Введение к работе
Актуальность исследований. Лен-долгунец одна из важнейших исконно российских технических культур комплексного использования. Льноводство и производство изделий из льна традиционно на протяжении столетий занимало одно из ведущих мест в экономике России. Развитие льноводства вошло в Госпрограмму на 2008-2012 гг., которой предусматривается выделение 3 млрд руб. на развитие льняного комплекса АПК.
Затраты на уборку льна и сушку вороха в 5-6 раз выше, чем при производстве зерна. Значительное содержание путанины и примесей (до 50%) в ворохе снижает эффективность сушки и последующей переработки. Снизить энергозатраты на сушку вороха можно, удалив примеси, до сушки. Сепарация влажного вороха используемыми в большинстве хозяйств, переоборудованными зерноуборочными комбайнами или молотилкой-веялкой МВ-2,5 А приводит к потерям семян до 30%, использованию ручного труда на погрузочно-разгрузочных операциях. При этом семена имеют низкие посевные качества, что требует от хозяйств дополнительных денежных затрат на приобретение качественного посевного материала и увеличение нормы высева.
Поэтому вопрос о создании рабочих органов для предварительной сепарации влажного льновороха, позволяющих эффективно выделять коробочки и свободные семена, имеющих низкую энергоемкость и повреждаемость семян имеет актуальное значение. Диссертация выполнена в ФГОУ ВПО «Великолукская ГСХА» в соответствии с планом НИР на 2006-2010 гг. по региональным научно-техническим проектам по теме №3 «Разработка регионально-адаптированных технологических и технических средств для производства продукции растениеводства и животноводства в хозяйствах Северо-Запада России».
Цель и задачи исследований. Повышение эффективности выделения коробочек и свободных семян из влажного льняного вороха путем обоснования рациональных конструктивных и технологических параметров молотильно-очесывающего роторного сепаратора.
В задачи исследований входило:
Выполнить анализ существующих технологий и технических средств для сепарации на стационаре влажного льняного вороха, получаемого после комбайновой уборки.
Теоретически определить конструктивные параметры рабочих органов и исследовать процесс сепарации в активной зоне сепаратора с роторными рабочими органами и активным подбарабаньем.
Разработать методику исследований роторного сепаратора влажного льновороха, обосновать технологическую схему роторного сепаратора для сепарации льновороха на стационаре.
Экспериментально подтвердить конструктивные параметры рабочих органов роторного сепаратора и определить его рациональные режимы работы, разработать макетный образец.
- Провести лабораторные и производственные испытания устройства
для сепарации льновороха на стационаре и определить его
экономическую эффективность.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является технологический процесс сепарации влажного льняного вороха молотильно-очесывающим роторным сепаратором, рабочие органы сепаратора. Предметом исследования являются молотильно-очесывающий роторный сепаратор и его технологические режимы работы.
Научная новизна работы заключается в определении теоретических зависимостей для нахождения конструктивных параметров молотильно-очесывающих роторов, обосновании рациональных режимов работы роторного сепаратора, получении математических моделей для определения степени выделения и показателя сепарирующей способности.
Практическая значимость работы. Разработана и обоснована конструктивно-технологическая схема молотильно-очесывающего роторного сепаратора влажного льновороха и установлены его рациональные режимы работы. Разработаны номограмма для настройки сепаратора в производственных условиях и компьютерная программа для определения его режимов работы.
Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Инновации молодых ученых - развитию АПК» в ФГОУ ВПО «Великолукская ГСХА» (2006 г.); II, III, IV и V международных научно-практических конференциях «Вклад молодых ученых в развитие науки» (2007, 2008, 2009, 2010 гг.) в ФГОУ ВПО «Великолукская ГСХА»; VI Кирилло-Мефодиевские чтения в Крестьянском государственном университете имени Кирилла и Мефодия г. Луга ( 2009 г.).
По результатам исследований в ФГОУ ВПО «Великолукская ГСХА» был изготовлен опытный образец роторного сепаратора с молотильно-очесывающими рабочими органами и активным подбарабаньем, который прошел испытания в ОАО Усть-Долысское Невельского района Псковской области.
Получены акты об использовании в учебном процессе результатов научно-исследовательской работы, и акт внедрения результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ в высших учебных заведениях.
Публикации. По материалам исследований опубликовано 9 печатных работ, включая патент РФ № 93206 на полезную модель. Три работы опубликованы в издании, рекомендуемом ВАК РФ.
На защиту выносятся следующие положения:
конструктивно-технологическая схема молотильно-очесывающего роторного сепаратора;
теоретические зависимости для определения конструктивных параметров рабочих органов роторного сепаратора, удельного коэффициента сопротивления движению семян в ворохе, коэффициента сепарации с применением активного подбарабанья, радиуса кривошипа активного подбарабанья;
конструктивные параметры и рациональные режимы работы роторного сепаратора влажного льновороха;
математические модели: для определения степени выделения коробочек и семян из вороха, показателя сепарирующей способности;
технико-экономические показатели работы сепаратора с роторными рабочими органами.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 198 страницах основного машинописного текста, содержит 78 рисунков, 18 таблиц и 11 приложений. Список литературы включает 138 наименований.
