DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2021.51.111-116

Estimation of Uniformity of Distribution and Clogging of Grain at its Multilevel Introduction into the Pneumo-separating Channel

Olexandr Nesterenko, Serhii Leshchenko, Olexiy Vasylkovskyi, Dmytro Petrenko

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

Serhii Leshchenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: serafsgm@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-9339-4691

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

Abstract

The uniformity of grain distribution in a pneumatic separation channel is an important factor and it significantly affects the quality of grain cleaning. Indeed, with uneven feeding, impurities entering the pneumatic separating channel, to a large extent, are located in the middle or lower layers of grain flow, which impairs the possibility of their release into the settling chamber. Feeders are used to create a more uniform distribution of grain in the operating area of the pneumatic separating channel. They provide conditions under which grain material is fed into the air stream by a thin layer of directed jet. This feeding can significantly improve the interaction of the components of the input grain material with air, increasing the likelihood of their release, as well as minimize the contact of particles of the grain mixture, which significantly increases the efficiency of air flow. Based on the review and analysis of feeder designs, we have proposed a feeder for multi-level grain introduction. The use of such a feeder can significantly improve the quality of pneumo-separation, but there is a possibility of light impurities in the upper grain layers, which can affect the completeness of the separation of the purified grain. Experimental studies were conducted to determine the effect of multilevel introduction on the content of light impurities in the purified grain along the height of the pneumatic separation channel, as well as to analyze the distribution of grain mixture in the operating separation area. As a result of the conducted research it is determined that the number of involved levels of introduction of the feeding device influences the degree of clogging of the cleared grain, thus, uniformity of distribution of grain improves at increase in quantity of levels. In particular, when using up to 4 levels of the feeder under load qbi = 350 kg/dm•h at each level, the amount of light impurities entering the purified grain is not more than 3% of their total weight in the source material.

Keywords

pneumatic separation channel (PSC), clogging, uniformity of distribution, nutrient device, grain material

Full Text:

PDF

References

1. Kotov, B.I. Stepanenko, S.P. & Pastushenko, M.H. (2003). Tendencies of development of machines’ designs and equipment for cleaning and sorting of grain . Design, manufacture and operation of agricultural machinery: Nationwide Interdepartmental Scientific and Technical Collection of Works. Kirovohrad, Issue 33, 53-59.

2. Kovrikov I.T. & Tavtilov I.Sh. (2003). Areas of research and design of feeders for grain separation in vertical air flow. Vestnik OSU. №7. P. 198-201.

3. Nesterenko O.V. S.M. Leshchenko, D.I. Petrenko (2015). Investigation of non-uniformity of air flow in the pneumatic separating channel at multilevel introduction of grain . Bulletin of Kharkiv National Technical University named after Vasylenko. Technical sciences. Issue. 156. P. 35-42.

4. Nesterenko O.V. Prospective direction of intensification of air separation of grain / O.V. Nesterenko, O.M. Vasylkovskyi, S.M. Leshchenko, D.I. Petrenko, D.V. Bohatyrov // Machines in Agricultural Production, Industrial Engineering, Automation: Collection of Scientific Works of Kirovohrad National Technical University. Kirovohrad: KNTU, 2012. Issue 25; Part 1. P. 49-53.

5. Brochure of “Petkus” company. Preliminary and intensive cleaning machines: K-527, K-526, K-560.

6. Pre-cleaning machine MPO-50C. Product catalog of JSC Main Specialized Design Bureau "ZERNOOCHISTKA". URL: http://zernoochistka.ru.

7. Kovrikov I.T. Optimization of designs of devices for input of grain in air separators / I.T. Kovrikov, I. Sh. Tavtilov // All-Russian scientific and practical conference "Prospects of development of food industry of Russia". Orenburg: IPK GOU OGU, 2005. P. 18-21.

8. Saitov A.V., Farafonov V.G., Saitov V.E. (2015). Improving the efficiency of the pneumoseparating channel // Modern science-intensive technologies. –- № 6. - P. 31-35.

9. Vasylkovskyi M.I., Vasylkovskyi O.M., Moroz S.M., Leshchenko S.M., Nesterenko O.V. The method of introducing grain into the pneumatic separating channel of the air separator. Pat. (11) 958А Ukraine, MKI В 02 В 1/00 (Ukraine) . - № а200500209; Application 10.01.05; Publ. 17.10.2005. Bull. №10.

10. Nesterenko O.V. Analytical studies of the contact motion of light impurities in the pneumatic separating channel / O.V. Nesterenko, D.I. Petrenko, I.I. Pavlenko [et al] // Design, manufacture and operation of agricultural machinery: state interdepartmental scientific and technical collection of works. - Kropyvnytskyi: CUNTU, 2017. - Issue. 47, Part 2. - P. 185-191.

Citations

  1. Котов Б.І., Степаненко С.П., Пастушенко М.Г. Тенденції розвитку конструкцій машин та обладнання для очищення і сортування зерно матеріалів . Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб., 2003. Вип. 33. С. 53-59.
  2. Ковриков И.Т., Тавтилов И.Ш. Направления исследований и конструирования питателей для сепарирования зерна в вертикальном воздушном потоке. Вестник ОГУ. 2003. №7. С. 198-201.
  3. Нестеренко О.В., Лещенко С.М., Петренко Д.І. Дослідження нерівномірності повітряного потоку в пневмосепаруючому каналі при багаторівневому введені зерна . Вісник Харківського національного технічного університету ім. П. Василенка. Технічні науки. 2015. Вип. 156. С. 35 – 42.
  4. Нестеренко О.В. Перспективний напрямок інтенсифікації повітряної сепарації зерна / О.В Нестеренко, О.М Васильковський, С.М. Лещенко, Д.І. Петренко, Д.В. Богатирьов. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровоградського нац. техн. ун-ту. 2012. Вип. 25, Ч.1. С.49 – 53.
  5. Проспект фирмы «Petkus». Машины предварительной и интенсивной очистки: К-527, К-526, К-560.
  6. Машина предварительной очистки МПО-50С. Каталог продукции ОАО Главное специализированное конструкторское бюро (ГСКБ) "ЗЕРНООЧИСТКА". URL : http://zernoochistka.ru (дата звернення: 12.09.2021)
  7. Ковриков И.Т., Тавтилов И.Ш. Оптимизация конструкций устройств для ввода зерна в воздушных сепараторах . Всероссийская научно-практическая конференция «Перспективы развития пищевой промышленности России». Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2005. С.18 – 21.
  8. Саитов А.В., Фарафонов В.Г., Саитов В.Е. Повышение эффективности работы пневмосепарирующего канала . Современные наукоемкие технологии. 2015. № 6. С. 31 – 35.
  9. Спосіб введення зернового матеріалу в пневмосепаруючий канал повітряного сепаратора: пат. (11) 9586 А Україна: МКИ В 02 В 1/00 . № а200500209; заявл. 10.01.05; опубл. 17.10.2005. Бюл. №10.
  10. Нестеренко О. В. Аналітичні дослідження контактного руху легких домішок у пневмосепаруючому каналі / О.В Нестеренко та ін. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2017. Вип. 47, ч. 2. С. 185 – 191.
Copyright (c) 2021 Olexandr Nesterenko, Olexiy Vasylkovskyi, Dmytro Petrenko, Serhii Leshchenko