Improvement of Grain Mixture Separation on Corrugated Surface

Machines with vibrating sieves are wide spread amongst grain-cleaning machines. In these machines, the vibrational impact on cereal products provides their continuous conveying over sieves, auto-separation due to loosening and motion of layers, and promotes the screening of fine components (contaminants). Efficiency of grain-cleaning sieve separators may be improved through intensification of grain mixture auto-separation as it is moving over the surface of a sieve. A new supporting surface is proposed and substantiated for working elements of vibration separators, which allows improving the efficiency of auto-separation. This is achieved through installation of riffles shaped as rectangular plates. Riffles are inclined in relation to vibration direction of working element. The riffles are zigzag-shaped and installed as successive plates inclined to each other and to conveying direction (vibration direction) of main grain flow. Riffles are installed at an angle of relative to vibration direction of the working surface. The riffles are designed to provide deceleration of lower layer particles. The riffles cause deceleration of lower layer particles relative to the base surface, hence the velocities of upper and lower grain flow layers differ to a greater degree. Riffle height is selected based on the condition that the riffles shall provide maximum possible deceleration of lower layer particles as they are conveyed along the working surface. The selection is based on the condition that the grains located between adjacent riffles do not move in the same direction with base surface vibrations. Upper grain flow layer moves in the same direction with working surface vibration, lower grain flow layer moves along the riffles. The angle between velocity directions of upper and lower layers is equal to riffle orientation angle relative to vibration direction of working surface. Conclusion: if the riffles are installed on the working surface at angle of γ=90° relative to vibration direction, auto-separation intensity is higher than the intensity at the surface where riffles are installed at angle of γ<90° relative to vibration direction.

separators, auto-separation, base surface, riffles, vibration frequency, vibration amplitude

1. Самурганов Е. Е. Параметры и режимы работы калибровщика семенного материала кукурузы: дисс. … канд. техн. наук. Краснодар, 2017. 181 с.

2. Борщ Ю. П. Экспериментальное определение параметров псевдодвижения зерновых смесей // MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture. 2016. Vol. 18. No. 7. P. 61-64.

3. Котов Б. И., Деревенько И. А., Степаненко С. П. Исследование эффективности сепарации зерновых материалов на ступенчато-коническом решете виброцентробежных машин // Вібрації в техніці та технологіях. 2017. № 2(85). С. 99-102.

4. Гортинский В. В., Демский А. Б., Борискин М. А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1980. 304 с.

5. Васильев А. М., Рындин А. А., Стрелюхина А. Н., Мачихин С. А. Эффект самосортирования в переработке сыпучих пищевых продуктов при вибрационном воздействии // 29 Симпозиум по реологии. Тверь, 2018. С. 63-64.

6. Харченко С. А. Методика определения энергозатрат процессов вибрационного просеивания зерновых смесей // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Механізація та автоматизація виробничих процесів». 2016. Випуск 10/2 (30). С. 137-141.

7. Васильев А. М., Мачихин С. А., Стрелюхина А. Н., Оспанов А. Б. Вибрационное перемещение при негармоническом законе колебаний рабочей поверхности // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 7. С. 50-55.

8. Веденьев В. Ф. Научные основы совершенствования процесса пневмосепарирования зернопродуктов и разработки высокоэффективных воздушных сепараторов: дис. …докт. техн. наук. М., 1992. 449 с.

9. Васильев А. М., Мачихин С. А., Козлов И. А. Совершенствование рабочих органов сепарирующих машин // Хлебопродукты. 2005. № 9. С. 36-37.

10. Киракосян Д. В. Очистка зерна пшеницы от примесей на рифленых поверхностях: дис. … канд. техн. наук. М., 2014. 213 с.