Движение нижнего слоя зерновой смеси на вибрирующей рифленой поверхности

В статье рассмотрено послойное движение зернового потока по рабочему органу, представляющему собой наклонную поверхность с рифлями, расположенными вдоль линии ската. Рабочий орган совершает поступательные гармонические колебания по прямой, перпендикулярной рифлям. Поток условно разделен на два слоя : один (нижний) по толщине равен высоте рифлей, второй (верхний), расположен над рифлями. Рассмотрено движение нижнего потока, то есть движение зерна между рифлями. Представлена схема сил, действующих на материальную частицу, система дифференциальных уравнений ее движения. В результате получены аналитические зависимости перемещения частицы в произвольный момент периода колебаний опорной поверхности. Теоретически обоснована и доказана возможность транспортирования частиц нижнего слоя между рифлями под действием составляющей силы тяжести вдоль линии наибольшего ската самотормозящей рабочей поверхности. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили адекватность полученных аналитических зависимостей.

сепарирующие машины, самосортирование, опорная поверхность, рифли, частота колебаний, амплитуды колебаний

1. Андреева Е.В. Анализ движения зернового материала на вибрационно качающейся решетной поверхности сепаратора // Инженерно-техническое обеспечение АПК. 2007. № 3. С. 700-703.

2. Блехман И.И., Гортинский В.В., Птушкина Г.Е. Движение частицы в колеблющейся среде при наличии сопротивления типа сухого трения (к теории вибрационного разделения сыпучих смесей) // Известия АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. 1963. № 4. С. 31-41.

3. Блехман И.И. О поведении твердых тел в вибрирующей сыпучей среде // Обогащение руд. 2012. № 4. С. 21-24.

4. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1964. 410 с.

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

6. Ермольев Ю.И., Бутовченко А.В., Дорошенко А.А. Модельное прогнозирование показателей функционирования воздушнорешeтной зерноочистительной машины от роста эффективности операции пневмосепарации // Вестник Донского государственного технического университета. 2014. Т. 14. № 1(76). С. 122-134.

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

8. Корнев А.С. Повышение эффективности сепарации зерна на плоских решетах зерноочистительных машин: дис. … канд. техн. наук. Воронеж: Воронеж. гос. аграр. ун-т им. императора Петра I, 2015. 156 с.

9. Косилов Н.И., Маликов А.С., Романов В.В. Повышение эффективности предварительной очистки за счет расслоения потока зернового вороха // Повышение производительности и качества работы зерноуборочных и зерноочистительных машин / отв. ред. В.В. Бледных. Челябинск: ЧИМЭСХ, 1986. С. 5-13.

10. Мачихин С.А., Рындин А.А., Васильев А.М., Стрелюхина А.Н. Движение верхнего слоя зерновой смеси на вибрирующей рифленой поверхности // Вестник ВГУИТ. 2018. № 4. С. 55-61.

11. Мельник Б.Б., Лебедев В.Б., Винников Г.А. Технология приемки, хранения и переработки зерна. М.: Агропром-издат, 1990. 367 с.

12. Окунев Г.А., Чумаков В.Г., Жанахов А.С. Технологическая линия послеуборочной обработки зерна с делением на потоки // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2011. № 9. С. 18-22.

13. Оспанов А.Б., Овчинников Д.Н. Вибросепарирование зерновых смесей самосортированием // Аграрная наука: проблемы и перспективы: материалы регион. науч-практ. конф. Курган: ГИПП «Зауралье», 2002. С. 431-434.

14. Оспанов А.Б. Вибрационное разделение смеси шелушенного и нешелушеного риса самосортированием в кольцевом канале: дис. … канд. техн. наук. М.: МИПП, 1991. 149 с.

15. Самигуллин А.С., Мударисов С.Г. Модернизация зернотоков - основа будущего урожая // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ. Часть II. Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2010. С. 72-77.

16. Федоренко А.С. Параметры сепаратора для очистки фуражного зерна от крупных примесей: дис. … канд. техн. наук. Барнаул: Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, 2014. 242 с.

17. Федоренко И.Я. Вибрационные процессы и устройства в АПК: монография. Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2016. 290 с.

18. Фракционное сепарирование зерна на мукомольных заводах / сост. В.Г. Дулаев, В.В. Гортинский, А.Э. Альтерман. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1978. 60 с.

19. Godlewski S. et al. Supramolecular ordering of PTCDA molecules: The key role of dispersion forces in an unusual transition from physisorbed into chemisorbed state // ACS nano. 2012. Vol. 6. No. 10. P. 8536-8545.

20. Mikulionok I.O. Pretreatment of recycled polymer raw material // Russian journal of applied chemistry. 2011. Vol. 84. No. 6. P. 1105-1113.

21. Hopkins J.C. et al. Disentangling the effects of shape and dielectric response in van der Waals interactions between anisotropic bodies // The journal of physical chemistry. 2015. Vol. 119. No. 33. P. 19083-19094.

22. Tawfick S. et al. Engineering of micro-and nanostructured surfaces with anisotropic geometriesand properties // Advanced materials. 2012. Vol. 24. No. 13. P. 1628-1674.

23. Eserbat-Plantey A. et al. Strain superlattices and macroscale suspension of graphene induced by corrugated substrates // Nano letters. 2014. Vol. 14. No. 9. P. 5044-5051.

24. Khan M.A., Nadeem M.A., Idriss H. Ferroelectric polarization effect on surface chemistry and photo-catalytic activity: A review // Surface science reports. 2016. Vol. 71. No. 1. P. 1-31.

25. Ruths M., Israelachvili J.N. Surface forces and nanorheology of molecularly thin films // Springer handbook of nanotechnology. Berlin, Heidelberg: Springer, 2010. P. 857-922.