Дослідження впливу знакозмінного повітряного потоку на якість віброфрикційного розділення дрібнонасіннєвих матеріалів

Abstract

Досягти точного поділу за єдиним критерієм для дрібнонасіннєвих культур є складним завданням через подібність варіаційних рядів характеристик у різних фракціях. Для досягнення бажаного ефекту необхідно застосовувати складні методи сепарації, що збільшує вартість кінцевого продукту через низьку продуктивність сепараторів, підвищене використання ресурсів та пошкодження насіння від багаторазових циклів обробки. Ця проблема вирішується шляхом додавання симетричних робочих блоків так, щоб блоки розташовувалися над і під вібратором. При однаковому збільшенні кількості поверхонь у блоках центр маси вібростолу залишається незмінним. Ідентичність коливань зберігається, а продуктивність машини підвищується. Знакозмінний потік впливає на динаміку переміщення насіння, яке рухається відносно робочих поверхонь під впливом вібрації. Для насіння, що має округлу форму і відносно велику масу і щільність, вплив повітря на процес сепарації не позначається. Для насіння, що має виражені аеродинамічні властивості і відносно невелику масу, вплив повітряного потоку позначається більшою мірою. У деяких випадках цей вплив може бути таким, що практично повністю виключає спрямований вібраційний рух насіннєвого матеріалу. Дослідження показали, що функція впливу знакозмінного повітряного потоку на якість віброфрикційного розділення насіння не має вираженого екстремуму. Тому вибір оптимальних конструкційно-режимних параметрів рекомендується здійснювати на межі області їх існування. Для зменшення впливу знакозмінного повітряного потоку на якість вібросепарації насіннєвого матеріалу рекомендується використовувати аеродинамічний екран з вертикальною стінкою висотою 100-110% та відстанню від кромки 50-65% від величини наявного вертикального зазору між робочими поверхнями блоку. Враховуючи ці параметри, сформульовані практичні рекомендації дозволяють підвищити ефективність віброфрикційної сепарації насіннєвих матеріалів дрібнонасіннєвих культур

Achieving precise separation by a single criterion for fine-seed crops is challenging due to the similarity in the variation series of characteristics across different fractions. To attain the desired effect, complex separation methods must be applied, which increases the cost of the final product due to the low productivity of separators, increased resource usage, and seed damage from multiple processing cycles. This issue is addressed by adding symmetrical working blocks so that the blocks are positioned above and below the vibrator. When the number of surfaces in the blocks is equally increased, the center of mass of the vibrating table remains unchanged. The oscillation identity is preserved, and the machine's productivity increases. The alternating air flow affects the dynamics of seed movement relative to the working surfaces under vibration. For seeds that are rounded and relatively large and dense, the air flow impact on the separation process is negligible. However, for seeds with pronounced aerodynamic properties and relatively low mass, the air flow has a significant effect. In some cases, this impact can practically eliminate the directed vibrational movement of the seed material, resulting in low separation efficiency for such types of seed material. Studies have shown that the function of the impact of alternating air flow on the quality of vibro-frictional seed separation does not exhibit a distinct extremum. Therefore, the selection of optimal design and operational parameters is recommended at the boundary of their existence. To reduce the impact of alternating air flow on the quality of vibro-separation of seed material, the use of an aerodynamic screen with a vertical wall height of 100-110% and a distance from the edge of 50-65% of the existing vertical gap between the working surfaces of the block is recommended. Considering these parameters, the formulated practical recommendations can enhance the efficiency of vibro-frictional separation of fine-seed crop materials