Breve introducción | Limpieza y tamizado de avena basado en vibración de doble ventilador

Nota 1: Este artículo es uno de la serie "Breve introducción". Solo conceptualmente brinda una introducción muy breve al diseño y la simulación del dispositivo de limpieza y cribado de avena basado en la vibración del ventilador dual, y no es adecuado para análisis en profundidad y comprensión detallada.
Nota 2: todas las creaciones de la serie "Breve introducción" están asistidas por herramientas AIGC

Diseño y simulación de dispositivo de limpieza y tamizado de avena basado en vibración de doble ventilador

La avena es un cultivo alimentario importante con una amplia gama de aplicaciones en las industrias de alimentos y piensos. Con el fin de mejorar la eficiencia y calidad del procesamiento de avena, este artículo propone undiseño y simulación de un dispositivo de limpieza y tamizado de avena basado en vibración de doble ventilador .

introducción de fondo

Durante el procesamiento de la avena, la avena debe limpiarse y tamizarse para eliminar las impurezas y los granos malos de la avena. Los métodos tradicionales de limpieza y tamizado de avena tienen problemas como baja eficiencia, alto consumo de energía y calidad inestable. Por lo tanto, es de gran importancia práctica estudiar un dispositivo de cribado y limpieza de avena de alta eficiencia, ahorro de energía y alta calidad.

Principio de introducción y derivación

La vibración de doble ventilador es un método de limpieza y cribado de avena mediante el uso del flujo de aire y la fuerza de vibración generada por dos ventiladores. Primero, establecimos un modelo matemático del proceso de limpieza y tamizado de la avena, como sigue:

Sea $m$ , la gravedad recibida es$G$ , la resistencia al flujo de aire es$F_{}$, la fuerza de fricción es $F_{}$, la fuerza de vibración es $F_{}$. Entonces la fuerza resultante de los granos de avena en el proceso de limpieza y tamizado es:

$$F=GRAMO+F_{}+F_{}+F_{}$$

donde $GRAMO=metrogramo$，$F_{}=-\frac{}{2}\rho C_{}una{v}^2$（$\rho$ es la densidad del gas,$C_{}$es el coeficiente de arrastre, $A$ es el área proyectada del grano de avena,$v$ es la velocidad del aire),$F_{}=\mu norte$（$\mu$ es el coeficiente de fricción,$N$ es la fuerza normal),$F_{}=kx$（$k$ es la rigidez a la vibración,$x$ es el desplazamiento de la vibración).

En combinación con la segunda ley de Newton, obtenemos la ecuación de movimiento de los granos de avena como:

$$mamá=GRAMO+F_{}+F_{}+F_{}$$

Al resolver la ecuación de movimiento, podemos obtener la trayectoria de movimiento de los granos de avena durante el proceso de limpieza y cribado, y luego diseñar una estructura y parámetros de dispositivo adecuados.

Estado de la investigación

En los últimos años, los investigadores han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre dispositivos de cribado y limpieza de avena basados ​​en la vibración de doble ventilador. Las principales direcciones de investigación incluyen:

1. Diseño de la estructura del dispositivo : para mejorar el efecto de limpieza y cribado, los investigadores optimizaron la estructura del dispositivo. Incluye principalmente el diseño del ventilador, el diseño de la superficie de cribado, la configuración del vibrador, etc.

2. Optimización de parámetros : para garantizar efectos de limpieza y detección de alta eficiencia, ahorro de energía y alta calidad, los investigadores optimizaron los parámetros del dispositivo. Incluye principalmente la velocidad del ventilador, la inclinación de la pantalla, la frecuencia de vibración, etc.

3. Simulación y verificación experimental : para verificar el rendimiento del dispositivo, los investigadores utilizaron software de simulación para simular y analizar el dispositivo, y llevaron a cabo una verificación experimental en aplicaciones prácticas. Los resultados muestran que el dispositivo de limpieza y cribado de avena basado en la vibración de doble ventilador tiene un buen rendimiento.

Ventajas y desventajas

Los dispositivos de limpieza y tamizado de avena basados ​​en vibración de doble ventilador tienen ciertas ventajas y desventajas, las siguientes son sus principales características:

• ventaja

  • Alta eficiencia: el dispositivo de vibración de doble ventilador utiliza el flujo de aire y la fuerza de vibración generada por dos ventiladores para limpiar y tamizar la avena, lo que es más eficiente que los métodos tradicionales. A través de un diseño estructural razonable y optimización de parámetros, el dispositivo puede separar la avena y las impurezas de manera rápida y precisa.

  • Estabilidad: bajo la acción del flujo de aire y la fuerza de vibración, la pista de movimiento de los granos de avena es relativamente estable en base al dispositivo de vibración de doble ventilador. A través de la optimización del ventilador, la superficie de cribado, el vibrador y otros componentes, la estabilidad de la limpieza y cribado de la avena se puede mejorar aún más para garantizar resultados de alta calidad.

  • Flexibilidad: el dispositivo de vibración de doble ventilador se puede ajustar de acuerdo con diferentes tipos de avena y requisitos de procesamiento, lo que tiene una buena flexibilidad. Esto hace que el dispositivo sea aplicable a una variedad de escenarios y los parámetros se pueden ajustar de acuerdo con las necesidades reales para lograr una limpieza y detección personalizadas.

  • Ahorro de energía y protección del medio ambiente: en comparación con los métodos tradicionales de limpieza y cribado de avena, el dispositivo basado en la vibración de doble ventilador garantiza una alta eficiencia y un bajo consumo de energía. Al optimizar el diseño, el consumo de energía del dispositivo se puede reducir aún más para lograr una producción ecológica y respetuosa con el medio ambiente.

• defecto

  • Inestabilidad del flujo de aire: el flujo de aire generado por los ventiladores duales se ve afectado por factores ambientales, lo que puede generar un flujo de aire inestable, lo que afecta los efectos de limpieza y filtrado. Para resolver este problema, es necesario diseñar un sistema de control de flujo de aire más estable para reducir el impacto de los factores ambientales en el rendimiento del dispositivo.

  • Influencia de los materiales y la fricción: Los materiales y la fricción utilizados en el dispositivo tienen un impacto significativo en la trayectoria de los granos de avena. Cómo elegir los materiales adecuados y reducir el impacto de la fricción en el rendimiento de limpieza y cribado sigue siendo un desafío. Además, la selección inadecuada de materiales puede causar problemas como el desgaste, lo que afecta la vida útil del equipo.

  • Complejidad: la estructura y el ajuste de parámetros del dispositivo de vibración de doble ventilador son relativamente complejos, lo que puede generar dificultades en la operación y el mantenimiento. Para mejorar este problema, se puede estudiar un diseño de dispositivo más conciso y fácil de operar, así como tecnología inteligente y automática para reducir la dificultad de operación.

desafío

Aunque el dispositivo de cribado y limpieza de avena basado en la vibración de dos ventiladores ha logrado ciertos resultados en la teoría y la práctica, aún enfrenta los siguientes desafíos:

1. Inestabilidad del flujo de aire : como el flujo de aire generado por el ventilador se ve afectado por factores ambientales, puede causar inestabilidad en el flujo de aire, lo que afecta los efectos de limpieza y filtrado. Cómo diseñar un sistema de control de flujo de aire más estable es un problema que requiere atención.

2. Influencia de los materiales y la fricción : los materiales y la fricción utilizados en el dispositivo tienen un impacto significativo en la trayectoria de los granos de avena. Cómo elegir los materiales adecuados y reducir el impacto de la fricción en los efectos de limpieza y cribado es una dirección de investigación.

3. Consumo de energía y protección del medio ambiente : en las aplicaciones prácticas, se deben considerar los problemas de consumo de energía y protección del medio ambiente del dispositivo. Cómo diseñar dispositivos de limpieza y cribado que ahorren más energía y sean más respetuosos con el medio ambiente es una dirección de investigación que merece atención.

perspectiva del futuro

Con el continuo desarrollo de la tecnología, el futuro dispositivo de cribado y limpieza de avena basado en la vibración de doble ventilador logrará nuevos avances en los siguientes aspectos:

1. Inteligencia y automatización : utilice tecnologías como Internet de las cosas, big data e inteligencia artificial para realizar la inteligencia y la automatización de los dispositivos de limpieza y cribado, y mejorar la eficiencia y la calidad de la producción.

2. Verde y sostenible : investigación sobre dispositivos de limpieza y cribado más sostenibles, respetuosos con el medio ambiente y que ahorren energía para reducir la contaminación ambiental y lograr una producción ecológica.

3. Versatilidad y escalabilidad : investigación en dispositivos de limpieza y cribado con versatilidad y escalabilidad, adecuados para diferentes tipos de cultivos alimentarios, y mejorar el rango de aplicación del dispositivo.