Способ управления решетным сепаратором

(71) Сибирский научно"исслский институт механизациификации сельского хозяйст(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕШЕТ СЕПАРАТОРОМ, основанный на опред нии содержания мелкой фракции в ходном материале и изменении вел ны нагрузки на сепаратор, о т л ч а ю щ и й с я тем, что, с цел повышения качества управления в цессе разделения пробы постоянн массы а счет учета свойств исх го материала, измеряют скорость вьщеления мелкой фракции, и наг на сепаратор корректируют пропо нально измеряемой величине.Изобретение относится к управлению процессом разделения сыпучих материалов, например зерна, по размерам и другим механическим свсйствам. 5Цель изобретения - повышение качества управления решетным сепаратором в процессе разделения пробы постоянной массы за счет учета свойств исходного материала.На фиг.1 изображена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления решетным сепаратором; на фиг.2процесс выбора величины нагрузки, требуемой для получения заданного результата сепарации (оптимальной нагрузки),Сущность способа заключается в следующем.На процесс сепарации влияют со держание мелких примесей в исходном материале, соотношения размеров мелких частиц и отверстий решета, размеры и плотности частиц разделяемых фракций, величины коэффициентов внешнего и внутреннего трения, их форма и другие факторы.Влияние на результат сепарации перечисленных свойств исходного материала удобнее всего учесть через 30 параметры, выражающие скорость выделения примесей, затраты времени на их выделение. Такими параметрами могут быть длительность расслоения исходного материала и постоянная вре З 5 мени сепарации. Процесс решетной сепарации включает расслоение исходного материала за счет движения крупных и легких частиц вверх, а мелких и тяжелых - вниз и собственно сепа рацию, т.е. просеивание мелких частиц через отверстия решета, которое опчсывается во времени экспонентой45щ щ е (1 а) /1(1 б)где щ - масса выделенной мелкой фракции,фП 1 ы- масса мелкой фракции в сходе 50через время тщах - масса мелкой фракции в исходном материале,ло - постоянная времени сепарации.Если допустить, что во время рас слоения собственно сепарации не происходит, то процесс решетной сепарации опишется выражениемп=О при 1 -1 о (2) й . , (. ев,Согде в - длительность расслоения исходного материала, допущение значительно упрощает описание процесса решетной сепарации и при Ф10 выражение (2) совпадает с экспериментальными данными. Поскольку для всех решетных сепараторов длительность сепарации гораздо больше длительности расслоения материала, допущение не влияет на точность определения результата сепарации. Если от массымелкой фракции перейти к ее содержанию в исходном аи обработанномв Ов ,материалеЬ ООф/ 100/,вигде п р - масса основного материала(крупной фракции); то получается система уравнений авых =швх пРИо,ф о оо ( 100 (4)-1=- -1 еви 1 1авыха Г оПоскольку в существующих решетных сепараторах длительность сепарации постоянна К=сопзй) параметры а в 1 , ь однозначно определяют резуль тат сепарации аУстройство (фиг.1) содержит контрольный сепаратор 1 и вычислительное устройство 2, включающее преобразователь массы в электрический сигнал Э, усилитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, устройство б вычисления параметров исходного материала, устройство 7 выбора оптимальной нагрузки, устройство памяти 8 и систему 9 управления нагрузкой на сепаратор.Способ управления решетным сепаратором заключается в следующем.Пробу исходного материала массой М=сопвС отбирают со входа в управля емый решетный сепаратор и подают на разделение контрольным сепаратором 1. Требование постоянства массы пробы объясняется тем, что параметры 1 и лф озависят от свойств исходного материала и нагрузки (массы пробы), а в данном случае определяют зависимость(5) (6) 3 718этих параметров только от свойств исходного материала. Для определенияи 3 параметры процесса сепарацииосновного и контрольного сепараторовдолжны быть идентичными. Поэтому размеры отверстий, амплитуды и частотавертикальных и горизонтальных составлякяцих колебаний решета основного иконтрольного сепараторов устанавливают одинаковыми. Содержание в ис Оходком материале мелких примесей С 7вхопределяют путем их полного выделенияконтрольным сепаратором, что требуетзатрат времени 100-180 с. По этойпричине определение а вх целесообразно 15производить при порционном режимеработы контрольного сепаратора, когда длительность сепарации не лимитируется длиной решета. Несмотря на то,что порционный режим работы контроль.ного сепаратора вносит неточности вопределение 1 и 7 , определение всехтрех параметров исходного материаланаиболее рационально производить одним контрольным сепаратором. Результаты испытания способа показывают,чтопри определении 1 и 2 контрольнымсепаратором, работающим в порционномрежиме, качество управления по сравнению с прототипом существенно повы- ЗОшается. Мелкая фракция, пройдясквозь решето контрольного сепаратора, попадает на чашку преобразователямассы в электрический сигнал 3, ипосле усиления и преобразования вцифровую форму в виде проквантованной 5по времени зависимости в (т) вводится в память устройства 6 вычисленияпараметров исходного материала. Вэтом устройстве экспериментальныеточки зависимости аппроксимируются40зависимостью (2), при этом определяются длительность раеслоения исходного материала т и постоянная временисепарации о . Содержание в исходномлматериале мелких примесей определяет 45ся в устройстве 6 по формулев при 1 780 с,а .7 аа, (4)Величины с 7,10, 2,вводятся вустрой,50ство 7 вычисления оптимальной нагруз 4ки, куда вводится также значение заданного результата сепарации ц и . Дла контрольного сепаратора предварительно определяют длительность сепарациидающую тот же результат (а вы ), что и обработка основным сепаратором. Эта величина используется в устройстве 7 при выборе оптимальной нагрузки. В устройстве памяти 8 хранится предварительно определенные с помощью контрольного сепаратора зависнимости 1 и о от нагрузки (массы пробы) Устройство 7, используя параметрылОв 1 в х о, О и, 1 я, выбирает оптимальную величину нагрузки 6 77 . Алгоритм выбора оптимальной нагрузки показан на фиг.2 и состоит в следующем: используя величины Ц 8 х, 1,полученные для нагрузки Яо , соответствующеймассеМпри 1=1 нпоформулам (3) определяют О вы , полученное значение аиды сравнивают с заданным бя и в зависимости от знака разности (цвых а) величину нагрузки изменяют на один шаг в сторону увеличения или уменьшения Я = 90 т АЦ ; из зависимостей (5) и (6) выбирают величины 1ло и о, соответствующие нагрузке 4., и по этим значениям при 1 = т, по форНмулам (3) определяют результат сепарации; изменение нагрузки производят до величины 74 х Я 1 п ЬЦ, при которой выполняется. условие а = 07выхПолученную оптимальную величину нагрузки Ц используют в качестве задания для системы 9 управления нагрузкой и изменяют после следующей операции контроля. Повторное определение зависимостей (5) и (6) производят при сиене культуры или сорта обрабатываемого зерна.Использование изобретения пезволяет повысить качество управления решетным сепаратором за счет учета влияния на результат сепарации всей совокупности факторов параметрами Олях ф 1 в обработанном материале стабилизировать содержание мелких фракций на уровне 1 с погрешнсстью + 0,27.1181725 иг. Составитель В.Перседактор Т.Парфенова Техред Т;Фанта В.Синицкая оррек За Филиал ППП "Патент"; г.ужгор,Проектная, 4 5981/8 Тираж 580 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен 113035, Москва, Ж,Подписного комитета СССРий и открытийРаушская наб., д.4/5