Введение к работе
Актуальность темы. Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы (утверждена постановлением Правительства РФ от 14 июля 2007 г., №446), предусмотрено увеличение площади засеваемой семенами элиты до научно-обоснованной нормы из расчета 15% от общей площади посевов.
Качество же этих семян и их выход зависит, при прочих равных условиях, от эффективности используемых технологий и технических средств для послеуборочной обработки семенного вороха вообще и очистки, в частности.
Семяочистительные линии, используемые для подготовки элитных семян зерновых культур, имеют высокую энергоемкость и металлоемкость, а при очистке от низконатурных примесей наблюдаются повышенные потери полноценных семян в отходы.
Одним из путей повышения эффективности очистки семян является разработка фракционных технологий и машин окончательной очистки (вибропневмосепараторов) с прямоточными деками.
В этой связи совершенствование технологий и технических средств для очистки семян является важной и актуальной задачей, решение которой внесёт существенный вклад в обеспечение регионов районированным элитным посевным материалом.
Направление исследований соответствует «Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.» и ее разделу «09.01. Разработать конкурентоспособные наукоемкие машинные технологии и технику нового поколения для производства сельскохозяйственной продукции».
Работа выполнена в соответствии с разработанной ВИМ «Концепцией машинно-технологической интенсификации растениеводства на период до 2010 года», предусматривающей создание машин и технологических линий для очистки семян высоких репродукций и темой № 76 плана НИР ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА».
Цель исследования. Повышение эффективности работы семяочистительных линий очистки малых партий элитных семян пшеницы от низконатурных примесей путем совершенствования технологии и машины окончательной очистки.
Объект исследования. Технологический процесс очистки и сортирования семян.
Предмет исследования. Определение закономерностей процесса разделения семян.
Научная новизна состоит в разработке математических моделей, описывающих закономерности разделения семян усовершенствованной машиной окончательной очистки (вибропневмосепаратором), работающим в составе семяочистительной линии.
Практическая ценность работы состоит в определении рациональных параметров и режимов работы машины окончательной очистки с прямоточной декой производительностью до 1 т/ч и ее использовании в семяочистительной линии производительностью 2,5т/ч, реализующей фракционный метод очистки семян.
Новизна вибропневмосепаратора с усовершенствованной декой подтверждена патентом на полезную модель №58288 и патентом РФ №2347352. Технология очистки семян защищена патентом РФ №2340410.
Реализация результатов работы. Семяочистительная линия очистки семян с применением вибропневмосепаратора используется в линии очистки малых партий семян в ФГУП УОХ «Липовая гора» ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА». Технологическая схема, параметры и режимы работы вибропневмосепаратора переданы для изготовления опытной партии в ООО «Техноград» Пермского края. Экспериментальный образец вибропневмосепаратора, схема семяочистительной линии используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практических конференциях Пермской ГСХА (2003-2009 гг.), Санкт-Петербургского ГАУ (2004 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы» Ижевской ГСХА (2007 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции» МичГАУ (2007 г.), Международной научно-практической конференции «Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона» ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока (2007 г.), межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов Пермского края в Пермском ГТУ (2008, 2009 г.).
Положения, выносимые на защиту:
- математические модели движения и разделения материала в псевдоожиженном слое семян на деке машины окончательной очистки усовершенствованной конструкции;
- конструктивно-технологическая схема машины окончательной очистки и ее рациональные параметры и режимы работы;
- результаты ведомственных испытаний машины окончательной очистки и производственных исследований семяочистительной линии, реализующей фракционную технологию очистки семян с использованием вибропневмосепаратора усовершенствованной конструкции;
- технико-экономическая эффективность семяочистительной линии, реализующей фракционный метод разделения семян.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе одна работа в издании, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ, две – в материалах Международных и три - Всероссийских научно-практических конференций. Получены 2 патента РФ и 2 патента на полезные модели. Общий объем публикаций составляет 6,6 усл. п. л., 70% из которых принадлежит автору диссертации.
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 176 страниц состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 245 источников, в том числе 2 - на иностранных языках, и приложений. Основная часть диссертации содержит 156 страниц машинописного текста, 37 рисунков, 11 таблиц. В приложении помещены таблицы с опытными данными и документы, подтверждающие апробацию и практическое использование результатов исследования.
