CC BY
166
УДК 631.362.33 Н.И. Стрикунов,
А.А. Хижников
НОВАЯ ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН
Ключевые слова: зерно, семена, очистка, машины, линия, ворох, оценка, качество, пневмосортировальный стол, нория.
Проблемы получения
качественного семенного материала
В настоящее время обработка собранного урожая проводится на устаревших зерноочистительных агрегатах, главными минусами которых являются малая пропускная способность, низкое качество очистки и невозможность использовать для загрузки и отгрузки зерна большегрузные автомобили (из-за малого объема завальной ямы и низкой высоты бункеров от уровня земли). Технологический процесс подготовки семян в этих агрегатах нередко строится по принципу многократного их пропуска через агрегат, пока они не будут доведены до требуемой кондиции по чистоте [1].
Для получения высококачественного семенного материала полумерами нельзя обойтись, т.е. приобрести широко разрекламированную машину «Алмаз» и снять все вопросы. Не может машина, очищая материал по одному параметру, обеспечить получение качественных семян. Только набор машин, увязанных технологически, осуществляющих очистку и сортирование по толщине, ширине, длине, аэродинамическим параметрам и плотности гарантирует получение высококачественных семян.
Все вышеперечисленные требования легли в основу разработки новой технологической линии на базе оборудования, выпускаемого ОАО ГСКБ «Зерноочистка».
Обоснование новой технологии очистки зерна
В отличие от базовой технологии предлагаемая имеет отделение приёма и предварительной очистки свежеубранного зернового вороха, а также отделение первичной очистки зерна и сортировальное отделение.
Технологическая схема представлена на рисунке 1.
В типовых агрегатах ЗАВ-25 предварительную очистку вороха производят воздушными машинами МПО-50, не имеющих подсевных решёт и поэтому выделяющих только лёгкие и крупные примеси [2].
Мелкие примеси, как правило, более влажные, чем основное зерно, не выделяются и вместе с зерном поступают либо на временное хранение, либо в сушилку. Они заполняют межзерновые пространства насыпей и уменьшают скажистость, что значительно увеличивает сопротивление проходу воздуха, и в свою очередь, приводит к слёживаемости зернового материала.
Сушка и очистка такого зерна становится неэффективной и экономически затратной.
В предлагаемой технологии эти недостатки устранены путём применения решётной приставки РП-50 к машине МПО-50С. Решётная приставка оснащена подсевными решётами, а выход очищенного зерна из МПО-50С обеспыливается аспи-рационной системой.
Помимо машины предварительной очистки в технологию включены две машины первичной очистки зерна ОЗС-50, два триерных блока БТЦ-700 со шнековыми транспортёрами ТЧЗ-700 и пневмосортировальный стол МОС-9Н. Для транспортировки зерна применяются нории типа НПЗ-50, 2НПЗ-20, НП-20.
Все зерноочистительные машины установлены на четырёх блоках бункеров в здании, обшитом металлическим профилем. Завальная яма проездного типа с возможностью разгрузки большегрузных автомобилей закрыта от атмосферных осадков.
Промежуточные нории устанавливаются в соответствующих бункерах на специально сваренных площадках.
Для уменьшения экологического загрязнения окружающей среды пылью к машинам ОЗС-50 монтируются циклоны, находящиеся в здании.
Рис. 1. Технологическая схема семяочистительной линии:
1 — яма завальная; 2 — загрузочная нория; 3 — машина предварительной очистки МПО-50С;
4 — решётная приставка РП-50; 5 — бункер «мёртвых»отходов; 6 — промежуточная нория 2НПЗ-20; 7 — машина первичной очистки ОЗС-50; 8 — циклоны; 9 — промежуточная нория НПЗ-50;
10 — бункер фуражного зерна; 11 — бункер продовольственного зерна; 12 — триер БТЦ-700;
13 — транспортёр ТЧЗ-700; 14 — нория НП-20; 15 — пневмосортировальный стол МОС-9Н;
16 — секция промежуточной фракции; 17 — секция бункера для семенного зерна
Бункера выполняют функции сбора фракций очистки и выгрузки в транспортные средства. Управление работой машин и механизмов осуществляется дистанционно со станции управления. Обслуживает семяочистительную линию один человек (оператор-машинист).
Технологический процесс семяочисти-тельной линии по полнопоточной схеме протекает следующим образом.
Зерновой ворох, доставленный с поля или с крытой площадки, выгружают в завальную яму, сетка которого отделяет крупные примеси (стебли растений, камни, комки земли, инородные предметы и т.д.). Из завальной ямы зерновой ворох дозированно подается в норию. Заслонка-дозатор открывается за счет специального механизма путём поворота штурвала. Нория НПЗ-50 подает материал на машину предварительной очистки МПР-50С. Машина отделяет из вороха лёгкие, крупные, мелкие примеси и направляет их в бункер «мёртвых» отходов, на котором и установлена машина.
Предварительно очищенное зерно, сходящее с решётной приставки РП-50, направляется в промежуточную норию
2НПЗ-20, которая подает обрабатываемый материал на две машины первичной очистки ОЗС-50. На этих машинах зерно очищается от оставшихся лёгких, мелких, крупных примесей и мелкого щуплого зерна. Запылённый воздух из аспирацион-ных каналов зерноочистительных машин по воздуховодам аспирационной системы поступает в циклоны, очищается от пыли и выбрасывается в окружающую среду. Отходы и фуражное зерно собираются в соответствующие секции бункера. Очищенное зерно (с двух машин) далее норией НПЗ-50, установленной в секции фуражных отходов, подается на триерные блоки БТЦ-700, где происходит очистка от длинных и коротких примесей. При отсутствии в исходном материале овсюга и карлыка, зерно, минуя триера, поступает в бункер продовольственного зерна.
После очистки зерна на триерах качество его соответствует нормам на продовольственное зерно. Дальнейшая очистка и сортирование происходит на пневмосор-тировальном столе МОС-9Н, обеспечивающего получение семян посевного стандарта. Бункер, на котором установлен пневмосортировальный стол, разде-
лен перегородкой на секции с возможностью раздельного сбора получаемых фракций.
Пневмостол МОС-9Н обеспечен бункером с дозирующей заслонкой. При работе системы дозирования самотечная труба к машине всегда наполнена зерном, а излишки зерна убираются по зерносливу. Это стабилизирует работу стола.
Настройка пневмостола требует особых навыков машиниста-оператора. В зависимости от качества зерна, поступающего на сортировку, а также вида культуры, требуется обязательная корректировка рабочего процесса. Сортирование зерна позволяет получить семенной материал высших категорий качества.
Продовольственное зерно и семена отгружаются в автотранспорт и отправляются в склад.
Семяочистительная линия позволяет работать и по другим технологическим схемам, обеспечивающих стратегический манёвр во время уборочного периода. Данная линия внедрена в ЗАО «Лебяжье» Егорьевского района в 2008 г.
Результаты работы семяочистительной линии
Для определения качественной оценки работы линии нами были взяты пробы зернового материала. На семяочиститель-
ном комплексе происходила обработка ячменя сорта «Золотник». Пробы брались после прохождения через каждую из установленных машин, а также из завальной ямы. С материалом были проведены лабораторные исследования по установленной методике [3].
В исходном зерновом ворохе (ячмень) содержались лёгкие и крупные примеси (части колосьев), а также сорные примеси — просо куриное, вьюнок, гречишка татарская, овсюг и другие. Из трудноотделимых примесей в исходном материале содержалось больше всего овсюга. При исследовании нескольких отобранных образцов оказалось, что в 100 г навески содержание овсюга составляло 43-45 шт., а гречишки татарской — 2-5 шт.
При работе поточной линии после предварительной, первичной очистки и триерования в очищенном зерне оставалось овсюга 2 шт., гречишки татарской — 1 шт. Такой вариант технологии дает качество очистки, соответствующее нормам на продовольственное зерно.
Проверка работы отделения окончательной очистки при обработке семенного зерна показала, что после очистки и сортирования на пневмосортировальном столе МОС-9Н овсюг и гречишка татарская отсутствовали.
Скорость витания, м/с Исходный материал ''ич Семенной материал
Рис. 2. Кривые изменения количества зерновой смеси в зависимости от скорости витания
Оценка эффективности процесса вибропневмосортирования проводилась на парусном классификаторе. Известно, что используя разность в скорости витания составных частей смеси, можно выделить из основной культуры полову, кусочки соломы, щуплые и битые семена сорняков, а также с помощью воздушного потока отсортировать лёгкие семена от тяжёлых.
Функционально пневмосортировальный стол разделяет зерновой материал по комплексу физико-механических свойств, где плотность является доминирующим свойством. Опыты показали, что при разделении ячменя после МОС-9Н по аэродинамическим свойствам в смеси находятся только тяжёлые частицы, имеющие скорость витания в пределах 8-10,5 м/с (рис. 2).
Интегральная кривая распределения для каждого из исследуемых образцов показывает относительное количество зерновой смеси в зависимости от скорости воздушного потока.
Важными показателями качества семенного зерна являются: масса 1000 семян ячменя, которая составила 52 г, натура зерна — 700 г/л.
Выводы
Полученные результаты эффективности работы поточной линии показывают, что за один пропуск можно получить семена посевного стандарта, соответствующие нормам РС ГОСТ Р 52325-2005, даже при вышеуказанной засоренности исходного материала трудноотделимыми примесями.
При разработке новых технологий послеуборочной обработки зерна и семян нужно обязательно включать машины окончательной очистки, то есть технологии должны иметь сортировальные отделения.
Библиографический список
1. Стрикунов Н.И. Очистка зерна и семян. Машины и технологии: учебное пособие / Н.И. Стрикунов, В.И. Беляев, Б.Т. Тарасов. — Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. — 131 с.
2. Тарасенко А.П. Современные машины для послеуборочной обработки зерна и семян: учебное пособие для вузов / А.П. Тарасенко. — М: КолосС, 2008. — 232 с.
3. Цециновский В.М. Методы оценки
технологического эффекта сепарирования / В.М. Цециновский / / Сб. науч. тр. / ВНИИЗ. — М., 1963. — Вып. 44. —
С. 77-94.
+ + +
УДК 631.3.001 И.Я. Федоренко,
А.С. Федоренко
УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ В СИСТЕМАХ С СУХИМ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАННЫМ ТРЕНИЕМ
Ключевые слова: вибрация, просеивание, дозирование, транспортирование, нелинейные дифференциальные уравнения, метод энергетического баланса, условный оптимум, множители Лагранжа.
Введение
Системы с преобразованием сухого трения при действии вибрации широко используются в технологических процессах просеивания, дозирования и транспорти-
рования различных сельскохозяйственных материалов. Суть преобразования трения состоит в том, что фрикционному контакту сообщается вторая (часто дополнительная) степень свободы в его плоскости и некоторое дополнительное воздействие в этом направлении. В результате основному движению противодействует уже не вся сила сухого трения, а ее составляющая, которая может быть много меньше самой силы [1, 2].
