Содержание к диссертации
Стр.
В в е д е н и е 6
1. Состояние вопроса и задачи исследования.. 10
I.I.Физико-механические свойства семян 10
1.2. Способы и средства сортирования и дополнитель
ной очистки семян 15
Дополнительная очистка семян 15
Сортирование 19
1.3. Способы и средства сепарации семян на фрикци
онных поверхностях 23
1.3.1. Сепарация семян по шероховатости и
форме 23
Сепарация семян по упругости 27
Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств 28
Механизация процесса сепарации семян в селекции, семеноводстве и сортоиспытании.. 38
Движение плоских семян по фрикционным колеблющимся не перфорированным плоскостям 40
Выводы и задачи исследования...... 42 v
2. Программа и методика исследований 45
Программа исследований 45
Объекты исследования 47
Лабораторные установки, устройства, приборы и инструменты 50
2.4,Методика исследования физико-механических
свойств семян 62
Методика определения физико-механических свойств семян 62
Методика обработки и применения экспериментальных данных 65
2.5. Методика проведения лабораторных, лабораторно-
полевых опытов и хозяйственных испытаний вибро
фрикционной семеочистительной машины 68
Методика проведения и обработка результатов опытов 68
Методика определения показателей качества семенного материала 69
3. Исследование физико-механических свойств семян и
обоснование выбора параметра их делимости на вибро
фрикционной семеочистительной машине......... 71
3.1. Исследование возможности разделения семенных
материалов по упругим и фрикционным свойствам.. 71
ЪЛ.1. 0 возможности разделения по коэффициенту
восстановления скорости семян при ударе 71
О возможности разделения по коэффициенту мгновенного трения семян при ударе 74
О возможности разделения по обобщенному параметру сепарации семян 77
О возможности разделения по предельному
углу подъема семян 79
3.2. Статистические исследования вариационных кривых
распределения значений предельных углов подъема
семян 91
Определение возможного результата сепарации семян по комплексу физико-механических свойств.... 99
Определение значения продольного угла наклона рабочего органа виброфрикционной семеочистительной машины 117
Вы в о ды 127
4. Исследование процесса вибросепарации семян на непер-
форированной фрикционной плоскости, имеющей продоль
но-поперечный наклон к горизонту 130
4.1. Вибрационное перемещение компонентов семенных
смесей по рабочему органу машины 130
Безотрывное движение компонентов семенных смесей 130
Движение компонентов семенных смесей с отрывом от вибрирующей плоскости 155
Влияние конструктивных параметров рабочего органа на разделяющую способность вибрационной семеочистительной машины 176
Определение оптимальных параметров вибрационной семеочистительной машины 181
В ы в о д ы 193
5. Результаты лабораторных, лабораторно-полевых опытов
и хозяйственных испытаний виброфрикционной семеочис
тительной машины 195
Лабораторные опыты по очистке семенных материалов 195
Лабораторные опыты по сортированию семенных материалов 204
Сортирование семян люцерны посевной.... 204
Сортирование семян проса 212
5.3. Лабораторные опыты по очистке с одновременным
сортированием семенных материалов 217
Семена льна-долгунца 220
Семена лука 221
Семена пастернака 222
Семена укропа 222
Семена проса 225
Семена щавеля 225
Семена люцерны посевной 229
Семена моркови 229
5.4. Лабораторно-полевые опыты по проверке посевных
качеств семян, обработанных на виброфрикционном
сепараторе 234
5.4.1. Семена льна-долгунца 234
Семена лука 237
Семена проса 243
5.5. Хозяйственные испытания виброфрикционной семе-
очистительной машины на сепарации семян овощ
ных культур 246
Сепарация семян капусты 246
Сепарация семян моркови 248
Сепарация семян редиса 248
В ы в о ды 251
В ы в о ды 253
Литература 257
Приложения 278
- б -
Введение к работе
В„Основных направлениях экономического и социального развития СССР на І98І...І985 годы и на период до 1990 года,' принятых ХХУІ съездом КПСС, указано, что одним из главных направлений повышения благосостояния народа является улучшение снабжения населения продовольствием, а такие промышленными товарами широкого потребления [I]. Для решения этой проблемы съезд признал необходимым разработать Продовольственную программу, которая и была утверждена на майском (1982 г*) Пленуме ЦК КПСС [2],
Большое значение в реализации Продовольственной программы принадлежит повышению урожайности сельскохозяйственных культур. В связи с этим ставится задача о выдвижении на передний план селекции и семеноводства.
13 июля 1921 года В.И.Ленин подписал декрет Совета Народных Комиссаров "О семеноводстве", положивший начало организации семеноводческого дела в нашей стране; с тех пор Коммунистическая партия и Советское правительство уделяют большое внимание его развитию и совершенствованию.
Придавая важное значение дальнейшему повышению эффективности работ в селекции и семеноводстве по увеличению производства сельскохозяйственной продукции, улучшению ее качества, ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли в ноябре 1976 г. постановление "О мерах по дальнейшему улучшению селекции и семеноводства зерновых, маличных культур и трав" [3J. Поставлена задача совершенствовать систему семеноводства сельскохозяйственных культур, ускорить его перевод на промышленную основу, быстрее внедрять в производство новые высокопродуктивные сорта и гибриды, повысить качество семян.
Ежегодно наша страна теряет от засоренности посевов сорняками, повреждения культурных растений вредителями и болезнями около 20^
стоимости всего зерна [I4-2J. Посев семенами третьего класса, а также некондиционными семенами приводит к тому, что хозяйства ежегодно не дополучают 2,1...2,8 млн.т.зерна. С другой стороны, при посеве такими семенами норма высева увеличивается на 10...15% по сравнению с нормой высева первоклассным семенным материалом, что также ведет к значительным потерям семян [110,180]. В настоящее время нужен не просто семенной материал первого класса способный формировать высокопродуктивные посевы, а выравненный по своим посевным качествам, способный обеспечить механизированную обработку посевов, уборку урожай и пр.
Особенно острой является проблема очистки семян мелкосеменных культур (трав, овощей и др.). Для послеуборочной обработки этих семян в настоящее время используютоя зерноочистительные машины, не приспособленные для этой цели. Это значительно затрудняет доведение мелкосеменных материалов до посевных кондиций и влечет за собой большие потери семян основной культуры в отходы 38,48,104-,114-3. Увеличение выхода * очищенных семян многолетних трав в масштабе страны всего лишь на 1% равнозначно расширению посевов более, чем на 20 тыс,га [60].
При очистке семян многолетних трав хозяйства ежегодно теряют 1/3...1/2 часть валового сбора семян [48]. это приводит к тому, что потребность хозяйств в семенах удовлетворяется не полностью (например, в семенах люцерны на 70...75%) [119], Отсутствие достаточного количества качественных семян трав вынуждает хозяйства вести посев некондиционными семенами. Б 1978 году в Казахской ССР к началу сева было 4-1% некондиционных семян трав, Омской - 67% [116].
Засоренность посевов овощных культур затрудняет возможность механизации полевых работ и требует значительной доли ручного труда при уходе и уборке, особенно при уборке семенников ["57]. При
засоренности посевов льна-долгунца плевелом и другими сорняками, потери льнопродукции достигают Що [leej. Исследованиями ^81] установлено, что с течением времени происходит своеобразное совершенствование и приспособление семян сорных растений, которые постепенно теряют те признаки делимости, по которым они ранее отличались от семян основной культуры.
Несовершенство технологических процессов, машин и оборудования, применяемых в настоящее время на семеноводческих предприятиях и в хозяйствах, приводит, в конечном итоге, к существенным потерям сельскохозяйственной продукции.
Поэтому изыскание и исследование новых рабочих органов семеочистительных машин для очистки и сортирования мелкосеменных трудноразделимых смесей имеет важное народнохозяйственное значение.
Тема диссертационной работы утверждена советом факультета механизации сельского хозяйства ХИМЭСХ. Она является составной частью комплексной темы научных исследований ХИМЭСХ 1-3 "Разработать технологию и средства сепарации трудноразделимых семенных смесей и обосновать параметры процессов и рабочих органов посевных машин, обеспечивающие повышение производительности машин более чем в два раза и производительности труда на 20...ЗС$", утвержденной на XI пятилетку Главным управлением высшего и среднего сельскохозяйственного образования МСХ СССР (Г.Р.8І087890). Тема диссертации включена: в "Сводный координационный план НИР в области сельского хозяйства по УССР на I98I...I985 гг." (координационный план Южного Отделения ВАСХНИЛ на I98I...I985 гг«); в республиканскую целевую комплексную программу РН.Ц.004 "Повышение эффективности сельскохозяйственного производства" ("Агрокомплекс"); в ведомственный план МСХ СССР "Разработать общую и зональные системы машин для растениеводства на 1986...1995 годы,
_ Q _
а также уточнить долгосрочный прогноз развития комплексной механизации до 2000 года".
На защиту выносятся следующие положения:
Определение некоторых новых физико-механических и технологических свойств, характеризующих состояние поверхности,упругость и форму компонентов семенных смесей, трудноразделяемых на выпускаемых промышленностью семеочисгительных машинах с воздуш-но-решегно-триерными рабочими органами, а также на специальных семеочистительных машинах.
Обоснование признака делимости компонентов трудноразделимых семенных смесей на фрикционных неперфорированных колеблющихся поверхностях.
Разработка математической модели и вычислительных алгоритмов вибрационного перемещения семян (плоских частиц) на рабочем органе вибрационной семеочистительной машины, имеющем продольно-поперечный наклон к горизонту.
Обоснование оптимальных параметров технологического процесса сепарации семенных смесей на фрикционных неперфорированных колеблющихся поверхностях.
Разработка, изготовление и производственные испытания макетного образца вибрационной семеочистительной машины для механизации работ в селекции, семеноводстве и сортоиспытании.
Проведение полевых опытов по проверке посевных качеств фракций семян, полученных в результате сортирования семенных смесей на вибрационной семеочистительной машине.
- ю -
I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1,1, Физико-механические свойства семян
Для выбора рациональных способов и средств сепарации семенных смесей, определения признака делимости на том или ином рабочем органе семеочистительной машины и целесообразности разделения по данному признаку делимости проводится определение физико-механических свойств семян [168,1823.
