ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОРТИРОВОЧНОГО АГРЕГАТА ВОЛОСАТЫХ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты определения основных параметров усовершенствованной части семясортировочного агрегата на основе многофакторных экспериментов, в результате угол отклонения системы подачи семян относительно горизонтальной плоскости составляет 47 градусов; расстояние между гребнями сортировочного гребенчатого устройства в сортировочной камере - 19 мм; установлено, что угол наклона гребенчатого устройства к стенке заполнителя равен 32 градусам.

ABSTRACT

The article presents the results of determining the main parameters of the improved part of the seed sorting unit based on multifactorial experiments, as a result, the angle of deviation of the seed supply system relative to the horizontal plane is 47 degrees; the distance between the combs of the comb sorting device in the sorting chamber is 19 mm; it is established that the angle of inclination of the comb device to the filler wall is 32 degrees.

Ключевые слова: сортировочный агрегат, ЧСА, волосистое семя, тарнов, масса 1000 шт. семян, фракция семян, техническая фракция.

Keywords: sorting unit, emergency, hairy family, tarn, weight 1000 pcs. seeds, seed fraction, technical fraction.

Введение

За счет повышения эффективности приемного бункера УПС при передаче семян в сортировщик увеличивается скопление ворсистых семян в куче и снижается возможность их сортировки. Поэтому разброс ворсистых семян по гумну и подача семян в сепарационную камеру повышают эффективность сортировки. Поскольку семена при движении в ворсистом состоянии прилипают друг к другу, более вероятно, что семена попадут в бункер для фракций.

Семясортировочный агрегат ЧСА рекомендовано установить на гумне направляющие уголки и оборудовать сепарационную камеру гребенчатым устройством для сортировки семян, чтобы обеспечить рассыпание собранных семян на гумне [1] (рис. 1).

В усовершенствованном агрегате ЧСА (рис. 1) процесс сортировки осуществляется следующим образом: волосатое семя подается в агрегат через конвейер 1, с которого семена под действием скорости воздуха поднимаются вверх по воздушной трубе 2. Тяжелые примеси, такие как всевозможные камни и металлические фрагменты, находящиеся в смеси, будут падать вниз. Когда семя достигает сепарационной камеры 3, направление движения семени через направляющую 5 меняется, тяжелые семена падают вниз и разделяются на семенную фракцию через вакуумный клапан 9, а легкие семена продолжают двигаться и собираться в техническую семенную фракционную камеру 7 и выводятся через вакуумный клапан 8, из которой семенная и легкая смеси направляются в циклон через патрубки 10.

Рисунок 1. Схема усовершенствованного блока ЧСА.

В камере сепарации семян на пути движения для зернения установлено гребенчатое устройство 4. Для улучшения сепарации волосатых семян на входе гребенчатого устройства из воздушной трубы 2 в сепарационную камеру 3 семена разделяются в гребенчатом устройстве 4 так, что при их смешивании между собой происходит разделение семян в В состоянии шара тяжелые семена продолжают двигаться вниз, а легкие – вверх. Тогда предотвращается смешивание семян с технической фракцией или семян с технической фракцией. Если сортировка семян на фракции подтверждена регулятором-отражателем 6, то переход на техническую фракцию регулируется направляющей 11.

При отделении волосатых семян при движении агрегата ЧСА в воздуховоде, при переходе в камеру, установлено, что при движении семян семена становятся крупнее ширины воздуховода на 1-2 см. наблюдать через смотровую яму. Поэтому, чтобы обеспечить зернистость семян, поступающих в камеру сепарации, достаточно установить длину гребен установленного гребенчатого устройства равной 170 мм, поскольку расстояние разбрасывания семенного пучка составляет 105-110 мм за время прохождение семян из воздушной трубы в сепарационную камеру.

Рисунок 2. Гребенчатое устройство для волосатых семян.

1-гребешок, 2-пруток, 3-нодок, 4-фиксатор

При изготовлении гребенчатого устройства берут толстостенную трубу диаметром 20 мм, отверстия раскрывают по линии и сажают сваи с пазом. Чтобы обосновать расстояние между сотовыми сваями, сначала расстояние между сваями рассчитывают на проход одного семени, а на основании экспериментов можно определить расстояние между сваями, забитыми в канавку.

В результате первоначальных экспериментов были выбраны факторы, наиболее влияющие на эффективность сортировки агрегата ЧСА: угол отклонения системы подачи семян относительно горизонтальной плоскости Х₁ ; расстояние между сотами сортировочного гребенчатого устройства в сортировочной камере X₂; угол наклона гребенчатого устройства относительно стенки заполнителя Х₃ . В качестве критерия-предела оценки качества сортировки принимали прибавку U1 массы 1000 семян во фракции семян, поскольку выход семян или технической фракции непостоянен по показателю плодовитости [2].

Эксперимент

В опыты были взяты семена селекции Бухара-102 и проведен их предварительный анализ: опушенность семян - 9,2 %, масса семян 1000 семян - 118 грамм, засоренность - 1,1 %, влажность - 8,2 %, механическая поврежденность семян - 3,3 %.

На основании предварительных экспериментов шаг и диапазон факторов, влияющих на эффект сортировки, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Шаг и интервал факторов и

Для проведения экспериментальных испытаний использовался полностью факторизованный метод планирования PLANEXP-2 второго порядка V₃ [3-10]. В таблице 2 показаны матрица планирования V3, результаты экспериментов и результаты экспериментов .

         Таблица 2

Результаты опыта по увеличению Y₁ в массе 1000 семян

Y₂ массы 1000 семян табличный индекс критерия Стьюдента Т(28)=2,048, табличный индекс критерия Кохрена G(2, 14)=0,3539, расчетный индекс критерия Кохрена равна =0,1779661, а дисперсия воспроизводимости = равен 2,809524E-02.

Было получено уравнение регрессии для U ₁ от 1000 массы семян:

Y₁=3,994+0,440X₁+0,220X₂+0,150X₃-1.177X₁²+0,163X₁X₂+0,071X₁X₃-  0,310X₂²-0,179X₂X₃-0,427X₃²       (1)

Проверка адекватности математической модели (1) показала, что: дисперсия адекватности = 2,527779E-02, индекс критерия Фишера = равный 2,699154, табличный индекс критерия Фишера, равный FT(4,28 ) = 2,71, показал адекватность модели.

Расчеты, полученные по результатам обработки, были представлены в виде графиков (рис. 3).

А)

Б)

С)

Рисунок 3. Графики зависимости изменения массы 1000 семян в сортировщике от всех входных факторов

На графике А) рис. 3 мы видим, что при увеличении угла отклонения семяприемного бункера относительно горизонтальной плоскости к базовой линии масса 1000 семенных семян также увеличивается, наоборот, дальнейшее увеличение Угол наклона бункера влияет на движение семян, а в семенную фракцию включаются и семена, застрявшие в волосистых семенах до того, как они успеют измельчиться в процессе течения, за счет увеличения мелких семян в семенной фракции. вызвало уменьшение массы 1000 семян.

Б) на графике увеличение расстояния между гребенками гребенчатого устройства, установленного в сортировочной камере оборудования, положительно влияет на массу 1000 семян семенной фракции, а при увеличении расстояния - на зернистость семян снижается, а на графике видно отрицательное влияние на массу 1000 семян семенной фракции. Это объясняется смешением технической фракции с затравочной фракцией.

В) из графика видно, что гребенчатое устройство, установленное в сортировочной камере, оказывает положительное влияние на массу 1000 семян семенной фракции до базового значения угла наклона относительно вертикальной стенки агрегата, а за счет ее увеличение от базового значения влияет на направление полета семян и приводит к прохождению даже мелких семян в камеру семенной фракции, а также вызывает уменьшение массы семян.

Из анализа графиков мы видим справедливость уравнения регрессии.

Рассмотрен вопрос оптимизации с целью определения оптимальных значений сортировочной камеры.

Граничные условия:

Y₁ – 1000 прибавка массы семян, макс.

Полученная оптимизационная задача была рассчитана с использованием метода случайного поиска и современных прикладных компьютерных программ и получены следующие оптимальные решения (табл.3):

Таблица 3

Результаты оптимизации математической модели

Заключение: Таким образом, по результатам проведенных экспериментов угол отклонения системы семяпередачи относительно горизонтальной плоскости составляет Х₁=47 градусов; расстояние между гребнями сортировочного гребенчатого устройства в сортировочной камере Х₂=19 мм; Определено, что угол наклона гребенчатого устройства к стенке заполнителя равен Х₃=32 градуса.

Список литературы:

1. Р.К. Джамолов. Научно-практические основы создания технологии подготовки семян хлопчатника. Дисс. Ташкент 2020
2. Р.К. Джамолов. «Совершенствование сортировочного агрегата волосатых семена хлопчатника и обоснование конструктивных параметров». Научно-практический агроэкономический журнал, спецвыпуск-2, 2019. -87 с.
3. Юдин М.И. Планирование эксперимента и обработка его обработки: Монография. - Краснодар: КГАУ, 2004 . – 239с .,
4. Вединяпин Г.В. «Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных». М., Колос, 1973г.-184 стр.
5. Жураев Д.А., Урозов М.К., Янгибоев Р.М. CОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРЯДИЛЬНО-ОЧИСТИТЕЛЬНОГО УЗЛА ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 7(112). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15725
6. Жўраев Д.А., М.К. Урозов, and Р. Янгибоев. "Усовершенствование узла сортировки и очистки шерстяного волокна." UNIVERSUM-тенические науки (2023).
7. Қаршиев Б.Э., Пaрпиев A.П. Пахта ва уни компонентларини қатламда қуритиш тадқиқоти. // ЎзМУ хабарлари. Илмий журнал. ISSN 2181-7324. № 3/2, 2022, 432-434 б.
8. Bakhtiyor Karshiev, Azimjon Parpiev, Ilkhom Sabirov, Kamoliddin Yakubov, Ibrokhim Ismoilov. The effect of drum drying temperature on the moisture of cotton components//ANNALS OF FOREST RESEARCH ,Ann. For. Res. 65(1): 1935-1942, 2022 ISSN: 18448135, 20652445 https://www.e-afr.org/article/view/1935.html#cite-area.
9. Каршиев Б.Э., Парпиев А.П., Хушбаков А.Н. Анализ температуры, влажности волокна и семян в технологических процессах на хлопкоочистительных предприятиях// INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE: YOUTH, SCIENCE, EDUCATION: TOPICAL ISSUES, ACHIEVEMENTS AND INNOVATIONS, 2022 Prague, Czech. https://doi.org/10.5281/zenodo.7117865.
10. Каршиев Б.Э., Парпиев А.П., Абдуллаев Х.И. Исмоилов И.Д. Пахтани тозалашга тайёрлаш технологиясининг таҳлили// RESULTS OF NATIONAL SCIENTIFIC RESEARCH. VOLUME 1. Issue 6 2022 SJIF- 4.431 ISSN: 2181-3639. https://doi.org/10.5281/zenodo.7182657.
11. Каршиев Б.Э., Парпиев А.П. Равномерность сушки компонентов хлопка-сырца // Universum: технические науки. – 2022. – №. 9-2 (102). – С. 51-54.