8.5. Определение вероятностных характеристик очистки семян

Вероятность прохода любых компонентов в конечный продукт Р_кк может быть определена с помощью нормальной функции распределения F(x):

P_kk = F(x_в) - F(x_н). (18)

Вероятность попадания компонентов в отходы Р_ко будет равна

Р_ко = 1 - Р_кк. (19)

Разумеется, результат очистки будет зависеть и от исходного содержания каждого компонента в обрабатываемой смеси.

Пусть, например, исходный ворох состоит из основной культуры и трех видов семян сорняков (табл. 2).

Табл. 2. Состав вороха до и после обработки то выбранной схеме очистки

Состав исходного материала	Содержание компонентов, %			Примечание
	в исходном материале	в конечном продукте	в отходах
Основная культура	А	а	а1	а +а1 = 100
Первая примесь	В	в	в1	в +в1 = 100
Вторая примесь	С	с	с1	с +с1 = 100
Третья примесь	D	d	d1	d +d1 = 100

, А + В + С + D =100

Содержание компонентов А, В, С, D в исходной смеси определяется при агротехническом анализе исходного вороха, а при составлении схемы очистки считается заданным. Значения а, а₁ в, в₁ c,c₁, d, d₁ вычисляются, например,

а = 100  Р_а , (20)

где Р_а ‑ вероятность попадания семян основной культуры в конечный продукт.

В свою очередь, Р_а будет зависеть от вероятности прохода в конечный продукт Р_кк по всем признакам разделения смеси (например, при разделении на решетах с продолговатыми или круглыми отверстиями, триере и т. д.). Из теории вероятностей известно, что полная вероятность независимых событий определяется произведением вероятностей:

, (21)

где q ‑ число признаков разделения семян в схеме очистки.

Естественно, что вероятность противоположного события, т. е, попадания семян, допустим, основной культуры в отходы, определится как разность

P_a1 = 1 - P_a, (22)

так как полная вероятность любого события равна единице.

После определения содержания всех элементов в конечном продукте можно определить характеристики результатов очистки.

Прежде всего обычно определяют содержание семян основной культуры в конечном продукте, так как все требования к семенам ограничивают минимальным значением этой величины:

. (23)

Аналогично определяется содержание семян основной культуры в отходах (для того чтобы определить возможность использования отходов в качестве фуража):

. (24)

Содержание всех остальных компонентов в конечном продукте и отходах определяется так же, например, для второго компонента

. (25)

. (26)

Государственные, стандарты ограничивают количество семян сорняков не по процентному содержанию по формулам (25), а поштучно, т. е. по числу семян сорняков на 1 кг конечного продукта. Для определения числа семян каждого компонента можно с помощью значений Z_в и т. д. найти массу отдельных засорителей в конечном продукте, а затем, учитывая массу 1000 зерен каждого вида семян, и их число, например,

, (27)

где N_в ‑ число семян компонента В в 1 кг конечного продукта,

_в ‑ масса 1000 зерен компонента В.

После расчета вероятных значений N_j для всех компонентов появляется возможность определения общего количества посторонних семян N₀ в конечном продукте:

, (28)

где m ‑ число компонентов, засоряющих конечный продукт.

Большое хозяйственное значение имеет такой показатель, как выход конечного продукта (в процентах от обрабатываемого по предложенной схеме вороха):

. (29)

Если результаты расчетов удовлетворяют требованиям, предъявляемым к семенам той или иной культуры (табл. 1), и выход конечного продукта приемлем, то с предложенной схемой очистки можно согласиться, а если нет, то следует изменить значения х_в и х_н по тому или иному признаку разделения или ввести новые рабочие органы для отделения от того сорняка, который не отделился по анализируемой схеме.

Более подробно требования к семенам с/х культур и вопросы теории разделения смесей на компоненты и построения схем очистки изложены в источниках [1], [2], [3].

С помощью компьютерной программы «Ochistka» можно проанализировать возможность разделения заданной или реальной смеси и определить вероятностные оценки предложенной схемы очистки.

Литература

1. Б.Г. Турбин и др. Сельскохозяйственные машины. Л.: Машиностроение, 1967, - 583 с.

2. А.Ф. Кошурников и др. Анализ технологических процессов, выполняемых сельскохозяйственными машинами, с использованием ЭВМ. Часть 2. Пермь, 1998, 370 с.

3. Бурков А.И., Сычугов Н.П. Зерноочистительные машины. Киров. 2000, - 258 с.