Abstract
The aim of the research was to make the mechanical and technological process of calibrating confectionery sunflower seeds with a vibrating sieve more effective by giving reasons for its rational methodical and technological parameters. The study of calibration of confectionery sunflower seeds had two stages: numerical simulation and experimental verification. For the first stage, the physical models for numerical simulation (in the STAR-CCM+ software package) of the movement of seeds with a vibrating sieve were: k-ɛ model of separated flow turbulence, gravity field, Van der Waals real gas model, discrete elements model, multiphase interaction model. The second stage, experimental verification of the models obtained, was carried out on a calibration machine (sizer) OKMF. Sieves of three types were selected: perforated sieves, rod sieves, and precision sieves (produced by laser cutting). The numerical simulation of moving the confectionery sunflower seeds with a vibrating sieve has allowed determining how changes in total concentration and productivity depend on the way of the input of the seeds, the sieve angle, the vibration frequency and vibration amplitude of the sieve. To make the seed separation process effective, the vibrating sieve is to operate with the maximum productivity equal to the seed input (1,202 kg/h), with the maximum total seed concentration (10.83%). Experimental studies of moving the seeds of confectionery sunflower with vibrating sieves of different types (perforated screens, rod sieves, and precision sieves) have allowed establishing how changes in total concentration, productivity, and consumed power of the calibrating machine depend on the seed input, sieve angle, and frequency of vibrations of the sieve. To make the seed separation process effective, the vibrating sieve is to operate with the maximum productivity equal to the seed input (perforated screens – 1.116 kg/h, rod sieves – 1,518 kg/h, precision sieves – 1,781 kg/h), with the following total seed concentrations: perforated sieves – 14.54%, rod sieves – 12.45%, precision sieves – 10.41%, and power P (perforated sieves – 0.24 kW, rod sieves – 0.30 kW, precision sieves – 0.35 kW) consumed by the calibrating machine must be minimum. Precision sieves (produced by laser cutting) have the best characteristics of their performance (q=1781 kg/h) and quality (θ=10.41%). For this, the frequency of their vibrations should be 5.9 Hz, and their angle should be 5°.
Highlights
Formulation of the problemSeparating the seeds of confectionery sunflower by their size is very important for calibration [1]
According to the first stage, the simulation has resulted in obtaining a visual representation of the technological process of the movement of oilseed crops seeds under the action of a vibrating sieve (Fig. 3)
– for perforated sieves: According to the data obtained from the experimental studies, the Mathematica software package has compiled a mathematical expression that links the total concentration of seeds θ to the factors of research in the following form: θ = 109.431 + 0.00867581 Q – 0.00173516 ψ Q – 2.68759 α + 0.43346 ψ α – 30.9058 ψ + 2.56031 ψ2 (10)
Summary
Інститут олійних культур Національної академії аграрних наук України вул. Інститутська, 1, с. За умови забезпечення ефективності процесу розділення насіння під дією вібруючого решета, необхідно щоб його продуктивність була максимальною і дорівнювала значенню подачі насіння (1202 кг/год), при цьому сумарна концентрація насіння повинна бути максимальною (10,83%). У результаті експериментальних досліджень процесу переміщення насіння кондитерського соняшнику під дією вібруючого решета різних видів (пробивні, пруткові, точні) отримано залежності зміни сумарної концентрації, продуктивності і потужності, що споживається калібрувальною машиною, від подачі насіння, кута нахилу і частоти коливань решета. За умови забезпечення ефективності процесу розділення насіння під дією вібруючого решета, необхідно щоб його продуктивність була максимальною і дорівнювала значенню подачі насіння (пробивні – 1116 кг/год, пруткові – 1518 кг/год, точні – 1781 кг/год), при цьому сумарна концентрація насіння (пробивні – 14,54 %, пруткові – 12,45 %, точні – 10,41 %) і потужність P (пробивні – 0,24 кВт, пруткові – 0,30 кВт, точні – 0,35 кВт), що споживається калібрувальною машиною, повинні бути мінімальними.
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.