Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА ІМЕНІ ПЕТРА ВАСИЛЕНКА

05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

УДК 621.928.13

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУІ РОЗРОБКА РЕШІТ ДЛЯ ВІБРОВІДЦЕНТРОВОГО СЕПАРУВАННЯ НАСІННЯ КУКУРУДЗИ

Абдуєва Фаріда

Магомедівна

Харків - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному технічному університеті сільського господарства імені Петра Василенка Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, чл.-кор. НААНУ, професор

Тіщенко Леонід Миколайович, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, перший проректор, завідувач кафедри теоретичної механіки та деталей машин.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Котов Борис Іванович, Національний університет біоресурсів та природокористування України, професор кафедри автоматизації сільськогосподарського виробництва;

кандидат технічних наук, доцент Бакум Микола Васильович, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, доцент кафедри сільськогосподарських машин.

Захист відбудеться ,, 17 ” 12 2010 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.832.01 в Харківському національному технічному університеті сільського господарства імені Петра Василенка за адресою: 61002, м. Харків, вул. Артема, 44.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка за адресою: 61002, м. Харків, вул. Артема, 44.

Автореферат розісланий ,, 15 ” 11 2010 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради О.Д. Черенков

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Відсутність високопродуктивних універсальних сепараторів для розділення зернових сумішей (ЗС) кукурудзи, що відповідають існуючим агровимогам якості, стримує нарощування обсягів продукції сільського господарства. Найпродуктивнішими та перспективними зерновими сепараторами є вібровідцентрові типу СВС (СВС-5, СВС-15, СВС-25) та БЦСМ (А1-БЦСМ-100, Р8-БЦСМ-50) виробництва ВАТ «Вібросепаратор» (м. Жито-мир). Але їх використання при сепаруванні кукурудзи недостатньо ефективне внаслідок відсутності направленого просіювання складних за формою (плоских, круглих, подовжених) зернин через отвори решіт. Подальше збільшення продуктивності сепараторів призводить до зниження якості процесу сепарування (ПС) ЗС кукурудзи.

Аналізом відомих досліджень, направлених на інтенсифікацію ПС, встановлено, що перспективним напрямком підвищення його ефективності є застосування інтенсифікаторів-направлювачів з орієнтуванням насіння за сепарувальними параметрами. Таким чином, обґрунтування параметрів процесу вібровідцентрового сепарування ЗС кукурудзи та розробка нових решіт, які його інтенсифікують, є актуальною і перспективною науково-прикладною задачею для розвитку зернопереробної галузі України.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у відповідності: з Державною програмою «Виробництво технологіч-них комплексів машин і обладнання для агропромислового комплексу на період 1998-2005 рр. Розділ 3 (п. 3.8). Техніка для післязбиральної обробки зерна»; з регіональною програмою «Найважливіші проблеми АПК на період до 2011 рр.»; з розділом комплексної теми 1-4 НДР ХНТУСГ «Розробка та впровадження елементів вібраційно-відцентрових сепараторів для підвищення їх продуктив-ності» (1995-2010 рр.); з комплексною темою наукових досліджень у спів-робітництві з ВАТ «Завод ім. Фрунзе» (м. Харків) «Розробка заходів, що направлені на пошук раціональних конструктивних параметрів та модернізацію решіт вібровідцентрових сепараторів А1-БЦСМ-50/100 для сепарування насіння кукурудзи, з метою підвищення питомої продуктивності решіт, надійності та довговічності їх роботи», (2006-2007 рр.); з науково-дослідною роботою «Обґрунтування параметрів процесу вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи» (ДР №0108U001078, 2006-2009 рр.); з госпрозрахунковими роботами з ВАТ «Вібросепаратор», ВАТ «Завод ім. Фрунзе», агропідприємствами ДП ДАК «Хліб України» Савинський елеватор, ЗАТ «Лозівське ХПП», ЗАТ «Шевченківський КХП», ТОВ агрофірма «Сади України»: «Удосконалення технологічного ПС зернових сумішей вібровідцентровими сепараторами А1-БЦСМ-100» (2007 р.), «Розробка заходів, направлених на інтенсифікацію ПС насіння кукурудзи вібровідцентровим сепаратором А1-БЦСМ-100» (2007 р.), «Розробка та впровадження нових решіт для калібрування насіння» (2008 р.).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності ПС насіння кукурудзи шляхом обґрунтування параметрів і розробки нових конструкцій решіт.

Для досягнення поставленої мети визначені наступні завдання дослідження:

- виконати теоретичні дослідження руху потоку ЗС кукурудзи по розробленим циліндричним вібровідцентровим решетам;

- створити математичні моделі ПС насіннєвого, продовольчого зерна та зернового вороху розробленими вібровідцентровими решетами;

- виконати експериментальні дослідження закономірностей динамічної в'язкості, пошарового руху потоку ЗС та просіювання насіння кукурудзи, визначити ефективність решітного сепарування;

- виконати комплексне обґрунтування конструктивних параметрів інтенсифікаторів-направлювачів з урахуванням кінематичних режимів роботи решіт, їх питомих завантажень, фізико-механічних властивостей ЗС кукурудзи;

- розробити, виготовити та провести порівняльні з серійними виробничі випробування нових решіт, визначити техніко-економічну ефективність їх застосування;

- впровадити в серійне виробництво розроблені решета.

Об'єкт дослідження: процес вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи, зв'язок процесу з конструктивно-технологічними параметрами решіт, фізико-механічними властивостями ЗС.

Предмет дослідження: обґрунтування параметрів процесу і розробка решіт для вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи.

Методи дослідження: теоретичні дослідження виконані з застосуванням основних положень гідродинаміки, з використанням обчислювальної техніки. Експериментальні дослідження проведені на виготовлених лабораторних установках із застосуванням відеозйомки і тензометрування. Обробка результатів експериментальних досліджень виконана із використанням положень теорії ймовірності та математичної статистики з використанням пакетів програм «Mathcad», «MatLab», «Excel». Для визначення оптимального співвідношення значень параметрів процесу застосована методика планування багатофакторного експерименту. Виробничі випробування сепаратора з розробленими решетами проведені у відповідності з методикою випробувань зерноочисних машин.

Наукова новизна одержаних результатів:

- вперше за допомогою побудованих рівнянь динаміки потоку по розробленим вібровідцентровим решетам встановлені нові закономірності пошарового руху фракцій ЗС [3, 4];

- для керування і розрахунку технологічних показників продуктивності та якості створені нові математичні моделі ПС ЗС розробленими циліндричними вібровідцентровими решетами. В моделях вперше враховані конструктивно-кінематичні параметри решіт з інтенсифікаторами-направлювачами, динамічна в'язкість та фізико-механічні властивості ЗС [1, 2, 5, 7];

- для оцінки впливу розроблених решіт на ефективність процесу вібро-сепарування вперше виконано комплексне обґрунтування їх конструктивних параметрів з урахуванням кінематичних режимів та питомих завантажень, фізико-механічних властивостей ЗС [6, 8].

Практичне значення одержаних результатів.

На основі проведених досліджень створені та випробувані нові решета з інтенсифікаторами-направлювачами у виробничих умовах ЗАТ «Шевченків-ський КХП» (с.м.т. Шевченкове Шевченківського р-ну Харківської обл.) при калібруванні насіннєвого матеріалу кукурудзи сепаратором Р8-БЦСМ-50. Застосування розроблених решіт підвищило питому продуктивність сепаратора на 30-35% до 20,5 кг/дм2·год (8 т/год), зменшило кількість відходів на 4-5% при якості, що відповідає ДСТУ 2240-93. Одержано річний економічний ефект 19392 грн та додатковий для ТОВ агрофірма «Сади України» Кегичівського району Харківської області (від зменшення кількості відходів) - 580 тис. грн на 1 тис. т продукції. Одержані результати підтверджені відповідними актами, протоколами, заключеннями та сертифікатами Харківської філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, Шевченківської районної державної насіннєвої інспекції.

В 2009 р. ТОВ агрофірма «Сади України» продала відкаліброваного модернізованим сепаратором з розробленими решетами насіннєвого матеріалу: в Сербію - 270 т, в Російську Федерацію - 150 т. Це підтверджує високу якість насіння, що відповідає міжнародним вимогам. З 2008 р. решета продовжують стабільно працювати на сепараторі ЗАТ «Шевченківський КХП». Відкалібро-вано більше 3 тис. т насіннєвого матеріалу.

З 2008 р. розроблені решета впроваджені в серійне виробництво ВАТ «Завод ім. Фрунзе» з річним економічним ефектом 144 тис. грн і програмою випуску 15 тис. шт. та включені до комплектації вібровідцентрових зернових сепараторів ВАТ «Вібросепаратор» для калібрування насіння кукурудзи з річним економічним ефектом 15 тис. грн на один сепаратор.

Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи здобувачем одержані самостійно. В наукових роботах, виконаних у співавторстві, особистий внесок полягає в наступному: [1, 2] - досліджено динамічну в'язкість ЗС кукурудзи; [3, 4] - проведено аналіз, визначені напрямки і виконано математичне моделювання потоку ЗС; [5, 7, 8] - розроблені математичні моделі динаміки сходової та проходової фракції ЗС, одержано розв'язок.

Виробничі випробування розроблених решіт проведені спільно з фахівцями ВАТ «Вібросепаратор», ВАТ «Завод ім. Фрунзе», ЗАТ «Шевченківський КХП», ТОВ агрофірма «Сади України», Харківської філії УкрНДІПВТ ім. Л.Погорі-лого. Дольова частка здобувача (обробка даних виробничих випробувань, їх узагальнення та видача рекомендацій проведені автором самостійно) складає 80%. Участь в розробці нових конструкцій - 60%.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідалися: на міжнародних науково-практичних конференціях (МНПК) «Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв», «Технічний прогрес в АПК» (ХНТУСХ ім. П.Василенка, Харків, 2007-2010 рр.); на МНПК «Актуальні проблеми і новітні технології харчової та переробної галузі» (ЛНАУ, Луганськ, 2008 р.); на МНПК «Аграрний форум - 2008» (СНАУ, Суми, 2008 р.); на IX МНПК «Вібрації в техніці та технологіях» (ВДАУ, Вінниця, 2009 р.); на VII МНПК «Проблеми конструювання, вироб-ництва та експлуатації сільськогосподарської техніки» (КНТУ, Кіровоград, 2009 р.); на Х МНПК «Сучасні проблеми землеробської механіки» (ДДАУ, Дніпропетровськ, 2009 р.); на міжнародному економічному форумі «Інновації. Інвестиції. Харківські ініціативи» (Харків, 2010 р.); на Всеукраїнському конкурсі-виставці «Кращий вітчизняний товар 2010 року» в номінації «Наука» з одержанням золотої медалі переможця (НК «Експоцентр», Київ, 2010 р.).

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковано в 8 наукових статтях фахових видань, у тому числі 1 - самостійно. Одержано 2 патенти України.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 5 розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 230 найменувань і 4 додатків. Повний обсяг дисертації викладено на 212 сторінках комп'ютерного тексту (основна частина 148 сторінки), містить 53 рисунків, 7 таблиць і додатків на 42 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми, викладений зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами, сформульовані мета, завдання досліджень, наведено наукову новизну та значення одержаних результатів.

У першому розділі наведено аналіз відомих досліджень ПС сипких матеріалів, виконано порівняння конструкцій пристроїв та способів інтенсифікації процесу. Дослідженнями ПС сипких матеріалів займалися В.В. Гортинський, В.М. Цециновський, І.Є. Кожуховський, Г.Д. Тєрсков, Г.З. Файбушевич, І.І. Блєхман, Є.О. Непомнящий, Г.Є. Листопад, А.І. Бочкарьов, П.М. Заїка, Д.І. Мазоренко, Л.М. Тіщенко, Б.І. Котов, В.С. Ловєйкін, Є.С. Гончаров, А.Н. Прилуцький, С.І. Малюта, В.М. Дринча, С.П. Степаненко та ін. Взаємодію робочих органів сільськогосподарських машин з суцільними середовищами досліджували П.С. Берник, А.С. Кушнарьов, Р.М. Рогатинський, В.О. Дубровін, О.І. Завгородній, М.В. Бакум та ін.

Перспективним напрямком підвищення ефективності решітного сепарування є спосіб інтенсифікації просіювання частинок ЗС за рахунок орієнтування їх рифлями двох типів за сепаруючими параметрами. Для цього на місці частини круглих і прямокутних отворів циліндричних решіт виконані круглі та прямокутні випуклі рифлі - інтенсифікатори-направлювачі, що зміщені в суміжних поярусно-розташованих поперечних рядах (рис. 1). Рифлі орієнтують та направляють насінину в отвори, розташовуючи її поперечну або поздовжню вісь близько або перпендикулярно до решітної поверхні. При русі ЗС по решету перший тип рифлів - круглих (рис. 1, а) ставить плоску насінину кукурудзи сторчма, і вона проходить в круглий отвір і калібрується за сепарувальним параметром ширини. Другий тип рифлів - прямокутних (рис. 1, б) ставить плоску насінину кукурудзи на ребро, і вона проходить в прямокутний отвір і калібрується за сепарувальним параметром товщини. Додатково рифлі надсилають імпульси в ЗС, що рухається, розпушують її та сприяють перерозподілу (сегрегації) насіння в шарі. Це дозволяє інтенсифікувати ПС насіння кукурудзи. Таким чином, необхідно вирішити науково-прикладне завдання з обґрунтування параметрів процесу вібросепарування насіння кукурудзи розробленими решетами з інтенсифікаторами-направлювачами.

Рис. 1. Схеми роботи розроблених решіт з інтенсифікаторами-направлювачами:

а) - з круглими рифлями; б) - з прямокутними рифлями; 1 - рифлі (інтенсифікатори-направлювачі); 2 - отвори решета; 3 - насіння; - напрям руху насіння

У другому розділі досліджено закономірності змінювання вібров'язкості, пошарового руху потоку, просіювання насіння кукурудзи, побудовані математичні моделі динаміки ЗС кукурудзи при сепаруванні зернового вороху, продовольчого та насіннєвого матеріалу розробле-ними решетами, обґрунтовані їх конструктивно-технологічні параметри.

Для розв'язання задач використано розрахункову схему розроблених решіт (рис. 2).

В якості основного приймаємо рівняння Нав'є-Стокса, яке з урахуванням припущень має вигляд:

;

;

,

де - радіальна, колова та осьова проекції швидкості руху ЗС;

- усереднені кінематичний коефіцієнт в'язкості та густина суміші;

- прискорення вільного падіння; - тиск в суміші.

Швидкість вісесиметричного руху сходової фракції вважаємо залежною від радіальної координати , яка відраховується від осі обертання решета з кутовою швидкістю обертання (рис. 2). Згідно з теорією псевдорозрідженого сипкого середовища з постійним динамічним коефіцієнтом в'язкості ця швидкість є розв'язанням диференціального рівняння:

,

в якому , де - зміна тиску, що припадає на одиницю довжини шару ЗС, який сепарується;

- усереднений динамічний коефіцієнт в'язкості шару; - сила тертя, що діє на частку і-того шару ЗС при коливаннях; A*, щ - амплітуда та частота верти-кальних коливань решета, відповідно; r0, m - ефективний радіус та усереднена маса одного зерна; h - товщина кільцевого шару; г - коефіцієнт приєднання маси до рухомої частки; l - довжина решета; і - відповідний підшар ЗС.

Для спрощення задачі перейдено до дискретно-однорідної розрахункової моделі, в якій кільцевий шар ЗС розділено на окремі підшари: одношарову суміш при сепаруванні насіннєвого матеріалу, двошарову - продовольчого зерна, тришарову - зернового вороху.

Для моделювання динаміки сходової фракції ЗС при сепаруванні насіннєвого матеріалу, розв'язання рівняння (2) задамо граничні умови:

- при : ;

- при : ,

де ,

- коефіцієнти, що визначають усереднені напруження від сил взаємодії середовища з рифлями та сили сухого тертя зернової маси по поверхні решета; hp, bp - висота і ширина поперечного перетину рифля, відповідно (рис.1); K - коефіцієнт рифлення; np - кількість рифлів на решеті, f0 - динамічний коефіцієнт тертя насінин кукурудзи по поверхні решета; n0 - кількість отворів в решеті; S0 - площа одного отвору решета; R - радіус циліндричного решета;

- ,

де

- внутрішній тиск в сипкому середовищі;

f - коефіцієнт внутрішнього сухого тертя ЗС; о - коефіцієнт пористості середовища.

Одержано рівняння швидкості руху сходової фракції ЗС при сепаруванні насіннєвого матеріалу:

.

За допомогою (3) маємо математичні вирази для визначення продуктивності та середньої швидкості руху сходової фракції ЗС:

,

,

де: , , - радіус вільної поверхні шару.

Для моделювання динаміки сходової фракції ЗС при сепаруванні продовольчого зерна також задамо граничні умови:

- при : ;

- при : , , ;

- при : ;

- ;

- ; ; ; .

Одержано рівняння швидкості руху підшарів сходової фракції ЗС при сепаруванні продовольчого зерна:

;

,

де ;

;

;

.

Маємо математичні вирази для визначення продуктивності та середньої швидкості руху сходової фракції ЗС:



,

.

Для моделювання динаміки сходових частинок ЗС при сепаруванні зернового вороху також задамо граничні умови:

- при : ;

- при : , ;

- при : , ;

- при : ;

- , , , , .

Одержано рівняння швидкості руху підшарів сходової фракції ЗС при сепаруванні зернового вороху:

; ;

,

де ; ;

;

;

.

Маємо математичний вираз для визначення продуктивності:

.

Середню швидкість руху сходової фракції ЗС визначаємо за (8).

Для моделювання динаміки проходової фракції ЗС задамо граничні умови:

- при : ;

- при : ;

- .

Вертикальні проекції та горизонтальні (радіальні) проекції швидкості проходових часток мають вигляд:

,

,

де .

Диференціальне рівняння відносного руху проходової фракції ЗС має вигляд:

,

де .

Поставлена задача Коші має аналітичний розв'язок:

,

геометричним чинником якого, при , є траєкторія зернин в шарі ЗС.

Протяжність траєкторії по осі z визначена з розв'язку (13):

.

Числовим моделюванням (4), (5), (7) (8) (10) одержані залежності питомої продуктивності, середньої швидкості руху ЗС від коефіцієнта рифлення решіт при сепаруванні насіннєвого та продовольчого зерна, зернового вороху кукурудзи (рис. 3).

Рис. 3. Залежності питомої продуктивності

а) та середньої швидкості сходової фракції ЗС кукурудзи б) від коефіцієнта рифлення решіт, при: 1 - h=0,004 м; 2 - h =0,008 м; 3 - h=0,012 м (А*=0,006 м, щ=96,9 с-1; f0=0,25; S0=1,25.10-4 м2; l=0,5 м; hр=0,0025 м; bр=0,004 м; nр=nо=1736 шт)

Числовим моделюванням (14) одержані в безрозмірних координатах залежності вертикальної протяжності траєкторії часток проходової фракції ЗС від їх початкового положення, при їх характерних різних розмірах та густині.

Аналізом результатів математичного моделювання ПС ЗС кукурудзи сепараторами А1-БЦСМ з розробленими решетами з інтенсифікаторами-направлювачами встанов-лено: питома продуктивність при сепаруванні насіннєвого зерна кукурудзи складає 19,5…20,4 кг/дм2•год; продовольчого зерна - 64,7…65,6 кг/дм2•год; зернового вороху - 109,1…109,7 кг/дм2•год. Підвищення висоти рифлів більше 0,0025 м знижує питому продуктивність на 4,6-12,2%, а середню швидкість - на 5,1-10%, що пояснюється збільшенням опору руху ЗС. Збільшення площі отворів решета до 20•10-5 м2 підвищує продуктивність і середню швидкість сходової фракції ЗС на 17,5-40,6%. Раціональні значення висоти рифлів решета дорівнюють: hр=2,3…3•10-3 м. Коефіцієнт рифлення решета суттєво впливає на ефективність сепарування. Збільшення коефіцієнту рифлення в діапазоні що досліджується (К=10…100 c/м), знижує: питому продуктивність на 19,3-34%, середню швидкість сходової фракції ЗС - на 18,6-45% в залежності від завантаження решіт. Визначені середні швидкості ЗС склали: при сепаруванні насіннєвого зерна - 0,38…0,4 м/с, продовольчого зерна - 0,64…0,66 м/с, зернового вороху - 0,74…0,75 м/с. Протяжність траєкторій частинок проходової фракції ЗС залежить від їх початкового положення. Зменшення густини частинок ЗС (з 850 до 780 кг/м3) збільшує протяжність траєкторії в 2,1-2,3 рази; збільшення ефективного радіуса частинок ЗС в характерному діапазоні, що досліджується, зменшує протяжність їх траєкторії в 1,75-4 разів.

У третьому розділі наведено програму та методику проведення експериментальних досліджень.

Для визначення внутрішньошарових траєкторій і швидкостей частинок ЗС при вібровідцентровому сепаруванні використано експериментальний метод із застосуванням відеозйомки. Для цього в циліндричному решеті виконано ступінчастий вигин з прозорою радіальною стінкою з оргскла.

Використано експериментальний метод визначення динамічного коефіцієнта в'язкості на різній висоті шару ЗС кукурудзи. Для цього виготовлений тензодатчик занурювався в ЗС, і за допомогою USB-осцилографа «IRIS» визначалося дотичне зусилля в'язкого тертя в шарах. За одержаною величиною дотичного зусилля визначався ефективний динамічний коефіцієнт в'язкості ЗС кукурудзи. У четвертому розділі наведено результати експериментальних досліджень та їх аналіз. Дослідженням закономірностей пошарового руху встановлені значення середньої швидкості ЗС кукурудзи: при сепаруванні насіннєвого матеріалу 0,39…0,41 м/с, продовольчого зерна - 0,64…0,66 м/с, зернового вороху - 0,74…0,75 м/с. вібровідцентровий решето сепарування насіннєвий

Рис. 5. Залежності середньої швидкості руху ЗС

а) та питомої продуктивності б) від висоти рифлів, при: 1 - h=0,004 м; 2 - h=0,008 м; 3 - h=0,012 м; - експериментальних дослідженнях; -------- - теоретичних (А*=0,006м, щ=96,9с-1; S0=1,25.10-4 м2; bр=0,004 м; f0=0,25; l=0,5 м; nр=1736 шт)

Рис. 6. Залежності середньої швидкості руху ЗС

а) та питомої продуктивності б) від площі отворів та коефіцієнта «живого перетину», при: 1 - h=0,004 м; 2 - h=0,008 м; 3 - h =0,012 м;

- експериментальних дослідженнях; --------- - теоретичних (А*=0,006м, щ=96,9с-1; f0=0,25; l=0,5м; =0,0025 м; bр=0,004 м; nр=1736)

Аналізом залежностей (рис. 5, 6) встановлено, що раціональні значення склали: висоти рифлів - 2,5…3,0•10-3 м, площі отворів - 11…13•10-5 м2. Це узгоджується з даними теоретичних досліджень з розбіжністю 3-5%.

Дослідженням закономірностей (рис. 6) встановлено, що продуктивність сепарування розробленими решетами збільшується на 30-35% в порівнянні з серійними і змінюється, в залежності від характерних для сепарування кукурудзи висот шару 0,004 м; 0,008 м; 0,012 м, в діапазоні 19,5…109,5 кг/дм2•год. Причому, значення питомої продуктивності: при сепаруванні насіннєвого матеріалу складає 19,5…20,5 кг/дм2•год з ефективністю розділення ер = 90-95%; продовольчого зерна - 64,6…65,5 кг/дм2•год, ер = 80%; зернового вороху - 109…109,5 кг/дм2•год, ер = 60%.

Розбіжність з результатами теоретичних досліджень незначна - 3…5%. Це підтверджує адекватність розроблених математичних моделей динаміки ЗС.

Експериментально встановлено раціональний діапазон коефіцієнту рифлення решета, який складає 30-40 с/м.

Експериментальними дослідженнями динамічної в'язкості ЗС встановлені значення динамічного коефіцієнту в'язкості шару: при сепаруванні насіннєвого матеріалу =0,031 Па·с; продовольчого - =0,124 Па·с; зернового вороху - =0,3 Па·с. Динамічна в'язкість ЗС підвищується в 6,8 разів зі збільшенням розмірів частинок і в 9,6 разів зі збільшенням висоти шару, в діапазоні, що характерний для розповсюджених сортів кукурудзи (r0=2…5 мм). Одержані експериментальні залежності узгоджуються з теоретичними.

Застосуванням методики планування багатофакторного експерименту (рис. 7) встановлено оптимальні співвідношення між конструктивними параметрами розроблених решіт з інтенсифікаторами-направлювачами: площа отворів S0=11…13•10-5 м2, висота hp=2,5...3,2•10-3 м, ширина bр=3,8...4,2•10-3 м та кількість рифлів nр=1734...1744 шт, кількість отворів n0=1730...1740 шт. Встановлено, що ефективність процесу вібросепарування насіннєвого зерна кукурудзи - питома продуктивність (при нормованій якості) складає 19,5…20,5 кг/дм2•год.

Плануванням багатофакторного експерименту одержано рівняння регресії:

У=-7474,47+12499,96 hp+2,120598 пр-178270 S0+6,501184667 п0+861,5272 bр-

-2,86507 hp пр-935360 hp S0-3,37 hp п0-58144 hp bр+34,97 пр S0-0,00026965 пр п0+

+0,611 пр bр+81,74 S0 п0-345493 S0 bр-0,08 п0 bр-217863 hp2-0,00047 пр2-

-87229333,33 S02-0,00174 п02-192372 bр2.

Рис. 7. Залежності питомої продуктивності процесу вібровідцентрового сепарування від:

а) - висоти та кількості рифлів, б) - площі та кількості отворів, в) - площі отворів та ширини рифлів

У п'ятому розділі наведено результати спільних виробничих випробувань з фахівцями ВАТ «Вібросепаратор», ВАТ «Завод ім. Фрунзе», Харківської філії УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого та Шевченківської районної державної насіннєвої інспекції. Робота модернізованого сепаратора з розробленими циліндричними решетами з інтенсифікаторами-направлювачами контролюється в умовах тривалої експлуатації - протягом останніх 3 років. Виробничі випробування проведені на ЗАТ «Шевченківський КХП» на вібровідцентровому сепараторі Р8-БЦСМ-50 виробництва ВАТ «Вібро-сепаратор». Встановлено, що продуктив-ність сепаратора при сепаруванні насіннєвого матеріалу кукурудзи збільшилась на 30-35% і складає 8 т/год, якість відкаліброваного насіннєвого матеріалу відповідає вимогам ДСТУ 2240-93, а кількість відходів зменшується з 10-12% до 6-7%. При цьому, витрати потужності на ПС кукурудзи сепаратором з розробленими решетами підвищились на 0,05 кВт, що складає 1,2% від загальної потужності, яка витрачається на робочий режим решітного барабана серійного сепаратора. Визначено, що інтенсифікація супроводжується незначним збільшенням механічно пошкоджених зерен - до 0,75%. Питомі енерго- та металоємкість процесу калібрування у порівнянні з серійними сепараторами Р8-БЦСМ-50, відповідно, знижені: з 0,675 кВт?год/т до 0,512 кВт?год/т - на 24,1%; з 400 кг/т·год до 300,5 кг/т·год - на 24,8%.

Економічний ефект від застосування модернізованого сепаратора Р8-БЦСМ-50 з розробленими решетами на ЗАТ «Шевченківський КХП» склав 19392 грн, додатковий, від зменшення кількості відходів - 580 тис. грн на 1 тис. т продукції. В 2009 р. ТОВ агрофірма «Сади України» продала відкаліброваного модернізованим сепаратором з розробленими решетами насіннєвого матеріалу: в Сербію - 270 т, в Російську Федерацію - 150 т. Це підтверджує високу якість насіння, що відповідає міжнародним вимогам. Решета продовжують стабільно працювати на сепараторі ЗАТ «Шевченківський КХП» з 2008 р. Відкалібровано більше 3 тис. т насіннєвого матеріалу.

З 2008 р. решета впроваджені в серійне виробництво ВАТ «Завод ім. Фрунзе» з річним економічним ефектом - 144 тис. грн і програмою випуску 15 тис. шт., включені до комплектації вібровідцентрових зернових сепараторів ВАТ «Вібросепаратор» для калібрування насіння кукурудзи з річним економічним ефектом 15 тис. грн на один сепаратор.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, що виявляється в створеному математичному моделюванні процесу вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи розробленими решетами з інтенсифікаторами-направлювачами як гідродинамічного процесу з орієнтуван-ням насіння за сепаруючими параметрами. Це дозволило підвищити ефективність ПС розробленими решетами, впровадити їх в серійне виробництво ВАТ «Завод ім. Фрунзе» (м. Харків) та включити в комплектацію вібровідцентрових зернових сепараторів ВАТ «Вібросепаратор» (м. Житомир).

Головними підсумками виконаної роботи є наступні результати:

1. Проведеним аналізом результатів відомих досліджень встановлено, що існуючі зернові сепаратори не повністю задовольняють зростаючі вимоги при сепаруванні насіння кукурудзи, особливо насіннєвого матеріалу. Це пояснюється тим, що робочі поверхні їх решіт не направляють складні за формою зернини кукурудзи для просіювання в отвори. Підвищення продуктивності сепараторів призводить до зменшення якості матеріалу, що сепарується. Для інтенсифікації процесу вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи розроблені нові решета з інтенсифікаторами-направлювачами з орієнтуванням насіння за сепаруючими параметрами. Для цього на місці частини отворів решіт, зі зміщенням в суміжних рядах, виконані рифлі - інтенсифікатори-направлювачі, які повертають частинки ЗС та орієнтують їх в отвори. Для визначення конструктивних параметрів розроблених решіт з інтенсифікаторами-направлювачами необхідно виконати теоретичні та експериментальні дослідження, які б дозволили керувати і розраховувати технологічні показники процесу вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи.

2. Для визначення закономірностей продуктивності та середньої швидкості руху складено рівняння динаміки потоку ЗС кукурудзи по розробленим вібровідцентровим решетам, одержані залежності зміни динамічного коефіцієнту в'язкості суміші. Встановлено, що питома продуктивність вібровідцентрових сепараторів А1-БЦСМ, СВС підвищується на 30-35% і складає: при сепаруванні насіннєвого зерна кукурудзи 19,5…20,4 кг/дм2•год з ефективністю розділення ер = 90-95%; продовольчого зерна - 64,7…65,6 кг/дм2•год, ер = 80%; зернового вороху - 109,1…109,7 кг/дм2•год, ер = 60%. Підвищення висоти рифлів більше 0,0025 м знижує питому продуктивність на 4,6-12,2%, а середню швидкість руху сходової фракції ЗС - на 5,1-10%, що пояснюється збільшенням опору руху ЗС. Навпаки, збільшення площі отворів решета, в діапазоні, що досліджується, S0=5…20•10-5 м2, підвищує продуктивність і середню швидкість сходової фракції ЗС на 17,5-40,6%. Раціональна висота рифлів решета становить hр = 2,3…3•10-3 м.

3. Для розрахунку і керування якістю та продуктивністю створені математичні моделі ПС сходової та проходової фракцій ЗС при сепаруванні насіннєвого, продовольчого зерна і зернового вороху. Одержані залежності швидкостей сходової та проходової фракцій від конструктивних параметрів рифлів та фізико-механічних властивостей ЗС. Визначені значення середньої швидкості сходової фракції ЗС кукурудзи для вібровідцентрових сепараторів А1-БЦСМ, при сепаруванні насіннєвого зерна - 0,38…0,4 м/с, продовольчого зерна - 0,64…0,66 м/с, зернового вороху - 0,74…0,75 м/с. Визначено також, що протяжність траєкторій частинок проходової фракції ЗС залежить від їх початкового положення. Зменшення густини частинок ЗС (з 850 до 780 кг/м3) збільшує протяжність траєкторії в 2,1-2,3 рази; збільшення ефективного радіуса частинок ЗС в діапазоні, що досліджується, зменшує протяжність їх траєкторії в 1,75-4 разів.

4. Коефіцієнт рифлення решета, який враховує вплив рифлів, їх форму та фізико-механічні властивості ЗС, впливає на ефективність сепарування суттєво і складає 30-40 с/м. Збільшення коефіцієнту рифлення в діапазоні, що досліджується (К=10…100 с/м), знижує: питому продуктивність на 19,3-34%, середню швидкість сходової фракції ЗС - на 18,6-45%, в залежності від завантаження решіт.

5. Аналізом результатів проведених експериментальних досліджень ефективності процесу встановлено, що питома продуктивність сепарування розробленими решетами збільшується на 30-35% у порівнянні з серійними та становить: при сепаруванні насіннєвого матеріалу 19,5…20,5 кг/дм2•год,
ер = 90-95%; продовольчого зерна - 64,6…65,5 кг/дм2•год, ер = 80%; зернового вороху - 109…109,5 кг/дм2•год, ер = 60%. Зміна режиму роботи решіт в паспортному діапазоні впливає на ефективність сепарування несуттєво (до 3%). Встановлені і підтверджені раціональні діапазони висоти рифлів
hp=2,5...3,0•10-3 м і площі отворів S0=11…13•10-5 м2, які узгоджуються з даними теоретичних досліджень з розбіжністю 3-5%. Це підтверджує адекватність побудованих математичних моделей динаміки процесу вібровідцентрового сепарування ЗС кукурудзи.

6. Дослідженням закономірностей пошарового руху з застосуванням відео-зйомки встановлені значення середньої швидкості ЗС кукурудзи: при сепаруванні насіннєвого матеріалу 0,39…0,41 м/с; продовольчого зерна - 0,64…0,66 м/с; зернового вороху - 0,74…0,75 м/с. Підтверджено, що частинки ЗС під дією рифлів орієнтуються в отвори та просіюються інтенсивніше.

7. Експериментальним методом з застосуванням тензометрування встановлені значення динамічного коефіцієнта в'язкості ЗС кукурудзи: при сепаруванні насіннєвого матеріалу =0,031 Па·с; продовольчого - =0,124 Па·с; зернового вороху - =0,3 Па·с. Динамічна в'язкість ЗС підвищується в 6,8 разів зі збільшенням розмірів частинок, в діапазоні, що характерний для розповсюджених сортів кукурудзи (r0=2…5 мм). Зі збільшенням висоти шару, в досліджуваному діапазоні, динамічна в'язкість підвищується в 9,6 разів, в залежності від завантаження решета. Одержані експериментальні залежності узгоджуються з теоретичними. Зміна режиму роботи решіт в паспортному діапазоні серійних сепараторів впливає на середню швидкість, ефективність сепарування та динамічну в'язкість ЗС також несуттєво (до 3%).

8. Комплексним аналізом результатів теоретичних і експериментальних досліджень, виконаного факторного експерименту рекомендовані оптимальні значення конструктивних параметрів розроблених решіт з інтенсифікаторами-направлювачами: площа отворів S0=11…13•10-5 м2, висота hp=2,5...3,2•10-3 м, ширина bр=3,8...4,2•10-3 м та кількість рифлів nр=1734...1744 шт, кількість отворів n0=1730...1740 шт.

9. Виробничими випробуваннями розроблених решіт підтверджено, що питома продуктивність сепаратора Р8-БЦСМ-50 на сепаруванні насіннєвого матеріалу збільшилась на 30-35% і складає 20,5 кг/дм2•год (8 т/год), кількість відходів калібрування зменшилась з 10-12% до 6-7%, при цьому якість відповідає вимогам ДСТУ 2240-93. Інтенсифікація супроводжується незначним збільшенням (до 0,75%) механічно пошкоджених зерен. Питомі енерго- і металоємності ПС в порівнянні з серійними сепараторами Р8-БЦСМ-50, відповідно, знижені: з 0,675 кВт?год/т до 0,512 кВт?год/т - на 24,1%; з 400 кг/т·год до 300,5 кг/т·год - на 24,8%. Економічний ефект від застосування модернізованого сепаратора Р8-БЦСМ-50 з розробленими решетами на ЗАТ «Шевченківський КХП» склав 19392 грн, додатковий для ТОВ агрофірма «Сади України» від зменшення кількості відходів - 580 тис. грн на 1 тис. т продукції.

10. На підставі результатів проведених спільних виробничих випробувань на ЗАТ «Шевченківський КХП» з фахівцями ВАТ «Завод ім. Фрунзе», ВАТ «Вібросепаратор», Харківської філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, Шевченківської районної державної насіннєвої інспекції, ТОВ агрофірма «Сади України» з 2008 р. розроблені решета впроваджені в серійне виробництво ВАТ«Завод ім. Фрунзе» з річним економічним ефектом - 144 тис. грн. і програмою випуску 15 тис. шт. та включені до комплектації вібровідцентрових зернових сепараторів ВАТ «Вібросепаратор» для калібрування насіння кукурудзи з річним економічним ефектом 15 тис. грн на один сепаратор.

СПИСОК ОСНОВНИХ ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Тищенко Л.Н. К расчету вязкости псевдоожиженной сыпучей зерновой смеси при виброцентробежном сепарировании / Л.Н. Тищенко, Ф.М. Абдуева, В.П. Ольшанский // Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв: Вісник ХНТУСГ. - Харків: ХНТУСГ, 2007. - Вип. 58. - С. 44-51 (Здобувачем одержано закономірності зміни коефіцієнта динамічної в'язкості).

2. Тищенко Л.Н. Сравнение двух способов вычисления коэффициента вибровязкости псевдоожиженной зерновой смеси при виброцентробежном сепарировании / Л.Н. Тищенко, Ф.М. Абдуева, В.П. Ольшанский // Вібрації в техніці та технологіях. - 2008. - №1 (50). - С. 96-100 (Здобувачем визначено спосіб обчислення вібров'язкості ЗС в залежності від режимних параметрів вібровідцентрового сепарування).

3. Тищенко Л.Н. О движении зерновой смеси на вертикальном цилиндрическом рифлёном решете вибросепаратора / Л.Н.Тищенко, С.И. Кучеренко, В.П. Ольшанский, Ф.М. Абдуева // Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв: Вісник ХНТУСГ. - Харків: ХНТУСГ, 2008. - Вип. 74. - С. 18-27 (Здобувачем визначено спосіб інтенсифікації та ефективного моделювання ПС сипких середовищ).

4. Тищенко Л.Н. О решениях упрощенных уравнений Навье-Стокса в гидродинамической модели движения зерновой смеси / Л.Н. Тищенко, Ф.М. Абдуева, В.П. Ольшанский // Механізація сільськогосподарського виробництва: Вісник ХНТУСГ. - Харків: ХНТУСГ, 2008. - Вип. 75. - С. 217-223 (Здобувачем визначені основні методи розв'язку рівнянь, що описують процес вібросепарування ЗС).

5. Тищенко Л.Н. К исследованию движения зерновой смеси по модернизированным решетам виброцентробежного сепаратора при малой загрузке / Л.Н. Тищенко, Ф.М. Абдуева, В.П. Ольшанский // Збірник наукових праць Луганського національного аграрного університету. Серія: технічні науки. - Луганськ: ЛНАУ, 2008. - № 87. - С. 366-373 (Здобувачем розроблені математичні вирази для визначення ефективності сепарування насіннєвого матеріалу).

6. Абдуева Ф.М. Экспериментальное исследование вибровязкости зерновой смеси кукурузы / Ф.М. Абдуева // Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв: Вісник ХНТУСГ. - Харків: ХНТУСГ, 2009. - Вип. 88. - С. 96-103.

7. Тищенко Л.Н. Модель трехслойного движения сходовой фракции зерновой смеси по решету виброцентробежного сепаратора / Л.Н. Тищенко, Ф.М. Абдуева, В.П. Ольшанский // Ресурсозберігаючі технології, матеріали та обладнання у ремонтному виробництві: Вісник ХНТУСГ. - Харків: ХНТУСГ, 2010. - Вип. 96. - С. 405-415 (Здобувачем одержано рівняння динаміки сходової фракції ЗС та математичні вирази для визначення продуктивності, швидкості руху при сепаруванні зернового вороху).

8. Тищенко Л.Н. О движении проходовых частиц в слое зерновой смеси при виброцентробежном сепарировании / Л.Н. Тищенко, Ф.М. Абдуева, В.П. Ольшанский // Механізація сільськогосподарського виробництва: Вісник ХНТУСГ. - Харків: ХНТУСГ, 2010. - Вип. 93. - С. 222-230 (Здобувачем одержані рівняння динаміки проходової фракції ЗС).

9. Пат. 200708038 Україна, МПК В07В 1/28. Циліндричне решето / Тіщенко Л.М., Пуха В.М., Резніченко Ф.М., Абдуєва Ф.М. - № 35148; заявл. 16.07.08; опубл. 10.09.08, Бюл. № 17.

10. Пат. 200708062 Україна, МПК В07В 1/18. Циліндричне решето / Тіщенко Л.М., Пуха В.М., Резніченко Ф.М., Абдуєва Ф.М. - № 35149; заявл. 16.07.08; опубл. 10.09.08, Бюл. № 17.

Додаткова публікація:

11. Пастушенко М.Г. Калібрування з рифлями / М.Г. Пастушенко,В.М. Пуха, Л.М. Тіщенко, Ф.М. Абдуєва // The Ukrainian Farmer. - К.: ТОВ «Сеем», 2010. - №1. - С. 78-79 (Здобувачем сформульовані результати виробничих випробувань розроблених решіт).

АНОТАЦІЇ

Абдуєва Ф.М. Обґрунтування параметрів процесу і розробка решіт для вібровідцентрового сепарування насіння кукурудзи. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. - Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка. Харків, 2010.

У дисертації вирішене наукове завдання, яке направлене на підвищення ефективності процесу вібросепарування ЗС кукурудзи, шляхом обґрунтування параметрів і розробки нових конструкцій решіт. Побудовані математичні моделі динаміки процесу вібровідцентрового сепарування насіннєвого та продовольчого зерна, зернового вороху. Одержано математичні моделі для визначення продуктивності та середньої швидкості ЗС, траєкторій частинок проходової фракції ЗС. Обґрунтовані конструктивні параметри розроблених решіт. Ефективність вібросепарування розробленими решетами збільшена на 30-35% і становить для насіннєвого матеріалу 19,5…20,5 кг/год•дм2, для продовольчого - 64,6…65,5 кг/год•дм2, для зернового вороху - 109…109,5 кг/год•дм2. Розроблені решета впроваджені в серійне виробництво ВАТ «Завод ім. Фрунзе» та ВАТ «Вібросепаратор».

Ключові слова: процес сепарування, насіння кукурудзи, вібровідцентрові сепаратори, рифлені решета, інтенсифікація, ефективність.

Абдуева Ф.М. Обоснование параметров процесса и разработка решет для виброцентробежного сепарирования семян кукурузы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.11 - машины и средства механизации сельско-хозяйственного производства. - Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко. Харьков, 2010.

В диссертации решено научное задание, направленное на повышение эффективности процесса виброцентробежного сепарирования зерновой смеси (ЗС) кукурузы путем обоснования параметров и разработки новых конструкций решет. Это осуществляется при помощи рифлей - интенсификаторов-направителей, выполненных на месте части отверстий. Рифли ориентируют и направляют зерно в отверстия, располагая его поперечную или продольную оси близко или перпендикулярно к решетной поверхности. Дополнительно рифли передают импульсы в ЗС, распушивают ее и способствуют перераспределению зерна в слое. Это интенсифицирует процесс сепарирования зерна кукурузы. Объектом исследования является процесс виброцентробежного сепарирования семян кукурузы, связь процесса с конструктивно-технологическим параметрами решет и физико-механическими свойствами ЗС.

Получены уравнения динамики сходовой и проходовой фракции ЗС кукурузы, определены закономерности изменений средней скорости и траекторий частиц ЗС, удельной производительности в зависимости от конструктивно-технологических параметров разработанных решет, физико-механических характеристик смеси. Для управления и расчета технологических показателей производительности и качества построены математические модели динамики фракций ЗС кукурузы на разработанных решетах.

Для определения динамического коэффициента вязкости при различных высоте слоя и частицах ЗС использован экспериментальный метод.

Анализом результатов экспериментальных исследований эффективности процесса установлено, что удельная производительность сепарирования разработанными решетами увеличивается на 30-35% по сравнению с серийными и составляет: при сепарировании семенного материала 19,5…20,5 кг/дм2•час, полнота разделения ер = 90-95%; продовольственного зерна - 64,6…65,5 кг/дм2•час, ер = 80%; зернового вороха - 109…109,5 кг/дм2•час, ер = 60%.

Изменение режима работы решет в паспортном диапазоне влияет на эффективность сепарирования несущественно (до 3%). Определены рациональные диапазоны высоты рифлей hp=2,5...3,0•10-3 м и площади отверстий S0=11…13•10-5 м2, что согласуется с данными теоретических исследований с расхождением 3-5%. Это подтверждает адекватность построенных математических моделей динамики процесса видро-центробежного сепарирования ЗС кукурузы.

Комплексным анализом результатов теоретических и экспериментальных исследований, проведенного факторного эксперимента рекомендованы оптимальные значения конструктивных параметров разработанных решет с интенсификаторами-направителями: площадь отверстий S0=11…13•10-5 м2, высота hp=2,5..3,2•10-3 м, ширина bр=3,8…4,2•10-3 м и количество рифлей nр=1734...1744 шт, количество отверстий n0=1730...1740 шт.

Производственными испытаниями разработанных цилиндрических решет подтверждено, что удельная производительность сепаратора на сепарации семенного материала увеличилась на 30-35% и составила 20,5 кг/дм2•час (8 т/час), количество отходов уменьшилось с 10-12% до 6-7%, при этом качество соответствует требованиям ГСТУ 2240-93. Удельные энерго- и металлоемкость процесса сепарирования по сравнению с серийными сепараторами Р8-БЦСМ-50, соответственно, снижены: с 0,675 кВт?час/т до 0,512 кВт?час/т - на 24,1%; с 400 кг/т·час до 300,5 кг/т·час - на 24,8%. Экономический эффект от применения модернизированного сепаратора Р8-БЦСМ-50 с разработанными решетами на ЗАО «Шевченковский КХП» (пгт. Шевченково Шевченковского района Харьковской области) составил 19392 грн, дополнительный - для ООО агрофирма «Сады Украины» Кегичевского района Харьковской области от уменьшения количества отходов - 580 тыс. грн на 1 тыс. т продукции.

На основании результатов проведенных совместных производственных испытаний на ЗАО «Шевченковский КХП» со специалистами ОАО «Вибросепаратор» (г. Житомир), ОАО «Завод им. Фрунзе» (г. Харьков), Харьковского филиала УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого, Шевченковской районной государственной семенной инспекции с 2008 г. разработанные решета внедрены в серийное производство ОАО «Завод им. Фрунзе» с годовым экономическим эффектом - 144 тыс. грн и программой выпуска 15 тыс. шт., и включены в комплектацию виброцентробежных зерновых сепараторов ОАО «Вибросепаратор» для калибрования семян кукурузы с годовым экономическим эффектом 15 тыс. грн на один сепаратор.

Ключевые слова: процесс сепарирования, семена кукурузы, виброцентробежные сепараторы, рифленые решета, интенсификация, эффективность.

Abduyeva F.M. Ground of parameters of process and development of sieves for vibrocentrifugal separation of seed of corn.-Manuscript.

Dissertation for the Candidate of technical sciences degree. Speciality 05.05.11.- Machines and means of farm production mechanization. - Petro Vasilenko Kharkov National technical university of agriculture. Kharkov, 2010.

A scientific task which is sent to the increase of efficiency of process of vibroseparation of grain mixture of corn is decided in dissertation, by the ground of parameters and development of new constructions of sieves. Built mathematical models of dynamics of process of vibrocentrifugal separation of seminal and food grain, grain-growing to the lots. Corresponding mathematical expressions are got for determination of the productivity and middle speed of particles of grain mixture, trajectory of particles of passage-way fraction of grain mixture the structural parameters of the worked out sieves are reasonable. Efficiency of vibroseparation the worked out sieves is megascopic on 30-35% and presents for seminal material 19,5…20,5 kg/dm2•h with efficient of separation 90-95%; for food -64,6…65,5 kg/dm2•h, 80%; for grain-growing to the lots - 109…109,5 kg/dm2•h. 60%. Worked out sieves applied in serial industry in VAT «Vibroseparator» (Zhitomir) and VAT «Frunze plant» (Kharkov).

Key words: process of separation, seed of corn, vibrocentrifugal separators, riffled sieves, intensification, efficiency.

Размещено на Allbest.ru