INFLUENCE OF DYNAMIC IRREGULARITY OF PADDY MACHINE WORKTABLE OSCILLATIONS ON GRAIN MIXTURE SEPARATION
Abstract
Paddy machines are widely used to separate various bulk products, but until now there have been no engineering methods for their technological calculation and there is no consensus on the physical nature of the process. Separation of grain products and other bulk mixes usually takes place under conditions of limited movement of material particles, which have different geometric and physical and mechanical properties and also interact with each other in a random manner. This makes it difficult to model the grain mix separation process. The aim of the study is to increase the efficiency of the grain mix separation process on the paddy machine by reducing the dynamic unevenness of the worktable oscillations. After studying the scheme of forces acting on various design elements of the paddy machine, in particular the worktable, fixing and supporting wheels, as well as the bearing, differential equations were obtained for the plane-parallel movement of the working surface and for the movement of the elements of the paddy machine during braking of the table during reciprocating motion. A program for numerical integration of the equation of the table motion was developed, the implementation of which showed that the highest values of angular velocity occur at the beginning of the acceleration of the table and at the end of its braking, when the speed corresponds to the synchronous frequency of rotation. During the research, it was found that the wear of the supporting surfaces cannot exceed 0.25 mm. It was also found that during the first 480 hours of operation, the wear on each side of the support frame was 0.2 mm and for the total period – 0.96 mm on each side. Therefore, the total wear on both sides was 1.92 mm. At the stage of the first 480 hours, the work of the table was stable, but after 720 hours of operation, whipping began, which negatively affected the efficiency of the separation process. Therefore, the improvement in the design of the paddy machine, which is possible taking into account the recommendations developed, causes a known reduction in the contact forces that occur in the case of interaction between the carrier and the table, as a result of which the wear of the contact surfaces is inevitably reduced.
References
Aliiev, E., Gavrilchenko, A., Tesliuk, H., Tolstenko, A., & Koshul’ko, V. (2019). Improvement of the sunflower seed separation process efficiency on the vibrating surface. Acta Periodica Technologica, APTEFF, 50, 12-22. https://doi.org/10.2298/APT1950012A
Shevchenko, I., Aliiev, E., Viselga, G., & Kaminski, J. R. (2021). Modeling separation process for sunflower seed mixture on vibro-pneumatic separators. Mechanika, 27(4), 311-320. https://doi.org/10.5755/j02.mech.27647
Алієв, Е. Б. (2019). Фізико-математичні моделі процесів прецизійної сепарації насіннєвого матеріалу соняшнику (Physico-mathematical models of processes of precision separation of sunflower seed material). Запоріжжя: СТАТУС.
Возняк, О. М., Штуць, А. А., & Колісник, М. А. (2021). Дослідження параметрів лінійного асинхронного електроприводу віброцентробіжного сепаратора зерна (Justification of parameters and development of a linear asynchronous electric drive of a vibrocenter grain separator). Вісник Хмельницького національного університету, 5(301), 99-108. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2021-301-5-99-108
Козаченко, О. В., Алієв, Е. Б., Бакум, М. В., Михайлов, А. Д., & Крекот, М. М. (2021). Обґрунтування ефективності використання віброфрикційного сепаратора при підготовці насіннєвого матеріалу гірчиці (Justification of the efficiency of using a vibrofriction separator in the preparation of mustard seed material). Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН, 31, 142-151. https://doi.org/10.36710/ioc-2021-31-13
Кошулько, В. С., Науменко, М. М., Чурсінов, Ю. О., & Міщенко, М. І. (2012). Патент України 70722. Круповідокремлююча машина (падді-машина) (Grain-separating machine (paddy machine)). Київ: ДП «Український інститут інтелектуальної власності».
Кошулько, В. С., & Тимчак, Д. О. (2022). Наукове обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів обладнання для сепарування продуктів лущення зерна вівса віброударним методом (Scientific substantiation of the structural and technological parameters of the equipment for separating oat grain husking products using the vibro-impact method). В: Землеробська механіка. Інноваційні технології харчових виробництва. Т. 4. Інноваційні технології харчових виробництв (с. 312-374.). Дніпро: Свідлер А. Л.
Тищенко, Л. Н. (2004). Интенсификация сепарирования зерна (Intensification of grain separation). Харьков: Основа.
Шевченко, І. А., & Алієв, Е. Б. (2021). Патент України 122809. Адаптивний вібропневматичний сепаратор (Adaptive vibropneumatic separator). Київ: ДП «Український інститут інтелектуальної власності».
Шевченко, І., Алієв, Е., & Камінський, Я. Р. (2019). Результати експериментальних досліджень процесу прецизійної сепарації насіннєвого матеріалу соняшника за об’ємною вагою (Results of experimental studies of the process of precision separation of sunflower seed by volume weight). Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України, 24(38), 252-259. http://dx.doi.org/10.31473/2305-5987-2019-1-24(38)-26
