Рабочая тетрадь по выполнению практических занятий ПМ.01 Хранение зерна и семян МДК.01 01. «Технология хранения зерна» (стр. 2 )

1. , , Малин зернового сырья на элеваторах. – М.: Колос, 1996.

2. , Румянцев элеваторов и хлебоприемных предприятий. – М.: Колос, 1992.

Практическое занятие № 19

Тема: «Расчет вместимости силосов элеватора»

Цель занятия:

-  научиться определять вместимость силосов элеватора, межсилосных звездочек, а также необходимое количество силосов для размещения партии зерна.

Студент должен

Знать:

-  определение «силоса», «звёздочки», их назначение, материал изготовления;

-  применяемые формы, размеры, расположение силосов;

-  усредненные значения объемных масс и углов естественного откоса зерна различных культур;

-  углы наклона днищ силосов;

-  математические формулы.

уметь:

-  производить математические расчеты при определении вместимости звёздочек, силосов различной формы и размеров;

-  использовать соответствующую методику для решения задач.

Ход занятия:

1. Теоретическая часть.

2. Решение задач.

3. Зачет.

1. Теоретическая часть.

Круглые и квадратные силосы располагают, как правило, рядами в зависимости от вместимости силосного корпуса, увязки его с рабочим зданием и максимального числа над - и подсилосных конвейеров. Высота силосов для типовых проектов принята 30 м.

Вместимость отдельных силосов и силосных корпусов в целом рассчитывают на хранение зерна с объемной массой 0,75-0,8 т/м3. Расчетная вместимость силоса:

Ec = (Vзр

где

( - натура зерна, т/м,

Vзр - геометрический объем силоса, занимаемый зерном при полной загрузке, м.

При подсчете объема силоса следует иметь в виду, что в верхней части силос недогружают в связи с тем, что при его заполнении зерно располагается в верхней части по углу естественного откоса, образуя конус из зерновой массы, а в нижней части - в соответствии с конфигурацией днища. Следовательно, геометрический объем силоса, занимаемый зерном, является суммой трех величин: V1 - объема конуса зерновой массы в верхней части силоса, V2 - геометрического объема средней части силоса и V3. -геометрического объема внутренней части днища силоса, т. е.:

Vзр = V1 + V2 + V3 .

Объем V1 зависит от утла естественного откоса зерна, этот угол для пшеницы влажностью до 20% равен 25.. .26°. Объем V3 зависит от наклона днищ силосов, принимаемого в зависимости от влажности и засоренности зерна: α1 = 45° для сырого зерна, α2 = 36° для сухого зерна.

Вместимость силосов определяют в следующем порядке. Зная диаметр D и общую высоту Нс силоса, можно рассчитать его вместимость. Для этого необходимо предварительно определить высоту отдельных частей силоса: верхней H1, нижней Н3 и средней Н2.

где R =D/2

α1 - угол естественного откоса зерна.

H1 = R tg α1 ,

где α2 - угол наклона днища силоса.

Н3 = R tg α2 .

Н2 = Нс - H1 - Н3

Тангенсы углов, наиболее часто встречающиеся при расчетах:

угол α 25 26 30 36 42 45 55 60

tg α 0,47 0,49 0,58 0,78 0,90 1,00 1,43 1,73

Зная указанные величины, можно определить геометрические объемы отдельных частей общего объема силоса, занимаемые зерном. Объем конуса, образуемого зерновой массой в верхней части силоса:

V1 = (π/3)R2H1 .

Объем конуса, занимаемый зерном в нижней части силоса:

V3 = (π/3)R2H3 .

Объем средней части силоса:

V2 = πR2H2

Общий геометрический объем силоса:

Vзр = πR2(H1/З+Н2 + Н3/З) .

Вместимость силоса:

Eс = (R2(H1/З + Н2 + Н3/З),

где πR2 = F - площадь поперечного сечения силоса.

Следовательно, вместимость силоса:

Ес = (F(H1/З + Н2 + Н3/З).

При рядовом расположении круглых силосов между каждыми четырьмя силосами расположены звездочки.

Высота звездочки такая же, как у основных силосов. Вместимость силоса звездочки можно определить по формуле:

Езв = πR2 э (H /1/З + Н /2 + Н /3/З),

где R э - эквивалентный радиус (R э = 0,262D),

H /1, Н /2, Н /3 - высота верхней, средней и нижней части силоса-звездочки, м;

H /1 = R э tg α1

Н2 =HC - R э(tg α1 + tg α2)

Н3 = R э tg α2

Если силос квадратной формы, то вместимость его определяют аналогично расчету силоса-звездочки. Сначала определяют эквивалентный диаметр и радиус из формулы:

а2 = πR2э, откуда R э = 0,564а.;

Dэ = 1,128а,

где а - сторона силоса, м.

Ес = γа2(H //1/З +Н //2 + Н //3/З),

где H1", H2", H3 " - высота верхней, нижней и средней части силоса квадратной формы;

H1"= R э tg α1;

H2"= Hс - R э(tg α1 + tg α2);

H3 " = R э tg α2.

Вместимость силоса можно определить по приближенной формуле:

Ес = φγFсHс ,

где φ - коэффициент использования объема силоса.

Для круглых силосов (d 6; 7 м) высотой Нс = 30 м φ = 0,91; для квадратных силосов (3 х 3 м, 4 х 4 м) высотой Нс = 25 м φ=0,92; высотой Нс =30м φ=0,93.

Площадь поперечного сечения промежуточных силосов (звездочек) можно определить по приближенной формуле: S = 0,2D2.

Объемная масса зерновых культур ( в т/м3)

Пшеница	0,68…0,82
Рожь	0,58…0,78
Кукуруза в початках в зерне	0,45…0,65 0,70…0,80
Ячмень	0,48…0,72
Овес	0,45…0,67
Рис-зерно	0,56…0,65
Гречиха	0,46…0,58
Просо	0,70…0,80
Горох	0,80…0,83
Семена подсолнечника	0,80…0,45
Льняное семя	0,60…0,73

Коэффициент использования объема ψ

Для круглых силосов (d 6,7 м)

Н, м	ψ
25	0,90
30	0,91
35	0,92

Для квадратных силосов (размером стороны в плане 3…4 м)

Н, м	ψ
20	0,90
25	0,92
30	0,93

1.  Решение задач.

Задача 1

Определить вместимость силоса круглого сечения размером d = 6 м, Нc = 30 м, если загружают пшеницу нормального качества. γ = 0,75 т/м, α1 = 26°

Решение:

H1 = Rtgα1 = 3*0,49 = 1,47,

Н3 = Rtgα2 = 3*tg36° = 3*0,78 = 2,34 м,

Н2 = Нс – H1 - Н3 = 30 - 1,47 - 2,34 = 26,19,

F = πR2 = 3,14*32 =28,26 м2,

Ес = γF(H1/3 + Н2 + Нз/3) = 0,75*28,26*(1,47/3 + 26,19 + 2,34/3) = 21,195*(0,49 + 26,19 +0,78) = 582 т.

Задача 2

Определить вместимость силоса квадратного сечения размером 3 х 3 м, Нс = З0 м, если загружают пшеницу повышенной влажности γ = 0,7 т/м, α1 = 30° (tg30°= 0,58).

Задача 3

Определить количество силосов, необходимых для загрузки 10 т. т пшеницы нормального качества (γ = 0,75 т/м3, α1 = 26°). если на элеваторе используют силосы как квадратного, так и круглого сечения высотой 30 м (3 х 3 м, d 6 м).