Введение к работе
Актуальность темы. Повышение урожайности зерновых культур является одной из актуальных проблем сельского хозяйства. Одним из важнейших путей решения этой проблемы является наличие и посев высококачественными крупными семенами с наибольшей плотностью зерна. Посев такими семенами, как прошедшими все стадии своего развития и достигшими большей полноты созревания, по существующим исследованиям, способствует повышению урожайности в среднем на 1-5 ц/га. Высококачественные семена получают разделением зерна в растворах, на пневмостолах и в пневматических сепараторах. Первые два способа трудоёмки, малопроизводительны и в производстве не используются. Практическое применение нашли пневматические сепараторы с различным направлением (вертикальный, наклонный и горизонтальный) и типом (нагнетательный и всасывающий) воздушного потока. Наилучшие показатели по качеству выделения семян из зерновой массы пшеницы, наименьшей энергоёмкости и качеству воздушного потока у сепаратора с горизонтальным всасывающим воздушным потоком. Однако недостатком в таком сепараторе является попеременный впуск воздуха в камеру сепарации металлическими клапанами пропуска зерновой массы с противовесами в момент их открытия, чем ухудшается равномерность скорости воздушного потока, а следовательно и качество сепарации, которое возможно повысить за счёт применения эластичных клапанов пропуска зерновой массы нецикличного принципа работы и отыскания рационального сочетания конструктивно-режимных параметров. Это свидетельствует о необходимости совершенствования конструкции зернового сепаратора с горизонтальным всасывающим воздушным потоком, теоретического и экспериментального исследования и обоснования конструктивно-режимных параметров. Работа проводилась по плану научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА». Цель исследования. Разработка и обоснование параметров сепаратора для разделения зерновой массы в горизонтальном всасывающем воздушном потоке, обеспечивающего получение высококачественных семян за счёт создания равномерности скорости воздушного потока. Объект исследований. Технологический процесс разделения зерновой массы пшеницы в сепараторе с горизонтальным всасывающим воздушным потоком. Предмет исследований. Закономерности и режимы разделения зерновой массы пшеницы в сепараторе с горизонтальным всасывающим воздушным потоком. Методика исследований. Теоретические исследования разделения зерновой массы по аэродинамическим свойствам в сепараторе с горизонтальным воздушным потоком выполнялись с применением общепринятых законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими ГОСТами и частными методиками. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с использованием программ Statistica и MathCAD. Научная новизна работы. Математическое описание процесса разделения зерновой массы в воздушном потоке с учётом ориентирования зерна пшеницы; конструкция сепаратора для разделения зерновой массы в горизонтальном всасывающем воздушном потоке; рациональные значения конструктивно-режимных параметров сепаратора с горизонтальным всасывающим воздушным потоком. Научная новизна конструктивных особенностей предлагаемого сепаратора подтверждена патентом РФ на изобретение №2306188. Практическая ценность и реализация исследований. Результаты научных исследований послужили основой для разработки и изготовления сепаратора с горизонтальным всасывающим воздушным потоком и эластичными клапанами пропуска зерновой массы, применяемого для выделения из зерновой массы высококачественного репродукционного материала. Сепаратор позволяет получать биологически ценные семена, посев которыми повышает урожайность пшеницы в среднем на 1,5 ц/га, позволяет снизить норму высева семян за счёт их качества до 16%. Предлагаемый сепаратор внедрён в ООО Агрофирма «Евросервис-Беково» и ОАО «Сервис» Пензенской области. Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в т.ч. получен патент РФ на изобретение, две статьи опубликованы в изданиях, указанных в «Перечне…ВАК» и три без соавторов. Общий объём публикаций составляет 2,4 п.л., из них автору принадлежит 1,4 п.л. Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2005…2008гг.), Х-й Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (г. Пенза, 2006 г.), 4-й Международной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы» (Пенза-Нейбранденбург, 2007 г.). Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 120 наименований и приложения. Диссертация изложена на 154 с., содержит 19 табл., 56 рис. и 36 с. приложения. Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту: 1. Теоретические исследования по ориентированию зерна пшеницы в горизонтальном воздушном потоке и математическая модель траектории движения зерновой массы. 2. Конструкция сепаратора с горизонтальным всасывающим воздушным потоком и эластичными клапанами пропуска зерновой массы. 3. Результаты экспериментальных исследований по определению формы, положения центра масс зерна пшеницы и ориентированию зерна в воздушных потоках различной направленности. 4. Рациональные значения конструктивно-режимных параметров разработанного сепа-ратора.
