Наукове обґрунтування енергозберігаючих процесів та обладнання для сепарації харчової сипкої сировини - Автореферат

Робота є складовою частиною Державної програми „Виробництво технологічних комплексів машин і обладнання для агропромислового комплексу на період 1998-2005 рр., розділ 3 „Техніка для післязбиральної обробки зерна”; Регіональної програми „Найважливіші проблеми АПК на період 1996-2005 рр.”; комплексної теми 1-4 науково-дослідних робіт ХНТУСГ імені Петра Василенка (ДР №01.86.0032093 „Розробити технологію та засоби сепарації важкороздільних зернових сумішей та обґрунтувати параметри процесів робочих органів посівних машин” на період 1995-2005 рр.); науково-дослідної роботи „Наукове обґрунтування та апаратурне забезпечення процесів сепарації важкороздільних сипких сумішей” (ДР №015 U 003450). Для досягнення поставленої мети визначено головні завдання дослідження: - розробити нову концепцію енергозберігаючих процесів сепарації харчової сипкої сировини за рахунок спрямованої зміни траєкторій переміщення частинок сировини в робочому органі сепаратора з урахуванням сукупностей фізико-механічних властивостей компонентів суміші; - визначити нові фізико-механічні характеристики зернових сумішей: пружні, з урахуванням зчеплення оболонки з ядром; поперечні перерізи насіння шляхом апроксимації геометричними фігурами і кривими четвертого порядку; траєкторії переміщення насіння по вібраційних неперфорованих поверхнях; - обґрунтувати параметри процесів сепарації важкороздільних зернових сумішей за пружними характеристиками з урахуванням багаторазовості ударів по робочих ударних поверхнях, що сепарують; Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці методів розрахунків енергозберігаючих процесів сепарації зернових сумішей і обладнання для їх здійснення; створенні нових енергозберігаючих засобів сепарації зернових сумішей на основі спрямованої зміни траєкторій переміщення частинок суміші в робочому органі сепаратора: блочно-модульні сепаратори з вібраційними неперфорованими поверхнями, багатоярусні ударні сепаратори, сепаратори з профілями найменшого опору, гіраційні сепаратори.Проаналізовано сучасні конструкції сепараторів для розділення зернових сумішей, розроблених в лабораторії вібраційних зерноочисних машин ХНТУСГ під керівництвом і за безпосередньою участю автора роботи, що стали базою для розвитку нового наукового напряму з дослідження проблеми зниження енергоємності процесів сепарації харчової сипкої сировини. У другому розділі “Визначення фізико-механічних властивостей важкороздільних зернових сумішей” виконано теоретичні і експериментальні дослідження найменш вивчених фізико-механічних характеристик зернових сумішей - граничних кутів підйому, нахилу траєкторій руху частинок по вібруючій фрикційній поверхні, пружних властивостей частинок і форми. У третьому розділі “Обґрунтування параметрів процесу сепарації важкороздільних зернових сумішей на вібраційних неперфорованих поверхнях” обґрунтовано параметри процесу сепарації зернових сумішей на віброфрикційних неперфорованих поверхнях, частинки яких можна апроксимувати кругом зі зміщеним центром мас (насіння гороху, уражене брухусом) та равликом Паскаля (насіння пшениці і ячменю). Розглянуто безвідривний режим руху частинок, що визначає характер взаємодії частинок з вібруючою поверхнею. На процес сепарації у багатоярусному ударному сепараторі енергія не витрачається тому, що частинки у процесі сепарації переміщаються під дією сили тяжіння.Це дозволило створити блочно-модульні віброфрикційні сепаратори, сепаратори з поверхнями найменшого опору, безприводні багатоярусні ударні сепаратори, гіраційні сепаратори і впровадити їх у виробництво. Виявлено, що енергоємність процесів сепарації зернових сумішей досить значна, найбільш висока вона у машин спеціального призначення для сепарації важкороздільних зернових сумішей. Встановлено, що питання зменшення енергоємності процесів сепарації розглядаються тільки в окремих роботах, а питання мінімізації витрат енергії на переміщення частинок суміші в робочому органі сепаратора не вивчалися. Розроблено та застосовано нові прилади для дослідження фізико-механічних властивостей зерна різних культур, необхідних для обґрунтування принципу дії та параметрів процесів сепарації важкороздільних зернових сумішей. Дослідженнями моделей виявлено можливість сепарації частинок у вигляді круга і круга зі зміщеним центром мас та можливість сепарації частинок у вигляді равлика Паскаля з різними параметрами на вібруючій неперфорованій поверхні у безвідривному режимі.

2. Основний зміст роботи