автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса сепарации корнеклубнеплодов

004618621

На правах рукописи

Зубков Виктор Егорович

С

Совершенствование процесса сепарации корнеклубнеплодов

05.20.01,- технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 4 ОПТ 20Ю

Воронеж 2010

004610621

Диссертация выполнена в Луганском национальном университете имени Тараса Шевченко.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Свиридов Леонид Тимофеевич

доктор технических наук, профессор Верещагин Николай Иванович

доктор технических наук, профессор Пшеченков Константин Александрович

Ведущая организация: Всероссийский проектио-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства

Защита состоится 21.10.2010 года в 11 22 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.010.04 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки» по адресу: 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1а, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государствен' ного аграрного университета имени К.Д. Глинки.

Автореферат размещен на сайте ВАК http://vak.ed.gov.ru 31мая2010г.

Автореферат разослан 20 сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шатохин И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Наиболее распространенным способом механизированной уборки картофеля является подкапывание клубненосного пласта с последующим его разрушением и выделением клубней из вороха, который содержит в себе растительные примеси, свободную мелкую почву, почвенные комки и камни. Наибольшую трудность представляет отделение от клубней прочных почвенных комков и камней. Предпринимались попытки уйти от этой проблемы путем размещения посадок картофеля на хорошо просеиваемых песчаных почвах, с помощью специальных агротехнических приемов, снижающих, до некоторой степени, количество комков. Однако такие меры носят частный характер, недостаточно надежны и существенно усложняют технологию. Около 20% площадей, занятых под картофелем, сильно засорены камнями, размеры которых близки к размерам клубней, а примерно 40% посадок размещены на почвах, склонных к значительному комкообразованию.

При механизированной уборке почвенные комки и камни отделяются от клубней частично на комбайне, окончательно на сортировально-очистительном пункте. В зависимости от условий уборки на каждый комбайн приходится от 4 до 6 рабочих - переборщиков. В годы засушливой осени почвенных комков в комбайн поступает настолько много, что отделить их от клубней вручную весьма сложно и от применения комбайнов приходится отказываться в пользу ручного подбора клубней за картофелекопателями.

Проблема отделения почвенных комков имеет место также при уборке репчатого лука, корнеплодов, томатов и других культур. Томаты легко повреждаемы, поэтому их нельзя перевозить вместе с твердыми комками на стационарный пункт послеуборочной обработки, комки необходимо отделять на комбайне. При этом применение сложного сепаратора типа рентгеновского неперспективно, что следует из опыта использования аналогичного сепаратора на английском картофелеуборочном комбайне.

Механические сепараторы, применяемые на зарубежных мобильных машинах (щеточные, воздушно-вакуумные и др.), недостаточно эффективны по качеству работы. Поэтому изыскание и создание сепаратора, отличающегося от известных сочетанием высокой эффективности технологического процесса разделения с простотой устройства и эксплуатации остается актуальной проблемой.

В диссертационной работе решена важная народнохозяйственная проблема - снижение затрат при механизированной технологии производства корнеклубнеплодов путем обоснования параметров, разработки нового технологического процесса и конструкции сепаратора для отделения корнеклубнеплодов от прочных почвенных комков и камней в блокированном псевдоожиженном слое (БПС).

Для решения этой проблемы была выдвинута гипотеза: на основе существенного различия корнеклубнеплодов и примесей в плотности и фрикционных свойствах обосновать технологию и технические средства, позволяющие высокоэффективно разделять эти компоненты. Гипотеза подтверждается путем аналитического и экспериментального обоснования рациональных параметров новой сепарирующей системы - БПС, реализующего в своем технологическом процессе различие в плотности и фрикционных свойствах разделяемых компонентов, на основе которого разработаны технологические схемы и определены параметры

3

технических средств для высокоэффективного непрерывного технологического процесса разделения компонентов.

Связь работы с научными программами и планами:

Работа выполнялась с 1979 по 2009 г. по госбюджетной теме „Совершенствование процессов пневмомеханической очистки корнеклубнеплодов" (государственный регистрационный номер 010417005400) в соответствии с государственными научными и научно-техническими программами развития:

- программой 5.6. „Государственная научно-техническая программа". „Новые технологические производства хранения и переработки сельскохозяйственной продукции;

- программой 5.7. „Технические средства нового поколения для сельскохозяйственного производства".

А также по хозяйственным договорам:

с Головным специализированным конструкторским бюро (ГСКБ п.о. «Ряз-сельмаш», г. Рязань) по теме: «Исследование устройства для отделения клубней картофеля от почвенных комков и камней и обоснование его рабочих параметров», а также по теме: «Разработка пневматического отделителя корнеклубнеплодов от примесей» в 1979-1982 и 1984-1985 гг.;

с ГСКБ по машинам для овощеводства г. Москва по теме:- «Линия послеуборочной обработки лука-репки и лука-севка повышенной производительности: Исследование пневматического сепаратора вороха лука от комков почвы и камней» в 1983 г.;

с совхозом «Индустрия» Станично-Луганского района Луганской области, в ' 1986 и 1987 г. по теме «Внедрение механизированной уборки и послеуборочной обработки картофеля»;

по договорам о творческом сотрудничестве с ПКБ «Прогресс» г. Николаев в 1993, 1998-2009 гг.;

по международному финансируемому договору с Молдовой в 2004 - 2005 г. по теме „Разработка нового поколения очистителя-отделителя корнеклубнеплодов от примесей".

Объекты исследований - технологический процесс и технические средства сепарации корнеклубнеплодов от примесей.

Предмет исследований - закономерности технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов в (БПС).

Методы исследований. При выполнении теоретических и экспериментальных исследований в диссертации использованы методы: системного анализа, теории подобия, механико-математического моделирования, классической механики, гидравлики, дифференциального исчисления и математической статистики. Расчеты результатов исследований проведены на персональных компьютерах с использованием стандартных и вновь разработанных методик. При изучении эффективной плотности системы БПС - тела, аэродинамических и механических характеристик компонентов (корнеклубнеплодов и примесей) использованы методы зондирования БПС реальными телами и их моделями на специально разработан-ггом стенде. Скорости перемещения тел в БПС, как в непрозрачной среде, определяли с помощью индуктивных датчиков перемещений по усовершенствованной схеме на разработанном нами лабораторном оборудовании.

Точность и достоверность результатов исследований. Результаты экспериментальных исследований, приведенные в диссертационной работе, были получены с применением стандартных приборов и лабораторного оборудования.

Относительная погрешность определенных величин составляла: эффективной плотности БПС - 0,25% и давления в БПС - 0,3-5%.

При определении плотности почвенных комков, а также эффективности разделения клубней, почвенных комков и камней расчетное число наблюдений равнялось 36. Для повышения достоверности наблюдений плотность определялась у каждого из 200 почвенных комков. При определении эффективности технологического процесса пробы состояли из 100 клубней, 100 почвенных комков и 100 камней.

Цель исследований - повышение эффективности и качества послеуборочной обработки корнеклубнеплодов путем обоснования параметров и разработки сепаратора для отделения корнеклубнеплодов от почвенных комков и камне в БПС.

Задачи исследовании:

- проанализировать проблему сепарации корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней;

- определить рациональные параметры сепаратора нового типа для отделения

- корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней в БПС;

- изучить эффективность работы опытных образцов сепаратора;

- провести сравнительную технико-экономическую оценку разработок.

Научная новизна работы. Разработаны механико-математические модели:

- свободного БПС как полустационарной двухфазной среды, обладающей регулируемой статической плотностью, на основе которой получены формулы для определения сопротивления БПС и одиночного диска в «стесненных условиях», что в свою очередь, позволило определять основные механико-технологические свойства материала для твердой фазы БПС в зависимости от его аэродинамических и геометрических параметров;

- системы БПС - погруженное в него тело (загруженный БПС) для обоснования методики расчета геометрических и аэродинамических параметров БПС, обеспечивающих разделение тел различных размеров и плотности;

- движения тела в БПС, с помощью которой обоснованы основные схемы непрерывных процессов разделения тел и предложены показатели оценки разделяющей способности системы БПС - погруженное в него тело;

- обоснованы схемы и параметры систем: ввода смеси, вывода разделенных компонентов и воздухораспределения.

Выполнено обоснование производительности основных схем сепараторов, разрабатываемых на основе БПС, как разделяющей системы.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Механико-математические модели свободного и загруженного БПС, как полустационарной двухфазной среды, обладающей эффективной плотностью по отношению к разделяемым компонентам;

2. Механико-математические модели движения тела в БПС, с помощью которых обоснованы основные схемы непрерывных технологических процессов разделения;

3. Методики определения основных компонентов эффективной плотности БПС;

4. Методика комплексной оценки разделяющей способности БПС по коэффициенту равнопадаемости и величине четкости разделения;

5. Схемы непрерывных технологических процессов, а также систем ввода смеси, вывода разделенных компонентов и воздухораспределения, защищенные авторами свидетельствами и патентами на изобретения.

Практическая значимость результатов исследования:

- разработана методика расчета геометрических и аэродинамических параметров БПС, а также новые конструкторско-технологические схемы устройств для непрерывного технологического процесса отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней, обеспечивающие качественное разделение тел различных размеров и плотности;

- на основе разработанной методики расчета параметров БПС, а также перспективных конструкторско-технологических схем изготовлены опытные образцы сепаратора корнеклубнеплодов от комков почвы и камней в лаборатории ЛНАУ г. Луганск, в ВИМе (г. Москва) и ГСКБ П.О. «Рязсельмаш» (г.Рязаяь), которые по результатам испытаний в ГСКБ П.О. «Рязсельмаш», совхозе «Индустрия» Станично-Луганского района, в ООО „Керамик" ЛТД Лутугинского района Луганской области показали, что их применение в 2-3 раза снижает затраты ручного труда на операции отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней.

Реализаций результатов исследования:'

Перспективная схема устройства для отделения корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней (с использованием БПС в качестве сепарирующей системы) и методика расчета его параметров переданы в ГСКБ П.О. «Рязсельмаш» г.Рязань и в ПКБ «Прогресс» г. Николаев для использования при разработке сепараторов корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы для проектирования опытных образцов сепаратора корнеклубнеплодов, подготовки "Рекомендаций производству", а также используются при выполнении дипломных проектов, магистерских и кандидатских работ.

Апробация результатов исследования. Результаты аналитических и экспериментальных исследований по теме диссертации докладывались, обсуждались и получили позитивную поддержку на:

- конференциях Луганского национального аграрного университета в 1986-2002 гг.;

- как завершенные исследования по хоздоговорным темам в ВИМе (г. Москва), в ГСКБ по овощеводству (г. Москва), в ГСКБ по машинам для уборки и послеуборочной обработки картофеля и корнеплодов п.о. «Рязсельмаш» (г. Рязань), ПКБ «Прогресс» (г. Николаев);

- международной научно-технической конференции «Перспективы развития механизации и технического сервиса сельскохозяйственного производства» в пгг. Глеваха, в 1996г.;

- юбилейной конференции НАУ г. Киев в 1998г.;

- в Сучжуйском техническом университете сельского хозяйства (КНР) в 2005г. (в форме презентации монографии автора).

- на коллегии Главного управления агропромышленного развития, совете-семинаре специалистов Инспекции качества и формирования ресурсов сельскохозяйственной продукции Луганской Областной Государственной Администрации, а также в Ассоциации фермеров и частных землевладельцев Луганской области;

- конкурсной комиссии отборочной государственной экспертизы Министерства образовании и науки Украины.

Личный вклад соискателя.

Разработаны:

Механико-математическая модель БПС и формулы для расчета его параметров, обеспечивающие разделение компонентов различных размеров и плотности.

- Методики:

- обобщения аэродинамического сопротивления БПС и формулы для расчета его статической плотности как одного из главных факторов сепарирующей способности БПС;

- определения аэродинамической компоненты эффективной плотности по интегральной выталкивающей силе от давления по поверхности тела, погруженного в БПС;

- определения силы воздействия твердой фазы (гирлянд) на тело, погруженное в БПС;

- расчета параметров БПС в области погруженного в него тела и показателей его вместимости по отношению к разделяемым телам;

- комплексной оценки разделяющей способности БПС по коэффициенту равнопадаемости и величине четкости разделения компонентов.

Определены возможности отделения клубней от комков и камней в горизонтальном, вертикальном, наклонном БПС, а также выполненном на поверхности барабана. Определены рациональные параметры сепаратора с БПС, выполненным на наружной поверхности вращающегося барабана.

Обоснованы параметры систем для ввода смеси в сепаратор, вывода из него разделенных компонентов и воздухораспределения.

Проведена производственная проверка сепаратора и выполнена технико-экономическая оценка разработок.

Отдельные работы выполнялись совместно с другими исследователями, результаты их опубликованы в печати с определением доли соавторов.

Публикации. Основные результаты аналитических и экспериментальных исследований освещены в 46 печатных работах, авторских свидетельствах и патентах на изобретения, в т.ч. 19 без соавторов. В числе печатных работ 3 монографии, одна из них в соавторстве (доли авторов равные, по 50%).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованных источников из 222 наименований и 16 приложений. Объем диссертационной работы составляет 451 страницу, в т.ч. 99 рисунков, 28 таблиц и 88 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе „Проблемы научно-технического обеспечения производства картофеля" рассмотрено состояние и освещены перспективы развития картофелеводства, а также современные тенденции в области технологии и механизации послеуборочной обработки картофеля в результате которых обозначена проблема, выдвинута гипотеза, разработана концепция, а также сформулированы цель и основные задачи исследований.

Основы теории движения клубней и других сельскохозяйственных материалов по рабочим органам сельскохозяйственных машин разработаны В.П. Го» рячкиным и П.М. Василенко. Технологические и теоретические основы механизации уборки картофеля и свеклы были описаны в трудах М.Е. Мацепуро и Л.В. Погорелого. Теоретические исследования рабочих органов машин для уборки, послеуборочной обработки и хранения картофеля и овощей проводили Г.Д. Петров, H.H. Колчин, А.А.Сорокин, Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков и другие. Исследованиям технологических процессов отделения корнеклубнеплодов от прочных почвенных комков и камней были посвящены работы А.Ф.Ульянова, Ф.И. Батяева, С.Н. Крашенинникова, P.A. Срапенянца, Н.И. Семкина, Ю.И.Зиновьева, а также зарубежных ученых Баганца, Бера, Харрисона, Глеасона, Виларда, Хелбига, Коха, Мака, Росселя, Шафера, Шлесингера, Шольца, Шпехта, Забельтитза, Эрдмана и других.

В результате этих исследований разработаны и эксплуатируются несколько типов сепараторов. Анализ их технико-эксплуатационных характеристик показал, что все они, кроме рентгеновского, неудовлетворительно отделяют почвенные комки. Качество работы сепаратора зависит от энергозатрат на процесс сепарации, его размеров и массы. В связи с этим имеет значение характер использования сепаратора: на комбайне или стационарном пункте.

В частности, из исследований немецких ученых следует, что на полях, где засоренность убираемого вороха составляет 10%, целесообразно выкапывать картофель копателями-погрузчиками, а отделение комков и камней производить на стационаре. В этом случае целесообразно применять стационарный очистительный пункт с развитой системой устройств для отделения различных примесей. На полях, где засоренность убираемого вороха выше 10%, картофель следует убирать комбайнами, оборудованными простыми механическими сепараторами и транспортерами для ручной доочистки.

Наличие эффективного сепаратора, независимо от места его использования, позволит приблизить технологию уборки картофеля к индустриальной. Анализ проблемы показал, что до настоящего времени еще не создан достаточно эффективный сепаратор, простой по конструкции и не требующий высокой квалификации обслуживающего персонала.

Способы разделения клубней и почвенных комков (камней) основаны на различии их механико-технологических признаков. В большинстве исследованных рабочих органов разделение только по одному признаку не удавалось. Эффект разделения корректируется влиянием дополнительных признаков, которые, в одних случаях способствуют, а в других - ухудшают качество разделения вороха.

Наибольший интерес представляет разделение компонентов по их плотности, в частности, в средах промежуточной плотности (к примеру, в водно-

почвенной суспензии), где возможно их полное разделение. Недостатком этого способа разделения является смачивание компонентов, нарушение состава среды и значительный расход воды (примерно 30 % от массы корнеклубнеплодов).

Применение достаточно эффективного способа разделения компонентов картофельного вороха в зернистом псевдоожиженном слое, исследованного Зиновьевым Ю.И, сдерживается из-за нарушения состава зернистого материала, а также его расхода в процессе разделения.

Проведенные нами предварительные исследования позволили установить, что соединение элементов твердой фазы в гибкие нити переменного сечения и фиксация их у воздухораспределительной решетки дает возможность получить блокированный псевдоожиженный слой (БПС), который свободен от ряда недостатков, присущих зернистому слою. Варьированием геометрических и аэродинамических параметров БПС можно создать условия, при которых корнеклубнеплоды, комки и камни разделяются преимущественно по плотности. БПС сохраняет разделяющую способность при изменении угла наклона его к горизонту и не утрачивает заданных механико-технологических свойств в процессе сепарации.

БПС допускает оборачивание, что позволяет выводить компоненты без погружения в него элементов выгрузных устройств.

Динамическое воздействие воздушных струй на разделяемые тела в БПС является нежелательным, т.к.оно приближает условие разделения в БПС к разделению в свободном воздушном потоке, где тела разделяются по парусности, поэтому целесообразно создать БПС с высоким аэродинамическим сопротивлением при невысоких скоростях воздушного потока. При этом БПС должен оставаться достаточно разреженным, с высокой долей свободного объема, чтобы механическое сопротивление его твердой фазы (гирлянд) не препятствовало погружению в него тел. Для выполнения этих условий утолщающие элементы (зерна) гирлянд должны обладать по возможности большим сопротивлением при минимально возможном объеме каждого элемента. Это решается путем выбора размеров и формы отдельных элементов и схемы их расположения в БПС.

Для обеспечения системности планируемых исследований были разработаны концептуальные структурно-логические схемы моделирования БПС, как сепарирующей системы, а также технических средств сепарации создаваемых на его основе, определены цель и задачи исследований.

Выполнение углубленных исследований по уточнению параметров БПС и технических средств, выполненных на ее основе, согласно сформулированной выше проблеме, концептуальным и структурно-логическим схемам позволит достичь поставленную цель - повысить эффективность и качество послеуборочной обработки корнеклубнеплодов путем обоснования параметров и разработки сепаратора для отделения корнеклубнеплодов от примесей в БПС.

Во втором разделе „Аналитическое моделирование технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов и примесей в блокированном псевдоожиженном слое (БПС)" проведен сравнительный анализ механико-технологических свойств псевдожиженных слоев, как сепарирующих сред, выполнено моделирование как свободного так и „загруженного" разделяемыми телами БПС, а также непрерывного технологического процесса разделения.

С целью обоснования параметров элемента сопротивлений БПС были проанализированы работы Н.Е.Жуковского, Г.ИЛукьянова, Морея, Эйфеля, Лилиен-

таля, Ланглея, Кановетги, Решара, Роу и Хенвуда, Эмерслебена, Спарроу и Леф-флера, М.Э.Аэрова и О.М.Тодеса, Ю.И.Зиновьева, Л.Т.Свиридова и других, в которых определялось аэродинамическое сопротивление как одиночных элементов различных размеров и формы, так и элементов сопротивлений, находящихся внутри групп из тех же элементов, а также другие важнейшие параметры различных зернистых материалов.

По результатам исследований вышеуказанных авторов, а также наших исследований в качестве элемента сопротивления твердой фазы БПС - гирлянд определен круглый диск со средним диаметром около 8 мм и толщиной до 1,5 мм, при этом минимальный диаметр диска не менее 3 мм, а максимальный - не более 12 мм; шаг дисков по длине гирлянды - в пределах 1 -2 их диаметров.

Следует отметить, что при моделировании геометрии свободного (не загруженного разделяемыми телами) БПС гибкие нити гирлянд условно считаются как жесткие стержни. Из технологических соображений геометрия БПС должна обеспечивать максимально возможный свободный объем для поступающих в него тел, что достижимо за счет максимального сближения и «взаимопроникновения» гирлянд. Наиболее вероятной является схема расположения дисков гирлянд в воздушном потоке между квадратной и треугольной. Для обеспечения полного «взаимопроникновения» гирлянд минимальный шаг I дисков при квадратной схеме их расположения определяется по формуле:

* = + Д, (2.1)

где ^-толщина диска; Д - суммарный просвет между дисками различных гирлянд.

С другой стороны шаг гирлянд должен ограничиваться условием предотвращающим взаимное скрещивание гирлянд:

t<0,6dд, (2.2)

где с1о - диаметр диска гирлянды.

Исходя из уравнения расхода воздуха, скорость обтекания элементов БПС У3 определяется по формуле:

V (2-3)

Фо

где V - средняя скорость воздушного потока, входящего в БПС; фо - доля живого сечения в ярусе дисков (минимальный просвет) относительно площади решетки, на которой размещены гирлянды.

Просвет фо в ярусе дисков:

--—- 1-^Г, (2.4)

1о 1 о ' о

где/; - площадь просвета в ярусе дисков, приходящаяся на одну гирлянду; Бд -

площадь решетки, приходящаяся на одну гирлянду;^- площадь проекции диска на воздухораспределительную решетку.

Количество дисков в единице объема БПС находится по формуле:

. (2.5)

Плотность расположения гирлянд на решетке qo и площадь решетки, приходящаяся на одну гирлянду Рц, связаны между собой отношением:

р Л

0 9» . (2.6)

С учетом этого формула (2.4) для определения просвета примет вид:

(Ро=Х~/дЯо (2.7)

Плотность расположения гирлянд на воздухораспределительной решетке:

Яо ="

(2.8)

Диаметр диска после преобразований формулы (2.8) определится так:

/о

1-фр

(2.9)

Теоретический просвет ср^ на любой глубине равен:

- для сходящегося БПС - (на внутренней поверхности цилиндра):

R-H + h, (2.10)

- а для расходящегося БПС (на внешней поверхности цилиндра):

" R+H-h, (2.11)

где R - радиус кривизны решетки; h - расстояние от поверхности до рассматриваемого кругового сечения БПС.

Просвет фо при размещении гирлянд на решетке по углам прямоугольника, аналогично формуле (2.7), определится по выражению:

ф0 = 1--—

4a0b0 ^ (2л2)

где ао и Ьо - стороны прямоугольника, по углам которого закреплены гирлянды. Расстояние bt, по хорде окружности между осями гирлянд в сходящемся

БПС:

(R-H + h)b0 R

(2.13)

Это же расстояние в расходящемся БПС:

(R + H-h)b0 °ь=-ñ-

R . (2.14)

Общая длина Н гирлянды составляет:

Н -¿г+ К (2.15)

так как

и=(пг-1)1,

то Н определится выражением:

Н = (пг-1)+1„, (2.16)

где пг - количество дисков на гирлянде, 1„ - длина от точки фиксации гирлянды на решетке до первого диска.

БПС является в определенной мере упорядоченным ансамблем из отдельных элементов сопротивлений.

Аэродинамическая модель БПС характерна тем, что энергия воздушного потока трансформируется в нем в статическую и динамическую составляющие, а соотношение их величин определяется геометрией твердой фазы БПС.

При большой загущенносш твердой фазы в БПС преобладает статическая составляющая, при малой - динамическая.

Технологические соображения приводят к необходимости изучения аэродинамического сопротивления БПС как одного из главных факторов его сепарирующей способности.

Минимальный просвет между дисками, шаг расположения дисков в гирлянде, объем и площадь дисков - это характеристики, необходимые для рассмотрения вопроса об аэродинамическом сопротивлении БПС.

Величиной минимального просвета в БПС определяется скорость обтекания, так же как в зернистом слое порозностью, поэтому пределы значений просвета были приняты такими же, как порозность зернистого псевдоожиженного слоя, т.е. ф0 = 0,07-0,55 в случае использования его в качестве среды для разделения крупного класса тел по плотности.

Соображения большой вместимости БПС по отношению к разделенным телам приводят к необходимости создания ярусно - решетной структуры БПС; требуется определить целесообразную концентрацию его твердой фазы в единице объема.

Получение обобщающей зависимости для сопротивления БПС на всей его высоте усложняется неоднородностью структуры: в результате расталкивающего действия струй между группами гирлянд образуются расширяющиеся кверху каналы. Таким образом, понятие удельного сопротивления (отношение полного сопротивления однородной системы к её длине) здесь неприемлемо.

С целью получения обобщающих зависимостей аэродинамического сопротивления БПС в конечном виде по экспериментальным данным было получено сопротивление одной дисковой решетки в зависимости от основных параметров, а также определялась закономерность изменения сопротивления по высоте.

При погружении тел в БПС аэродинамическая обстановка в области погружения изменяется. Твердая фаза БПС - гирлянды перед входящим в него телом расступаются, копируя его форму, и под телом образуется воронка свободная от гирлянд (рис. 2.1). Давление воздушного потока на погруженное тело определялось нами экспериментальным способом.

Рис. 2.1. Схема структурных изменений БПС в окрестности погруженного тела: 1 - каверна; 2 - воздушная прослойка;

3 - воронка; 4 - решетка; 5 - гирлянда

Для определения аэродинамической подъемной силы (Fa) как результирующей от давлений, действующих на тело в БПС и ее удельного показателя - аэродинамической компоненты эффективной плотности предлагается следующая методика (рис. 2.2). Для получения полного значения F, необходимо определить элементарную силу dFx, действующую на элементарную площадку dS поверхности сферы.

На элементарную площадку dS поверхности сферы действует давление Р(а), определенное экспериментальным путем.

Дифференциал дуги dl = r-da. Площадь поверхности _ элементарной площадки:

dS = 2тсгх • di = 27ir„ -r-da

С учетом того, что, гх = г • sin a, выражение для определения вертикальной силы, действующей на элементарную площадку dS, будет иметь вид:

dFx = P(a)-dS-cosa = 2пт2 -sina-cosa-da, (2.17)

откуда

я

Fa = лг2 Jsin 2a-P(a)-da (2 18)

o

п -

Так как объем сферы диаметром й будет V — ^ , то, разделив выражение (2.18) на объем сферы и ускорение свободного падения, получим зависимость для определения аэродинамической компоненты эффективной плотности БПС:

к

ра ^¡п 2а-Р(а)-(1а ^19)

> У

Р(в)

Рис 2.2. К определению интегральной выталкивающей силы от давления воздушного потока по поверхности тела, погруженного в БПС, где di - дифференциал длины дуги, Р(а) - среднее давление, действующее на участке дуги di; dS - элементарная круговая площадка шириной di

При погружении тела (клубня, комка или камня) в БПС гирлянды расступаются и располагаются вдоль траекторий обтекающего его воздушного потока. При симметричном охвате тела гирляндами относительно вертикальной оси и наличии контакта с ним возникает механическая сила воздействия гирлянд вдоль этой оси.

Было установлено, что осевая сила воздействия гирлянд зависит от коэффициента удельного приращения натяжения гирлянд. (К), размеров погруженного тела (d) и углов охвата тела гирляндами (а), которые, в свою очередь, зависят от глубины погружения тела в БПС (h) и его размера.

Расчетное значение силы воздействия гирлянд Rr! на тело (без учета трения) при статической плотности р5=200кг/м3; просвете q>0=0,68; К=0,1Н/м, для сферы диаметром d=50MM, оказалось равным 0,001Н, что свидетельствует о её несущественном значении.

Внедрение сферы в БПС сопровождается отклонением гирлянд в стороны и образованием вокруг нее уплотненной области из гирлянд.

Аналитическим способом была Получена формула для определения диаметра/^уплотненной области БПС:

где К - номер уплотненной окружности; ^-расстояние между центрами гирлянд Х=0,5 (с1(1+ с) Кр; С - толщина нити гирлянды; Кр - коэффициент рыхлости укладки гирлянд или поправка на отклонение степени уплотнения гирлянд от теоретического.

Отношение площади миделева сечения погруженного тела (в) к площади уплотненной области (ву) характеризует предельно возможную степень использования площади БПС.

(2.20)

(2.21)

Это отношение мы назвали геометрическим коэффициентом сжимаемости БПС, где (1- диаметр погруженного в БПС тела.

Расчеты показали, что геометрический коэффициент сжимаемости БПС г|сж возрастает в зависимости от просвета (р0 по прямолинейной зависимости (рис. 2.3). Теоретические коэффициенты использования площади БПС по условиям геометрии размещения тел на его поверхности меньше приведенных на рис. 2.3 Т)сж и они определяются по формуле:

"Пт =Г1сЖ^-(Ру), (2.22)

где - доля невозмущенных участков БПС при укладке тел в горизонтальном сечении, от треугольной укладки (срутт= 0,087) до квадратной (фут« = 0,215).

11«

0.9 0,8 0,7 0,6 0.5 0.4

0 0,1 0,2 0,3 0.« 0,5 0,6 <[»

Рис.2.3. Зависимость геометрического коэффициента сжимаемости БПС т|сж от величины просвета фв

В загруженном БПС происходит перераспределение скоростей воздушного потока: ее увеличение на незагруженных участках, и, как следствие, неконтролируемое возрастание эффективной плотности, что накладывает дополнительные ограничения на плотность загрузки БПС, более существенные, чем ограничения, вызванные геометрией размещенных тел.

Следовательно, действительный коэффициент использования площади БПС можно представить в виде:

Пи=К„ -Чт, где Кст - коэффициент стеснения БПС.

Коэффициент стеснения БПС получен на основе опытных данных по определению эффективной плотности БПС при изменяющемся отношении диаметра тела к диаметру цилиндрической стенки, ограничивающей участок БПС, в который оно погружалось. Приведенные зависимости К^^фо) (Рис. 2.4) свидетельствуют о том, что в пределах исследованных геометрических параметров БПС и разделяемых тел вместимость БПС остается достаточно высокой.

15

Дня обоснования одного из способов раздельного вывода компонентов, в котором компоненты низкой плотности скатываются по наклонной поверхности БПС, в то время как компоненты с высокой плотностью погружены в него, возникла необходимость в исследовании влияния угла наклона на разделяющую способность БПС.

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 «р.

Рис.2.4. Коэффициент стеснения БПС в зависимости от просвета: 1 и 2 - соответственно квадратная и треугольная укладка тел в БПС; t = 8 мм

Анализ перемещения тел в наклонном БПС позволил получить следующие условия движения тел:

1.Условие бокового смещения тела в направлении уклона:

о \ Р»ь п Г

р ) —--рщ—--(2.23)

sin a sin a v '

где рх - плотность тела; рмб - составляющая эффективной плотности БПС, препятствующей смещению тела; р1Ц - эффективная плотность БПС от выталкивающей силы, приложенной к центру тела; а - угол наклона воздухораспределительной решетки к горизонту; у - угол отклонения равнодействующей выталкивающих сил от нормали к решетке.

2. Условие всплывания тела путем качения по стенке воронки из уплотненных наклонных гирлянд:

Рт<Р,к -tgfc. -рм6 -tgcpk + рм - COSY,

где р1к - часть эффективной плотности БПС способствующая смещению тела; );„-угол, побуждающий тело к качению; фк - угол сопротивления качению тела.

3. Условие начала движения тела качением вдоль отклоненных гирлянд: Рмб^Фк -Р ЭК — Рэа s'n(Y + Р)

Рт>"

Sin(<x-P) ' (2-24)

где р - угол наклона относительно решетки верхней части уплотненных гирлянд, по которым катится тело.

С целыо поиска простой конструкции сепаратора было выполнено исследование процесса разделения компонентов в стационарном вертикально расположенном БПС. На тело, помещенное в стационарный БПС (воздухораспределительная решетка которого установлена в вертикальной плоскости), действуют силы, приведенные на рис.2.5.

Дифференциальные уравнения движения тела в стационарном БПС по осям прямоугольных координат будет:

тх" = Рв~Рх (2.25) и ту" = Щ~Рп, (2.2б) Принятые допущения:

р„=х, • <2; (2.27) и Р^Хг-О, (2.28) где X] и Х2 - соответственно нормальный и тангенциальный коэффициенты взаимодействия тела с гирляндами.

Гп

Рт -

— и^н

й-

№ 1—1

——1 И—1 —1

—Нн —1

—1

О V

БПС , тело

Рв

ВотдутиныЛ поток 01 вснтпожгорл

Рис.2.5. Расчетная схема процесса разделения компонентов в стационарном БПС: Рв - выталкивающая сила; в - вес тела; Рс - сила сопротивления движению тела вдоль гирлянд; Рп - сила сопротивления движению тела поперек гирлянд

С учетом (2.27) и (2.28) после интегрирования уравнений (2.25) и (2.26) получим скорости (х', У) и перемещение тела (х, у) в стационарном БПС.

= ; (2.29) * = 1.(1-С08Л/77) (2-31)

8-

К

.{, (2-30)

У = \

к

(2.32)

На основе полученных уравнений построены расчетные траектории движения тел в стационарном БПС (рис.2.6).

Как следует из графика (рис. 2.6) между граничными линиями перемещения клубней и почвенных комков в вертикальном БПС имеется разрыв (технологический коридор), который свидетельствует о теоретической возможности 100 % разделения компонентов по такой схеме.

О 10 30 5 0 70 5)0 Ш Ш

7?ь"» клубн)! \

угеанолошческий / коридор

у, мм

Рис. 2.6. Расчетные траектории движения тел в стационарном БПС

Но наиболее простым по конструкции устройством, которое было определено нами в качестве основного объекта исследований, является вращающийся барабан с БПС, размещенным на его внешней цилиндрической поверхности, расчетная схема которого приведена на рис. 2.7.

Движение тела в БПС, выполненном на поверхности барабана в радиальном направлении (рис.2.7) описывается дифференциальным уравнением:

тк" - С ■ соэо)/ -

±Р ' (133>

в ц тр

где ш масса тела; Ь" - ускорение тела; О = п^ - вес тела;

Р8 - эффективная выталкивающая сила, действующая на тело; Иц = тсо2 (г0 + Ь) - центробежная сила, действующая на тело; Рп>= Х<3 - сила сопротивления движению тела.; х - коэффициент пропорциональности; (} - объем тела.

Иг/*

"С

н

т

Рис.2.7. Расчетная схема процесса разделения компонентов в БПС на поверхности вращающегося барабана

С достаточной для практических расчетов точностью выталкивающую силу можно считать изменяющейся но прямолинейному закону

FB = ah + b,

где It - глубина погружения тела в БПС;

а и b - постоянные коэффициенты, зависящие or размеров тела и скорости воздушного потока.

Интегрируя уравнение (2.34), после преобразований, получим скорость (h') и перемещение (h) тела в БПС на поверхности вращающегося барабана:

h" = (А + B)L • cos -\/l ■ t - co2B cos <at; (2.34)

h'= (A + B)VlsinVE-t-Bfflsinwt ; (2.35) h = -(A + B)cos-v/L-t + A + Bcoscot. (2.36).

Граничные расчетные траектории движения клубней и почвенных комков в БПС (рис.2.8) показывают, что между кривыми движения клубней и комков различных размеров имеется разрыв (технологический коридор), что делает теоретически возможным осуществление 100% разделения и раздельного вывода компонентов из БПС в барабанном сепарирующем устройстве.

Рис.2.8. Расчетные траектории движения клубней картофеля и почвенных комков в БПС на поверхности вращающегося барабана, где 1 - 3 о = 3,0 с ; 2-4<о = 3,66 с""

В третьем разделе „Программа и методика экспериментальных исследований" определены основные вопросы работы, требующие экспериментальных исследований.

Для проведения экспериментальных исследований использованы разработанные нами лабораторные установки для изучения физического процесса разделения клубней, комков и камней в БПС, выполненном в стационарных ванных, установленных на вентиляторе, а также лабораторно-производственные установки, включающие рабочие органы на основе БПС для осуществления непрерывного технологического процесса разделения (рис. 2.9).

I 'В

а)

Схема замера статического давления в БПС: 1 -решетка; 2 - гирлянда;

3 - стенка ванны,

4 - датчик давления.

в)

<ГГО«ШН.:|ЯГО|)и

б)

Схема замера полных давлений в БПС, размещенном на барабане: 1 - решетка; 2 - гирлянда;

3 -стенка барабана;

4 - датчик;

5 - штанга крепления датчиков.

1

г)

Схема зонда для замера полных давлений Установка для изучения разделяющей на поверхности сферы, погруженной в БПС: способности вертикального БПС: 1 и 2 - разъемные полусферы;

3 - выдвижной датчик;

4 - датчики давлений; 5 - резиновые трубки

1 - ванна со слоем; 2 - вентилятор; 3 - стсш для определения координат падения тел.

Д)

Опытный образец сепаратора с клавишным догружателем смеси.

1 - сепарирующий барабан;

2 - клавишный догружатель смеси;

3 - съемник клубней; 4 - воздуховод;

5 - подающий транспортер; 6 - вентилятор.

е)

Опытный образец сепаратора с роторным догружателем смеси.

1 - сепарирующий барабан;

2 - роторный догружатель смеси;

3 - съемник клубней;

4 - воздуховод.

Рис. 2.9. Схемы и общие виды основных лабораторных установок и опытных образцов сепаратора 20

Экспериментальные исследования проводились по известным, а также по разработанным и усовершенствованным нами методикам.

В четвертом разделе „Экспериментальное моделирование технологического процесса сепарации тел в БПС, анализ и обобщение результатов исследований" приведены результаты экспериментальных исследований аэродинамического сопротивления свободного БПС, как сепарирующей среды, сопротивления тел в БПС, как объектов сепарации, а также фрикционных свойств системы: тела - твердая фаза БПС.

Экспериментальным способом установлена сепарирующая способность БПС: горизонтального, наклонного вертикального и выполненного на поверхности вращающегося барабана; обоснованы: схемы воздухораспределительной системы и подающего устройства ,а также производительность сепаратора.

Поток, пронизывающий БПС, турболизирован, и через отборники давления фиксируется среднее статическое давление на соответствующем расстоянии от поверхности БПС. Замеры производились в 16 вариантах БПС, различающихся по шагу размещения дисков в гирляндах и по плотности расположения последних на воздухораспределительной решетке. Точки, соответствующие экспериментальным значениям давлений, во всех случаях укладывались в плавные кривые зависимостей Рп = f(h). (Рис.4.1).

Ра, Па

800 600 400 200

20 40 (50 S0 100 h. мм

Рис.4.1. Усредненное статическое давление (Р„) в БПС в зависимости от его глубины (h), при <р0= 0,36; 1 - V = 6,4 м/с; 2 - V = 5,0 м/с;

3 - V = 3,5 м/с; Н-полная высота БПС

Это свидетельствует о том, что характер изменения давления по высоте БПС равномерный.

Перепад статического давления на участке между первым и вторым ярусами дисков ДР1.2 и между вторым и третьим ДР2-з определялся на кривых экспериментальных зависимостей Ps = f(h) как разность между значениями Ps соответствующими уровням расположения ярусов.

Обобщение результатов производилось на основе теории подобия и анализа размерностей. Параметрами процесса движения воздушного потока в БПС являются: ДР - аэродинамическое сопротивление дисковой решетки в составе БПС; d„ - гидравлический диаметр решетки; d¿ - диаметр диска; t - расстояние между дисками в гирляндах или между решетками, образованными дисками; V - скорость воздушного потока; р - плотность воздуха; v- кинематическая вязкость воздуха

<- -н- —1 -

• —1— 1. 1 1

/i 1

3 Í 1

1 1 . ,1___

Сопротивление дисковой решетки является функцией остальных указанных выше параметров.

Выбрав в соответствии с теорией подобия и анализа размерностей в качестве основных единиц гадравлический диаметр с!», скорость потока V и плотность воздуха р, находим, что количество критериев подобия в данном случае равно (6 -3). Это критерий Эйлера Ей- ДР/рУ2, критерий Рейнольдеа Ке = АМ/у и геометрический критерий \1 (1,). Критерий Эйлера определяемый.

Следовательно, его зависимость от других критериев можно выразить так:

Ей с1,) {41)

Экспериментальные точки сопротивления БПС по отдельным уровням его глубины удовлетворительно обобщаются функцией:

1)е

где ,чсо "" .

Аппроксимирующие формулы для сопротивления первого и второго рядов дисков имеют следующий вид:

о

АРиз = 12,36 рУ211е Яе

= 12,36рУ1'8(~)0-2(——I)1,2 ; (4'3) аз ф0

г 1 у0-5 (4"4)

ДР2_3 = 12,Э6рУ2 ЯвЯе^1,2!=

12,Збр'У|'8у0'2(10'31~0'5Г—— К )

При всех геометрических параметрах БПС, в исследованных нами пределах, зависимости его сопротивления удовлетворительно аппроксимируются степенными функциями:

Р=сЬР, (4.5)

где

( 1У<М) С = 12,36рУ V Яе Яе;;1'2 Р'1 0,08 -V V . (46)

Р - ВЦ — 3 • 10 э)°'зй ехр-0,926(ро (4 7)

В связи с неравномерностью изменения аэродинамического сопротивления по глубине БПС статическую плотность его можно определить по формуле:

с!Р

_ ст

dh^g

1 Рл( 1-2)

■ м

где М - показатель изменчивости сопротивления БПС по глубине.

1

М =

(4.8)

(4.9)

(Д08-//2,

При М = 1 удельное сопротивление БПС, как в жидкости, постоянно по глубине. Приведенные на рис. 4.2 расчетные зависимости М = показывают, что сопротивление БПС повышается с увеличением степени насыщения его элементами

сопротивлений, т.е. с уменьшением просвета ф0 между дисками в ярусах и расстояний I между ярусами.

Аэродинамическая сила Я, действующая на один диск, расположенный в первой дисковой решетке по оси гирлянды равна:

/г = ДЛ-2

лс1,

(4.10)

Плотность материала диска определяется по формуле

Я

рэ =7>—,

(4.11)

где ¿г-объем диска, а g - ускорение свободного падения.

0,4 0,1

о

-Л

О ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 %

Рис.4.2. Показатель изменчивости сопротивления БПС по глубине в зависимости от просвета, при Ь = 25 мм: 1-1 = 8 мм; 2-1 = 12 мм; 3 -1= 16 мм

Выталкивающая сила, действующая на тело в БПС, складывается из аэродинамической подъемной силы и силы воздействия гирлянд. Для осуществления процесса сепарации важно знать механизм возникновения этих сил и их зависи-

мости от определяющих факторов процесса. В качестве моделей для экспериментального изучения процесса взаимодействия слоя с разделяемыми телами были выбраны сферы диаметрами 30-110 мм, охватывающие средние размеры реальных тел. Таким образом, из дополнительных признаков исследовалось влияние размеров как наиболее изменчивого признака, влияющего на разделяющую способность БПС. Сравнивая результаты взаимодействия сфер и реальных тел с БПС, проводилась оценка влияния формы и состояния поверхности реальных тел на разделяющую способность БПС. Как показали наблюдения, влияние формы частично сглаживается склонностью тел ориентироваться в БПС площадью миделева сечения нормально к направлению потока. Для детального изучения физического процесса сепарации нами проведено экспериментальное исследование распределения давления воздушного потока на поверхностях сфер различных размеров, помещенных в БПС. Для чего использовались дренированные сферы, отверстия в оболочках которых имели выход на многоканальный микроманометр.

Полученный экспериментальный материал использован для расчета интегральной выталкивающей силы Р0 от давлений по поверхности тела, погруженного в БПС, по формуле (2.19)

Расчет ра выполнен на ЭВМ по формуле Симпсона с использованием опытных данных Р(а) распределения давлений по поверхности сфер погруженных в БПС, полученных на основе аэродинамического зондирования БПС с помощью дренированных сфер.

Сравнение эффективной плотности БПС, полученной экспериментальным путем, с расчетными значениями ее аэродинамической компоненты, позволяет сделать вывод об их практическом совпадении. Исключение составляет зона над-решетной области, где эффективная плотность БПС во всех случаях несколько выше ее аэродинамической компоненты, что объясняется наличием вблизи решетки механического сопротивления гирлянд.

Экспериментальное определение силы трения гирлянд о клубни и почвенные комки показало, что эта сила несколько выше, чем теоретическая сила воздействия гирлянд на тело.

Это объясняется, тем что силы трения клубней и комков о гирлянды при аналитическом рассмотрении силы воздействия гирлянд не учитывались, а учитывалось только воздействие на тело силы натяжения гирлянд.

Зависимости коэффициентов трения клубней и комков, полученные экспериментальным путем в режиме погружения тел в БПС гирлянд и в режиме их „всплывания" или выхода из БПС свидетельствуют о том, что процесс разделения целесообразно вести в режиме «всплывания» или выхода тел из БПС, т.к. в этом случае происходит расширение величины „технологического коридора".

Для оценки разделяющей способности БПС по отношению к телам различных размеров и плотности необходимо, на наш взгляд, использовать коэффициент равнопадаемости Е, представляющий собой отношение размеров компонентов низкой и высокой плотности, имеющих в данной сепарирующей системе одинаковые критические скорости витания. Известно, что в восходящем воздушном потоке одновременно витают тела различной плотности, если соблюдается условие:

где > и р2 > рь а с!| р] и ¿2, р2- соответственно диаметр и плотность компонентов с низкой и высокой плотностью.

Поскольку БПС является полустационарной системой (твердая фаза с потоком воздуха не перемещается), поэтому в нем происходит зависание тел в БПС на определенной глубине. Исходя из этого, условимся считать «равнопадающими» такие тела, которые, несмотря на различие размеров и плотности, располагаются одноименными точками на одной и той же глубине БПС.

В БПС с плоской решеткой Е=3, а с вогнутой решеткой (при Я = 600 мм) -Е=5,5 (рис.4.3), что говорит о расширении интервала размеров тел, разделяющихся по плотности в БПС, в сравнении со свободным воздушным потоком в первом случае в 1,73 раза, во втором - в 3,25 раза Однако определение только одного коэффициента равнопадаемости не дает полной картины четкости разделения ("расслоения") тел по двум различным уровням высоты БПС. Для оценки этого параметра нами использовался следующий показатель - чёткость разделения тел в БПС. Чёткостью разделения тел в БПС условимся считать расстояние между одноименными точками разделяемых тел по высоте БПС. Для наглядного представления величины четкости разделения компонентов был построен график (Рис.4.4) размещения тел (сфер) плотностью р[ = 1100 кг/м3 и р2 =1600 кг/м3 и диаметрами ё = 30 - 90 мм, находящихся в БПС в состоянии равновесия.

Р.,. Ю-3кг/м3 1,6

1,2 1,0

0 20 40 60 800 d,MM

Рис.4.3. Эффективная плотность БПС (р,) в зависимости от диаметра сепарируемых тел (d): 1.—•—R = со; Н = 125мм; t = 8мм; V = 7,3 м/с; Ьц = 60; Е= dj/d2 = 3;

2. —о— R = -600; Н = 125мм; t = 8мм; V = 5,7 м/с; Ьц = 60; Е= d,/d2 = 5,5

Как следует из графика (рис. 4.4), с увеличением диаметров одноименные точки тел различных размеров и плотности сближаются по высоте БПС, хотя и не перекрываются, что говорит о теоретической возможности их 100% разделения в БПС.

h, мм

120 100 80 60 40 20 0

20 40 60 SO d, мм

Рис.4.4. График размещения тел различных размеров и плотности в БПС: где h - высота БПС; d - диаметр тела; h», h„, h„ - координаты точек тела соответственно верхней, центра и нижней

Для повышения чёткости разделения компонентов и стабильности их раздельного вывода целесообразно увеличивать общую высоту БПС, а также снижать просвет между дисками в направлении от решетки к его поверхности. Исследование такого варианта БПС (рис. 4.5) показало, что четкость разделения в нем тел возрастает по сравнению с вариантом, приведенном на рис. 4.4, кроме того, между погруженными телами возникает разрыв - технологический коридор, который к тому же перемещается ближе к поверхности БПС, что при организации непрерывного процесса позволяет упростить вывод разделенных компонентов и, как следствие этого, повысить эффективность их разделения.

Ь, мм 140

120г 100 S0 60 40

20 о

20 40 во 80 d,KM Рис. 4.5. Величина технологического коридора (А) в зависимости от диаметров разделяемых тел (d), где hHi(2j и heip) - соответственно высота расположения в БПС нижней точки „легкого" и верхней точки „тяжелого" компонентов; А= hHi(2) - hBi(2), (роисрь-соответственно просвет у решетки и у поверхности БПС; Вариант 1: Н= 125 мм; t = ds = 8 мм; q>o = 0,5; (ph = 0,27; Вариант 2: Н= 165 мм; t = 5,8 мм; ds = 6 -12 мм; ф0= 0,86; <рь= 0,43 26

Экспериментальное определение перемещений тел в БПС, как непрозрачной диэлектрической среде, проводилось с помощью индуктивных датчиков и записывалось на ленту самописца. Кривые всплывания сфер и реальных тел и поведение их на поверхности БПС идентичны, что подтверждает правильность выбора сферических моделей для изучения процесса разделения реальных тел.

Как следует из полученных экспериментальных данных, наиболее рациональным в технологическом плане является съем клубней, вышедших из БПС по инерции за его пределы, что осуществимо в сепарирующем устройстве в форме барабана. Если же для разделения тел использовать плоский транспортер, то с целью интенсификации процесса разделения необходимо погасить колебания тел, всплывших на поверхность БПС, для чего необходимо использовать специальные догружатели.

Для экспериментального определения разделяющей способности наклонного БПС было использовано барабанное устройство с БПС на его внутренней поверхности.

С помощью этого устройства были определены зависимости скорости воздушного потока, при которой всплывают клубни и комки из БПС, от угла его наклона (рис.4.6), а также зависимости средней скорости скатывания клубней с поверхности БПС и рабочей скорости воздушного потока от угла наклона БПС (рис.4.7).

V, м/с

7

6I -

5

41

3

18 20 22 24 26 28 30 а*род

Рис.4.6. График зависимости скорости воздушного потока V, при которой всплывают клубни и комки из БПС, от угла его наклона а: V ц и V ^ - соответственно скорости всплывания клубней и комков; ----границы разброса экспериментальных точек

Как следует из полученных графиков, экспериментальные исследования подтвердили гипотезу, а также теоретические предпосылки возможности разделения тел в наклонном БПС.

ит,м/с Ум/®

0.3 ОД

о--------

18 20 22 14 26 2В 30 адмд

Рис.4.7. График зависимости средней скорости скатывания клубней с поверхности БПС (Ш) и рабочей скорости потока (V) от угла наклона БПС(а): 1-1 - скорость скатывания клубней; 2-2 - рабочая скорость воздушного потока

Для подтверждения данных, полученных аналитическим путем, были проведены экспериментальные исследования по определению разделяющей способности стационарного БПС на установке, схема которой приведена на рис.4.8.

Границы разброса точек падения тел (рис.4.9) на плоскость при выходе из БПС свидетельствуют о возможности 100% разделения клубней, комков и камней, т.к. при вертикальной установке воздухораспределительной решетки БПС кривые точек падения клубней и примесей не перекрываются.

2 1

1 1» 2

I'

Рис. 4.8. Схема разделения компонентов в БПС: 1Ъ 12, /з - соответственно координаты падения камней, комков и клубней картофеля на плоскость

В стационарном БПС с вертикально установленной воздухораспределительной решеткой, для осуществления непрерывного технологического процесса еще необходимо иметь подающее устройство, которое должно осуществлять рассредоточенную подачу компонентов, что может несколько усложнить конструкцию сепаратора в целом. Поэтому нами были продолжены исследования наиболее

Рис.4.9. Границы разброса точек падения тел на плоскость при выходе их из БПС: при угле наклона поверхности БПС а: а = 30'; б = 15°; в = 0°;

1-3 - клубни; 2-4 - комки; 5-6 - камни

Одним из основных факторов качественного протекания процесса разделения является равномерное распределение воздушного потока по площади рабочей поверхности БПС, т.к. равномерный воздушный поток будет создавать равноценные по всей площади условия для разделения компонентов.

Были исследованы три варианта системы воздухораспределения: с односторонней и двусторонней подачами воздушного потока в барабан воздуховодом постоянного сечения, а также с диффузором-конфузором в области поворота воздуховода.

Лучшее распределение воздушного потока создают системы с двусторонней подачей воздуха и диффузором-конфузором в области поворота воздуховода.

В пятом разделе „Оценка эффективности работы экспериментальных сепарирующих устройств" приведены результаты экспериментальной проверки сепарирующих устройств с непрерывным технологическим процессом разделения, проведена оценка эффективности их работы, а также показаны варианты развития конструкции сепаратора.

Исследованиями установлено, что отделение клубней картофеля от почвенных комков и камней эффективнее осуществлять в режиме всплывания. Для этого разделяемые тела необходимо принудительно погрузить в БПС с помощью специальных механических устройств - догружателей. Нами исследована эффективность

приемлемой технологической схемы устройства барабанного типа с БПС на его внешней цилиндрической поверхности. Результаты определения показателей эффективности работы барабанного устройства приведены в разделе 5, которыми подтверждаются выполненные (раздел 2) аналитические исследования.

ЯШ

О 100 300 300 4X1500 бООЬ,

300

мм 0 100 200 ЗГО <КШ 300 да Ц мм 0 100 200 300 4И 500 600 и мы

а = 30е

работы сепаратора барабанного типа с БПС на внешней поверхности цилиндра и с двумя типами догружателей: клавишным и роторным. Применение сепаратора для сепарации картофельного вороха оценивалось показателем эффективности разделения 8, который означает долю высвобождающегося ручного труда.

Сравнительные исследования барабанного устройства (рис. 4.10; 4.11), показали, что эффективность разделения в нем вороха с применением роторного догружателя на 10-15% выше чем с применением клавишного.

Показатель эффективности разделения клубней, комков и камней в опытном образце сепаратора с увеличением засоренности поступающего вороха рис. 4.11, возрастает.

Рис. 4.10. Общий вид сепаратора с односторонней (1,2) и двусторонней (3,4) подачами воздушного потока в сепарирующий барабан

.............. v JT jf* г>

У

>0 -10 «0 Г. П К Ч Рис. 4.11. Показатель эффективности отделения примесей в зависимости от засоренности вороха: П - примеси; К - клубни; 1 - состав вороха: клубни и примеси (комки почвы) 50% х 50%; 2 - состав вороха: клубни (50%) и примеси (комки 25 % + камни 25 %) 30

Расчет количества высвобождаемых рабочих и количество рабочих корректировщиков, устраняющих ошибки в работе сепаратора позволяет сделать заключение, что с увеличением засоренности вороха от 20 до 80% с помощью сепаратора можно высвободить примерно от 3 до 6 рабочих-переборщиков или в 2-3 раза снизить затраты ручного труда на операции отделения почвенных комков и камней от клубней картофеля.

Расчет экономической эффективности работы сепаратора по общеизвестной методике показал, что при существующем уровне механизации уборки картофеля годовая экономия прямых эксплуатационных затрат, благодаря применению сепаратора составит 9,95 у.е. на гектар.

ВЫВОДЫ

1. Одной из важнейших проблем при уборке и послеуборочной обработке корнеклубнеплодов является технологическая операция отделения от основного продукта прочных почвенных комков и камней, которая как на отечественных, так и зарубежных машинах зачастую выполняется вручную, на что расходуется большое количество тяжелого непривлекательного ручного труда. Анализ показал, что перспективным по простоте технологического процесса и универсальности по разделяемому материалу является способ сепарации в БПС, который и принят в качестве объекта исследования.

2. Установлено, что нижний предел плотности почвенных комков составляет около 1300 кг/м 3, а плотности клубней около 1100 кг/м 3. Разрыв между ними (или технологический коридор) незначителен и составляет около 200 кг/м 3. Расширить технологический коридор можно за счет повышения влияния дополнительных признаков разделения (в частности фрикционных свойств), усиливающих четкость разделения и снижения влияния дополнительных признаков - ослабляющих четкость разделения (размеров тел).

3. Анализ свойств незагруженного разделяемыми телами БПС, а также процессов взаимодействия с ним тел позволил установить, что рациональной формой зерен БПС является диск, расположенный нормально к воздушному потоку. Из результатов исследований, технологических и конструктивных соображений определены пределы изменения параметров диска : диаметр диска (1 = 3 - 12 мм, толщина- 1 - 2 мм и расстоянии между дисками по длине гирлянды (1 - 2) <1.

4. Получены формулы для расчета геометрических параметров БПС на плоской, цилиндрической (вогнутой и выпуклой) воздухораспределительных решетках, которые использованы при проектировании опытных образцов сепараторов и могут использоваться в перспективе при конструкторско-технологических расчетах различных типов рабочих органов, выполненных на основе БПС. Расчетами установлено, что при интервале средних размеров разделяемых компонентов от 30 до 110 мм общая длина гирлянд БПС должна быть не менее 160 мм.

5. На основе разработанной нами аэродинамической модели БПС, проведения экспериментальных исследований аэродинамического сопротивления с различными параметрами его твердой фазы (гирлянд) и обобщения полученных результатов были получены формулы для расчета статической плотности

БПС, как сепарирующей среды, а также плотности материала для изготовления гирлянд. С понижением просвета между дисками в БПС от 0,7 до 0,215 и уменьшением шага дисков на гирлянде от 16 до 8 м показатель изменчивости сопротивления БПС увеличивается от 0,05-0,2 до 0,25-0,55, что говорит о стабилизации по глубине его статической плотности. Расчетное, предельно допустимое значение плотности материала для изготовления гирлянд равно 15,3-103 кг/м 3, что говорит о возможности использования для изготовления гирлянд любых материалов, имеющихся в природе.

6. Впервые разработана математическая модель определения аэродинамической компоненты эффективной плотности по интегральной силе от давления воздуха по поверхности тела, погруженного в БПС. Расчеты аэродинамической компоненты показали, что она является доминирующей составляющей эффективной плотности БПС. Незначительные расхождения их значений (в пределах ± 10 %) объясняется наличием механического сопротивления гирлянд.

7. В результате аналитических и экспериментальных исследований геометрических и механических параметров системы „БПС - тело" впервые предложены и определены показатели оценки вместимости БПС: коэффициент геометрического использования площади БПС Т1сх, который в области рабочих значений просвета <р0 = 0,3 — 0,4 равен 0,63 — 0,83 и допустимый коэффициент стеснения БПС Кст, который при тех же значениях ср0 равен 0,82 - 0,98, т. е. БПС может быть загружен телами в среднем на 70 %, а средний (достаточно высокий) коэффициент стеснения БПС (около 0,9) не влияет на его сепарирующую способность.

8. Разделение компонентов различных размеров и плоскостей в БПС оценивалось с помощью коэффициента равнопадаемости Е, величина которого достигала 5,5, что примерно в 3 раза выше, чем в свободном воздушном потоке, а это говорит о расширении интервала размеров тел, разделяющихся в БПС по плотности.

9. Распределение тел по высоте БПС оценивалось величиной четкости разделения (расстоянием между одноименными точками разделяемых компонентов). Разрыв между нижней точкой „легкого" и верхней - „тяжелого" компонентов образует так называемый технологический коридор, величина которого при изменении диаметров разделяемых тел от 90 до 30 мм изменяется от 10 до 100 мм, что свидетельствует о возможности 100% разделения тел данного интервала размеров по плотности.

10. В результате аналитического и экспериментального моделирования процесса движения тела в вертикальном, наклонном БПС, а также выполненном на внешней поверхности барабана нами определены параметры движения тел, которые дают основания считать возможным осуществление как разделения, так и раздельного вывода разделенных компонентов. Так с принятыми в исследованиях параметрами непрерывный процесс в наклонном БПС возможен при углах его наклона 25 - 26 %. Изучение процесса разделения компонентов на поверхности вращающегося барабана показало, что величина технологического коридора (место установки приемной части съемника) сужается с увеличением частоты вращения барабана и перемещается до угла наклона

слоя 65 - 75 Увеличивать частоту вращения барабана более 3,66 с при параметрах установки, принятых в исследованиях, не целесообразно.

11. Результаты испытаний опытного образца сепаратора с двухсторонней подачей воздуха в сепарирующий барабан и догружателем, упорядочивающим подачу смеси на разделение, показали, что с увеличением засоренности вороха с 20 до 80 % применение сепаратора позволяет высвободить от 3 до 6 рабочих-переборщиков, что, соответственно, в 2 - 3 раза снижает затраты тяжелого непривлекательного ручного труда.

12, Применение сепаратора при механизированной уборке картофеля с площадей, возделываемых в Украине, даст расчетную годовую экономию прямых издержек около 1,986 млн. у.е. Результаты исследований, методика расчета и перспективная технологическая схема сепаратора были переданы в ГСКБ "Рязсельмаш" (г. Рязань), ПКБ "Прогресс" (г. Николаев) и используются при разработке машин для уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов. Результаты исследований также используются в учебном процессе вузов: аспиранты и соискатели ЛНАУ и других вузов развивают данное научное направление.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации

1. Зубков В.Е. Аэродинамическая составляющая эффективной плотности блокированного псевдоожиженного слоя, как среды для сепарации корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней [Текст] / В.Е. Зубков // Аграрная наука. - 2009. - № 9. - С. 29 - 30.

2. Зубков В.Е. Моделирование воздухораспределительной системы пневмомеханического сепаратора корнеклубнеплодов и примесей [Текст] / В.Е. Зубков // Справочник. Инженерный журнал. -2009.-№ И.-С. 62 - 64.

3. Зубков В.Е. Моделирование процесса пневмомеханической сепарации корнеклубнеплодов [Текст] / В.Е. Зубков // Хранение и переработка сельхоз-сырья. - 2009. - № 9. - С. 55 - 57.

4. Зубков В.Е. Обоснование геометрических параметров блокированного псевдоожиженного слоя как сепарирующей среды [Текст] / В.Е. Зубков // Технология машиностроения. - 2009. - № 8. - С. 37 - 39.

5. Зубков В.Е. Сепарация корнеклубнеплодов и примесей в наклонном блокированном псевдоожиженном слое [Текст] / В.Е. Зубков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 11. - С. 7 - 9.

6. Зубков В.Е. Совершенствование системы подачи картофельного вороха в пневмомеханический сепаратор [Текст] / В.Е. Зубков // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2009. - № 5. - С. 61 - 64.

7. Зубков В.Е. Технологические аспекты сепарации корнеклубнеплодов и примесей в блокированном псевдоожиженном слое [Текст] / В.Е. Зубков // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2009. - № 12. - С. 137-141.

8. Зубков В.Е. Технологические основы сепарации клубней картофеля и почвенных комков фрикционным сепарирующим устройством нового типа [Текст]/ В.Е. Зубков// Нива Поволжья. -2009.-№ 2(11).-С. 32-36.

9. Зубков В.Е. Эффективная плотность блокированного псевдоожиженного слоя как сепарирующей системы [Текст] / В.Е. Зубков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. -№ 10. - С. 2 - 4.

Патенты и авторские свидетельства на изобретения

Ю.А.с. 677708. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения клубней картофеля от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков (СССР). - № 2594760/30-15 ; заявл. 27.03.78 ; опубл. 05.08.79, Бюл. № 29. - 3 с.

H.A. с. 880312. СССР, МКИ Aold 33/08. Отделитель корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). - № 2829887/30-15; заявл. 12.10.79; опубл. 15.11.81, Бюл. №42.-3 с.

12.А. с. 904550. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). - № 2976762/30-15 ; заявл. 02.09.80 ; опубл. 15.02.82, Бюл. №6.-2 с.

13.А. с. 919624. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). - № 2829886/30-15 ; заявл. 12.10.79 ; опубл. 15.04.82, Бюл. № 14. - 2 с.

14.А. с. 1045845. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков и камней [Текст] / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). - № 3456389/30-15 ; заявл. 30.04.82; опубл. 07.10.83, Бюл. №37.-3 с.

15.А. с. 1017205. СССР, МКИ Aold 33/08. Пневмомеханический отделитель корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). - № 3419537/30-15 ; заявл. 07.04.82 ; опубл. 15.05.83, Бюл. № 18. - 2 с.

16. A.c. 1072838. СССР, МКИ Aold 33/08. Машина для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов (СССР). - № 3319945/30-15 ; заявл. 01.07.81; опубл. 15.02.84, Бюл. №6.-3 с.

17.A.c. 1457841. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, П.М. Кадан-цев, В.В. Скотаренко и др. (СССР). - № 4229649/30-15 ; заявл. 11.03.87; опубл. 15.02.89, Бюл. №6.-3 с.

18. А. с. 673227. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения клубней картофеля от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков, Ю.И Зиновьев (СССР). - № 2572507/30-15 ; заявл. 24.01.78; опубл. 15.07.79, Бюл. № 26. -2 с.

19. А. с. 1517820. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от камней и комков почвы [Текст] / В.Е. Зубков. - № 4381606/30-15 ; заявл. 23.02.88 ; опубл. 30.10.89, Бюл. № 40. - 2 с.

20.А. с. 764163. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков (СССР). - № 2749066/30-15 ; заявл. 09.04.79; без права публикации.

21.Пат. 4412 Укра'ша. ПристрШ для вщокремлення коренебульбоплод1в вщ ка-мен!в та грудок грунту [Текст] / Зубков B.C. - № 4381606 / 34; заявл. 27.12.94 ; опубл. 27.12.94, Бюл. № 6-1.

Другие виды публикаций

22.3иновьев Ю.И. Научное обоснование механизированных процессов вторичной сепарации картофеля [Текст]: монография / Ю.И.Зиновьев, В.Е. Зубков. - Луганск : Лугань, 1997. - 176 с.

23.3убков В.Е. Научное обоснование механизированных процессов предпосадочной и послеуборочной обработки картофеля [Текст]: монография / В.Е. Зубков. - Луганск : Лугань, 1997. - 128 с.

24.3убков В.Е. Совершенствование процесса сепарации корнеклубнеплодов [Текст]: монография / В.Е. Зубков. - Луганск : Элтон-2, 2005. - 335с.

25.3убков В.Е. Геометрическая структура и сила воздействия гирлянд в области погруженного в блокированный псевдоожиженный слой тела [Текст] / В.Е. 3>€ков // Сб. науч. тр. ЛСХИ (технические науки). - Луганск: ЛСХИ, 1998.-С. 102-109.

26.3убков В.Е. Вопросы сепарации тел в стационарном блокированном псев-доожиженном слое [Текст] / В.Е. Зубков, В.П. Лэвицкий // 36. наук. пр. Лу-ганського ДАУ. - Луганськ, 1999. -№ 4. - С. 147 - 152.

27.3убков В.Е. Исследование устройства для отделения клубней картофеля от почвенных комков и камней и обоснование его рабочих параметров [Текст]: отчет о НИР : № 16/79 / ВСХИ / В.Е. Зубков. - Ворошиловград, 1984.-112 с.

28.3убков В.Е. Исследование устройства для отделения клубней картофеля от почвенных комков и камней и обоснование его рабочих параметров [Текст]: отчет о НИР : № 16/84 / ВСХИ / В.Е. Зубков. - Ворошиловград, 1984.-129 с.

29.3>бкш BJE. Линия для послеуборочной обработки лука-репки и лука-севка повышенной производительности: исследование пневматического сепаратора вороха лука от комков почвы и камней [Текст]: отчет о НИР : № 1/83 / ВСХИ / В.Е. Зубков. - Ворошиловград, 1984. - 99 с.

30. Зубков В.Е. Методика расчета параметров блокированного псевдоожижен-ного слоя при отделении в нем корнеклубнеплодов от комков и камней [Текст] / В.Е. Зубков ; Луганский национальный аграрный университет. -Луганск, 1996. - 7 с. Рус. - Деп. в ГНТБ Украины 15.01.96, № 252-УК96.

31.Зубков В.Е. Обоснование параметров блокированного псевдоожиженного слоя с волнообразной гирляндой [Текст] / В.Е. Зубков, А.Н. Брюховецкий // Сб. науч. тр. ЛСХИ (технические науки). - Луганск : ЛСХИ, 1998.-С. 110113.

32.3убков В.Е. Обоснование параметров рабочих органов для предварительной сепарации при послеуборочной доработке картофеля [Текст] / В.Е. Зубков, А.Н. Брюховецкий // 36. наук. пр. - Луганськ : ЛНАУ, 2001. - С. 171 - 176.

ЗЗ.Зубков В.Е. Обоснование производительности пневмомеханического сепаратора корнеклубнеплодов [Текст] / В.Е. Зубков, A.B. Коваленко // Сб. науч. тр. ЛСХИ (технические науки). - Луганск : ЛСХИ, 1998.-С. 117- 121.

34.3убков В. Е. Обоснование элементов конструкции и определение эффективности работы пневмомеханического отделителя клубней картофеля от почвенный комков и камней [Текст] / В. Е. Зубков, В. С. Денисов // Вестник с,-х. науки. - 1984. - № 3. - С. 77 - 78.

35.Зубков В.Е. Определение аэродинамической составляющей эффективной плотности блокированного псевдоожиженного слоя, как главного фактора сепарации корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков ; Луганский национальный аграрный университет. - Луганск, 1996. -6 с. Рус. - Деп. в Г НТВ Украины 15.01.96, № 253-УК96.

Зб.Зубков В.Е. Определение величины 'Технологического коридора" при разделении клубней картофеля и комков почвы в блокированном псевдоожи-женном слое [Текст] / В.Е. Зубков, В.П. Лавицкий // Сб. науч. тр. (технические науки). - Луганск : ЛСХИ, 1998. - С. 122 - 125.

37.3убков В.Е. Определение геометрических и кинематических параметров щеточного очистителя-отделителя корнеплодов [Текст] / В.Е. Зубков, В.В. Карпов // 36. наук. пр. Луганського ДАУ. - Луганськ, 1999. - № 4. - С. 153 -156.

38.3убков В.Е. Определение силы сопротивления гирлянд при широтном перемещении тел в псевдослое [Текст] / В.Е. Зубков, В.П. Лавицкий // 36. наук. пр. ЛНАУ. - Луганськ: ЛНАУ, 2001. - С. 166 - 170.

39,Зубков В.Е. Оценка эффективности работы щеточного отделителя-очистителя по результатам двухстадийных экспресс-опытов [Текст] / В.Е. Зубков, В.В. Карпов // 36. наук. пр. - Луганськ: ЛНАУ, 2001. - С. 177 -179.

40. Зубков В.Е. Предварительное обоснование основных параметров щеточного отделителя корнеплодов от примесей [Текст] / В.Е. Зубков, В.В. Карпов // 36. наук. пр. - Луганськ : ЛНАУ, 2000.-С. 156- 160.

41.3убков В.Е. Разработка пневматического отделителя корнеклубнеплодов от примесей [Текст]: отчет о НИР : № 15/85 / ВСХИ/ В.Е. Зубков. - Ворошиловград, 1985.-128 с.

42.3убков В.Е. Разработка универсального сепаратора корнеклубнеплодов от комков почвы и камней [Текст] / В.Е. Зубков // Науковий BicHHK НАУ: зб. наук. пр. - К., 1997. - № 9. - С. 204 - 209.

43.Зубков В.Е. Совершенствование механизированной технологии производства корнеклубнеплодов [Текст]: рекомендации / В.Е. Зубков, В.И. Сербии, Пэн Зилонг. -Луганск : Элтон-2, 2009. - 29 с.

44.3убков В.Е. Обзор устройств для отделения корнеклубнеплодов от примесей в блокированном псевдоожиженном слое [Текст] / В.Е. Зубков, А.О. Тихомиров // Материалы отчетной научно-методической конференции сотрудников ЛСХИ, 1992. - 1с.

45.Зубков В.Е. Обзор устройств для очистки поверхности корнеклубнеплодов от примесей [Текст] / В.Е. Зубков, А.Н. Брюховецкий // Материалы отчетной научно-технической конференции сотрудников ЛСХИ, 1993. - 1 с.

46. Зубков В.Е. Определение средней скорости воздушного потока в блокированном псевдоожиженном слое с помощью электротермоанемометра [Текст] В.Е. Зубков, А.О. Тихомиров, В.Н. Демченко / Материалы отчетной научно-технической конференции сотрудников ЛСХИ, 1993. - 1 с.

47. Зубков B.C. Розробка пристрою для в1дцшення коренебульбоплодт вщ грудок земл1 та камшня в блокованому псевдозрщженому uiapi [Текст] / В.е. Зубков // Marepiann мгжнародцоУ науково-техшчно'1 конференцп Гнсти-туту мсхашзацц та електрифкацп сшьського господарства. Глеваха 1996. -1 с. .

АННОТАЦИЯ

Зубков В.Е. „Совершенствование процесса сепарации корнеклубнеплодов". - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.20.01. - технологии и средства механизации сельского хозяйства. Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко, Луганск, 2010.

Исследования направлены на повышение эффективности и качества послеуборочной обработки корнеклубнеплодов путем обоснования параметров и разработки сепаратора для отделения корнеклубнеплодов от примесей в блокированном псевдоожиженном слое (БПС). Автор провел теоретическое и экспериментальное обоснование рациональных параметров технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов, в частности: разработал механико-математические модели свободного и загруженного БПС, на основе которых предложена методика расчета параметров слоя, обеспечивающих разделение тел различных размеров и плотности. Выполнено математическое моделирование движения одиночного тела в БПС, с помощью которого обоснованы основные схемы непрерывных процессов разделения тел. Предложены показатели оценки разделяющей способности системы БПС - погруженное в него тело. Проведено обоснование производительности и определены показатели эффективности работы сепаратора

Ключевые слова: корнеклубнеплоды, комки почвы, камни, сепарация, блокированный псевдоожиженный слой.

ANNOTATION

Zubkov V. „Perfection of the Tuber and Root Vegetables Separation Process".

- Manuscript.

Dissertation for earning doctor's degree in technical sciences on the specialty 05.20.01. - technology and means of agriculture mechanization. Luhansk Taras Shevchenko National University, Luhansk, 2010.

The investigation is aimed at the effectiveness and quality advancement of after-harvest processing of the tuber and root vegetables by a substantiation of parameters and development of a separator for separation of tuber and root vegetables from the im-

37

purity in the blocked pseudo-liquefied layer (BPL). The author has carried out the theoretical and experimental basing of rational parameters of the technological tuber and root vegetables separation process, in particular he has worked out mechanical and mathematical models of free and loaded BPL, on the basis of which there has been proposed methods of layer's parameters calculation, which allow to divide solids of different shape and density. There have been done the mathematical modeling of single solid's movement in BPL, with the help of which basic schemes of uninterrupted separate process were grounded. The author proposed evaluative characteristics of separating ability of the system BPL - solid. The substantiation of productivity is carried out and parameters of an overall performance of a separator are certain.

Key-words: tuber and root vegetables, ground lumps, stones, separation, blocked pseudo-liquefied layer.

Подписано в печать 10.09.2010г. Формат 60х84'/и. Бумага кн.-журн.

П.л. 2,2. Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 614 Типография ФГОУ ВПО ВГАУ 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. Проблемы научно-технического обеспечения производства картофеля.

1.1. Состояние и перспективы развития картофельной отрасли.

1.2. Современные тенденции в области технологии и механизации послеуборочной обработки картофеля.

1.3. Классификация и оценка способов вторичной сепарации картофеля.

1.4. Доминирующие признаки сейарации клубней и равновеликих примесей.

1.5. Постановка проблемы, формулирование гипотезы; концепция, цель и задачи исследований.

Выводы по первому разделу.

РАЗДЕЛ 2. Аналитическое моделирование технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов и примесей в блокированном псевдоожиженном слое (БПС).

2.1. Механико-технологические свойства псевдожиженных слоев, как сепарирующих сред.Л.

2.2. Геометрические параметры твердой фазы свободного БПС.

2.3. Аэродинамические параметры свободного БПС.

2.4. Аэродинамическая составляющая эффективной плотности БПС.

2.5. Механическая составляющая эффективной плотности БПС.

2.6. Исследование сепарирующей способности наклонного БПС.

2.7. Исследование непрерывного процесса разделения.

2.8. Обоснование параметров "устройств для ввода смеси в сепаратор.

Выводы по второму разделу.

РАЗДЕЛ 3. Программа и методика экспериментальных исследований.

3.1. Программа исследований.

3.2. Методики определения экспериментальных величин.

3.2.1. Перепад статического давления воздушного потока по высоте БПС.

3.2.2. Давления воздушного потока.по рабочей поверхности БПС.

3.2.3. Давления воздушного потока на поверхности тел, погруженных в БПС.

3.2.4. Параметры движения тел в горизонтальном БПС.

3.2.5.Силы трения клубней и комков о гирлянды.

3.2.6. Эффективная плотность БПС.

3.2.7. Параметры движения тел в вертикальном БПС.

3.2.8. Подготовка исходной смеси клубней, комков и камней; расчет подачи смеси в сепаратор и оценкаэффекшвносш его работы.

Выводы по третьему разделу.

РАЗДЕЛ 4. Экспериментальное моделирование технологического процесса сепарации тел в БПС, анализ и обобщение результатов исследований.

4.1. Аэродинамическое сопротивление свободного БПС, как сепарирующей среды.

4.2. Аэродинамическое сопротивление тел в БПС, как объектов сепарации.

4.3. Исследование фрикционных свойств системы: тело - твердая фаза БПС.

4.4. Сепарирующая способность БПС: горизонтального, наклонного, вертикального и выполненного на поверхности вращающегося барабана.

4.5. Обоснование схемы воздухораспределительной системы сепаратора.

4.6. Методика расчета технологических параметров БПС, подающего устройства и производительности сепаратора.

Выводы по четвертому разделу.

РАЗДЕЛ 5. Оценка эффективности работы экспериментальных сепарирующих устройств.

5.1. Экспериментальная проверка устройств с непрерывным процессом разделения.

5.2. Эффективность применения сепаратора.

5.3. Варианты развития конструкции сепаратора.

Выводы по пятому разделу.

Актуальность проблемы. Наиболее распространенным способом механизированной уборки картофеля является подкапывание клубненосного пласта с последующим его разрушением и выделением клубней из вороха, который содержит в себе растительные примеси, свободную мелкую почву, почвенные комки и камни. Наибольшую трудность представляет отделение от клубней прочных почвенных комков и камней. Предпринимались попытки уйти от этой проблемы путем размещения посадок картофеля на хорошо просеиваемых песчаных почвах, с помощью специальных агротехнических приемов, снижающих, до некоторой степени, количество комков. Однако

4» такие меры носят частный характер, недостаточно надежны и существенно усложняют технологию. Около 20% площадей, занятых под картофелем, сильно засорены камнями, размеры которых близки к размерам клубней, а примерно 40% посадок размещены на почвах, склонных к значительному комкообразованию.

При механизированной уборке почвенные комки и камни отделяются от клубней частично на комбайне, окончательно на сортировально-очистительном пункте. В зависимости от условий уборки на каждый комбайн приходится от 4 до 6 рабочих - переборщиков. В годы засушливой осени почвенных комков в комбайн поступает настолько много, что отделить их от клубней вручную весьма сложно и от применения комбайнов приходится отказываться в пользу ручного подбора клубней за картофелекопателями.

Проблема отделения почвенных комков имеет место также при уборке репчатого лука, корнеплодов, томатов и других культур. Томаты легко повреждаемы, поэтому их нельзя перевозить вместе с твердыми комками на стационарный пункт послеуборочной обработки, комки необходимо отделять на комбайне. При этом применение сложного сепаратора типа рентгеновского неперспективно, что следует из опыта использования аналогичного сепаратора на английском картофелеуборочном комбайне.

Механические сепараторы, применяемые на зарубежных мобильных машинах (щеточные, воздушно-вакуумные и др.), недостаточно эффективны по качеству работы. Поэтому изыскание и создание сепаратора, отличающегося от известных сочетанием высокой эффективности технологического процесса разделения с простотой устройства и эксплуатации остается актуальной проблемой.

В диссертационной работе решена важная народнохозяйственная проблема - снижение затрат при механизированной технологии производства корнеклубнеплодов путем обоснования параметров, разработки нового технологического процесса и конструкции сепаратора для отделения корнеклубнеплодов от прочных почвенных комков и камней в блокированном псевдоожиженном слое (БПС).

Для решения этой проблемы была выдвинута гипотеза: на основе существенного различия корнеклубнеплодов и примесей в плотности и фрикционных свойствах обосновать технологию и технические средства, позволяющие высокоэффективно разделять эти компоненты. Гипотеза подтверждается путем аналитического и экспериментального обоснования рациональных параметров новой сепарирующей системы — БПС, реализующего в своем технологическом процессе различие в плотности и фрикционных свойствах разделяемых компонентов, на основе которого разработаны технологические схемы и определены параметры технических средств для высокоэффективного непрерывного технологического процесса разделения компонентов.

Связь работы с научными программами и планами:

Работа выполнялась с 1979 по 2009 г. по госбюджетной теме „Совершенствование процессов пневмомеханической очистки корнеклубнеплодов" (государственный регистрационный номер 0104Ш05400) в соответствии с государственными научными и научно-техническими программами развития:

- программой 5.6. „Государственная научно-техническая программа". „Новые технологические производства хранения и переработки сельскохозяйственной продукции;

- программой 5.7. „Технические средства нового поколения для сельскохозяйственного производства".

А также по хозяйственным договорам: с Головным специализированным конструкторским бюро (ГСКБ п.о. «Рязсельмаш», г. Рязань) по теме: «Исследование устройства для отделения клубней картофеля от почвенных комков и камней и обоснование его рабочих параметров», а также по теме:«Разработка пневматического отделителя корнеклубнеплодов от примесей» в 1979-1982 и 1984-1985 гг.; с ГСКБ по машинам для овощеводства г. Москва по теме:— «Линия послеуборочной обработки лука-репки и лука-севка повышенной производительности: Исследование пневматического сепаратора вороха лука от комков почвы и камней» в 1983 г.; с совхозом «Индустрия» Станично-Луганского района Луганской области, в 1986 и 1987 г. по теме «Внедрение механизированной уборки и послеуборочной обработки картофеля»; по договорам о творческом сотрудничестве с ПКБ «Прогресс» г. Николаев в 1993, 1998-2009 гг.; по международному финансируемому договору с Молдовой в 2004 -2005 г. по теме „Разработка нового поколения очистителя-отделителя корнеклубнеплодов от примесей".

Объекты исследований - технологический процесс и технические средства сепарации корнеклубнеплодов от примесей.

Предмет исследований —закономерности технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов в (БПС).

Методы исследований. При выполнении теоретических и экспериментальных исследований в диссертации использованы методы: системного анализа, теории подобия, механико-математического моделирования, классической механики, гидравлики, дифференциального исчисления и математической статистики. Расчеты результатов исследований проведены на персональных компьютерах с использованием стандартных и вновь разработанных методик. При изучении эффективной плотности системы БПС - тела, аэродинамических и механических характеристик компонентов (корнеклубнеплодов и примесей ) использованы методы зондирования БПС реальными телами и их моделями на специально разработанном стенде. Скорости перемещения тел в БПС, как в непрозрачной среде, определяли с помощью индуктивных датчиков перемещений по усовершенствованной схеме на разработанном нами лабораторном оборудовании.

Точность и достоверность результатов исследований. Результаты экспериментальных исследований, приведенные в диссертационной работе, были получены с применением стандартных приборов и лабораторного оборудования.

Относительная погрешность определенных величин составляла: эффективной плотности БПС - 0,25% и давления в БПС - 0,3-5%.

При определении плотности почвенных комков, а также эффективности разделения клубней, почвенных комков и камней расчетное число наблюдений равнялось 36. Для повышения достоверности наблюдений плотность определялась у каждого из 200 почвенных комков. При определении эффективности технологического процесса пробы состояли из 100 клубней, 100 почвенных комков и 100 камней.

Цель исследований - повышение эффективности и качества послеуборочной обработки корнеклубнеплодов путем обоснования параметров и разработки-сепаратора для отделения корнеклубнеплодов от примесей в БПС.

Задачи исследований: проанализировать проблему сепарации корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней; определить рациональные параметры сепаратора нового типа для отделения корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней в БПС; изучить эффективность работы опытных образцов сепаратора; провести сравнительную технико-экономическую оценку разработок.

Научная новизна работы. Разработаны механико-математические модели:

- свободного БПС как полустационарной двухфазной среды, обладающей регулируемой статической плотностью, на основе которой получены формулы для определения сопротивления БПС и одиночного диска в «стесненных условиях», что в свою очередь, позволило определять основные механико-технологические свойства материала для твердой фазы БПС в зависимости от его аэродинамических и геометрических параметров;

- системы БПС — погруженное в него тело (загруженный БПС) для обоснования методики расчета геометрических и аэродинамических параметров БПС, обеспечивающих разделение тел различных размеров и I плотности;

- движения тела в БПС, с помощью которой обоснованы основные схемы непрерывных процессов разделения тел и предложены показатели оценки разделяющей способности системы БПС - погруженное в него тело;

- обоснованы схемы и параметры систем: ввода смеси, вывода разделенных компонентов и воздухораспределения.

Выполнено обоснование производительности основных схем сепараторов, разрабатываемых на основе БПС как разделяющей системы.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Механико-математические модели свободного и загруженного БПС, как полустационарной двухфазной среды, обладающей эффективной плотностью по отношению к разделяемым компонентам;

2. Механико-математические модели движения тела в БПС, с помощью которых обоснованы основные схемы непрерывных технологических процессов разделения;

3. Методики определения основных компонентов эффективной плотности БПС;

4. Методика комплексной оценки разделяющей способности БПС по коэффициенту равнопадаемости и величине четкости разделения;

5. Схемы непрерывных технологических процессов, а также систем ввода смеси, вывода разделенных компонентов и воздухораспределения, защищенные авторами свидетельствами и патентами на изобретения.

Практическая значимость результатов исследования:

- разработана методика расчета геометрических и аэродинамических параметров БПС, а также новые конструкторско-технологические схемы устройств для непрерывного технологического процесса отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней, обеспечивающие качественное разделение тел различных размеров и плотности;

- на основе разработанной методики расчета параметров БПС, а также перспективных конструкторско-технологических схем изготовлены опытные образцы сепараторов корнеклубнеплодов от комков почвы и камней в лаборатории ЛНАУ г. Луганск, в ВИМе (г. Москва) и ГСКБ П.О. «Рязсельмаш» (г.Рязань), которые по результатам испытаний в ГСКБ П.О. «Рязсельмаш», совхозе «Индустрия» Станично-Луганского района, в ООО „Керамик" ЛТД Лутугинского района Луганской области показали, что их применение в 2-3 раза снижает затраты ручного труда на операции отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней.

Реализация результатов исследования:

Перспективная схема устройства для отделения корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней (с использованием БПС в качестве сепарирующей системы) и методика расчета его параметров переданы в ГСКБ П.О. «Рязсельмаш» г.Рязань и в ПКБ «Прогресс» г. Николаев для использования при разработке сепараторов корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней. На онове результатов теоретических и экспериментальных исследований созданы опытные образцы сепаратора корнеклубнеплодов, подготовлены "Рекомендации производству", а также выполняются дипломные проекты, магистерские и кандидатские работы.

Апробация результатов исследования. Результаты аналитических и экспериментальных исследований по теме диссертации докладывались, обсуждались и получили позитивную поддержку на:

- конференциях Луганского национального аграрного университета в 1986-2002 гг.;

- как завершенные исследования по хоздоговорным темам в ВИМе (г. Москва), в ГС КБ по овощеводству (г. Москва), в ГСКБ по машинам для уборки и послеуборочной обработки картофеля и корнеплодов п.о. «Рязсельмаш» (г. Рязань), ПКБ «Прогресс» (г. Николаев);

- международной научно-технической конференции «Перспективы развития механизации и технического сервиса сельскохозяйственного производства» в пгт. Глеваха, в 1996г.;

- юбилейной конференции НАУ г. Киев в 1998г.;

- в Сучжуйском техническом университете сельского хозяйства (КНР) в 2005г. (в форме презентации монографии автора).

- на коллегии Главного управления агропромышленного развития, совете-семинаре специалистов Инспекции качества и формирования ресурсов сельскохозяйственной продукции Луганской Областной Государственной Администрации, и в Ассоциации фермеров и частных землевладельцев Луганской области;

- конкурсной комиссии отборочной государственной экспертизы Министерства образовании и науки Украины.

Личный вклад соискателя.

Разработаны:

Механико-математическая модель БПС и формулы для расчета его параметров, обеспечивающие разделение компонентов различных размеров и плотности.

- Методики:

- обобщения аэродинамического сопротивления БПС и формулы для расчета его статической плотности как одного из главных факторов сепарирующей способности БПС;

- определения аэродинамической компоненты эффективной плотности по интегральной выталкивающей силе от давления по поверхности тела, погруженного в БПС;

- определения силы воздействия твердой фазы (гирлянд) на тело, погруженное в БПС;

- расчета параметров БПС в области погруженного в него тела и показателей его вместимости по отношению к разделяемым телам;

- комплексной оценки разделяющей способности БПС по коэффициенту равнопадаемости и величине четкости разделения компонентов.

Определены возможности отделения клубней от комков и камней в горизонтальном вертикальном, наклонном БПС, а также выполненном на поверхности барабана. Определены рациональные параметры сепаратора с БПС, выполненным на наружной поверхности вращающегося барабана.

Обоснованы параметры систем для ввода смеси в сепаратор, вывода из него разделенных компонентов и воздухораспределения.

Проведена производственная проверка сепаратора и выполнена технико-экономическая оценка разработок.

Отдельные работы выполнялись совместно с другими исследователями, результаты их опубликованы в печати с определением доли соавторов.

Публикации. Основные результаты аналитических и экспериментальных исследований освещены в 46 печатных работах, авторских свидетельствах и патентах на изобретения, в т.ч. 19 без соавторов. В числе печатных работ 3 монографии, одна из них в соавторстве (доли авторов равные, по 50%).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованных источников из 222 наименований и 16 приложений. Объем диссертационной работы составляет 451 страницу, в т.ч. 99 рисунков, 28 таблиц и 88 страниц приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Одной из важнейших проблем при уборке и послеуборочной обработке корнеклубнеплодов является технологическая операция отделения от основного продукта прочных почвенных комков и камней, которая как на отечественных, так и зарубежных машинах зачастую выполняется вручную, на что расходуется. большое количество тяжелого непривлекательного ручного труда. Анализ показал, что перспективным по простоте технологического процесса и универсальности по разделяемому материалу является способ сепарации в БПС, который и принят в качестве объекта исследования.

2. Установлено, что нижний предел плотности почвенных комков составляет около 1300 кг/м , а плотности клубней около 1100 кг/м . Разрыв между ними (или технологический коридор) незначителен и составляет около 200 кг/м . Расширить технологический коридор можно за счет повышения влияния дополнительных признаков разделения (в частности фрикционных свойств), усиливающих четкость разделения и. снижения влияния дополнительных признаков — ослабляющих четкость разделения (размеров тел).

3. Анализ свойств незагруженного разделяемыми телами БПС, а также процессов взаимодействия с ним тел позволил установить, что рациональной формой зерен БПС является диск, расположенный нормально к воздушному потоку. Из результатов исследований, технологических и конструктивных соображений определены пределы изменения параметров диска: диаметр диска <1 = 3 — 12 мм, толщина — 1 — 2 мм и расстоянии между дисками по длине гирлянды (1 — 2) &

4. Получены формулы для расчета геометрических параметров БПС на плоской, цилиндрической (вогнутой и выпуклой) воздухораспределительных решетках, которые использованы при проектировании опытных образцов сепараторов и могут использоваться в перспективе при конструкторско-технологических расчетах различных типов рабочих органов, выполненных на основе БПС. Расчетами установлено, что при интервале средних размеров разделяемых компонентов от 30 до 110 мм общая,длина гирлянд БПС должна быть не менее 160 мм.

5. На основе разработанной нами аэродинамической модели БПС, проведения экспериментальных исследований аэродинамического сопротивления с различными параметрами его твердой фазы (гирлянд) и обобщения полученных результатов были получены формулы для расчета статической плотности БПС, как сепарирующей среды, а также плотности материала для изготовления гирлянд. С понижением просвета между дисками в БПС от 0,7 до 0,215 и уменьшением шага дисков на гирлянде от 16 до 8 м показатель. изменчивости сопротивления БПС увеличивается от 0,05-0,2 до 0,25-0,55, что говорит о стабилизации по глубине статической плотности БПС. Расчетное, предельно допустимое значение плотности материала для изготовления гирлянд равно 15,3-103 кг/м 3, что говорит о возможности использования для изготовления гирлянд любых материалов, имеющихся в природе.

6. Впервые разработана математическая модель определения аэродинамической компоненты эффективной плотности по интегральной силе от давления воздуха по поверхности тела, погруженного в БПС. Расчеты аэродинамической компоненты показали, что она является доминирующей составляющей эффективной плотности БПС. Незначительные расхождения их значений (в пределах ±10 %) объясняется наличием механического сопротивления гирлянд.

7. В результате аналитических и экспериментальных исследований геометрии и механики системы „БПС - тело" впервые предложены и определены показатели оценки вместимости БПС: коэффициент геометрического использования площади БПС г|сж, который в области рабочих значений просвета фо = 0,3 - 0,4 равен 0,63 - 0,83 и допустимый коэффициент стеснения БПС Кст, который при тех же значениях ср0 равен 0,82 - 0,98, т. е. БПС может быть загружен телами в среднем на 70 %, а средний (достаточно высокий) коэффициент стеснения БПС (около 0,9) не влияет на его сепарирующую способность.

8. Разделение компонентов различных размеров и плоскостей в БПС оценивалось с помощью коэффициента равнопадаемости Е, величина которого достигала 5,5, что примерно в 3 раза выше, чем в свободном воздушном потоке, а это говорит о расширении интервала размеров тел, разделяющихся в БПС по плотности.

9. Распределение тел по высоте БПС оценивалось величиной четкости разделения (расстоянием между одноименными точками разделяемых компонентов). Разрыв между нижней точкой „легкого" и верхней — „тяжелого" компонентов образует так называемый технологический коридор, величина которого при изменении диаметров разделяемых тел от 90 до 30 мм изменяется от 10 до 100 мм, что свидетельствует о возможности 100% разделения тел данного интервала размеров по плотности.

10. В результате аналитического и экспериментального моделирования процесса движения тела в вертикальном, наклонном БПС, а также выполненном на внешней поверхности барабана нами определены параметры движения тел, которые дают основания считать возможным осуществление как разделения, так и раздельного вывода разделенных компонентов. Так с принятыми в исследованиях параметрами непрерывный процесс в наклонном БПС возможен при углах его наклона 25 - 26 %. Изучение процесса разделения компонентов на поверхности вращающегося барабана показало, что величина технологического коридора (место установки приемной части съемника) сужается с увеличением частоты вращения барабана и перемещается до угла наклона БПС 65 - 75 Увеличивать частоту вращения барабана более 3,66 с при параметрах установки, принятых в исследованиях, не целесообразно.

11. Результаты испытаний опытного образца сепаратора с двухсторонней подачей воздуха в сепарирующий барабан и догружателем, упорядочивающим подачу смеси на разделение, показали, что с увеличением засоренности вороха с 20 до 80 % применение сепаратора позволяет высвободить от 3 до 6 рабочих-переборщиков, что, соответственно, в 2-3 раза снижает затраты тяжелого непривлекательного ручного труда.

12. Применение сепаратора при механизированной уборке картофеля с площадей, возделываемых в Украине, даст расчетную годовую экономию прямых издержек около 1,986 млн. у.е. Результаты исследований, методика расчета и перспективная технологическая схема сепаратора были переданы в ГСКБ "Рязсельмаш" (г. Рязань), ПКБ "Прогресс" (г. Николаев) и используются при разработке машин для уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов. Результаты исследований также используются в учебном процессе вузов: аспиранты и соискатели ЛНАУ и других вузов развивают данное научное направление.

1. Абрамович Г. Н. Теория свободной струи и ее приложение Текст. / Г. Н. Абрамович // Труды ЦАГИ. Т. 1. - М.: Оборонгиз. - 1940. - С. 8182.

2. Абусендов Д. С. Сепарация картофеля с помощью удара Текст. / Д. С. Абуседнов // Тракторы и сельхозмашины. 1993— № 4. — С. 21 — 22.

3. А. с. 3240015. СССР, МКИ Aold 33/08. Сепаратор кусковых материалов Текст. / Ю.И. Зиновьев (СССР). № 2076877/30-15; заявл. 10.05.71 ; опубл. 12.02.72, Бюл. №2.-2 с.

4. A.c. 677708. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения клубней картофеля от комков почвы и камней Текст. / В.Е. Зубков (СССР). — № 2594760/30-15 ; заявл. 27.03.78 ; ойубл. 05.08.79, Бюл. № 29. 3 с.

5. А. с. 764163. СССР, МЕСИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней Текст. / В.Е. Зубков (СССР). № 2749066/30-15 ; заявл. 09.04.79 ; без права публикации.

6. А. с. 880312. СССР, МКИ Aold 33/08. Отделитель корнеклубнеплодов от комков почвы и камней Текст. / В:Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). № 2829887/30-15 ; заявл. 12.10.79; опубл. 15.11.81, Бюл. № 42.-3 с.

7. А. с. 904550. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвь! и камней Текст. / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). № 2976762/30-15 ; заявл. 02.09.80 ; опубл. 15.02.82, Бюл. №6.-2 с.

8. А. с. 919624. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней Текст. / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). № 2829886/30-15 ; заявл. 12.10.79 ; опубл. 15.04.82, Бюл. № 14. - 2 с.

9. А. с. 1045845. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков и. камней Текст. / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). № 3456389/30-15 ; заявл. 30.04.82 ; Опубл. 07.10.83, Бюл. № 37. - 3 с.

10. А. с. 1017205. СССР, МКИ Aold 33/08. Пневмомеханический отделитель корнеклубнеплодов от комков почвы и камней Текст. / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов и др. (СССР). № 3419537/30-15 ; заявл. 07.04.82 ; опубл. 15.05.83, Бюл. № 18. - 2 с.

11. A.c. 1072838. СССР, МКИ Aold 33/08. Машина для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней Текст. / В.Е. Зубков, A.C. Алексеев, B.C. Денисов (СССР): -„№ 3319945/30-15 ; заявл. 01.07.81 ; опубл. 15.02.84, Бюл. № 6. — 3 с.

12. A.c. 1457841. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от комков почвы и камней Текст., / В.Е. Зубков, П.М. Каданцев, В.В. Скотаренко и др. (СССР). № 4229649/30-15; заявл. 11.03.87 ; опубл. 15.02.89, Бюл. № 6. - 3 с.

13. А. с. 673227. СССР, MKHAold 33/08. Устройство для отделения клубней картофеля от комков почвы и камней Текст. / В.Е. Зубков, Ю.И Зиновьев (СССР); № 2572507/30-15 ; заявл. 24.01.78 ; опубл. 15.07.79, Бюл. № 26. - 2 с.

14. А. с. 1517820. СССР, МКИ Aold 33/08. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от камней и комков почвы Текст.: / В.Е. Зубков (СССР). № 4381606/30-15; заявл: 23.02.88; опубл. 30.10.89, Бюл. №40.-2 с.

15. Пат. 4412 Укра'ша. Пристрш для вщокремлення коренебульбоплод'ш вщ камешв та грудок грунту Текст. / Зубков B.C. — № 4381606 / 34 ; заявл. 27.12.94 ; опубл. 27.12.94, Бюл. № 6-1.

16. Атаманюк О. Машини для збирання кормових буряюв Текст. / О. Таманюк, А. Фом1чов, О. Масовецький // Сшьськогосподарська техшка Укршни. 1997. - № 4. - С. 36-38.

17. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным кипящим и зернистым слоем Текст. / М.Э. Аэров, О.М. Тодес. Л. : Химия, 1968. - 520 с.

18. Бабко 1.Струкгура парку картоплезбиральних машин та потреба в них Текст. / I. Бабко, М. М1шин, I. Долб1ев // Техшка АПК. 1995. - № 4. -С.7-8.

19. Баскаков А.П. О вертикальных силах, действующих на тело, погруженное в псевдоожиженный слой Текст. / А.П. Баскаков [и др.]. // Теоретические основы химической технологии. — Т. 5. — М., 1971. С. 32 -34.

20. Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах Текст. : в 3 т. / М.И. Бать [и др.]. М.: Наука, 1968. - 2. т. - С. 156 - 159.

21. Безрукий Л. П. Классификация рабочих органов картофелеуборочных машин Текст. / Л. П. Безрукий // Механизация и электрификация соц. с/х. 1972. - № 10. - С. 12 - 14.

22. Бернштейн Р. С. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах Текст. / Р. С. Бернштейн, В. Ж. Померанцев, С. Л. Шагалова. М. : Госэнергоиздат, 1958. - С. 4 - 10.

23. Боришанский В. М. Сопротивление при движении воздуха через слой сфер Текст. / В. М. Боришанский // Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах. М. : Госэнергоиздат, 1958.-С. 13-14.

24. Буевич Ю. А. Механика жидкости и газа Текст. / Ю. А. Буевич // Изв. АНСССР. 1966. - № 4. - С. 21 - 22.

25. Буряков В. И. Обогащение крупных классов углей в аэросуспензии Текст. : дис. . канд. техн. наук: 05.15.08 / Буряков В.И. Караганда, 1968.-230 с.

26. Василенко П. М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин Текст. / П. М. Василенко. -К. : УАСХН, 1960.-230 с.

27. Внедрение механизированной уборки и послеуборочной обработки картофеля Текст. : отчет о НИР : № 16/86 / ВСХИ. — Ворошиловград, 1986.-156 с.

28. Верещагин Н.И., Пшеченков К. А. Комплексная механизация возделывания, уборки и хранения картофеля Текст. / Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков. — М. : Колос, 1977. 352 с.

29. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике Текст. / М. Я. Выгодский. М. : Наука, 1973. - 870 с.

30. Галузева угода м1ж Мшютерством сшьського господарства I продовольства Укра'ши та 1ДК профспшок пращвниюв АПК на 1997—98 рр. Текст.: К., 1997.-28 с.

31. Галузева угода м1ж Мшютерством агропромислового комплексу Украши, галузевими об'еднаннями шдприемств Л пщприемщв та ЦК профспшок пращвншав агропромислового комплексу Укра'ши на 19992000 роки, Текст.: К.: Урожай, 1999. - 32 с.

32. Герасимова Е. В. Исследования^ гравитационного метода обогащения углей и сланцев в кипящем, слое Текст. / Е. В. Герасимова. — Л. :ВВИТКУ, 1969. 126 с.

33. Герасимова Е. В: Обогащение воркутинских углей в аэросуспензиях Текст. Е. В. Герасимова // Обогащение и брикетирование угля. М., 1965. -№ З.-С. 26-29.

34. Герасимова Е. В. О структуре кипящего слоя как тяжелой среды для обогащения полезных ископаемых Текст. / Е. В. Герасимова, О. М. Тодес // Обогащение и брикетирование угля. — М., 1966. — № 1. — С. 11-13.

35. Гильперин Н. И. Основы техники псевдоожижения Текст. / Н. И. Гильперин [и др.]. — М. : Химия, 1970. — 460 с.

36. Гильперин Н. И. Техника псевдоожижения Текст. / Н. И. Гильперин [и др.]. М. : Химия, 1967. - 530 с.

37. Гладков Н.Г. Магнитный процесс очистки зерна Текст. / Н.Г. Гладков // Труды Механобра. — Т. 3. Вып. 2. - М., 1925. — 156 с.

38. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. Конструкции, расчет, проектирование и эксплуатация Текст. / Н.Г. Гладков. — Изд. 2-е, переработ, и доп. — М.: Машиздат, 1061. — 368 с.

39. Глухих Е. А. Результаты исследований по механизации картофелеводства Текст. / Е. А. Глухих. — М., 1960. — 352 с.

40. Горлин С. М. Экспериментальная аэромеханика Текст. / С. М. Горлин. — М.: Высшая школа, 1970. 423 с.

41. Горячкин В. П. Собр. соч. Текст. : в 3 т. / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1968. - Т. 1: Скольжение, опрокидывание, качение. — 720 с.

42. Гупало Ю.П. Математические модели химических реакторов с кипящим слоем Текст. / Ю.П. Гупало, В.А. Бородуля ; под ред. чл.- кор. АН БССР С.С. Забродского и д-ра физ.-мат. наук Ю.С. Рязанцева. Мн : Наука и техника, 1976. - 207 с.

43. Гупало Ю. П. Движение в кипящем слое Текст. / Ю. П. Гупало // Инженерно-технический журнал. 1962. — № 2. — С. 15 — 17.

44. Гухман А. А. О движении твердой фазы в псевдоожиженном слое Текст. / А. А. Гухман, Н. Б. Кондуков, Н. Н. Прохаренко // Теоретические основы химической технологии. 1973. - Т. 7. - № 3. - С. 6 - 8.

45. Гухман А. А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена Текст. / А. А. Гухман. М. : Высшая школа, 1967. -303 с.

46. Дейч М. Е. Техническая газодинамика Текст. / М. Е. Дейч. М. — Л. : Госэнергоиздат, 1961. — 671 с.

47. Жаворонков Н: М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах Текст. /Н. М. Жаворонков. — М. ¡ Советская наука, 1944.-224 с.

48. Жуковский Н.Е. Полн. собр. соч. Текст. / Н.Е. Жуковский. М. - Л. : Оборониз., 1937. — Т. 5 : Вихри. Теория крыла. Авиация. — 490 е.

49. Зубков В.Е. Обзор устройств для отделения корнеклубнеплодов от примесей в блокированном псевдоожиженном слое Текст. / В.Е. Зубков, А.О. Тихомиров // Материалы отчетной науч.-методич. конф. сотрудников ЛСХИ. Луганск, 1992. — 1с.

50. Зубков В.Е. Обзор устройств для очистки поверхности корнеклубнеплодов от примесей Текст. / В:Е. Зубков, А.Н. Брюховецкий // Материалы отчетной науч.-технич. конф. сотрудников ЛСХИ. -Луганск, 1993. 1 с.

51. Зубков В. Е. Научное обоснование механизированных процессов предпосадочной и послеуборочной, обработки картофеля Текст.: монография / В. Е. Зубков. Луганск : Лугань, 1997. - 128 с.

52. Зубков В.Е. Геометрическая структура и сила воздействия гирлянд в области погруженного в блокированный псевдоожиженный слой тела Текст. / В.Е. Зубков // Сб. науч. тр. ЛСХИ (технические науки). — Луганск : ЛСХИ, 1998. С. 102 - 109.

53. Каменев А. Ф. Технические системы Текст. : закономерности развития / А. Ф. Каменев. — Л.: Машиностроение, 1985. 216 с.

54. Козаченко Б. О. Мехашзащя виробництва картоши Текст. : довщник / Б. О. Козаченко, В: В. Кононученко. — К.: Урожай, 1991. — 171 с.

55. Козаченко Б. О. Мехашзащя шслязбирально!' обробки та збер1гання картоши Текст. / Б. О. Козаченко, П. М. Настенко [та ш.].— К.: Урожай, 1974.-174 с.

56. Козаченко Б. Пропозицп щодо розвитку мехашзацп картоплярства Текст. / Б. Козаченко, Я. Гуков // Технпса АПК. 1998. - № 2. - С. 13.

57. Козаченко Б.А. Обоснование технологического процесса погрузки картофеля из наземных буртов и параметров роторнотранспортной машины Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук: спец. 05.20.01 УНИИМЭСХ / Б.А. Козаченко. К., 1982. - 19с.

58. Колчин Н. Н. Перспективы механизации послеуборочной обработки картофеля и овощей Текст. / Н. Н: Колчин // Картофель и овощи. -1976.-№ 10.-С. 26-28.

59. Колчин Н. Н. Создание унифицированных семейств агрегатов для послеуборочной обработки картофеля, овощей и фруктов Текст. / Н. Н. Колчин // Тракторы и с. х. машины. -1976. № 7. - С. 8 - 9.

60. Колчин Н. Н. Об отделении клубней картофеля от прочных почвенных комков Текст. / Н. Н. Колчин // Тракторы и с.х машины. 1957. - № 5. -С. 12.

61. Колчин H.H. Исследование упругих свойств и закономерности отражения клубней картофеля при ударе о неподвижную среду Текст. / H.H. Колчин, В .П. васеничев // Труды ВИСХОМ. Вып. 73. - М. : ОНТИ, 1972.-С. 92-98.

62. Колчин Н. Н. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей Текст. / Н. Н. Колчин. М. : Машиностроение, 1982. — 268 с.

63. Колчин H.H. Новые машины для послеуборочной доработки и хранения картофеля и овощей Текст. / Н. Н. Колчин // Картофель и овощи. 1997. - № 5. - С. 6 - 8.

64. Колчин H.H. Зарубежные машины для послеуборочной обработки и загрузки-выгрузки картофеля Текст. / Н. Н. Колчин // Тракторы и сельхозмашины. — 1994. — № 8. — С. 36 — 39.

65. Колчин H.H. Техника для послеуборочной обработки картофеля и механизации хранилищ Текст. / H.H. Колчин // Тракторы и сельхозмашины. 1998. — № 11. - С. 38 — 41.

66. Кондуков Н.Б. Исследование параметров движения частиц в псевдоожиженном слое методом радиоактивных изотопов Текст. / Н.Б. Кондуков [и др.] // ИФЖ. 1963 - Т. 1. - № 7. - С. 11.

67. Кондуков Н. Б. Измерение средних локальных скоростей сжижающего агента в псевдоожиженном слое пневмометрическими зондами Текст. / Н. Б. Кондуков, JI. И. Френкель, Б. В. Панков, Н. Я. Романенко // Химпром. 1973. - № 4. - С. 18 - 19.

68. Кононученко В. В. Картофелеводство Украины : проблемы научного обеспечения Текст. / В:В. Кононученко, B.C. Куценко // Картофель и овощи. 2003. - № 4. - С. 5 - 6.

69. Коровин В:Н. Исследование закономерностей пульсации твердой фазы в кипящем слое Текст. / В.Н. Коровин, И.Г. Акопов // Труды ИГИ. -Том 24. Вып.1. - М.: Машиностроение. - 1968. - С. 26 - 28.

70. Королев В.Н. Обтекание тел в псевдоожиженных средах Текст. /

71. B.Н. Королев, Н.И. Сыромятников // Доклады АН СССР. Том 203. - № 1. - М.: Изд-во МГУ, 1972. - С. 37 - 40.

72. Коршунов В.И. Физические свойства аэросуспензий как сухих тяжелых сред для гравитационного обогащения (предварительное сообщение) Текст. / В.И. Коршунов, А.З. Юровский // Изв. АН СССР, ОТН. „Металлургия и топливо". №1. - М.: МГУ, 1959. - С. 53 - 54.

73. Костюк Н. С. Физика торфа Текст. / Н. С. Костюк. К. : Высшая школа, 1967. - 407 с.

74. Крапивин A.M. Гидравлические сопротивления однорядного продольного трубного пучка, обтекаемого плоскопараллельным потоком газа Текст. / А. М. Крапивин [и др.]. // Теплоэнергетика. 1972. - № 6.1. C. 28.

75. Крашенинников С.Н. Исследование физико-механических свойств клубней картофеля, почвенных комков и камней с целью обоснования новых методов их сепарации Текст. : дис. . канд. техн. наук: 05.20.01 / Крашенинников С.Н. -М., 1963. 198 с.

76. Кузнецов В.В. Магнитная сепарация семян трав Текст. / В.В. Кузнецов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2008.-№ 10.-С. 9- 10.

77. Лев Б. С. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах Текст. / Б. С. Лев. М.: Госэнергоиздат, 1958. — 457 с.

78. Лейбензон Л. С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде Текст. / Л. С. Лейбензон. М. - Л. : Гостехиздат, 1947. — 244 с.

79. Леонтьев Н. Л. Техника статических вычислений Текст. / Н. Л. Леонтьев. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1961. - 232 с.

80. Либерман М. Л. Обогащение и брикетирование угля Текст. / М. Л. Либерман, А. А. Пихлак, Ю. А. Грошев. — М.: Машиностроение, 1966. — 327 с.

81. Линия для послеуборочной обработки лука-репки и лука-севка повышенной производительности: исследование пневматического сепаратора вороха лука от комков почвы и камней Текст. : отчет о НИР : № 1/83 / ВСХИ / В.Е. Зубков. Ворошиловград, 1984. - 99 с.

82. Лойцянский Л. Г. Механика, жидкости и газа Текст. / Л. Г. Лойцянский. - М. : Наука, 1973. - 847 с.

83. Лященко М. В. Гравитационные методы обогащения Текст. / М. В. Лященко. М.: Гостехиздат, 1940. — 492 с.

84. Манпиль Л.И. Определение коэффициента мгновенного трения клубней по рабочей поверхности Текст. / Л. И. Манпиль // Трактора и с.-х. машины. 1986. - № 12. - С. 28 - 30.

85. Мацепуро М. Е. Технологические основы механизации уборки картофеля Текст. / М. Е. Мацепуро. Мн. : Урожай, 1949. - 417 с.

86. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рациональных предложений Текст. М.: ВНИИПИ, 1982. - 41 с.

87. Методы экономической оценки сельскохозяйственной техники ОСТ объединения Текст. — М.: Союзсельхозтехника, 1974. 62 с.

88. Мичковский Б. А. Тепло- и массоперенос и неравномерная термодинамика дисперсных систем Текст. / Б. А. Мичковский, А. П. Баскаков. — Свердловск: УПИ, 1974. — 342 с.

89. Мухленов И. П. О гидравлическом сопротивлении решеток Текст. / И. П. Мухленов, 3. Я. Tapar // Прикладная химия. — 1958. — № 4. — О. 4 — 10¿

90. Нагорний Ю. П. Обгрунтування шженерних рннень Текст. / Ю. П.' Нагорний. К. : Урожай, 1994. - 214 с.

91. Неронов Н:П. О теории барабанного сепаратора и некоторых его аналогиях Текст. / Н.П. Неронов // Зап. ЛГИ. Том 11. — Вып. 3. - Л: : ГОНГИ, 1939. - С. 27 - 29.

92. Никольский H.H. Физические свойства почвы Текст. / Н. 1L Никольский. М. : ТСХА, 1956.-326 с.135; Нова сшьськогосподарська техшка Текст. / за ред. В.А. Ясинцького. — К. : Урожай, 1991. 320 с.

93. Обтекание тел и внешний теплообмен в псевдоожиженных средах Текст. /Ю.А. Буевич, В.Н. Королев, Н.И. Сыромятников. — Свердловск: Изд-во Уральского ун-та, 1991. — 185 с.

94. Павлов С. Комплекс машин для картоплярства Текст. / С. Павлов, М. Кириченко // Техшка АПК. 1997. - № 4. - С. 22 - 23.

95. Пшеченков К. А. Концепция развития технологии и средствмеханизации производства картофеля Текст. / К. А. Пшеченков //

96. Картофель и овощи. 1998. - № 5. - С.2-4.

97. Пшеченков К. А. Уборка и послеуборочная доработка урожая.Текст. /К.А. Пшеченков,В.Н. Зейрук // Картофель и овощи.- №4.- С.2-3.

98. Петров Г. Д. Картофелеуборочные машины Текст. / Г. Д.Петров. — М.: Машиностроение, 1984. — 320 с.

99. Погорший М. Законом1рност1 розвитку бурякозбирально!' техшки та обгрунтування ращональних обрис1в вггчизняних машин Текст. / М. Погорший // Техшка АПК. 1999. - № 3. - С. 8 - 11.

100. Поляков И.В. Исследования расширения псевдоожиженного слоя в прямоугольном аппарате с цилиндрической решеткой Текст. / И.В. Поляков, Н.Б. Кондуков, Л.И. Френкель // Труды ВНИИРТ. -Вып. 5. М.: Машиностроение. - 1971. - С. 23 - 24.

101. Постников Н. М., Торбеев 3. С. Картофелепосадочные машины Текст. Теория, конструкция и расчет / Н. М. Постников, 3. С. Торбеев. — М. : Машиностроение, 1968. 320 с.

102. Протокол № 86. 69 испытания импортного картофелеуборочного комбайна Е 667/ ОУ. Западная МИС, 1968. - 35 с.

103. Протокол № 64 — 73 испытания опытного импортного образца картофелеуборочного комбайна 2-рядного „Томас-650" с воздушно-вакуумным сепаратором клубней от камней. Западная МИС, 1973. — 29 с.

104. Размыслович И.Р. Исследование аэродинамических свойств комков торфяно-болотных почв Текст. / И.Р. Размыслович, Н.И. Семкин // Научные труды по механизации с.-х. Мн : Урожай, 1968. - С. 256 - 258.

105. Разработка технологий и технических средств для комплексной механизации уборки картофеля Текст. : отчет о НИР (промежуточн.) / ВИМ. -М., 1973.-180 с.

106. Разработка технологии и технических средств для комплексной механизации уборки картофеля Текст.: отчет о НИР / ВИМ. М., 1974. -168 с.

107. Разработка технологий и технических средств для комплексной механизации уборки картофеля Текст. : отчет о НИР (сводный за 1971— 75 гг) / ВИМ. М., 1975. - 98 с.

108. Разработка пневматического отделителя корнеклубнеплодов от примесей Текст. : отчет о НИР : № 15/85 / ВСХИ / В.Е. Зубков. -Ворошиловград, 1985. — 128 с.

109. Рамзин J1.K. Газовое сопротивление слоев сыпучих материалов Текст. / Л.К. Рамзин // Изв. ВТИ. Т. 7. - М.: ВТИ, 1926. - С. 11 - 13.

110. Резниченко М. Я. Вопросы теории цилиндрических барабанов зерноочистительных машин Текст. / М. Я. Резниченко. — М. : ЦБТИ, 1958.-273 с.

111. Результаты исследований по механизации картофелеводства Текст. — М. : Колос, 1960. 485 с.

112. Репницкий В. В. Расчет коэффициента сопротивления одиночной частицы в псевдоожиженном слое Текст. / В. В. Репницкий, Н. Б. Кондуков // Химпром. 1973. - № 3. - С. 23.

113. Свиридов Л.Т. Сортирование лесных семян Текст. : [Монография] / Л.Т. Свиридов. — Воронеж, 2002. 298 с.

114. Свиридов Л.Т. Технологические и механические свойства лесных семян и плодов Текст. : [монография] / Л.Т. Свиридов. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. - 140 с.

115. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике Текст. / Л. И. Седов. М.: Наука, 1972. - 440 с.

116. Семкин Н.И. Исследование и обоснование рабочих органов вторичной сепарации при уборке картофеля на торфяно-болотных почвах Текст. : дис. . канд. техн. наук: 05.20.01 / Семкин Н.И. — Минск, 1974. 242 с.

117. Сорокин А. А. Качение-скольжение клубней по рабочим органам картофелеуборочных машин Текст. / А. А. Сорокин // Тракторы и с.-х. машины. 1975. - № 12. - С. 16.

118. Справочник по тарификации механизированных и ручных работ в сельском хозяйстве Текст. М., 1988. — 385 с.

119. Субботин В. И. Гидравлическое сопротивление при продольном обтекании пучков гладких и оребренных стержней Текст. / В. И. Субботин, Б. Н. Габрионович, А. В. Шейнина // Атомная энергия. — 1972.-№5.-С. 28-31.

120. Сыромятников Н.И. О структуре взвешенного слоя Текст. / Н.И. Сыромятников // Труды УПИ. Т. 1. - Уральск: УПИ, 1956. - С. 24 - 25.

121. Сыромятников Н.И. Определение продолжительности соприкосновения фаз неоднородного псевдоожиженного слоя с погруженной в него пластинкой Текст. / Н.И. Сыромятников,

122. B.М. Куликов // ИФЖ. 1972. - Т.23. - № 6. - С. 34 - 36.

123. Табачук В.И. Исследование повреждаемости клубней при ударе Текст. / В.И. Табачук // Зап. ЛСХИ. Вып.7. - 4.2 - Ленинград, 1953.1. C.56 59.

124. Терсков Г.Д. Движение зерен по вращающемуся цилиндру Текст. / Г. Д. Терсков // С.-х. машины. 1938: - № 8 - 9. - С. 23 - 25.

125. Тодес О. М. Гидродинамика псевдоожиженного кипящего слоя Текст. / О. М. Тодес. Л. : ВВИТКУ, 1959. - 483 с.

126. Утц В.Н. Обогащение карагандинских углей в воздушно-минеральных суспензиях Текст. / В.Н. Утц, Л.М. Попова //Труды химико-металлургического института. Т. 3. — Караганда : ХМИ, 1961. — С. 26 — 27.

127. Фабрикант Н.Я. Аэродинамика Текст. Общий курс / Н. Я. Фабрикант. М. : Наука, 1964. - 814 с.

128. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений Текст.— М.: Колос, 1970. 423 с.

129. Фрезер Т. Почвенно-воздушный метод обогащения Текст. / Т. Фрезер // Кокс и химия. 1933. - № 8. - С. 14-16.

130. Хвостов В. А. Основные направления и перспективы развития средств механизированной уборки столовых корнеплодов Текст. / В. А. Хвостов. — М. : ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 1975. — 45 с.

131. Цырульников И.М. К вопросу о методике исследования поля скоростей газов в псевдоожиженном слое Текст. / И.М. Цырульников, В.П. Таров, Н.Б. Кондуков, JI.H. Френкель // Труды ВНИИРТМаша. Вып. 6. - М.: ВНИИРТМаш, 1972. - С. 39 - 40.

132. Шенк X. Теория инженерного эксперимента Текст. / X. Шенк. — М. : Мир, 1972.-381 с.

133. Шейнина А. В. Гидравлические сопротивления пучков стержней в потоке жидкости Текст. / А. В. Шейнина // Жидкие металлы. М. : Атомиздат. - 1967. - С. 19 - 21.

134. Шибанова В. В. Гидравлическое сопротивление псевдоожиженного зернистого слоя Текст. / В. В. Шибанова // ИФЖ. 1958. - № 2. - С. 24.

135. Ширманов П.М. Курс аэродинамики Текст. / П. М. Ширманов. М.: Оборонгиз, 1949. - 362 с.

136. Шнейдер В. Б. Краткий курс высшей математики Текст. / В. Б. Шнейдер, А. И. Слуцкий, А. Cr Шумов. М.: Высш. шк., 1972. -269 с.

137. Яблонский А. А. Краткий курс теоретической гидромеханики Текст. / А. А. Яблонский. М., 1961. - 285 с.

138. Яблонский A.A. Курс теоретической механики Текст. / А. А. Яблонский. М. : Высш. ж., 1971. — ч.2. - 386 с.

139. Allen D.N., Quart. J. Mech. Appl. Math, Vol. 2, P.7, 1949.184. AMJ. 1969. 23. №12. 55.

140. Arable Farmer, 1971. 5. 11. 20-22.

141. Baganz K., Beer M., Bodendichtenmessungen in kartoffelbestand, Deutsche Agrartechnik, 7.1968. s.348-349.

142. Baganz K. Removal of rubbish in a complete potato harvester. Tag. Ber. 22: 47-59, dtsch. Akad Landw wiss. 1959.

143. Carman P.C. Fluid flow through gramilar beds. Trems. Inst. Chem Engrs. London, 15, 1937, 150.

144. Carman P.C. Flon of Gases Throngh Porons Media. London, Biitterworths, 1956.

145. Daniels T.C., J. Mech. Eng. Sei. Vol. 4, 2, 1962.

146. Danger of losing lead in electronic Farming news. 1968. 120. 1:15.

147. Emersleben O. Phys. Z., 26.601. 1925.

148. Glass D.H., Harrison D. Chem. Eng. Sei. 19 №12, 1964.

149. Gray Gleason L., Ellis Willard R. Individual Separation of stones and potatoes a progess report. Trans ASAE. 1972. 15 №3. 406-408. 413.

150. HallerD. Trans. ASAE, 15, №2, 1972.

151. Helbig W., Beer M. Bodendichtenmessung mit y-strahlen. Archiv fur Landtechnik, 5(1965) H. 2, s. 183-203.

152. Koch M. Ein neues Vervahren Trennen von Steinen und Kartoffeln mit Helfe akustischer Impulse Grunde Landtechn. 1964. 21. 56/65.

153. Kozeny I. Über kapillare heitmag des Wassers in Boden S.B.Akog. Wiss. Wien. Abt. IIa, 136, 271, 1927.

154. Norsk Landtechn. 1971. 17. 8-9.

155. O. Maak, Die mechanische Trennung von kartoffeln und steinen, Londtechn. Forschung, 1957 (3).

156. Patterson D.E., Sharp J.R. Journal of Agricultural Engineering Research,1969, .14(4) 365-368.

157. Paris A. Farmer Stockbeeder. 1969. 83.

158. Rayleigh E. Phil. Mag. 5, B 4, 59. 1"892.

159. Renter H. Chem. Ingr. Techn. 38, № 8, 880, 1966.

160. Rosel W. Mechanisierung der Futter — und Stärke-kartoffelernte. Feldwirtschaft, 1968. 8. 355-358.

161. Rowe P. N., Henwood G. A. Trans. Inst. Chem. Eng. 39, №1, 1961.

162. Rowe P.N., Henwood O.A. Trans. Inst. Chem. Eng. 39, №3, 1961.

163. Rowe P.N. The effect ofbulbles on gas-solids contacting in flnidized beds. Chem. Eng. Progr. Symposium, Senes. 58, 1962.

164. Schäfer E. Unterschungen über die Trennung von kartoffeln and Steiner mit umlakfenden Tren u bürsten. Landtechn. Forsch. 1961. Bd. 11. №6. S. 170175.

165. Schlesinger F., Högert H. Entwicklung der Mechanisierung mittel zur indus-triemäbiger kartoffelernte und Beimengunstrennung für der Zeitraum nach 1975. "Agrartechnik", 1974, 24, №10, 504-507.

166. Sholz B. Internationale kartoffelsammel roder Demonstration in England Landtechnik, 1971. №7.180.

167. Sohst J. Zweistufige Kartoffelernte. Vorträge der Wissensschaftlichen Jahresstagung, 1959, Potsdam Bornim. Tagungschte №22. 95-105.

168. Sparrow E.M., Loefflerjr A.L., Am. Inst., Chem. Eng. I., 5 №3, 325. 1959.

169. Specht A. Der stand der kartoffelerntetechnik. Landtechnik. 1971. №7. 186.

170. Sullivan R.R. I. Appl. phys., 13, 725. 1942.

171. Up in the air. Ameri can Vegetable Crower. 1968. 16.2.72.

172. Wagner, Holzschuh u. Barth, Gasdurchlassigkait von Schübtstoffen, besonders von Hochofenmollerstoffe, Arch. D. Risenhüttenwessen, 4, 1932/33

173. X-ray harvester at production stage. Ekconraging results with lest machines. Power Farming, 1969.11.51.

174. Zabeltitz C. Über die Trennung von kartoffeln und steinen durch Lichtreflexion. Grundlagen der Landtechnik, 1967.17 №2.

175. Zabeltitz Chr. Erdmann "Verfahrenstechnik", 1972, 76, №9, 305-312.

176. Zabeltitz. Chr. Erdmann. "Verfahrenstechnik", i. 6, №9, 305-312, 1972.

177. Zaltzman A., Srhmilovitch Z. Evolution of a potato, fluidized bed medium separator, transactions of the ASAE 0001-2351/86/2905.1462.S02.00.1. ПРИМЕЧАНИЯ

178. Точность и достоверность результатов исследований.

179. Результаты экспериментальных исследований, приведенные в диссертационной работе, были получены с применением стандартных приборов и лабораторного оборудования.

180. Относительная погрешность определенных величин составляла эффективной плотности БПС — 0,25% и давления в БПС — 0,3-5%.

181. Достоверность полученных результатов определяется числом наблюдений и зависит от коэффициента изменчивости, показателя достоверности и показателя точности.