Экспериментально-математическое исследование движения зерновки по наклонной вибрирующей поверхности при микронизации фуражного зерна

Аннотация

Эффективность процесса микронизации с помощью инфракрасного излучения определяется не только видом источника излучения и его положением относительно транспортирующей поверхности, но и способностью транспортирующей поверхности обеспечивать равномерное перемещение зернового материала. При проведении исследований во время разработки установки для микронизации выявлено смещение зернового материала к периферии при движении по плоской вибрирующей поверхности, что значительно затрудняет процесс микронизации фуражного зерна. Дополнительные исследования траектории движения единичной зерновки подтвердили выявленную особенность. Причиной смещения зерновок является составляющая сила тяжести при изменении угла наклона поверхности. В то же время конструктивны решения, предлагаемые в установке для микронизации и способствующие лучшему формированию псевдоожиженного слоя, создают поворотно-колебательные движения в плоскости поперечного сечения, что добавляет дополнительно действующую на зерновку силу Кориолиса, оказывающую влияние на характер смещения зерновки. Для устранения смещения зерна к периферии в конструкции установки для микронизации фуражного зерна предложено изменить кривизну транспортирующей поверхности. Для автоматизации процессов расчета и моделирования траектории движения зерновки по наклонной поверхности на языке Visual C# разработана специализированная программа, позволяющая смоделировать траекторию движения по заданным параметрам. В результате моделирования установлено, что при движении зерновки по наклонной поверхности, радиус которой составляет 0,155 м, периферийное смещение отсутствует, а зерновка помимо продольных движений по поверхности транспортера совершает поперечные движения. Экспериментальная проверка результатов математического моделирования показала справедливость расчётов. В то же время исследование движения зерновок в зерновом слое показало, что зерновки перемещаются в поперечном направлении. Применительно к установке для микронизации фуражного зерна это означает, что зерновка за счет поперечного движения по поверхности транспортера пересекает зоны с различной интенсивностью инфракрасного излучения, что позволит обеспечить равномерные условия нагрева для всех зерновок в движущемся зерновом слое.