Предметом настоящего исследования является многомерный анализ процесса пневмосепарации соломистого вороха с за-данным фракционным составом, поступающего на очистку после барабанного разрушителя. Цель работы — выявление закономерностей процесса пневмосепарации соломистого вороха тремя пневмоканалами при вариации кинематических параметров пневмосепараторов. Метод исследования — аналитическое моделирование. Оценено влияние на процесс сепарации вероятностных характеристик подачи гетерогенного вороха, распределения скоростей воздушного потока по ширине пневмосепараторов и плотностей вероятности скоростей витания компонентов вороха. Рассмотрен процесс пневмосепарации вороха на каждом участке пневмоканала. С этой целью использовались математические выражения, усредняющие показатели пневмосепарации последовательно функцио-нирующих трех пневмоканалов и стохастическая квазистатическая математическая модель процесса функционирования пневмосепаратора с тремя последовательными пневмоканалами. Приведены результаты параметрического синтеза пневмосепаратора, технологические показатели его функционирования. Показаны долевые составляющие компонентов вороха и их процентные доли в каждой выделенной фракции. Выявлена возможность пневмосепарации измельченного соломистого вороха на задаваемые фракции при заданной производительности 0,6–0,7 кг/м∙с. Установлено, что при рациональном функционировании пневмосепаратора содержание соломы в деловой фракции — 97,03 %. При этом содержание зерна минимально (0,03 %), минеральные примеси отсутствуют. Выявлено, что пневмосепаратор с тремя последовательными пневмоканалами достаточен для сепарации измельченного соломистого вороха с задаваемыми агропоказателями.
пневмосепаратор, математическая модель, измельченный соломистый ворох, моделирование, показатели сепарации.
Использование измельченной соломы [1] для получения из нее целлюлозного полуфабриката тре-бует соответствующей технологической обработки. В частности, необходимо добиться ограничения длины основной массы соломы в пределах 30–50 мм [2, 3, 4]. Таким образом, ставится задача по сепарации измельченной соломы из исходной измельченной соломистой массы с известным фракционным составом и технологическими свойствами ком-понентов.
Анализ этих технологических свойств позволил принять гипотезу о возможной сепарации гетерогенного во-роха в пневмосепараторе с одним или несколькими последовательно функционирующими вертикальными пневмока-налами с выделением деловой соломистой фракции [5, 6].
При многомерном анализе этой технологической операции учитывали вероятностные характеристики:
— ввода соломистого вороха в вертикальные пневмоканалы;
— распределения скоростей воздушного потока по ширине пневмоканалов;
— распределения скоростей витания всех компонентов, входящих в состав соломистого вороха [6–9].
1. Параметрический анализ устройства для разрушения тюков соломы / Ю. И. Ермольев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2015. — № 2 (81). — С. 108–116.
2. Recent innovations in analytical methods for the qualitative and quantitative assessment of lignin / J. S. Lupoi [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. — 2015. — Vol. 49. — P. 871–906.
3. Padkho, N. A new design recycle agricultural waste materials for profitable use rice straw and maize husk in wall / N. Padkho // Procedia Engineering. — 2012. — Vol. 32. — P. 1113–1118.
4. Junjun, L. U. Flexural properties of Rice Straw and Starch Composites / L. U. Junjun, J. A. Chanjuan, H. E. Chunxia // AASRI Procedia. — 2012. — Vol. 3. — P. 89–94.
5. Моделирование процесса сепарации измельченного соломистого вороха в пневмосепараторе с двумя пневмоканалами / Ю. И. Ермольев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2014. — Т. 10, № 2 (77). — С. 93–102.
6. Технологические операции и технические средства для современных технологий агропромышленного комплекса / под ред. Ю. И. Ермольева. — Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2012. — 158 с.
7. Ермольев, Ю. И. Моделирование воздушно-решетной зерноочистительной машины / Ю. И. Ермольев // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2010. — Т. 10, № 8 (51). — С. 1245–1254.
8. Ермольев, Ю. И. Энергосберегающие технологии сепарации зерновых отходов на предприятих приема, переработки и хранения зерна / Ю. И. Ермольев, Г. И. Лукинов. — Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2007. — 234 с.
9. Проектирование технологических процессов и воздушно-решетных и решетных зерноочистительных ма-шин / Ю. И. Ермольев [и др.] // Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2010. — 638 с.
10. Ермольев, Ю. И. Оценка основных закономерностей функционирования подсистемы решетный ярус — пневмосепаратор воздушно-решетной зерноочистительной машины / Ю. И. Ермольев, В. Д. Шафоростов, А. В. Бутовченко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11, № 4 (55). — С. 480–488.
11. Саитов, В. Е. Оптимизация конструктивно-технологических параметров первого пневмосепарирующего и дополнительного каналов замкнутой малогабаритной пневмосистемы / В. Е. Саитов, Р. Г. Гатауллин // Problemy inten-syfikacji produkcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska I standardow UE : XIV Miedzynarodowa Konferencja Naukowa. — Warszawa, 2008. — P. 71–79.
12. Saitov, V. E. Determination technique of key parameters the closed small-sized grain separators [Электронный ресурс] / V. E. Saitov, V. G. Farafonov, A. N. Suvorov // International Journal Of Applied And Fundamental Research. — 2013. — № 2. — Режим доступа: URL:http://www.science-sd.com/455-24135 (дата обращения 06.11.13).
13. Саитов, В. Е. Математическое моделирование разделения воздушным потоком отходов при очистке зерна / В. Е. Саитов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2007. — № 5. — С. 39–41.
14. Ермольев, Ю. И. Моделирование процесса функционирования центробежных вентиляторов в воздушно-решетной очистке зерноуборочного комбайна / Ю. И. Ермольев, Д. К. Муратов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11, № 8 (59), вып. 1. — С. 1238–1246.
