Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Экспериментальное исследование скорости воздушного потока и частоты колебаний сетчатой деки вибропневматического оборудования

В статье рассмотрены вопросы, связанные с экспериментальным исследованием зависимости коэффициента разделения и производительности от скорости воздушного потока и частоты колебаний сетчатой деки оборудования вибропневматического принципа действия. Приводится описание разработанного лабораторного стенда для изучения процесса самосортирования сыпучих компонентов в псевдоожиженном слое. На основании экспериментальных исследований установлены параметры скорости воздушного потока и частоты колебаний сетчатой деки разработанного сепаратора вибропневматического принципа действия с рециркуляцией воздушного потока, обеспечивающие максимально эффективное разделение компонентов зерновой массы на фракции, отличающиеся между собой удельной плотностью в пределах 10-15%.

Введение

Технологический процесс сепарирования зерновой массы на вибропневматическом сепараторе протекает на вибрирующей шероховатой поверхности – деке, которая продувается восходящим воздушным потоком. Эффективность выделения примесей, отличающихся удельной плотностью, и четкое сортирование основного (полноценного) компонента зависит не только от конструктивных особенностей оборудования, но и во многом определяется режимными параметрами работы данных машин. Наряду с направлением и значением колебаний сетчатой деки существенное влияние на процесс оказывает скорость воздушного потока, проходящая через обрабатываемый зерновой слой. Поэтому определение рациональных значений скорости воздушного потока в рабочей камере и частоты колебаний сетчатой декивибропневмосепаратора является актуальной научно- практической задачей в контексте общего совершенствования работы данного оборудования.

Материалы и методы

При проведении экспериментальных исследованийскорости воздушного потокаи частоты колебаний сетчатой деки разработанного сепаратора вибропневматического принципа действия определялитакие показатели как коэффициент разделения Кр и производительность Q сепаратора.

Для проведения экспериментальных исследований процесса вибропневмо- сепарирования зерновой массы изготовлен экспериментальный стенд, с помощью которого можно проводить исследования процессов разделения зерновой массы по удельной плотности под действием вибрации и восходящих потоков воздуха. Схема экспериментального стенда представлена на рисунке 1.

 

Главным элементом экспериментального стенда является созданный лабораторный сепаратор вибропневматического принципа действия для разделения зерновой смеси по удельной плотности, общий вид сепаратора представлен на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Общий вид лабораторного сепаратора вибропневматического принципа действия:

Принцип действия разработанного лабораторного сепаратора основан на вибропневматическим методе сепарирования. Вибропневматический метод сепарирования компонентов зерновой массы является одним из наиболее эффективных, т.к. разделение зерновой массы ведется под воздействием гравитационных сил, создаваемых воздушным потоком и вибрацией. Признаками делимости являются различие удельной плотности частиц, составляющих зерновую массу, частично их форма и коэффициент трения. Удельную плотность можно рассматривать как комплексную характеристику, суммарно отражающую такие показатели физико- химических свойств зерна, как структура, химический состав, масса 1000 зерен, стекловидность и т. п. Принцип вибропневматического разделения основан на избирательном транспортировании с последующим удалением отличающихся удельной плотностью частиц зерновой смеси в псевдоожиженом слое.

Результаты исследований и обсуждение

Для проведения экспериментальных исследований использовалась яровая пшеница сорта «Контеса» I репродукции с влажностью 14%. Относительная влажность пшеницы определялась наанализаторе влажности МАХ 50.

На начальном этапе исследования была проведена серия отсеивающих экспериментов, которая позволила из всего многообразия факторов, влияющих на эффективность процесса сепарирования, определить основные. После обобщения результатов предварительной серии экспериментов для проведения экспериментальных исследований  процесса  сортирования  компонентов зерновой  массы по  плотности  на разработанном    сепараторе    факторами    варьирования   были      выбраны   следующие параметры, оказывающие наибольшее влияние на процесс вибропневмосепарирования:

  • угол наклона сетчатой деки к горизонту – 2-5 град;
  • амплитуда колебаний сетчатой деки – 2-4 мм;
  • частота колебаний сетчатой деки – 17-22 Гц;

В качестве выходных функций исследовались такие  показатели, характеризующие эффективность работы разработанного сепаратора, как коэффициент разделения зерновой массы на фракции и производительность.

Для определения коэффициента разделения зерна (семена пшеницы сорта Контесса) с высокой удельной плотностью более 1,27 г/см3 окрашивались при помощи раствора бертолетовой соли (рисунок 3) и выделялись из общей зерновой массы при помощи создания водных растворов заданной плотности на основе принципов флотации. Контроль плотности отдельных зерновок осуществлялся пикнометрическим методом.

 

После обработки результатов эксперимента получены графические зависимости производительности Q и коэффициента разделения Крот скорости воздушного потока υ врабочей камере(рисунок 4) и от частоты колебаний сетчатой деки (рисунок 5)разработанного лабораторного сепаратора вибропневматического принципа действия при угле наклона деки – 4град., угле наклона вибраторов 50 град., частоте колебаний сетчатой деки – 20 Гц.   

Рисунок 4 – Зависимость Кр и Q от υ, при α=4°, β=50°

Из графика на рисунке 4 видно, что с увеличением скорости воздушного потока в рабочей камере сепаратора вибропневматического принципа действия производительность уменьшается. Это объясняется тем, что при увеличении скорости восходящих потоков воздуха сцепление зерновок и сетчатой деки уменьшается, что приводит к уменьшению скорости перемещения зерновой массы по сетчатой деке и соответственно к уменьшению производительности. Зависимость коэффициента разделения от скорости воздушного потока при неизменных остальных параметрах, носит более сложный характер. При скоростях воздушного потока от 0,9 до 1,2 м/сзерновая масса переходит в состояние псевдоожижения, что способствует повышению коэффициента разделения компонентов зерновой массы по удельной плотности. При увеличении скорости воздушного потока свыше 1,2 м/сзерновая масса переходит из состояния псевдоожижения в состояние «кипения». «Кипящий» режим сопровождается интенсивным перемешиванием компонентов зерновой массы, процесс самосортирования прекращается, и коэффициент разделения снижается.  Таким образом, для обеспечения эффективного расслоения компонентов зерновой массы по удельной плотности скорость воздушного потока в рабочей камере сепаратора должна находится в пределе от 1,1 м/с до 1,3 м/с.

На рисунке 5 представлена зависимость производительности Q и коэффициента разделения Крот частоты колебанийf сетчатой деки. 

Рисунок 5 – Зависимость Q и Крот f, при α=4°, β=50°

Из графика на рисунке 5 видно, что с увеличением частоты колебаний сетчатой деки производительность увеличивается. Это объясняется тем, что с увеличением частоты колебаний сетчатой деки возрастает средняя скорость движения зерновой массы вдоль деки к выходным патрубкам, вследствие чего зерно быстрее проходит процесс сепарирования. Коэффициент разделения с ростом частоты колебаний деки увеличивается и достигает максимального значения при f=19,5 Гц. Это обусловлено тем, что при увеличении частоты колебаний деки процесс самосортирования происходит интенсивнее и более плотные зерновки,вследствие уменьшения сцепления друг с другом под действием вибрации, опускаются в нижние слоя. При дальнейшем увеличении частоты колебаний деки, свыше 20 Гц, зерновая масса переходит из равномерного протекания по деке в состояние «подпрыгивания» и интенсивного перемешивания, зерна хаотично движутся по деке и коэффициент разделения уменьшается. Таким образом, для обеспечения максимального коэффициента разделения частота колебаний сетчатой деки должна находиться в пределе от 19 до 20 Гц.

После проведения сепарирования исходной зерновой массы определялась масса 1000 зерен, которая может служить качественным показателем разделения зерновой массы по удельной плотности. Определение массы 1000 зерен проводилось в соответствии с ГОСТ 10842-89 «Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян»[1].Для определения массы 1000 зёрен навеску после сепарирования распределяли ровным слоем в виде квадрата, который делили по диагонали на четыре треугольника и из каждых двух противоположных треугольников отсчитывают пробы по 500 целых зёрен (по 250 зёрен от каждого треугольника). Массу обеих проб складывали и получили массу 1000 зёрен. За окончательный результат определения массы 1000 зерен приняли среднеарифметическое значение двух результатов нахождения массы 1000 зерен, т.к. расхождения между ними не превысили 6% в соответствии с ГОСТом.В результате измерения массы 1000 зерен получены следующие данные:

  • средняя масса 1000 зерен исходной смеси 31,1 г;
  • средняя масса 1000 зерен средней фракции 31,4 г;
  • средняя масса 1000 зерен после сепарирования 33,8 г.

Результаты измерений сведены в гистограмму, представленную на рисунке 6.

 

Рисунок 6 – Масса1000 зерен различных фракций   

Из гистограммы видно, что масса 1000 зерен после сепарирования и, соответственно количества веществ, содержащихся взерне, больше на 8%  по сравнению с исходной зерновой смесью. Отсепарированное зерно, имея больший запас питательных веществ, обладает большей энергией прорастания, всхожестью и, естественно, дает максимальный урожай.

Выводы

После обобщения результатов предварительной серии экспериментов по исследованию процесса сортирования компонентов зерновой массы по плотности на разработанном сепараторе факторами варьирования были выбраны следующие параметры, оказывающие наибольшее влияние на процесс:

  • угол наклона сетчатой деки к горизонту – 2-5 град;
  • амплитуда колебаний сетчатой деки – 2-4 мм;
  • частота колебаний сетчатой деки – 17-22 Гц; В качестве выходных параметров выбраны:
  • коэффициент разделения;
  • производительность.

Экспериментально установлено, что для обеспечения эффективного расслоения компонентов зерновой массы по удельной плотности скорость воздушного потока в рабочей камере сепаратора должна находится в пределе от 1,1 м/с до 1,3 м/с, а частота колебаний сетчатой деки – 19-20,5 Гц.

Эффективность разделения зерновой массы подтверждается таким показателем как масса 1000 зерен, которая у отсепарированного зерна больше на 8%. Такие семена могутдать более мощные и более продуктивные растения.

 

Литература

  1. Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян: ГОСТ 10842-89 (ИСО 520 - 77). –ИПК Издательство стандартов, 2001. – С. 5-7.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.