CC BY
72
Машины и оборудование
knife cutter]. Patent RF, no. 1782732, 1992.
5. Senkevich L.V. Sovershenstvovanie konstruktivnyh parametrov malono—zhevyh torcovo-konicheskih frez dlja frezerno-pil'nogo oborudovanija. Avtoref. kand. tehn. nauk [Improving the design parameters of small-knife butt-conical cutters for milling and sawing equipment. Author. cand. techn. sci. dis.]. Saint Petersburg, 1994, 22 p. (In Russian).
6. Taratin V.V. Lesopil'nye agregaty: sovremennoe sostojanie i tendencii ih so-vershenstvovanija [Sawmills units: current status and trends to improve them]. Derevoobrab. promst' [Woodworking ind-ry], 1998, no. 1, pp.3-6. (In Russian).
7. Fronius K. Spaner Kreissagen Bandsagen. Stuttgart: DRW-Verlag, 1989, 300 p.
Сведения об авторе
Таратин Вячеслав Викторович - доцент кафедры древесиноведения и технологии деревообработки федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова", кандидат технических наук, доцент, г. Архангельск, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Information about author
Taratin Vyacheslav Victorovich - Associate Professor of Wood Science and Wood Technology department, Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "North (Arctic) Federal University named after Lomonosov", PhD in Engineering, Associate Professor, Arkhangelsk, Russian Federation; e-mail: [email protected].
DOI: 10.12737/11282 УДК 621.367.3: 664.7
ОЦЕНКА ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА РАЗЛИЧНЫХ КУЛЬТУР НОРИЯМИ
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
Одним из факторов обеспечения достаточного количества зерна является использование для посева высококачественных семян и сохранение выращенного урожая на всех этапах его производства. При этом немаловажное значение имеет такой показатель качества зерна, как его повреждение. По данным многих исследователей, зерно, прошедшее через машины при послеуборочной обработке, нередко имеет больше механических повреждений, чем поступающее на обработку. При использовании для посева механически поврежденных семян резко снижается урожайность зерновых культур. При неблагоприятных условиях 1 % травмированных семян ведет к снижению
244
Лесотехнический журнал 1/2015
Машины и оборудование
урожайности зерновых культур на 30-50 кг/га. В связи с этим нами была проведена оценка качества обработки зерна по показателю дробления различных культур на технологической линии зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 в ООО «Факел» Петропавловского района Воронежской области. Представлены результаты по дроблению зерна ковшовыми элеваторами при его обработке на зерноочистительном агрегате ЗАВ-40. Также представлены результаты по относительному приросту дробления зерна ковшовыми элеваторами при его обработке на зерноочистительном агрегате ЗАВ-40. Установлено что рассматриваемую технологическую линию послеуборочной обработки зерна необходимо совершенствовать путем уменьшения количества норий или, в крайнем случае, следует изыскивать возможности модернизации нории с целью снижения повреждения зерна. Причем данные мероприятия будут особо значимы при обработке зерна и семян с малой прочностью оболочки, к которому можно отнести и подсолнечник. Этот факт говорит о том, что в хозяйствах должны быть зерноочистительные агрегаты не только для обработки продовольственного и семенного зерна, но и подсолнечника.
Ключевые слова: зерноочистительный агрегат, ковшовый элеватор, повреждение семян.
EVALUATION OF CRUSHING GRAINS OF DIFFERENT CULTURES BY BUCKET
ELEVATOR
Ph.D 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
One of the factors ensuring sufficient grain is the use of high quality seeds for sowing and harvest preservation at all stages of production. In this case, important value has such indicator of quality of grain, as its damage. According to many researchers grain passing through the machines during post-harvest processing, often has more physical damage than the incoming for processing. When used for sowing seeds is mechanically damaged grain yields is sharply reduced. Under adverse conditions 1 % of injured seeds leads to lower grain yields for 30-50 kg / ha. In this connection, we evaluated the quality of grain handling in terms of crushing of various cultures on the production line of winnowing machine ЗАВ-40 in LLC "Fakel" of Petropavlovsky district of the Voronezh region. The results of crushing grain in bucket elevators during its processing at grain cleaning unit ЗАВ-40 are presented. Also the results of the relative increase in grain crushing in bucket elevators during its processing at grain cleaning unit ЗАВ-40 are presented. It has been established that the considered processing line of postharvest processing of grain should be improved by reducing the number of elevators, or, in extreme cases, opportunities to modernize the elevator in order to reduce damage to the grain should be sought. Moreover, these activities will be particularly significant in the processing of grain and seeds with low strength of the casing, which can be attributed, and sunflower. This fact suggests that the farms must have grain cleaning units not only for the processing of food and seed grain, but also sunflower.
Keywords: grain cleaning machine, bucket elevator, seed damage.
Лесотехнический журнал 1/2015
245
Машины и оборудование
Введение.
Увеличение объемов производства зерна и семян подсолнечника является одной из актуальнейших проблем сельского хозяйства в последние годы.
Одним из факторов обеспечения достаточного количества зерна, как для потребления, так и для его воспроизводства является использование для посева высококачественных семян и сохранение выращенного урожая на всех этапах его производства: при уборке, транспортировке, хранении и послеуборочной обработке. При этом немаловажное значение имеет такой показатель качества зерна, как его повреждение.
По данным многих исследователей [1, 5, 9] зерно, прошедшее через машины при послеуборочной обработке, нередко имеет больше механических повреждений, чем поступающее на обработку. Так, если принять общее повреждение семян за 100 %, то травмирование их при созревании в поле достигает 0,5-7,5 %, при уборке комбайнами - 2035 % [10, 11], машинами послеуборочной обработки - 25-50 % [1, 6]. При использовании для посева механически поврежденных семян резко снижается урожайность зерновых культур. Так многие авторы [4, 7, 8] считают, что 10 % травмированных семян снижают урожайность на 1 ц/га, а 20-25 - на 2-3 ц/га. При неблагоприятных условиях 1 % травми-
рованных семян ведет к снижению урожайности зерновых культур на 30-50 кг/га [2, 3].
Нами проведена оценка качества обработки зерна по показателю дробления различных культур на технологической линии зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 в ООО «Факел» Петропавловского района Воронежской области (табл. 1).
Чистота бункерного вороха по культурам составляла: пшеница - 84,3 %; ячмень -
63,5 %; овес - 76,2 % и подсолнечник - 79,6 %. Кроме основной культуры в ворохе присутствовали дробленые зерна и примеси. Содержание неполноценного зерна (дробленого) в исходном ворохе в зависимости от обрабатываемой культуры колеблется в пределах 1,00-15,9 %. При этом большие значения приходятся на такую культуру как ячмень.
В результате обработки вороха чистота зерна по отдельным культурам повысилась до 97,1 % (пшеница); 91,1 % (ячмень); 94,5 % (овес) и 95,9 % (подсолнечник) за счет того, что зерноочистительными машинами линии были или частично или полностью выделены отдельные фракции зернового вороха.
Максимальный абсолютный прирост дробления зерна нориями наблюдается у ячменя (5,4 %), несколько меньше - у подсолнечника (4,30 %) и у пшеницы (3,6 %) и минимум приходится на овес - 2,63 %.
В табл. 2 представлен относительный
Таблица 1
Дробление зерна ковшовыми элеваторами при его обработке на зерноочистительном
агрегате ЗАВ-40
Наименование культур Исходное дробление зерна, % Абсолютный прирост дробления зерна после ковшовых элеваторов, % Общий прирост дробления зерна, %
Нория №1 Нория №2 Нория №3
Пшеница 4,00 1,20 1,40 1,00 3,60
Ячмень 15,9 2,20 1,30 1,90 5,40
Овес 4,59 0,83 0,50 1,30 2,63
Подсолнечник 1,00 1,00 1,80 1,50 4,30
246
Лесотехнический журнал 1/2015
Машины и оборудование
Таблица 2
Относительный прирост дробления зерна ковшовыми элеваторами при его обработке на
зерноочистительном агрегате ЗАВ-40
Наименование культур Исходное дробление зерна, % Относительный прирост дробления зерна после ковшовых элеваторов, % Общий прирост дробления зерна, %
Нория №1 Нория №2 Нория №3
Пшеница 4,00 30,0 35,0 25,0 90,0
Ячмень 15,9 13,8 8,2 11,9 34,0
Овес 4,59 18,1 10,9 28,3 57,3
Подсолнечник 1,00 100,0 180,0 150,0 430,0
прирост дробления зерна по культурам.
Если рассматривать прирост дробления зерна относительно исходного дробления зерна, то здесь наблюдается несколько иная картина, чем в табл. 1. А именно, больше всего повреждается подсолнечник, у которого за счет норий дробление повысилось более чем в 4 раза (на 430 % относительно исходного). По другим культурам относительный прирост дробления зерна за счет норий составляет в пределах 34,0-90,0 %.
Явление неравномерного прироста дробления зерна различных культур объясняется двумя причинами. Первое, это прочностью оболочки зерна, которая из 4-х рассматриваемых культур имеет наименьшее значение у подсолнечника. И второй причиной является величина исходного повреждения зерна. Это можно пояснить следующим образом [1].
Степень дробления зерна при воздействии на него рабочих органов, как нории, так и других машин зерноочистительного агрегата зависит от вероятности контактирования неповрежденного зерна и усилия, с которым происходит этот контакт.
Д = f • (Рм • Кс), (1)
где Д - дробление зерна;
Рм - вероятности контактирования неповрежденного зерна;
Кс - коэффициент, характеризующий усилие воздействия рабочих органов на зерно.
В свою очередь вероятность контактирования неповрежденного зерна определяется как произведение вероятности попадания зерна в контактируемый слой на вероятность содержания неповрежденных зерен в транспортируемом ворохе.
РМ = РК- Х0, (2)
где Рк - вероятность попадания зерна в контактируемый слой;
Хо - вероятность содержания неповрежденного зерна в транспортируемом ворохе. Из выше изложенного следует, что рассматриваемую технологическую линию послеуборочной обработки зерна необходимо совершенствовать путем уменьшения количества норий или, в крайнем случае, следует изыскивать возможности модернизации нории с целью снижения повреждения зерна. Причем данные мероприятия будут особо значимы при обработке зерна и семян с малой прочностью оболочки, к которому можно отнести и подсолнечник. Этот факт говорит о том, что в хозяйствах должны быть зерноочистительные агрегаты не только для обработки продовольственного и семенного зерна, но и подсолнечника.
Лесотехнический журнал 1/2015
247
Машины и оборудование
Библиографический список
1. Горбачев, И.В. Послеуборочная обработка семян трав [Текст] / И.В. Горбачев // Сельский механизатор, 2008. - № 11. - С. 18-21
2. Пугачёв, АН. Повреждение семян машинами [Текст] / А.Н. Пугачев. - М. : Колос, 1976. - 320 с.
3. Тарасенко, А.П. Улучшение качества зернового вороха при уборке и послеуборочной обработке [Текст] / А.П. Тарасенко // Техника и оборудование для села, 2009. - № 6. - С.28-30.
4. Тарасенко, А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке [Текст] / А.П. Тарасенко. - Воронеж : ВГАУ, 2003. - 331 с.
5. Чудин, И.А. Использование норий на поточных зерноочистительных линиях [Текст]
/ И.А. Чудин // Земля сибирская дальневосточная. - 1973. - № 9. - С.36-38.
6. Шатохин, И.В. Транспортирующие устройства зерноочистительных агрегатов-основные источники повреждения зерна [Текст] / И.В. Шатохин, В.С. Анненков, П.В. Анохин // Молодежный вектор развития аграрной науки: материалы 65-й студенческой научной конференции. - Воронеж : ВГАУ ВПО Воронежский ГАУ, 2014. - Ч.1. - С. 21-25.
7. Zareiforoush, H. Effects of crop-machine variables on paddy grain damage during handling with an inclined screw auger [Text] / H. Zareiforoush, M.H. Komarizadeh, M.R. Alizadeh // Biosystems engineering. - United Kingdom, Department of Mechanical Engineering of Agricultural Machinery, Faculty of Agriculture, University of Urmia, 2010. - Vol. 106. - № 3. - P. 234-242.
8. Baryeh, E.A. A simple grain impact damage assessment device for developing countries [Text] /
E.A. Baryeh // Journal of food engineering. - United Kingdom, 2003. - Vol. 56. - № 1. - pp. 37-42.
9. Craessaerts, G. Fuzzy control of the cleaning process on a combine harvester [Text] / G. Craessaerts, De Baerdemaeker J., W. Saeys, B. Missotten // Biosystems engineering. - United Kingdom, Department of Biosystems, Katholieke Universiteit Leuven, Kasteelpark Arenberg, 2010. - Vol.106, №2. - P.103-111.
10. Алферов, С.А. Механическая повреждаемость зерна при ударе [Текст] / С.А. Алферов, А.А. Панов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1981. - №3. - С. 50-51.
11. Анискин, В.И. Повреждение семян зерновых культур при машинной обработке [Текст] / В.И. Анискин, В.М. Дринча, И.А. Пехальский // Вестник сельскохозяйственной науки. - 1992. - № 1. - С. 97-105.
References
1. Gorbachev I.V. Posleuborochnaja obrabotka semjan trav [Post-harvest processing of grass seed]. Sel'skij mehanizator [Rural mechanic], 2008, no. 11, pp. 18-21. (In Russian).
2. Pugachev A.N. Povrezhdenie semjan mashinami [Seed damage by machines]. Moscow, 1976, 320 p. (In Russian).
3. Tarasenko A.P. Uluchshenie kachestva zernovogo voroha pri uborke i posleuborochnoj obra-botke [Improving the quality of grain heap at harvest and post-harvest processing]. Tehnika i oborudo-vanie dlja sela [Machinery and equipment for rural areas], 2009, no. 6, pp. 28-30. (In Russian).
4. Tarasenko A.P. Snizhenie travmirovanija semjan pri uborke i posleuborochnoj obrabotke [Re-
248
Лесотехнический журнал 1/2015
Машины и оборудование
duced injury of seeds at harvest and post-harvest processing]. Voronezh, 2003, 331 p. (In Russian).
5. Chudin I.A. Ispol'zovanie norij na potochnyh zemoochistitel'nyh linijah [The use of bucket elevators on the production of grain cleaning lines]. Zemlja sibirskaja dal'nevostochnaja [Far Est Siberian Land], 1973, no. 9, pp. 36-38. (In Russian).
6. Shatohin I.V., Annenkov V.S., Anokhin P.V. Transportirujushhie ustrojstva zemoochistitel'nyh agregatov-osnovnye istochniki povrezhdenija zerna [Transporting devices of winnowing machines, the main sources of damage to the grain]. Molodezhnyj vektor razvitija agrarnoj nauki: materialy 65-j studen-cheskoj nauchnoj konferencii [Youth vector of development of agricultural science: Proceedings of the 65th Student Scientific Conference]. Voronezh, 2014, Part. 1, pp. 21-25). (In Russian).
7. Zareiforoush H., Komarizadeh M.H., Alizadeh M.R.Effects of crop-machine variables on paddy grain damage during handling with an inclined screw auger. Biosystems engineering. United Kingdom, Department of Mechanical Engineering of Agricultural Machinery, Faculty of Agriculture, University of Urmia, 2010, Vol. 106, no. 3, pp. 234-242.
8. Baryeh E.A. A simple grain impact damage assessment device for developing countries. Journal of food engineering. United Kingdom, 2003, Vol. 56, no. 1, pp. 37-42.
9. Craessaerts G., De Baerdemaeker J., Saeys W., Missotten B. Fuzzy control of the cleaning process on a combine harvester. Biosystems engineering. United Kingdom, Department of Biosystems, KatholiekeUniversiteit Leuven, KasteelparkArenberg, 2010, Vol. 106, no. 2, pp. 103-111.
10. Alferov S.A., Panov A.A. Mehanicheskajapovrezhdaemost' zernapri udare [Mechanical defect of grain upon impact]. Mehanizacija i jelektrifikacija socialisticheskogo sel'skogo hozjajstva [Mechanization and Electrification of Socialist Agriculture], 1981, no. 3, pp. 50-51. (In Russian).
11. Aniskin V.I., Drincha V.M., Pehalsky I.A. Povrezhdenie semjan zernovyh kul'turpri ma-shinnoj obrabotke [Damage to cereal seeds at machining]. Vestnik sel'skohozjajstvennoj nauki [Bulletin of Agricultural Science], 1992, no. 1, pp. 97-105. (In Russian).
Сведения об авторах
Шатохин Иван Васильевич - доцент кафедры сельскохозяйственных машин ФГБОУ ВПО «Воронежский Государственный Аграрный Университет имени 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 имени Императора Петра I», г. Воронеж, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Information about authors
Shatokhin Ivan Vasilyevich - Associate Professor of Agricultural Machinery department of FSBEI HPE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I», Ph.D 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].
Лесотехнический журнал 1/2015
249
