Способ исследования процесса решетной сепарации зерна

Способ исследования процесса решетной сепарации зерна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике для исследования процесса разделения сыпучих материалов. Целью изобретения является снижение трудоемкости способа и повышение точности количественной оценки процесса решетной сепарации. На горизонтальное порционное решето (Р) загружают пробу зернового материала. Цикл измерения начинается включением привода Р. Частицы проходовой фракции, просеявшиеся сквозь Р регистрируют в фиксированные моменты времени, начиная с момента включения привода Р. Исходные данные для расчета параметров процесса сепарации вводятся в вычислительное устройство, где дискретные значения массы аппроксимируются уточненным уравнением кинетики. При этом полнота &epsi; выделения проходовой фракции устанавливается путем вычисления по формуле &epsi; = 1 - E<SP POS="POST">(T-T)/</SP>, где T - длительность сепарации

T<SB POS="POST">0</SB> - длительность расслоения материала

&Tgr; - постоянная времени сепарации. Значения T<SB POS="POST">0</SB> и &Tgr; определяют путем аппроксимации зарегистрированных значений массы проходовой фракции выделенной за время T и массы проходовых частиц в пробе зерна перед ее разделением. Аппроксимацию проводят методом наименьших квадратов, а значения T<SB POS="POST">0</SB> и &Tgr; определяют по приведенным математическим зависимостям. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU„„156 5

А1 (51)5 В 07 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "= :,,","

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ил.

Целью изобретения является снижение трудоемкости способа и повышение точности количественной оценки процесса решетной сепарации.

На фиг. 1 приведены известная модель процесса решетной сепарации (кривая 1) и реальная зависимость массы просеявшегося зерна во времени, полученная экспериментальным путем (кривая 2); на фиг. 2 — структурная (21) 4420484/31-03 (22) 06. 05. 88 (46) 23.05.90. Бюл. Р 19 (71) Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) В.С. Гаршин и А.И. Климок (53) 621.928.2 (088.8) (56) Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин M.À. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. — M.: Колос, 1980, с. 304, Цециновский В.И. Теоретические основы разделения сыпучих смесей. Труды

ВНИИЗ, вып. 23. — M., 1951, с. 5-24. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕШЕТНОИ СЕПАРАЦИИ ЗЕРНА (57) Изобретение относится к технике для исследования процесса разделения сыпучих материалов. Целью изобретения является снижение трудоемкости . способа и повышение точности количественной оценки процесса решетной сепарации. На горизонгальное порционное решето (Р) загружают пробу зернового

Изобретение относится к способам и устройствам для исследования процесса разделения сыпучих материалов, например зерна,по размерам на решетном сепараторе и может использоваться ,для количественной оценки трудоемкости разделения зерносмесей, сравнения эффективности различных конструкций решета, выбора оптимальной частоты колебаний решетного сепаратора. материала. Цикл измерения начинается включением привода P. Частицы проходовой фракции, просеявшиеся сквозь Р, регистрируют в фиксированные моменты времени, начиная с момента включения привода P. Исходные данные для расчета параметров процесса сепарации вводятся в вычислительное устройство, где дискретные значения массы аппроксимируются уточненным уравнением кинетики. При этом полнота f выделения проходовой фракции устанавливается путем вычисления по ф-ле = 1-е где t — длительность сепарации, длительность расслоения материала; с — постоянная времени сепарации. Значения t и С определяют путем аппроксимации зарегистрированных значений массы проходовой фракции, выделенной за время t и массы проходовых частиц С в пробе зерна перед ее разделением.

Аппроксимацию проводят методом наименьших квадратов, а значения to u

С определяют по приведенным математическим зависимостям. 1 з.п. ф-лы, 1565543 шь» у = 1п ./ шв»

RK(t ) 2 -(+t ° ) 2

Л 1

С

R+t у -Qt, =у;

40 — (1-1)Д t;

55

R=n-и+1

4 1 схема устройства для исследования

) power.ñà решетной сепарации, реализующего предлагаемый способ.

Устройство состоит из горизонталь5 ного колеблющегося решета 1, преобразователя 2 массы в электрический сигнал, аналого-цифрового преобразователя 3 и вычислительного устройства 4.

Способ осуществляется следующим образом.

На горизонтальное порционное решето 1 загружается проба зернового материала. Цикл измерения начинается включением привода решета анализато- 15 ра ° Частицы проходовой фракции, проСеявшиеся сквозь решето, регистрируются чувствительным элементом преобразователя 2 массы в электрический сигнал в фиксированные моменты време- 20 ни. После преобразования аналогового сигнала в цифровую форму преобразователем 3 исходные данные для расчета параметров процесса сепарации, а именно проквантованная по времени за- 25 висимость m(t), вводятся в вычислительное устройство 4. В нем дискретные значения массы аппроксимируются уточненным уравнением кинетики. При этом полнота выделения проходовой . фракции устанавливается посредством вычисления параметров: длительности расслоения исходного материала t u постоянной времени сепарации Й, по формулам

35 °, t; y, - y;X(t;)2

t0 =(0

RK(e ) — (t;)2

1 где i - номер дискретно значений 45 массы выделенной проходовой фракции m, ;

1, 2, ..., и;

ht — шаг временного квантования зависимости m(t);

К вЂ” объем выборки значений ш,, используемых для расчета и и п — номера значений m,, определяющих нижнюю п1 и верхнюю п гРаницы объема выборки значений m п - О 2шв»1 !

m — масса пробы исхоцного мате8» риала;

При необходимости можно определить также содержание проходовой фракции в пробе материала а

О

Способ исследования процесса решетной сепарации может применяться для количественной оценки трудоемкости разделения зерносмесей.

Пробы зерносмесей постоянной массы разделяют при стабильном кинематическом режиме порционной модели сепаратора. Мерой трудоемкости являются значения постоянной времени сепарации.

Результаты оценки трудоемкости разделения зерносмесей могут использоваться для уточнения коэффициентов эквивалентности номинальной производительности зерноочистительных машин, сопоставления результатов испытаний зерноочистительных машин на разных зерносмесях и определения стоимости обработки зерна.

Сравнение технологической эффективности различных вариантов конструкции решета при разработке новых зерноочистительных машин осуществляется следующим образом.

Сравниваемые решета с одинаковыми размерами отверстий помещают в порционную модель сепаратора и разделяют одну и ту же пробу зернового материала сперва одним, затем другим решетом при стабильном кинематическом режиме. Технологическая эффективность решета определяется полнотой извлечения нроходовой фракции.

4 о1 л

1-е

t — t

6z= 1 — е

Определив с помощью предлагаемого способа to и ь,, t с и для обеих конструкций решета и приняв длительность обработки зерна решетным сепаратором t = 7-10 с, рассчитывают величину Я,/Я, которая и являетсясравнительной оценкой технологической эффективности двух конструкций решета.

Способ может также применяться для выбора оптимальной для данного материала частоты колебаний решета сепаратора.

Пробу зернового материала постоянной массы многократно разделяют по порционной модели сепаратора, изменяя каждый раз частоту колебаний решета

Я и фиксируя значения Я и о. Амплитуда колебаний решета модели должна соответствовать амплитуде колебаний решета сепаратора. Положение минимума зависимости ь(У) определяют оптимальную для данного материала частоту колебаний решета.

В предлагаемом способе вместо по.точного сепаратора используется его порциональная модель, что значительно снижает трудоемкость исследования. Затраты времени на получение одинаковой информации по сравнению с известным способом снижаются не менее, чем на порядок. Единственной величиной, которая измеряется в предлагаемом способе, является масса вьщеленной под решето проходовой фракции. Преобразование массы в электрический сигнал для обработки

его средствами измерительной и вычислительной техники не представляет трудности, Использование вычислительной техники повышает точность результатов исследования по следующим причинам. Шаг временного квантования зависимости m(t) может быть уменьшен до Kt (0,1 с. При столь малом шаге квантования снижается погрешность восстановления зависимости

m(t) по дискретным ее значениям.

По данным экспериментов она не превышает 57. Кроме того, существенно повышается степень автоматизации исследований, исключаются субъективные ошибки, использование уточненной модели кинетики процесса сепарации дополнительно повышает точность результатов исследования.

Снижение трудоемкости исследования происходит по следующим причинам.

При использовании порционной модели сокращается масса образца зерна, необходимая для проведения исследований, вместо образца в несколько десятков килограммов (известный) необходим образец массой 1-2 кг. Неизбежные колебания свойств зерносмеси на входе поточного сепаратора приводят к нестабильности получаемых резу.

65543 6 льтатов, поэтому при использовании поточного сепаратора необходимо увеличивать повторность опытов, при

5 использовании порционной модели и образца в 1-2 кг свойства зерносмеси строго стабильны, поэтому число повторных опытов сокращается. Взвешивание отобранных проб, вычисление и запись результатов измерений выполняются в автоматическом режиме с затратами времени не более нескольких секунд.

Формула изобретения

1. Способ исследования процесса решетной сепарации зерна, включающий загрузку зернового материала на ре20 шето с приводом, разделение его на две фракции, измерение массы выделенной проходовой фракции и определение по результатам измерений полноты ее выделения, о т л и ч а ю щ и й—

25 с я тем, что, с целью снижения трудоемкости способа и повышения точности количественной оценки процесса решетной сепарации, массу вьщеленной проходовой фракции регистрируют в

З0 фиксированные моменты времени, начиная с момента включения привода решета, а полноту выделения проходовой фракции Р определяют по формуле

4-1О

Я=1-е где t — длительность сепарации; — длительность расслоения зеро нового материала; л — постоянная времени сепарации, 40 значения t и определяют путем апо проксимации зарегистрированных значений массы уравнением

t-4

Л шь„(1 )

45 где m — - масса проходовой фракции выделенной за время t;

m >Ä вЂ” масса проходовых частиц в пробе зерна перед ее разделением.

50 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что аппроксимациюпроводят методом наименьших квадратов и значения длительности расслоения материала t и постоянной времени се55 парации с определяют по формулам . !

1,:,-(,)г (Г )г

К,Я1; у -+t . у

1565543

-X y. > (;)

) л

6 о п и и

R (t;) - (+t )

1 где

10 суммирование по i производится в пределах от п, до п ;

Д1

y = 1n — — — —— .Y

m» -m; фц . 1

Фиа 2

Составитель Б. Левчаев

Техред Л.Олийнык

Редактор И. Шулла

Корректор М. Самборская

Заказ 1182 Тираж 517 Подписное

3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 номер дискретных значений массы выделенной проходовой фракции ш ;

1, 2,..., п; (i-1)Д ; шаг временного квантования зависимости m(t); объем выборки значений m, используемых для расчета

К=п — и+ 1 °

Я. 1 номера значений.m,, определяющих нижнюю и и верхнюю и и границы объема выборки значений m;;

O.2m „; масса пробы исходного материала,