Удосконалення механіко-математичної моделі вібропневмовідцентрового фракціонування зернових матеріалів за густиною
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.236938Ключові слова:
механіко-математична модель розділення, зерновий матеріал, насіннєвий матеріал, вібропневмовідцентровий сепараторАнотація
Обґрунтовано механіко-математичне моделювання процесу фракціонування зернового матеріалу на фракції. Відзначено, що це дозволить оптимізувати параметри означеного процесу та розробити нові або удосконалити існуючі робочі поверхні відцентрових сепараторів.
Удосконалено механіко-математичну модель вібропневмовідцентрового розділення зернового матеріалу за густиною. В основу дослідження покладено метод гідродинаміки багатофазних середовищ. Удосконалена механіко-математична модель враховує взаємодію дискретної та неперервної фаз зернового матеріалу шляхом введення умов взаємодії на границях розподілу цих фаз. При гідродинамічному моделюванні руху кільцевого шару насіння враховано коефіцієнт динамічної в’язкості дискретної та неперервної фаз.
Встановлено, що на параметри процесу вібропневмовідцентрової сепарації визначальний вплив мають кругова частота обертання циліндричної робочої поверхні, частота та амплітуда її коливань. А також такі характеристики процесу як швидкість повітряного потоку, коефіцієнт динамічної в’язкості, середня товщина шару зернового матеріалу та середня густина його частинок. Визначені раціональні значення технічних параметрів процесу вібропневмовідцентрового фракціонування зернового матеріалу за густиною з використанням удосконаленої механіко-математичної моделі. Амплітуда і частота коливань робочої поверхні знаходяться в діапазонах А=(35…50)·10-5 м, ω=15,0…15,6 рад/с. Кругова частота обертання робочої поверхні ω=24…25 рад/с. Швидкість потоку повітря V=2 м/с.
Встановлено, використання удосконаленої механіко-математичної моделі фракціонування надає можливість збільшити продуктивність вібропневмовідцентрового сепаратору на 9 %. При цьому ефективність розділення зернового матеріалу може бути доведена до 100 %
Посилання
- Wang, P., Deng, X., Jiang, S. (2019). Global warming, grain production and its efficiency: Case study of major grain production region. Ecological Indicators, 105, 563–570. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.05.022
- Stepanenko, S. P., Kotov, B. I. (2019). Theoretical research of separation process grain mixtures. Naukovij Žurnal «Tehnìka Ta Energetika», 10 (4), 137–143. doi: https://doi.org/10.31548/machenergy2019.04.137
- Qi, X., Li, J., Yuan, W., Wang, R. Y. (2021). Coordinating the food-energy-water nexus in grain production in the context of rural livelihood transitions and farmland resource constraints. Resources, Conservation and Recycling, 164, 105148. doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105148
- Kumar, D., Kalita, P. (2017). Reducing Postharvest Losses during Storage of Grain Crops to Strengthen Food Security in Developing Countries. Foods, 6 (1), 8. doi: https://doi.org/10.3390/foods6010008
- Kharchenko, S., Borshch, Y., Kovalyshyn, S., Piven, M., Abduev, M., Miernik, A. et. al. (2021). Modeling of Aerodynamic Separation of Preliminarily Stratified Grain Mixture in Vertical Pneumatic Separation Duct. Applied Sciences, 11 (10), 4383. doi: https://doi.org/10.3390/app11104383
- Linenko, A., Aipov, R., Yarullin, R., Gabitov, I., Tuktarov, M., Mudarisov, S. et. al. (2018). Experimental vibro-centrifugal grain separator with linear asynchronous electric drive. Journal of Engineering and Applied Sciences, 13, 6551–6557. Available at: https://www.mendeley.com/catalogue/40e793af-2945-3942-a1cb-ce1f63899029/
- Ol’shanskii, V., Spol’nik, O., Slipchenko, M., Znaidiuk, V. (2019). Modeling the elastic impact of a body with a special point at its surface. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (97)), 25–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155854
- Wan, X., Liao, Y., Yuan, J., Wang, C., He, K., Liao, Q. (2020). Parameters Analysis and Experiment of Cyclone Separation Cleaning System with Replaceable Parts for Rapeseed Combine Harvester. Nongye Jixie Xuebao/Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 51 (s2), 202–211. doi: https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2020.S2.024
- Ma, Q., Lu, A., Gao, L., Wang, Z., Tan, Z., Li, X. (2015). Aerodynamic characteristics of lotus seed mixtures and test on pneumatic separating device for lotus seed kernel and contaminants. Nongye Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 31 (6), 297–303. Available at: https://www.mendeley.com/catalogue/9b938f17-fcee-3484-9bc7-c5f3ad56499e/
- Badretdinov, I., Mudarisov, S., Tuktarov, M., Dick, E., Arslanbekova, S. (2019). Mathematical modeling of the grain material separation in the pneumatic system of the grain-cleaning machine. Journal of Applied Engineering Science, 17 (4), 529–534. doi: https://doi.org/10.5937/jaes17-22640
- Bulgakov, V., Nikolaenko, S., Holovach, I., Adamchuk, V., Kiurchev, S., Ivanovs, S., Olt, J. (2020). Theory of grain mixture particle motion during aspiration separation. Agronomy Research, 18 (1), 18–37. doi: https://doi.org/10.15159/ar.20.057
- Bredykhin, V., Gurskyi, P., Alfyorov, O., Bredykhina, K., Pak, A. (2021). Improving the mechanical-mathematical model of grain mass separation in a fluidized bed. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (1 (111), 79–86. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232017
- Tishchenko, L., Kharchenko, S., Kharchenko, F., Bredykhin, V., Tsurkan, O. (2016). Identification of a mixture of grain particle velocity through the holes of the vibrating sieves grain separators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (80)), 63–69. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65920
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Vadym Bredykhin, Andrey Pak, Petro Gurskyi, Sergey Denisenko, Khrystyna Bredykhina
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
