Обґрунтування конструктивно-режимних параметрів фотоелектронного сепаратора насіння соняшника

Abstract

Незважаючи на все більш зростаюче застосування фотоелектронних сепараторів при контролі і сортуванні на стадії випуску готової продукції олійних культур, область їх застосування продовжує залишатися досить вузькою. Тому передбачено проведення експериментальних досліджень та обґрунтування раціональних параметрів робочих органів фотоелектронного сепаратора. Метою досліджень є підвищення ефективності технологічного процесу сепарації насіннєвого матеріалу соняшника за їх морфологічними показниками шляхом обґрунтування конструктивно-режимних параметрів розробленого фотоелектронного сепаратора. Експериментальні дослідження проводилися на установці, що складалася з експериментального зразка фотоелектронного сепаратора, частотного перетворювача, лабораторного блока живлення із можливістю зміни напруги і лічильника електроенергії. Експериментальний зразок фотоелектронного сепаратора містив бункер, відкалібровану заслінку, барабан із радіальними насіння, газові форсунки, реле керування, повітряний компресор. В результаті експериментальних досліджень фотоелектронного сепаратора було розроблено фізико-математичну модель, яка зв’язала сумарну концентрацію насіння, продуктивність фотоелектронного сепаратора і його споживаєму потужність з подачею насіння, частотою коливань вібролотка, частотою обертання барабана, часовою затримкою спрацьовування форсунки, чутливістю фотодатчика. У процесі досліджень було вирішено компромісне завдання, а саме, мінімізація сумарної концентрації насіння і потужності, що споживається фотоелектронним сепаратором, за максимального значення його продуктивності, яка порівняна із значенням подачі насіння. В результаті встановлені раціональні конструктивно-технологічні параметри фотоелектронного сепаратора.

Despite the ever-increasing use of photoelectronic separators in the control and sorting at the stage of production of finished oilseeds, the area of their application continues to remain quite narrow. Therefore, it is envisaged to conduct experimental studies and substantiate rational parameters of the working bodies of the photoelectronic separator. The aim of the research is to increase the efficiency of the technological process of separation of sunflower seed according to its morphological indicators by justifying the designmode parameters of the developed photoelectronic separator. Experimental studies were conducted on the installation, consisting of an experimental sample of a photoelectric separator, a frequency converter, a laboratory power supply unit with the possibility of changing the voltage and an electricity meter. An experimental sample of a photoelectronic separator contained a bunker, a calibrated damper, a drum with radial blades, an electric motor, a vibrating channel, a vibromotor, a photoelectronic system for registering seeds, gas jets, a control relay, an air compressor. As a result of experimental studies of the photoelectronic separator, a physicomathematical model was developed that linked the total seed concentration, photoelectronic separator performance and its power consumption with seed supply, vibratory frequency, vibration frequency, drum rotation frequency, photosensor sensitivity. In the process of research, a compromise problem was solved, namely, minimizing the total concentration of seeds and power consumption by the photoelectric separator, with a maximum value of its productivity, which is comparable to the value of the seed supply. As a result, rational design and technological parameters of the photoelectronic separator were established.

Несмотря на все более возрастающее применение фотоэлектронных сепараторов при контроле и сортировке на стадии выпуска готовой продукции масличных культур, область их применения продолжает оставаться достаточно узкой. Поэтому предусмотрено проведение экспериментальных исследований и обоснование рациональных параметров рабочих органов фотоэлектронного сепаратора. Целью исследований является повышение эффективности технологического процесса сепарации семенного материала подсолнечника по его морфологическим показателям путем обоснования конструктивно- режимных параметров разработанного фотоэлектронного сепаратора. Экспериментальные исследования проводились на установке, состоящей из экспериментального образца фотоэлектронного сепаратора, частотного преобразователя, лабораторного блока питания с возможностью изменения напряжения и счетчика электроэнергии. Экспериментальный образец фотоэлектронного сепаратора содержал бункер, откалиброванную заслонку, барабан с радиальными лопастями, электродвигатель, вибролоток, вибродвигатель, фотоэлектронную систему регистрации семян, газовые форсунки, реле управления, воздушный компрессор. В результате экспериментальных исследований фотоэлектронного сепаратора разработана физико-математическая модель, которая связала суммарную концентрацию семян, производительность фотоэлектронного сепаратора и его потребляемую мощность с подачей семян, частотой колебаний вибролотка, частотой вращения барабана, временем задержки срабатывания форсунки, чувствительностью фотодатчика. В процессе исследований была решена компромиссная задача, а именно минимизация суммарной концентрации семян и потребляемой мощности фотоэлектронным сепаратором, при максимальном значении его производительности, которая сопоставима со значением подачи семян. В результате установлены рациональные конструктивно-технологические параметры фотоэлектронного сепаратора.