Теоретичне обґрунтування швидкості повітряного потоку у пневмосепараційній камері пневморешітного сепаратора

Abstract

UK: В роботі представлено теоретичне дослідження залежності максимальної швидкості повітряного потоку у пневмосепараційній камері пневморешітного сепаратора від частоти обертання ротора вентилятора. Насіннєвий ворох соняшнику та зерна, що надходить з бункера комбайну, в більшості випадків має підвищену вологість і містить значну кількість домішок. На початковому етапі очистки найбільш часто поділ складових вороха насіння соняшнику та зернових відбувається з урахуванням його аеродинамічних властивостей та особисто критичних швидкостей вітання. Високопродуктивні машини попереднього очищення зерна, як правило, використовують принцип поділу частинок в повітряному потоці. Незважаючи на широке використання явища руху матеріальних частинок в сучасних зерноочисних машинах, пов'язаних з сепарацією складових зернового вороху, кількісні закономірності руху тіл з урахуванням опору повітряного середовища і сьогодні потребують досліджень. Нами розроблено пневморешітний сепаратор (ПРС) із замкнутою повітряною системою, в якому шляхом установки пневмосепаруючої і осадової камер зі складною геометричною поверхнею, з'єднаних всмоктуючим каналом з діаметральним вентилятором, створено замкнуту повітряну систему. Це забезпечує поліпшення процесу виділення легких домішок, зменшення енергоємності пневмосепарації і забрудненості довкілля. Метою досліджень є підвищення ефективності попередньої очистки сільськогосподарських культур за рахунок теоретичного обґрунтування швидкості повітряного потоку пневмосепараційній камері пневморешітного сепаратора. На підставі результатів розрахунків представлені графічні залежності максимальної швидкості повітряного потоку в пневмосепараційній камері від частоти обертання ротора вентилятора, отримані експериментально та теоретичним шляхом. Новизна полягає в тому, що вперше отримані залежності максимальної швидкості повітряного потоку в пнемосепараційній камері ПРС від частоти обертання ротора вентилятора на підставі теоретичного та експериментального аналізів. Ці залежності дозволяють робити розрахунки в будь-яких проміжних точках визначеного діапазону розглядуваного процесу. RU: В работе представлено теоретическое исследование зависимости максимальной скорости воздушного потока в пневмосепарационной камере пневморешётного сепаратора от частоты вращения ротора вентилятора. Семенной ворох подсолнечника и зерна, поступающего из бункера комбайна, в большинстве случаев имеет повышенную влажность и содержит значительное количество примесей. На начальном этапе очистки наиболее часто разделение составляющих вороха семян подсолнечника и зерновых происходит с учетом его аэродинамических свойств и критических скоростей витания. Несмотря на широкое использование явления движения материальных частиц в современных зерноочистительных машинах, связанных с сепарацией составляющих зернового вороха, количественные закономерности движения тел с учетом сопротивления воздушной среды и сегодня нуждаются исследований. Мы разработали пневморешётный сепаратор с замкнутой воздушной системой, в котором путем установки пневмосепарирующей и осадочной камеры, со сложной геометрической поверхностью, соединенные всасывающим каналом с диаметральным вентилятором, создана замкнутая воздушная систему. Это обеспечивает улучшение процесса выделения легких примесей, уменьшение энергоемкости пневмосепарации и загрязнения окружающей среды. Целью исследования является повышение эффективности предварительной очистки сельскохозяйственных культур за счет теоретического обоснования скорости воздушного потока в пневмосепарационной камере пневморешётного сепаратора. На основании результатов расчетов представлены графические зависимости максимальной скорости воздушного потока в пневмосепарационной камере от частоты вращения ротора вентилятора, полученные экспериментально и теоретическим путем. Новизна заключается в том, что впервые получены зависимости максимальной скорости воздушного потока в пнемосепарационной камере пневморешётного сепаратора от частоты вращения ротора вентилятора на основании теоретического и экспериментального анализа. Эти зависимости позволяют производить расчеты в любых промежуточных точках определенного диапазона рассматриваемого процесса. EN: The paper presents a theoretical study of the dependence of the maximum air flow rate in the pneumatic separation chamber of the pneumatic sieve separator on the fan rotor speed. The heap of sunflower and grain coming from the bunker of the harvester, in most cases, has high humidity and contains a significant amount of impurities. At the initial stage of cleaning, the separation of the components of a heap of sunflower seeds and grain most often occurs taking into account its aerodynamic properties and critical speeds of soaring. Despite the widespread use of the phenomenon of movement of material particles in modern grain cleaning machines associated with the separation of the components of the grain heap, the quantitative laws of the movement of bodies taking into account the resistance of the air environment still need research. We have developed a pneumatic sieve separator with a closed air system, in which a closed air system is created by installing a pneumatic separating and sedimentary chamber with a complex geometric surface, connected by a suction channel to a diametrical fan. This provides an improvement in the process of separation of light impurities, reducing the energy intensity of pneumatic separation and environmental pollution. The aim of the study is to increase the efficiency of pre-treatment of crops due to the theoretical justification of the speed of the air flow in the air separation chamber of the pneumatic sieve separator. Based on the calculation results, graphical dependences of the maximum air flow rate in the pneumatic separation chamber on the frequency of rotation of the fan rotor are obtained, obtained experimentally and theoretically. The novelty lies in the fact that, for the first time, the dependences of the maximum air velocity in the pneumatic separation chamber of the pneumatic sieve separator on the rotor speed of the fan rotor are obtained based on theoretical and experimental analysis. These dependences make it possible to carry out calculations at any intermediate points of a certain range of the process in question.