Research on impact of alternating air flow on quality of vibro-frictional separation of fine-seed materials
Keywords:
seeds, vibro-frictional separation, extremum, separation efficiency, movement dynamic, alternating air flow, aerodynamic screenAbstract
Achieving precise separation by a single criterion for fine-seed crops is challenging due to the similarity in the variation series of characteristics across different fractions. To attain the desired effect, complex separation methods must be applied, which increases the cost of the final product due to the low productivity of separators, increased resource usage, and seed damage from multiple processing cycles. This issue is addressed by adding symmetrical working blocks so that the blocks are positioned above and below the vibrator. When the number of surfaces in the blocks is equally increased, the center of mass of the vibrating table remains unchanged. The oscillation identity is preserved, and the machine's productivity increases.
The alternating air flow affects the dynamics of seed movement relative to the working surfaces under vibration. For seeds that are rounded and relatively large and dense, the air flow impact on the separation process is negligible. However, for seeds with pronounced aerodynamic properties and relatively low mass, the air flow has a significant effect. In some cases, this impact can practically eliminate the directed vibrational movement of the seed material, resulting in low separation efficiency for such types of seed material.
Studies have shown that the function of the impact of alternating air flow on the quality of vibro-frictional seed separation does not exhibit a distinct extremum. Therefore, the selection of optimal design and operational parameters is recommended at the boundary of their existence. To reduce the impact of alternating air flow on the quality of vibro-separation of seed material, the use of an aerodynamic screen with a vertical wall height of 100-110% and a distance from the edge of 50-65% of the existing vertical gap between the working surfaces of the block is recommended. Considering these parameters, the formulated practical recommendations can enhance the efficiency of vibro-frictional separation of fine-seed crop materials
References
1. Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Очистка і Сепарація насіння. Харків, 2006. Око. 407 с.
2. Тищенко Л.Н. Интенсификация сепарирования зерна, 2004. Харьков: Основа. 368 с.
3. Тищенко Л.Н., Мазоренко Д.И., Пивень М.В., Харченко С.А. Моделирование процессов зерновых сепараторов: монографія. Харків. 2010. Міськдрук. 360 c.
4. Котов Б.І. Моделювання технологічних процесів в типових об’єктах післязбиральної обробки і зберігання зерна (сепарація, сушіння, активне вентилювання, охолодження): монографія. Ніжин. ПП Лисенко. 2017. 487 с.
5. Алієв Е.Б. Фізико-математичні моделі процесів прецизійної сепарації насіннєвого матеріалу соняшнику: монографія. Запоріжжя. СТАТУС. 2019. 196 с.
6. Богомолов О.В. Кісь В.М., Лук’янов І.М., Акіншин В.В. До розробки алгоритму аналізу та сепарації зернових сумішей. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства. Харків. 2019. С. 60–66.
7. Завгородний А.И., Синяева О.В. Движения шара в воздушном потоке между вибрирующими плоскостями. Вібрації в техніці та технологіях. 2012. № 3(67). С. 20–27.
8. Лук’яненко В.М., Галич І.В., Никифоров А.О. Мехатронна вібраційна насіннєочисна машина. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. 2015. № 156. С. 413–419.
9. Манчинський Ю.О. Обґрунтування параметрів розділення насіннєвих сумішей на вібруючій поверхні: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук. Київ. 2000. 35 с.
10. Козаченко О.В., Алієв Е.Б., Бакум М.В., Михайлов А.Д., Крекот М.М. Обґрунтування ефективності використання віброфрикційного сепаратора при підготовці насіннєвого матеріалу гірчиці. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН. 2021. Вип. 31. С. 142–151. https://doi.org/10.36710/ioc-2021-31-13.
11. Aliiev E., Gavrilchenko A., Tesliuk H., Tolstenko A., Koshul’ko V. Improvement of the sunflower seed separation process efficiency on thevibrating surface. Acta Periodica Technologica. 2019. APTEFF. Vol. 50. P. 12–22. https://doi.org/10.2298/APT1950012A.
12. Михайлов А.Д., Бакум М.В., Челапко Д.О. Розділення компонентів насіннєвої суміші коріандру за граничним кутом підйому. Матеріали ХІХ міжнародного форуму молоді "Молодь і індустрія 4.0 в XXI столітті". 06-07. 04. Харків. 2023. 22 с.
13. Заїка П.М., Бакум М.В., Михайлов А.Д. Вібраційна насіннєочисна машина для доочищення насіння сільськогосподарських культур. Пропозиція. 2005. № 6. C. 102.
14. Михайлов А.Д., Пастухов В.І., Бакум М.В. Машини, агрегати та комплекси для післязбиральної обробки зерна і насіння. Харків. 2012. 95 с.
15. Лук’яненко В.М. Обґрунтування параметрів процесу сепарації насіння ріпака і суріпиці на вібраційній машині: автореф. дис. на здобуття ступеня канд. техн. наук. Харків. 2001. 20 с.
16. Котов Б.І., Степаненко С.П. Основи теорії та технології повітряної сепарації зернових матеріалів: монографія. Київ. ЦП Компринт. 2023. 427 с. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів Technical service of agriculture, forestry and transport №24’ 2024 67
17. Громадський А.С., Горбачов Ю.Г., Ліфенцов О.С. Проектування, формування та використання комплексів гірничорудного механізованого обладнання: навчальний посібник. Кривий Ріг. КНУ. 2017. 229 с.
18. Білецький В.С., Олійник Т.А., Смирнов В.О., Скляр Л.В. Техніка та технологія збагачення корисних копалин. Кривий Ріг. КНУ. 2019. 87 с.
19. Нечаєв В.П., Берідзе Т.М., Кононенко В.В. Теорія планування експерименту: навчальний посібник. Київ. 2005. 232 с.
