Аналіз та розвиток моделей вібраційного переміщення зернівки в процесах сепарування зернових матеріалів

Abstract

UA: Удосконалення технологічного процесу підготовки зернового матеріалу та технічних при-строїв на базі узагальнення наявних математичних моделей процесів вібраційного розділення є актуальною задачею. Метою досліджень є побудова математичної моделі для часткового випадку вібраційного перемі-щення зернівки в процесах сепарування з урахуванням повздовжнього переміщення зернового матеріалу. Дослідження проведено з використанням методів математичного моделювання, в основі яких формалізо-ваний опис у вигляді диференціальних рівнянь, нестаціонарного процесу сепарування зернових матеріалів на вібраційній поверхні сепаратора з урахуванням повздовжнього переміщення. У результаті проведених досліджень сформовано математичний опис процесу вібраційного переміщення зернівки в процесах сепа-рування зернових матеріалів на коливній поверхні сепаратора з урахуванням повздовжнього переміщення зернівки у вигляді математичної моделі для визначення розподілу траєкторій руху матеріалу за довжиною опорної поверхні. Отримані результати досліджень указують на складність математичного моделювання процесів сепарування зернових матеріалів і відсутність загального підходу до вирішення проблем взаємодії твердих тіл обмежених розмірів із шорсткою поверхнею та між собою. Незважаючи на це, деякі роботи присвячено аналізу різних режимів руху часток, як-от ковзання без перекочування, перекочування без ков-зання та їх поєднання. Для подальшого розвитку досліджень необхідно вдосконалити математичні моделі та розширити аналіз режимів руху часток для врахування більш широкого спектру сценаріїв. Перспектив-ним є вивчення взаємодії твердих тіл обмежених розмірів із шорсткою поверхнею з урахуванням різних форм тіл і різних типів коливань поверхні, які дозволять краще узгоджувати теоретичні результати з екс-периментальними даними. /// EN: Improvement of the technological process of grain material preparation and technical devices based on generalization of existing mathematical models of vibration separation processes is an urgent task. The aim of the research is to build a mathematical model for a special case of vibration movement of a grain in separation processes, taking into account the longitudinal movement of the grain material. The study was carried out using mathematical modeling methods, based on a formalized description in the form of differential equations of the unsteady process of separating grain materials on the vibrating surface of the separator, taking into account the longitudinal movement. As a result of the studies, a mathematical description of the process of vibration movement of a grain in the processes of separating grain materials on the oscillating surface of the separator was formed, taking into account the longitudinal movement of the grain in the form of a mathematical model to determine the distribution of material movement trajectories along the length of the bearing surface. The obtained research results indicate the complexity of mathematical modeling of grain separation processes and the lack of a general approach to solving the problems of interaction of solids of limited dimensions with a rough surface and with each other. Despite this, some works are devoted to the analysis of various modes of particle motion, such as sliding without rolling, rolling without sliding, and their combination. For further development of research, it is necessary to improve mathematical models and expand the analysis of particle motion modes to take into account a wider range of scenarios. It is promising to study the interaction of solids of limited size with a rough surface, taking into account different body shapes and different types of surface vibrations, which will allow better matching of theoretical results with experimental data.