DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2024.54.126-135
Causes of Blocking the Holes of Perforated Screening Surfaces of vibraTing Separators
About the Authors
Serhii Kharchenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, e-mail: kharchenko_mtf@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-4883-2565
Oleksandra Bilovod, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, e-mail: oleksandra.bilovod@pdau.edu.ua, ORCID ID: 0000-0003-3470-0091
Farida Kharchenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine, e-mail: Faridakharchenko@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-0815-4691
Ihor Kotliarevskyi, post-graduate, Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine, e-mail: iamigorkot@gmail.com, ORCID ID: 0009-0009-0027-0231
Volodymyr Yarovyi, post-graduate, Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine,
Abstract
Separation of loose materials is a popular technological process used in various industries to divide components by size.
The use of vibrated perforated sifting surfaces on the basis of separating machines is realized with vibration and, despite significant efficiency, there is unrealized potential. The presence of a number of sub-processes makes it difficult to optimize them and requires consideration of each: loading, segregation, screening, mechanical oscillations of the surface, cleaning of holes, etc. The efficiency of separation equipment directly depends on the timely and maximum unblocking of the holes on the screening surfaces. One of the most common hole cleaning systems is ball cleaners together with a bumper or reflective grating. The main objective of the research was to experimentally analyze the potential of this cleaning system. In particular, the search for rational parameters of the cleaning system, which will maximize the efficiency of unblocking the holes under the condition of a significant number of variable factors.
Based on the identified shortcomings, it was possible to identify the following factors that are significant: parameters and properties of ball cleaner materials; structural and kinematic parameters of the sieving surface; parameters of the reflecting device; environmental temperature; parameters and properties of the loose material component. Based on the results of the analysis, the criteria for the effectiveness of the hole cleaning system were determined: the effectiveness of unblocking the holes or the productivity/quality of sifting components.
Keywords
ball cleaners, perforated sieving surfaces, separation process, loose materials, blockedholes
Full Text:
PDF
References
1. Kotov, B.I., Stepanenko, S.P. & Pastushenko, M.H. (2003). Development trends in the design of machines and equipment for cleaning and sorting grain materials. Design, production and exploitation of agricultural machinery, Vol. 33, 104–114. [in Ukrainian].
2. Zaika, P.M. (2006). Teoriia silskohospodarskykh mashyn. Ochystka i sortuvannia zerna: monohrafiia. Kharkiv: Оkо [in Ukrainian].
3. Cherevko, O.I. & Poperechnyi A.M. (2014). Protsesy i aparaty kharchovykh vyrobnytstv: 2-e vydannia, dop. ta vypr. Kharkiv : Svit Knyh [in Ukrainian].
4. Kharchenko S, Kovalyshyn S, Zavgorodniy A, Kharchenko F & Mikhaylov Y. (2019). Effective sifting of flat seeds through sieve. INMATEH-Agricultural Engineering, 58 (2), 17–26. DOI: 10.35633/INMATEH-58-02. [in English].
5. Kharchenko S. (2017). Intensification of grain sifting on flat sieves of vibration grain separators: monograph. Kharkiv : Dissa Plus [in English].
6. Tishchenko, L.M., Olshanskyi V.P. & Olshanskyi S.V. (2011). Vibroreshetna separatsiia zernovykh sumishei: monohrafiia. Kharkiv : Miskdruk [in Ukrainian].
7. Piven, M.V. (2017) Efektyvnist separuvannia zernovykh sumishei vibrovidtsentrovymy reshetamy z rozpushuvachamy. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Mekhanizatsiia ta avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv, Vol. 10, 92–98. [in Ukrainian].
8. Documentation. Universal aspirator (TAS): TAS152A-2, TAS153A-1, TAS152A-2S, TAS154A-4 TAS154A-4S, TAS204A-4 TAS204A-4S, TAS206A-6. TAS206A-6S. Bühler GmbH, Gemany [in Ukrainian].
9. Kharchenko, S., Samborski, S. & Kharchenko, F. (2023). Factors of technological efficiency and reliability of elastic cleaners of vibrating sieves: WECM'23, Pisa, September 20–22, 23. [in English].
10. Ławińska, K. (2015). Proces blokowania otworów sitowych przesiewaczy stosowanych w przeróbce mechanicznej kopalin użytecznych. Remigiusz Modrzewsk Technologia i Jakość Wyrobów, 60, 68–75. [in Poland].
11. Ławińska, K., Remigiusz, M. & Piotr, W. (2016). Mathematical and empirical description of screen blocking. Granular Matter, 18, 13. DOI: 10.1007/s10035-016-0622-4. [in English].
12. Kharchenko, S.O. (2007). Obhruntuvannia parametriv protsesu ochyshchennia povitrianoho potoku pyleosadzhuvalnoiu kameroiu vibrovidtsentrovykh zernovykh separatoriv: Doctor’s thesis. Kharkiv, KHNTUA [in Ukrainian].
13. Donyn, L.S. (1997). Dovidnyk po ventyliatsii v kharchovii promyslovosti. Kyiv: Kharchova promyslovist [in Ukrainian].
14. Kharchenko, S., Samborski, S., Kharchenko, F. & Kotliarevskyi, I. (2024). Determination of Hole Blocking Conditions for Perforated Sifting Surfaces. Advances in Science and Technology Research Journal, 18(5), 342–360. DOI: 10.12913/22998624/190483. [in English].
15. Tkachyov, V.V. (2011). Сondition for cleaning the sieve meshes of the seed cleaning machine. Collection of the Krasnodar State University, №5, 28–131. [in English].
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. 2003. Вип. 33. Кіровоград. C. 104–114.
2. Заїка П. М. Теорія сільськогосподарських машин. Очистка і сортування зерна: монографія. Харків : Око, 2006. 408 с.
3. Черевко О. І., Поперечний А. М. Процеси і апарати харчових виробництв: підручник : 2-е видання, доп. та випр. Харків : Світ Книг, 2014. 95 с.
4. Kharchenko S, Kovalyshyn S, Zavgorodniy A, Kharchenko F, Mikhaylov Y. Effective sifting of flat seeds through sieve. INMATEH-Agricultural Engineering. 2019; 58 (2): 17–26. DOI: 10.35633/INMATEH-58-02.
5. Kharchenko S. Intensification of grain sifting on flat sieves of vibration grain separators: monograph. Kharkiv : Dissa Plus, 2017. 217 p.
6. Тищенко Л. Н., Ольшанский В. П., Ольшанский С. В. Виброрешетная сепарация зерновых смесей : монография. Харьків : Міськдрук, 2011. 280 с.
7. Півень М.В. Ефективність сепарування зернових сумішей вібровідцентровими решетами з розпушувачами. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія : Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2017. Вип. 10. C.92–98.
8. Документація. Універсальний аспіратор (TAS): TAS152A-2, TAS153A-1, TAS152A-2S, TAS154A-4 TAS154A-4S, TAS204A-4 TAS204A-4S, TAS206A-6. TAS206A-6S – Bühler GmbH, Німеччина, 79 с.
9. Factors of technological efficiency and reliability of elastic cleaners of vibrating sieves / S. Kharchenko, S. Samborski, F. Kharchenko: WECM'23, Pisa, September 20–22, 2023. Р.23.
10. Ławińska K. Proces blokowania otworów sitowych przesiewaczy stosowanych w przeróbce mechanicznej kopalin użytecznych. Remigiusz Modrzewsk Technologia i Jakość Wyrobów. 2015, 60. P.68–75.
11. Ławińska K, Remigiusz M, Piotr W. Mathematical and empirical description of screen blocking. Granular Matter. 2016, 18: 13. DOI: 10.1007/s10035-016-0622-4.
12. Харченко С.О. Обґрунтування параметрів процесу очищення повітряного потоку пилеосаджувальною камерою вібровідцентрових зернових сепараторів : дис. … канд. техн. наук 05.05.11. Харків : ХНТУСГ, 2007. 230 с.
13. Донин Л.С. Довідник по вентиляції в харчовій промисловості. Київ : Харчова промисловість, 1997. 352 с.
14. Kharchenko S, Samborski S, Kharchenko F, Kotliarevskyi I. Determination of Hole Blocking Conditions for Perforated Sifting Surfaces. Advances in Science and Technology Research Journal. 2024; 18(5): 342–360. DOI: 10.12913/22998624/190483.
15. Tkachyov V.V. Сondition for cleaning the sieve meshes of the seed cleaning machine. Collection of the Krasnodar State University. 2011. №5. P.28–131
Copyright (c) 2024 Serhii Kharchenko, Oleksandra Bilovod, Farida Kharchenko, Ihor Kotliarevskyi, Volodymyr Yarovyi
Causes of Blocking the Holes of Perforated Screening Surfaces of vibraTing Separators
About the Authors
Serhii Kharchenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, e-mail: kharchenko_mtf@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-4883-2565
Oleksandra Bilovod, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, e-mail: oleksandra.bilovod@pdau.edu.ua, ORCID ID: 0000-0003-3470-0091
Farida Kharchenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine, e-mail: Faridakharchenko@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-0815-4691
Ihor Kotliarevskyi, post-graduate, Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine, e-mail: iamigorkot@gmail.com, ORCID ID: 0009-0009-0027-0231
Volodymyr Yarovyi, post-graduate, Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine,
Abstract
Separation of loose materials is a popular technological process used in various industries to divide components by size. The use of vibrated perforated sifting surfaces on the basis of separating machines is realized with vibration and, despite significant efficiency, there is unrealized potential. The presence of a number of sub-processes makes it difficult to optimize them and requires consideration of each: loading, segregation, screening, mechanical oscillations of the surface, cleaning of holes, etc. The efficiency of separation equipment directly depends on the timely and maximum unblocking of the holes on the screening surfaces. One of the most common hole cleaning systems is ball cleaners together with a bumper or reflective grating. The main objective of the research was to experimentally analyze the potential of this cleaning system. In particular, the search for rational parameters of the cleaning system, which will maximize the efficiency of unblocking the holes under the condition of a significant number of variable factors. Based on the identified shortcomings, it was possible to identify the following factors that are significant: parameters and properties of ball cleaner materials; structural and kinematic parameters of the sieving surface; parameters of the reflecting device; environmental temperature; parameters and properties of the loose material component. Based on the results of the analysis, the criteria for the effectiveness of the hole cleaning system were determined: the effectiveness of unblocking the holes or the productivity/quality of sifting components.Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Kotov, B.I., Stepanenko, S.P. & Pastushenko, M.H. (2003). Development trends in the design of machines and equipment for cleaning and sorting grain materials. Design, production and exploitation of agricultural machinery, Vol. 33, 104–114. [in Ukrainian].
2. Zaika, P.M. (2006). Teoriia silskohospodarskykh mashyn. Ochystka i sortuvannia zerna: monohrafiia. Kharkiv: Оkо [in Ukrainian].
3. Cherevko, O.I. & Poperechnyi A.M. (2014). Protsesy i aparaty kharchovykh vyrobnytstv: 2-e vydannia, dop. ta vypr. Kharkiv : Svit Knyh [in Ukrainian].
4. Kharchenko S, Kovalyshyn S, Zavgorodniy A, Kharchenko F & Mikhaylov Y. (2019). Effective sifting of flat seeds through sieve. INMATEH-Agricultural Engineering, 58 (2), 17–26. DOI: 10.35633/INMATEH-58-02. [in English].
5. Kharchenko S. (2017). Intensification of grain sifting on flat sieves of vibration grain separators: monograph. Kharkiv : Dissa Plus [in English].
6. Tishchenko, L.M., Olshanskyi V.P. & Olshanskyi S.V. (2011). Vibroreshetna separatsiia zernovykh sumishei: monohrafiia. Kharkiv : Miskdruk [in Ukrainian].
7. Piven, M.V. (2017) Efektyvnist separuvannia zernovykh sumishei vibrovidtsentrovymy reshetamy z rozpushuvachamy. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Mekhanizatsiia ta avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv, Vol. 10, 92–98. [in Ukrainian].
8. Documentation. Universal aspirator (TAS): TAS152A-2, TAS153A-1, TAS152A-2S, TAS154A-4 TAS154A-4S, TAS204A-4 TAS204A-4S, TAS206A-6. TAS206A-6S. Bühler GmbH, Gemany [in Ukrainian].
9. Kharchenko, S., Samborski, S. & Kharchenko, F. (2023). Factors of technological efficiency and reliability of elastic cleaners of vibrating sieves: WECM'23, Pisa, September 20–22, 23. [in English].
10. Ławińska, K. (2015). Proces blokowania otworów sitowych przesiewaczy stosowanych w przeróbce mechanicznej kopalin użytecznych. Remigiusz Modrzewsk Technologia i Jakość Wyrobów, 60, 68–75. [in Poland].
11. Ławińska, K., Remigiusz, M. & Piotr, W. (2016). Mathematical and empirical description of screen blocking. Granular Matter, 18, 13. DOI: 10.1007/s10035-016-0622-4. [in English].
12. Kharchenko, S.O. (2007). Obhruntuvannia parametriv protsesu ochyshchennia povitrianoho potoku pyleosadzhuvalnoiu kameroiu vibrovidtsentrovykh zernovykh separatoriv: Doctor’s thesis. Kharkiv, KHNTUA [in Ukrainian].
13. Donyn, L.S. (1997). Dovidnyk po ventyliatsii v kharchovii promyslovosti. Kyiv: Kharchova promyslovist [in Ukrainian].
14. Kharchenko, S., Samborski, S., Kharchenko, F. & Kotliarevskyi, I. (2024). Determination of Hole Blocking Conditions for Perforated Sifting Surfaces. Advances in Science and Technology Research Journal, 18(5), 342–360. DOI: 10.12913/22998624/190483. [in English].
15. Tkachyov, V.V. (2011). Сondition for cleaning the sieve meshes of the seed cleaning machine. Collection of the Krasnodar State University, №5, 28–131. [in English].
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. 2003. Вип. 33. Кіровоград. C. 104–114.
2. Заїка П. М. Теорія сільськогосподарських машин. Очистка і сортування зерна: монографія. Харків : Око, 2006. 408 с.
3. Черевко О. І., Поперечний А. М. Процеси і апарати харчових виробництв: підручник : 2-е видання, доп. та випр. Харків : Світ Книг, 2014. 95 с.
4. Kharchenko S, Kovalyshyn S, Zavgorodniy A, Kharchenko F, Mikhaylov Y. Effective sifting of flat seeds through sieve. INMATEH-Agricultural Engineering. 2019; 58 (2): 17–26. DOI: 10.35633/INMATEH-58-02.
5. Kharchenko S. Intensification of grain sifting on flat sieves of vibration grain separators: monograph. Kharkiv : Dissa Plus, 2017. 217 p.
6. Тищенко Л. Н., Ольшанский В. П., Ольшанский С. В. Виброрешетная сепарация зерновых смесей : монография. Харьків : Міськдрук, 2011. 280 с.
7. Півень М.В. Ефективність сепарування зернових сумішей вібровідцентровими решетами з розпушувачами. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія : Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2017. Вип. 10. C.92–98.
8. Документація. Універсальний аспіратор (TAS): TAS152A-2, TAS153A-1, TAS152A-2S, TAS154A-4 TAS154A-4S, TAS204A-4 TAS204A-4S, TAS206A-6. TAS206A-6S – Bühler GmbH, Німеччина, 79 с.
9. Factors of technological efficiency and reliability of elastic cleaners of vibrating sieves / S. Kharchenko, S. Samborski, F. Kharchenko: WECM'23, Pisa, September 20–22, 2023. Р.23.
10. Ławińska K. Proces blokowania otworów sitowych przesiewaczy stosowanych w przeróbce mechanicznej kopalin użytecznych. Remigiusz Modrzewsk Technologia i Jakość Wyrobów. 2015, 60. P.68–75.
11. Ławińska K, Remigiusz M, Piotr W. Mathematical and empirical description of screen blocking. Granular Matter. 2016, 18: 13. DOI: 10.1007/s10035-016-0622-4.
12. Харченко С.О. Обґрунтування параметрів процесу очищення повітряного потоку пилеосаджувальною камерою вібровідцентрових зернових сепараторів : дис. … канд. техн. наук 05.05.11. Харків : ХНТУСГ, 2007. 230 с.
13. Донин Л.С. Довідник по вентиляції в харчовій промисловості. Київ : Харчова промисловість, 1997. 352 с.
14. Kharchenko S, Samborski S, Kharchenko F, Kotliarevskyi I. Determination of Hole Blocking Conditions for Perforated Sifting Surfaces. Advances in Science and Technology Research Journal. 2024; 18(5): 342–360. DOI: 10.12913/22998624/190483.
15. Tkachyov V.V. Сondition for cleaning the sieve meshes of the seed cleaning machine. Collection of the Krasnodar State University. 2011. №5. P.28–131