Математичне моделювання віброаспіраційного сепарування насіннєвого матеріалу

Abstract

UK: У розробленій системі для фракціонування насіння соняшнику створюється автоколивальний рух за рахунок двох груп сил, що опозитно діють на центральну трубу сепаратора: змушувальних силових факторів та опорів, які виникають при розтяганні та стисканні пружних елементів. Як результат такої взаємодії збільшується рушійна сила процесу розділення внаслідок збільшення відцентрової сили при виникненні крутіння центральної труби розподільника, а також поліпшуються умови розщеплення потоку насінин на фракції. Розроблена конструкція відзначається простотою виконання та мінімальними витратами на модернізацію. Як показали теоретичні дослідження, усі основні кінематичні та енергетичні характеристики динаміки руху часток окремих фракцій дають чітке розщеплення за числовими значеннями, що створює потенційну можливість підвищення якості процесу фракціонування та відповідно поліпшення схожості насіння й урожайності соняшнику. За результатами математичного моделювання розщеплення траєкторій середньої та важкої фракцій виявилось у межах 20…40 %, що дозволило обґрунтувати конструктивні параметри приймальних бункерів для важкої та середньої фракцій. Результати моделювання були отримані за рахунок математичного аналізу складених залежностей для траєкторії окремих часток насіння, швидкості їх витання у повітряному потоці, активних та реактивних сил, що діють у системі, та енергетичних показників, які були інтерпретовані в аналітичній та графічній формах. EN: In the developed system for the fractionation of sunflower seeds, self-oscillating motion is created at the expense of two groups of forces acting optically on the central separator pipe: the force-inducing forces and resistances that arise during the stretching and compression of the elastic elements. As a result of such interaction, the driving force of the separation process increases as a result of increasing the value of the centrifugal force in the event of the torsion of the central tube of the distributor; the conditions for splitting the seed flow into the fraction are improved. The designed design is marked by the ease of execution and the minimal cost of upgrading. As theoretical studies have shown, all the main kinematic and energy characteristics of the dynamics of the particles of individual fractions give a clear split in numerical quantities, which creates a potential opportunity to improve the quality of the fractionation process and, accordingly, improve the similarity of the seeds and yield of sunflower. According to the results of mathematical modeling, the splitting of trajectories of medium and heavy fractions was found to be within the range of 20...40%, which allowed to substantiate the design parameters of receiving bunkers for heavy and average fractions. The results of mathematical modeling were obtained by mathematical analysis of the composite dependences for the trajectory of individual seeds particles, their velocity in the air flow, active and reactive forces operating in the system and energy indices, which were interpreted in analytical and graphical terms.