Аналитическое представление эластичности и обоснование критерия качества процесса смешивания сыпучих компонентов

Цель исследования - аналитическое представление эластичности и обоснование критерия процесса смешивания сыпучих компонентов. Задачи: разработать аналитическую модель процесса смешивания сыпучих компонентов с учетом индикаторов эластичности и аналитически обосновать критерий качества смешивания сыпучих компонентов. Процесс качественного смешивания сыпучих смесей из растительных компонентов зависит от конструкции применяемого оборудования. Аналитическая модель и критерий качества процесса смешивания сыпучих компонентов разработаны для запатентованной конструкции лопастного смесителя. В качестве компонентов смеси использовалось зерно пшеницы и пшено. Факторами в исследованиях являлись: угловая скорость вала лопастного смесителя; угол наклона лопаток; содержание пшена в смеси. Целевыми функциями оптимизации являлись: вариабельность смеси, энергоемкость процесса смешивания сыпучих компонентов, а также обобщенный показатель, представляющий их свертку. Для вычислительного эксперимента использовался компьютерный пакет Maple. Предложенный критерий качества и эффективности смешивания представлен в аналитическом виде как критерий максимизации, а технологическая задача совершенствования процесса соответственно превращается в задачу условной оптимизации. На точках оптимума «смешанный» обобщенный показатель обладает свойством эластичности - «чувствительности» к управлению процессом смешивания. Критерий качества (эффективности) процесса смешивания сыпучих растительных компонентов предложен для согласования цели роста производительности (высокой энергоемкости) процесса смешивания при гарантированном обеспечении его устойчивости (низкой вариабельности). Определены численные значения максимумов при различных уровнях. При выборе угловой скорости вращения вала, угла наклона лопаток, содержания пшена в смеси на уровне вариации, не превышающем 1,85 %, достигается максимум энергоемкости процесса смешивания.