Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Abstract

This paper has substantiated the prospect of modeling the processes of separating grain mass into fractions as one of the tasks in the production of high-quality seed material. It has been determined that this could optimize the parameters of separation processes and design new working surfaces for its implementation. It is noted that modeling should take into consideration the influence of the structural and kinematic parameters of grain cleaning machines, the physical and mechanical properties of raw materials, the intralayer processes and forces. The reported theoretical study has improved the mechanical-mathematical model of grain mass separation in a pseudo-fluidized bed according to its density. The model establishes a relationship between the effective coefficient of dynamic viscosity and the density of particles in the discrete and continuous phases and the volumetric concentration of discrete phase particles. At the same time, the porosity of a fluidized bed has been accounted for, as well as the longitudinal and transverse angles of inclination of the base surface to the horizontal plane, the amplitude and frequency of oscillations of the particles of the continuous phase; the direction angle of oscillations relative to the perpendicular to the base surface. The adequacy of the improved mechanical-mathematical model has been confirmed by comparing the experimental and theoretical results of grain mass fractionation modeling. It was found that the differences in the density values of the separated fractions of GM did not exceed 7...8 %, that is, they were within the margin of error. It has been established that the improved model of grain mass separation in a fluidized bed could be used to determine the rational values for the parameters of a pneumatic sorting table that is used for the fractionation of the corresponding seed material. The initial data, in this case, are the density of the continuous and solid phases of grain mass, the friction coefficient of the seeds, and the equivalent radius of the particle. The result of modeling is the rational values of the amplitude and oscillation frequency of the working surface of the pneumatic sorting table, and the angles of inclination of the working surface

Обоснована перспективность моделирования процессов разделения зерновой массы на фракции, как одной из задач производства высококачественного семенного материала. Отмечено, что это позволит оптимизировать параметры процессов сепарации и разработать новые рабочие поверхности для его реализации. Отмечено, при моделировании необходимо учитывать влияние конструктивно-кинематических параметров зерноочистительных машин, физико-механические свойства сырья, внутришаровые процессы и силы. Теоретическими исследованиями усовершенствована механико-математическая модель сепарации зерновой массы в псевдоразреженном слое по ее плотности. Модель устанавливает связь между эффективным коэффициентом динамической вязкости и плотностью частиц дискретной и непрерывной фаз, а також объемной концентрацией частиц дискретной фазы. При этом учтены порозность псевдоразреженного слоя; продольный и поперечный углы наклона опорной поверхности к горизонтальной плоскости; амплитуда и частота колебаний частиц непрерывной фазы; угол направления колебаний относительно перпендикуляра к опорной поверхности. Доказана адекватность усовершенствованной механико-математической модели путем сравнения экспериментальных и теоретических результатов моделирования фракционирования зерновой массы. Установлено, что различия в значениях плотности разделенных фракций зерновой массы не превышают 7...8 %, то есть находятся в пределах погрешности. Отмечено, что усовершенствованная модель сепарации зерновой массы в псевдоразреженном слое может быть использована для определения рациональных значений параметров пневмосортировочного стола, на котором проводят фракционирование соответствующего семенного материала. Исходными данными при этом являются плотность непрерывной и сплошной фаз зерновой массы, коэффициент трения семян и эквивалентный радиус частицы. Результатом моделирования являются рациональные значения амплитуды и частоты колебаний рабочей поверхности пневмосортировочного стола и углы наклона рабочей поверхности

Обґрунтована перспективність моделювання процесів розділення зернової маси на фракції, як однієї із задачі виробництва високоякісного насіннєвого матеріалу. Відзначено, що це дозволить оптимізувати параметри процесів сепарування та розробити нові робочі поверхні для його реалізації. Відмічено, під час моделювання необхідно враховувати вплив конструктивно-кінематичних параметрів зерноочисних машин, фізико-механічні властивості сировини, внутрішньошарові процеси і сили. Теоретичними дослідженнями удосконалена механіко-математична модель сепарування зернової маси у псевдозрідженому шарі за її густиною. Модель встановлює зв'язок між ефективним коефіцієнтом динамічної в’язкості й густиною частинок дискретної і неперервної фаз та об’ємною концентрацією частинок дискретної фази. При цьому враховані порозність псевдорозрідженого шару, повздовжній і поперечний кути нахилу опорної поверхні до горизонтальної площини, амплітуда і частота коливань частинок неперервної фази; кут напряму коливань відносно перпендикуляру до опорної поверхні. Доведено адекватність удосконаленої механіко-математичної моделі шляхом порівняння експериментальних та теоретичних результатів моделювання фракціонування зернової маси. Встановлено, що відмінності у значеннях густини розділених фракцій ЗМ не перевищують 7…8 %, тобто знаходяться у межах похибки. Відзначено, що удосконалена модель сепарування зернової маси у псевдорозрідженому шарі може бути використана для визначення раціональних значень параметрів пневмосортувального стола, на якому проводять фракціонування відповідного насіннєвого матеріалу. Вихідними даними при цьому є густина неперервної і суцільної фаз зернової маси, коефіцієнт тертя насіння та еквівалентний радіус частинки. Результатом моделювання є раціональні значення амплітуди і частоти коливань робочої поверхні пневмосортувального столу та кути нахилу робочої поверхні

Keywords

псевдорозріджений шар, seed material, fluidized bed, семенной материал, зернова маса, насіннєвий матеріал, псевдоразреженный слой, mechanical-mathematical model of separation, механико-математическая модель сепарации, механіко-математична модель сепарування, grain mass, зерновая масса

Powered by OpenAIRE graph