DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2020.50.20-27

Study of Performance Characteristics of the Gravitational Guide Curve of Feeder Unit

Оlexandr Nesterenko, Olexiy Vasylkovskyi, Dmytro Petrenko, Dmytro Artemenko

About the Authors

Оlexandr Nesterenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: nov_78@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6297-8555

Olexiy Vasylkovskyi, Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: olexa74@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-9590-742X

Dmytro Petrenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: petrenko.dimitriy@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-4565-9653

Dmytro Artemenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-6633-0470

Abstract

The rate of the feed velocity and specific load in the air separator are interrelated and require a rational approach to their choice, because reducing the rate of velocity increases grain flow thickness, which adversely affects the efficiency of grain separation in the separation zone, but limits separator performance. Based on the research of many authors, it was concluded that the feed velocity of grain material into the pneumatic separation channel should be in the range of 0.4… 0.6 m/s. Taking into account that using a feeder unit for multilevel grain input, the total thickness of grain flow is divided by the number of the involved levels of input. The main condition is to ensure a single layer of grain feed at the velocity at which the most intense release of light impurities. Therefore, the purpose of the study is to identify rational parameters of the guide gravitational surface of the feeder unit with the provision of appropriate performance characteristics of the grain flow during its multilevel feeding into the pneumatic separating channel. As a result of experimental research, the dependences of the modes of movement of grain material on the gravitational guide curve on its main parameters, namely, the length of the acceleration section Lp, its angle α and the radius of the arcuate section r. On the basis of the carried-out research parameters of a gravitational guide surface at which a single-layer mode of movement of grain material for a range of specific loadings is reached are established qB = 250 – 500 kg/hour. Accordingly, for the conditions of movement of grain material with a thickness of one grain with the velocity of feeding into the pneumatic separation channel vв = 0.5…0.6 m/s, the rational parameters of the guide gravity curve for cereals with the internal friction coefficient φтер = 0.47…0.73 there are: the length of the acceleration section Lp = 0.2 m, the angle of its inclination α = 33° and the radius of the arcuate section r = 0.15 m.

Keywords

input velocity, gravitational guide curve, pneumatic separation channel (PSC), grain material, feeder unit, multilevel grain input

Full Text:

PDF

References

1. Vasylkovskyi, M.I., Vasylkovskyi, O.M., Moroz, S.M., Kosinov, M.M. & Nesterenko, O.V. (2004). Improving the efficiency of pneumatic separation channels of grain cleaning machines. Design, production and operation of agricultural machines. National interdepartmental scientific and technical collection. Issue 34, 84-88 [in Ukrainian].

2. Malis, A.Ya. & Demidov, A.R. (1962). Mashiny dlja ochistki zerna vozdushnym potokom [Machines for cleaning grain by air flow. Moskow: Mashgiz [in Russian].

3. Tits, Z.L. (Eds.). (1967). Machines for post-harvest seed processing. Theory and calculation of machines, technology and automation processes. Moskow: Mashinostroenie [in Russian].

4. Zlochevskiy, V.L. (1985). Intensification of the process of aerodynamic separation of grain materials. Doctor's thesis. Barnaul [in Russian].

5. Matveev, A.S. (1965). Study of the process of weighing and separation of granular material by a vertically ascending air flow. Proceedings of VIM, Vol. 37, 231-241. [in Russian].

6. Gortinskiy, V.V., Demskiy, A.B. & Boriskin, M.A. (1980). Separation processes at grain processing enterprises. Moskow: Colos [in Russian].

7. Babchenko, V.D. Korn, А.М., & Matveev, A.S. (1982). High-performance grain cleaning machines. Moskow: VNIITEISH [in Russian].

8. Sabirzyanov, T.G., Vasylkovskyi, M.I. & Nesterenko, O.V (2008). To the methodology of identifying the feeding velocity of grain into the pneumo-separation channel. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation: Coll. of Scien. Works, Vol. 21, 263-267 [in Ukrainian].

9. Machine of preliminary cleaning MPO-50C. Product catalog of JSC Main Specialized Design Bureau (MSDB) "ZERNOOCHISTKA". [in Russian].

10. Patent 2223829 Russian Federation, MПК7 B07B 11/06, B07B 4/02. Pneumatic separator / Saitov V.E., Burkov A.I., Gataullin R.G.; applicant and patent holder is Vyatka state. agricultural academy. № 2002108084/03; declared 29.03.02; publ. 20.02.04, Bull. № 5. 5 p. [in Russian].

11. Nesterenko, O.V., Vasylkovskyi, O.M., Leshchenko, S.M., Petrenko, D.I. & Bogatyrev D.V. (2012). Perspective direction of intensification of air grain separation . Engineering in agricultural production, industry engineering, automation: Coll. of Scien. Works of Kirovohrad National Technical University, Issue. 25, Part 1, 49-53 [in Ukrainian].

12. Nesterenko, O.V., Leshchenko, S.M. & Petrenko, D.I. (2015). Research of qualitative indicators of pneumoseparation at multilevel grain feeding. Agricultural machinery: collection. Of Scien. Works: publishing department of LNTU, Issue 32, 143–151 [in Ukrainian].

13. Nesterenko, O.V., Sysolina, I.P. & Yatsenko, V.E. (2018). Substantiation of parameters of guide gravitational curve of the feeding unit of a pneumatic separator. Achievements and prospects of production, processing and storage of agricultural products : Proceedings of the All-Ukrainian scientific-practical conference. (pp. 54–55). Kropyvnytskyi: CUNTU [in Ukrainian].

Citations

  1. Підвищення ефективності роботи пневмосепаруючих каналів зерноочисних машин / Васильковський М.І. та ін. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Випуск 34. Кіровоград : КНТУ, 2004. С.84-88.
  2. Малис А.Я., Демидов А.Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком. М. : Машгиз, 1962. 176 с.
  3. Машины для послеуборочной поточной обработки семян. Теория и расчет машин, технология и автоматизация процессов / Под ред. З.Л. Тица. М.: Машиностроение, 1967. 447 с.
  4. Злочевский В.Л. Интенсификация процесса аэродинамического разделения зерновых материалов : дисс. … доктора техн. наук : 05.20.01. Барнаул, 1985. 498 с.
  5. Матвеев А.С. Изучение процесса взвешивания и сепарирования зернистого материала вертикально-восходящим воздушным потоком. Труды ВИМ. Т.37. М.: 1965. С. 231-241.
  6. Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарации на зернообрабатывающих предприятиях. М. : Колос. 1980. С. 103-140.
  7. Бабченко В.Д. Высокопроизводительные машины для очистки зерна / В.Д. Бабченко, А.М. Корн, А.С. Матвеев. М.: ВНИИТЭИСХ, 1982. 50 с.
  8. Сабірзянов Т.Г., Васильковський М.І. Нестеренко О.В. До методики визначення швидкості введення зерна в пневмосепараційний канал. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровоградського нац. техн. ун-ту. Кіровоград : КНТУ, 2008. Вип. 21. С. 263-267.
  9. Машина предварительной очистки МПО-50С. Каталог продукции ОАО Головное специализированное конструкторское бюро (ГСКБ) «ЗЕРНООЧИСТКА».
  10. Пат. 2223829 Рос. Федерация, МПК7 В07В 11/06, В07В 4/02. Пневматический сепаратор / Саитов В.Е., Бурков А.И., Гатауллин Р.Г.; заявитель и патентообладатель Вятская гос. с.-х. академия. - № 2002108084/03; заявл. 29.03.02; опубл. 20.02.04, Бюл. № 5. 5 с
  11. Перспективний напрямок інтенсифікації повітряної сепарації зерна / Нестеренко О.В. та ін. Зб. наук. пр. Кіровоградського нац. техн. ун-ту. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. Кіровоград : КНТУ, 2012. Вип. 25. Ч.1. С.49-53.
  12. Нестеренко О.В., Лещенко С.М., Петренко Д.І. Дослідження якісних показників пневмосепарації при багаторівневому введенні зерна. Сільськогосподарські машини : зб. наук. ст. Ред.-вид. відділ ЛНТУ. Луцьк, 2015. Вип. 32. С. 143–151.
  13. Нестеренко О.В., Сисоліна І.П., Яценко В.Е. Обґрунтування параметрів напрямної гравітаційної кривої живильного пристрою пневмосепаратора. Досягнення та перспективи галузі виробництва, переробки і зберігання сільськогосподарської продукції: зб. матеріалів Всеукр. наук.-практ. конф. Кропивницький : ЦНТУ. 2018. С. 54–55.
Copyright (c) 2020 Оlexandr Nesterenko, Olexiy Vasylkovskyi, Dmytro Petrenko, Dmytro Artemenko