Оптимизация работы механической части установки для обработки зерна злаковых культур токами сверхвысокой частоты

Abstract

Целью исследования является определение режимов работы и параметров рабочих органов установки для обработки зерна злаковых культур токами сверхвысокой частоты (далее СВЧ), способствующих получению максимальной пропускной способности и нахождения в зоне облучения в течение 15 с. Для достижения поставленной цели была реализована методика планирования многофакторного эксперимента Бокса – Бенкина. Дано описание используемых параметров и методов их варьирования в ходе эксперимента, а также кратко представлены сведения о работе исследуемых узлов и элементов конструкции исследуемого устройства, принципиально состоящего из двух частей: механической – вибротранспортера и электрической – излучателя сверхвысокой частоты. Проанализировано влияние подачи зернового материала, эксцентриситета и частоты вращения эксцентриков, а также угла наклона желоба вибротранспортера на пропускную способность и среднее время облучения зерна на контрольном участке. Установлено, что при нахождении зернового материала в зоне облучения токами сверхвысокой частоты в течение требуемых 15 с максимальная пропускная способность установки составит 55,95 кг/ч. Необходимыми условиями для их достижения являются: подача – 61,5 кг/ч (зазор выгрузного отверстия – 16,24 мм); эксцентриситет эксцентриков – 3,92 мм (угол между грузами эксцентриками – 1500); наклон ложи / дна транспортера – 70 и частота вращения эксцентриков – 2940±30 мин-1 (частота тока вибратора – 50 Гц). В экспериментальных исследованиях получены математические модели пропускной способности и среднего времени облучения на контрольном участке установки для обработки зерна токами сверхвысокой частоты в зависимости следующих входных параметров: подача зерна, эксцентриситет и частота вращения эксцентриков, а также угол наклона желоба вибротранспортера.

The purpose of the study is to determine the operating modes and parameters of the operating elements of the plant for cereal grain processing with ultrahigh frequency currents (hereinafter referred to as UHF), which contribute to obtaining maximum output capacity when staying in the irradiation zone for 15 seconds. To achieve the target goal, the method of planning the Box-Benkin multifactorial experimental design was implemented. The article describes the parameters used and methods of their variation during the experiment, as well as gives brief information about the operation of the components and the structural elements of the device under study, which basically consists of two parts, such as a mechanical one, a vibration transporter, and an electric one, an ultrahigh frequency emitter. The study has given an analysis of the influence of grain feed, eccentricity and rotation frequency of the eccentrics, as well as the tilt angle of the vibration conveyor chute on the output capacity and average irradiation time of grain in the control area. It was found that when the grain material is in the irradiation zone with ultrahigh frequency currents during the required 15 seconds, the maximum output capacity of the plant will be 55.95 kg/h. The necessary conditions for their achievement are: feed – 61.5 kg /h (clearance of the discharge opening – 16.24 mm); eccentricity of the eccentrics – 3.92 mm (angle between the eccentric loads – 150°); inclination of the bed/bottom of the conveyor – 7° and rotation frequency of the eccentrics – 2,940±30 min-1 (frequency of the vibrator current – 50 Hz). In the experimental studies, the mathematical models of the output capacity and average irradiation time at the control site of the grain processing plant with ultrahigh frequency currents were obtained depending on the following input parameters: grain feed, eccentricity and rotation frequency of the eccentrics, as well as the tilt angle of the vibration conveyor chute.