Содержание к диссертации
Стр.
Введение 5
1. Состояние вопроса и задачи исследования П
Сепарирование семенных смесей по размерам II
Оптимизация параметров работы решетных сепараторов 18
Геометрические параметры решетных сепараторов 18
Кинематические параметры работы решет ... 22
1.3. Способы и средства очистки и сортирования
мелкосеменных смесей 25
Особенности послеуборочной обработки мелкосеменных смесей 25
Способы и средства очистки 27
Дополнительное сортирование 32
1.4. Выводы и задачи исследования 35
2. Программа и методика исследований 38
Программа исследований 38
Объекты исследования 39
Лабораторное оборудование экспериментов,
приборы и инструменты 40
2.4. Методика исследования размеров компонентов
семенных материалов, прошедших первичную
очистку 57
Определение размеров семян 57
Методика обработки и применения размерных характеристик семян 59
- З -
2.5. Методика проведения и обработки результатов
лабораторно-полевых, лабораторных и хозяй
ственных испытаний виброрешетной семеочиститель-
ной машины 62
3. Обоснование размеров отверстий решет для разделения
мелкосеменных смесей, прошедших первичную очистку 67
3.1. Возможность разделения мелкосеменных смесей по
размерам 67
Определение признаков делимости мелкосеменных смесей по размерам 67
Статистические исследования распределений размерных характеристик семян 76
Влияние исходной засоренности на полноту разделения семенных смесей 85
Выбор размеров отверстий решет 98
Разделение семенных смесей по одному признаку делимости 98
Разделение семенных смесей по нескольким признакам делимости 107
Выводы 117
4. Обоснование кинематических параметров работы вибра
ционных решет при сепарации мелкосеменных смесей 123
4.1. Теоретическое исследование влияния кинематических
параметров решета на просеиваемость семян 123
4.1.1. Определение кинематических параметров,
оптимальных для процесса сегрегации
семенной смеси 124
4.1.2. Просеивание семян без взаимодействия с
кромками отверстий 130
Просеивание семян через отверстие после взаимодействия с его кромкой 142
Просеиваемость мелкосеменных смесей на круглых решетах 151
4.2. Оптимизация параметров процесса сепарации
мелкосеменных смесей на виброрешетах 157
Влияние некоторых факторов на качество разделения мелкосеменных смесей *59
Оптимизация параметров процесса вибро-решетной сепарации семян 168
4.3. Обоснование величины начальной подачи сепариру
емого материала на решето 173
4.3.1. Исследование влияния начальной подачи
на просеиваемость по длине решета 174
4.3.2. Выбор начальной подачи на решето 182
Выводы 183
5. Результаты лабораторных, лабораторно-полевых и
хозяйственных испытаний виброрешетной семеочисти-
тельной машины 187
5.1. Лабораторные опыты по очистке семенных
материалов 187
Лабораторные опыты по очистке с одновременным сортированием семенных материалов 198
Лабораторно-полевые опыты по проверке посевных качеств семян, обработанных на решетах виброрешетной семеочистительной машины 205
Семена льна-долгунца 205
Семена проса 210
Семена лука 213
Семена моркови 216
- 5 -5.4. Хозяйственные испытания виброрешетной семе-очистительной машины на сепарации семян
сельскохозяйственных культур 219
Сепарация семян лука 223
Сепарация семян капусты 223
Сепарация семян моркови 226
Сепарация семян эспарцета 228
Сепарация семян льна-долгунца 228
Выводы 234
Выводы и практические предложения 237
Литература 242
Приложения 263
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I...I985 годы и на период до 1990 года" намечен неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни народа на основе дальнейшего повышения эффективности общественного производства, увеличения производительности труда, роста социальной и трудовой активности советских лвдей /I/.
Успешное осуществление Продовольственной программы, одобренной майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС, и выполнение планов производства других видов сельскохозяйственной продукции неразрывно связано с проблемой повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Одним из путей ее решения является применение посевного материала с высокими урожайными свойствами, так как варьирование урожайности одного и того же сорта в первую очередь обусловлено разнокачественностью семян и выросших из них растений (всхожесть, сила роста, выживаемость, энергия кущения и т.д.). В связи с этим ставится задача о выдвижении на передний план селекции и семеноводства.
Основные направления развития семеноводства, как отрасли сельского хозяйства, намечены в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "0 мерах по дальнейшему улучшению селекции и семеноводства зерновых, масличных культур и трав" /3/.
Полностью удовлетворить потребности страны в семенах, значительно повысить их качество, снизить себестоимость и создать стабильные запасы посевного материала в нужных количествах возможно только при переводе семеноводства на промышленную основу, базирующуюся на дальнейшей специализации и концентрации.
Организация семеноводства на промышленной основе требует создания соответствующей материально-технической базы послеубо-
- 7 -рочной обработки и хранения семян, наиболее эффективного использования поточных семеобрабатывающих линий заводского производства. Однако темпы внедрения поточной технологии послеуборочной обработки семян остаются довольно низкими. По поточной технологии обрабатывается около 20$ семенного фонда, остальные семена очищают и сушат на разрозненном оборудовании при высоких затратах труда и средств /10,154/.
Особенно острой эта проблема является для подготовки посевного материала мелкосеменных культур (овощей, трав и др.). Отечественная промышленность не выпускает специальных технологических линий для их очистки, поэтому на местах используется разрозненное оборудование отечественного производства и импортируемое из ГДР, предназначенное для послеуборочной обработки семян зерновых культур.
Очистка мелкосеменных смесей сельскохозяйственных культур имеет ряд особенностей, которые значительно затрудняют доведение этих материалов до посевных кондиций на серийных воздушно-решетно-триерных машинах и влекут за собой значительные потери семян основной культуры в отходы /3,43,194/. Например, при очистке семян многолетних трав хозяйства теряют 1/3...1/2 валового сбора семян /109/. Увеличение же их выхода после очистки всего лишь на один процент в масштабе страны равнозначно расширению посевов многолетних трав более чем на 20 тыс.га /73/.
Из-за отсутствия достаточного количества качественного посевного материала мелкосеменных культур хозяйства вынуждены вести посев некондиционными семенами /41,122,129/. Это приводит к засорению посевов и, в конечном итоге, полей (большинство сорняков имеют огромный коэффициент размножения), затрудняет возможность полной механизации полевых работ (особенно в овощеводстве и льноводстве), требует значительных затрат ручного труда при
- 8 -уходе и уборке, усложняет послеуборочную обработку и сохранность урожая (особенно семян), снижает урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции, увеличивает потери урожая /14,65,166/.
С течением времени усложняется получение кондиционного посевного материала из-за своеобразного приспособления семян сорных растений, которые постепенно теряют те признаки делимости, по которым ранее отличались от семян основной культуры. Например, засоренность семян льна семенами плевела приводит к ежегодному увеличению высева некондиционных семян льна (в РСФСР в 1976 году - 26$, в 1977 - 55, в 1978 - 59, в 1979 -1Ъ% /41/).
Большое количество разновидностей мелкосеменных смесей и несовершенство технологических процессов серийных семеочисти-тельных машин вызывает необходимость фракционирования обрабатываемого материала и насыщения технологических линий для послеуборочной обработки специальными машинами для доочистки. Это приводит к увеличению себестоимости семенного материала, усложняет настройку семеочистительных линий, часто снижает производительность и не всегда обеспечивает получение высококондиционной продукции.
Большинство компонентов мелкосеменных смесей существенно отличаются по размерам, но сочетание размеров таково, что эти смеси плохо разделяются при безотрывном режиме их движения по решетам. Для повышения эффективности процесса сепарации мелкосеменных смесей необходимо обеспечить движение обрабатываемого материала с отрывом от решета.
Одним из путей его реализации является применение вибрационного привода решет, который позволяет значительно улучшить кинематические параметры этих машин: увеличить ускорение решет
- 9 -(в 10 раз) и частоту колебаний (в 5...10 раз), уменьшить амплитуду колебаний (в 5...10 раз) по сравнению с обычными зерноочистительными машинами. Но недостаточная изученность процесса вибрационного сепарирования мелкосеменных смесей затрудняет внедрение вибрационных решет в сельскохозяйственное производство.
Б настоящей работе приводятся результаты исследований технологического процесса сепарации мелкосеменных материалов на вибрационной семеочистительной машине с винтовыми колебаниями решетного стана вокруг вертикальной оси с целью обоснования его параметров.
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...30$", утвержденной на П пятилетку Главным управлением высшего и среднего сельскохозяйственного образования МСХ СССР (Г.Р. 81087890). 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, а также уточнить долгосрочный прогноз развития комплексной механизации до 2000 года".
На защиту выносятся следующие положения:
Определение влияния исходной засоренности семенного материала на качество сепарации при последовательной его очистке по нескольким признакам делимости.
Выбор размеров отверстий решет, которые при известной исходной засоренности семенной смеси позволяют получить максимально возможное количество посевного материала заданного качества.
Обоснование рациональных кинематических параметров работы вибрационных решет при сепарации мелкосеменных смесей.
Разработка, изготовление и производственные испытания макетного образца виброрешетной семеочистительной машины для очистки и сортирования мелкосеменных материалов сельскохозяйственных культур.
Проведение полевых опытов по проверке посевных качеств фракций семян, полученных в результате сортирования семенных материалов на виброрешетной семеочистительной машине.
- II -
