автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров технологического процесса очистки семян чечевицы на вибрационной семеочистительной машине

РГ6 од

_ л!{т 'ПС"

¿Харък'аМки^ институт цехаинзадин и электрификации сельского

хозяйства

¡¡а пр«аах ру?.опиеи

АЛЬ ЛШ РАФА Г

УДК 631.362

ОБОСНОВАННЫ ПАРАШ'РОВ ТьХНОкОШШШ'О ПРОЦЙХА СШС'М! СЕШ11 ЧЕЧЕВИЦЫ НА ШВРАЩЮШЮЙ СьИШ-иЮ-ТИТЕЙЫЮЯ МАШИЕ

Специальность 05.20,01 - &?ханиэ>щ>ш сольсчохсол^сг'Зйнисго пронаводс

Автореферат

диссертации на соисдеше у:оиой сгеиени кандидата технических наук

Харьков-1993

Работа выполнена о Харьковском институте механизации и

электрификации сельского хозлйстаа»

Научный руководитель: заслуженный деятель науки Украины, академик УЛАН9 доктор технических наук, профессор П.М. Заика

Официальные оппоненты: член-корреспондент УЛАН, доктор технических наук» профоссор A.C. Кушиареа кандидат технических наук, доцент A.B. Ь*иняйло

Ведущая организация - Украинский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения, Харьков.

^ - иаг^рл 1993 г. в 1о

Защита состоится " .

М ИЬЦ1993 г. в час. на заседании специализированного совета К 120.33.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Харьковском институте механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу: 310078, г. Харысов-70, ул. Артема, 44.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретари совета по ¡адресу: 310078, г. Харьков, ул. Артема, 44, ШЭСХ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослал " $ " 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

СЬР^Р ' -К,С. Ер/олов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

- ■—— Актуальность теми» Наиболее аааши продовольственной культурами в Сирийской Арабской республике является пшеница, ну? к чечевица. Семена пшеиацы и нута удовлетворительно отделяется от примем й с помощью воздущно-рещетш-тригрных машин. Семена чечевицы, основнш засорителем которых ягянется подмаренник, очища-втея на воздушно-ретзтно-триерных машинах неудовлетворительно. Поисковые предварительна експврлментн показаяр, что эффективным срсдсевоы очистки семенного материала, состоящего из смеси семян чечевицы н подиарзншка, яалпотея вибрациагкад еемеочиогих-злытя машина с непер$ор'ированными шероховатом рабочими органами, совершавшими колебательное движение.

Тема диссертационной работы утверждена советом фа ультета механизации сельского хозяйства Харьковского института механизации и электрификации сельского хозяйства. Она является составной часть» комплексной тем-; научных исследований ХИМЭСХ "Разработать технологии и средства сепарации трудцораг.дзлкмых сеыенних скесзй •л оболнозать пзрэкьтрц процесса " рабочих органов посеюдое нглшн, сйеспечиваюаргс повышение производительное«« вавин более чех и два раза и производительности труда на ПО-30 %" /Г.Р. £ 01.80.003 20 03/

Цель работы. Повышение эффективности сепарации семенной смеси чачевица-подаарвкник и проведение теоретических исследований, направленны;: на изучение закономерностей процесса разделения' скесей на вибрационной сеивочисгатехькой ывшне /НСУ/„

Обьект исследования. Вибрационная сеы$очистительная машина. Семенная смйсь «ечевица-подмареиник, 'прошедшая предварительнув очистку на 9оадушио-реш>¡тно-ч'риарной «вшика, но содврюицед не-' допустимо большое^количество подмаренника.

Обцая методика исследований. Теоретические исследования по вэаимодействив обрабатываемого материала рабочим органом ВСМ проводились с использованием методов динамики твердого тела. Решение системы дифференциальных уравнений выполнены на ЭИВМ. Оптшальнш конструктивные и кинематические параметра рабочего органа ВСМ, а также параметры технологического процесса обоснованы методом многофакторного эксперимента. Экспериментальные данные обрабатывались с использованием методов математической статистики.

Научная новизна. Разработано геометрическое описание дискре-тизированной поверхности тела, а также составлен алгоритм определения кинематических характеристик пространственного движения твердого тела по рабочему органу ВСМ, Получены результаты влияния шага дискретизации, размеров и формы тела на основании использования математической модели пространственного движения твердого тела по рабочей поверхности ВСМ. .

. На основании обобщения регрессионных зависимостей критериев эффективности технологического процесса от управляющих параметров ЭСЫ установлена возможность использования в качестве управляющего параметра скорости колебаний рабочего органа. Определены оптимальные параметры БСМ при очистке чечевицы от подмаренника. На основании анализа соответствую^й регрессионной зависимости установлено влияние скорости колебаний, углов установки рабочей плоскости к горизонту и угла направленности колебаний на показатели процентного выхода очмрнных семян.

Практическая значимость работы. При использовании ВСМ возмож- ■ но. получение процентного выхода очищенных семян чечевицы до 93 % удовлетворяющих требованиям I класса.

Апробация. Материалы диссертации докладывались, обсуздались и получили положительную оценку на научно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава ХШЭСХ в 1990-1993 г.г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, — пяти глаОи выводов по работе. Работа з целом содержит 246 страниц, з то» числе 94 страницу основного текста, "49" таблиц,--63-рисунка» описок использованных литературных источников из ЮЗ наименовали!! к 4 приложений на 50 страницах»

СОДЕВШИЕ РАБОТЫ .

2о авэдении показана важность проблемы очистки спаси чечеви-д".-по,пмэрекник и приведены поло гния» ашосиыш на защиту.

В порзей глв.ве описаны разлада» средства сепарация семенных материалов о точки зрения очистки семенной смеси чечевица-попарен-ник.

Вибрационная семеочнстительная машина для очистки и сортирования семян /рис.1/ состоит из ^перфорированной рабочей поверхности I, имеющей продольно-поперечный наклон к горизонту. Продольный угол наклона рабочей поверхности сС устанавливается при поыо-75« механизма 3, поперечный $ - механизмом 9. При помощи мезсаниэ-«а поперечного наклона рабочая поверхность жестко крепится к анб-ростолу 2, который устанавливается на прумшы упругой подвески 5, симметрично расположенные на станине в. Питающее устройство 10 закреплено на вибрирующей части машины, а загрузочный бункер 6 прикреплен к станине и соединен с питающим устройством через гофрированную трубку для предотвращения вредного воздействия массу бункера на рабочий процесс. Колеблющаяся часть машины, совершающая колебания с амплитудой А " частотой СО^ , приводится в движение вибровозбудителем, который в свою очередь, получает движение от электродвигателя II через клиноремешшй. вариатор 12, промежуточна опору 13 и упругую муфту 14. Для с<5ор& продуктов разделения имеется приемники 4. ВСЫ монтируется на опорной плите 15.

Технологический процесс на ЕСаГ осуществляется следующим образом. Семенной материал» из -бункера 6 через питая-цао устройство

Вибрационная Сбывочистительная машина

I - »»перфорированная рабочая поверхность; 2 - вибростол; 3,9 -мвханизмы регулировки продольного и поперечного углов наклона; 4 - приемники продуктов разделения; 5 - пружины упругой подвески;, б - загрузочный бункер; 7 - вибровоэбудитель; 8 - станина; 10 -питающее устройство; II - электродвигатель; 12 - нлнноременной ' вариатор; 13 - промежуточная опора; 14 - упругая муфта; 15 -опорная плита

Рис. I

б .

10 подается на рабочую плоскость I» Под действием направленных /под углои £ к рабочей плоскости/ вибраций, создаваемых виб-ровозбудителзм 7, компоненты семенного материала совершают вибрационное перемещение. По траекториям 16 перемв1цавтся более шероховатые и менее упругие семена. Они поступают в верхние приемники. Семена же более упругие » менее аероховатда перемещайте« по траекториям 18 и попадают в нжшие приемника. В боков!» приемники с рабочей плоскости сходят семена неразделенной фракции. Они переме-"йэттсн по грашгсоршю 17.

Проведен анализ теоретических и эвкперимекталызес исследований процесса сепарации семенных смесей на рабочих плоскостях ВСЫ, • изложенных в работах П.Ы. Заики, Г.Е, Мазнева, В.Я. Ильина, И>.А. Нанчинского,- A.B. Богомолова, П.Л. Юдицкого, Л.Г. Кмая, В,В. Ба-кума, A.B. Казаченко, В.А. ГУдъма, A.A. Шептура, С.Д. Бакеева, И.В, Чалого, Е.Е. Антонова, Ю.И. Красов:1цкого. Эти работы основы-заютси на фундаментальных исследованиях по теории вибрационного перемещения и вибросепарацик, изложенных з работах И.И. Пяехмаиа, Г.а. Джанелидзе, П.Ы. Василенко, Э.Э. Лавендела, Г.Д. Терского, В.Б. Гортинского, И,Ф. Гончаравича, П.М. Заики и других. В результате анализа этих работ установлена целесообразность дискретного представления тела при решении задачи математического описания движения тезрдого тела, а также целесообразность использования математического аппарата регрессионного анализа ;»ля' изучения влияния управляющих параметров BCJJ.

Сформулированы следующие задачи исследован» 1:

I. Решение геометрической задачи дискретного представления тела и использование этой модели для исследования влияния на характеристики вибрационного перемещения твердого тела таких геометрических факторов;"'как шаг дискретизации поверхности, размеры

»

и форма тела.

2, Определение некоторых новых физико-механических и технологических свойств семян, характеризующих состояние поверхности, размеры и форлу компонентов семенного материала: семян чечзгицы и сопутствующего трудноотделимого сорняка - подмаренника»

3, Исследование регрессионных зависимостей, полученных при экспериментальных исследованиях процесса разделения различных семенных смесей на ВСМ с цеяьн совершенствований методики проведения экспериментальных исследований.

4, Экспериментальное определение оптимальных параметров ВСМ»

Во второй главе проведены исследования размеров и формы семян, чечевицы и подааренника, а также исследования возможности разделения смеси чечевица-подмаренник, использовав в качестве признака -делимости предельные углы подъема. Размеры и форма компонентов смеси являются определяющими для их разделения. Оки определялись микроскопом, путем построения очертаний увеличенных изображений профилей семян. Установлено, что форма семян чечевицы и подмаренника может быть описана уравнением поверхности эллипсоида. Коэффициенты формы поверхности, представляющие собой отношение полуосей эллипсоида, суярственно отличаются. Отличаются также и размеры семян.

Однако, при попытке разделения семенной смеси на решетной машине, которая оценивалась на качественном уровне, не было получено удовлетворительного результата из-за больших потерь в проходе подсевного решета, что связано с практически одинаковым размером толщины семян. Семена обеих культур в соответствующем поперечном сечении представляют собой практически круг, так как коэффициенты формы, определяемые размерами полуосей.» этом сечении, для обоих видов семян близки к единице. Установлено, что коэффициенты

формы существенно отличаются: семена чечевицы 6os.ee, плосяиев то эзть их форма существенна' отяячаетея- от формы семян нодвароншша, что дает предпосылки на »озможасеть разделения семенного материала по комплексу фиг.ако-мзхавических свойств /шероховатости» упругости и формц/ на Е£М с неперфорировонной рабочей поверхностью.

Многочисленный: экепертаветальнник исследованиями установлено, что. признаком дшгш&сти семенных ыатериадоз на вибрационных гет/вочисмюальаьк 1'йричлх с фрикциодашн колеблюи^шися кепарфори-рованндаи поверхностями йвляотяя предельный угол подъема «юмаонеп-тов по наклонной колеблющейся плоскости, учитывающий комплекс физико-механических свойств /фракционные и упругие свойства, а также фор,(у семян и примесей/, На основании исследования предельных углов подъема компонентов смеси чечевица-подмаренник установлен целесообразный режим движения рабочей плоскости /с наличием отрыва о? плоскости/ к ЛредпочтаФелык-'й вид материала рабочей плоско-г.ти /фанера техническая/. Установлено также значение продольного угг.8 наклона рабочей поверхности, которое может приниматься а качестве- приближенного для последующих вкспериысштадьных исследований по поиску оптимальных параметров разделения смеси,

В третьей главе приведено описание результатов теоретических исследований, включающих решение задачи дискретного представления движения твердого тела по рабочей плоскости и использование этого представления в математической модели вибрационного перемещения твердого тела на-вибрирующей плоскости для исследования влияния шага дискретизации, формы и размеров семян на характеристики движения.

При решении, задачи дискретного представления вибрационного , перемещения поверхность тела представлена в виде системы точек.

находящихся на пересечении меридианов и параллелей. Положение точки определяется двузначным индексом, содержащим номер меридиана и параллели. При движении такого тела происходит последовательная смена точек поверхности тела, являющихся точками контакта. В принятой постановке решены таккэ задачи: определение номеров индексов точки по заданнда координатам точки поверхности тела и обратная задача --определение координат точек поверхности по заданны.) номерам ивдексов; определения точки касания тела с плоскостью по заданным значениям углов Эйлера поворота тела5 установление связи между координатами точки поверхности тела и направляющими косинусами прямой, соединяющей центр массы тела и заданную точку контакта с поверхностью} установление соотношений между координатами центра массы н координатами последовательно сменяющихся точек контакта.

Для решения всех этих задач составлены расчетные зависимости, алгоритм и программа вычислений, вошли как составная часть в программу В&1-.1- решения задачи движения пространственного тела на вибрирующей плоскости, разработанную на кафедро сельскохозяйственных-машин ХИМЭСХ. С использованием этой программы проведены вычисления характеристик движения тела на вибрирующей плос. ости, разработанные с целью получения влияния шага дискретизации поверхности, размеров и формы тела на параметры его движения. В качестве исходных данных принимались кинематические параметры ВСМ, оптимальные с точки зрения процесса разделения семян смеси чечевица-подаарен-ник. Эти параметры были установлена при проведении экспериментальна исследований: А "1,2 ММ , 803 рад/а ,

Значение полуосей эллипсоидов, поверхностью которых аппроксимировалась форма семян, тадие: для чечевицы: О ММ \ /Ь-С«¿,22мм; "

для подмаренника: О. '{,59 ММ ^ Ь- {,60 ММС * {,£9МП.

________ При проседании исследований в качестве основных характеристик

движения принимались величины \[ср, ^ср И . Л/Ьр представляет собой среднее значение скорости перемещения тела, являвшееся чает-нш от деления расстояния мекду точками контакта тела с плоскость» в начале и конце движения на время. Величина является углом

мекду осью X системц координат Ху2 , связанной с рабочей плоскость» и направлением прямой линии /ссредиенной траектории дви-■ к°нчя тела/, определен"«-« по способу наименьших квадратов." При этом статистическим материалом являлись дяннье о коордгаптпх центра массы тела для каждого шага вычислений, если движение тела происходило без отрыва от рабочей плоскости и данные о координатах начала и конца полета тела над рабочей плоскостью, если движение происходило с отрывом. Значение ^сх является углом между осью X системы координат Ху2 а линией, соединяющей точки контакта в начале и конце двншгия, т.е. угол определяем положение точки схода тела с рабочей плоскости, т.е. является основной характеристикой, показывающей возможность разделения тел с различными физико-механическими характеристиками и фермой. Однзко использование характеристик!! ^гр , наряду с ^, целесообразно в связи с тем, что для определения значения ^^р1 используется значительно большее количество статистического материала, что позволяет уточнить представление о направлении движения тела. Значения , ^ср и ^(Т* определяются кок ере вне по 1С реализациям случайного процесса движения тела при задании определенных значений начальных условий. Это связано со случайным характером движения тела на вибрирующей плоскости. В рассматриваемом случае существенное значение имеют начальное положение тела, которое определяется набором значений углов Эйлора, и начальная фаза колебаний рабочей

плоскости е определяемая фазов® углом Юр , который изменяется в пределах 0~25Г . Предельнш значения соответствуют времени начала и конца периода колебаний рабочей плоскости» равного В соответствии с физическим смыслом указанных начальных условий их значения случайны и распределяются по закону равномерной плотности вероятности. В этом случае для их задания целесообразно использовать способ, когда они задаются регулярные набором значений, охватывающих весь диапазон изменения величин, либо задавать случайные числа с помогаю датчика псевдослучайных чисел» При проведении расчетов использовались оба способа.

При проведении исследования влияния шага дискретизации поверхности число меридианов изменялось от 9 до 50, число параллелей от б до 26. Наиболее правильны.»! следует считать результаты, соответ** -ствущие наибольшему числу меридианов и параллелей, поскольку поверхность тела при этом наиболее приближена к непрерывной. Установлено, что уменьшение углового шага , дискретизации менее ? 0 нецелесообразно, так как форма поверхности уже достаточно близка по форме к непрерывной. Следует учесть также, что при уменьшении шага дискретизации увеличивается время вычислений. Исследование влияния размеров тела проведено при изменении размеров тел обоих видов от исходных в четыре раза в сторону увеличения и уменьшения.

Результаты вычислений свидетельствуют о наличии слабой корреляции или ее практическом отсутствии. Это позволяет сделать вывод об отсутствии существенной связи мевду размерами тела и характеристиками движения.-

При проведении исследования форма тела изменялась от исходной /трехосный эллипсоид/ к крайним предельнш видам поверхности -практически плоского тела и сферы. В качестве коэффициентов изменения формы принимались.отношения меньшей полуоси эллипсоида С к наибольшей С( и средней Ь полуосям тела, форма тела при проведении исследований изменялась за счет изменения величины С » за

исключением случая сферы, когда значение b было принято равнш

значения 0 „

Анализ результатов этих вычислений показывает, что форма чек существенно ялияет ва прсцёсс"~их~ разделения - при - вибрационном. перемещении. С приближением формы тела к сферической, оно движется гк. эдлеблкхрйся плоскости с увеличивающейся скоростью» Угол направления траектории движения при этом уменьшается. При приближении форнь-•гела к плоской угол направления траекторий увадмчивется только до определенного значенш коэффициента формы. Для чрезмерно плоского ■седа дкьггнке становится хаотическим.

В четвертой главе приведена методика эксперимзгдсльнк: исследований, Исследование возможности изменения числа упраздямцих воздействий на технологический процесс ВСМ. Число регулируемых параметров технологического процесса ВСМ значительно, К ним относятся амплитуда и чистота колебаний» угол направленности колебаний и ■ угли установки рабочих плоскостей по отношении к горизонтальной ■ плоскости. G целью выко&ния возможности создания более экономно" методики экспериментальных исследований проведено исследование на возможность сокращения числа регулируемых параметров технологического процесса ВСМ» Это исследование проведено на основании анализа регрессионных зависимостей, полученных при эксперименталыгых исследованиях технологического процесса ВСЫ, проведенных предшествующими исследованиями других авторов» проведенных в ШМЭСХ,

Использозалась возможность введения обьединенного параметра а виде скорости /АсОУ или ускорения колебаний / / вместо

раздельных параметров амплитуды и частоты колебаний. С этой целью проводилась модификация матриц планов экспериментов с получением соответствующих регрессионных зависимостей. Посла этого, на основании полученных данных проводился математический поиск параметров,

приводящих к получение максимума критерия оптшизации/прац§н<шога выхода очищенных семян/.

Сравним полученные таким образом значения критерия со значением, полученный с использованием всех пяти параметров. Определилась возможность использования определенного параметра. Как следует из анализа полученных результатов, вид обьединешя параметров А и Cü|> не имеет существенного значения - значения параметров эффективности процесса отличаются не более чем на 3 %,

Раздельное управление параметрами А и не имеет пре-

имуществ по сравнению с управлением объединенными параметрами, поскольку при раздельном управлении имеются случаи как увеличения критерия, так и его уменьшения. Обьединенный параметр управления меняется как в большую, так и в меньшую сторону независимо от способа обьединения. Значение параметра АсдЬ находится в пределах от 200 до 300 мм/с, а значение параметра АбЗ| в пределах 33000-63000 мм/с2.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о целесообразности объединения параметров А и СЭЬ на основании формулы Acoi или Acj| , так как при этом возможно сократить число управляющих параметров технологического процесса ВСМ.

Исследовалась также возможность исключения из управления различных параметров, чтобы установись влияние параметров управления ВСМ и определить, можно ли какие-либо параметры исключить из управления для упрощения настройки ВСМ. При проведении этой работы в регрессионных зависимостях фиксировались различные параметры в отличающихся комбинациях на среднем уровне и проводился поиск оптимальных значении остальных параметров. Значения, полученные при этом критерии эффективное™, сравнивались со значениями критериев, определенными при управлении с помощью пяти факторов.

Получоггшв данные свидетельствуют о том, что любое уменьшение

числа управляющих воздействий приводит к ухудшению критерия эффективности," поэтому настройка машины должна_проводитьсч с участием-всех пяти управляющих факторов. Сравнешэ .значений критериев прк фиксации угловых /сС > р , 6 / и кинематических факторов /Д ,

/ ке позволяет сделать вывода о преимущественном злиянии иой-яибо группы факторов, тая кая'шеются случаи как увеличения, ®ск и уменьшения критериев эффективности. Устранение из числа регулируемых одного из углов наклона плоскости приводит во всех слу-

чакх к ухудшению значений критериев ка^астзза прогресса.

Рассмотрены различные способы определения оптимальных параметров при проведении.экспериментальных исследований» При этом " проведение экспериментальных исследований моделировалось, пользуясь математическим описанием экспериментов, полученнкм при проведении экспериментов о управлением пятью факторами« Альтернативные способы проведения скслгериментоп состояли в различной последова-т тельности поиска оптк^льных параметров» Полученные данные свидетельств! .от о предпочтительности процедуры совместного поиска параметров и о целесообразности подготовки такого руководства по эксплуатации ВСМ, з котором должны содержаться оптимальные параметры настройки всех пяти управляющих параметров, яолучаемих с использованием ЭВМ и математических методов планирования экспериментов.

При поиске оптимальны,: параметров .очистки семян чечевицы от подмаренника использовался метод математического планирования экспериментов. В качестве критерия эффективности процесса использовались процентный выход \>(/ очищенной смеси, определяющий качество очистки и скорость транспортировки семян Утр по рабочей плоскости, определяющая производительность. Определение оптималь-

них параметров проводилось путем поиска параметров, приводящих к максимуму значения процентного выхода очищенных семяН с ограничением допустимого нижнего значения скорости транспортировки семян. Эксперименты проводились при минимальном значении подачи. После определения оптимальных параметров проводился эксперимент по определения целесообразного значения подачи семян на ВС!,!,

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований и их анализ.

Ур$Ш{гения регрессии,. полученные после проведения экспериментов, следущие;

V« 9Ш6-О,№Х1-1805Хг~%1Шь

- о,Ъ9Жац -0,^ХгХг - СО

Утр - 3,2102 +¿4,901X1 * 6\86Х& - Ш5Х* -&,6ЦХч ^одам*, ^07399Х1Х3 +0,8658Х!Х/Г0,ШХгХаЧ094|ХгХ* 02)

■ШАШ1- 4,5^8X1.

С использованием уравнений /I/ « /2/ проведен поиск параметров £СМ, соответствующих получении максимально возможного значения процентного выхода очищенных семян ^ . Поиск оптимальных параметров проводился при ограничении скорости транспортировки семян основной культуры. Функцией максимума критерия таким образом была фуюсция /I/, функцией ограничений .- /2/. При отсутствии оргатчений на скорость транспортировки получено значение процент-

ного выхода семян, равное W = 93,62. При этом параметры получена такими: J» = 2,53°; oí = 4„49 = 202,73 рад/с; £ = ---------27,06°._...

Результаты приведет* на графике /рисГ 2а/гНа оси-абсцисс_______

этого графика приведены минимальные ограничивающие значений скорости транспортировки. Из графика видно, что увеличением скорости транспортировки качество очистки ухудшается. При этом имеется некоторый диапазон скоростей, при которых качество очистки еяр существенно из снижается. В данном случае ножно считать, что эта . грашца ссстзетствув« УТр я 60 ? «м/с„ При этом, как видно из рие. 2„ этой скорости соответствует минимальиоз значение подачи, равное W = 93,36 %.

После определения наборов оптимальных параметров, проведено исследование зависимости процентного выхода семян от подачи. При .этом принимались два набора параметров: набор, соответствующий кривой I, по существу соответствует параметрам, полученнш при поиске экстремума практ п:ески без введения ограничивающего, критерия. Кок видно из рис» 2, при малых ограничивающих значениях Утр значение \>Г выше, чем при более высоком ограничивающем значен! и, одна-• ко. такое положение имеет место в сравнительно узком диапазоне значений подачи. В дальнейшем набор значений, соответствующий кривой 2, дает Солее высокие рэзультаты. Поэтому он и принят в качестве оптимального. При этом: А =1,2 мм; COL - 200,8 рад/с; оС = 4,42°; -р - 2,80°; 6 = 27,12°. С увеличением подачи процентный пыход очищенных семян уменьшается, что естественно. Как • следует из рис. 2, снижение процентного выхода семян несущественно при подачах Q^ 4,5 кг/ч, поэтому можно остановиться на этом значении подачи семян.

Проведен анализ регрессионных зависимостей /I/ и /2/, получе-

£ - по результатам поиска оптимальных параметров на ЭВМ при ограничении скорости транспортировки

Изменение процентного выхода очгпрнних семян .

б - экспериментальная зависимость от подач •

10 50 НО. 50 60

30 80 10 во

9—— >

И"

\ ч

V

г л

5 6

Рис. 2

1 - при отсутствия ограничений скорости

трансЕэрзжрогш

2 - при огретяйниа скорости транспортировки,

зкачениаш мд/с

СП

иных при экспериментальных исследованиях. Это дало возможность выяснить характер влияния факторов. Для проеедения анализа использо-

------вались графические зависимости, получаемые из уравнений регрессии

при изменении факторов в пределах диапазона их изменения при проведении экспериментов. Неизменяемые при построении кавдого графика параметры принимались на уровнях, соответствующих оптималькьи. Регроссиошше зависимости /I/ и /2/ при параметрах, полученных при принятии минимального ограничивающего значения скорости транспортировки 20 мм/с: Р = 2,45°;. аС = 4,43°; £ = 27,17°; СЛ> = 202,8 рзд/с / Асдь = 213,6 мм/с/.

Графические зависимости от скорости колебаний, соотЕзтСтвуя-щие указанному способу их построения, помещены на рис. 3» Как видно из рис. 3, имеется область значений скорости колебаний, при которой скорость транспортировки стремится к минимальному значению.

. Этот результат, на. первый взгляд, представляется противоречащим умозрительному представлению, в соответствии с которьй скорость транспортировки должна увеличиваться с увеличением скорости колебаний. Здесь, однако, стоит обратить внимание нл то, что чечевица является телом, приближающимся по форме к плоскому. При вибротранс-портировкз оно движется с преимуществом)!^ направлением- вырх по наклонной плоскости под углом, соответствующим примерно 45°, к перпендикуляру с линией продольного обреза рабочей плоскости. В связи с этим физически правдоподобнш мот.ет оказаться эффект неоднозначного направления влияния скорости колебаний, имеющий место на графике \^Тр(А(л)$с рис. 3, 4 Было проверено предположение о влияний формы тела на характер

влияния скорости колебаний на скорость транспорт»ровки. С этой целью использовалась регрессионная зависимость, полученная Л,Г, • , г ¡¡¡маем при проведении исследований очистки семян капусты от семян

щетинника сизого. Как видно из рис. 36, соответствующего по смыслу рис, За, имеет место однозначное увеличение скорости транспортировки с увеличением скорости колебаний, что позволяет сделать вывод о зависимости характера изменения скорости транспортировки при изменении скорости колебаний от формы тела. Из шалогичных зависимостей получено, что изменение продольного углашклона существенно влияет на характеристики процесса очистки. Характерным для ..всех графиков в отношении этого параметра является наличие зон оптимальных значений внутри диапазона границ изменения параметра оС . Поперечный угол наклона Р на скорость транспортировки влияет однозначно, при его увеличении она увеличивается, В отношении процентного выхода очищенных семян этого параметра, так же, как и для параметра сС /а также и для всех остальных параметров/, следует отметить наличие оптимальности значений \*/ внутри 'диапазона изменения параметров. Это естественно, поскольку параметры определялись из условия максимума получения процентного выхода очищенных семян.'

Влияние угла направленности колебаний £ , так же, как и для оС- , характеризуется наличием оптимальных значений Утр „V внутри диапазона его изменения.

Применение вибрационной семеочистительной машины для очистки семян чечевицы в Сирии может принести экономический эффект 30500 дол. за счет замены существующей в тстоящее время ручной разборки семенных материалов.

ОБфЕ ВЫВОДЫ И РШШЩАЩИ

I. Отделение семян подмаренника от семян чечевицы целесообразно осуществлять на вибрационной семеочистительной машине в' от-рьшноы режиме, материал поверхности рабочего органа при этом -фанера.

ж ь о

«

'i I УЭ

р>

g

а

a JVl ti 41 -SI UJI Si r\l >1 IT 4J

V О

\ \ \ \ \ \ \ •

\ • \ K. N \ \ s \ •

4

чУ

"

г i'

«v«

<м

ао т»

«М

S

"Ni

«О ■Ni

«a

Г

I^Vlíí -Я' Ä Л 3

2. В режиме с интенсивная подбрасыванием, что соответствует наиболее эффективному течению технологического процесса, шаг дискретизации поверхности семян можно принять равным 10°,

Размеры тел не оказывают существенного влияния на процесс их разделения по комплексу физико-механических свойств на неперфори-рованных колеблющихся поверхностях. Форма тел существенно влияет на процесс их разделения. С приближением формы тола к сферической, оно движется с увеличивающейся скоростью, угол направления траектории при этом уменьшается. При приближении формы тела к плоской, угол ¡направления траектории увеличивается только до определенного значения коэффициента формы. Для чрезмерно плоского тела движение становится хаотическим»

3. При проведении экспериментальных исследований по выбору оптимальных параметров вибрационной семеочистителыюй машины возможно фиксировать значение амплитуды за счет введения гместо параметров амплитуды и частоты параметров скорости или ускорения колебаний.

4. На вибрационной семеочистительной машине возможна очистка семян чечевицы от подмаренника. Максимально достижимое значение процентного выхода очищенных семян равно V/ = 93,62 %\ при этом параметры вибрационной семеочистительной машины следующие: $> = 2,58°; ОС =4,49°; ОН = 202,73 рад/с; А = 1,20 мм, 6* 27,06°. Эти значения соответствуют минимальному значению подачи

и малой скорости транспортировки семян по плоскости. При подаче й = 4,5 кг/ч /на одну фрикционную поверхности рабочего органа/ возможно получение процентного выхода V/ = 90 %, при этом параметры машины соответствуют увеличенной скорости транспортировки и являится следующими: £ = 2,30°; Л * 4,42°; СО = 200,00 рад /с; А» 1,20 мм; 6 •= 27,12°;

5, Характер влияния скорости колебаний на скорость транспор-

rupmm ccr/ян являгтся мэолноаиачнж и затшсит от их фор.!». С по-ил'мг'нс-;,чя' предельного угла наклона.илоскостл и угла наирав-/•'Лмгстн üo.ie'lai!-;;! мокно добиться дэсти гання максимума CKOpcüis; с>:уяи twynp« 1ичт:.-0)«н иг.чекош значений указанных нараыогроо.

¡;рл увеличении непорочней о угла наклона пчсскостй скорость т-.-!10[.'г:'| упелнчпгпотсл:.

Оптимальных аничский процентного ррходо счизрннкх семян мс*. "«. iioo,;ii.cz: ""ти.мяльных значений, находящихся внутри при-

нятых. при исследования* дпйпгизтг «с«* оеталыпг: "ара-

метров.

6. Экономический эффект от применения вибрационной семесисти-тельной машины на очистке семян чечевицы в народном хозяйстве Сирии составляет 30500 дол/год.

■Viionnoо «¿держан!;"! диссертации опубл'лкогано « работах:

1, •? »з •t.:Tf:ioc.".! очистки и сор-.яровсния 'v-i-'ян на основании

од -льных уг<Ьи ьодъома иоьчюнс'"; оь ссмш;--шх мнтог а-?лс» //Г.-'; ,пау-и л р./ Харьковского государстаанлого г«* р&раого уни» Деку wo во. Гклросы t>£xatM?>a$m подделывания я ссл'-ггм« •«.Icifie.-jii'rc культур, - X., Тсш1ка£ 1?92.

2. Исследование возможности укеньаиная числа управляющих

i.вру?TftÄH'v:'jr.H вск«го процессе вибрационной семеочиститель-пол ю «яш '"р-хи.'.ча я сельском xoaaitovnc. Москрй, 1593 /в пснати/ /в соавторстве с П.У. Заикой й С.А. Ман«инским/.

: d.U.-..... lopr/ar '-/0 х' 34 1Д6. üübsvi ycji.-i.ü4.,;. Хкр-ut IOj. £2/.

¿'iiCfj;: v'f'.i-iV.I.-i. ..I .'.SUVC;! Xl,.bKOi»CKOfO ГлУ.