глубина хода лемеха комбайна, м (0,18…0,22 м); B_к – конструктивная ширина захвата комбайна, м; g_в – плотность вороха (1400…1800) кг/м³.

Для льноуборочных машин с вязальным аппаратом допустимая рабочая скорость (км/ч)

                                         (6.8)

Производительность других уборочных машин по продукции W_уб определяется по формуле

 ,                                          (6.9)

где U_п – урожайность продукции, т/га.

Определение состава агрегата

Тяговое сопротивление сельскохозяйственной машины принято определять через удельное сопротивление. Для простого агрегата

R_м = к × В_м + G_м × sina_п,                             (6.10)

где R_м - сопротивление машины, кН; к - удельное сопротивление машины, кН/м; В_м - ширина захвата, м; G_м - вес машины, кH; a_п – уклон местности (поля), град. Знак "плюс" берется при движении агрегата на подъем, "минус" при движении на спуск.

Для монтируемой на трактор машины

R_o = G_м × (f + sina_п),                                  (6.11)

где R_o - сопротивление монтируемой на трактор машины, кН; f - коэффициент сопротивления качения колес.

Для машин с приводом от вала отбора мощности (ВОМ) или гидросистемы трактора определяют дополнительное (приведенное) тяговое сопротивление по формуле

,                          (6.12)

где R_пр. - сопротивление машины с приводом от ВОМ, кН; N_вом - мощность на привод рабочих органов сельхозмашины, передаваемая через ВОМ трактора, кВт; i_т – передаточное число трансмиссии на выбранной передаче; r_к – радиус качения ведущего колеса трактора, м; n_н – частота вращения коленчатого вала двигателя, мин ^–1.

Для комплексных (комбинированных) агрегатов

P_к = (k₁ + k₂ + … + k_n) ^. B_м + (G₁ + G₂ + … + G_n) ^. sina_п ,       (6.13)

где Р_к - сопротивление комбинированного агрегата, кН; к₁, к₂...к_n - удельное сопротивление каждого вида машин, кН/м; G₁, G₂...G_n - вес каждой машины, кН.

Для многомашинных агрегатов количество входящих в него машин

,                                  (6.14)

где R_сц - тяговое сопротивление сцепки кН. R_сц можно рассчитать по формуле

R_сц = G_сц×(f+sina_п),                                     (6.15)

где G_сц - вес сцепки, кН.

Полученное количество машин в агрегате округлить до ближайшего целого в сторону уменьшения, с целью обеспечения запаса силы тяги.

Сопротивление всего агрегата R_агр (кН) определяется по формуле

R_агр = n_a ^. R_м+R_o+R_пр+R_сц ,                         (6.16)

Коэффициент загрузки трактора по тяговому усилию

                                 (6.17)

 

Расчет плуга

Сменную наработку пахотного агрегата рассчитывают по формуле

                             (6.18)

где Т_см - продолжительность смены, ч; t_см - коэффициент использования времени смены, зависящий от вида агрегата; В – ширина захвата плуга, м; u - скорость агрегата, км/ч.

Cопротивление плуга определяют по рациональной формуле В.П. Горячкина

,                         (6.19)

где f – коэффициент пропорциональности (сопротивления перетаскиванию плуга в открытой борозде), аналог коэффициента трения (для жнивья - f=0,5; для клеверища – f= 0,8…0,9); G – вес плуга плуга, H; a и b – сответственно глубина и ширина захвата одного корпуса плуга, м; n – число корпусов, шт; k – удельное сопротивление почвы, H/м² или кПа; r - плотность почвы, кг/м³; e – переводной безразмерный коэффициент, зависящий от формы корпуса (отвала), физико–механических свойств почвы и её деформации, e=1,1…1,2 Hс²/м⁴

По фактическому тяговому сопротивлению плуга определяют коэффициент использования номинального тягового сопротивления

,                                (6.20)

Коэффициент полезного действия плуга

,                                      (6.21)

Ширина захвата В плуга

,                                (6.22)

где а – глубина обработки данным плугом, м.

Количество корпусов n рассчитывают по формуле

,                                            (6.23)

где b - ширина захвата одного корпуса, м.

 

Расчет основных параметров посевного агрегата

Удельная производительность агрегата

,                                    (6.24)

где W_y - удельная производительность агрегата, га /кВт×ч; N_e – эффективная мощность двигателя, кВт; x_N - коэффициент использования мощности на посеве, x_N = 0.9.

Расчет силы сопротивления сеялки на ровном участке без учета сопротивления привода высевающих аппаратов определяют по формуле

R_c=R₁Z₁+ R₂Z₂+f(G_c - R₃Z₁ - R₄Z₂),                     (6.25)

где R_c - сила сопротивления сеялки, Н; R₁ - горизонтальная сила сопротивления сошника, Н; R₂ - горизонтальная сила сопротивления зуба загортача, Н; Z₁ - количество сошников; Z₂ - количество зубьев загортачей ; f - коэффициент перекатывания пневматических колес по полю (f = 0.13...0.15); G_с - вес сеялки с семенами и удобрением, Н; R₃ - вертикальная реакция почвы на сошник, Н; R₄ - вертикальная реакция почвы на загортач, Н.

R₁ = R₃^. f₁,                                                  (6.26)

R₂ = к×d×h,                                                 (6.27)

R₃ = к×а ,                                                    (6.28)

,                                            (6.29)

где к - удельное сопротивление почвы, Н/см или Н/см²; а - глубина хода сошника, см; f₁ –коэффициент пропорциональности (f₁ = 0.43...0.33); d - диаметр зуба, см; h - глубина хода зубьев, h =8 см.

 

Расчет сеноуборочных машин

Часовая производительность агрегатов, га

W_ч = 0,36 ^. В_р^. u_р^. t_см,                                           (6.30)

где В_р - рабочая ширина захвата агрегата, м; u_р - технически возможная или агротехнически допустимая скорость агрегата, м/с; t_см - коэффициент использования времени смены, зависящей от принятого агрегата.

Агротехнически допустимая скорость (м/с):

косилочного агрегата с сегментно-пальцевым режущим аппаратом определяется:

,                                            (6.31)

где q - пропускная способность, кг/с; U - урожайность культуры, кг/м².

Косилки-плющилки

,                                               (6.32)

где u_в - окружная скорость плющильного вальца, м/с; h - коэффициент буксования материала в вальцах (зависит от влажности и относительной их деформации) h = 2,5...3,0.

Кормоуборочного комбайна

                            (6.33)

где h и b - соответственно высота и ширина горловины, м; u_е - окружная скорость вальца, м/с; r_м - плотность спрессованной вальцами массы, r_м = 280...350 кг/м³; e_ж - коэффициент использования живого сечения горловины, e_ж = 0,80...0,85 для трав; 0,6...0,7 для кукурузы; h- коэффициент зависящий от длины стеблей, h = 0,10...0,15 (большее значение соответствует длинностебельным, меньшее - короткостебельным); В - ширина захвата комбайна, м; U - урожайность, кг/м².

Ротационных грабель-ворошилок

,                                            (6.34)

где n - число оборотов ротора, мин^-1; R - радиус ротора, м.

С целью увеличения выхода кормовых единиц в сене от 5 до 10 % и каротина до 18 % производят досушивание провяленных трав на установках активного вентилирования. В качестве источника теплоты при этом можно использовать солнечный коллектор. Расчет площади рабочей поверхности производят по следующей методике:

Масса снимаемой влаги в единицу времени

,                                      (6.35)

где S – убираемая площадь, га; U - урожайность сена, т/га; t₁ и t₂ - соответственно число дней уборки и продолжительность дневной работы, ч. W₁ и W₂ - соответственно начальная (после провяливания) и конечная кондиционная влажность сена, %.

Масса сухого воздуха М_с.в.(кг), потребного на съем 1 кг влаги

,                                      (6.36)

где d₂ и d₁ - влагосодержание воздуха до входа и при выходе из установки активного вентилирования, г/кг

Значение d₁ и d₂ находим из Н-d диаграммы, задаваясь относительной влажностью j₀ (%); температурой окружающего воздуха t₀ (°C) и температурой подогретого воздуха t₁ (°C).

Потребное количество воздуха определяем по формуле

М = М_вл. × М_с.в. ,                                        (6.37)

Один квадратный метр (1м²) рабочей поверхности солнечного коллектора нагревает в среднем в час 110...170 кг атмосферного воздуха на Dt = 4...7°С.

Следовательно

t₁ = t₀ + Dt,                                                (6.38)

а площадь солнечного коллектора

,                                      (6.39)

где t_c - дневная продолжительность сушки; t_n - число дней сушки.

Для условий Нечерноземья t_c = 8...10 ч. Продолжительность досушивания t_n = 5...10 дней. Производительность солнечного коллектора q_c =100...130 кг/м² ×ч.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: