CC BY
111
Машины и оборудование
Сведения об авторах
Казаков Владимир Иванович - главный научный сотрудник отдела лесовосстановления и семеноводства, ФБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства», доктор сельскохозяйственных наук, г. Пушкино, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Казаков Игорь Владимирович - главный специалист ФБУ «Авиалесоохрана», кандидат технических наук, г. Пушкино, Российская Федерация; e-mail: inqm@yandex. ru.
Information about authors
Kazakov Vladimir Ivanovich - Chief Researcher at the Department of reforestation and seed production of FBI «All-Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry», DSc in Agriculture, Pushkino, Russian Federation; e-mail: [email protected].
Kazakov Igor Vladimirovich - Chief specialist of FBI «Avialesookhrana», PhD in Engineering, Pushkino, Russian Federation; e-mail: inqm@yandex. ru.
DOI: 10.12737/6299 УДК 621.367.3: 664.7
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Оробинский1 кандидат технических наук, доцент И. В. Шатохин1 А. Г. Парфенов1
1 - ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора
Петра I», г. Воронеж, Российская Федерация
Обусловлена актуальность вопроса зернового хозяйства как важнейшей отрасли сельскохозяйственного производства. Немаловажное значение для очищенного зерна имеет и такой показатель качества зерна, как его повреждение, которое при уборке и, особенно при послеуборочной обработке зерна, достигает значительных величин. В связи с этим проведена оценка качества обработки зерна различных культур на технологической линии зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 в ООО «Факел» Петропавловского района Воронежской области. Представлены результаты исследований работы ЗАВ-40, определены качественные показатели работы машин, входящих в состав технологической линии. Рассмотрен характер изменения чистоты зерна на выходе каждой машины технологической линии. Представлена подробная таблица фракционного состава зернового вороха культур при его обработке на машинах ЗАВ-40, в частности по составу зернового вороха, поступающего на послеуборочную обработку, по содержанию целого зерна, дробленого и засорителей. Представлен график изменения чистоты зернового вороха при его обработке. Также подробно представлен уровень травмирования семян отдельно по каждой культуре и при прохождении через каждую машину ЗАВ-40. Анализируя многочисленные исследования, установлено, что технология послеуборочной обработки зер-
256
Лесотехнический журнал 3/2014
Машины и оборудование
нового вороха и технические средства для её реализации должны обеспечивать выделение из него на самой ранней стадии обработки засорителей, биологически неполноценного зерна и большей части травмированного зерна. Из выше изложенного вытекает необходимость совершенствования данной технологической линии с целью повышения чистоты зерна на выходе и снижения его повреждения. Даны рекомендации по установке в технологической линии машины предварительной очистки МПО-50, более качественной воздушно-решетной очистительной машины, например, ОЗФ-50 или ОЗФ-80. Что обеспечит практически полное отделение легких примесей, частично крупных примесей и щуплого зерна, улучшив тем самым работу последующих машин, что, несомненно, скажется на чистоте зерна на выходе линии.
Ключевые слова: технологическая линия, состав зернового вороха, зерноочистительные машины, повреждение зерна.
QUALITATIVE INDICATORS OF WINNOWING MACHINE
DSc in Agriculture, Professor V. I. Orobinsky1 PhD in Engineering, Associate Professor I. V. Shatokhin1 A. G. Parfenov1
1 - FSBEI HPE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I»,
Voronezh, Russian Federation
Abstract
The urgency of the issue of grain production as the most important branch of agricultural production is described. Equally important for refined grains has such an indicator of quality of grain as it is damage that at harvest and post-harvest handling especially when grain reaches significant values. Therefore, we evaluated the quality of grain handling of various cultures on the production line of winnowing machine ЗАВ-40 LLC "Fakel" of Petropavlovsky district of Voronezh region. The results of studies of the ЗАВ-40 are presented, quality performance of machines are defined that are part of the production line. Nature of changes in the purity of the grain at the output of each machine of production line is considers. Detailed table of the fractional composition of the grain heap of cultures during processing on machines ЗАВ-40 is presented, in particular the composition of the grain heap entering the post-harvest treatment on the content the whole grain, crushed grain and weeds. A plot of the purity of the grain heap is presented when it is processed. Also the level of injury of seeds separately for each culture, and as it passes through each machine ЗАВ-40 is detailed. Analyzing numerous studies it was found that post-harvest technology of grain heap and technical resources for its implementation should ensure the allocation of the weeds at a very early stage of processing, biologically inferior grain and most of the injured grain. From above it follows the need to improve this production line in order to increase the purity of grain at the output and reduce its damage. Recommendations for installing in the process line of pre-cleaning machine МПО-50, better air-sieved cleaning machine, for example, ОЗФ-50 and ОЗФ-80. That will provide almost complete separation of light impurities, large impurities and partially puny grain, thereby improving the operation of subsequent machines that will surely affect the purity of the grain at the output of the line.
Keywords: production line, composition of grain heap, grain cleaning machines, grain damage.
Лесотехнический журнал 3/2014 257
Машины и оборудование
Зерновое хозяйство - важнейшая отрасль сельскохозяйственного производства. Сегодня главной задачей сельского хозяйства является не только увеличение производства зерна, но и совершенствование организации его хранения, обработки и переработки. Это обусловлено тем, что комбайновый зерновой ворох кроме основной культуры, обычно содержит примеси других культур или сорных растений. Поэтому с целью выделения засорителей, а также биологически неполноценного зерна (например, щуплого и травмированного) проводится послеуборочная обработка зернового вороха, которая включает в себя очистку, сортирование, транспортировку зерна [1]. Указанные операции осуществляются различными зерноочистительными агрегатами типа ЗАВ-10, ЗАВ-20, ЗАВ-40 и др. Немаловажное значение для очищенного зерна имеет и такой показатель качества зерна, как его повреждение, которое при уборке и, особенно при послеуборочной обработке зерна, достигает значительных величин. Это происходит по той причине, что при очистке зернового вороха зерна контактируют с рабочими органами машин и повреждаются, ухудшая при этом свои посевные качества. Иногда повреждение семян при послеуборочной обработке происходит в большей степени, чем при обмолоте. Многократное силовое воздействие на зерно различных машин и механизмов, многократные удары, сжатия, трения и т.д. не могут не травмировать зерно.
Так, зерно, прошедшее через машины поточной зерноочистительной линии, имеет от 20 до 90 % повреждений [1, 2]. В настоящее время дробленые зерна трудно
258
выделяются из вороха, а зерна с микротравмами практически выделить невозможно. Поэтому необходим более качественный подбор оборудования технологических линий, которое обеспечивало бы не только требуемую чистоту зерна на выходе, но и минимум его травмирования.
Нами проведена оценка качества обработки зерна различных культур на технологической линии зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 в ООО «Факел» Петропавловского района Воронежской области. Зерноочистительный агрегат включал в себя следующее оборудование: приемный бункер, зерноочистительную машину ЗВС-20, пневморешетный сепаратор, триеры и в качестве транспортирующих рабочих органов - шнек и три нории. Исследования проводили на зерновом ворохе озимой пшеницы, ячменя, овса и подсолнечника. Результаты исследований представлены в таблице и на рисунке.
Чистота исходного бункерного вороха по культурам составляла: пшеница -84,29 %; ячмень - 63,49 %; овес - 76,20 % и подсолнечник - 79,60 %. Кроме основной культуры в ворохе присутствовали дробленые зерна, зерна щуплые, крупные и мелкие примеси. Содержание неполноценного зерна (дробленого и щуплого) и примесей в исходном ворохе в зависимости от обрабатываемой культуры колеблется в пределах 0,46 - 16,85 %. При этом большие значения приходятся на такие культуры как овес и особенно ячмень.
В результате обработки вороха чистота зерна по отдельным культурам повысилась до 97,09 % (пшеница); 91,14 % (ячмень); 94,49 % (овес) и 95,90 % (подсолЛесотехнический журнал 3/2014
Машины и оборудование
Таблица
Фракционный состав зернового вороха культур при его обработке на машинах зерноочистительного агрегата ЗАВ-40
№ п.п. Место отбора проб Масса вороха по фракциям, % Масса вороха по фракциям, %
зерно примеси
целое дробленое щуплое крупные мелкие
Пшеница
1 Приемный бункер 84,29 4,00 6,90 1,33 3,48
2 Нория 1 82,84 5,17 6,90 1,61 3,48
3 ЗВС-20А 92,37 1,92 4,41 0,65 0,65
4 Шнек 90,80 2,91 4,42 1,22 0,65
5 Нория 2 89,32 4,27 4,41 1,35 0,65
6 Сепаратор 94,19 2,50 2,56 0,54 0,21
7 Нория 3 92,98 3,50 2,56 0,75 0,21
8 Триер 97,09 1,17 1,35 0,39 0
Ячмень
1 Приемный бункер 63,49 15,87 9,52 7,94 3,17
2 Нория 1 60,42 18,06 9,50 7,86 4,17
3 ЗВС-20А 78,85 9,86 5,08 4,51 1,69
4 Шнек 78,52 10,28 5,00 4,50 1,70
5 Нория 2 77,19 11,60 5,00 4,50 1,71
6 Сепаратор 86,66 5,45 3,70 3,70 0,49
7 Нория 3 84,69 7,41 3,70 3,70 0,50
8 Триер 91,14 5,36 3,00 0,00 0,50
Овес
1 Приемный бункер 76,20 4,59 0,46 1,90 16,85
2 Нория 1 76,83 5,42 0,45 1,89 15,41
3 ЗВС-20А 89,52 3,70 0,15 0,79 5,84
4 Шнек 89,10 4,20 0,15 0,75 5,80
5 Нория 2 88,59 4,70 0,15 0,75 5,81
6 Сепаратор 91,39 2,20 0 0,61 5,80
7 Нория 3 90,20 3,45 0 0,6 5,75
8 Триер 94,49 1,72 0 0,44 3,35
Подсолнечник
1 Приемный бункер 79,60 1,00 8,00 6,30 5,10
2 Нория 1 78,80 2,00 7,90 6,30 5,00
3 ЗВС-20А 84,60 0,70 6,00 4,60 4,10
4 Шнек 83,65 1,65 6,00 4,60 4,10
5 Нория 2 81,85 3,45 6,00 4,60 4,10
6 Сепаратор 88,99 2,11 4,60 2,30 2,00
7 Нория 3 87,50 3,60 4,60 2,30 2,00
8 Триер 95,90 0,40 3,30 0,00 0,40
Лесотехнический журнал 3/2014
259
Машины и оборудование
1 Пшеница —*— 2 Ячмень —9— 3 Овес —4 Подсогнечник
Рисунок. Изменение чистоты зернового вороха при его обработке
нечник). Это было обеспечено за счет того, что отдельными машинами технологической линии были или частично или полностью выделены отдельные фракции зернового вороха.
Рассмотрим характер изменения чистоты зерна на выходе каждой машины технологической линии.
Машины для очистки зерна - ЗВС-20А, сепаратор и триеры, выполняя непосредственно свои функции по удалению ненужных фракций зернового вороха, обеспечивают повышение качества очистки зерна пшеницы соответственно на 9,53; 4,87 и 4,11 %; ячменя - на 18,43; 9,47 и 6,45 %; овса - на 12,69; 2,8 и 4,29 %; семян подсолнечника - на 5,8; 7,14 и 8,4 %.
Учитывая количество примесей в исходном зерновом ворохе и суммарное выделение примесей тремя очистительными машинами можно сказать, что эти три машины вполне обеспечили бы 100 процент-
260
ную очистку зерна. Однако этого не происходит по той причине, что связующим элементом очистительных машин являются шнек и нории, которые не только не очищают зерно, но дополнительно его травмируют.
Так, в исходном ворохе пшеницы было 4,0 % дробленого зерна, первая нория увеличила его на 1,17 %, шнек - на 0,99, вторая нория - на 1,36 %, и третья на 1,00 %. Т.е. суммарное дробление зерна нориями и шнеком составляет 4,52 %, но за счет очистительных машин исходное дробление (4,0 %) не только не повысилось, но и снизилось до 1,17 %.
В исходном ворохе ячменя было 15,87 % дробленого зерна, первая нория увеличила его на 2,19 %, шнек - на 0,42, вторая нория - на 1,32 %, и третья - на 1,96 %. Суммарное дробление зерна нориями и шнеком составляет 5,89 %, но за счет очистительных машин исходное
Лесотехнический журнал 3/2014
Машины и оборудование
дробление (15,87 %) снизилось до 5,36 %.
В исходном ворохе овса было 4,59 % дробленого зерна, первая нория увеличила его на 0,83 %, шнек - на 0,50, вторая нория - на 0,50 %, и третья - на 1,25 %. Суммарное дробление зерна нориями и шнеком составляет 3,08 %, но за счет очистительных машин исходное дробление (4,59 %) снизилось до 1,72 %.
В исходном ворохе подсолнечника было 1,00 % дробленого зерна, первая нория увеличила его на 1,00 %, шнек - на 0,95, вторая нория - на 1,80 %, и третья -на 1,49 %. Т.е. суммарное дробление зерна нориями и шнеком составляет 5,19 %, но за счет очистительных машин исходное дробление (1,00 %) снизилось до 0,4 %.
Что касается щуплого зерна и примесей как крупных, так и мелких, то при прохождении норий их масса практически не изменяется, а очистительные машины как частично, так и полностью их выделяют. Однако полностью их выделить на данной линии практически невозможно.
Многочисленными исследованиями установлено, что основной средой обитания
микроорганизмов является наличие засорителей, особенно мелких, а также дробленого и травмированного зерна. Технология послеуборочной обработки зернового вороха и технические средства для её реализации должны обеспечивать выделение из него на самой ранней стадии обработки засорителей, биологически неполноценного зерна и большей части травмированного зерна.
Из выше изложенного вытекает необходимость совершенствования данной технологической линии с целью повышения чистоты зерна на выходе и снижения его повреждения. С этой целью, во-первых, необходимо в технологической линии установить машину предварительной очистки МПО-50, а во-вторых, поставить более качественную воздушнорешетную очистительную машину, например, ОЗФ-50 и ли ОЗФ-80 [3, 4]. Машина МПО-50 обеспечит практически полное отделение легких примесей, частично крупных примесей и щуплого зерна, улучшив тем самым работу последующих машин, что, несомненно, скажется на чистоте зерна на выходе линии.
Библиографический список
1. Тарасенко, А. П. Снижение травмирования семян при уборке и после уборочной обработке [Текст] : учеб. / А. П. Тарасенко. - Воронеж : ФГОУ ВПО «ВГАУ», 2003. - 331 с.
2. Пугачев, А. Н. Микроповреждения и качество семян зерновых [Текст] / А. Н. Пугачев // Земледелие. - 1965. - № 7. - С. 81-83.
3. Тарасенко, А. П. Результаты государственных периодических и сертифицированных испытаний машин семейства ОЗФ [Текст] / А. П. Тарасенко, В. И. Оробинский, А. М. Гиевский // Вестник ВГАУ, 2008. - № 3-4 (18-19). - C. 32-39.
4. Оробинский, В. И. Показатели работы зерноочистительных машин семейства ОЗФ [Текст] / В. И. Оробинский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2007. -№ 4. - С. 4-5.
Лесотехнический журнал 3/2014
261
Машины и оборудование
References
1. Tarasenko A.P. Reduction of injury of seeds at harvest and post harvest processing [Tarasenko A.P. Snizhenie travmirovanija semjan pri uborke i posle uborochnoj obrabotke]. Voronezh, 2003, 331 p. (In Russian).
2. Pugachev A.N. Microdamages and quality of seeds of grain [Pugachev A.N. Mikropo-vrezhdenija i kachestvo semjan zernovyh]. Zemledelie - Agriculture, 1965, no. 7, pp. 81-83. (In Russian).
3. Tarasenko A.P., Orobinsky V.I., Gievsky A.M. Results of national periodicals and certified testing of machines of GRF family [Tarasenko A.P., Orobinsky V.I., Gievsky A.M. Rezul'taty go-sudarstvennyh periodicheskih i sertificirovannyh ispytanij mashin semejstva OZF]. Vestnik VGAU-Bulletin of VSAU, 2008, no. 3-4 (18-19), pp. 32-39. (In Russian).
4. Orobinsky V.I. Indicators of grain cleaners of ОЗФ family [Orobinsky V.I. Pokazateli rabo-ty zernoochistitel'nyh mashin semejstva OZF]. Mehanizacija i jelektrifikacija sel'skogo hozjajstva -Mechanization and Electrification of Agriculture, 2007, no. 4, pp. 4-5. (In Russian).
Сведения об авторах
Оробинский Владимир Иванович - заведующий кафедрой сельскохозяйственных машин, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I», доктор сельскохозяйственных наук, профессор, г. Воронеж, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Шатохин Иван Васильевич - доцент кафедры сельскохозяйственных машин, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I», кандидат технических наук, доцент, г. Воронеж, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Парфенов Алексей Геннадьевич - магистр кафедры сельскохозяйственных машин, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I», г. Воронеж, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Information about authors
Orobinsky Vladimir Ivanovich - Head of Agricultural Machinery Department of FSBEI HPE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I», DSc in Agriculture, Professor, Voronezh, Russian Federation; e-mail: [email protected].
Shatokhin Ivan Vasilyevich - Associate Professor of Agricultural Machinery Department of FSBEI HPE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I», PhD in Engineering, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; e-mail: [email protected].
Parfenov Aleksey Gennadyevich - Master of agricultural machinery Department of FSBEI HPE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I», Voronezh, Russian Federation; e-mail: [email protected].
262
Лесотехнический журнал 3/2014
