Обгрунтування параметрів процесу вібросепарації гороху на деках з криволінійними робочими поверхнями : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Abstract

У дисертації вирішене науково-прикладне завдання підвищення якості насіннєвого матеріалу гороху шляхом розробки вібросепаратора з малогабаритними деками для додаткової обробки насіння і обґрунтування його конструктивно-технологічних параметрів. Запропоновано конструкцію деки у вигляді циліндричного жолоба з криволінійним профілем і відбивною пластиною в нижній його частині, що дає можливість керування процесом сепарації за рахунок підбору форми профілю і одночасної обробки кожною декою двох потоків зерна. Побудовано математичну модель руху зерна по робочій поверхні для загального випадку, коли профіль деки має довільну форму. Розглянуто процес руху зерна гороху по робочим поверхням з різною формою профілю: коло, квадратна та кубічна параболи, гіпербола, синусоїда, складна форма у вигляді дуги кола, доповненого прямолінійними ділянками. Виявлено вплив конструктивно-технологічних параметрів і властивостей зерна на критерій сепарації. Вибрано раціональну форму профілю деки, яка створює найбільше розсіювання вказаного критерію. Експериментально досліджено фізико-механічні властивості зерна гороху.На підтверджена адекватність математичних моделей. В результаті проведення математичного планування обґрунтовано конструктивно-технологічні параметри сепаратора. Економічний ефект від впровадження розробленого сепаратора в ЧП «Ланна-Агро» Карлівського району Полтавської області при підготовці посівного матеріалу гороху склав 10582 грн.

В диссертации решена научно-прикладная задача повышения качества семенного материала гороха путем разработки вибросепаратора с малогабаритными деками для дополнительной обработки семян и обоснования его конструктивно-технологических параметров. Предложено конструкцию деки в виде цилиндрического желоба с криволинейным профилем и отражательной пластиной в нижней его части, что дает возможность управления процессом сепарации за счет подбора формы профиля и одновременной обработки каждой декой двух потоков зерна. Построена математическая модель движения зерна по рабочей поверхности для общего случая, когда профиль деки имеет произвольную форму. Рассмотрен процесс движения зерна гороха па рабочим поверхностям с различной формой профиля: окружность, квадратная и кубическая параболы, гипербола, синусоида, сложная форма в виде дуги окружности, дополненной прямолинейными участками. Изучена динамика процесса и установлено, что при определенном сочетании параметров колебаний деки и физико-механических свойств зерна на деках с указанными профилями осуществляется периодический безотрывный режим движения при отсутствии проскальзывания. Рассмотрено взаимодействие рабочей поверхности с примесями. На основании анализа действующих сил получено условие самоочистки дек в виде нижнего ограничения на значение коэффициента кинематического режима работы сепаратора. Выявлено влияние конструктивно-технологических параметров на комплексный критерий сепарации – максимальное удаление зерен от отражательной пластины в относительном движении. Разработано программное обеспечение расчета степени рассеивания указанного критерия на базе выборки семян в зависимости от конструктивных параметров профилей. Обоснована рациональная форма профиля деки, создающая наибольшее рассеивание. Экспериментально исследованы физико-механические свойства зерна гороха сорта «Модус». На основании анализа проведенной видеосъемки подтверждена адекватность математических моделей движения зерна по рабочим поверхностям. Проведен корреляционно-регрессионный анализ посевных качеств зерна гороха. Установлено, что между массой 1000 семян, всхожестью и энергией прорастания существует положительная корреляционная связь. Полученные уравнения регрессии массы 1000 семян на всхожесть и энергию прорастания применены для планирования эксперимента, в результате чего найдены оптимальные конструктивно-технологические параметры сепаратора. Економический эффект от внедрения разработанного сепаратора в ЧП «Ланна-Агро» Карловского района Полтавской области при подготовке посевного материала гороха составил 10582 грн.

Thesis solved a scientific and applied problem to improve the quality of pea seed by developing a vibroseparator with small size decks for additional treatment of seeds and by justifying its design and technological parameters. A mathematical model of the motion of the grain on the working surface for the general case, when the profile of the deck has an arbitrary shape constructed. The process of movement of grain peas on working surfaces with different shape profile considered. The influence of structural and technological parameters and properties of grain on the criterion of separation ascertained. The rational form of the profile deck, which establishes the greatest dispersion of specified criteria was selected. Physical and mechanical properties of peas grain were experimentally studied and the adequacy of mathematical models was confirmed. As a result of mathematical planning constructive and technological parameters of the separator were justified. The economic effect of the introduction of the developed separator at PE "Lanna-Agro" in Charles district, Poltava region, in preparation for pea seed was 10582 UAH.