Методы оптимизации в задачах исследования процессов очистки и сортирования семенных культур
Аннотация
Задачи проектирования (параметрического синтеза) перспективных машин (комплексов) все-гда вызывали особое внимание исследователей в области машиностроения. Большая размерность таких задач, необходимость учета многих критериев значительно усложняет проблему проектиро-вания на основе использования натурного эксперимента. Выход из этого положения возможен за счет разработки методики проектирования, имеющих в своей основе математические модели, реа-лизованные на вычислительных средствах. За счет численного моделирования возможно проведение многофакторного эксперимента с оценкой многих критериев оптимальности.
В статье рассматривается общая постановка задачи многокритериальной оптимизации процессов очистки и сортировки семенных культур с использованием многослойной вибрационной модели движения ожиженной сыпучей смеси. Предложен комплексный минимаксный критерий опти-мальности, определяемый при осуществлении итерационной процедуры моделирования движения семенной смеси в отношении рабочих органов вибрационной машины. Разработана общая методика проведения численного эксперимента и определение оптимальных параметров процесса очистки (сортировки) семенной смеси. На основании использования созданной математической модели во-зможно проведение полномасштабного вычислительного эксперимента с целью варьирования пара-метров работы вибромашины и оценки таких частных показателей эффективности как чистоты и всхожести получаемой семенной культуры, прогнозируемой производительности машины.
Предпринята попытка разработать модель процесса очистки и сепарации семенных смесей с помощью вибромашины. Модель построена на базе теоретических положений механики сплошной среды. Сыпучие семенные смеси, находясь на вибрирующих наклонных плоскостях, ведут себя подо-бно жидкостям с переменной по толщине слоя вязкостью. Используя уравнения Навье-Стокса, в ко-торых коэффициент динамической вязкости зависит от местоположения элемента смеси внутри континуума, автору удалось математически описать процессы движения смеси в питателе и непо-средственно по рабочей поверхности.
