Введение к работе
Актуальность. Важный резерв увеличения производства зерна -рост урожайности сельскохозяйственных культур. Одним из путей повышения урожайности является использование на посев хорошо очищенных и отсортированных семян. Для семенного зерна очистка в сочетании с последующим сортированием служит основной операцией, обеспечивающей получение высококачественных семян для посева, повышающей стойкость семян при хранении.
Методы очистки и сортирования зерновых смесей основаны на различии физико-механических свойств их частиц. Разделение смесей по аэродинамическим свойствам вследствие простоты конструкцій!, легкости регулирования, универсальности воздушных сепараторов и меньшей повреждаемости семян имеет преимущества перед другими способами, позволяет удалять более 50% примесей и большую часть малоценных семян. Наибольшее распространение, благодаря конструктивной простоте и компактности устройства, получил способ сепарирования зерновых смесей в вертикальном воздушном потоке. В сложных зерноочистительных машинах и в специальных сепараторах большей частью применяются вертикальные аспирационные каналы прямоугольного сечення со свободным движением зерна.
Анализ литературных источников по исследованию влияния на посевные качества семеного материала абсолютной массы семян показывает, что за счет сортирования семян воздушным потоком можно получить прибавку урожайности до 30%.
Существующие пневмосепарирующие каналы не обеспечивают высококачественного сортирования семян, так как в основном предназначены и используются для очистки семенного материала от легких примесей. Многие исследователи считают возможным повысить качество сортирования семян зерновых культур путем активизации работы части канала, расположенной ниже места ввода зерновой смеси, улучшения равномерности скоростей воздушного и зерновоздушного потоков в канале, увеличения времени воздействия воздушного потока на частицы зерновой смеси, устранения влияния "мертвых зон" в околостенном пространстве. В большинстве своем эти задачи можно решить, используя для соргнрования семян вертикальные аспирационные каналы с активной нижней зоной сепарирования. Поэтому работа, направленная на разработку, создание и исследование таких каналов является актуальной.
Работа выполнена в Оренбургском аграрном университете в соответствии с координационным планом, входящим в республиканскую целевую научно-техническую программу "Разработка и внедрение комплексных систем увеличения производства зерна, повышения его'
качества на основе ресурсосберегающих технологий с использованием новейших средств механизации".
Выполненная работа является частью исследований, проводимых под руководством профессора В.Н.Мякина.
Цель исследований. Создать высокоэффективные воздушные каналы и устройства для очистки и сортирования семян сельскохозяйственных культур.
Объекты исследований. Серийно выпускаемые вертикальные воздушные каналы прямоугольного сечения и пневмосепарирующие каналы конструкции ОСХИ.
Методика исследован»;i. Основана на общепризнанных методах исследования физико-механических свойств и посевных качеств семян зерновых культур, методах исследования пневмосепарирующих органов зерноочистительных машин. В основу теоретических исследова-ний положена методика анализа перемещения модели зерновки в воздушном потоке с помощью решения дифференциальных уравнений. При выполнении эксперимешгальных иселедоваїдай использованы методические разработки ВИМ, АлПИ, отраслевой стандарт по методам испытаний зерноочистительных машин и методы планирования экспериментов. Результаты наследований обработаны методами математической статистики.
Научная новизна. На основе взаимосвязи физико-механических и биологических свойств семян обоснована возможность и целесообразность сортирования семенного материала воздушным потоком с целью повышения посевных и урожайных качеств семян. Теоретическими п экспериментальными исследованиями доказана возможность повышения качества разделения зерновой смеси за счет включения в процесс сепарирования нижней, зоны вертикальных аспирациоіпіьгх каналов. Разработан рад конструкций пневмосепарирующих каналов для высококачественного сортировашш семян. Получены аналитические зависимости для определения рациональных параметров многоярусного асшфациоішого канала. На основе экспериментов получена математііческая модель качестветшх показателей процесса сепарирования семян а многоярусном аспнрационном канале. Оценена экономическая эффективность внедреїшя пневмосепаратора с вертикальным аспирационным многоярусным каналом.
Новизна предложенных технических решений подгверікденз авторскими свидетельствами на изобретения.
Практическая значимость. Результаты исследований аэродипа-мичесхих свойств частиц семейной смеси, результаты теоретических и экспериментальных исследований дают возможность обоснованно подходить к разработке пневмосепарирующих устройств при проектировании.Разработаїнше конструкции вертикальных пневмосепарирующих каналов могут быть использованы при модернизации серий-
ных зерноочистительных мишин. Использование многоярусного асгш-рациониого канала вместо обычного увеличивает производительность воздушных каналов в 1,5 раза, обеспечивает выделение высококачественных семян, посев которыми повышает урожайності, зерновых культур на 15-20%.
Внедрение. Результаты исследований рассмотрены, одобрены НТС АПК Оренбургской области н рекомендованы к внедрению в производство. Пневшзсепаратор ПС-ОСХИ с многоярусным аспирацн-онным каналом прошел Государственные приемочные испытания на Поволжской и других МИС и рекомендован к широкому использованию.
Пневмосепараторы конструкции ОСХИ удостоены золотой и серебряной медалей ВДНХ СССР и медалей ВВЦ России. Заводами и предприятиями изготовлено более 2000 тгевмоселараторов, которые используются на обработке семенного материала и очистке зерна в России и ряде стран СНГ.
Апробация. Основные положения и материалы работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, 1979... 1996гг.}, ЛСХИ ( г.Пуншш, 1979г.), ТСХА (г.Москва, 1979... 1981гг.),ЦелшіНИИ МЭСХ (г. Кустанай, 1981г.), ВИСХОМ (г.Москва, 1983г.), СИМСХ (г.Саратов, 1983г.), РСХИ (г.Рязань, 1987г.), на Всесоюзном совещании: "Развитие комплексной механизации производства зерна с учетом зональных условий" (г. Москва, 1932г.), на НТС ГСКБ ПО "Воронежзерномзш" (г. Воронеж, 198бг), на НТС областного управления сельского хозяйства Оренбургской области (г. Оренбург, 1984... 1990гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 работ; но результатам исследований получено 7 авторских свидетельств на изобретения.
