Результаты моделирования процесса сепарации на сетчатом полотне скельператора | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Бутовченко А. В., Дорошенко А. А. Результаты моделирования процесса сепарации на сетчатом полотне скельператора [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Москва, ноябрь 2012 г.). — М.: Буки-Веди, 2012. — С. 96-98. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/55/2918/ (дата обращения: 10.12.2018).

Создание современной зерноочистительной техники – одна из важных задач развития сельского хозяйства. Одним из важных рабочих элементов системы очистки является транспортёрный скельператор, выделяющий большую часть крупных примесей, однако оптимизация его параметров не завершена, так как процесс его функционирования до конца не изучен.

Мы рассмотрели процесс параметрического синтеза подсистемы операций предварительной очистки зерна на транспортёрном скельператоре (по типу МПО-50) в зерноочистительной машине, используемой в универсальном зерноочистительном агрегате.

Целью параметрической оптимизации и многомерного анализа рассматриваемой подсистемы рабочих элементов являлась оценка показателей их функционирования от изменения параметров отверстий на сетке скельператора и оптмизация параметров этой подсистемы операций.

Основными геометрическими параметрами транспортерного скельператора являются размеры его отверстий б х Г, толщина dп проволоки сетки (Рис. 2), длина lт и ширина В транспортера, угол наклона его к горизонту, частота ударов подбивальщика сетки (Рис. 1).

Рис.1. Схема транспортера-скельператора.


При функционировании транспортерный скельператор можно разделить на 2-а участка: первый – с полной загрузкой СГС, слой СГС длиной lпз, 2-й-с неполной загрузкой длиной lнз (см.Рис. 1).

На первом участке транспортер-скельператор (сепаратор) можно представить в виде 2-х расположенных друг над другом и неоднородных по высоте «условных» решет равной длины lпз, обладающих каждое, отличным от другого, но постоянным для отдельного решета коэффициентом сепарации j. Для первого верхнего «условного» решета, образованного слоем СГС с равномерным распределением в нем j-ых компонентов, при условии содержания b компонентов (j=1,2.......,b) в исходной СГС с известными плотностями вероятности f(bшj) распределения по ширине и задаваемой шириной б (бГ) (или при Гб) (см. Рис. 2) отверстий транспортера-скельператора, полнота просеивания 1j j-го компонента СГС на первом участке транспортера длиной lпз

Рисунок. 2 Квадратное (а) и прямоугольное (б) отверстия сетки транспортера

, (1)

а количество просеивающегося j-го компонента в единицу времени на первом участке транспортера

. (2)

Здесь (3)

где Vт - относительная скорость рабочей ветви транспортера;

Vzj -составляющая средней скорости относительного перемещения (опускание к поверхности транспортера) j-го компонента в слое СГС; f=z(У)- уравнение линии, ограничивающей сверху слой СГС на транспортёре-скельператоре;

(4)

Найденные величины lпз и Vzj определяют величину 1j из (3).

Величина коэффициента сепарации 2-го «условного» решета

(5)

где У1 -участок переносного перемещения j-го компонента на транспортере за один удар подбивальщика;

(6)

nп - частота ударов подбивальщика с силой, обеспечивающей подброс j-ых компонентов СГС относительно отверстий скельператора.

P2/1j -вероятность прохода j-го компонента СГС через второе «условное» решето - транспортер-скельператор.

Вероятность P2/1j представлена в виде комбинации несовместных событий

(7)

где P3/1j-вероятность j-му компоненту (bшjГ), опускаясь на транспортер-скельператор, принимающему с равной вероятностью различные положения в пространстве, попасть своим центром масс в отверстие транспортера.

P6/5j - вероятность j-му компоненту длиной lj, центр масс которого попал в зону отверстия, перемещаясь по углом к транспортеру (0, пройти через круглое или эллиптическое отверстие за период одного встряхивания ветви транспортера.

P3/1j=-условное «живое» сечение рабочей ветви транспортера-скельператора в плоскости перпендикулярной вектору скорости Vj опускания j-го компонента на транспортер.

Вероятности определены [1; 2]

Полнота просеивания j-ого компонента СГС на втором участке 2j длиной lнз (см. Рис.3) определится из выражения (1) при , определится из выражения (5), а lпз заменится на lнз Тогда общая полнота просеивания j-ого компонента на всей длине lт транспортера-скельператора

, (8)

а просеивание в единицу времени j-ого компонента Ynj и фракции из j-ых компонентов Yn СГС по всей его длине

; (9)

. (10)

Полнота схода j-ого компонента с транспортера-скельператора

(11)

Приведенная стахостическая функциональная аналитическая модель процесса функционирования транспортерного скельператора адекватна [3] и позволяет учитывать основные аргументы векторов входных и управляющих воздействий на рассматриваемый процесс, а, следовательно, качественно проводить многомерный анализ и параметрический синтез транспортера-скельператора.

Используя программный комплекс кафедра «СХМ и О» ДГТУ, а также математические модели описанные выше были смоделированы процессы сепарации зернового материала на транспортёрном скельператоре машины МПО. В качестве исходных данных для расчёта были приняты: содержание компонентов в зерновом материале – чистое зерно 89,3%; зерновые примеси 4,3%; солома дроблёная 1%; колоски 2%; семена сорняков 0,2%; полова 0,1%; мелкий сор 0,8%; крупные минеральные примеси 0,2%; корзинки осота 0,5%; дикая редька 0,5%; органические примеси 1,1%. Угол наклона транспортёра αтр=18˚. Скорость полотна транспортёра 0,6 м/с. Частота ударов подбивальщика – 2,6 с-1. Диаметр проволоки сетки 1,2мм. Глубина S пневмоканала принята 0,22м. Плотность зернового вороха 700кг/м3.

Результаты расчётов представлены и на рисунке 3.

(а) (б)

Рис. 3. Зависимость чистоты зернового материала (а) и критерия эффективности выделения компонентов (б) из зернового материала прошедшего через скельператор
с различными параметрами отверстий сетки от подачи на него зернового материала.


Вывод. Анализ полученных результатов, согласно рисункам 3-6, позволяет рекомендовать для установки на скельператор сетки с параметрами ячейки 15х13 мм.


Литература:

1. Ермольев Ю.И., Лукинов Г.И., Шелков М.В. Вероятностная модель процесса сепарации зернового вороха на транспортёрном скельператоре//Деп.ВИНИТИ.-№3311 .ДГТУ.-Ростов-на Дону, 1999.

2. Ермольев Ю.И. Интенсификация технологических операций в воздшно-решётных зерноочистительных машинах.-Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 1998.-494с.

3. Ермольев Ю.И., Лукинов Г.И. Моделирование процесса сепарации зерновых отходов на транспортёрном скельператоре.// Вестник ДГТУ.-Т.2.-№2(12).-2002.

Основные термины (генерируются автоматически): зерновой материал, компонент, частота ударов, j-го компонента, Полнота просеивания, единица времени, участок транспортера, центр масс, длина, многомерный анализ.

Похожие статьи

Решение транспортных задач с использованием свойств...

Проводится анализ методов решения транспортных задач с помощью гиперкуба, математических формул и САПР MathCAD.

Изучить измерения пространства-времени и обосновать возможно решения транспортной задачи с помощью многомерного пространства.

Математическое моделирование процесса пневмосепарации...

где - полнота выхода в очищенное зерно j-го компонента зернового материала с p-го участка ширины пневмоканала (р = 1,2, …, ) определится из известных выражений при Q= Q и ,[1] и - коэффициенты изменения плотности выхода...

Определение вместимости группировочных путей...

Действующие нормы не учитывают структуру перерабатываемого вагонопотока, частоту встречаемости различных групп, технологию

Программный продукт «Автоматизированный анализ структуры...» В результате обработки получаются общие данные о массе тары, массе...

Разработка автоматизированной системы массогабаритного...

Грузонапряженность представлен особым показателем и измеряется, как суммарная масса грузов и транспортных средств, проходящих по данному участку дороги в обоих направлениях в единицу времени.

Анализ методов сегментации изображений | Статья в журнале...

Библиографическое описание: Романов С. А., Лепешкин О. М., Стоянов Ю. П. Анализ методов сегментации

На этом этапе происходит группирование разрозненных участков или фрагментов изображения

- работа в режиме реального времени; - низкая вероятность ошибок

Анализ существующих методов решения транспортной...

Библиографическое описание: Секербаева А. Ф., Рамазан Б. А., Бестембек Е. С. Анализ существующих методов решения

Грузовая единица своими параметрами связывает технологические процессы на различных участках логистической цепи в единое целое.

Исследования зависимости гранулометрического состава...

Анализ гранулометрического состава продуктов разрушения крупных и мелких фракций частиц показывает (рисунок 2), что с одной стороны

При сохранении равенства энергии удара, бойки с большей массой разрушают частицы с более тонким гранулометрическим составом.

Факторы выбора вида транспорта и формирование затрат на...

Если срок годности продукта 3 дня, то время доставки не должно превышать нескольких часов. Частота рейсов и расписание транспортных средств.

Чтобы снизить затраты на единицу транспортируемого груза, целесообразно максимально заполнять транспортное средство...

Масс-спектрометрия: история и перспективы использования

В настоящее время масс-спектрометрия считается наиболее востребованным и чувствительным методом анализа органических молекул, чему

Следует отметить, что ЭМИ солнечного, земного и атмосферного происхождения являются компонентами окружающей среды [9,45].

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Решение транспортных задач с использованием свойств...

Проводится анализ методов решения транспортных задач с помощью гиперкуба, математических формул и САПР MathCAD.

Изучить измерения пространства-времени и обосновать возможно решения транспортной задачи с помощью многомерного пространства.

Математическое моделирование процесса пневмосепарации...

где - полнота выхода в очищенное зерно j-го компонента зернового материала с p-го участка ширины пневмоканала (р = 1,2, …, ) определится из известных выражений при Q= Q и ,[1] и - коэффициенты изменения плотности выхода...

Определение вместимости группировочных путей...

Действующие нормы не учитывают структуру перерабатываемого вагонопотока, частоту встречаемости различных групп, технологию

Программный продукт «Автоматизированный анализ структуры...» В результате обработки получаются общие данные о массе тары, массе...

Разработка автоматизированной системы массогабаритного...

Грузонапряженность представлен особым показателем и измеряется, как суммарная масса грузов и транспортных средств, проходящих по данному участку дороги в обоих направлениях в единицу времени.

Анализ методов сегментации изображений | Статья в журнале...

Библиографическое описание: Романов С. А., Лепешкин О. М., Стоянов Ю. П. Анализ методов сегментации

На этом этапе происходит группирование разрозненных участков или фрагментов изображения

- работа в режиме реального времени; - низкая вероятность ошибок

Анализ существующих методов решения транспортной...

Библиографическое описание: Секербаева А. Ф., Рамазан Б. А., Бестембек Е. С. Анализ существующих методов решения

Грузовая единица своими параметрами связывает технологические процессы на различных участках логистической цепи в единое целое.

Исследования зависимости гранулометрического состава...

Анализ гранулометрического состава продуктов разрушения крупных и мелких фракций частиц показывает (рисунок 2), что с одной стороны

При сохранении равенства энергии удара, бойки с большей массой разрушают частицы с более тонким гранулометрическим составом.

Факторы выбора вида транспорта и формирование затрат на...

Если срок годности продукта 3 дня, то время доставки не должно превышать нескольких часов. Частота рейсов и расписание транспортных средств.

Чтобы снизить затраты на единицу транспортируемого груза, целесообразно максимально заполнять транспортное средство...

Масс-спектрометрия: история и перспективы использования

В настоящее время масс-спектрометрия считается наиболее востребованным и чувствительным методом анализа органических молекул, чему

Следует отметить, что ЭМИ солнечного, земного и атмосферного происхождения являются компонентами окружающей среды [9,45].

Задать вопрос