CC BY
0
Рузиев А.А., к.т.н., доцент Андижанский машиностроительный институт
СВЯЗЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОРТИРОВАНИЯ С КРАТНОСТЬЮ СОРТИРОВАНИЯ СЕМЯН
Аннотация: В этой статье рассматривается связь эффективности сортировки с частотой сортировки семян.
Ключевые слова: посевные семена хлопчатника, сортирование, плотность семян, всхожесть семян, центробежная сила, псевдосжиженное состояние.
Ruziev A.A., Candidate of Technical Sciences
Associate Professor Andijan Engineering Institute
THE RELATIONSHIP OF SORTING EFFICIENCY WITH THE MULTIPLICITY OF SEED SORTING
Abstract: This article examines the relationship between sorting efficiency and seed sorting frequency.
Keywords: cotton seeds, sorting, seed density, seed germination, centrifugal force, pseudo-liquefied state.
Производство посевного материала для сельского хозяйства, в том числе и посевных семян хлопчатника требует колосальных материальных и трудовых затрат. Переход полноценных семян при сортировании во фракцию отходов должен быть минимальным. Для выполнения этого условия необходимо выбирать оптимальные планы сортирования семян, которые включают в себя выбор типов сортировочных машин, повторности сортирования и их комбинаций [1,2].
Существует весьма смутное представление о влиянии количества сортирований на повышение качества семян. К тому же практикуются различные виды сортировочных и калибровочных устройств. Нет также количественных соотношений отсортированных посевных и технических фракций семян, так как не существует методики определения этого соотношения.
Данная проблема требуют решения следующих вопросов:
- разработка методики определения эффективности сортирования;
- определение интегральной (кривой) функции распределения семян по качественным показателям после любой кратности сортирования (функция также может быть представлена в табличной или графической форме);
- определение коэффициента переноса семян в любую из фракций;
- определение доли переноса полноценных семян в отходы сортирования (аналогично определяется доля неполноценных семян в посевной фракции);
-расчёт кратности сортирования.
В работе определяется методика расчёта эффективности сортирования, интегральные функции распределения семян по качественным показетелям после сортирования и выбор планов сортирования с использованием итерационного метода.
Генеральная совокупность качественных показателей семян подчиняется некоторому распределению, которое в каждом случае определяется экспериментально. Мы рассмотрим такой качественный показатель как абсолютный вес семян. Для других качественных показателей ход решения задачи аналогичный. Отличие будет в параметрических характеристиках распределений.
Известно, что распределение абсолютного веса семян подчиняется нормальному закону (рис.1) [3] :
^ (х-а)2
у(х) = -- е 2а2 ,
где О - среднеквадратическое отклонение; х- абсолютный вес семени; а- математическое ожидание.
При сортировании сортирующее устройство настраивается на определённый режим с целью разделения семян на фракции с абсолютным весом больше и меньше некоторой граничной величины "С" (см. Рис. 1).
Рис.1
Ввиду неконтролируемости отдельных параметров, например неравномерность воздушного потока при пневматическом сортировании, скорости входа семян в зону разделения "неправильности" формы семян и
их хаотического расположения в зоне разделения, соударении друг с другом граничная область рассортировки увеличивается. По оси х она выражается отрезком отрезком, допустим [АВ].
Распределение семян в отходах на участке [АВ] граничной области после сортирования будет выражаться новой функцией
Ун = Ун(х) (1)
В общем случае
Ун = Ч(х) у(х) ,
(2)
где ц(х) - функциональный коэффициент переноса семян во фракцию отходов.
Он зависит от способа сортирования, эффективности сортирующего усройства, от рода культуры семян (хлопчатника, пшеницы и т.д.) и может определяться экспериментально. По краям области рассортировки
Ун(А) = у (А)
УнР) = О
(3)
Отсюда для равномерного распределения семян y(x)=const на участке [АВ] можно сделать предположение пропорционального переноса семян в каждую из фракций в зависимости от удаления от границы "С" (рис.2).
Рис.2
УнЮ = УШ -(х- *а) = уШ -(х- хА)
У(А)
ХВ — ХА
= у(А) (1 - = д(х) у(А),
\ Хд-ХА/
(4)
где
Ч(х) =1 -
(5)
X—Хд ХВ — ХА
Как видно из формулы (5) функциональный коэффициент не зависит от величины "у" и его величину можно распространить не только на равномерное, но и любое другое распределение семян.
Тогда,
УнЮ = Ч(х) у(х) , (6)
где у(х) - первоначальная функция распределения.
Для определения эффективности сортирования можно использовать долю полноценных семян перенесённых в отходы.
Б= — , (7)
р+н ' 4 '
где Н - количество полноценных семян в области рассортировки на участке [С,В], перенесённых в отходы;
Р-количество неполноценных семян на участке [0,С];
D- доля полноценных семян по отношению к отходам;
Р+Н - количество отходов.
Определяем
о
н =!гУнШх ; (8)
где
Р=Р± + Рг , (9)
Рг - количество неполноценных семян на участке [ОА];
Р2 - количество неполноценных семян на участке [АС], заданном дифференнциальной кривой ун = ун (х) ,
гА гС
= ¡0 у(х)йх ; Рг = $А УнМЛх . (10)
Величина D задаётся исходя из технологических и экономических показателей минимизации полноценных семян в отходах некоторой величиной Е.
Если D окажется больше Е то есть доля переноса полноценных семян в отходы превышает допустимую величину, то эти отходы подвергаются повторно сортированию до тех пор, пока не будет осуществляться равенство
D<E (11)
Кратность сортирований определяется повторностью сортирований.
В соответствии с вышеописанным разработан алгоритм расчёта эффективности и выбора плана сортирования посевных семян (рис.3). Вычисления ведутся с применением итерационного метода [4].
При разработке алгоритма участки от 0 до B разбили на равные интервалы с шагом Ах.
Принятые обозначения: V-a ;
Z - о; EPS- E;
DX- Ax .
s
^—/
о=хна)Ш.
i
H=H-G
£
p:=d
-► 4 y
e=xsam
p>P:-e
_ÍZZ
p=pi-p:
i
D=H,iP-H)
Рис.3.
В одном из расчётов при А=0,05 г, B= 0,09 г, С= 0,07 г , V=0,1 ; Z= 0,02; EPS= 0,03, DX=0,001 получено :
J=2, D(1)= 0,077593,
D(2) = 0,029483. Следовательно, для обеспечения точности указанной рассортировки достаточно двухкратного сортирования.
Используя указанную методику можно исследовать различные варианты технологии сортирования и выбирать оптимальные комбинации и планы сортирования.
Использованные источники:
1.Ruziev A.A. Creating a condenser of the fiber mass extracted by the rns regenerator. Андижон машинасозлик институти.Машинасозлик илмий-техника журнали № 3, (Махсус сон), 2022
2.Ruziev A.A.Technological clearances in machines for mechanical processing of cotton seeds. E3S Web of Conferences 383, 04062 (2023) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202338304062
3.Е. А. Трофимова, Н. В. Кисляк, Д. В. Гилёв, Теория вероятностей и математическая статистика. Екатеринбург Издательство Уральского университета. 2018
4.И. А. Селиванова, В. А. Блинов. Построение и анализ алгоритмов обработки данных:учеб.-метод. пособие /. —Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2015.
