Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Значение сои для народного хозяйства, агротехнические и
технологические требования, предъявляемые к
семенам, . 8
Народнохозяйственное значение сои 8
Агротехнические и технологические требования, предъявляемые к семенам сои 12
1.2 Состояние послеуборочной обработки семян сои на Дальнем
Во сто ке 14
1.2.1 Машины и комплексы для послеуборочной обработки семян 18
1.3 Физико-механические свойства семян сои 23
L4 Способы повышения качества семян и обоснование признака
делимости 36
1.5 Анализ конструкций машин для разделения семян по форме и
состоянию поверхности 42
1.6 Выводы и задачи исследования 48
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
СОРТИРОВАНИЯ СЕМЯН СОИ ПО СФЕРИЧНОСТИ НА
ЦЕНТРОБЕЖНОМ КОНИЧЕСКОМ
СЕПАРАТОРЕ 50
2.1 Теоретические основы процесса сортирования соевого семенного
материала в коническом центробежном сепараторе 50
2.2 Вывод дифференциальных уравнений движения материальной
частицы по конической поверхности центробежного сепаратора 51
2.3 К сравнительной оценке теоретических и экспериментальных результатов угла схода частицы с конической рабочей
поверхности
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 66
Определение размерных характеристик зерна и коэффициента сферичности, Ксф, 66
Исследование коэффициента сопротивления движению зерна сои по плоскости 67
3.2 Методика исследований характера траекторий семян сои с
различной сферичностью по коническому рабочему
ор га і іу 6 8
Методика определения степени влияния основных факторов на процесс сепарации 71
Методика определения оптимальных параметров и режимов работы сепаратора 77
Методика оценки эффективности работы сепаратора 81
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ < 82
4.1 Физико-механические свойства семян сои 82
4.1.1 Геометрические размеры и коэффициент сферичности семян
со и 82
4.1.2 Коэффициент сопротивления движению зерна сои по
плоскости 84_
4.2 Характер траекторий семян сои различной сферичности по
обрезиненному центробежному коническому рабочему
ор га і іу 8 7
Влияние угловой скорости ротора на качество разделения семян сои по сферичности 92
Оценка эффективности работы сепаратора 95
Определение математической модели, описывающей процесс сортирования семян сои по сферичности. Решение компромиссной задач и _9 6
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОНИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА СОИ ПО
СФЕРИЧНОСТИ 103
4 5.1 Расчет энергетических затрат при использовании центробежного
конического сепаратора 103
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 110
ЛИТЕРАТУРА 112
ПРИЛОЖЕНИЯ 129
Введение к работе
Соя - одна из старейших сельскохозяйственных культур в мировом земледелии и играет важную роль в решении проблем дефицита белка в питании людей и животных. Постоянно возрастающие потребности промышленности в этой культуре диктуют необходимость уделять повышенное внимание производству сон в нашей стране и прежде всего в Дальневосточном регионе. В последние три года посевные площади под сою значительно увеличились, предусматривается и дальнейшее расширение посевов сои на Дальнем Востоке. Это позволит довести производство этой ценной культуры до 350 тыс. тонн. Для выполнения этой задачи необходимо внедрить интенсивную технологию возделывания сои и повысить качество семян. Неоспоримо, что урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от качества посевного материала. Семена, как фактор урожая, имеют свои особенности, главным из которых является то, что низкое качество посевного материала не может быть перекрыто никакими агротехническими мерами. Более того, при низком качестве семян резко снижается эффективность всех других агроприемов.
Качество семян определяют чистотой и биологической выравнснностыо, которые достигаются в основном при из очистке и сортировании. Для посева из общей массы выделяют те семена, которые отличаются более высокой всхожестью и энергией прорастания, и при этом дают одновременные всходы и высокий урожай.
Главной причиной снижения качества семян сои является наличие в семенном материале дробленных, морозобойных, пораженных плодожоркой и других неполноценных семян, которые по своим размерам и аэродинамическим свойствам мало отличаются от полноцепных семян сои, вследствие чего выделение их на существующих зерноочистительных машинах затруднено. Наличие этих семян ведет к потере урожая до 20%, что составляет по Дальнему Востоку 50 тыс. тонн зерна сои.
Разрабатываются и совершенствуются зерноочистительные и зерноочисти-телыю-сушильные комплексы для обработки семян во ВНИИ сои, ВИМ, ВИС-
б ХОМ, ОЛО ГСКБ «Зерноочистка», Воронежсельмаш и т.д. Однако вопрос
полного выделения морозобоиных, пораженных плодожоркой и других неполноценных семян остается до конца не решенным.
Для повышения классности семян сои в хозяйствах стремятся увеличить число пропусков через комплексы, увеличить размеры подсевных решет, повысить скорость воздушных потоков в пневмоканалах. Но этими .мерами не в полной мере удается улучшить качество семян, увеличивается количество травмированного зерна, уменьшается процент выхода полноценных семян, который в отдельных хозяйствах не превышает 40%.
Данная работа представляет часть решения проблемы по комплексной теме 0.51.12 «Совершенствование системы машин и технологии возделыпания, уборки и послеуборочной обработки зерна сои» по разделу 07.0 IT «Исследование, разработка и усовершенствование технологии послеуборочной обработки семян сои на основе новых рабочих органов машин».
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является изыскание способов интенсификации и повышения качества процесса сортирования семян сои.
НАУЧНАЯ ГИПОТЕЗА заключается в том, что семена сои различной сферичности, двигаясь по конической рабочей поверхности, к моменту схода с нее приобретут разную скорость. Кроме того, угол схода семян различной сферичности будет также разным, что позволит выделить из исходного материала наиболее биологически цепную - сферичную фракцию.
ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ является процесс сепарации зерна сои на конической поверхности центробежного сепаратора.
В результате теоретических и экспериментальных исследований обоснована возможность разделения семян сои по сферичности и состоянию поверхности, предложен способ и устройство для его реализации. Установлены основные закономерности и обоснованы конструктивные и технологические параметры процесса сортирования.
При подготовке технического задания на разработку и изготовление макетного образна конического центробежного сепаратора использованы материалы теоретических и экспериментальных исследований. Научные положения и ре-
{
7 зультаты исследования использованы при разработке исходных требований на
конический центробежный сепаратор сои. Результаты испытаний доказывают практическую значимость и экономическую эффективность применения конического центробежного сепаратора при подготовке семян сои высшего качества. На защиту выносятся следующие основные научные положения:
обоснование способа сортирования семян сои с целью выделения наиболее полноценных семян;
результаты теоретических исследований процесса сортирования;
результаты экспериментальных исследований по обоснованию технологических и кинематических параметров процесса сортирования семян сои;
технико-экономическое обоснование эффективности предложенных экспериментальных исследований.
