DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.9(40).2.31-40
Аналіз одношарового руху зернового матеріалу у вертикальному пневмосепараційному каналі
Об авторах
О.В. Нестеренко, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: nov_78@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6297-8555
О.М. Васильковський, професор, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: olexa74@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-9590-742X
Р.В. Кісільов, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ruslan_vik@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-1502-0034
В.М. Сало, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: salovm@ukr.net, ORCID ID: 0000-0003-2263-6002
Анотація
Однією з важливих передумов якісного процесу пневмосепарації зернового матеріалу є створення рівнозначних умов розділення для всіх часток зернової суміші. Підвищення питомого навантаження призводить до погіршення розподілу зернового матеріалу та збільшення кількості зіштовхувань часток в зоні сепарації, що суттєво погіршує якість розділення.
Враховуючи аналіз аналітичних досліджень способів та умов введення зерна в робочу зону пневмосепарації на ефективність фракційного розділення є необхідність визначення закономірності взаємодії частинок фракції зернового матеріалу з повітряним потоком при умові його тонкошарової подачі.
В статті проаналізовано рух різних фракцій зернової суміші в вертикальному пневмосепараційному каналі при їх одношаровому введенні з урахуванням засміченості повітряного потоку. В результаті аналізу отримані теоретичні залежності, що дозволяють встановити раціональні конструктивні параметри живильників пневмосепараційного каналу та визначити час перебування зернової частки в зоні дії повітряного потоку.
Ключові слова
пневмосепарація, зерновий матеріал, пневмосепараційний канал, умови введення зернового матеріалу, робоча зона сепарації
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Перспективний напрямок інтенсифікації повітряної сепарації зерна / Нестеренко О.В. та ін. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2012. Вип. 25, ч.1. С.49–53.
2. Тенденції розвитку конструкцій машин та обладнання для очищення і сортування зерно матеріалів / Котов Б.І. та ін. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2003. Вип. 33. С. 53-59.
3. Stepanenko S., Rogovskii I., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, 2019. Vol. 12 (61), No. 1 . pp. 117-128.
4. Аналітичні дослідження контактного руху легких домішок у пневмосепаруючому каналі / Нестеренко О.В. та ін. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2017. Вип. 47(2). С. 185-191.
5. Panasiewicz M., Zawiślak K., Kusińska E., Sobczak P. Purification and separation of loose material in pneumatic system with vertical air stream. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln. 2008. Vol. 8. Рp.171-176.
6. Дослідження роботи пневмосепаруючого каналу на фізичній моделі / Васильковський М.І. та ін. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2006. Вип.17. С. 44–48.
7. Котов Б.І., Степаненко С. П. Теоретичні дослідження руху компонентів зернового матеріалу із штучно сформованим розподілом швидкості повітря в поперечному перетині каналу. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2021. Вип. 51. С. 20-35.
8. Lukaszuk J., Molenda M., Horabik J., Szot B., Montross M.D. Air flow resistance of wheat bedding as influenced by the filling method. Research in Agricultural Engineering. 2008 Vol.54. Pp. 50-57.
9. Panasiewicz M. Analysis of the pneumatic separation process of agricultural material. International Agrophysis. 1999. Vol.13. No. 2. Рр. 233-239.
10. Крекот М. М. Обґрунтування параметрів процесу і розробка пневматичного сепаратора насіння овочевих культур: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.11. Харків, 2015. 20 с.
11. Колодій О. С. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів пневмогравітаційного сепаратора насіння соняшника: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.11. Мелітополь, 2015. 24 с.
12. Чебанов А. Б. Обгрунтування конструктивно-технологічних параметрів пневмосепаратора рушанки рицини з пиловловлюючим пристроєм : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.11. Мелітополь, 2013. 21 c.
13. Котов Б.І., Степаненко С.П., Швидя В.О. Аналітичні дослідження раціональної подачі зернової суміші в аспіраційний канал пневмовідцентрових сепараторів. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П.Василенка. 2010 р. Вип. 103. С. 54-61.
14. Обґрунтування алгоритму функціонування інерційно-прямоточних зерноочисних машин / Лещенко С.М. та ін. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2011. Вип.24, ч.1. С. 176-181.
15. Nesterenko, A.V., Leshchenko, S.M., Vasylkovskyi, O.M., Petrenko, D.I. Analytical assessment of the pneumatic separation quality in the process of grain multilayer feeding, INMATEH - Agricultural Engineering. 2017. No.53(3). Рp. 65-70.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Nesterenko, O.V. et al. (2012). Perspektyvnyj napriamok intensyfikatsii povitrianoi separatsii zerna [Perspective direction of intensification of air separation of grain]. Zbirnyk naukovykh prats' Kirovohrads'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia - Collection of scientific papers of the Kirovohrad National Technical University. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation, 25, 1, 49-53 [in Ukrainian].
2. Kotov, B.I. et al. (2003). Tendentsii rozvytku konstruktsij mashyn ta obladnannia dlia ochyschennia i sortuvannia zerno materialiv [Tendencies of development of designs of machines and equipment for cleaning and sorting of grain materials]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn - Design, production and operation of agricultural machinery, 33, 53-59 [in Ukrainian].
3. Stepanenko, S., Rogovskii, I., Titova, L., Trokhaniak, V. & Trokhaniak, O. (2019). Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. Vol. 12 (61), No. 1 . Pp. 117-128.
4. Nesterenko, O.V. et al. (2017). Analitychni doslidzhennia kontaktnoho rukhu lehkykh domishok u pnevmoseparuiuchomu kanali [Analytical studies of the contact motion of light impurities in the pneumatic separation channel]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn - Design, production and operation of agricultural machine, 47(2), 185-191 [in Ukrainian].
5. Panasiewicz, M., Zawiślak, K., Kusińska, E. & Sobczak, P. (2008), Purification and separation of loose material in pneumatic system with vertical air stream. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln., Vol.8. Pp.171-176.
6. Vasyl'kovs'kyj, M.I. et al. (2006). Doslidzhennia roboty pnevmoseparuiuchoho kanalu na fizychnij modeli [Study of the pneumatic separating channel operation on a physical model]. Zbirnyk naukovykh prats' Kirovohrads'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia - Collection of scientific papers of the Kirovohrad National Technical University. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation, 17, 44-48 [in Ukrainian].
7. Kotov, B.I. & Stepanenko, S.P. (2021). Teoretychni doslidzhennia rukhu komponentiv zernovoho materialu iz shtuchno sformovanym rozpodilom shvydkosti povitria v poperechnomu peretyni kanalu [Theoretical studies of the flow of grain material components with an artificially formed distribution of air velocity in the cross-section of the channel]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn - Design, manufacture and operation of agricultural machinery, 51, 20-35 [in Ukrainian].
8. Lukaszuk, J., Molenda, M., Horabik, J., Szot, B. & Montross M.D. (2008). Air flow resistance of wheat bedding as influenced by the filling method. Research in Agricultural Engineering, Vol.54. Pp.50-57.
9. Panasiewicz, M. (1999). Analysis of the pneumatic separation process of agricultural material. International Agrophysis. Vol.13. No. 2. Pp. 233-239.
10. Krekot, M.M. (2015). Obgruntuvannia parametriv protsesu i rozrobka pnevmatychnoho separatora nasinnia ovochevykh kul'tur [Substantiation of process parameters and development of a pneumatic separator for vegetable seeds]. Extended abstract of candidate’s thesis. Kharkiv [in Ukrainian].
11. Kolodij, O.S. (2015). Obgruntuvannia konstruktyvno-tekhnolohichnykh parametriv pnevmohravitatsijnoho separatora nasinnia soniashnyka [Substantiation of structural and technological parameters of the pneumatic gravity separator of sunflower seeds]. Extended abstract of candidate’s thesis. Melitopol' [in Ukrainian].
12. Chebanov, A.B. (2013). Obhruntuvannia konstruktyvno-tekhnolohichnykh parametriv pnevmoseparatora rushanky rytsyny z pylovlovliuiuchym prystroiem [Substantiation of constructive and technological parameters of the pneumatic separator of castor oilseed rape with a dust collecting device]. Extended abstract of candidate’s thesis. Melitopol' [in Ukrainian].
13. Kotov, B.I., Stepanenko, S.P. & Shvydia, V.O. (2010). Analitychni doslidzhennia ratsional'noi podachi zernovoi sumishi v aspiratsijnyj kanal pnevmovidtsentrovykh separatoriv [Analytical studies of the rational supply of grain mixture to the aspiration channel of pneumatic centrifugal separators]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu sil's'koho hospodarstva im. P.Vasylenka - Bulletin of Kharkiv National Technical University of Agriculture named after P. Vasilenko, 103, 54-61 [in Ukrainian].
14. Leschenko, S.M. et al. (2011). Obgruntuvannia alhorytmu funktsionuvannia inertsijno-priamotochnykh zernoochysnykh mashyn [Substantiation of the algorithm of functioning of inertial-straight grain cleaning machines]. Zbirnyk naukovykh prats' Kirovohrads'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia - Collection of scientific papers of the Kirovohrad National Technical University. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation, 24,1, 176-181 [in Ukrainian].
15. Nesterenko, A.V., Leshchenko, S.M., Vasylkovskyi, O.M. & Petrenko, D.I. (2017). Analytical assessment of the pneumatic separation quality in the process of grain multilayer feeding, INMATEH - Agricultural Engineering. No.53(3). Pp. 65-70.
Copyright (c) 2024 О.В. Нестеренко, О.М. Васильковський, Р.В. Кісільов, В.М. Сало
Аналіз одношарового руху зернового матеріалу у вертикальному пневмосепараційному каналі
Об авторах
О.В. Нестеренко, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: nov_78@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6297-8555
О.М. Васильковський, професор, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: olexa74@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-9590-742X
Р.В. Кісільов, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ruslan_vik@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-1502-0034
В.М. Сало, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: salovm@ukr.net, ORCID ID: 0000-0003-2263-6002
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Перспективний напрямок інтенсифікації повітряної сепарації зерна / Нестеренко О.В. та ін. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2012. Вип. 25, ч.1. С.49–53.
2. Тенденції розвитку конструкцій машин та обладнання для очищення і сортування зерно матеріалів / Котов Б.І. та ін. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2003. Вип. 33. С. 53-59.
3. Stepanenko S., Rogovskii I., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O. Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, 2019. Vol. 12 (61), No. 1 . pp. 117-128.
4. Аналітичні дослідження контактного руху легких домішок у пневмосепаруючому каналі / Нестеренко О.В. та ін. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2017. Вип. 47(2). С. 185-191.
5. Panasiewicz M., Zawiślak K., Kusińska E., Sobczak P. Purification and separation of loose material in pneumatic system with vertical air stream. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln. 2008. Vol. 8. Рp.171-176.
6. Дослідження роботи пневмосепаруючого каналу на фізичній моделі / Васильковський М.І. та ін. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2006. Вип.17. С. 44–48.
7. Котов Б.І., Степаненко С. П. Теоретичні дослідження руху компонентів зернового матеріалу із штучно сформованим розподілом швидкості повітря в поперечному перетині каналу. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2021. Вип. 51. С. 20-35.
8. Lukaszuk J., Molenda M., Horabik J., Szot B., Montross M.D. Air flow resistance of wheat bedding as influenced by the filling method. Research in Agricultural Engineering. 2008 Vol.54. Pp. 50-57.
9. Panasiewicz M. Analysis of the pneumatic separation process of agricultural material. International Agrophysis. 1999. Vol.13. No. 2. Рр. 233-239.
10. Крекот М. М. Обґрунтування параметрів процесу і розробка пневматичного сепаратора насіння овочевих культур: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.11. Харків, 2015. 20 с.
11. Колодій О. С. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів пневмогравітаційного сепаратора насіння соняшника: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.11. Мелітополь, 2015. 24 с.
12. Чебанов А. Б. Обгрунтування конструктивно-технологічних параметрів пневмосепаратора рушанки рицини з пиловловлюючим пристроєм : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.11. Мелітополь, 2013. 21 c.
13. Котов Б.І., Степаненко С.П., Швидя В.О. Аналітичні дослідження раціональної подачі зернової суміші в аспіраційний канал пневмовідцентрових сепараторів. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П.Василенка. 2010 р. Вип. 103. С. 54-61.
14. Обґрунтування алгоритму функціонування інерційно-прямоточних зерноочисних машин / Лещенко С.М. та ін. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2011. Вип.24, ч.1. С. 176-181.
15. Nesterenko, A.V., Leshchenko, S.M., Vasylkovskyi, O.M., Petrenko, D.I. Analytical assessment of the pneumatic separation quality in the process of grain multilayer feeding, INMATEH - Agricultural Engineering. 2017. No.53(3). Рp. 65-70.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Nesterenko, O.V. et al. (2012). Perspektyvnyj napriamok intensyfikatsii povitrianoi separatsii zerna [Perspective direction of intensification of air separation of grain]. Zbirnyk naukovykh prats' Kirovohrads'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia - Collection of scientific papers of the Kirovohrad National Technical University. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation, 25, 1, 49-53 [in Ukrainian].
2. Kotov, B.I. et al. (2003). Tendentsii rozvytku konstruktsij mashyn ta obladnannia dlia ochyschennia i sortuvannia zerno materialiv [Tendencies of development of designs of machines and equipment for cleaning and sorting of grain materials]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn - Design, production and operation of agricultural machinery, 33, 53-59 [in Ukrainian].
3. Stepanenko, S., Rogovskii, I., Titova, L., Trokhaniak, V. & Trokhaniak, O. (2019). Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. Vol. 12 (61), No. 1 . Pp. 117-128.
4. Nesterenko, O.V. et al. (2017). Analitychni doslidzhennia kontaktnoho rukhu lehkykh domishok u pnevmoseparuiuchomu kanali [Analytical studies of the contact motion of light impurities in the pneumatic separation channel]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn - Design, production and operation of agricultural machine, 47(2), 185-191 [in Ukrainian].
5. Panasiewicz, M., Zawiślak, K., Kusińska, E. & Sobczak, P. (2008), Purification and separation of loose material in pneumatic system with vertical air stream. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln., Vol.8. Pp.171-176.
6. Vasyl'kovs'kyj, M.I. et al. (2006). Doslidzhennia roboty pnevmoseparuiuchoho kanalu na fizychnij modeli [Study of the pneumatic separating channel operation on a physical model]. Zbirnyk naukovykh prats' Kirovohrads'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia - Collection of scientific papers of the Kirovohrad National Technical University. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation, 17, 44-48 [in Ukrainian].
7. Kotov, B.I. & Stepanenko, S.P. (2021). Teoretychni doslidzhennia rukhu komponentiv zernovoho materialu iz shtuchno sformovanym rozpodilom shvydkosti povitria v poperechnomu peretyni kanalu [Theoretical studies of the flow of grain material components with an artificially formed distribution of air velocity in the cross-section of the channel]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn - Design, manufacture and operation of agricultural machinery, 51, 20-35 [in Ukrainian].
8. Lukaszuk, J., Molenda, M., Horabik, J., Szot, B. & Montross M.D. (2008). Air flow resistance of wheat bedding as influenced by the filling method. Research in Agricultural Engineering, Vol.54. Pp.50-57.
9. Panasiewicz, M. (1999). Analysis of the pneumatic separation process of agricultural material. International Agrophysis. Vol.13. No. 2. Pp. 233-239.
10. Krekot, M.M. (2015). Obgruntuvannia parametriv protsesu i rozrobka pnevmatychnoho separatora nasinnia ovochevykh kul'tur [Substantiation of process parameters and development of a pneumatic separator for vegetable seeds]. Extended abstract of candidate’s thesis. Kharkiv [in Ukrainian].
11. Kolodij, O.S. (2015). Obgruntuvannia konstruktyvno-tekhnolohichnykh parametriv pnevmohravitatsijnoho separatora nasinnia soniashnyka [Substantiation of structural and technological parameters of the pneumatic gravity separator of sunflower seeds]. Extended abstract of candidate’s thesis. Melitopol' [in Ukrainian].
12. Chebanov, A.B. (2013). Obhruntuvannia konstruktyvno-tekhnolohichnykh parametriv pnevmoseparatora rushanky rytsyny z pylovlovliuiuchym prystroiem [Substantiation of constructive and technological parameters of the pneumatic separator of castor oilseed rape with a dust collecting device]. Extended abstract of candidate’s thesis. Melitopol' [in Ukrainian].
13. Kotov, B.I., Stepanenko, S.P. & Shvydia, V.O. (2010). Analitychni doslidzhennia ratsional'noi podachi zernovoi sumishi v aspiratsijnyj kanal pnevmovidtsentrovykh separatoriv [Analytical studies of the rational supply of grain mixture to the aspiration channel of pneumatic centrifugal separators]. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu sil's'koho hospodarstva im. P.Vasylenka - Bulletin of Kharkiv National Technical University of Agriculture named after P. Vasilenko, 103, 54-61 [in Ukrainian].
14. Leschenko, S.M. et al. (2011). Obgruntuvannia alhorytmu funktsionuvannia inertsijno-priamotochnykh zernoochysnykh mashyn [Substantiation of the algorithm of functioning of inertial-straight grain cleaning machines]. Zbirnyk naukovykh prats' Kirovohrads'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia - Collection of scientific papers of the Kirovohrad National Technical University. Machinery in agricultural production, industrial engineering, automation, 24,1, 176-181 [in Ukrainian].
15. Nesterenko, A.V., Leshchenko, S.M., Vasylkovskyi, O.M. & Petrenko, D.I. (2017). Analytical assessment of the pneumatic separation quality in the process of grain multilayer feeding, INMATEH - Agricultural Engineering. No.53(3). Pp. 65-70.
Copyright (c) 2024 О.В. Нестеренко, О.М. Васильковський, Р.В. Кісільов, В.М. Сало