Виктор Геннадьевич Хамуев, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
Москва
Viktor G. Khamuev, Ph.D.(Eng), leading researcher
Moscow
Станислав Александрович Герасименко, младший научный сотрудник
Москва
Stanislav A. Gerasimenko, junior researcher
Moscow
Сергей Игоревич Борзенко, младший научный сотрудник
Москва
Sergey I. Borzenko junior researcher
Moscow
При математическом моделировании процесса сепарации в гравитационной колонке зачастую не учитывается коэффициент вибрации прутков при движении семян и примеси по криволинейной поверхности гравитационной гребенки. Это, в свою очередь, влияет на качество разделения. Важно отметить, что коэффициент вибрации напрямую зависит от конструктивных параметров прутков гребенки в гравитационной колонке. (Цель исследования) Экспериментальное подтверждение теоретических результатов вероятностной математической модели процесса сепарации семян сои в гравитационной колонке. (Материалы и методы) Для лабораторных исследований разработан макетный образец гравитационной колонки с единичной гребенкой. Определяли эффективную длину прутков гребенки, диаметр сечения прутка, угол наклона гребенки. (Результаты и обсуждение) Установили, что из условия самоочищаемости гребенок коэффициент сепарации составляет μ = 3,6 метра в минус первой степени. При вибрации прутков функции изгибающего момента со значениями вертикальных и горизонтальных коэффициентов а = –30, b = –31,9 и a ̃ = – 0,58, b ̃ = –1,47 паскаля в минус первой степени на метр в минус первой степени достигается довольно высокая статистическая корреляция между разработанной математической моделью и экспериментальными значениями (коэффициент детерминации 0,96). Определены эффективная длина прутков в диапазоне от 125 до 150 миллиметров гребенки, диаметр сечения прутков 1,5 миллиметра. (Выводы) Экспериментально подтверждены результаты вероятностной математической модели процесса сепарации семян сои в гравитационной колонке. Дальнейшие пути интенсификации процесса сепарации направлены на поиск нового конструктивного решения формы прутков гребенки.
In mathematical models of the separation process in a gravity column, the coefficient of bar vibration is frequently disregarded as seeds and impurities move along the curved surface of the gravity column, which, in turn, affects the quality of separation. It is important to note that the vibration coefficient directly depends on the design parameters of the comb bars in the gravity column. (Research purpose) The research aims to experimentally validate the theoretical findings from a probabilistic mathematical model elucidating the process of soybean seed separation within a gravity column. (Materials and methods) For laboratory research, a gravity column prototype with a single comb was developed. Parameters such as the effective length of the comb bars, the cross-sectional diameter of the bar, and the comb angle inclination were determined. (Results and discussion) It was found out that, under the condition of self-cleaning combs, the separation coefficient μ = 3.6 meters to the power of negative one. During bar vibration, the functions of the bending moment with vertical coefficients a = –30, b = –31.9, and horizontal coefficients a ̃= – 0.58, b ̃= –1.47 Pascal to the power of negative one per meter to the power of negative one, yield a fairly high statistical correlation between the developed mathematical model and experimental values (coefficient of determination 0.96). The effective length of the bars was determined to be within the range from 125 to 150 millimeters of the comb, with a cross-sectional diameter of the bars measuring 1.5 millimeters. (Conclusions) Experimental validation of the probabilistic mathematical model regarding the process of soybean seed separation in the gravity column was conducted. Further ways to intensify the separation process are aimed at finding a new design solution for the shape of the comb bars.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.