0706_Galkin_TehMashAgregaty_Monogaf_2021-1

Н а ч а л о

Ввод характеристик комбайнового вороха

Удовлетворяет ли Вас расчетное значение влажности зерновой смеси, поступающей на сушку после двухступенчатой предварительной очистки? Если нет, то повторите расчет

Вывод на печать характеристик комбайнового вороха и влажности зерновой смеси, прошедшей предварительную очистку

Рис. 5.1. Блок-схема алгоритма расчета влажности зерновой смеси прошедшей

двухступенчатую предварительную очистку

160

Рис. 5.2. Влияние засоренности комбайнового вороха недозрелыми зернами и вероятности их выделения при предварительной очистке на влажность зерновой смеси, поступающей в сушилку

161

Рис.5.3. Влияние засоренности комбайнового вороха недозрелыми зернами

и вероятности их выделения при предварительной очистке на влажность зерновой смеси, поступающей в сушилку

162

5.2. Опытная проверка усовершенствованных технологий предварительной очистки семян

Усовершенствованная технология подготовки семян [249,255,256] включает следующие технологические операции: 1.1 – прием влажного зернового вороха (рис. 5.4); 1.2 – предварительная очистка; 1.3 – временное хранение; 1.4

– фракционирование предварительно очищенного зерна с выделением семенной фракции; 2 – сушка семенной фракции; 3.1и 3.2 – подготовка фуражного зерна к скармливанию животным (сушка в фуражном режиме и подготовка комбикорма, консервирование с последущим плющением перед скармливанием, плющение или экструдирование перед скармливаем животным в период уборки урожая; 4.1 – очистка высушенной семенной фракции от легких, крупных, мелких примесей и предварительное разделение ее по плотности на вибросепараторе на две фракции, 4.2 – повторное разделение по плотности на вибросепараторе одной из двух фракций на две части и выделение мелких сорных примесей, 5.1-5.2– очистка от сорных и зерновых примесей воздушным потоком, сортировальными решетами и по длине - триерами, 6.1-6.2 – разделение по плотности на вибропневмосепараторах.

Особенностью технологии является то, что предварительная очистка комбайнового вороха, поступающего из отделения временного хранения на базе аэрожелобов, осуществляется в два этапа, а разделение по плотности семенной фракции, после ее сушки, проводят в две стадии. Причем на первой осуществляют предварительное разделение на две фракции на вибросепараторе, а на второй, после вторичной очистки и триерования, выделяют на пневмосортировальном столе низконатурные примеси из одной фракции, полученной на первой стадии.

Технологический процесс послеуборочной обработки семян по усовершенствованной технологии проводится следующим образом.

На первом этапе осуществляется прием зерна от комбайнов в аэрируемый бункер, предварительная очистка, временное хранение, разделение на фракции (блок 1). При обработке небольших объемов зерна (200…400 т), малых партий семян питомников и суперэлиты фракционирование проводят одновременно с предварительно очисткой. На втором этапе (блок 2) осуществляют сушку семенной фракции и закладывают ее на временное хранение. Одновременно ведут обработку (сушка, консервирование, плющение-консервиро- вание и др.) фуражной фракции (блок 3).

При очистке высушенной семенной фракции технология предусматривает до обработки зернового потока на вибропневмосепараторе разделение материала по комплексу физико-механических свойств, в том числе по плотности, на две фракции. Эту операцию осуществляют на вибросепараторе с решетной

163

делительной поверхностью одновременно при проведении первичной или вторичной очистки семян.

Рис. 5.4. Технологические операции ресурсосберегающей технологии

выделения высококачественных семян зерновых культур из комбайнового вороха

Если разделение на фракции ведут при первичной очистке, то полученные два зерновых потока обрабатывают раздельно на триерах и рабочих органах машин вторичной очистки. Перед фракционированием при вторичной очистке зерновой материал необходимо предварительно обработать на машине первичной очистки и триерных цилиндрах (блоки 4, 5).

Окончательную обработку семян на вибропневмосепараторе проводят в большинстве случаев, с целью выделения трудноотделимых примесей, только одной из фракций (блок 6).

Оценку эффективности усовершенствованной технологии предварительной очистки проводили на линии послеуборочной обработки зерна и семян в ВСП «Гамово» Пермского района Пермской области.

В здании расположен аэрируемый приемник зерна, колонковая зерносушилка СоСС-6 сотового типа. Над сушилкой установлена модернизированная приставка для предварительной очистки с цилиндрическим решетом.

Оценку работы приставки проводили на комбайновом ворохе, пшеницы сорта «Иргина», прошедшей очистку на машине МПО-50 и находящейся на площадке активного вентилирования.

Средняя влажность вороха – 22,3%, а засоренность – 7,2%, в том числе недозревшими (зелеными) зернами – 2,1%.

164

Цилиндрическое решето имело диаметр – 0,8 м, длину 3,0 м с шестью секциями со струнными решетами. В первые две секции установлены решета с шириной продолговатых отверстий 1,7 мм. В третью секцию 2,2 мм, в четвертую и пятую – 4,0 мм, а в шестую 5,0 мм. Частота вращения решета 30 мин-1.

Опыты проводили на максимальной подаче - 12,3 т/ч, которую ограничивала производительность шнека перемещающего комбайновый ворох из отделения приема в норию, направляющую зерно в сушилку. В процессе эксперимента, проводимого в течение одного часа работы машины было отобрано 30 проб массой 2…2,5 кг из исходного материала, очищенной зерновой смеси и по 10 проб из проходовых фракций первых 3-х секций решета и сходовой фракции приставки, а также измерена расходная характеристика этой фракции.

В результате анализа проб были определены влажность очищенных семян, их засоренность мелкими и недозревшими зернами, относительное содержание сходовой фракции приставки семян основной культуры вместе с недозревшими зернами.

Опытами установлено, что в результате выделения высоковлажных примесей из комбайнового вороха, среднее значение влажности снизилось с 22,3% до 18,2%, т.е. на 4,1%. Среднее значение засоренности очищенных семян недозрелыми (зелеными) зернами сократилось до 1,08%. Относительное количество сорных примесей после фракционирования снизилось до 1,1%, а доля семян основной культуры совместно с недозревшими зернами, сходящими с решета, не превысила 1,2%.

При этом влажность зрелых крупных зерен в сходовой фракции соста-

вила 23,7%.

Расчеты, основанные на опытах, показали, что степень выделения сорных примесей на приставке составила 79%, а недозревших (зеленых) зерен – более 48%.

5.3Технологическая оценка усовершенствованного варианта основной очистки семян на опытных образцах малогабаритных машин

Для реализации разработанного варианта технологического процесса очистки высушенной семенной фракции были разработаны малогабаритные зерноочистительные машины для использования их в качестве семеочистительной приставки в линии производительностью до 1,25 т/ч (воздушно-решетная машина и вибропневмосепаратор [66, 81, 85, 87, 262].

С использованием этих технических средств на кафедре сельскохозяйственных машин Пермской ГСХА и учхозе «Липовая гора» были проведены опыты.

В качестве исходного материала использованы семена пшеницы, очищенные на машине предварительной очистки и триере. Размеры семян имели

165

ном материале, шт/кг; РКН – среднее значение содержания члеников редьки дикой в сходовой

фракции 3-го яруса решет, шт/кг. Результаты опытов приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Результаты опытов по разделению зерновой смеси на малогабаритной

воздушно-решетной машине

Для производственной проверки технологии были проведены исследования на линии зернотока учебно-опытного хозяйства «Липовая гора» Пермской ГСХА [80,81,84]. В состав линии входили: аэрируемый приемник влажного зерна, машина предварительной очистки ОВС-25, траншейная сушилка СТ-50, нории, вентилируемый бункер БВ-40, машина К-531А, опытные образцы воз- душно-решетной машины (ВРМ), производительностью 1,25 т/ч и вибропневмосепаратора (ВПС) производительностью 0,5 т/ч. Особенностью ВРМ является трехъярусный стан. Для реализации двухкратного процесса расслоения и разделения зерновой смеси на фракции на первой и второй ярусы стана устанавливали расслаивающие поверхности и фракционные решета с круглыми отверстиями диаметром, соответственно, 6,0 и 4,5 мм. На третий ярус устанавливали решето с прямоугольными отверстиями 2,2 25 мм для выделения мелких и щуплых семян основной культуры.

Технологический процесс обработки семян происходил следующим образом. Зерновой материал, прошедший предварительную очистку на машине ОВС-25 и высушенный на сушилке СТ-50, подавался на машину К-531А. Семена, прошедшие первичную очистку, подавали в бункер разработанной воз- душно-решетной машины. На ней материал, после воздушной очистки направлялся на двукратное расслоение и разделение на фракции. Сходовая фракция

167

второго яруса (половина потока) поступала на ВПС для разделения на 5 фракций. Проходовая фракция, после отделения мелких примесей на решете третьего яруса, выводилась за пределы машины.

Исследования проводили на семенах пшеницы сорта “Иргина” по методике, разработанной с учетом требований ОСТ 70.102-83.

Для агротехнической оценки в процессе исследования в течении 14 часов работы линии, с интервалом времени 10 минут, при номинальной подаче в приставку 1000 кг/ч производили отбор проб (массой около 1 кг) из зерновых потоков поступающих в машину первичной очистки, на семяочистительную приставку, на ВПС и из готовых продуктов. При анализе проб определяли: содержание примесей и дробленого зерна в процентах, содержание поштучно-учи- тываемых семян других растений по видам и семян зараженных болезнями, плотность, массу 1000 зерен и натурную массу. В ходе опытов также была определена массовая доля фракций. Всхожесть семян на каждой стадии обработки была определена согласно ГОСТ 12038-84.

Среднее значение плотности семян фракции, после двукратного расслоения и выделенной из нижних слоев делительным решетом с круглыми отверстиями составило 1,283 г/см3 . Этот показатель для сходовой фракции составил 1,272 г/см3. Объемная масса фракций составила, соответственно,775,75 и 770,24 г/дм3. Проверку существенности отличий этих показателей проводили по t критерию Стьюдента. По результатам проверки установлено, что с доверительной вероятностью 0,999 и 0,99 полученные фракции отличаются, соответственно, по плотности и натурной массе.

Доля фракции, выделенной до подачи на ВПС составила 43%. ВПС позволил выделить фракцию , которая соответствует требованиям стандарта для семян первого класса и его доля составила около 22%. Фракция соответствует требованиям первого класса по чистоте, но ее всхожесть составляет 91%, поэтому относится к семенам второго класса. Фракции и V примерно одинаковы по показателям и соответствуют требованиям стандарта для семян второго класса. Массовая доля фракций III и IV составила 17,4%, а V – 5,2%.

Таким образом, разработанная технология позволяет выделить 64,4% первоклассных по чистоте семян до обработки на ВПС.

5.4. Оценка технологической надежности поточной линии

5.4.1. Условия работы поточной линии

Характеристики массовых расходов зерновых потоков и их засоренности определяли на пунктах послеуборочной обработки ОПХ «Лобановское», учхозе «Липовая Гора» Пермской ГСХА и учхозе «Пушкинское» Ленинградской области.

168

В результате 17-ти часовой работы поточной линии учхоза «Пушкинское» с номинальной производительностью 5 т/ч, измерения расходных характеристик зерновых потоков с использованием лотковых датчиков и определения относительного содержания различных компонентов в исходном материале и фракциях, получены числовые последовательности процессов изменения подачи, расходных характеристик фракций, получаемых после разделения в виброожиженном слое, засоренности семян длинными, трудновыделимыми (членики редьки дикой), мелкими сорными и короткими примесями, а в таблицах 5.2, 5.3, 5.4 - статистические характеристики и доверительные интервалы для них при = 0,95.

Таблица 5.2 Статистические характеристики массовых расходов зерновых потоков

Таблица 5.3 Статистические характеристики засоренности зерновой смеси, прошедшей

предварительную очистку и сушку