DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2020.50.122-133

Основні теоретичні положення сепарації зернового матеріалу в повітряних каналах з нерівномірною швидкістю повітряного потоку

C.П. Степаненко, Б.І. Котов

Об авторах

C.П. Степаненко, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Національний науковий центр «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства», смт Глеваха, Україна, e-mail: stepanenko_s@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-8331-4632

Б.І. Котов, професор, доктор технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0001-6369-3025

Анотація

В статті розглядається підвищення ефективності поділу зернових матеріалів у пневматичних вертикальних каналах, шляхом визначення раціональної форми та параметрів подачі матеріалу, а також геометричної форми пневматичного каналу та варіантів поділу на фракції. Отримано закономірності зміни траєкторії та швидкості руху матеріалу в пневматичних вертикальних каналах круглого перетину з нижнім вивантаженням матеріалу. Закономірності руху частинок у вигляді матеріальної точки визначили з урахуванням сил опору повітря, сил тертя, сил Магнуса та Жуковського, вологості та густини матеріалу на основі теоретичного вивчення процесу фракціонування зернового матеріалу в пневматичних вертикальних каналах. Використовуючи запропоновані залежності для проектування повітряних сепараторів, можна визначити початкову швидкість введення і напрямок входження зернівок у повітряний потік, що є початковими умовами для визначення траєкторії руху матеріалу в повітряних каналах з нижнім вивантаженням матеріалу.

Ключові слова

потік повітря, зерновий матеріал, сили Магнуса та Жуковського, змінна швидкість повітря, траєкторія, процес фракціонування, повітряний сепаратор

Повний текст:

PDF

References

1. Vasilenko, P.M. (1970). On the equations of particle transport in resisting media. Doklady VASKhNIL, №4, 44 - 46. [in Russian].

2. Vasilenko, P.M. (1996). Introduction to Agricultural Mechanics. Kiev "Silgosposvita" [in Russian].

3. Stutterer, P.M. (2002). Theory of agricultural machines V.4. Kharkiv [in Russian].

4. Gortinsky, V.V., Demsky, A.M. & Boriskin, M.A. (1980). Separation processes at grain processing plants. Moskow. Kolos [in Russian].

5. Malis, A.Ya. & Demidov, A.R. (1962). Machines for cleaning grain with air flow. Moskow: Mashgiz [in Russian].

6. Nelyubov, A.I. & Winds, E.F. (1967). Pneumatic separating systems of agricultural machines. Moskow: Mechanical Engineering [in Russian].

7. Prandl, L. (1951). Hydroaeromechanics. Moskow: Foreign. lit. [in Russian].

8. Zuev, F.G. (1976). Pneumatic transportation at grain processing plants. Moskow: Kolos [in Russian].

9. Matveev, A.S. (1973). Investigation of the process of separation of grain mixtures by vertical ascending air flow. Extended adstract of candidate's thesis. Moskow: VIM. [in Russian].

10. Zlochevsky, V.L. (1986). Intensification of the process of aerodynamic separation of grain materials. Doctor's thesis.. Novosibirsk. Sib. IMESH [in Russian].

11. Abduev, M.M. & Manchinsky, Yu.O. (2000). Theoretical value of the pre-social area of the parameters of the daily attendant. Science of the National Agrarian University,Vol. 7, 127 - 132. [in Ukrainian].

12. Kolodiy, O.S. (2015). Obruntuvannya of constructive - technological parameters of pneumogravitational separator for sleepers. Extended adstract of candidate's thesis. Melitopol, TDTAU [in Ukrainian].

13. Stepanenko S.P. & Kotov B.I. (2018). Pre-admission of regularities to the decline of components in grain material before an hour of pneumogravitational fractionation near the vertical channel. Mechanization and electrification of the Silskoy state gift: Zagalnogo zbirnik, Vol. 7 (106, .82-89. [in Ukrainian].

14. Onishchenko, B.V. (2009). Theoretical dosage to the process of growing the space. Silskogospodarski machines Lutsk, Vol. 18, 330 - 340 [in Ukrainian].

15. Loytsyansky, L.G. (1950). Mechanics of liquid and gas, M.-L .: State. ed. Tekhniko-teor lit. [in Russian].

16. Babukha, G.L. & Shreiber, A.A. (1972). Interaction of particles of polydisperse material in two-phase flows. Kyiv: "Naukova Dumka" [in Russian].

17. Bakum, M.V., Olshansky, V.P. & Krekot, M.M.. (2009). Theoretical analysis of a debris of particles in a flat, heaped pneumatic channel of separators. Bulletin of KhNTUSG, Vol. 88, 19 - 26. [in Ukrainian].

18. Stepanenko, S. P. (2017). Research pneumatic gravity separation grain materials. Mechanization in Agriculture, conserving of the resources: International Scientific Journals of Scientific Technical Union of Mechanical Engineering “Industry 4.0”. Bulgarian, Vol. 63. Issue 2. Pp. 54–56. [in English].

19. Kotov, B. I., Kalіnіchenko, R.A., Stepanenko, S.P., Shvidya, V.O. & Lisetsky, V.O. (2017). Modeling of technological processes in typical samples of selective sampling and grain harvesting (separation, drying, actively venting, cooling). Nizhin: Vidavets PP Lisenko M.M. [in Ukrainian].

20. Stepanenko S. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera / S. Stepanenko, Rogovskii, I., Titova, L., Trokhaniak, V., Trokhaniak, O. // In: Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, vol. 12 (61), No. 1 – 2019. pp. 117-128. [in English].

21. Stepanenko S.P. Experimental studies on drying conditions of grain crops with high moisture content in low-pressure environment / Stepanenko S.P, Rogovskii I.L., Titova L.L., Trokhaniak V.I., Solomka O.V., Popyk P.S., Shvidia V.O. // INMATEH - Agricultural Engineering . Jan-Mar 2019, Vol. 57 Issue 1, p141-146. 6p. [in English].

22. Research into the process of loading the surface of a vibrosieve when a loose mixture is fed unevenly /Piven, M., Volokh, V., Piven, A., Kharchenko, S. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. - VOL 6, № 1 (96). - P.62-70. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.149739 [in English].

23. The influence of basic parameters of separating conveyor operation on grain cleaning quality [Text] / O. Vasylkovskyi, K. Vasylkovska, S. Moroz, M. Sviren, L. Storozhyk // INMATEH - Agricultural Engineering – Romania, Bucharest: INMA. Vol. 57, No.1. 2019, 63-70. [in English].

24. Analytical assessment of the pneumatic separation quality in the process of grain multilayer feeding [Text] / O.V. Nesterenko, S.M. Leshchenko, O.M. Vasylkovskyi, D.I. Petrenko // INMATEH - Agricultural Engineering – Romania, Bucharest: INMA. Vol. 53, No.3. 2017, 65-70. [in English].

Пристатейна бібліографія

  1. Василенко П.М. Об уравнениях транспортировки частиц в сопротивляющихся середах. Доклади ВАСХНИЛ. 1970. №4, С. 44 – 46.
  2. Василенко П.М. Введение в земледельческую механику. Киев «Сільгоспосвіта», 1996. 251 с.
  3. Заика П.М. Теория сельскохозяйственных машин Т.4. Харків, 2002.
  4. Гортинский В.В. Процеси сепарування на зерноперерабативающих предприятиях. / В.В Гортинский, А.М. Демский, М.А. Борискин. М. Колос 1980. 296 с.
  5. Малис А.Я., Демидов А.Р. Машини для очистки зерна воздушним потоком. М. Машгиз, 1962. 452 с.
  6. Нелюбов А.И., Ветров Е.Ф. Пневмосепарирующие системы сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1967. 190 с.
  7. Прандль Л. Гидроаеромеханика. М. Иностран. лит., 1951. 575 с.
  8. Зуев Ф.Г. Пневматическое транспортирование на зерноперерабативающих предприятиях. М. Колос, 1976. 344 с.
  9. Матвеев А.С. Исследование процесса сепарирования зернових смесей вертикально-восходящим воздушним потоком: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук. М. ВИМ. 1973. 30 с.
  10. Злочевский В.Л. Интенсификация процесса аэродинамического разделения зерновых материалов: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра. техн. наук. Новосибирск. Сиб. ИМЭСХ 1986. 35 с.
  11. Абдуев М.М., Манчинский Ю.О. Теоретичне визначення доцільної області параметрів повітряного ворохоочисника. Наукові праці Національного аграрного ун-ту. 2000. Т 7. С. 127 – 132.
  12. Колодій О.С. Обґрунтування конструктивно – технологічних параметрів пневмогравітаційного сепаратора насіння соняшника: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.05.11. Мелітополь, ТДТАУ, 2015. 26 с.
  13. Степаненко С.П., Котов Б.І. Дослідження закономірностей руху компонентів зернового матеріалу під час пневмогравітаційного фракціонування у вертикальному каналі. Механізація та електрифікація сільського господарства: загальнодерж. зб. 2018. Вип. №7 (106). С.82-89.
  14. Онищенко Б.В. Теоретичні дослідження процесу осідання краплі. Сільскогосподарські машини. 2009. Вип. 18. С. 330 – 340.
  15. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа, М.-Л.: Гос. изд. Технико-теор лит., 1950. 676 с.
  16. Бабуха Г.Л., Шрайбер А.А. Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках, К. «Наукова думка» 1972. 173 с.
  17. Бакум М.В., Ольшанський В.П., Крекот М.М. Теоретичний аналіз руху частинок в плоскому нахиленому пневмоканалі сепараторів. Вісник ХНТУСГ. 2009. Вип. 88. С.19 – 26.
  18. Stepanenko S. P. Research pneumatic gravity separation grain materials. Mechanization in Agriculture, conserving of the resources: International Scientific Journals of Scientific Technical Union of Mechanical Engineering “Industry 4.0”. Bulgarian, 2017. Vol. 63. Issue 2. S.– 54–56.
  19. Моделювання технологічних процесів в типових об’єктах післязбиральної обробки і зберігання зерна (сепарація, сушіння, активне вентилювання, охолодження): монографія / Б. І. Котов та ін. Ніжин: Видавець ПП Лисенко М. М., 2017. 552 с.
  20. Stepanenko S. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera / S. Stepanenko, Rogovskii, I., Titova, L., Trokhaniak, V., Trokhaniak, O. // In: Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, vol. 12 (61), No. 1 – 2019. pp. 117-128.
  21. Stepanenko S.P. Experimental studies on drying conditions of grain crops with high moisture content in low-pressure environment / Stepanenko S.P, Rogovskii I.L., Titova L.L., Trokhaniak V.I., Solomka O.V., Popyk P.S., Shvidia V.O. // INMATEH - Agricultural Engineering . Jan-Mar 2019, Vol. 57 Issue 1, p141-146. 6p.
  22. Research into the process of loading the surface of a vibrosieve when a loose mixture is fed unevenly /Piven, M., Volokh, V., Piven, A., Kharchenko, S. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. - VOL 6, № 1 (96). - P.62-70. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.149739
  23. The influence of basic parameters of separating conveyor operation on grain cleaning quality / O.Vasylkovskyi, K. Vasylkovska, S. Moroz, M. Sviren, L. Storozhyk // INMATEH - Agricultural Engineering – Romania, Bucharest: INMA. Vol. 57, No.1. 2019, 63-70.
  24. Analytical assessment of the pneumatic separation quality in the process of grain multilayer feeding / O.V. Nesterenko, S.M. Leshchenko, O.M. Vasylkovskyi, D.I. Petrenko // INMATEH - Agricultural Engineering – Romania, Bucharest: INMA. Vol. 53, No.3. 2017, 65-70.
Copyright (c) 2020 C.П. Степаненко, Б.І. Котов