The functional diagram of a grain-cleaner with two ducts and certain air speed characteristics is described. Each pneumatic duct is segmented into blocks with various probabilistic characteristics of the airflow velocity distribution, various density composition and terminal velocities of each component. The mathematical expressions averaging the air separation indices full-width of two sequentially operating pneumatic ducts are defined. A stochastic quasi-static mathematical model of the operation process of a grain-cleaner with two pneumatic ducts is developed. The air-separation process at the specified manufacturing characteristics of the heap components, their fractional value in the heap, and of the structure of the airflow entering the pneumatic ducts, is simulated. The results of the parametric air-flow classification synthesis, the technological characteristics of its operation are described; the heap fractional makeup and measurable characteristics in each separated fraction are given; the possibility of the air-flow classification of the crushed haulm heap on the controlled factions with the output of 0,689 kg/(m∙s) is defined.
air-flow classificator, mathematical model, milled straw heap, modeling, separation results.
УДК 631.362.001.573
Моделирование процесса сепарации измельчённого соломистого вороха в пневмосепараторе с двумя пневмоканалами[1]
Ю. И. Ермольев, С. В. Белов, И. А. Иващенко, Р. Е. Фоменко
Описывается функциональная схема пневмосепаратора имеющего в своём составе два пневмоканала с известными характеристиками воздушного потока. Каждый пневмоканал для расчёта разбит на участки с различными вероятностными характеристиками распределения скоростей воздушного потока, различным фракционным составом и скоростями витания каждого компонента. Определены математические выражения усредняющие показатели пневмосепарации по всей ширине последовательно функционирующих двух пневмоканалов. Построена стохастическая квазистатичная математическая модель процесса функционирования пневмосепаратора с двумя пневмоканалами. Проведено моделирование процесса пневмосепарации при заданных технологических характеристиках компонентов вороха, их долевого содержания в ворохе и структуры воздушного потока поступающего в пневмоканалы. Приведены результаты параметрического синтеза пневмосепаратора, технологические показатели его функционирования, показаны долевые составляющие компонентов вороха и их массовые показатели в каждой выделенной фракции, установлена возможность пневмосепарации измельчённого соломистого вороха на задаваемые фракции при производительности 0,689 кг/(м∙с).
Ключевые слова: пневмосепаратор, математическая модель, измельчённый соломистый ворох, моделирование, результаты сепарации.
1. Yermolyev, Y.I. Tekhnologicheskiye operatsii i tekhnicheskiye sredstva dlya sovremennykh tekhnologiy agropromyshlennogo kompleksa. [Technological operations and technical means for modern technologies of agro-industrial complex.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2012, 158 p. (in Russian).
2. Yermolyev, Y.I. Modelirovaniye vozdushno-reshetnoy zernoochistitelnoy mashiny. [Air-and-screen cleaner modeling.] Vestnik of DSTU, 2010, vol. 10, no. 8(51), pp. 1245-1254 (in Russian).
3. Yermolyev, Y.I., Lukinov, G.I. Energosberegayushchiye tekhnologii separatsii zernovykh otkhodov na predpriyatiyakh priyema, pererabotki i khraneniya zerna. [Energy-saving technologies of screening separation at enterprises of grain receiving, processing, and storage.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2007, 234 p. (in Russian).
4. Yermolyev, Y.I., et al. Proyektirovaniye tekhnologicheskikh protsessov i vozdushno-reshetnykh i reshetnykh zernoochistitelnykh mashin. [Designing of technological processes, and air screen and sieve grain cleaning machines.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2010, 638 p. (in Russian).
5. Matveyev, A.S. Teoreticheskiy analiz razdeleniya zernovoy smesi voskhodyashchim vozdushnym potokom vozdukha. [Theoretical analysis of the grain mixture separation by the ascending air flow.] Trudy VIM, 1964, vol. 36, pp. 286-295 (in Russian).
6. Yermolyev, Y.I., Shaforostov, V.D., Butovchenko, A.V., et al. Otsenka osnovnykh zakonomernostey funktsionirovaniya podsistemy reshetnyy yarus-pnevmoseparator vozdushno-reshetnoy zernoochistitelnoy mashiny. [Assessment of operation basic trends of screen tier-pneumoseparator of air-and-screen cleaner subsystems.] Vestnik of DSTU, 2011, vol. 11, no. 4(55), pp. 480-488 (in Russian).
7. Saitov, V.E., Gataullin, R.G. Optimizatsiya konstruktivno-tekhnologicheskikh parametrov pervogo pnevmosepariruyushchego i dopolnitelnogo kanalov zamknutoy malogabaritnoy pnevmosistemy. [Optimization of constructive-technological parameters of the first aspirating and additional channels of closed compact pneumatic system.] Problemy intensyfikacji produkcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska I standardow UE: XIV Miedzynarodowa Konferencja Naukowa. Warszawa, 2008, pp. 71-79 (in Russian).
8. Saitov, V.E. Matematicheskoye modelirovaniye razdeleniya vozdushnym potokom otkhodov pri ochistke zerna. [Mathematical modeling of screening separation by the air flow under grain cleaning.] Traktory i selskokhozyaystvennyye mashiny, 2007, no. 5, 39-41 (in Russian).
9. Yermolyev, Y.I., Muratov, D.K. Modelirovaniye protsessa funktsionirovaniya tsentrobezhnykh ventilyatorov v vozdushno-reshetnoy ochistke zernouborochnogo kombayna. [Modeling of centrifugal fan performance in air-screen separator of combine harvester.] Vestnik of DSTU , 2011, vol. 11, no. 8 (59), pp. 1238-1245 (in Russian).
