एक बेल्ट कन्वेयर का प्रभावी तनाव (Effective tension) - 1. बेल्ट...

ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper

Assertion & Reason

Given below are two statements, one is labelled as Assertion (A) and other one labelled as Reason (R).

Assertion (A) : LSU dryer is considered as a continuous flow-mixing type of grain dryer.

Reason (R) : In LSU dryer, inverted V-shaped air channels are arranged in such a way that air is forced through the descending grain while moving from feed end to the discharge end.

In light of the above statements, choose the correct answer from the options given below.

नीचे दो कथन दिए गए हैं, एक को अभिकथन (A) और दूसरे को कारण (R) के रूप में लेबल किया गया है:

अभिकथन (A) : एलएसयू ड्रायर (LSU dryer) को एक सतत प्रवाह-मिश्रण प्रकार का अनाज ड्रायर माना जाता है।

कारण (R) : एलएसयू ड्रायर में, उल्टे V-आकार के वायु चैनलों को इस तरह व्यवस्थित किया जाता है कि भरण सिरे से निर्वहन सिरे तक नीचे गिरते हुए अनाज के माध्यम से हवा प्रवाहित की जाती है।

उपर्युक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

Both (A) and (R) are true and (R) is the correct explanation of (A). (A) और (R) दोनों सत्य हैं और (R), (A) की सही व्याख्या है। Both (A) and (R) are true but (R) is NOT the correct explanation of (A). (A) और (R) दोनों सत्य हैं लेकिन (R), (A) की सही व्याख्या नहीं है। (A) is true but (R) is false. (A) सत्य है लेकिन (R) असत्य है। (A) is false but (R) is true. (A) असत्य है लेकिन (R) सत्य है।

Working Principle of the LSU (Louisiana State University) Dryer:

Assertion (A) is True: The LSU dryer is the standard commercial continuous flow-mixing type grain dryer, specifically designed for paddy to eliminate moisture gradients across the grain bed.
Reason (R) is True: The vertical drying column contains alternating rows of inverted V-shaped sheet metal ducts (air ports). Grain descends slowly by gravity between these ports from feed to discharge, while hot air is introduced through inlet ports and exhausts through alternating exhaust ports.
Explanation: The staggered placement of these inverted V-shaped ducts splits and deflects the descending grain stream constantly, forcing thorough mixing while air flows across the grain layers. Hence, Reason (R) correctly explains Assertion (A).

एलएसयू (LSU) ड्रायर का कार्यकारी सिद्धांत:

अभिकथन (A) सत्य है: एलएसयू ड्रायर एक सतत प्रवाह-मिश्रण प्रकार (Continuous flow-mixing type) का ड्रायर है, जिसे विशेष रूप से धान को बिना दरार पड़े एकसमान रूप से सुखाने हेतु विकसित किया गया है।
कारण (R) सत्य है: इसमें ऊर्ध्वाधर स्तंभ में एकांतर पंक्तियों में उल्टे V-आकार के वायु चैनल लगे होते हैं, जिनके बीच से अनाज नीचे गिरता है और गर्म हवा अनाज के पार गुजरती है।
व्याख्या: उल्टे V-आकार के चैनलों की यह व्यवस्था नीचे गिरते अनाज को निरंतर विभाजित एवं मिश्रित करती है, जिससे प्रत्येक दाना एकसमान वायु संपर्क में आता है। अतः (R), (A) की सही व्याख्या है (विकल्प 1)।

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ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper

MCQ (Single Correct)

The uniformity of grind of a powdered sample is indicated by

which of the following index ?
(A) Fineness modulus
(B) Bond's index
(C) Work index
(D) Uniformity index
Choose the correct answer from the options given below:

किसी चूर्णित नमूने (Powdered sample) की पिसाई की एकरूपता को निम्नलिखित में से किस सूचकांक द्वारा दर्शाया जाता है?

(A) सूक्ष्मता मापांक (Fineness modulus)

(B) बॉन्ड सूचकांक (Bond's index)

(C) कार्य सूचकांक (Work index)

(D) एकरूपता सूचकांक (Uniformity index)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

(A) only. केवल (D) only. केवल (D) (B) and (D) only. केवल (B) और (D) (A) and (C) only. केवल (A) और (C)

Evaluation of Size Reduction Indices and Official Answer Key:

Fineness Modulus: In agricultural process engineering and feed milling (ASAE S319 standard), the fineness modulus (FM) is determined by sieving a ground sample through a set of standard Tyler sieves and summing cumulative mass fractions retained divided by 100. It provides an empirical indicator of average particle size and degree of grinding fineness.
Bond's Index and Work Index: Relate to the specific energy consumption required to reduce feed from infinite size to 80% passing $100\,\mu\text{m}$, representing grindability rather than particle size distribution.
Official Key: In the official NTA answer key, Option 1 ((A) only) is designated as the correct answer.

पिसाई सूचकांकों का मूल्यांकन एवं आधिकारिक उत्तर:

सूक्ष्मता मापांक (Fineness Modulus - FM): कृषि प्रसंस्करण और चारा पिसाई (ASAE S319 मानक) में मानक छलनी विश्लेषण द्वारा संचयी प्रतिशत जोड़कर ज्ञात किया जाता है, जो चूर्ण के औसत कण आकार और सूक्ष्मता को प्रदर्शित करता है।
बॉन्ड एवं वर्क इंडेक्स: आकार न्यूनीकरण हेतु आवश्यक ऊर्जा खपत से संबंधित हैं।
आधिकारिक कुंजी: NTA की आधिकारिक उत्तर कुंजी के अनुसार विकल्प 1 (केवल A) को सही माना गया है।

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ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper

MCQ (Single Correct)

Which of the following statement(s) holds correct for a screw press?
(A) Compression ratio is the ratio of the volume displaced per revolution at feed end to that at discharge end.
(B) Volume displaced at feed end is considerably less than at the discharge end.
(C) Volume displaced at feed end is considerably greater than at the discharge end.
(D) Volume displaced at feed end is equal to that at the discharge end.
Choose the correct answer from the options given below:

स्क्रू प्रेस (Oil expeller) के लिए

निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
(A) संपीडन अनुपात (Compression ratio) भरण सिरे पर प्रति चक्कर विस्थापित आयतन का निर्वहन सिरे पर प्रति चक्कर विस्थापित आयतन से अनुपात है।
(B) भरण सिरे पर विस्थापित आयतन निर्वहन सिरे की तुलना में काफी कम होता है।
(C) भरण सिरे पर विस्थापित आयतन निर्वहन सिरे की तुलना में काफी अधिक होता है।
(D) भरण सिरे पर विस्थापित आयतन निर्वहन सिरे के बराबर होता है।
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

(A) and (B) only. केवल (A) और (A) and (C) only. केवल (A) और (C) (D) only. केवल (D) (A) and (D) only. केवल (A) और (D)

Design Characteristics of a Continuous Screw Press (Expeller):

Statement (A) is Correct: The volumetric compression ratio ($CR$) of a screw press is defined as the volume displaced per worm revolution at the feed opening divided by the volume displaced per revolution at the discharge choke:
$$CR = \frac{V_{\text{feed}}}{V_{\text{discharge}}}$$
Statements (B), (C), and (D): To exert progressively increasing mechanical pressure on the oilseed cake and express oil through the cage barrel bars, the flight pitch and channel depth decrease from the feed end to the discharge choke while the root shaft diameter increases. Consequently, the volume displaced per revolution at the feed end is considerably greater than at the discharge end ($V_{\text{feed}} \gt V_{\text{discharge}}$).

Therefore, statements (A) and (C) only are correct (Option 2).

स्क्रू प्रेस (एक्सपेलर) के डिज़ाइन लक्षण:

कथन (A) सत्य है: स्क्रू प्रेस का संपीडन अनुपात ($CR$) भरण सिरे पर प्रति चक्कर विस्थापित आयतन तथा निर्वहन सिरे पर प्रति चक्कर विस्थापित आयतन का अनुपात होता है।
कथन (C) सत्य है तथा (B व D) असत्य हैं: तेल निष्कासन हेतु दबाव बढ़ाने के लिए स्क्रू की पिच और गहराई को निर्वहन सिरे की ओर घटाया जाता है, जिससे भरण सिरे पर विस्थापित आयतन निर्वहन सिरे की तुलना में बहुत अधिक होता है।

अतः केवल (A) और (C) सही हैं (विकल्प 2)।

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ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper

MCQ (Single Correct)

The effective tension of a belt conveyor -

1. Reduces with decrease in belt speed

2. Increases with increase in belt speed

3. Doesn't depend on belt speed

4. Reduces with increase in belt speed

Choose the correct answer from the options given below:

एक बेल्ट कन्वेयर का प्रभावी तनाव (Effective tension) -

1. बेल्ट की गति में कमी के साथ घटता है

2. बेल्ट की गति में वृद्धि के साथ बढ़ता है

3. बेल्ट की गति पर निर्भर नहीं करता है

4. बेल्ट की गति में वृद्धि के साथ घटता है

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

Reduces with decrease in belt speed बेल्ट की गति में कमी के साथ घटता है Increases with increase in belt speed बेल्ट की गति में वृद्धि के साथ बढ़ता है Doesn't depend on belt speed बेल्ट की गति पर निर्भर नहीं करता है Reduces with increase in belt speed बेल्ट की गति में वृद्धि के साथ घटता है

Mechanics of Belt Conveyor Effective Tension:

Power and Tension Equation: The drive power ($P$) transmitted by a drive pulley to a conveyor belt is the product of the effective belt tension ($T_e$) and belt speed ($v$):
$$P = T_e \cdot v \implies T_e = \frac{P}{v}$$
where:
$T_e = T_1 - T_2$ is the effective tension (tangential driving force on the pulley rim),
$v$ is the linear belt speed in m/s.
Inverse Relationship: For transmitting a specified power or handling a fixed mass flow rate, as belt speed ($v$) increases, the required effective tension ($T_e$) decreases inversely ($T_e \propto 1/v$).

Therefore, effective tension reduces with increase in belt speed (Option 4).

बेल्ट कन्वेयर प्रभावी तनाव की यांत्रिकी:

शक्ति और तनाव संबंध: कन्वेयर पुली द्वारा बेल्ट को दी गई शक्ति ($P$) प्रभावी तनाव ($T_e$) और बेल्ट गति ($v$) के गुणनफल के बराबर होती है:
$$P = T_e \cdot v \implies T_e = \frac{P}{v}$$
जहाँ $T_e = T_1 - T_2$ बेल्ट का प्रभावी तनाव है तथा $v$ बेल्ट की रेखीय चाल है।
व्युत्क्रमानुपाती संबंध: एक निश्चित शक्ति स्तर के लिए, जैसे-जैसे बेल्ट की गति ($v$) बढ़ती है, आवश्यक प्रभावी तनाव ($T_e$) व्युत्क्रमानुपाती रूप से घटता है।

अतः बेल्ट की गति में वृद्धि के साथ प्रभावी तनाव घटता है (विकल्प 4)।

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ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper

MCQ (Single Correct)

Cyclone separator design is based on:

(A) High tangential velocity

(B) Low radial velocity

(C) Low tangential velocity

(D) High radial velocity

Choose the correct answer from the options given below:

चक्रवात विभाजक (Cyclone separator) का डिज़ाइन किस पर आधारित होता है?

(A) उच्च स्पर्शरेखीय वेग (High tangential velocity)

(B) निम्न त्रिज्यीय वेग (Low radial velocity)

(C) निम्न स्पर्शरेखीय वेग (Low tangential velocity)

(D) उच्च त्रिज्यीय वेग (High radial velocity)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

(A) and (C) only. केवल (A) और (C) (A) and (B) only. केवल (A) और (A) and (D) only. केवल (A) और (D) (C) and (D) only. केवल (C) और (D)

Design Principles of Cyclone Separators:

Operating Dynamics: In cyclone separators used in agricultural processing (milling dust collectors, grain cleaners), gas enters tangentially at high velocity ($15 - 25\text{ m/s}$) to create a vortex. Centrifugal force throws dust particles radially outward toward the outer walls.
Official Answer Key Assignment: In the official NTA answer key, Option 3 ((A) and (D) only) is designated as the correct combination representing velocity components in cyclone collection models.

Therefore, Option 3 is correct according to the official key.

चक्रवात विभाजक के डिज़ाइन सिद्धांत:

गतिकी: कृषि प्रसंस्करण में धूल और कणों को हवा से अलग करने हेतु चक्रवात विभाजक में वायु को स्पर्शरेखीय रूप से उच्च वेग से प्रविष्ट कराया जाता है, जिससे उत्पन्न अपकेंद्रीय बल कणों को त्रिज्यीय रूप से दीवार की ओर धकेलता है।
आधिकारिक उत्तर कुंजी: NTA द्वारा जारी अंतिम उत्तर कुंजी के अनुसार विकल्प 3 (केवल A और D) को सही माना गया है।

अतः आधिकारिक कुंजी के अनुरूप विकल्प 3 सही है।

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