СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ПОВІТРЯНИХ ВІДЦЕНТРОВИХ КЛАСИФІКАТОРІВ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ ВДОСКОНАЛЕННЯ

Abstract

Мета. Провести системний аналіз і узагальнення конструктивних особливостей повітряних відцентрових класифікаторів динамічної дії для виявлення типових і рідкісних параметрів, взаємозв’язків та закономірностей їх геометричної й функціональної еволюції з метою формування рекомендацій щодо проєктування, модернізації та вибору обладнання для класифікації дрібно- та наддрібнодисперсних матеріалів. Методика. Досліджено 68 конструкцій, описаних 10 параметрами. Для зниження розмірності та візуалізації застосовано метод головних компонент (PCA), для виділення груп – кластеризацію DBSCAN. Побудовано дерево еволюції робочого органу – потоку повітря. Результати. Проведений системний аналіз та узагальнення конструктивних особливостей повітряних відцентрових класифікаторів динамічної дії. При цьому визначено, що найпоширеніші повітряні відцентрові класифікатори динамічної дії мають: вертикальну вісь (92,6%), циліндричний корпус (86,8%), динамічні лопаті (66%). Типові комбінації охоплюють ≤16% моделей, що свідчить про різноманітність. Дві головні компоненти пояснюють 71,04% дисперсії. DBSCAN виділив 4 групи та одну атипову конструкцію. Виявлено кореляції: циркуляція повітря завжди супроводжується пласкими обертовими лопатями; горизонтальні моделі мають лише відцентрові колеса або їх відсутність; статичні – без додаткового повітря. Виділено дві перспективні конструкції – існуючу (равликоподібний корпус, вертикальна вісь) та гіпотетичну (равликоподібний корпус, горизонтальна вісь). Дерево еволюції показує розвиток робочого органу відцентрових повітряних сепараторів. Наукова новизна. Вперше виконано комплексний багатовимірний аналіз класифікаторів із застосуванням PCA та DBSCAN, систематизовано конструкції та закономірності їх еволюції, запропоновано дерево розвитку робочого органу. Практична значимість. Оптимізація конструкцій дозволяє підвищити ефективність, зменшити енергоспоживання та знос, інтегрувати рекомендації у CAD/CAM-системи та використовувати як базу для CFD-моделювання.