Содержание битых зерен и примесей растительного происхождения в партии зеленого горошка, поступающего на переработку,— один из основных показателей качества сырья.
Его определяют по результатам ручной разборки пробы, которая требует больших затрат времени, приводящих к увеличению простоя транспорта. Однако при уменьшении объема пробы неизбежны ошибки.
Повышенное содержание битых зерен и примесей учитывается при оплате поставщику, а также является сигналом для регулирования очистных сооружений на предприятии.
Исходя из требований ГОСТ 5312—74 проба зерна зеленого горошка, отобранная от партии, должна разделяться на три фракции: целые зерна, битые зерна и оболочки, сорная примесь. Указанные фракции необходимо взвесить и определить процентное содержание каждой из них в пробе.
Известные методы и устройства для очистки и разделения зерна на фракции основываются на различии физико-механических и геометрических свойств зерна и примесей, а именно: размеров, формы, состояния поверхности, электрических и аэродинамических характеристик.
Эта задача существенно осложняется тем, что физико-химическая и другие свойства горошка и сорной примеси в настоящее время практически не изучены. Общей характерной особенностью устройств для классификации сыпучих материалов является использование для работы лишь одного признака, по которому зерно классифицируют. В связи с этим нами разработано устройство для разделения проб горошка на фракции, в принципе работы которого одновременно используются три классификационных признака. Значения их у целого, битого горошка и сорной примеси различаются. К этим признакам относят: различия в упругих свойствах, геометрической форме составляющих частиц и различия в коэффициентах трения, скольжения и качения.
Устройство включает ленточный конвейер, который состоит из нескольких параллельных лент, и направляющий лоток. Для сбора фракций имеются сборники. Взвешивают фракции в весовом устройстве, информация от которого поступает на вычислительное устройство.
Проба горошка поступает на верхнюю ленту конвейера из бункера. Ленты конвейера приводятся в движение шкивами различного диаметра, расположенными па одном валу. Все устройство наклонено в поперечном направлении на угол в продольном (встречно движению конвейера) — на угол. Ленты конвейера при этом движутся справа налево. Целые упругие зерна горошка почти шарообразной формы подпрыгивают и скатываются вдоль направляющего лотка в правую секцию сборника, а битые и помятые горошины, имеющие скорость скатывания меньшую, чем скорость целых зерен,— в левую. Частицы сорной примеси остаются на лентах и уносятся ими в сборник.
Определение конструктивных параметров, обеспечивающих максимальную эффективность разделения пробы на фракцию, проведено методом крутого восхождения по поверхности отклика. При планировании эксперимента в качестве критерия оптимизации принята величина коэффициента извлечения.