Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
10 results
Search Results
Item Аналіз одношарового руху зернового матеріалу у вертикальному пневмосепараційному каналі(ЦНТУ, 2024) Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Кісільов, Р. В.; Сало, В. М.; Nesterenko, O.; Vasylkovskyi, O.; Kisilov, R; Salo, V.Однією з важливих передумов якісного процесу пневмосепарації зернового матеріалу є створення рівнозначних умов розділення для всіх часток зернової суміші. Підвищення питомого навантаження призводить до погіршення розподілу зернового матеріалу та збільшення кількості зіштовхувань часток в зоні сепарації, що суттєво погіршує якість розділення. Враховуючи аналіз аналітичних досліджень способів та умов введення зерна в робочу зону пневмосепарації на ефективність фракційного розділення є необхідність визначення закономірності взаємодії частинок фракції зернового матеріалу з повітряним потоком при умові його тонкошарової подачі. В статті проаналізовано рух різних фракцій зернової суміші в вертикальному пневмосепараційному каналі при їх одношаровому введенні з урахуванням засміченості повітряного потоку. В результаті аналізу отримані теоретичні залежності, що дозволяють встановити раціональні конструктивні параметри живильників пневмосепараційного каналу та визначити час перебування зернової частки в зоні дії повітряного потоку. The separation of grain and light impurities in a vertical pneumatic separation channel with an increase in its capacity occurs under rather difficult conditions, since the thickness of the grain flow increases, which leads to a redistribution of particles of grain material and reduces the probability of passing light impurities through the grain layers and their release into the sedimentation chamber. To increase the productivity of vertical pneumatic separation channels, it is necessary to create conditions for single-layer placement of grain material in the separation zone at a distance that excludes the interaction of other layers of grain input. This will allow the majority of grain particles to be in the same conditions and increase the percentage of probability of separation into the sedimentation chamber to the maximum value. Therefore, a theoretical flow analysis aimed at studying the interaction of grain mixture particles with the air flow, taking into account the single-layer arrangement of several grain layers and the contamination of the air flow with light impurities in the separation zone, is a rather important task.Item Areas of Improvement of Feeding Devices for Pneumatic Separation Channels(ЦНТУ, 2023) Nesterenko, О.; Vasylkovskyi, О.; Kisilov, R.; Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Кісільов, Р. В.Despite a significant degree of improvement of modern pneumatic separators, the method of feeding grain material into the channel remains an important issue today. The article provides an overview of feeding devices, their classification, and the design which is aimed at improving the interaction of the grain mixture with the air flow in the working area of separation. Promising directions for improving feeding devices of vertical pneumatic separating channels are outlined. On the basis of the review, the importance of practical application of additional technical means that contribute to the layering of the grain mixture both before entering and in the working area of the pneumatic separation channel is determined. Із підвищенням питомого навантаження та збільшенням товщини зернового матеріалупри пневмосепарації суттєво ускладнюється виділення легких домішок. Такі домішки розташовуються як правило, в середніх або в нижніх шарах зернового струменя, що значно погіршує можливість їх подальшого виділення в осадову камеру. За таких умов в пневмосепаруючому каналі спостерігається погіршення структури поля швидкостей повітряного потоку та знижуються показники якості пневмосепарації. Для підвищення ефективності сепарації зернового матеріалу, особливо підвищеної вологості та засміченості необхідно створити такі умови, при яких зерновий матеріал буде максимально рівномірно розташовуватись в зоні сепарації, а всі компоненти суміші будуть мати однакові умови для ефективного розділення. Одним із способів вирішення цієї задачі є застосування живильних пристроїв пневмосепаруючих каналів. Такі пристрої повинні забезпечувати умови, при яких подача зернового матеріалу в повітряний потік буде відбуватись тонким шаром. Це дозволяє значно покращити взаємодію компонентів зернової суміші з повітряним потоком, покращуючи умови розділення, а також суттєво зменшити їх зіштовхування. Тому, створивши такі умови сепарації та досягнувши рівномірної подачі зернового матеріалу, можна отримати значно вирівняне поле швидкостей повітряного потоку в робочій зоні сепарації, підвищити якісні показники та загальну технологічну ефективність роботи сепаратора. Використання різних типів живильників має свої переваги та недоліки основних типів живильних пристрої. Але основним недоліком всіх активних живильників, в тому числі аераційних, є необхідність додаткового енергоживлення. При цьому, найбільш широкого застосування набули гравітаційні живильники завдяки їх простоті та надійності конструкції. Одним з перспективних напрямків інтенсифікації процесу сепарації є використання живильних пристроїв з розшаруванням зернового потоку в вертикальній площині. Конструктивна простота деяких гравітаційних живильних пристроїв дає можливість їх встановлення при розробці нових та вдосконаленні існуючих зерноочисних машин. Це дасть змогу підвищити як ефективність роботи пневмосепарації так і економічну ефективність при використанні таких зерноочисних машин.Item Оцінка рівномірності розподілу та засміченості зерна при його багаторівневому введенні в пневмосепаруючий канал(ЦНТУ, 2021) Нестеренко, О. В.; Лещенко, С. М.; Васильковський, О. М.; Петренко, Д. І.; Nesterenko, O.; Leshchenko, S.; Vasylkovskyi, O.; Petrenko, D.Одним із важливих показників ефективності роботи пневмосепаруючих каналів є рівномірність поля швидкостей повітряного потоку, яка в свою чергу залежить від розподілу зернового матеріалу в робочій зоні сепарації. В статті приведені результати розподілу зернового матеріалу при багаторівневому способі введення зерна, а також його вплив на засміченість легкими домішками по висоті пневмосепаруючого каналу. В результаті досліджень отримано залежності засміченості очищеного зерна легкими домішками від кількості задіяних рівнів живильного пристрою. The uniformity of grain distribution in a pneumatic separation channel is an important factor and it significantly affects the quality of grain cleaning. Indeed, with uneven feeding, impurities entering the pneumatic separating channel, to a large extent, are located in the middle or lower layers of grain flow, which impairs the possibility of their release into the settling chamber. Feeders are used to create a more uniform distribution of grain in the operating area of the pneumatic separating channel. They provide conditions under which grain material is fed into the air stream by a thin layer of directed jet. This feeding can significantly improve the interaction of the components of the input grain material with air, increasing the likelihood of their release, as well as minimize the contact of particles of the grain mixture, which significantly increases the efficiency of air flow. Based on the review and analysis of feeder designs, we have proposed a feeder for multi-level grain introduction. The use of such a feeder can significantly improve the quality of pneumo-separation, but there is a possibility of light impurities in the upper grain layers, which can affect the completeness of the separation of the purified grain. Experimental studies were conducted to determine the effect of multilevel introduction on the content of light impurities in the purified grain along the height of the pneumatic separation channel, as well as to analyze the distribution of grain mixture in the operating separation area. As a result of the conducted research it is determined that the number of involved levels of introduction of the feeding device influences the degree of clogging of the cleared grain, thus, uniformity of distribution of grain improves at increase in quantity of levels. In particular, when using up to 4 levels of the feeder under load qbi = 350 kg/dm·h at each level, the amount of light impurities entering the purified grain is not more than 3% of their total weight in the source material.Item Дослідження режимних характеристик гравітаційної напрямної кривої живильного пристрою(ЦНТУ, 2020) Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Петренко, Д. І.; Артеменко, Д. Ю.; Nesterenko, О.; Vasylkovskyi, O.; Petrenko, D.; Artemenko, D.; Нестеренко, А. В.; Васильковский, А. М.; Петренко, Д. И.Враховуючи взаємозв’язок між швидкістю введення зернового матеріалу до пневмосепараційного каналу (ПСК) та його питомим навантаженням є необхідним дослідження режимних характеристик пристроїв, які встановлюються безпосередньо перед введенням в ПСК. В статті висвітлені експериментальні дослідження руху зернового матеріалу по гравітаційній напрямній кривій живильного пристрою пневмосепаратора з метою визначення її раціональних параметрів при забезпеченні заданої швидкості введення зерна в канал. Отримані експериментальні залежності, які дозволяють обґрунтувати основні параметри напрямної поверхні живильного пристрою. The rate of the feed velocity and specific load in the air separator are interrelated and require a rational approach to their choice, because reducing the rate of velocity increases grain flow thickness, which adversely affects the efficiency of grain separation in the separation zone, but limits separator performance. Based on the research of many authors, it was concluded that the feed velocity of grain material into the pneumatic separation channel should be in the range of 0.4… 0.6 m/s. Taking into account that using a feeder unit for multilevel grain input, the total thickness of grain flow is divided by the number of the involved levels of input. The main condition is to ensure a single layer of grain feed at the velocity at which the most intense release of light impurities. Therefore, the purpose of the study is to identify rational parameters of the guide gravitational surface of the feeder unit with the provision of appropriate performance characteristics of the grain flow during its multilevel feeding into the pneumatic separating channel. As a result of experimental research, the dependences of the modes of movement of grain material on the gravitational guide curve on its main parameters, namely, the length of the acceleration section Lp, its angle α and the radius of the arcuate section r. On the basis of the carried-out research parameters of a gravitational guide surface at which a single-layer mode of movement of grain material for a range of specific loadings is reached are established qB = 250 – 500 kg/hour. Accordingly, for the conditions of movement of grain material with a thickness of one grain with the velocity of feeding into the pneumatic separation channel vв = 0.5…0.6 m/s, the rational parameters of the guide gravity curve for cereals with the internal friction coefficient φтер = 0.47…0.73 there are: the length of the acceleration section Lp = 0.2 m, the angle of its inclination α = 33° and the radius of the arcuate section r = 0.15 m. Учитывая взаимосвязь между скоростью введения зернового материала в пневмосепарационный канал (ПСК) и его удельной нагрузкой, существует необходимость исследования режимных характеристик устройств, которые устанавливаются непосредственно перед вводом в ПСК. В статье освещены экспериментальные исследования движения зернового материала по гравитационной направляющей кривой питательного устройства пневмосепаратора с целью определения её рациональных параметров при обеспечении заданной скорости введения в канал. Получены экспериментальные зависимости, которые позволяют обосновать основные параметры направляющей поверхности питательного устройства для многоуровневого введения зерна.Item Статистична оцінка якісних показників пневмосепарації при багаторівневому введенні зерна(ЦНТУ, 2019) Нестеренко, О. В.; Нестеренко, А. В.; Nesterenko, O.Враховуючи швидкоплинність пневмосепараційного процесу і вплив на нього значної кількості факторів є необхідним проведення його статистичної оцінки при контактній взаємодії легких домішок з зерном в робочій зоні пневмосепарації. В статті проведено моделювання контактного руху легких домішок через багатошаровий зерновий потік в вертикальному пневмосепаруючому каналі при їх багаторівневому одношаровому введенні. Отримано статистичну модель ймовірності проходження легких домішок через зернові шари, яка дозволяє встановити закономірності впливу основних параметрів пневмосепаруючого каналу на якісні показники процесу сепарації. На основі цього отримано аналітичну залежність повноти розділення легких домішок від продуктивності з урахуванням коефіцієнта розрідження зернового шару та кількості задіяних рівнів живильного пристрою пневмосепаруючого каналу. Учитывая скоротечность пневмосепарационного процесса, а также влияние на него большого количества факторов, необходимо проведение его статистической оценки при контактном взаимодействии легких примесей с зерном в рабочей зоне пневмосепарации. В статье проведено моделирование контактного движения легких примесей сквозь многошаровый зерновой поток в вертикальном пневмосепарационного канале при их многоуровневом одношаровом введении. Получено статистическую модель вероятности прохождения легких примесей сквозь зерновые шары, которая позволяет определить закономерности влияния основных параметров пневмосепарационного канала на качественные показатели процесса сепарации. На основании этого получено аналитическую зависимость полноты разделения легких примесей от продуктивности с ученом коэффициента разрежения зернового шара и количества задействованных уровней питательного устройства пневмосепаратора. Taking into consideration the rapid nature of pneumatic separation process and that it is influenced by a significant number of factors, it is necessary to carry out its statistical assessment of the contact interaction of light impurities with grain in the operating zone of pneumatic separation. The complexity of solving this problem is a rapid change of influencing factors, especially with the increase of the number of layers of grain material. That leads to the deterioration of the uneven air flow, the increase in the number of likely collisions of particles in the separation zone and getting of impurities into the cleaned grain. Therefore, in order to solve the problem of qualitative assessment, it is necessary to create conditions for a uniform distribution of grain material. The article deals with the modeling of the contact movement of light impurities through a multilayer grain stream in a vertical pneumatic separation channel with their multi-level single-layer input. A statistical model of the probability of light impurities passage through the grain layers was obtained. That allows establishing regularities of the influence of basic parameters of the pneumatic separation channel on the qualitative parameters of separation process. On this basis, the analytical dependence of the completeness of the separation of light impurities on the performance was obtained. It has taken into account grain thinning rate and the number of levels involved in the feeder of the pneumatic separation channel. It is determined that reducing the number of levels from 6 to 2 increases the quality of separation by 22...30%, but at the same time, decreases the value of specific load by 1000...1600 kg/dm∙h and, therefore, the productivity of the pneumatic separator. Thus, the number of the used levels depends on the purpose of purification, the rational value of which is in the range n = 4…6 pcs.Item Аналітичні дослідження контактного руху легких домішок у пневмосепаруючому каналі(ЦНТУ, 2017) Нестеренко, О. В.; Петренко, Д. І.; Павленко, І. І.; Лещенко, С. М.; Гончарова, С. Я.; Nesterenko, О.; Petrenko, D.; Pavlenko, I.; Leschenko, S.; Honcharova, S.Враховуючи складність та випадковість пневмосепараційного процесу, на який впливає значна кількість факторів, є необхідним вирішення наукового завдання щодо встановлення закономірностей контактної взаємодії легких домішок з зерном в зоні пневмосепарації. В статті розглянуто контактний рух легких домішок через багатошаровий зерновий потік в вертикальному пневмосепаруючому каналі (ПСК) при їх багаторівневому одношаровому введенні. Отримані теоретичні залежності, які дозволяють встановити закономірності впливу основних конструктивно-технологічних параметрів ПСК на якість процесу сепарації. The separation of grain materials in the air separation channel occurs in rather difficult conditions, since light impurities, which are located in the lower cereal layers for the separation into the sediment chamber, require, with a minimum change in trajectory, to cross all above-placed seed moving in a downward direction. As a result of this movement there is a contact between light impurities and grain, which significantly affects the quality of cleaning. Therefore, a very important task is the analytical research aimed at investigating the contact interaction of light impurities with grain in the air separation channel and its effect on the quality of separation. Taking into account the multilevel feeding of the material in the PSC it is necessary to determine its influence on the qualitative parameters of the separation process and the establishment of the basic laws of the interaction of light impurities with grain material in the working area of the PSC. As a result of the theoretical analysis, the regularity of the contact motion of light impurities is established at the multilevel feeding of grain material in the PSC, which allows to obtain the averaged trajectories of impurities after interaction with grain layers during aerodynamic separation. It is determined that the allocation of light impurities depends on their time and velocity through the grain layers, which vary depending on the angle of contact of impurities with grain, as well as from the place of installation of the upper point of the output of grain hɠ.ɜ.. With six-level introduction of the material with the placement of grain particles in the direction of movement in the PSC with an interval equal to their size (2R) the place of installation of the upper point of the output of grain hɠ.ɜ. must be at a height hɠ.ɜ.= 0,05 ... 0,055 m relative to the level I of the input. The purpose of further researches should be to determine the qualitative characteristics of pneumatic separation in the contact interaction of grain material with air flow at its multilevel introduction into the PSC.Item Дослідження безконтактного руху легких домішок у вертикальному пневмосепаруючому каналі(КНТУ, 2016) Нестеренко, О. В.; Лещенко, С. М.; Петренко, Д. І.; Гончарова, С. Я.; Мельник, Ю. В.; Nesterenko, О.; Leshchenko, S.; Petrenko, D.; Goncharova, S.; Melnik, Y.В статті розглянуто безконтактний рух легких частинок в вертикальному ПСК при їх багаторівневому одношаровому введенні. При прийнятих допущеннях отримані закономірності безконтактного руху легких частинок в ПСК, які дозволяють визначити раціональні параметри живильного пристрою. В результаті теоретичного аналізу визначено час перебування легких частинок в ПСК при їх безконтактному русі та зону їх виділення під час розділення зернової суміші повітряним потоком. Rational use of air flow during the separation of the grain mix is one of the main problems in pneumatic separation. Thus, it is necessary to ensure appropriate quality cleaning performance while increasing grain cleaning machines (GCM). In greater degree it concerns pneumatic GCM, who have somewhat lower rates than specific performance sieve. Therefore, improvement and development of new pneumatic structures is an important and urgent task. Taking into account the insufficient analytical scrutiny process at pneumatic separation multilayer material in grain movement pneumatic separating channel (PSC) is necessary tasks to establish patterns of airflow interaction with light impurities during their flight in contactless PSC. As a result of analytical study examined contactless movement of light impurities when entering multigrain single layer material, ie flow, in which crops are layers PSC each other with a certain interval and have the same kinematic characteristics. Based on the theoretical analysis established pattern of interaction of light particles of grain mixture with air flow during flight of contactless multi-grain placing a single layer of material in PSC. Established that the contactless movement of light impurities in the PSC, regardless of the input area of selection is in the range 0.015 ... 0.05 m, depending on their coefficient of sails. The goal of future research should be to establish contact interaction of light impurities from the grain mixture and air flow in the multilayer material placed in the PSC.Item Визначення форми гравітаційної направляючої поверхні живильного пристрою пневмосепаратора(КНТУ, 2013) Нестеренко, О. В.; Кислун, О. А.; Лузан, П. Г.; Богатирьов, Д. В.; Nesterenko, Aleksandr; Kislun, Oleg; Luzan, Petro; Bogatyrev, DmitryВ статті проведено теоретичне обґрунтування форми гравітаційної направляючої поверхні живильного пристрою пневмосепаратора, яка забезпечує рівномірну подачу зернового матеріалу в пневмосепаруючий канал з заданою швидкістю та напрямом. В результаті теоретичного аналізу отримано функціональну залежність швидкості руху зерна по гравітаційній направляючій поверхні з урахуванням опору повітря, а також графічне зображення її форми. One of the factors that greatly influences the grain separation process is the speed of its supply and the direction. The peculiarity of the work of the studied aspirating channel with the multilevel grain supply is that its feeding device consists of several guiding surfaces, which are situated above each other. The length of the guiding surfaces increases along the path of the grain material, which is caused by the construction necessity. For the effective work of the studied aspirating channel the speed of the grain supply on all guiding surfaces of the feeding device should be equal. So, for provision of the chosen speed regime of the grain movement there is a necessity to prove the correspondent form of the guiding gravitation surface. As a result of the theoretical analysis there was received a functional dependence of the speed of the grain supply on the whole guiding surface taking into account the air resistance and graphical image of the form of the guiding surface of the air separator feeding device.Item До методики визначення швидкості введення зерна в пневмосепараційний канал(КНТУ, 2008) Сабірзянов, Т. Г.; Васильковський, М. І.; Нестеренко, О. В.Стаття присвячена визначенню швидкості введення зерна в пневмосепараційний канал з метою практичного її застосування при дослідженні та випробуванні зерноочисних машин. Авторами запропоновано нову методику вирішення означеної задачі на основі визначення реальних траєкторій польоту зернових часток. The article is devoted determination speed of introduction of grain in a air channel with the purpose of its practical using for research and test of grain cleaners. By authors a new method is offered decision of the given task on the basis of decision the real trajectories of flight corn particles.Item Перспективний напрямок інтенсифікації повітряної сепарації зерна(КНТУ, 2012) Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Петренко, Д. І.; Богатирьов, Д. В.; Nesterenko, О.; Vasilkovsky, О.; Leshchenko, S.; Petrenko, D.; Bohatyrov, D.Стаття присвячена огляду живильних пристроїв для повітряної сепарації зерна. Запропоновано перспективний напрямок інтенсифікації пневмосепарації зерна та нову конструкцію живильного пристрою пневмосепаруючого каналу (ПСК), яка дозволить підвищити продуктивність, зменшити енергоємність та покращити ефективність процесу сепарації. This article provides an overview of nutrient devices for pneumatic seed separation. Proposed promising area intensifying of for pneumatic seed separation and new construction of the device pneumatic nutrient canal, which allows to increase productivity, reduce energy capacity and increase the efficiency of the process for pneumatic seed separation.