No abstract

Results of the study on the separation of crushed barley grains from the grain mixture along the length of the cell surface of indented cylinder, depending on the initial impurity concentration (Zi), the speed mode of the indented cylinder (n) and the lifting angle of the upper edge of the front wall of the output tray (γn) relative to the horizon, are presented. The theoretical steadily decreasing trend in the intensity of the impurity component separation has been experimentally confirmed. The fact that crushed barley grains are a difficult-to-separate impurity has been established. When n increases, the intensity of impurity separation increases dramatically. The γn angle increases the dependence of the process dynamics on the speed mode. At γn =55°, the increase of n from 40 to 50 rpm increases the intensity of impurity separation from the grain mixture by 6.44 times. A decrease in the value of γn and an increase in the speed mode of operation lead to an increase in process losses. An increase in the initial contamination of the grain mixture under other equal operating conditions of the indented cylinder leads to a proportional increase in its residual contamination.

Представлены результаты экспериментальных исследований интенсивности выделения зерновок основной культуры из зерносмеси по всей длине овсюжного цилиндра с интервальной оценкой процесса в зависимости от исходной засорённости, подачи, положения выводного лотка и скоростного режима работы триера. Установлено, что исходная засорённость влияет на процесс выделения только при малых подачах зерносмеси в триер до 1,5 т/ч. С увеличением подачи влияние роста примесной засорённости сглаживается увеличением числа циркулирующих слоёв зерносмеси в сегменте. При подаче 1,36 т/ч рабочая поверхность ячеистого цилиндра используется частично. В случае 95го уровня выделения зерновок основной культуры используется до 51,7 длины цилиндра. С ростом подачи до 2,9 т/ч доля используемой части цилиндра достигает 95,4 при максимальном (40) угле подъёма верхней кромки передней стенки выводного лотка и скорости вращения цилиндра (35 об/мин). Увеличение скорости до 40 об/мин приводит к непропорциональному росту интенсивности процесса выделения (в 1,5 раза) изза инерционного удержания контактирующего слоя и последующего его выброса в выводной лоток. При изменении зазора между лотком и внутренней поверхностью цилиндра от 10 до 20 мм интенсивность процесса увеличивается на 11,7.The results of experimental researches of the intensity of the selection of bruchids of the main crop from the grain mixture along the entire length of the oat cylinder with an interval assessment of the process depending on the initial foreign matter, feed, position of the output tray and the speed mode of the sifting cylinder are presented. It was established that the initial weediness affects the selection process only at low feeds of grain mixture into the sifting cylinder up to 1.5 t/h. With an increase in feed the effect of the growth of impurity weediness is smoothed out by an increase in the number of circulating layers of grain mixture in the segment. When feeding 1.36 t/h the working surface of the alveolar cylinder is partially used. In the case of a 95 level of isolation of bruchids of the main crop up to 51.7 of the cylinder length is used. With a feed increase of up to 2.9 t/h the proportion of the used part of the cylinder reaches 95.4 with a maximum (40) angle of climb of the top edge of the leading wall of the output tray and cylinder rotation speed (35 rpm). An increase in speed to 40 rp/m leads to a disproportionate increase in the intensity of the separation process (1.5 times) due to the inertial confinement of the contact layer and its subsequent discharge into the output tray. When changing the gap between the tray and the bore area of the cylinder from 10 to 20 mm, the intensity of the process is increased by 11.7.

Представлены результаты исследований физико-механических свойств компонентов зерносмеси, динамики и качества выделения примеси из неё в зависимости от скоростного режима работы триера (n) и угла подъёма верхней кромки передней стенки выводного лотка (γn). Подтверждён лавинообразный характер выделения проса из ячменя в первых интервалах времени измерений за счёт эффекта динамической сегрегации примеси в циркулирующих слоях зерносмеси. Положительный вектор сегрегации проса (вниз – к ячеистой поверхности) объясняется значительной его насыпной плотностью, гладкой поверхностью – угол естественного откоса составляет 20,3° (в 1,8 раза меньше, чем у ячменя), компактными размерами зерновок и их округлой формой. Установлена высокая степень влияния на интенсивность выделения примеси скоростного режима – при приросте n на 12,5% (от 40 до 45 об/мин) выделенная масса примеси в первом интервале времени измерений (tи = 5 с) увеличилась на 125%. При γn= 35° степень выделения примеси (и остаточная засорённость) обеспечиваются на высоком уровне стандартной длиной ячеистого цилиндра (l = 2,2 м) во всём диапазоне скоростного режима работы стенда n = 40…55 об/мин. С ростом γn до 45º сужается диапазон скоростного режима работы по качественным показателям до n = 45…55 об/мин, а при γn= 55º качество работы обеспечивается только при n = 50…55 об/мин. При γn= 45…50º и n = 50…55 об/мин 100%-ное выделение примеси обеспечивается за 30…35 с смещения сегмента зерносмеси по длине ячеистого цилиндра. При этом его рабочая длина используется лишь на 55…64%. Технологические потери на всех исследуемых режимах работы не превышают 0,3% и носят случайный характер, что объясняется неопределённостью условий выброса зерновок ячменя ячеями. The research results of physical and mechanical properties of grain mixture components, dynamics and quality of impurity extraction from it are presented depending on the speed mode of operation of the trieur (n) and the lifting angle of the upper edge of the front wall of the lead tray (γn). Avalanche-like character of millet separation from barley in the first intervals of measurement time is confirmed due to effect of dynamic segregation of impurity in circulating layers of grain mixture. The positive vector of millet segregation (down to the cellular surface) is explained by its significant poured density, a smooth surface – the angle of friction is 20.3° (1.8 times less than that of barley), compact bruchid sizes and their rounded shape. A high degree of influence on the rate mode impurity release intensity was established – at an increase of n by 12.5% (from 40 to 45 rpm), the extracted impurity mass in the first measurement time interval (tи = 5 s) increased by 125%. At γn = 35°, the degree of impurity release (and residual content of impurities) is provided at a high level by the standard length of the cellular cylinder (l = 2.2 m) in the entire range of the speed mode of the bench n = 40...55 rpm. With an increase in γn to 45º the range of the high-speed mode of operation is narrowed to n = 45...55 rpm, and at γn = 55º the quality of operation is ensured only at n = 50...55 rpm. At γn = 45...50° and n = 50...55 rpm 100% impurity release is ensured by 30...35 second with displacement of the grain mixture segment along the length of the cellular cylinder. At the same time, its working length is used only on 55...64%. Technological losses in all investigated modes of operation do not exceed 0.3% and are random in nature, which is explained by the uncertainty of the conditions for the release of barley bruchids by cells.

Дана характеристика вариативности свойств зерносмесей в условиях реального производства зерновых. Подтверждена экспериментально чувствительность взаимосвязей показателей качества процесса с составами зерносмесей, режимами работы и настроечными параметрами триеров. Обоснована необходимость авторегулируемого управления процессами триерной очистки зерна. Дана оценка значимости показателей качества использования триерных технологий в семенном режиме в сравнении с другими показателями с использованием функционально-стоимостного анализа, методов экспертных оценок и анализа структуры затрат на производство зерновых. Обоснован комплексный критерий качества триерной очистки зерна, включающий показатели остаточной засорённости (Зо) и технологических потерь (П). Установлена относительная весомость частных показателей качества, что позволяет вырабатывать компромиссные решения по управлению триерной технологией – весомость показателя Зо в 12,8 раза превышает весомость показателя П. Предложена конструктивно-технологическая схема авторегулируемого управления триером. Установлены взаимосвязи режимов загрузки триера (W) и скоростного режима работы (n) с периодом стабилизации процесса (tст), загрузкой ячеистой поверхности по длине (lк), технологическими потерями (П) и безотказностью работы. Подтверждено, что при W ≥ 2,45 т/ч скоростной режим n = 30 об/мин не обеспечивает технологическую надёжность триера, а с увеличением n до 32 об/мин триер работает надёжно, и технологические потери находятся на приемлемом уровне – 0,49–1,43%, что подтверждает чувствительность вышеуказанных взаимосвязей и необходимость автоматизации процесса. В диапазоне W = 2,45–4,35 т/ч при n = 32–35 об/мин и подъёме кромки выводного лотка на угол γn = 45° ячеистая поверхность по длине (lк) используется на 95,5–100%, что снижает риски роста остаточной засорённости зерна. С увеличением γn до 55° технологические отказы появляются и на более высоких скоростных режимах работы триера − n = 35 об/мин. Установлено, что период стабилизации процесса в диапазоне подач W = 1,2–4,3 т/ч при n= 35 об/мин возрастает в 3,6 раза. С ростом γnдо 55° время стабилизации процесса изменяется несущественно. Characteristic of variability of grain mixtures properties in conditions of real grain production is given. The sensitivity of process quality indices relationships with grain mixture compositions, operating modes and trieur tuning parameters was confirmed experimentally. The necessity of automatic control of grain trieur cleaning processes is justified. The significance assessment of the quality indicators of the trieur technologies use in the seed mode in comparison with other indicators is given using functional-cost analysis, methods of expert assessments and analysis of the structure of grain production costs. The complex criterion of trieur grain cleaning quality has been substantiated including indicators of residual content of impurities (Cr) and technological losses (L). The relative weight of private quality indicators has been established, which makes it possible to develop compromise solutions for the control of trieur technology – the weight of the Crindicator is 12.8 times higher than the weight of the L. The design and technological scheme of automatic control of the trieur has been proposed. Interrelationships of loading modes of trieur (W) and speed mode of operation (n) with period of process stabilization (tst), loading of cellular surface along length (lc), technological losses (L) and operational safety are established. It was confirmed that at W ≥ 2.45 t/h, the speed mode n = 30 rounds per minute does not provide technological reliability of the trieur, and with an increase in n to 32 rpm the trieur operates reliably and technological losses are at an acceptable level – 0.49–1.43%, which confirms the sensitivity of the above relationships and the need for process automation. In the range W = 2.45–4.35 t/h at n = 32–35 rpm and lifting the edge of the output tray by an angle γn = 45 ° the cellular surface along the length (lc) is used by 95.5–100%, which reduces the growth risks of residual grain content of impurities. With an increase of γn to 55 ° technological failures also appear at higher speed modes of the trieur − n = 35 rpm. It was found that the process stabilization period in the feed range W = 1.2–4.3 t/h at n = 35 rpm increases by 3.6 times. With the growth of γnto 55 ° the time of stabilization of the process varies insignificantly.