DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2019.49.147-154

Substantiation of Sieve Parameters with Slits of Unstable Size

Petro Luzan, Ruslan Kisilyov, Olena Luzan

About the Authors

Petro Luzan, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine

Ruslan Kisilyov<, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine

Olena Luzan, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine

Abstract

The purpose of the work is to develop a design of a sieve with slits of unstable size for the separation of grain mixtures, the justification of its parameters depending on the given specific load and the necessary separation efficiency and the establishment of analytical connections of the technological characteristics of the separation process with the structural parameters of the sieve. In the work on the basis of the elements of probability theory a mathematical model of separation of grain mixtures on the sieve with slits of non-constant size is developed. The justification of the parameters of the proposed grids is performed depending on the given specific load and the required separation efficiency. Analytical relations of technological characteristics of the separation process and structural parameters of the sieve are established. The method of determining the speed of movement, the required length of the sieve and the coefficient of reduction, which takes into account the dimensional characteristic of the grain material, is proposed. With the increase in the velocity of grain, the completeness of the selection of particles of different sizes occurs in different ways. With an increase in the speed of the grain mixture, the efficiency of the selection of particles of all sizes initially increases. This is due to the fact that the increase in speed contributes to the stretching of the layer of grain mixture and its height decreases. This improves the completeness of particle separation. Further decreases, because the particles that could stand out, do not have time to move to the slits of the sieve. With an increase in the specific load, the completeness of the selection of particles of all sizes is reduced. Better to separate small particles, therefore, when separating cereal mixtures with high content of large impurities, specific loads need to be reduced It has been established that using grate-cleaning machines with gratings of non-constant size can achieve a significant reduction of energy costs for the separation process and ensure their self-cleaning without the use of additional devices. The material content of grain cleaning machines created on the basis of such grills is reduced by 10-12% compared to existing machines, and the quality of cleaning is increased by 14-16%.

Keywords

sieve, grain cleaning, grain cleaning machine, separation efficiency

Full Text:

PDF

References

1. Derzhstat pidtverdyv urozhai zernovykh na rivni 70 mln. tonn – Minahroprod. (2019) [Gosstat has confirmed the harvest of grain at the level of 70 million tons - Minagroprod]. InterFax – Ukraina. Informatsiine ahentstvo: veb-sait. URL: https://ua.interfax.com.ua/news/economic/575736.html Ukrainian].

2. Salo, V.M., Luzan, P.H. & Bohatyrov, D.V. (2014). Tekhnichne zabezpechennia pidhotovky zerna do zberihannia: monohrafiia [Technical support for preparing grain for storage]. Kirovohrad: SPD FO Lysenko V.F. [in Ukrainian].

3. Zavhorodnyi, A.Y. Diundyk, SM. & Romanov, V.A. (1997) O vlyianyy rabochykh orhanov ochystytelei na propusknuiu sposobnost reshyt [On the influence of the working bodies of cleaners on throughput capacity]. Sbornyk nauchnykh trudov Kharkovskoho hosudarstvennoho ahrarnoho unyversyteta. Tekhnolohyia proyzvodstva y konstruyrovanye selskokhoziaistvennykh mashyn, Vol. 38, 70-78 [in Russian].

4. Shmat, S.I. & Luzan, P.H. (2010) Resursozberihaiuchi tekhnolohii vyroshchuvannia silskohospodarskykh kultur. [Surso-growing technologies for growing crops]. Mizhvidomchyi tematychnyi naukovyi zbirnyk. Mekhanizatsiia ta elektryfikatsiia silskoho hospodarstva, Vol. 94, 126-133. [in Ukrainian].

5. Tyshchenko, L.N., Olshanskyi, V.P. & Olshanskyi, S.V. (2011). Vybroreshetnaia separatsyia zernovykh smesei [Vibration sieve separation of grain mixtures]. Kharkiv: Miskdruk [in Russian].

6. Kotov, B.I., Derevenko, I.A. & Stepanenko, S.P. (2017). Doslidzhennia efektyvnosti separatsii zernovykh materialiv na stupinchasto-konichnomu resheti vibrovidtsentrovykh mashyn [Investigation of the efficiency of separation of grain materials on the step-conical grid of vibrocentric machines]. Vibratsii v tekhnitsi ta tekhnolohiiakh, Vol. 2(85), 99-102. [in Ukrainian].

7. Kyurchev, S. & Kolodiy, A. (2013). Analysis of existing methods and means for the separation of seeds. Motrol. Commission of motorization and energetic in agriculture. Vol. 15, 2, 197-204. [in English].

8. Dudarev, I. & Kirchuk, R. (2017). Simulation of bulk materials separation process in spiral separator. INMATEH – Agricultural Engineering, Vol. 53, 3, 57-64. [in English].

9. Vasylenko, P.M. (1960). Teoryia dvyzhenyia chastytsy po sherokhovatym poverkhnostiam selskokhoziaistvennykh mashyn [The theory of motion of a particle on rough surfaces of agricultural machines]. Kiyv: Yzdatelstvo USKhA [in Russian].

10. Zayka P.M. (1992). Yzbrannye zadachy zemledelcheskoi mekhanyky [Selected tasks of agricultural mechanics]. Kiyv: Yzdatelstvo USKhA. [in Russian].

11. Bakum, M.V., Olshanskyi, V.P. & Krekot, M.M. (2014). Zakonomirnosti rukhu chastok v kvazi horyzontalnomu kanali [Patterns of motion of particles in a quasi horizontal channel]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka. Vol. 148, 90-97. [in Ukrainian].

12. Zavhorodnyi, A.Y. & Obykhvost, A.V. (2009). K yssledovanyiu dvyzhenyia chastyts okruhloi formy po rabochym poverkhnostiam mashyn [To study the movement of particles of rounded shape on the working surfaces of machines]. Zbirnyk naukovykh prats Poltavskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu im. Yu. Kondratiuka. Dynamika ta mitsnist mashyn, budivel i sporud, Vol.25, 3, 119-125. [in Russian].

13. Naumenko, M.M., Sokol, S.P., Filipenko, D.V. & Huridova, V.O. (2017). Matematychna model rukhu zernovoi sumishi v tsylindrychnomu resheti, shcho obertaietsia navkolo osi [Mathematical model of motion of a grain mixture in a cylindrical grid rotating around the axis]. Heotekhnichna mekhanika: Mizhvidomchyi zbirnyk naukovykh prats, Vol. 133, 250-256. [in Ukrainian].

14. Avdeev, N.E. (1987). Novyi pryntsyp separyrovanyia zernystykh materyalov [The new principle of separation of granular materials]. Mekhanyzatsyia y elektryfykatsyia selskoho khoziaistva. Vol. 10, 24-27. [in Russian].

15. Reshitnyi separator (2000). [Lattice Separator]: pat. № 29822 Ukraina: MPK V07V 13/04 № 97073883; zaiavl. 22.07.97; opubl. 15.11.2000, Vol. 8. [in Ukrainian].

16. Luzan, P.H., Luzan, O.R. & Petrenko, D.I. (2016) Obgruntuvannia parametriv resheta dlia separatsii zerna [Substantiation of the sieve parameters for grain separation]. Zbirnyk naukovykh prats Kirovohradskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia, Vol. 29, 46-53. [in Ukrainian].

GOST Style Citations

  1. Держстат підтвердив урожай зернових на рівні 70 млн. тонн – Мінагропрод. InterFax – Україна. Інформаційне агентство: веб-сайт. URL: https://ua.interfax.com.ua/news/economic/575736.html (дата звернення: 22.06.2019).
  2. Сало В.М., Лузан П.Г., Богатирьов Д.В. Технічне забезпечення підготовки зерна до зберігання: монографія. Кіровоград: СПД ФО Лисенко В.Ф., 2014, 148 с.
  3. Завгородний А.И. Дюндик СМ., Романов В.А. О влиянии рабочих органов очистителей на пропускную способность решёт. Сборник научных трудов Харьковского государственного аграрного университета. Технология производства и конструирование сельскохозяйственных машин. 1997. Вип. 38. 70-78.
  4. Шмат С.І., Лузан П.Г. Ресурсозберігаючі технології вирощування сільськогосподарських культур. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Механізація та електрифікація сільського господарства. 2010. Вип. 94. С. 126–133.
  5. Тищенко Л.Н., Ольшанский В.П., Ольшанский С.В. Виброрешетная сепарация зерновых смесей. Харків: Міськдрук, 2011. 280 с.
  6. Котов Б.І. Деревенько І.А. Степаненко С.П. Дослідження ефективності сепарації зернових матеріалів на ступінчасто-конічному решеті вібровідцентрових машин. Вібрації в техніці та технологіях. 2017. № 2 (85). С. 99-102.
  7. Kyurchev S., Kolodiy A. Analysis of existing methods and means for the separation of seeds. Motrol. Commission of motorization and energetic in agriculture. 2013. Vol. 15, №2. P. 197-204.
  8. Dudarev I., Kirchuk R. (2017), Simulation of bulk materials separation process in spiral separator. INMATEH – Agricultural Engineering. Vol. 53, no. 3. pp. 57-64.
  9. Василенко П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин. Киев: Изд-во УСХА, 1960. 283 с.
  10. Заика П.М. Избранные задачи земледельческой механики: практ. пособие. Киев: Изд-во УСХА, 1992. 512 с.
  11. Бакум М.В., Ольшанський В.П., Крекот М.М. Закономірності руху часток в квазі горизонтальному каналі. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. 2014. Вип. 148. С. 90-97.
  12. Завгородний А.И., Обыхвост А.В. К исследованию движения частиц округлой формы по рабочим поверхностям машин. Зб. наук. пр. Полтавського національного технічного університету ім. Ю. Кондратюка. Динаміка та міцність машин, будівель і споруд. 2009. №25, т. 3. С. 119-125
  13. Математична модель руху зернової суміші в циліндричному решеті, що обертається навколо осі / М.М. Науменко, С.П. Сокол, Д.В. Філіпенко, В.О. Гурідова. Геотехнічна механіка: міжвід. зб. наук. праць. Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2017. Вип. 133. С. 250-256.
  14. Авдеев Н.Е. Новый принцип сепарирования зернистых материалов. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1987. №10. С. 24-27.
  15. Решітний сепаратор: пат. № 29822 Україна: МПК В07В 13/04 № 97073883; заявл. 22.07.97; опубл. 15.11.2000, Бюл. №8.
  16. Лузан П.Г., Лузан О.Р., Петренко Д.І. Обґрунтування параметрів решета для сепарації зерна. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровогр. нац. техн. ун-ту. 2016. Вип. 29. С. 46-53.
Copyright (c) 2019 Petro Luzan, Ruslan Kisilyov, Olena Luzan