spfpХранение и переработка сельхозсырьяStorage and Processing of Farm Products2072-96692658-767XРОСБИОТЕХ10.36107/spfp.2019.143spfp-25Research ArticleТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕTECHNOLOGICAL PROCESSES, MACHINES AND EQUIPMENTМоделирование процесса сепарирования зерна на вибрационных ситахSimulation of Grain Separation Process on Vibration SievesРумянцеваВ. Е.RumyantsevaV. E.varrym@gmail.comОгурцовВ. А.OgurtzovV. A.ogurtzovvawork@mail.ruАлешинаА. П.AleshinaA. P.annaricci89@mail.ruОгурцовА. В.OgurtzovA. V.shishok85@mail.ruФГБОУ ВО «Ивановский государственный политехнический университет»РоссияIvanovo State Polytechnic UniversityRussian Federation20191105202102112118Copyright © Румянцева В.Е., Огурцов В.А., Алешина А.П., Огурцов А.В., 20212021Румянцева В.Е., Огурцов В.А., Алешина А.П., Огурцов А.В.Rumyantseva V.E., Ogurtzov V.A., Aleshina A.P., Ogurtzov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/25

В ходе математического моделирования процесс сепарирования зерна при его очистке на вибрационных ситах используются следующие подходы: детерминистические, статистические и объединенные. Детерминистические модели демонстрируют влияние отдельных факторов на процесс. Допущения, принимаемые в данных моделях, могут существенно исказить физическую картину процесса. В середине прошлого века появился вероятностный подход, учитывающий многообразие влияния случайных факторов на кинетику вибросепарации. В работе развивается стохастический подход к моделированию процесса сепарации зерна на вибрационных ситах и предлагается математический аппарат теории цепей Маркова, эффективно описывающий эволюцию дисперсных сред со случайными свойствами. Определение стохастических параметров модели на основе экспериментальных данных тестовых опытов по периодической классификации сыпучих материалов позволяет адекватно моделировать и рассчитывать непрерывные процессы промышленной вибрационной сепарации зерна.

In mathematical modeling of the grain separation process during its cleaning the following approaches are used: deterministic, statistical and combined. Deterministic models demonstrate the influence of individual factors on the process. Assumptions made in these models can significantly distort the physical picture of the process. In the middle of last century there appeared the probabilistic approach which takes into account the diversity of random factors influence on the kinetics of vibroseparation. In this paper, a stochastical approach to modeling the process of grain separation on vibrating screens is developed and mathematical apparatus of Markov chain theory that effectively describes the evolution of dispersed media with random properties is proposed. Determination of the stochastic model parameters based on the experimental data of test experiments on the periodic classification of bulk materials allows adequately modeling and calculating continuous processes of industrial vibration separation of grain.

ансамбль частицпросеивающая поверхностьвибрационное воздействиекинетикацепь Марковавысота слоясегрегациядиффузияскорость извлеченияensemble of particlesscreening surfacevibration actionkineticsMarkov chainlayer heightsegregationdiffusionrate of extractionReferencesАлоян Р.М., Федосов С.В., Мизонов В.Е. Теоретические основы математического моделирования механических и тепловых процессов в производстве строительных материалов. Иваново: «ПресСто», 2011. 256 с.Алоян Р.М., Федосов С.В., Мизонов В.Е. Теоретические основы математического моделирования механических и тепловых процессов в производстве строительных материалов. Иваново: «ПресСто», 2011. 256 с.Арсентьев В.А., Блехман И.И., Блехман Л.И., Васильков В.Б., Феоктистов А.Ю., Якимова К.С. Классификация сыпучего материала в условиях вибрационной сегрегации - устройство, моделирование, эксперимент // Обогащение руд. 2010. № 5. С. 13-16.Арсентьев В.А., Блехман И.И., Блехман Л.И., Васильков В.Б., Феоктистов А.Ю., Якимова К.С. Классификация сыпучего материала в условиях вибрационной сегрегации - устройство, моделирование, эксперимент // Обогащение руд. 2010. № 5. С. 13-16.Балагуров И.А., Мизонов В.Е., Митрофанов А.В. Математическая модель формирования многокомпонентной смеси сегрегирующих компонентов // Изв.вузов. Химия и химическая технология. 2014. Т. 57. № 8. С. 67-70.Балагуров И.А., Мизонов В.Е., Митрофанов А.В. Математическая модель формирования многокомпонентной смеси сегрегирующих компонентов // Изв.вузов. Химия и химическая технология. 2014. Т. 57. № 8. С. 67-70.Баранцева Е.А., Мизонов В.Е., Хохлова Ю.В. Процессы смешивания сыпучих материалов: моделирование, оптимизация, расчет. Иваново: ИГЭУ им. В.И. Ленина, 2008. 116 с.Баранцева Е.А., Мизонов В.Е., Хохлова Ю.В. Процессы смешивания сыпучих материалов: моделирование, оптимизация, расчет. Иваново: ИГЭУ им. В.И. Ленина, 2008. 116 с.Блехман И.И., Блехман Л.И., Вайсберг Л.А., Васильков В.Б., Якимова К.С. О явлении вибрационной диффузионной сегрегации в сыпучих средах // Доклады Академии наук. 2016. Т. 466. № 1. С. 30-32.Блехман И.И., Блехман Л.И., Вайсберг Л.А., Васильков В.Б., Якимова К.С. О явлении вибрационной диффузионной сегрегации в сыпучих средах // Доклады Академии наук. 2016. Т. 466. № 1. С. 30-32.Блехман И.И., Вайсберг Л.А. К теории вибрационной сегрегации // Обогащение руд. 2014. № 5. С. 35-40.Блехман И.И., Вайсберг Л.А. К теории вибрационной сегрегации // Обогащение руд. 2014. № 5. С. 35-40.Богданов В.С., Ильин А.С., Семикопенко И.А. Процессы в производстве строительных материалов. Белгород: «Везелица», 2007. 512 с.Богданов В.С., Ильин А.С., Семикопенко И.А. Процессы в производстве строительных материалов. Белгород: «Везелица», 2007. 512 с.Вайсберг Л.А., Иванов К.С., Мельников А.Е. Совершенствование подходов к математическому моделированию процесса вибрационного грохочения // Обогащение руд. 2013. № 2. С. 22-26.Вайсберг Л.А., Иванов К.С., Мельников А.Е. Совершенствование подходов к математическому моделированию процесса вибрационного грохочения // Обогащение руд. 2013. № 2. С. 22-26.Волков Е.Б., Ляпцев С.А. Математическое моделирование движения рудной частицы на вибрирующей поверхности наклонного грохота // Материалы Международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение». Т. 2. Одесса: Черноморье, 2011. С. 14-17.Волков Е.Б., Ляпцев С.А. Математическое моделирование движения рудной частицы на вибрирующей поверхности наклонного грохота // Материалы Международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение». Т. 2. Одесса: Черноморье, 2011. С. 14-17.Дашевский В.И., Непомнящий Е.А. К расчету технологического эффекта сепарирования зерна на плоских ситах // Труды ВНИИ зерна и продуктов его переработки. 1972. Вып. 73. С. 64-71.Дашевский В.И., Непомнящий Е.А. К расчету технологического эффекта сепарирования зерна на плоских ситах // Труды ВНИИ зерна и продуктов его переработки. 1972. Вып. 73. С. 64-71.Мизонов В.Е. Оборудование для классификации сыпучих материалов // Машиностроение. Энциклопедия. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12 / под общ. ред. М.Б. Генералова. М.: Машиностроение, 2004. С. 160-179.Мизонов В.Е. Оборудование для классификации сыпучих материалов // Машиностроение. Энциклопедия. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12 / под общ. ред. М.Б. Генералова. М.: Машиностроение, 2004. С. 160-179.Мизонов В.Е., Огурцов В.А., Федосов С.В., Огурцов А.В. Процессы сепарации частиц в виброожиженном слое: моделирование, оптимизация, расчет. Иваново: ИГЭУ, 2010. 191 с.Мизонов В.Е., Огурцов В.А., Федосов С.В., Огурцов А.В. Процессы сепарации частиц в виброожиженном слое: моделирование, оптимизация, расчет. Иваново: ИГЭУ, 2010. 191 с.Надутый В.П., Лапшин Е.С. Вероятностные процессы вибрационной классификации минерального сырья. Киев: Наукова думка. 2005. 180 с.Надутый В.П., Лапшин Е.С. Вероятностные процессы вибрационной классификации минерального сырья. Киев: Наукова думка. 2005. 180 с.Непомнящий Е.А. Кинетика некоторых процессов переработки дисперсных материалов // Теор. основы хим. технол. 1973. Т. 7. № 5. С. 754-763.Непомнящий Е.А. Кинетика некоторых процессов переработки дисперсных материалов // Теор. основы хим. технол. 1973. Т. 7. № 5. С. 754-763.Непомнящий Е.А. Кинетика сепарирования зерновых смесей. М.: Колос, 1982. 175 с.Непомнящий Е.А. Кинетика сепарирования зерновых смесей. М.: Колос, 1982. 175 с.Огурцов В.А., Алешина А.П., Гриценко М.А., Огурцов А.В. Определение вероятности проникновения частиц мелкодисперсного материала через отверстия ситового тканого полотна при вибросепарации // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 2017. № 1. С. 262-265.Огурцов В.А., Алешина А.П., Гриценко М.А., Огурцов А.В. Определение вероятности проникновения частиц мелкодисперсного материала через отверстия ситового тканого полотна при вибросепарации // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 2017. № 1. С. 262-265.Огурцов В.А., Алешина А.П., Огурцов А.В., Брик Е.Р. Кинетика фракционирования мелкодисперсных сыпучих материалов с применением ситовых тканых полотен // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 2016. № 1. С. 201-204.Огурцов В.А., Алешина А.П., Огурцов А.В., Брик Е.Р. Кинетика фракционирования мелкодисперсных сыпучих материалов с применением ситовых тканых полотен // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. 2016. № 1. С. 201-204.Пелевин А.Е. Вероятность прохождения частиц через сито и процесс сегрегации на вибрационном грохоте // Известия вузов. Горный журнал. 2011. № 1. С. 119-129.Пелевин А.Е. Вероятность прохождения частиц через сито и процесс сегрегации на вибрационном грохоте // Известия вузов. Горный журнал. 2011. № 1. С. 119-129.Рудакова Е.В. Моделирование контактного взаимодействия частиц // Естественные и технические науки. 2011. № 3. С. 302-303.Рудакова Е.В. Моделирование контактного взаимодействия частиц // Естественные и технические науки. 2011. № 3. С. 302-303.Хохлова Ю.В., Мизонов В.Е., Баранцева Е.А., Berthiaux H., Gatumel C. Математическая модель смесителя непрерывного действия с неоднородным потоком сыпучего материала // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2007. Т. 50. Вып. 9. С.118-120.Хохлова Ю.В., Мизонов В.Е., Баранцева Е.А., Berthiaux H., Gatumel C. Математическая модель смесителя непрерывного действия с неоднородным потоком сыпучего материала // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2007. Т. 50. Вып. 9. С.118-120.Berthiaux H., Mizonov V. Applications of Markov chains in particulate process engineering: a review // The Canadian journal of chemical engineering. 2004. Vol. 85. No. 6. P. 1143-1168.Berthiaux H., Mizonov V. Applications of Markov chains in particulate process engineering: a review // The Canadian journal of chemical engineering. 2004. Vol. 85. No. 6. P. 1143-1168.Berthiaux H., Mizonov V., Zhukov V. Application of the theory of Markov chains to model different processes in particle technology // Powder technology. 2005. Р. 128-137.Berthiaux H., Mizonov V., Zhukov V. Application of the theory of Markov chains to model different processes in particle technology // Powder technology. 2005. Р. 128-137.Dehling H.G. A stochastic model for mixing and segregation in slugging fluidized beds // Powder technology. 2007. No. 171. P. 118-125.Dehling H.G. A stochastic model for mixing and segregation in slugging fluidized beds // Powder technology. 2007. No. 171. P. 118-125.Ferrara G. Modelling of screening operations // Intern. journal of mineral processsing. 1988. Vol. 22. No. 1. P. 193-222.Ferrara G. Modelling of screening operations // Intern. journal of mineral processsing. 1988. Vol. 22. No. 1. P. 193-222.Tamir A. Applications of Markov сhains in сhemical engineering. Amsterdam: Elsevier publishers, 1998, 604 p.Tamir A. Applications of Markov сhains in сhemical engineering. Amsterdam: Elsevier publishers, 1998, 604 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.