Разработка теории взаимодействия обрабатываемого зерна с рабочими органами зерноочистительных машин с позиции синергетики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Патрин, Василий Александрович

• Патрин, Василий Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Патрин, Василий Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНА

1.1 Состояние и перспективы развития зерноочистительной техники

1.2 Общая характеристика технологических операций очистки и сортирования зерна

1.3 Критический анализ методологии научных исследований в области сепарации сыпучих сред

1.4 Зерно сыпучая среда как объект изучения

1.4.1 Статические и динамические свойства сыпучей среды

1.4.2 Аналогия между псевдоожиженным слоем сыпучей среды и вязкой жидкостью

1.5. Анализ работ связанных с изучением процесса сепарации на плоских рабочих

органах

1.5.1 Общая характеристика плоских вибрационных и качающихся решет

решетах

1.5.3 Критический анализ теории движения материальной точки по колеблющейся поверхности

1.6. Анализ работ, связанных с изучением сепарации на вращающихся рабочих органах

1.6.1. Вертикальные виброцентробежные решета

1.6.2. Горизонтальные вращающиеся цилиндрические рабочие органы

1.7. Анализ работ связанных с изучением сдвиговых течений сыпучих сред 81 1.7.1 Сдвиговое течение в квазистатическом режиме. Течение Куэтта

1.7.2. Быстрые инерционные сдвиговые течения зерновых сред

1.8 Общие выводы из анализа и задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ ТЕОРИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОГО ЗЕРНА С РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН НА ОСНОВЕ СИНЕРГЕТИКИ

2.1. Общие положения теории

2.2. Место и последовательность передачи энергии обрабатываемому зерну в

общем процессе сепарации

2.3 Системный подход в изучении процесса взаимодействия зерна с рабочими

органами сортировальных машин

2.4 Структура и организация системы «рабочий орган-обрабатываемое зерно»

2.5 Характеристика и анализ связей рабочего органа с зерновой средой

2.6 Количественная оценка степени псевдоожижения зерновой среды

2.7 Применение неравновесной термодинамики для изучения взаимодействия

сыпучих сред с рабочими органами сортировальных машин

2.7.1 Применение энтропии для оценки динамического состояния системы

2.7.2 Свободная энергия и термодинамические потенциалы

2.7.3 Закономерности, обеспечивающие авторегулирование в системах

2.8 Применение современной теории динамических систем в описании взаимодействия зерна с рабочими органами сортировальных машин

2.8.1 Самоорганизация системы «рабочий орган □ обрабатываемое зерно»: устойчивость, бифуркация и катастрофы

2.8.2 Теоретическое описание системы «рабочий орган □ зерновая среда» с позиции синергетики

2.8.3 Выводы по главе

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ СИЛОВЫХ ПОЛЕЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН И НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕРНОВОЙ СРЕДЫ

3.1 Общие вопросы анализа

3.2 Анализ силового поля и напряженное состояния зерна при вертикальных

и горизонтальных колебаниях плоских решёт

3.3 Анализ силового поля и напряженное состояние зерновой среды в горизонтальном вращающемся цилиндре

3.4 Анализ силового поля и напряженное состояние зерновой среды в вертикально вращающемся цилиндре

3.5 Результаты анализа силовых полей основных рабочих органов зерноочистительных машин

3.6 Выводы по главе 200 ГЛАВА 4 ИМИТАЦИОННАЯ И ГРАФИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАБОТЫ ПЛОСКИХ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕШЕТ

4.1 Имитационная математическая модель процесса передачи энергии в обрабатываемую зерновую среду от рабочих органов сортировальных

машин

4.1.1 Выбор логистического уравнения, описывающего процесс передачи энергии от поверхности рабочего органа обрабатываемому зерну

4.1.2 Качественный анализ логистического уравнения применительно

к плоско-решётным рабочим органам

4.1.3 Качественный анализ логистического уравнения применительно к вращающимся рабочим органам

4.2 Графический метод анализа движения зерна на плоских решётах

4.2.1 Графический способ определения энергии инерционного сдвигового течения зерновой среды на плоских решетах

4.2.2 Выводы по главе 238 ГЛАВА 5 ЭНЕРГОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОГО ЗЕРНА С РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН 251 5.1 Предпосылки создания общей теории процесса взаимодействия зернового вороха с рабочими органами зерноочистительных машин

5.2. Энергодинамика работы горизонтального цилиндрического решета

5.3. Энергодинамика процесса работы плоских качающихся и вибрационных решёт

5.4 Энергодинамика процесса работы вертикальных виброцентробежных

рабочих органов

5.5.Энергодинамика процесса работы вибропневмосепараторов

5.6 Выводы по главе

ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРИИ НА ПРИМЕРЕ РАБОТЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕШЕТА

6.1. Организация и методика экспериментальных исследований

6.2. Экспериментальное определение закономерностей перехода кинетической энергии в обрабатываемое зерно в горизонтальном цилиндрическом решете

6.3. Экспериментальное исследование движения зернового вороха в горизонтальном цилиндрическом решете при изменении управляющих

параметров

6.3.2 Результаты опытов

6.4 Определение интенсивности сепарации в зависимости от вида движения зернового вороха в горизонтальном цилиндрическом решете

6.4.1 .Методика оценки интенсивности сепарации

6.4.2 Результаты опытов по определению коэффициента сепарации в зависимости

от вида движения зерна в цилиндрическом решете

6.5.Оценка результатов теоретических и экспериментальных исследований

6.5.1 Оценка результатов теоретических исследований

6.5.2 Оценка результатов экспериментальных исследований 302 6.6 Технико-экономические показатели применения цилиндрического

решета с порционным режимом движения зернового вороха

6.6.1 Технологические требования

6.6.2 Расчёт экономической эффективности 306 Общие выводы 310 Список понятий и терминов, использованных в работе 314 Библиографический список литературы 319 Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка теории взаимодействия обрабатываемого зерна с рабочими органами зерноочистительных машин с позиции синергетики»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время в Российской Федерации ежегодно производится около 100 млн.т зерна. Такое количество зерна и продуктов его переработки проходит по нескольку раз через зерноочистительные и сортировальные машины. До одной трети стоимости зерна расходуется на его очистку и сушку.

Производительность уборочной техники возросла в несколько раз. В то же время удельная производительность зерноочистительных машин остается на уровне прошлого века. Разрыв во времени уборки и послеуборочной обработки ведет к значительным потерям выращенного зерна. Особенно тяжёлые условия уборки и послеуборочной обработки зерна повышенной влажности имеют место в условиях Западной Сибири, где за последние несколько лет из-за тяжёлых климатических условий оказались неубранными тысячи гектар зерновых культур, а убранное зерно портилось в буртах. В хозяйствах нет высокопроизводительных машин для предварительной сушки и очистки зерна.

Нет заметного сдвига в создании новых высокопроизводительных, экономичных рабочих органов сортировальных машин. Отсутствуют новые способы разделения зерновых сред, существенно отличающиеся от известных.

Проблематичность научных исследований в области сепарации зерна

состоит в следующем:

Во-первых, основные рабочие органы зерноочистительных машин вместе с обрабатываемым на них зерном представляют собой сложные, открытые диссипативные динамические системы, относящиеся к «детерминированному хаосу», описать которые аналитическими методами с помощью классической механики без грубых допущений невозможно.

Во-вторых, в существующих научных работах по сепарации зерна рассматриваются только конечные операции: процесс перераспределения частиц в зерновом теле и процесс прохождения мелких частиц через решето. Не изучена энергодинамика процесса взаимодействия рабочего органа с зерновой средой,

которая является первоосновой, определяющей поведение обрабатываемой среды на рабочем органе, от которой зависит интенсивность процесса сепарации и производительность машин.

В-третьих, отсутствует общая теория системы «рабочий орган -обрабатываемая зерновая среда», несмотря на то, что во всех рабочих органах независимо от их конструкции имеют место одинаковые по назначению операции, один алгоритм работы и одинаковую последовательность передачи свободной энергии в обрабатываемую зерновую среду.

В-четвертых, почти во всех теоретических работах по сепарации исследователи рассматривают движение материальной точки и переносят результаты полученных закономерностей движения точки на всё зерновое тело. Некорректность такого действия была вынужденной из-за сложности объекта изучения, каковой является сыпучая среда.

В-пятых, силовое поле каждого рабочего органа определяет вид движения зерна и его фазовое состояние и поведение на рабочем органе, но исследований силовых полей зерноочистительных машин проведено недостаточно.

Без глубокого теоретического исследования механизма взаимодействия обрабатываемой среды с силовым полем рабочего органа, без изучения кинетики процесса передачи энергии, без изучения связей между ведущим и ведомым звеном системы «рабочий орган - зерновая среда» невозможно создать новые высокопроизводительные сортировальные машины и снизить энергоемкость процесса разделения.

Научная гипотеза: предполагается, что рабочие органы зерноочистительных машин и обрабатываемое зерно относятся к самоорганизующимся диссипативным динамическим системам, которые могут быть описаны неравновесной термодинамикой, синергетикой, теориями нелинейных систем и бифуркаций. Предполагается, что производительность машин пропорциональна количеству свободной энергии, перешедшей от рабочего органа в зерно.

Объектом исследования являются процессы взаимодействия обрабатываемого зерна с основными рабочими органами зерноочистительных машин.

Предмет исследования: закономерности самоорганизации динамической системы «рабочий орган - обрабатываемое зерно», закономерности перехода и образования свободной энергии в зерне, закономерности изменения силовых полей рабочих органов зерноочистительных машин.

Цель исследования: разработать на основе синергетики новую методологию и элементы теории, позволяющей предвидеть и управлять закономерностями процесса движения и сепарации зерна на рабочих органах зерноочистительных машин.

Методы исследования. В качестве основных методов исследования использовались:

- методологические основы, применяемые в термодинамике и синергетике: теория систем, качественная теория нелинейных динамических систем, теория бифуркаций и катастроф, теория устойчивости;

системно-структурный анализ, имитационное, математическое и логическое моделирование;

- графический метод анализа.

Экспериментальные исследования выполнены на физических моделях, лабораторных установках, опытных образцах с использованием скоростной фото и видеосъемки. Методика обработки результатов опытов, соответствовала существующим государственным стандартам.

Базой для настоящего исследования являются работы, выполненные многими российскими и зарубежными авторами, работавшими в учреждениях отраслевой и академической науки (рисунок 2.2 стр.117)

Научную новизну составляют: 1. Элементы общей энергодинамической теории взаимодействия обрабатываемой зерновой среды с рабочими органами сортировальных машин.

2. Методология теоретических исследований применительно к системе «рабочий орган — обрабатываемая сыпучая среда», в которой использованы: синергетика, качественная теория нелинейных динамических систем, термодинамические потенциалы, теория устойчивости и теория бифуркаций.

3. Результаты теоретических исследований силовых полей основных рабочих органов сортировальных машин, позволяющие объективно оценить их качественную сторону и выбирать оптимальные режимы работы.

4. Результаты системно-структурного анализа математических, имитационных и логистических моделей взаимодействия обрабатываемой зерновой среды с рабочими органами сортировальных машин, впервые доказывающие наличие элементов самоорганизации данных систем.

5. Графический метод анализа процесса работы плоских решет с использованием теории послойного движения сыпучих сред.

6. Результаты экспериментальных исследований, подтверждающие энергодинамическую теорию взаимодействия рабочих органов сортировальных машин с обрабатываемой зерновой средой на примере работы цилиндрического решета.

7. Результаты исследования процесса сепарации зернового вороха на горизонтальном цилиндрическом решете.

На защиту выносятся следующие разработанные автором положения диссертации, представляющие научную новизну:

1. Методология изучения процесса взаимодействия рабочих органов сортировальных машин с обрабатываемым зерном, использующая новые достижения в области неравновесной термодинамики, синергетики и системного анализа.

2. Имитационные математические и графические методы и модели, отображающие процесс работы диссипативной динамической систем «рабочий орган - обрабатываемая зерновая среда».

3. Теоретический анализ силовых полей основных рабочих органов сортировальных машин.

4. Общая энергодинамическая теория процесса взаимодействия обрабатываемого зерна с основными рабочими органами сортировальных машин.

5. Результаты экспериментальных исследований работы горизонтального цилиндрического решета, подтверждающие теоретические гипотезы и выводы.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования: Разработанная методология изучения сложных систем на основе синергетики, позволяет понять, объяснить и предвидеть многообразие новых видов движения сыпучей среды и является универсальным инструментом, позволяющим исследовать все существующие рабочие органы зерноочистительных машин. Предложенная методология используется в учебном процессе Новосибирского и Алтайского аграрных университетов.

На основании выполненных автором исследований сконструирована и изготовлена высокопроизводительная зерноочистительная машина для первичной обработки зерна повышенной влажности.

Результаты анализа силовых полей основных рабочих органов сортировальных машин могут быть использованы при разработке новых зерноочистительных машин. Полученные параметры силовых полей и напряженное состояние в них зерновых сред дают возможность сравнительной оценки и выбора конструкций, имеющих наиболее перспективное сочетание силовых полей.

Полученные закономерности перехода энергии от рабочего органа в сыпучую среду позволяют управлять динамическим состоянием обрабатываемого зернового вороха, осознанно подходить к регулированию и настройке рабочих органов зерноочистительных машин в процессе их эксплуатации на оптимальные режимы работы.

Теоретически и экспериментально доказаны новые способы разделения сыпучих сред с использованием быстрых инерционных сдвиговых течений, защищенные двумя патентами на изобретения. Порционный и водопадный режимы движения зерна в цилиндре позволили в два раза увеличить производительность очистки зерна в горизонтальных цилиндрических решётах.

Реализация результатов исследования.

Материалы исследований переданы в конструкторский отдел завода «Воронежсельмаш».

По результатам теоретических и экспериментальных исследований открыты два новых способа сортирования сыпучих сред.

Патенты № 2457046, № 223636,, № 2459906 № 2461431.

Созданы производственные образцы высокопроизводительных машин для предварительной обработки зерна повышенной влажности. Проведены их испытания в условиях хозяйства.

Созданы приборы для измерения усилия сопротивления сдвигу слоев зерна внутри сыпучего тела и прибор для измерения ускорения в момент начала сдвига слоя зерна.

Степень достоверности и апробация результатов исследования. Основное содержание диссертационной работы докладывалось на трех научных конференциях профессорско-преподавательского состава НГАУ в период с 1999 по 2010 г. На международной научно-практической конференции «Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства»,(г Новосибирск, 22-23 апреля 2003г). На второй научно-практической конференции «Перспективы развития отечественной зерноочистительной техники»,(г. Воронеж, «Воронежсельмаш», 18-19 марта 2004 г.), на международной научно-практической конференции «Современные и перспективные технологии в АПК Сибири»,(г. Новосибирск, 8-9 июня 2006.), « Современные научные достижения -2014»,( проводилась РгаЬа 27.01.2014 - 05.02.2014.) «Стратегические вопросы мировой науки - 2014»,( проводилась Рггешу^ 07.02.2014 - 15.02.2014.)

Публикация результатов исследований. Основное содержание диссертации опубликовано в 35 печатных работах, из них 20 в изданиях рекомедованных ВАК , а также в 5 патентах на изобретения.

1. ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОЧИСТКИ И

СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНА

1.1 Состояние и перспективы развития зерноочистительной техники

Продовольственная безопасность страны определяется количеством производимого зерна для создания гарантированных фондов зернопродуктов для питания населения и обеспечения животноводства зернофуражом.

В последние годы идет снижение валовых сборов зерна в результате сокращения посевных площадей и снижения урожайности. Кризисное состояние зернового хозяйства России объясняется низким технологическим уровнем всего цикла работ по производству зерна, ограниченностью материальных и финансовых возможностей производителей зерна и сельскохозяйственной техники. Это привело к тому, что в настоящее время затраты энергии на производство 1 ц зерна в 4-5, а затраты труда в 10 раз больше, чем в США [118].

В настоящее время в России производится 100 млн т зерна. Пшеница составляет 47-56 % (в Сибирском регионе — 60-70), ячмень и овес 29-30%.

Собранное зерно распределяется следующим образом: на продовольственные цели - 25-30 %, для животноводства - 40-50, на семена - 20-25 , промышленную переработку - до 5, потери при переработке и хранении - до 10 %.

На Всероссийском совещании работников АПК в г. Краснодаре поставлена задача: увеличить валовые сборы зерна в ближайшие годы до 90-100 млн т.

В обеспечении сохранности такого количества зерна и доведении его до товарной продукции важное место принадлежит отрасли механизации послеуборочной обработки собранного урожая. За последнее десятилетие эта отрасль пришла в полный упадок: многократно уменьшилась обеспеченность хозяйств средствами механизации обработки зерна и семян; старая техника износилась, новую хозяйства не могут купить из-за её ограниченного выпуска и высокой стоимости. Резко ухудшилось качество обработки семян, возросли

потери зерна на стадии послеуборочной обработки и хранения (до 10-20 % от валового сбора).

Сохранившиеся в хозяйствах агрегаты и комплексы эксплуатируются за пределами амортизационных сроков. Хозяйства вынуждены пропускать на них зерно по два раза и более, что приводит к дроблению и повышению стоимости обработки семян.

Сельскому хозяйству России требуются десятки и сотни тысяч зерноочистительных и сортировальных машин, оборудование для поточной обработки и хранения зерна.

Машины, выпускаемые отечественной промышленностью: ОАО «Воронежсельмаш», ОАО ГСКБ «Зерноочистка», ОАО «Яранский механический завод», ЗАО «Техника-Сервис» и др.,- уступают зарубежным по качеству изготовления, надежности, качеству обработки зерна. Конструкция рабочих органов и технологические схемы работы выпускаемых зерноочистительных машин- на уровне прошлого века.

Отсутствует на практике заметный прорыв в создании новых высокопроизводительных, экономичных рабочих органов машин, новых способов разделения зерновых сред. Выпускаемые машины отличаются лишь габаритами, компоновкой рабочих органов и назначением.

Основными свойствами, определяющими выбор технологии и технических средств обработки зернового вороха, являются его влажность и засоренность.

По влажности убираемого зерна регионы России условно могут быть разделены на три группы: сухие (влажность зерна до 15 %), средней влажности (до 20 %) и повышенной влажности (более 20 %).

Наибольшую трудность обработка зерна представляет в зонах повышенного увлажнения (Сибирский, Уральский, Центральный, Нечерноземный, СевероЗападный и Волго-Вятский регионы). Так, в Восточной Сибири на обработку поступает около 35 % влажного зерна, а Западной Сибири - более 70 %. При этом засоренность зерна у трети убираемого зерна в Сибири более 5 %.

В Северо-Западном регионе влажность зернового вороха составляет 27-29 %, влажность сорняков доходит до 80 , соломы - до 60 % [118].

Если учесть, что номинальная производительность зерноочистительных машин уменьшается на 2 % на каждый процент повышения засоренности и на 5 % на каждый процент увеличения влажности, то при возрастании влажности на 10 % производительность машины составит всего 50 % от расчетной.

Следовательно, для предварительной очистки нужны принципиально новые рабочие органы, которые могли бы работать с ворохом повышенной влажности и засоренности без снижения производительности.

Первой необходимостью при поступлении свежеубранного зерна является немедленная очистка его от сорных примесей, мелкого сора, что сократит энергозатраты на сушку и обеспечит временную сохранность зерна.

В связи с этим машины предварительной обработки должны обеспечивать интенсивную очистку от сорных примесей с обязательным выделением мелких и легких частиц при обработке поступающего вороха низкой и особенно высокой влажности. Полнота выделения мелких примесей должна быть не менее 0,6.

Исследованиями ГНУ ВИМ установлена номенклатура зерно- и семяочистительной техники, которая определяет необходимость создания машины воздушно-решетного типа для первичной очистки производительностью 5-6, 10-12, 20-25 и 40-50 т/ч с высокими технико-экономическими показателями. Создание такой машины включено в базовую технологию и отраслевой регистр Р-ТБ-1.0(1.1-1.2), Р-АТП-1.4.

Главным направлением НИОКР в области механизации послеуборочной обработки является разработка системы ресурсо-энергосберегающих технологий и технических средств, конкурентоспособных на внутреннем и внешнем рынках, удовлетворяющих потребности хозяйств различных форм собственности, с различными объемами производства [118].

Решить поставленную проблему можно за счёт нового подхода в методологии исследования процесса взаимодействия зерновых сред с рабочими органами сортировальных машин, за счёт анализа силовых полей рабочих

органов, поиска новых способов сепарации зерна, перехода с медленных на быстрые инерционные сдвиговые течения зерновой среды в процессе ее обработки.

1.2 Общая характеристика технологических операций очистки и сортирования зерна.

Главное назначение предварительной обработки зерна является сохранение качества убранного урожая. В задачу предварительной очистки зернового вороха входит удаление сорной примеси соломы, половы семян сорняков и их измельченных растительных остатков. Данная операция должна проводиться немедленно после доставки обмолоченного зерна от комбайна на ток с целью предупреждения перехода влаги в зерновую часть урожая и исключения развития микроорганизмов в буртах, приводящих к самосогреванию и потере качества зерна.

Последующая обработка зерна проводится с целью обеспечения сохранности зерна при длительном его хранении и повышения его качественного, товарного вида при сбыте. Вторичная обработка при необходимости включает операцию сушки зерна и предусматривает удаление щуплых зерен, семян других культур, и трудноотделимых семян сорняков и т.д. в) Сортирование зерна.

Операция сортирования зерна проводится, во-первых, при обработке посевного материала с целью выбора более ценных семян в генетическом смысле, дающих более высокий урожай, и исключения семян трудноотделимых сорняков, а, во-вторых, операция сортирования проводиться непосредственно перед помолом с целью классификации исходного зерна по товарному качеству.

Все машины для обработки семян зерновых культур по их назначению делятся на две группы:

- зерноочистительные машины для предварительной обработки зернового вороха, имеющие, как правило, воздушно-решетную очистку;

-сортировальные машины, которые разделяют зерно на фракции в зависимости от их размеров (длины, толщины или ширины), удельного веса или по любому другому признаку делимости. Сортировальные машины в свою очередь делятся на машины общего назначения, имеющие ветрорешётные рабочие органы и на специальные (триеры, вибропневматические столы, электрические классификаторы и т.д.).

Здесь была приведена лишь общая схема технологической обработки зерна, необходимая для понимания операций очистки и сортирования и назначения зерноочистительных и сортировальных машин. В действительности в зависимости от состояния и назначения исходного зернового материала В.И. Анискин и А.Н. Зюлин классифицировали 32 технологии послеуборочной обработки зерна и от 3 до 6 операций в каждом варианте технологии. При этом существует большое количество рабочих органов, отличающихся друг от друга по назначению, по конструктивным особенностям, по способу очистки и сортирования, по использованию в них силовых полей и т.д. Количество предложенных в качестве опытных образцов рабочих органов, патентных разработок трудно учесть. В дальнейшем мы будем рассматривать только основные способы очистки и сортирования и рабочие органы машин, наиболее широко применяемые на практике.

Существует общепринятая модель процесса сепарации сыпучих сред на фракции, в которой имеет место два этапа разделения. Первый этап заключается в перераспределении частиц в зерновом теле на фракции по признаку делимости. В основном это деление происходит по размеру частиц или их плотности. Фракции концентрируются, сосредотачиваются в определенных местах зернового тела. Мелкие частицы, как правило, внизу. Данный этап, как уже сказано, называется самосортированием, а в иностранной литературе сегрегацией. Любая сыпучая среда состоит из частиц ( зерен), пор и контактов. В стационарном состоянии в поле силы тяжести частицы связаны между собой силами связи (силами трения), следовательно, перераспределение частиц отсутствует.

Первым необходимым условием самосортирования частиц в зерновом теле является наличие признаков делимости. Вторым - перевод сыпучего тела в новое силовое поле, поле инерционных сил, невесомость, аэродинамическое поле и т.д., в которых силы связи между частицами уменьшаются или исчезают совсем. Сыпучая среда переходит в новое фазовое состояние, приобретает свойство вязкой жидкости, происходит так называемое псевдоожижение или послойное сдвиговое течение сыпучей среды. Мелкие частицы получают свободу перемещения и продвигаются в поровом пространстве под действием поля силы тяжести или центробежного поля в направлении к разделяющей поверхности решета.

Второй этап процесса сепарации состоит из прохождения более мелких частиц через отверстия решета и вывода проходной фракции за пределы машины. Данная операция по действию больше похоже на калибрование деталей по размеру шаблоном, которым является размер отверстия решета. Для прохождения частицы через отверстие решета необходимы следующие условия - вероятность наличия свободного отверстия в решете;

- вероятность подхода зерновки к отверстию решета определенным образом ориентированной в пространстве по отношению к оси отверстия;

- относительная скорость должна быть в пределах необходимых для прохождения зерна через отверстия решета.

Второй этап процесса сепарации может быть не связанным с решетом и имеет более общее понятие: вывод полученных в результате самосортирования фракций из машины другими способами.

Рассматриваемые этапы процесса сепарации взаимосвязаны друг с другом. От их интенсивности и последовательности выполнения зависит производительность всех рабочих органов сортировальных машин.

В некоторых случаях данная модель процесса разделения на два этапа сепарации является не явно выраженной, например, при незначительной нагрузке обрабатываемой сыпучей среды на рабочем органе толщиной в 2 - 3 слоя, при работе подсевных решет, когда сходовой фракции мало, а основной компонент

проходит полностью через решето. В этом случае первый этап сепарации отсутствует.

Технологический процесс сепарации в любой зерноочистительной или сортировальной машине (независимо от ее типа, конструкции) можно представить в виде динамической системы состоящей из рабочего органа - связей и обрабатываемой сыпучей среды. Подсистема (рабочий орган) создает силовое поле, в котором вторая подсистема (сыпучая среда) переходит в новое фазовое состояние- псевдоожижение, или сдвиговое течение.

Процесс взаимодействия данных подсистем идет на энергетическом уровне. Связи между подсистемами обеспечивают, регулируют передачу энергии от поверхности рабочего органа в обрабатываемую сыпучую среду. Таким образом, в любой сортировальной или зерноочистительной машине процесс взаимодействия между рабочим органом и обрабатываемой сыпучей средой является первичным, основным по отношению к перераспределению частиц в зерновом теле и прохождению их через отверстия решет, и заключается в осуществлении одинаковых операций:

1. Рабочий орган создает переменное силовое поле и передает энергию в сыпучую среду.

2. Обрабатываемая сыпучая среда накапливает в частицах свободную внутреннюю энергию и переходит в новое фазовое состояние.

3. Связи обеспечивают и регулируют количество передаваемой энергии сыпучей среде.

Целью диссертационной работы является исследование энергодинамики процесса взаимодействия рабочих органов сортировальных машин с обрабатываемой сыпучей средой.

В данном разделе мы ставим задачу проанализировать ранее выполненные исследования в области изучения:

а) рабочих органов сортировальных машин;

б) свойств обрабатываемой среды;

в) методологии научных исследований в области сепарации зерна;

г) послойного сдвигового течения сыпучих сред;

д) силовых полей, создаваемых рабочими органами;

е) нелинейных диссипативных систем в области термодинамики и синергетики, с точки зрения использования данных методик в области сепарации зерна.

И.И. Кандауров [80] дает следующее определение системе: «Системный подход осуществляется всюду как средство, позволяющее упорядочить полученные знания об объекте исследования и установить те важнейшие взаимосвязи между элементами, которые не видны без такого упорядочения».

Понятие «система» в переводе с греческого обозначает целое, состоящее из частей, связанное между собой определенными зависимостями. Исходя из общей теории систем, каждый изучаемый объект, рассматриваемый как система, состоит из взаимодействующих элементов, в нашем случае, рабочий орган сортировальной машины является ведущим активным элементом, а обрабатываемая зерновая среда - ведомый элемент системы, между ними существуют связи и отношения, подчиняющиеся закономерностям, определение которых является одной из задач настоящего исследования. Ниже на рисунке 1 приведены необходимые условия для осуществления процесса сепарации в сыпучих средах, на которые в дальнейшем будем ссылаться в данной работе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Патрин, Василий Александрович, 2015 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Абаимов С.Г. Статистическая физика сложных систем. От фракталов до скейлинг-поведения [Текст] /С.Г. Абаимов. □ М:. Кн. дом «Либроком», -2011. -338 с.

2. Алексеев Ю. К. Введение в теорию катастроф [Текст] /Ю. К. Алексеев, А.П. Сухорукое. - М: Кн. дом «Либроком», 2009.- 170 е..

3. Андреев С. Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных иско-паемых [Текст] / С. Е. Андреев, В.А. Перов, В. В. Зверевич. - М.: Недра, 1980. - 415 с.

4. Андреев С. Е. О внутреннем трении в шаровой мельнице [Текст] / С.Е. Андреев // Горный журнал. - 1980. - № 2. - С. 62-68.

5. A.c. № 223636 СССР, МПК F 26 В. Сушильно-очистительная установка для сыпучих материалов [Текст] / В. А. Патрин, П. Н. Федосеев -№ 1165390/30-15 (СССР)- 1968. Бюл. №24.

6. A.c. № 2232650. Способ сортирования сыпучих материалов [Текст] / В. А. Патрин, А. В. Патрин. - 2004 - Бюл. № 20. - 20.07.2004.

7. Ауэрбах, Ф. Царица мира и её тень. Об энергии и энтропии:пер.с нем. [Текст] / Ф. Ауэрбах. -Одесса, 1905.

8. Баженов, Л. Б. Строение и функции общенаучной теории [Текст] / Л. Б. Баженов. -М., 1978. - 230 с.

9. Арнольд, В.Н. Теория катастроф [Текст] / В.Н. Арнольд - М., 2008. 126 с.

10. Берг, Б. А. Движение материальной точки по колеблющейся наклонной плоскости с трением [Текст] / Б. А. Берг // Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин. -1935. -Т.1.

11. Блехман, И. И. О теории вибрационного разделения сыпучих смесей [Текст] / И. И. Блехман, В. Я. Хайман // Изв. АН ССР. Механика. - 1965. -№ 5.

12. Блехман, И. И. Движение частицы в колеблющейся среде при наличии сопротивления типа сухого трения [Текст] / И. И. Блехман, В. В. Гортинский, Г. Е. Птушкииа // Изв. АН ССР. Механика и машиностроение. - 1963. — J\l> 4.

13. Блехман, И. И. Вибрационное перемещение [Текст] / И. И. Блехман, Г. Ю. Джанилидзе. -М.: Наука, 1964.

14. Березанцев, В. Г. Осесимметричная задача теории предельного равновесия сыпучей среды [Текст] / В. Г. Березанцев. - М., 1952.

15. Буцко, В. А. Самосортирование в зерновом слое при вибросепарировании на рифленых поверхностях: автореф. дис. д-ра техн. наук [Текст] / В. А. Буцко. -М., 1984.

16. Беспамятнова, Н. М. Вибрационные процессы в растениеводстве [Текст] / Н. М. Беспамятнова // Механизация и электрификация, сел. хоз-ва. - 2008. - № 11. -С. 11-13.

17. Буевич, Ю. А. О квазистатическом деформировании зернистой среды [Текст] / Ю. А. Буевич, Д. Е. Дюсембаев, Ш. К. Канбасов // Инженер-физ. журн. - 1993. -Т. 64№2.- С. 209-216.

18. Бобряков, А. П. Сложное нагружение сыпучих материалов с изломами траекторий. Методика и экспериментальные результаты [Текст] / А. П. Бобряков, А. Ф. Ревуженко // . Физ.-техн. Пробл. разработки полезных ископаемых. - 1994. - № 5. - С. 48-56.

19. Бобряков, А. П. О влиянии пористости на внутреннее трение сыпучей среды [Текст] / А. П. Бобряков // . Физ.-техн. Пробл. разработки полезных ископаемых. - 1997. -№ 3. - С. 43-53.

20. Барский, М. Д. Оптимизация процессов разделения зернистых материалов [Текст] / М. Д. Барский. -М., 1978.

21. Березин, Ю. А. Об устойчивости течения Куэтта в гранулированных средах [Текст] / Ю. А. Березин, Л. А. Сподарева // Прикл. механика, и техн. физика. -1997.-Т. 38, №6.

22. Березин, Ю. А. Медленное движение гранулированного слоя по наклон-ной плоскости [Текст] / Ю. А. Березин, Л. А. Сподарева // Прикл. механика и техн. физика. - 1998. - Т. 39, № 2.

23. Березин, Ю. А. Продольные волны в сыпучих средах [Текст] / Ю. А. Березин, Л. А. Сподарева // Прикл. механика, и техн. физика. - Новосибирск, 2001. - Т. 42. - № 2.

24. Беркович, И. И. Контактирование дисперсных структур [Текст] / И. И. Беркович, Ю. И. Морозова // Межвузов. Сбо. - Тверь, 1998. - С. 27-37.

25. Бэгнольд, Р. Эксперименты со взвешенной суспензией больших твердых сфер в ньютоновской жидкости под действием сдвига [Текст] / Р. Бэгнольд // Механика гранулированных сред. - М., 1985. - 59 с.

26. Василенко, М. М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований [Текст] / М. М. Василенко. -М., 1958.

27. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных [Текст] / Г. В. Веденяпин. - М., 1973. - 194 с.

28. Валуйский, В. Я. Коэффициент внешнего трения в барабанах с высокой степенью наполнения [Текст] / В. Я. Валуйский // Пищевая технология. - 1965. -№ 5.

29. Волик, Р. Н. Использование вибраций при очистке зерна: автреф. дис. ... канд. техн. наук [Текст] / Р. Н. Волик. - Челябинск, 1963. - 30 с.

30. Гаппоев, Т. Т. Динамические характеристики процесса обработки зерно-вого материала [Текст] / Т. Т. Гаппоев, Л. X. Чибирова, И. О. Фраев, 3. Г. Пагаева // Механизация и электрификация. - 2008. - № 9. - С. 31-32.

31. Гельперин, Н. И. Об аналогии между псевдоожиженым слоем зернистого материала и капельной жидкостью [Текст] / Н. И. Гельперин, В. Г. Айнштейн // Хим.пром-сть.-1961. — № 11.-С. 8-13.

32. Гленсдорф, П. Термодинамическая теория структуры устойчивости флуктуаций [Текст] / П. Гленсдорф, И. Пригожин. - М., 1973.

33. Громов, А. Г. Стабилизация и эффективность процессов сепарации и сушки зерна [ текст] А. Г. Громов. - Шортанды, 2002. - 100 с.

34. Гончаров, Е. С. О подобии кинематических режимов работы плоских и вертикальных цилиндрических виброцентробежных решёт [Текст] / Е. С. Гончаров // Тр. ВНИИЗ. - М., 1974. - Вып. 78. - 271 с.

35. Горячкин, В. П. Принцип подобия и однородности [Текст] / В. П. Горячкин // Собр. соч. - М.: Колос, 1968. - Т. 1. - С. 567-587.

36. Горячкин, В. П. Собрание сочинений [Текст] / В. П. Горячкин. - М.: Колос, 1968.- Т. 1. - С. 244-253.

37. Горячкин, В. П. Собрание сочинений: в 7т.[Текст] / В.П. Горячкин,-М.;Л, 1937.-Т2 258с.

38. Голушкевич, С. С. Плоская задача теории равновесия сыпучей среды [Текст] / С. С. Голушкевич. - М., 1948.

39. Голованов, Ю. В. Обзор совершенствования состояния механики быстрых движений гранулированных материалов [Текст] / Ю. В. Голованов, И. В. Ширко // Механика гранулированных сред. - М., 1985.

40. Гортинский, В. В. Процессы сепарирования на перерабатывающих предприятиях[Текст] / В. В. Гортинский, А. Б. Демской, М. А. Борискин. - М., 1980.-303 с.

41. Гортинский, В. В. Сортирование сыпучих тел при их послойном движении по ситам [текст] / В. В. Гортинский // Тр. ВИМ. - М., 1964. - Т. 34. - С. 121-190.

42. Гортинский, В. В. Исследование двухслойной модели сыпучего тела в приложении к процессам сепарирования [Текст] / В. В. Гортинский, Б. В. Жиганков // Проблемы сепарирования зерна и других сыпучих материалов.Тр. ВНИИЗ. - М., 1974. - Вып. 78. - С. 56-66.

43. Гортинский, В. В. Теоретические основы послойного движения продуктов измельчения зерна на сите рассева [Текст] / В. В. Гортинский // Тр. ВНИИЗ. -М., 1960.-Т. 39.-С. 65-83.

44. Григорьев, Г. Г. Экспериментальные исследования движения материала в барабанных смесителях [Текст] / Г. Г. Григорьев, Г. И. Свердлик // Изв. высш. учебн. заведений. Чёрная металлургия. - 1983. № 2. С. 129-132.

45. Григорьев, С. М. Графоаналитическое исследование движения точки по внутренней поверхности вращающегося цилиндра [Текст] /М.В Киреев С.М. Григорьев, Р. Г. Муллаянов // Зап. ЛСХН. - Л., 1959. - Т. 14.

46. Гениев, Г. А. Динамика пластических и сыпучих сред [Текст]/ Г. А. Гениев. -М., 1972.

47. Дашевский, В. Н. Некоторые результаты исследований процесса сепарирования зерна кукурузы [Текст] В. Н. Дашевский, Е. А. Непомнящий // Тр.ВНИИЗ.- 1967.-№ 57.-С. 14-26.

48. Данилов Ю.А. Лекции по нелинейной динамике [Текст] Ю.А. Данилов- Кн .дом «Либроком», М:,- 2011- 200 с.

49. Долгунин,В. Н. Комплексное исследование процесса сегрегации дисперсного материала в движущемся слое / В.Н.Долгунин, A.A. Уколов, В.Я. Борщев // Применение аппаратов порошковой технологии в народном хозяйстве:, материалы конфе.-Томск, 1987.-С.45-47.

50. Долгунин, В. Н. Моделирование динамики сегрегации в быстром гравитационном потоке зернистых материалов [Текст]/ В. Н. Долгунин, А. А. Уколов, А. Н. Куди, О. О. Иванов // Материалы V науч. конф. ТГТУ. - Тамбов, 2000.

51. Долгунин, В. Н. Исследование механизма сегрегации частиц при сдвиговом течении [Текст] / В. Н. Долгунин, А. А. Уколов, В. Я. Борщев, В. В. Четвертаков // Процессы в зернистых средах.межвуз. сб. науч. тр. Иваново, 1989.

52. Долгунин, В.Н. Исследование механизма сегрегации частиц при сдвиговом течении. [Текст] /В.Н. Долгунин, A.A. Уколов, В.Я. Борщёв.// Процессы в зернистых средах, сб тр. Иванов. Х.Т.И-1989. -С.87-90.

53. Денисов, А. А. Современные проблемы системного анализа [Текст] / А. А. Денисов. - СПб., 2008. - 303 с.

54. Дринча, В. М. Исследование сепарации семян и разработка машинных технологий их подготовки [Текст] / В. М. Дринча. Воронеж, 2006 - 382 с.

55. Дринча, В. М. Технологические и технические решения очистки и сортирования при подготовке высококачественных семян зерновых культур: автореф. дне. ... д-ра техн. наук [Текст] / В. М. Дринча //-М., 1997. - 50 с.

56. Дубровский, А. А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве.[Текст] /A.A. Дубровский.- М.: Машиностроение, 1968.-204 с.

57. Девис, Э. Технология и практика дробления и тонкого измельчения, пере с. англ. [Текст] / Э. Девис - М. Л. - Новосибирск. ГНТГИ, 1932.

58. Дэвидсон, И. Ф. Псевдоожижение [Текст] / И. Ф. Дэвидсон, Д. Харрисон. - М.: Химия, 1974.-724 с.

59. Доспехов, Б. А. Планирование полевого опыта и статическая обработка его данных [Текст] / Б. А. Доспехов. - М., 1972.

60. Ельцов, М. Ю. Методика расчета кинематических, динамических и энергетических параметров шаровых мельниц на основе математической модели многофазного цикла движения мелющей среды: автореф. дис. ... канд. техн. наук [Текст]/ М. Ю. Ельцов. - 1989.

61. Ерошенко, Л. Н. Изыскание и исследование высокопроизводительных цилиндрических решет для очистки зерна на зерноочистительно-сушильных пунктах: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Л. Н. Ерошенко. - 1989.

62. Евсеева, А. К. Вероятность распределения частиц по толщине слоя по отношению к поверхности вибрационного решета [Текст] / А. К. Евсеева // Применение новейших математических методов и вычислительной, техники, сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1981.

63. Жиганков, Б. В. Разработка новой техники и технологии переработки зерновых отходов на мукомольном предприятии [Текст]/ Б. В. Жиганков, А. Э. Альтерман, Н. И. Чернышов, и др. // Тр. ВНИИЗ. - 1986. - Вып. № 107.

64. Жалнин,Э.В. Централизованный координации НИОКР-новый интеллектуальный уровень [Текст]/ Э. В. Жалнин // Тр. ВИМ. - М., 2002. - Т. 141,-4. 2.-С. 13-22.

65. Жуковский, Н. Е. Заметки о плоском рассеве [Текст] / Н. Е. Жуковский // Собр. соч. ГИТЛ. - 1949. - Т. 3.

66. Зенков, Р. Л. Механика насыпных грузов [Текст]/ Р. Л. Зенков. - М., 1964. -249 с.

67. Зюлин, А.Н. Теоретические проблемы развития технологий сепарирования зерна [Текст] / А. Н. Зюлин. - М., 1992. - 206 с.

68. Иофинов, А. П. Основы моделирования технологических процессов сельскохозяйственных машин: автореф. дис. ... д-ра техн. наук /[Текст] А. П. Иофинов. - Челябинск, 1975.

69. Ишлинский, А. Ю. Механика относительного движения и силы инерции [Текст] / А. Ю. Ишлинский. - М., 1981. - 320 с.

70. Киреев, М. В. Об относительной скорости слоя зерна в цилиндрических решетах [Текст] / М. В. Киреев // Зап. ЛСХИ. - Л., 1962. - Т. 88.

71. Козлов, А. М. Влияние направленности колебаний наклонной плоскости на движение зерна по ней [Текст]: автореф. дис... канд. техн. наук / А. М. Козлов. -Л., 1955.

72. Канторович, 3. Б. Машины химической промышленности [Текст]/ 3. Б. Канторович. - М., 1965.

73. Кремер, Е. Б. Одномерная динамическая континуальная модель сыпучей среды [Текст]/ Е. Б. Кремер //Докла. АНССР, - 1989. - Т. 309,. № 4.

74. Корн, Г., Справочник по математике для научных работников[Текст] / Г. Корн, Т. Корн. - М., 1977. - 831 с.

75. Карно С. Второе начало термодинамики [Текст] /С. Карно, Р. Клазиус, У. Томсон-Кельвин, .-М.: Кн. дом «Либроком» ,- 2012,-310с.

76. Коротич, В. И. Теоретические основы окомковывания железорудных материалов [Текст]/ В. И. Коротич. - М.: Металлургия, 1966. - 151 с.

77. Колимбас, Д. Об одном методе анализа математических моделей сред при сложном нагружении [Текст]/ Д. Колимбас, С. В. Лавриков, А. Ф. Ревуженко // Прикл. механика и техн. физика. - 1999. - Т. 40, № 6.

78. Кобринский, А. Е. Виброударные системы [Текст] / А. Е. Кобринский, А. А. Кобринский. - М., 1973.

79. Киршин В.Н. Повышение технологической эффективности быстроходного цилиндрического решета на очистке семян льна совершенствованием

конструкции и контролем качества очистки: автореф дис. канд. техн. наук [Текст]/ В. Н. Киршин. - Л., 1991.

80. Кандауров, Н. Н. Механика зернистых сред и ее применение в строительстве [Текст]/ Н. Н. Кандауров. - М., 1988.

81. Клейн, Т. К. Строительная механика сыпучих сред [Текст]/ / Т. К. Клейн. - М., 1977.

82. Князева E.H. Основания синергетики. Синергетичесое мировидение [Текст] /E.H. Князева, С.П. Курдюмов. - М.: Кн.дом « Либроком», -2009.- 252 с.

83. Кукибный, А. А. Метательные машины [Текст] /А. А. Кукибный. - М., 1964. -195 с.

84. Лапшин, П. Н. Виброустойчивость зерноочистительных машин, агрегатов и комплексов [Текст]/ П. Н. Лапшин, Ю. А. Бахарев // Совершенствование технологии и технических средств для уборки и послеуборочной обработки зерна. - Челябинск, 1987.-С. 101-105.

85. Ландау, Л. Д. Теория сплошных сред [Текст]/ Л. Д. Ландау, Е. Лифшиц. - М., 1953.-850 с.

86. Летошнев, М. Н. Сельскохозяйственные машины [Текст] / М. Н. Летошнев. — М., 1955.-765 с.

87. Летошнев, М.Н. О движении зерна внутри горизонтального вращающегося цилиндра [Текст] / М. Н. Летошнев // Сб. науч. тр. ЛИМСХ. - Л., 1950. - Вып. №7.

88. Летошнев, М.Н. О применении вращающейся цилиндрической поверхности к очистке и сортированию семян [Текст]/ М. Н. Летошнев // ЛИМСХ. - Л., 1951, 1953. -Вып. №8, 9.

89. Летошнев, М. Н. К методике разложения семенного материала на фракции [Текст]/ М. Н. Летошнев // Запи ЛСХИ. - Л., 1955. - Т. 11.

90. Лурье, А. Б. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин [Текст] [Текст]/ А. Б. Лурье, А. А. Громбчевский. - Л., 1977. - 526 с.

91. Лурье, А. Б. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления [Текст] /А. Б. Лурье, Н. С. Нагорский, В. Г. Озеров. - Л., 1979. -311 с.

92. Лукьянов, П. И. Аппараты с движущимся зернистым слоем. Теория и расчёт [Текст]./П. И. Лукьянов. -М.: Машиностроение, 1974. - 184 с.

93. Малинецкий, Г. Г. Математические основы синергетики [Текст]/ Г. Г. Малинецкий. -М.: Изд.-во УРСС, 2009.

94. Малинецкий Г.Г. Нелинейная динамика и хаос [Текст] /Г.Г. Малинецкий, А.Б Потапов -М ; Кн дом « Либроком», -2010. -240с.

95. Мачихина,Л.И. Исследование процесса сепарирования мелкой фракции на цилиндрических решетах с различными диаметрами отверстий [Текст] / Л. И. Мачихина, Л. В. Чиркова, Г. А. Гриднев, А. Ф. Лондарский // Тр. ВНИИЗ. - М., 1986.-Вып. 107.-С. 101-107.

96. Марюта, А. Н. К теории движения материала в барабанных мельницах/ [Текст]/ А. Н. Марюта // Изв. вузов. Горн. Журн - 1981. - Вып. № 1.

97. Макаров, В. Н. Движение и просеивание зерен в цилиндрическом решете [Текст] / В. Н. Макаров // Изве. Иркутс.1981 СХИ. - Вып. № 8.

98. Миронов, П. В. Дистортность—единство предельности мироздания: .монография [Текст] / П. В. Миронов, Б. А. Богатов, Б. Ф. Зюзин, В. Н. Лотов // Тверь: ТГТУ, 1999.- 192 с.

99. Майкова, Т. П. Энтропийный метод исследования закона распределения молекул по скоростям [Текст]/ Т. П. Майкова // Энтропийные методы моделирования в химической технике: сб. под ред. В.П. Майкова : Моск. ин-т хим. машиностроения, 1981.

100. Миняйло, А. В. Исследование процесса сепарации семян на плоских горизонтальных виброрешётах: автореф. дис... канд. техн. наук [Текст]/ А. В. Миняйло. - Харьков, 1985. - 30 с.

101. Мельников,С.В Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов [Текст]/ С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин.-Л., 1980,- 167 с.

102. Муллаянов, РГ. Исследования быстроходного цилиндрического решета: автореф. дис... канд. техн. наук.[Текст] - Л., 1960. - 15 с.

103. Методические указания по исследованию и разработке новой техники для послеуборочной обработке и хранению зерна / ВАСХНИЛ- М., 1983.-50 с

104. Науменко, Ю В. Режимы движения сыпучего материала в горизонтальном вращающемся цилиндре [Текст]/ Ю. В. Науменко // Изв.вузов. Горн. журн. -1996. - Вып. № 2. - С. 105-110.

105. Науменко, Ю.В. Устойчивость трубчатого слоя деформируемого материала в горизонтальном вращающемся цилиндре [Текст]/ Ю. В. Науменко // Прикладн. механика, и техн. физика. - 2000. - Т. 41. № 1.

106. Нагаев, Р. Ф. Механические процессы с повторными затухающими соударениями [Текст] / Р. Ф. Нагаев. - М., 1985.

107. Непомнящий, Е. А. Кинетика сепарирования зерновых смесей [Текст]/ Е. А. Непомнящий. - М., 1982.

108. Непомнящий, Е. А. К теории самосортирования сыпучих смесей [Текст] Е. А. Непомнящий //Изв. ЛЭТИ. - 1961. - Вып. 46.

109. Непомнящий, Е. А. Применение теории случайных процессов к определению закономерности сепарирования сыпучих смесей [Текст]/ Е. А. Непомнящий // Тр. ВНИИЗ. - 1962. - № 42. - С. 47-56.

110. Непомнящий, Е. А. Математическое описание кинетики процесса сепарирования сыпучих материалов[Текст] / Е. А. Непомнящий // ВНИИЗ. — 1967. - Вып. № 61-62.- С. 59-66.

111. Нейштадт,А.И. Бифуркации фазового портрета некоторых систем уравнений при потере устойчивости [Текст] /А.И. Нейштадт //Прикл. математика и механика,- 1978- Т.42.- С.830 - 840.

112. Новиков, А. А. Кинематика рабочей среды барабанных смесителей с водопадным процессом.[Текст] / А. А. Новиков // Тр. ВНИИ строит, дор. машиностроения. - 1977. - Вып. № 77-. С 58-64.

113. Николис, Г. Познание сложного. Динамические системы и сложность: пер.с англ /[Текст]/ Г. Николис, И. Пригожин // М.: Мир, 1990. - 343 с.

114. Николис, Г. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядочиванию через флуктуации: пер. с англ.[Текст] / Г. Николис, И. Пригожин // М.: Мир, 1979. - 520 с.

115. Осецкий, В. М. К вопросу о критическом числе оборотов шаровых мельниц [Текст] В. М. Осецкий // Сб. науч. тр. МГИ. - 1953. - Вып. № 1.

116. Патрин В.А. Исследование возможности совмещения технологических операций очистки и сушки зерна в барабанной зерносушилке [Текст]/ В. А .Патрин //Диссертация на соискание степени канд.техн.наук, Новосибирск, 1970г.

117. Олевский, В. А. Размольное оборудование обогатительных фабрик [Текст] / В. А. Олевский. — Госгортехиздат, 1963.

118. Патрин В.А. Энергодинамика плоских колеблющихся решёт сортировальных машин [Текст] / В.А. Патрин, A.B. Патрин //Сб. тр. научн конф. «Современные научные достижения -2014»; Т.32 -Praha,- С.29 - 35.

119. Патрин, В.А. Имитационная графическая модель движения зерна на плоских колеблющихся решётах [Текст]./ В.А. Патрин //Сиб. вестн.с-х науки - 2013.-№ 5.-С.87-94.

120. Патрин, В.А. Синергетическая теория взаимодействия зерновой среды с плоскими решетами.[Текст]/В.А Патрин //Механизация и электрификация сель, хоз-ва. 2013.- № 4.-С.-26-29.

121. Патрин,В.А. Моделирование динамики взаимодействия зерновой среды и рабочих органов сортировальных машин. [Текст] /В.А. Патрин, В.А. Крум, A.B. Патрин//Механизация и электрификация с.-хоз-ва.-2013.№ 2. С. 4-7.

122. Патрин В.А. Применение синергетики и графического анализа в теории взаимодействия плоских решёт с зерновой средой. [Текст] / В.А.. Патрин/ Вестн. НГАУ.- 2013.- № З-.С. 107-113.

123. Патрин В.А. Динамическая характеристика рабочих органов сортировальных машин [Текст]/ В. А. Патрин // Механизация и электрификация сель.—хоз-ва. — 2008. - № 7. - С. 8-9.

124. Патрин, В. А. Системный подход в теории процесса разделения зерновых сред [Текст] /В. А. Патрин // Механизация и электрификация сель.хоз.-ва 2009. — № 2.-С. 20-23.

125. Патрин, В.А. Имитационная математическая модель процесса передачи энергии в обрабатываемую зерновую среду от рабочих органов сортировальных машин [Текст]/ В.А. Патрин, A.B. Патрин, В.А. Крум // Вест НГУ- 2012.- № 2. -С. 117 - 123.

126. Патрин, В.А. Графическая модель послойного течения зерна на плоских колеблющихся решётах. [Текст] / В.А. Патрин, A.B. Патрин //Вестник НГАУ, -2012.-№ 1.-С.118- 123.

127. Патрин, В. А. Моделирование процесса взаимодействия зерновой среды с рабочими органами сортировальных машин [Текст] В. А. Патрин // Сиб. вестн. с.-х. науки-2008.-№6.-С. 107-115.

128. Патрин,В.А. Графоаналитический метод определения энергии инерционного сдвигового течения зерновой среды на плоских рабочих органах сортировальных машин [Текст]/ В. А. Патрин // Сиб. вестн. с.-х. науки — 2008. -№ 10.-С. 86-95.

129. Патрин, В. А. Системный подход к изучению взаимодействия зерновых сред с рабочими органами сортировальных машин [Текст]/ В. А. Патрин // Механизация и электрификация сель.хоз-ва. - 2007. — № 5.

130. Патрин, В. А. Напряженное состояние сыпучего тела в горизонтальном вращающемся цилиндре [Текст]/ В. А. Патрин // Мехаизация и электрификация сель, хоз -ва. - 2002. - № 11.

131. Патрин, В. А. Анализ силового поля горизонтального вращающегося цилиндра. [Текст] /В. А. Патрин // Вестн. НГАУ.- 2011.- №1 - С.138 - 143.

132. Патрин, В. А. Моделирование процесса движения зерна в горизонтальном цилиндрическом решете [Текст]/ В.А. Патрин, П.А. Патрин // Механизация и электрификация сель, хоз.-ва. -2010. - № 11- С. 10 - 12.

133. Патрин А.В Обоснование процесса сегрегации при инерционном сдвиговом течении зернового вороха в горизонтальном цилиндрическом решете /A.B.Патрин //Диссертация на соискание степени канд. техн. наук . 2004г.-Новосибирск.

134. Патрин, В. А. Графическая модель движения зерна на плоских решетах [Текст]/ В. А. Патрин, A.B. Патрин //Материалы междунар. .научн. конф. «Стратегические вопросы мировой науки-2014» Сб. тр. Т.30 Przemysl, 2014,-С. 24-32.

135. . Пат.2232650 С2 Российская Федерация, МПК7 В 07 В 1/22 Способ сортирования сыпучих материалов. [Текст] /В.А. Патрин, A.B. Патрин ., заявитель и патентообладатель В.А. Патрин -№ 2002114048 заявл .29.05.2002; опубл. 20.07.2004, Бюл. № 20.

136. Пат. 2457046 С2. Российская Федерация. МПК В07В 1/22 Способ сортирования сыпучих материалов, устройство для его осуществления и порционный способ движения сыпучей среды [Текст] / В. А. Патрин, А. В. Патрин ; заявители и патентообладатели В.А. Патрин, .A.B. Патрин заявл 02.11.2010; опубл. 27.07.2012, Бюл. №21..

137. Пат. 144915 А Российская Федерация. МПК В07В 13/05 Способ и устройство для измерения ускорения силы инерции при сдвиговом течении слоев в сыпучем теле. [Текст] /В.А.Патрин В.А. Крум. и др.;. патентообладатели В.А.Патрин В.А. Крум заявл.02.11.2010; опубл. 10.05. 2012, Бюл. №13.

138. Пат. 144910 А Российская Федерация. МПК E02D 1/00 Способ и устройство для измерения силы сопротивления сдвигу слоев в сыпучем теле. [Текст] /В.А. Патрин, В.А Крум патентообладатели : Патрин В.А., Крум В.А. заявл. 02.11.2010; опубл. 10. 05.2012.

139. Петрусов, А. И. Зернообрабатывающие, высокочастотные вибрационные машины /[Текст] А. И. Петрусов. - М: Машиностроение, 1975. - 40 с.

140. Петрушенко, Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики [Текст]/ Л. А. Петрушенко. - М., 1971. - 290 с.

141. Попова, Н. С. Введение в имитационное моделирование [Текст]/ Н. С- Попова. -СПб., 2008.- 188 с.

142. Першин, В. Ф. Энергетический метод описания движения сыпучего ^материала в поперечном сечении гладкого вращающегося цилиндра / В. Ф. ТТершин // Теор. основы хим. технологии. - М., 1988. — Т. 22, - № 2.

143. Пригожин, И. Современная термодинамика [Текст]/ И. Приг^ожин, Д. Кондепуди // От тепловых двигателей до диссипативных структур: пер- с англ. -М: Мир, - 2002. - 460 с.

144. Пригожин, И. Введение в термодинамику необратимых процессов [Текст]/ И. Пригожин. - М., 2001.

145. Пригожин, И. От прошлого к будущему /[Текст] И. Пригожин // ЗЗремя и сложность в физических науках. - М., 2006.

146. Пронин, В. А. Влияние параметров гравитационного потока зернистой смеси на ее разделение с использованием эффектов сегрегации [Текст]/ В. А^- Пронин, А. А. Романов, А. А. Уколов // Технологические процессы и оборудование. — тр. ТГТУ.Тамбов 2001 № 8 - С. 20-24.

147. Раскин, X. И. Применение методов физической кинетики к задачам вибрационного воздействия на сыпучие среды [Текст]/ X. И. Раски** // Докл Акад наук СССР. - 1975. - Т. 220, -№ 1. - С. 54-57.

148. Резниченко, М. Я. Цилиндрические барабаны зерноочистительный машин [Текст]/ М. Я. Резниченко. - М., 1964.

149. Рекутько, С. А. Энергоёмкость как критерий оптимизации технолэтнических процессов [Текст]/ С. А. Рекутько // Механизация и электрификация сель, хоз-ва - 2008. - № 8. - С. 54-56.

50. Рекутько, С. А. Прикладная теория энергосбережения как основа повышения эффективности сельскохозяйственного производства /[Текст] С. А. Реесугько // Вестн. ТГСХА. - Тюмень, 2009. 3(10).

151. Рерих, К. Э. Движение зерна в триерах [Текст]/ К. Э. Рерих // Сов. мукомолье и хлебопечение. - 1929. - Вып. № 4.

152. Ревуженко, А. Ф. Механика сыпучей среды.[Текст] / А. Ф. Ревуженко. -Новосибирск, 2003. - 370 с.

153. Ревуженко, А. Ф. Механика упруго-пластических сред и нестандартный анализ [Текст]/ А. Ф. Ревуженко. - Новосибирск, 2000. - 425 с.

154. Садовский, В. Н. Логико-методологический анализ «Общей теории систем Берталанфи»[Текст] / В. Н. Садовский // Проблемы методологии системного исследования. - M., 1970. - 380 с.

155. Седов, Е. А. Философско-методологический анализ информационно-энтропийных свойств процессов развития: автореф. дис. ... д-ра филос. наук [Текст]/ Е. А. Седов. - M., 1989. - 30 с.

156. Спичкин, Л. М. Комплексная интенсификация процессов сепарации зерна в силовых полях: автореф. дис. ... д-ра техн. наук [Текст]/ Л. М. Спичкин. — Ростов-н-Д: 1988.-30 с.

157. Сланевский, А. В. Основы механики сыпучей среды во вращающихся печах и мельницах: автореф. дис...д-ра техн. наук. [Текст] / А. В. Сланевский. - СПб, 1998.-39 с.

158. Сланевский, А. В. Исследование движения мелющей нагрузки в барабане трубной мельницы [Текст]/ А. В. Сланевский, И. Б. Подъячева // Тр. Гипроцемента. - 1968. - Вып. № 35. - С. 161-172.

159. Сланевский, А. В. Классификационная схема режимов движения сыпучей среды во вращающемся барабане [Текст]/ А. В. Сланевский, И. И. Лабунина, Л. Г. Бернштейн, А. А. Сланевский // Цемент. - 1992. - Вып. № 3. - С. 70-77.

160. Сланевский, А. В. Некоторые вопросы моделирования работы цементных мельниц [Текст] / А. В. Сланевский, И. 3. Вортман // Тр. Гипроцемента. - 1971. -Вып. №38.-С. 92-104.

161. Свердлик, Г. И. О структуре сечения материала пересыпающегося во вращающемся барабане [Текст] / Г. И. Свердлик, Г. Г. Григорьев // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1977. - Вып. № 8. - С. 169-172.

162. Свиридов, М. М. Исследование движения сыпучего материала на внутренних устройствах машин с вращающимся барабанами: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. [Текст]/ М. М. Свиридов. - М., 1976. - 13 с.

163. Сподарева, Л. А. Стационарное движение слоя сыпучего материала по шероховатой поверхности в инерционном режиме с учетом конечного времени контакта между гранулами [Текст]/ Л. А. Сподарева // Прикладн. механика, и техн. физика. - 1999.-Т. 40. -№ 6-С. 128-132.

164. Сэвидж, С. Тензор напряжений в потоке гранулированной среды при высоких скоростях сдвига [Текст]/ С. Сэвидж, Д. Джеффри // Механика гранулированных сред. -М: Мир, 1985. - С. 147-169.

165. Сэвидж, С. Гравитационное течение несвязных гранулированных материалов в лотках и каналах [Текст] / С. Сэвидж // Механика гранулированных сред. - М. Мир, 1985.-С. 86-147.

166. Терсков, Г. Д. Движение зерен по вращающемуся цилиндру [Текст]/ Г. Д. Терсков. / Сельхозмашина, - 1938. - Вып. 8, 9.

167. Терсков, Г. Д. Основные закономерности процесса прохождения семян в отверстия решет и ячеек триера [Текст] Г. Д. Терсков // Тр. ЧИМЭСХ. - 1969. -Вып. 36.

168. Темичев, Ф. Н. Исследование первого вида движения сыпучего материала по вращающейся горизонтальной цилиндрической поверхности: автореф. дис. ... канд. техн. наук [Текст] / Ф. Н. Темичев. - Л., 1955. - 15 с.

169. Томпсон М.Т. Неустойчивость и катастрофы в науке и технике. [Текст] /М.Т. Томпсон - М.: Мир, 1985,- 256 с.

170. Тиц, 3. Л. Об эффективности разделения сыпучих смесей [Текст] 3. Л. Тиц // Вестн. с.-х. науки. - 1963. - Вып. 2, 3.

171. Трофимов, А. В. Исследование движения сыпучих материалов в машинах барабанного типа без внутренних устройств: автореф. дис. ... канд. техн. наук [Текст] / А. В. Трофимов. - М., 1973. - 16 с.

172. Федоренко В. Ф. Зерноочистка - состояние и перспективы [Текст]/ В. Ф. Федоренко, Е. Л. Ревякин.— М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006 - 204 с.

173. Хинчин, А. Я. Понятие энтропии в теории вероятности [Текст]/ А. Я. Хинчин // Успехи матем. наук. - 1953. - Т. 8. - Вып. 3 (55).

174. Чайковский, Б. И. Исследование некоторых закономерностей послойного трения твердых тел: автореф. Дис...канд. техн. наук/[Текст] / Б. И. Чайковский. -Одесса, 1964.-21 с.

175. Шамбадаль, П. Развитие и приложения понятия энтропии [Текст] / П. Шамбадаль. - М., 1967.

176. Шемяков Н. Ф. Физика. Основы термодинамики молекулярной физики, механики сплошных сред, специальной теории относительности [Текст]/ Н. Ф. Шемяков. - Красноярск, 2005.

177. Ширко, И. В. Быстрое течение гранулированной среды из неупругих шероховатых, сферических частиц [Текст]/ И. В. Ширко, А. В. Семенов // Аэрофизика и геокосмические исследования. - М., 1984. - С. 100-110.

178. Юшкова, О. Б. Влияние свойств частиц зернистой среды на эффекты их взаимодействия при быстром сдвиговом течении [Текст] / О. Б. Юшкова, А. Н. Куди // Технологические процессы и оборудование, тр. ТГТУ. - Тамбов, 2001. -Вып. 8.-С. 39-45.

179. Ямпилов, С. С. Технологические и технические решения проблемы очистки зерна решётами [Текст] / С.С. Ямпилов- Улан-Удэ, 2004. - 165 с.

180. Schwarz, О. J. Discrete element investigation of stress fluctuation in granular flow at high strain rates / O. J. Schwarz, Y. Horie, M. Shearer // Physical rew. E. - 1998. -Vol. 57. - № 2. - P. 2053-2061.

181. Zik, O. Rotationally induced Segregation of Granular Materials / O. Zik, Dov Levine, S. G. Lipson, S. Shtrikman, J. Stavans // Phjsical. rew. let. - 1994. - Vol. 73. -№ 5. - P. 644-647.

182. Hill, К. M. Reversible axial segregation of binary mixtures of granular materials / K. M. Hill, J. Kakalioc // Phjsical. rew. E. - 1994. - Vol. 73, -№ 5. - P. 3610-3613.

183. Campbell, S. The stress tensor for simple shear flows of a granular material / S. Campbell // J. Fluid Mech. - Vol. 203. - P. 449-473.

184. Thompson, P. A. Granular flow: friction and the dilatancy transition / P. A. Thompson, S. G. Gary // Phjsical. rew. let. - 1991. - Vol. 67. - № 13. - P. 17511754.

185. Thornton, A. R. A three - phase mixture theory for particle size segregation in shallow granular free-surface flows / A. R. Thornton, J. M. N. Gray, A. J. Hogg // J. Fluid Mech. - Cambridge, 2006. - Vol. 550. - P. 1-25.

186. Wildman, R. D. Experimental investigation and kinetic - theory - based model of a rapid granular / R. D. Wildman, T. W. Martin, J. M. Huntley, J. T. Jenkins, H. Viswanathan, X. Fen, D. J. Parker // J. Fluid Mech. - Cambridge, 2008. - Vol. 602. - P. 63-79.

187. Патрин В.А. Энергодинамика плоских колеблющихся решёт сортировальных машин / В.А. Патрин, А.В. Патрин / Современные научные достижения — 2014// Сборник трудов конференции (научный журнал). Том 32. — Praha, 2014. -С.-29-35.

188. Патрин В.А. Графическая модель движения зерна на плоских решётах / Стратегические вопросы мировой науки - 2014// Сборник трудов конференции (научный журнал). Том 30. - Przemysl, 2014. — С. - 24 - 32.

199. Mixing in tumbled granular flows / R. Sturman, S. W. Meier, J. M. Ottino, S. Wiggins // J. Fluid Mech. - Cambridge, 2008. - Vol. 602. - P. 129-174.

Таблица 1а. Результаты расчета:

а) величины результирующего ускорения: а по уравнениям (3,23; 3,24), рис.3.7 б) величины угла наклона силовых линий (3 и у по уравнениям (3.26; 3.27; 3.28),

рисунки (3.5; 3.8; 3.9). Правая часть цилиндра знак "+", левая часть цилиндра - знак "-".

Угол поворота решета а0 0 30 45 60 90 120 135 150 180

360 330 315 300 270 240 225 210 180

К=1 а м/с2 19,68 18,95 18,14 17,00 13,87 9,81 7,47 5,08 0

±6° 0 15 22 31 45 60 68 78 0

± У

К=1,3 а м/с2 22,56 21,80 20,89 19,59 16,10 11,56 8,99 6,50 3

±6° 0 19 27 38 56 80 94 121 0

±У° 0 11 18 22 35 40 41 35 0

ГЧ II 1 * 1 а м/с2 29,43 28,51 27,47 25,95 21,94 16,99 14,42 12,16 9,81

±6° 0 20 30 42 63 90 116 135 0

±У° 0 10 15 18 27 30 29 22 0

к=з а м/с2 39,24 '38,24 37,04 35,40 31,00 26,00 23,50 21,50 19,62

±6° 0 24 35 48 73 100 118 147 0

±У° 0 б 10 12 17 19 18 11 0

И=5 а м/с2

±6° 0 25 38 52 78 10 125 150 0

±У° 0 5 7 8 12 10 9 8 0

я

Таблица 2а. Результаты расчета параметров цилиндрического решета

для построения номограммы (Рис. 3.12). Значения угловой скорости ш цилиндрического решета в зависимости от __кинематического режима И и радиуса цилиндра Я .

Кинематический режим И = w2R/g Радиус цилиндра /? м

0,15 0,2 0,25 0,3 0,4

1 8,09 7 6,26 5,7 4,95

2 11,43 9,9 8,86 8,09 7

3 14 12,13 10,85 9,85 8,56

4 17 14 12,53 11,44 9,9

Таблица 26. Значения оборотов цилиндра в зависимости от угловой скорости. __Угловая скорость цилиндра ы с-1. Число оборотов п .

ш с-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

п 19 28,6 38,2 47,7 57,3 66,8 76,3 86 100

Таблица 2в. Значения вектора ускорения а в зависимости от угла поворота цилиндрического решета и кинематического режима.

Кинематическ. режим К Угол поворота решета а0

0 30 45 60 90 120 135 150 180

1 19,6 18,9 18,1 17 13,8 9,8 7,5 5Д 0

1,3 22,6 22 20,9 19,6 16,1 11,6 9 6,5 3

1,5 24,5 23,7 22,7 21,4 17,7 13 10,4 7,9 4,9

2 29,4 28,6 27,5 26 21,1 16,5 14,5 12,2 9,81

3 39,3 38,2 37 35,4 31 26 23,5 21,5 19,6

Таблица За, Определение толщины слоя зерна, удерживаемого вращающимся решетом йX в зависимости от кинематического режима и радиуса цилиндра

ЛХ = КР(1-1/К).

К 1/К 1-1/К Я (м)

0,2 0,25 0,3 0,4 0,5

1,3 0,77 0,23 0,046 0,057 0,069 0,092 0,115

1,5 0,66 0,34 0,068 0,085 0,102 0,136 0,170

2 0,5 0,5 од 0,125 0,15 0,2 0,25

2,5 0,4 0,6 0,12 0,15 0,18 0,24 0,3

3 0,33 0,67 0,133 0,16 0,2 0,265 0,34

4 0,25 0,75 0,15 0,18 0,22 0,3 0,37

Таблица 36. Определение координат центра силовых линий в горизонтальном цилиндрическом решете. Рис. 3.5. Уравнение 00' =1/К-Я.

Кинематический режим К 0,5 0,8 1 1.3 1,5 1,8 2 2,5 3

Координата центра силовых линий в горизонт, цилиндр, решете 2Я 1,251* Ш 0,76Я 0,66Я 0,551* 0,5Я 0,4Я 0,ЗЗК

Опыт № 2

> «

Угловая скорость решета со = 2,85 Коэффициент центробежности И ц = 0,3 Вид движения - челночно-перекатный Культура - овес. Степень заполнения решета £ = 0,1

Таблица № 6

Участок Количество выделенных примесей на отрезках времени в граммах Всего

решета С 1-го по 5-ый участки решета примеси не выделялись за опыт

А Б В Г Д

6 25 2,3 1Д 1/5 2 31,9

7 33 4 ' 2 3 4,6 46,6

8 26,6 5 3 4 6,6 45,2

9 15,5 5 2,3 2,6 4 29,4

10 21 11 4 4,7 8 48,7

11 3 3 1 1 2 10

12 5 5 4 3 3 20

231,8

Сумма 129,1 35,3 17,4 19,8 30,2 0 0 231,8

Таблица № 7. Степень выделения £ и коэффициент сепарации И

Уч-к А Б В Г ' д Кср

б 8 0,78 0,07 0,03 0,05 0,06

К 0,03 0,01 0,00 0,00 0,02 0,01

7 £ 0,78 0,08 0,04 0,10 0,14

К 0,03 0,02 0,00 0,01 0,00 0,01

8 £ 0,59 0,10 0,07 0,09 0,14

К 0,02 0,02 0,01 0,01 0,00 0,01

9 £ 0,53 0,17 0,07 0,09 0,13

И 0,02 0,04 0,01 0,01 0,00 0,01

10 8 0,43 0,23 0,10 0,10 0,16

И 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

11 £ 0,30 0,30 0,10 0,10 0,20

К 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

12 £ 0,25 0,25 0,20 0,20 0,20

К. 0,01 0,01 0,02 • 0,01 0,01 0,01

Ппм ппшош ю

I 1 ^ / I V ' • I < < / • ••

Расчет коэффициента сепарации к опыту № 2

Таблица № 8

Участок А Б В Г д Кср

6 1-Е 0,22 0,93 0,97 0,95 0,94

1/(1-£) 4,50 1,07 1,03 1,05 1,06

1д1/(1-£) 0,65 0,03 0,01 0,02 0,03

И 0,03 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

7 1-Е 0,22 0,92 0,96 0,90 0,86

1/(1-£) 4,50 1,08 1,04 1,10 1,16

1д1/(1-£) 0,65 0,03 0,02 0,04 0,06

И 0,03 0,02 0,01' . 0,01 0,01 0,02

8 1-Е 0,41 0,90 0,93 0,91 0,86

1/(1-8) 2,44 1,10 1,07 1,10 1Д6

1д1/(1-£) 0,39 0,04 0,03 0,04 0,06

И 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01

9 1-Е 0,47 0,83 0,93 0,91 0,87

1/(1-£) 2,13 1,20 1,07 1,10 1,15

1д1/(1-£) 0,33 0,08 0,03 0,04 0,06

К, 0,02 0,04 0,01 0,01 0,01 0,02

10 1-Е 0,57 0,77 0,90 0,09 0,84

1/(1-£) 1,80 1,30 1,10 1,10 1,20

1д1/(1-£) 0,01 0,11 0,04 0,04 0,08

К 0,12 0,05 0,01 0,01 0,01 0,04

11 1-Е 0,70 0,70 0,90 0,90 0,80

1/(1-£) 1,43 1,43 1,10 1,10 1,25

1д1/(1-£) 0,16 0,16 0,04 0,04 ОДО

И 0,07 0,07 0,01 0,01 0,01 0,03

12 1-Е 0,75 0,75 0,79 0,81 0,80

!/(!-£) 1,30 1,33 1,25 1,25 1,25

1д1/(1-£) 0,11 0,11 ОДО ОДО ОДО

К 0,05 0,05 0,02 0,01 0,01 0,03 ,

Опыт № 4

Задача: В сравнении со 2-м опытом [И =0,3) найти ответ на вопрос: Как влияет коэффициент центробежности {И =1,2) на интенсивность сепарации.

Условия опыта: П4 - 20: Обороты 55,3; со=5,8; Кц=1,2; Культура - овес; Нагрузка: £"=0,08; Вид движения - смешанный.

С 1-го по 5-ый участки решета примеси не выделялись Таблица № 9

Участок Кол-во выделенных примесей в (г)

решета t с- время А Б В Г Д 1В

сепарации 5 5 10 20 40

6 9 3 5 4 4 25

7 30 9 12 12 12 75

8 31 11 14 14 13 83

9 17 8 10 10 9 54

10 27 15 16 17 15 90

11 6 5 5 5 5 26

12 14 14 15 18 17 78

Сумма 139 70 87 100 115 431

У В 431

Полнота выделения за 80 сек £зо= =— = -= 0,78

Полнота выделения за 40 сек Еао= И! = — = 0 65

п 550

Опыт № 4

Степень выделения £ и коэффициент сепарации И

Таблица № 10

Участок решета время сепарации А Б В Г д Кср

5 5 10 20 40

6 £ 0,36 0,12 0,20 0,16 0,16

К 0,08 0,03 0,02 0,01 0,01 0,03

7 £ 0,40 0,12 0,16 0,16 ОД 6

К 0,08 0,03 0,02 0,01 0,01 0,03

8 £ 0,39 0,13 0,17" ОД 7 0,16

К 0,08 0,03 0,02 0,01 0,01 0,03

9 £ 0,30 0,15 0,19 ОД 8 ОД 7

К 0,08 0,07 0,03 0,01 0,01 0,04

10 £ 0,30 0,17 0,18 0,20 0,17

К 0.08 0,04 0,02 0,01 0,01 0,02

11 £ 0,24 ОД 9 0,19 0,19 0,19

К 0,06 0,04 0,03 0,01 0,01 0,03

12 £ 0,18 0,18 0,20 0,23 0,22

К 0,04 0,04 0,02 0,01 0,01 0,02

ПрИЛСЖеНИ

Порядок расчета коэффициента сепарации к опыту N2 4 Таблица № 11

Участок Гс-время А го В Г д

решета опыта (с) 5 5 10 20 40 Кср

1-Е 0,64 0,88 0,80 0,84 0,84

6 1/(1-6) 1,56 1,14 1,25 1,19 1,19

1д1/(1-£) ОД 9 0,05 0,10 0,08 0,08

И 0,09 0,03 0,02 0,01 0,01 0,03

1-е 0,60 0,88 0,84 0,84 0,84

7 1/(1-8) 1,66 1,14 1,19 1,19 1,19

1д1/(1-е) 0,22 0,05 0,08 0,08 0,08

к 0,11 0,03 0,02 .0,01 0,01 0,04

1-Е 0,62 0,87 0,83 0,83 0,84

8 1/(1-8) 1,60 1,15 1,20 1,20 1,19

1д 1/(1-8) 0,20 0,06 0,08 0,08 0,08

К 0,10 0,03 0,02 0,01 0,01 0,03

1-£ 0,70 0,85 0,81 0,81 0,83

9 1/(1-8) 1,43 1,38 1,23 1,23 1,20

1д1/(1-8) 0,16 0,14 0,09 0,09 0,08

И 0,08 0,07 0,03 0,01 0,01 0,04

1-Е 0,70 0,83 0,82 0,80 0,83

10 1/(1-8) 1,43 1,20 1,22 1,25 1,20

1д 1/(1-8) 0,16 0,08 0,08 0,10 0,08

И 0,07 0,04 0,02 0,01 0,01 0,03

1-Е 0,76 0,81 0,81 0,81 0,81

11 1/(1-8) 1,32 1,23 1,23 1,23 1,23

1д1/(1-8) 0,12 0,09 0,09 0,09 0,09

И 0,06 0,04 0,02 0,01 0,01 0,03

1-Е 0,82 0,82 0,80 0,77 0,77

12 1/(1-8) 1,22 1,22 1,25 1,30 1,30

!д 1/(1-8) 0,09 0,08 0,10 0,11 0Д1

И 0,04 0,04 0,02 0,01 0,01 0,02

Условия опыта'.

Горизонтальное цилиндрическое решето диаметром 0,7 м. Длина 0,3 м. Культура - пшеница, нагрузка - 24 кг, степень заполнения £ = 0,27, число оборотов - 27,3, угловая скорость U)=2,85, коэффициент центробежности

К= 0,3, примеси: мелкие семена сорняков Р=2400г, засоренность -10%. Режим движения зерна - перекатный.

Таблица 12. Количество мелких примесей, выделенных цилиндрическим решетом на участках поверхности решета 1-12 за время сепарации As, Bs, Вю, Гго, Д40.

Участок решета Время сепарации (с)

As Bs Bio Г20 Д40

4 6 4 4 т- 6 9

5 14 10 10,7 19 30

6 11 4 4 6 10

11 2 1 2 3 3

12 9 6 7 11 12

1 в 42 25 27,7 45 64

Таблица 13. Степень выделения мелких примесей Е и коэффициент __сепарации Не._____

Участок решета Время сепарации (с)

As Bs Bio Г20 Д40

4 Е 0,2 0,14 0Д4 0,2 0,3

Не 0,04 0,03 0,015 0,01 0,01

5 Е 0,16 0Д2 ОДЗ 0,22 0,36

Не 0,04 0,03 0Д4 0,01 0,01

6 Е 0,3 0,11 0,12 0,17 0,3