Способ исследования процесса решетной сепарации зерна

(51) 5 В 07 В 1/00 БРЕТ ЬСТВУ ель Б. ан ятие осТруды-24,Целью из трудоемкост точности ко цесса решет На фиг. модель процполученная к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ А ВТОРСНОМУ СВИ(71) Сибирский научно-исследоватский институт механизации и элекфикации сельского хозяйства(56) Гортинский В.В., Демский АБорискин М,А, Процессы сепарировна зерноперерабатывающих предприях, - М.: 1 олос, 1980, с. 304.Цециновский В.М. Теоретическновы разделения сыпучих смесей,ВНИИЗ, вып, 23, - М 1951, с.(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕШЕТНОЙ СЕПАРАЦИИ ЗЕРНА(57) Изобретение относится к техникедля исследования процесса разделениясыпучих материалов. Целью изобретения является снижение трудоемкостиспособа и повышение точности количественной оценки процесса решетной сепарации. На горизонгальное порционноерешето (Р) загружают пробу зернового Изобретение относится к способам и устройствам для исследования процесса разделения сыпучих материалов, нап" ример зерна,по размерам на решетном сепараторе и может использоваться ,для количественной оценки трудоемкости разделения зерносмесей, сравнения эффективности различных конструкций решета, выбора оптимальной частоты колебаний решетного сепаратора. 80156 5 ИЯ ,":":."материала, Цикл измерения начинаетсявключением привода Р. Частицы проходовой фракции, просеявшиеся сквозь Р,регистрируют в фиксированные моментывремени, начиная с момента включенияпривода Р. Исходные данные для расчета параметров процесса сепарациивводятся в вычислительное устройство,где дискретные значения массы аппроксимируются уточненным уравнением кинетики. Приэтом полнота Е выделенияпроходовой фракции устанавливаетсяпутем вычисления по ф-ле= 1-егде- длительность сепарации,длительность расслоения материала;с - постоянная времени сепарации. Значения С и С определяют путем аппроксимации зарегистрированных значениймассы проходовой фракции, выделеннойза время , и массы проходовых частицв пробе зерна перед ее разделением,Аппроксимацию проводят методом наименьших квадратов, а значенияиС определяют по приведенным математическим зависимостям. 1 з.п. ф-лы,2 ил. обретения является снижениеи способа и повышениеличественной оценки проной сепарации,1 приведены известнаяесса решетной сепарациии реальная зависимостьявшегося зерна во времени,экспериментальным путемна фиг, 2 - структурнаясхема устройства для исследования11 роцесса решетной сепарации, реализующего предлагаемый способ.Устройство состоит из горизонталь 5ного колеблющегося решета 1, преобразователя 2 массы в электрический сигнал, аналого-цифрового преобразователя 3 и вычислительного устройства 4.Способ осуществляется следующимобразом,На горизонтальное порционное решето 1 загружается проба зернового материала, Цикл измерения начинается .включением привода решета анализатора, Частицы проходовой фракции, проСеявшиеся сквозь решето, регистрируются чувствительным элементом преобразователя 2 массы в электрическийсигнал в фиксированные моменты времени. После преобразования аналоговогосигнала в цифровую форму преобразователем 3 исходные данные для расчетапараметров процессасепарации, аименно проквантованная по времени зависимость щ(Г), вводятся в вычислительное устройство 4. В нем дискретные значения массы аппроксимируютсяуточненным уравнением кинетики. Приэтом полнота выделения проходовой ,фракции устанавливается посредствомвычисления параметров.",цлительностирасслоения исходного материала 1 ипостоянной времени сепарации Й; поформулам35к( , ) 2 - (,р) 2К;у;-Е Уу;40где 1 - номер дискретно значений 45массы выделенной проходовойфракции щ,;1, 2.и;- (-1)Д 1;50Д 1 - шаг временного квантования зависимости щ(Е); К - объем выборки значений ш используемых для расчета Е= п-и+1 4 1 и и п - номера значений щ определяющих нижнюю и, и верхнюю п границы объема выборки значений щ,;щ и - Оф 2 щв 1щ - масса пробы исходного мате 6риала;щьт = 1 п./щв щ 1При необходимости можно определить также содержание проходовой фракции в пробе материала аОСпособ исследования процесса решетной сепарации может применяться для количественной оценки трудоемкости разделения зерносмесей.Пробы зерносмесей постоянной массы разделяют при стабильном кинематическом режиме порционной модели сепаратора, Мерой трудоемкости являются значения постоянной времени сепарации. Результаты оценки трудоемкости разделения зерносмесей могут использоваться для уточнения коэффициентов эквивалентности номинальной производительности зерноочистительных машин, сопоставления результатов испытаний зерноочистительных машин на разных зерносмесях и определения стоимости обработки зерна.Сравнение технологической эффективности различных вариантов конструкции решета при разработке новых . зерноочистительных машин осуществляется следующим образом.Сравниваемые решета с одинаковыми размерами отверстий помещают в порционную модель сепаратора и разделяют одну и ту же пробу зернового материала сперва одним, затем другим решетом при стабильном кинематическом режиме. Технологическая эффективность решета определяется полнотой извлечения нроходовой фракции.1о 1с=1-е11 - байЕ= 1 - еОпределив с помощью предлагаемого способа с, иг. идля обеих конструкций решета и приняв длительность обработки зерна решетным сепаратором г. = 7-10 с, рассчитывают величину Е,/Я, которая и является- сравнительной оценкой технологической эффективности двух конструкций решета.Способ может также применяться для выбора оптимальной для данного материала частоты колебаний решета сепаратора.Пробу зернового материала постоянной массы многократно разделяют по порционной модели сепаратора, изменяя каждый раз частоту колебаний решета Я и Фиксируя значения Я и о. Амплитуда колебаний решета модели должна соответствовать амплитуде колебаний решета сепаратора. Положение минимума зависимости ь(У) определяют оптимальную для данного материала частоту колебаний решета,В предлагаемом способе вместо по.- точного сепаратора используется его порциональная модель, что значительно снижает трудоемкость исследования. Затраты времени на получение одинаковой информации по сравнению с известным способом снижаются не менее, чем на порядок. Единственной величиной, которая измеряется в предлагаемом способе, является масса вьщеленной под решето проходовой фракции. Преобразование массы в электрический сигнал для обработки его средствами измерительной и вычислительной техники не представляет трудности, Использование вычислительной техники повышает точностьрезультатов исследования по следующим причинам. Шаг временного квантования зависимости ш(С) может быть уменьшен до Е (О, 1 с. При столь малом шаге квантования снижается погрешность восстановления зависимости т по дискретным ее значениям.По данным экспериментов она не превышает 57. Кроме того, существенно повышается степень автоматизации исследований, исключаются субъективные ошибки, использование уточненной модели кинетики процесса сепарации дополнительно повышает точность результатов исследования.Снижение трудоемкости исследования происходит по следующим причинам. При использовании порционной модели сокращается масса образца зерна, необходимая для проведения исследований, вместо образца в несколько десятков килограммов (известный) необФходим образец массой 1-2 кг, Неизбежные колебания свойств зерносмеси на входе поточного сепаратора приводят к нестабильности получаемых резу; б 5543 6льтатов, поэтому при использованиипоточного сепаратора необходимо увеличивать повторность опытов, при 5использовании порционной модели иобразца в 1-2 кг свойства зерносмесистрого стабильны, поэтому число повторных опытов сокращается. Взвешивание отобранных проб, вычисление изапись результатов измерений выполняются в автоматическом режиме с затратами времени не более несколькихсекунд,ФормУла изобретения1. Способ исследования процессарешетной сепарации зерна, включающийзагрузку зернового материала на ре шето с приводом, разделение его надве фракции, измерение массы выделенной проходовой фракции и определение по результатам измерений полнотыее вьщеления, о т л и ч а ю щ и й - 25 с я тем, что, с целью снижения трудоемкости способа и повьппения точности количественной оценки процессарешетной сепарации, массу вьщеленнойпроходовой фракции регистрируют в З 0 фиксированные моменты времени, начиная с момента включения привода решета, а полноту выделения проходовойфракции Я определяют по формуле1-1 о35Е= 1-егде С - длительность сепарации;- длительность расслоения зеронового материала;лО - постоянная времени сепарации, 40 значения С иопределяют путем апопроксимации зарегистрированных значений массы уравнениемЛш = ш(1 - е ) 45 где н - масса проходовой фракции выделенной за время й;ш- масса проходовых частиц впробе зерна перед ее разде,пением.50 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что аппроксимациюпроводят методом наименьших квадратови значения длительности расслоенияматериала Сп и постоянной времени се парации с определяют по формулам,Ущей щ Фиа 2 Составитель Б. ЛевчаевРедактор И, Шулла Техред Л.Олийнык Корректор М. Самборска Заказ 118 7 Подпис ир Государственного комите 113035, МоскваГКНТ СССР по изобретениям и открытиям-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго ул, Гагарина, 10 номер дискретных значениймассы выделенной проходовойфракции щ2п(-1)Ьшаг временного квантованиязависимости щ(й);объем выборки значений щ,используемых для расчета К=п - и+ 11номера значений.щ определяющих нижнюю и, и верхнюю ий границы объема выборки значений щмасса пробы исходного материала,