Содержание к диссертации
Введение 5
1. Состояние вопроса и задачи исследований 8
1.1. Исследования физико-механических свойств семян конопли, сопутствующих им сорняков и трудноотделимых примесей II
1.2. Анализ существующих технологий и средств очистки ,и сортирования семян конопли 13
1.3. Обзор конструкций вибрационных семяочистительных машин и вибрационных сепараторов
1.4. Работы по вибрационному перемещению частиц с учет ом их формы. 34
1.5. Выводы и задачи исследования.. 39
2. Исследование физико-механических свойств семян конопли, трудно от делимых сорняков и примесей. 42
2.1. Размерные характеристики 42
2.2. Скорость витания 47
2.3. Коэффициенты трения 48
2.4. Коэффициенты мгновенного трения при ударе 53
2.5. Коэффициенты восстановления скорости при ударе.. 54
2.6. Обобщенный параметр сепарации 57
2.7. Предельный угол подъема семян по наклонной фрикционной вибрирующей плоскости 59
2.8. Аппроксимация формы семян и примесей правильными геометрическими фигурами 67
2.9. Выводы. 71
3. Вибрационное перемещение семян конопли и сорняков, а также примесей с учетом их формы 74
3.1. Дифференциальные уравнения движения частиц с ,учетом формы по вибрирующей плоскости 74
3.1.I. Дифференциальные уравнения движения оживала в безотрывном режиме
3.1.2. Дифференциальные уравнения движения частиц, имеющих форму поперечного сечения в виде правильного треугольника и квадрата, в безотрывном режиме 87
3.1.3. Дифференциальные уравнения движения частиц
при наличии отрыва от вибрирующей плоскости 93
3.2. Исследование движения частиц по вибрирующей плоскости с помощью ЭЦВМ 102
3.2.1. Программа исследования движения частиц на , ЭЦВМ -. 102
3.2.2. Результаты теоретического исследования движения частиц 108
3.3. Выводы 123
4. Экспериментальные исследования 125
4.1. Программа и методика экспериментальных исследований 125
4.1.1. Исследование возможности сортирования семян конопли на вибрационных неперфорированных поверхностях 126
4.1.2. Качественная оценка эффективности сепарации семян конопли на вибрационных неперфорированных поверхностях 127
4.1.3 Методика исследования процесса сепарации
семян конопли с применением симплекс планирования 128
4.1.4. Методика исследования процесса сепарации семян конопли с применением центрально-композиционного планирования 130
4.1.5. Методика исследования влияния засоренности и подачи исходной смеси на процесс
сепарации 134
4.2. Характеристика объектов исследования 136
4.2.1. Установки для проведения экспериментальных исследований 136
- 4 4.2.2. Факторы влияющие на процесс очистки семян 142
4.2.3. Семенные смеси 145
4.3. Исследование и анализ результатов экспериментов 146
4.3.1. Возможность сортирования семян конопли на вибрационной семяочистительной машине... 146
4.3.2. Соответствие теоретических и экспериментальных исследований при качественной
оценке эффективности сепарации 150
4.3.3. Определение параметров процесса сепарации семян конопли с применением симплекс планирования 160
4.3.4. Определение параметров процесса сепарации семян конопли с применением центрально-композиционного планирования 161
4.3.5. Влияние засоренности и подачи исходной ,смеси на процесс сепарации 175
4.4. Выводы 183
5. Усовершенствование вибрационной семяочистительной машины и ее производственные испытания 185
5.1. Техническое описание усовершенствованной вибрационной семяочистительной машины 186
5.2. Условия испытаний 188
5.3. Результаты испытаний и их анализ 196 .
5.4. Оценка конструкции вибрационной семяочистительной машины 202
5.5. Выводы 204
Общие выводы и рекомендации 206
Литература 211
Приложения 2
Введение к работе
Главная задача, поставленная ХХУІ съездом КПСС на XI пятилетку, состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики страны на интенсивный путь развития. Большой вклад в решение задач Продовольственной программы СССР внесет увеличение производства продукции технических культур, в том числе конопли.
Конопля дает два вида ценных для народного хозяйства продуктов - волокно и семена. Волокно конопли, имеет высокую прочность и устойчивость к гниению, поэтому оно используется для изготовления морских и речных канатов, технической и хозяйственной веревки, сердечников для стальных канатов, кабельной пряжи, брезента, различных технических тканей и др. Семена конопли содержат до 35% масла, имеющего высокие вкусовые и технические качества. Конопляное масло используется в консервной, кондитерской промышленностях, а также для изготовления лекарственных препаратов, олифы, масляных красок и др. Семена конопли и конопляный жмых - ценный корм для животноводства. Древесина конопли используется для изготовления прессованных плит, брикетов для топлива, бумаги, пластмасс и целлюлозы 85,127].
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I...I985 годы и на период до 1990 года" указано на необходимость повышения урожайности, качества, сохранности, а также увеличения объема производства продукции конопли 1].
Важным агротехническим приемом, обеспечивающим повышение урожайности конопли, является посев высококачественными сортовыми семенами, поэтому одной из основных задач коноплесеющих хозяйств и коноплесемстанций является доведение семян конопли до высоких посевных кондиций 47,85,127].
Очищают и сортируют семена конопли в настоящее время на выпускаемых промышленностью зерноочистительных машинах общего назначения с воздушно-решетно-триерными рабочими органами. Большая часть семян сорняков и примесей выделяется при предварительной очистке. Однако выделить из семян конопли семена трудноотделимых сорняков: амброзии полыннолистной и гречишки вьюнковой, а также трудноотделимые примеси - гусеницы и коконы конопляной листовертки на зерноочистительных машинах с воздушно-решетно-триерными. рабочими органами полностью не удается [49,127,1343. В ко-ноплесеющих хозяйствах практикуют многократные пропуски семян через рабочие органы машин, что приводит к значительным потерям их в отходы, к увеличению количества травмированных семян и, как следствие, к снижению посевных качеств ["49,127,1343.
Поэтому изыскание новых рабочих органов семяочистительных машин для очистки семян конопли от трудноотделимых семян сорняков и примесей, а также исследование технологического процессе очистки и сортирования имеет важное народнохозяйственное значение.
Тема диссертационной работы утверждена советом факультета механизации сельского хозяйства ХЙМЭСХ. 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 XI пятилетку Главным управлением высшего и среднего сельскохозяйственного образования МСХ СССР (Г.Р.8І087890). Тема диссертации включена: в "Сводный координационный план НИР
- 7 в области сельского хозяйства по УССР на I98I...I985 гг" (координационный план Южного отделения ВАСХНИЛ на I98I...I985 гг.; в ведомственный план MGX СССР "Разработать общую и зональные системы машин для растениеводства на 1986...1995 годы, а также уточнить долгосрочный прогноз развития комплексной механизации до 2000 года"; в республиканскую целевую комплексную программу Р Н.Ц.004 "Повышение эффективности сельскохозяйственного производства" ("Агрокомплекс").
На защиту выносятся следующие положения:
1) Определение некоторых новых физико-механических и технологических свойств, характеризующих состояние поверхности, упругость и форму компонентов семенной смеси: семян конопли и сопутствующих трудноотделимых сорняков - амброзии полыннолистной и гречишки вьюнковой, а также трудноотделимых примесей - гусениц и коконов конопляной листовертки.
2) Обоснование признака делимости компонентов конопляной семенной смеси на фрикционных неперфорированных колеблющихся поверхностях.
3) Разработка математической модели и вычислительных алгоритмов плоскопараллельного вибрационного перемещения семян (примесей), как твердых тел (с учетом формы), на наклонной шероховатой вибрирующей плоскости,
4) Обоснование оптимальных конструктивных и кинематических параметров вибрационной семеочистительной машины для очистки и сортирования семян конопли.
5) Разработка и изготовление экспериментального образца и производственные испытания вибрационной семеочистительной машины для очистки и сортирования семян конопли.
