Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования . 9
1.1. Характеристика зернового вороха;.поступающего на послеуборочную обработку 9
1.2. Совершенствование механизации послеуборочной обработки зернам : 16
1.3. Цель и- задачи исследования 35
2. Теоретические исследования процесса организации обработки зернового вороха 37
2.1. Биолого-технологическое обоснование выбора технологии послеуборочной обработки зернового вороха 37
2.2. Теоретическое обоснование выбора технических средст для поточной фракционной технологии обработки зернового вороха . 40
Выводы : 49
3. Программа и методика экспериментальных исследований 51
3.1. Программа экспериментальных исследований 51
3.2. Объект исследований 51
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований 52
3.3.1. Методика определения влажности вороха 52
3:3.2. Методика определения влажности размерных фракций 52
3.3.3. Методика исследования состава вороха по фракциям 53
3.3.4. Методика определения влияния уровня травмирования и массы 1000 зерен на лабораторную всхожесть семян 54
3.3.5. Методика определения влияния влажности и засоренности зернового вороха на изменение влажности зерна основной и фуражной фракций при обработке з
3.3.6. Изучение закономерностей изменения энергоемкости, материалоемкости и удельных значений этих показателей, а также занимаемой площади в зависимости от производительности зерноочистительных машин 56
3.3.7. Методика исследования влияния состава технологической линии и исходной влажности зернового вороха на качество очистки зерна 57
3.3.8. Методика определения времени приема транспортных средств с зерном на току при разных способах их разгрузки 59
3.4. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований 60
4. Результаты экспериментальных исследований 61
4.1. Исследование влияния влажности зернового вороха и ширины отверстий решет на состав и влажность выделенных фракций 61
4.1.1. Влияние влажности зернового вороха и размеров отверстий решета на распределение компонентов по фракциям 61
4.1.2. Влияние влажности зернового вороха и размеров отверстий решет на влажность выделенных фракций 70
4.2. Совершенствование процесса обработки зернового вороха при первичной очистке 72
4.2.1. Влияние приемных устройств зерноочистительных агрегатов на качество зерна и их производительность 72
4.2.2. Изыскание путей снижения травмирования зерна нориями 77
4.2.3. Влияние воздушно-решетных зерноочистительных машин ОЗФ-80 и U — 80 на изменение состава зернового вороха при первичной очистке 83
4.2.4. Исследование влияния влажности зернового вороха на качество его очистки машиной ОЗФ-80 и ее изменения
при первичной очистке 92
4.2.5. Выбор воздушно-решетной зерноочистительной машины для комплектования зерноочистительного агрегата заданной производительности 98
Выводы 103
5. Экономическая оценка эффективности реконструкции зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 105
5.1. Общие положения методики расчета экономической эффективности реконструируемого зерноочистительного агрегата ЗАВ - 40 105
5.2. Расчет годового экономического эффекта от реконструкции зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 при использовании машины ОЗФ-80 109
Общие выводы 112
Список литературы
- Совершенствование механизации послеуборочной обработки зернам
- Теоретическое обоснование выбора технических средст для поточной фракционной технологии обработки зернового вороха
- Методика проведения экспериментальных исследований
- Влияние влажности зернового вороха и размеров отверстий решета на распределение компонентов по фракциям
Введение к работе
Актуальность темы. Увеличение производства зерна - важнейшая проблема сельского хозяйства. Основное решение зерновой проблемы состоит в своевременной и качественной очистки урожая, которое необходимо для формирования семенных фондов, обеспечения продуктами питания населения и животноводства фуражом.
На данный момент в России потери урожая, по экспертным оценкам, из-за высева некондиционных семян составляют от 10 до 15 млн. тонн в год, а из-за нерешенных вопросов комплексной механизации послеуборочной обработки и хранения от - 5 до 10 млн. тонн в год.
Столь кризисное состояние объясняется высоким уровнем травмирования зерна при уборке и послеуборочной обработке, что ведет к снижению его семенных, товарных и хлебопекарных показателей, а также недостатком мощностей материально-технической базы предприятий послеуборочной обработки зерна, из-за чего обработка зерновых культур производится с задержками. В результате этого образуются большие «завалы» необработанного зерна, что негативно отображается на его качестве даже при непродолжительном хранении, особенно если влажность . свежеубранного вороха превышает кондиционную. Из-за этого зерно реализуется по низкой цене, что значительно снижает эффективность его производства.
Поэтому одним из способов решения данной проблемы является применение наиболее прогрессивных технических средств и технологий послеуборочной обработки зерна.
Степень разработанности проблемы. Вопросам снижения травмирования зерна и семян очистительным оборудованием посвящены работы В.И. Анискина, А.А. Агеева, Г.И. Креймермана, В.В. Кузнецова, В.Б. Лебедева, А.Н. Пугачева, Л.Т. Свиридова, И.Г. Строны, А.П. Тарасенко, С.А. Чазова, И.В. Шатохина и др.
Установлено, что снижение травмирования зерна достигается за счет уменьшения количества механических воздействий и фракционирования зернового вороха. Однако при этом недостаточно исследовано влияние влажности выделенных размерных фракций, их состав и качество, а также не обосновано рациональное комплектование технологической линии с целью снижения травмирования зерна.
Цель и задачи исследования. Целью работы является снижение травмирования зерна путем изыскания возможности поточной обработки зернового вороха различной влажности с его фракционированием.
В соответствии с поставленной целью в задачи исследований входило:
разработать методику выбора технических средств для реализации поточной фракционной технологии послеуборочной обработки зерна с учетом набора культур и физико-механических свойств поступающего зернового вороха;
выявить уровень травмирования и посевные качества зерна, а также влажность компонентов зернового вороха различных размерных фракций и на этой основе обосновать режимы его фракционирования;
- выявить пути снижения травмирования зерна приемными устройствами,
очистительными машинами и транспортирующими органами
зерноочистительных агрегатов.
Объектом исследования является технологический процесс поточной обработки зернового вороха различной влажности с его фракционированием.
Предметом исследований являются закономерности изменения уровня травмирования зерна элементами технологической линии, а также влияния исходной влажности зернового вороха на состав и влажность выделенных фракций при поточной фракционной его обработке.
Методологическая, теоретическая и эмпирическая базы исследования.
Теоретические исследования базировались на математическом моделировании поточной обработки зернового вороха с его фракционированием. Обработку результатов экспериментальных исследований осуществляли с использованием пакета программ Statistica 6 и Microsoft Office.
Научные результаты, выносимые на зашиту:
методика выбора технических средств и оборудования для реализации поточной фракционной технологии послеуборочной обработки поступающего зернового вороха с его фракционированием;
результаты исследований по влиянию влажности зернового вороха на уровень травмирования и влажность зерна различных размерных фракций, а также масса 1000 семян и их посевные качества;
результаты исследований по определению уровня травмирования зерна элементами зерноочистительного агрегата и возможности его снижения;
Научная новизна:
предложена и обоснована методика выбора технических средств для реализации поточной фракционной технологии послеуборочной обработки зернового вороха, отличающаяся тем, что для обработки урожая в агротехнически рекомендуемые сроки и сохранения его качества при работе уборочного, транспортного и зерноочистительного звеньев в качестве основного критерия принята производительность зерноочистительного агрегата
обоснованы режимы фракционирования зернового вороха отличающиеся тем, что при этом учтены уровень травмирования и влажность зерна различных размерных фракций, а также масса 1000 семян и их посевные качества;
установлена схема зерноочистительного агрегата отличающаяся тем, что позволяет снизить травмирование зерна путем совмещения процессов очистки и сортирования зерна, а также за счет обоснования выбора транспортирующих органов и режимов их работы.
Практическая значимость.
Предложена схема зерноочистительного агрегата, позволяющая совместить процессы очистки и сортирования зерна при поточной фракционной обработке зернового вороха с одновременным снижением травмирования зерна основной фракции и предотвращением ухудшения его качества из-за несвоевременной обработки.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация соответствует паспорту специальности 05.20.01 -«Технологии и средства механизации сельского хозяйства (сельскохозяйственные науки)» (критерий П.8 «Положение о порядке присуждения ученых степеней» Минобрнауки России).
Апробация и реализация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского государственного аграрного университета (2006г.), Воронежской государственной лесотехнической академии (2007 г.), а также на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых (2007 г.) Воронежского государственного аграрного университета и международной конференции, посвященной 95-летию ВГАУ им. КД Глинки (2008 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе четыре статьи в изданиях центральной печати, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Одно издание одобрено отраслевой секцией инновационной и технической политики научно-технического совета Главного управления аграрной политики Воронежской области в 2008 г.(протокол №2 от 17 декабря 2008 г).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 129 страницах машинописного текста, включая 16 таблиц и 27 рисунков.
Совершенствование механизации послеуборочной обработки зернам
При совершенствовании технических средств и технологии послеуборочной обработки зерна на различных этапах решали разные задачи. Во-первых стремились повысить производительность зерноочистительных машин и снизить затраты на послеуборочную обработку зерна. Во-вторых, в процессе послеуборочной обработки должна быть повышена стойкость, зерна, чтобы можно было сохранить егсг без существенных потерь до нового урожая и на более продолжительный срок. В-третьих, свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте: В процессе послеуборочной обработки, зерно очищают от сорной и зерновой примесей и сортируют с выделением малоценных зерен основной культуры: биологически неполноценных, щуплых, битых, поврежденных и мелких.
До 30-х годов XX века механизацию очистки зерна производили на простейших малопроизводительных машинах с ручным приводом, выполняющих, как правило, одну технологическую операцию.
В 1930 г. в созданном НИИ механизации сельского хозяйства начала работать лаборатория механизации зерноочистки под руководством Н.Н. Ульриха, где была создана передвижная зерноочистительная машина «Союзнаркомзем», позволившая в 20 раз снизить трудозатраты по сравнению с применением веялок-сортировок. В дальнейшем для подготовки продовольственного и фуражного зерна была создана машина ВИМ-2, отличавшаяся большей маневренностью и дешевизной, которая стала родоначальницей серии зерноочистительных машин, выпускавшихся «Воронежсельмашем» и Харьковским заводом «Серп и молот» (ВИМ-10,ВИМ-СМ-1, ВИМ-СМ-2, ОСМ-3, ОС-4,5 и др.). Парк таких машин к 1938 г. составил 4 тыс., а к 1953 г. он превысил 30 тыс.шт.
К 1962 г. с укреплением материально-технической базы, ростом урожайности зерновых культур и сокращением сроков уборки за счет оснащения- сельского хозяйствам высокопроизводительной уборочной техникой началось широкое внедрение поточных технологий: были созданы и внедрены системы унифицированных поточных линий- в виде зерноочистительных агрегатов.и зерноочистительно-сушильных комплексов производительностью 5, 10, 20, 25,40, 50 и 100 т/ч.
К 1990 г. отечественная промышленность поставила сельскому -хозяйству около 100 тыс. комплектных поточных линий, что обеспечило, по данным ЦСУ СССР, обработку 85-88% валового сбора зерна. Таким образом, была решена крупная проблема - тяжелый ручной труд заменен действиями оператора у пульта управления.
Важной конструктивной и технологической особенностью выпускаемых промышленностью агрегатов и комплексов является этажное расположение зерноочистительных машин и бункеров, что позволяет в полной мере использовать свойство сыпучести зерновой массы и обеспечить самотечную подачу всех фракций зерна и отходов в отведенные для них бункера, а также выгрузку их из бункеровав транспортные средства. При этом обеспечивается приемка зерна с большей производительностью, чем производительность основного оборудования. Это позволяет принимать зерно не только для немедленной его обработки, но и для создания запаса зерна в напряженный период, когда поступает наибольшее количество партий зернового материала.
В результате применения таких комплексов производительность труда повысилась в 7... 10 раз по сравнению с системой передвижных машин, работавших на токах, стоимость обработки снизилась в 2...3 раза [7,14,45, 60,112,126]. Но при этом для достижения необходимой чистоты семян приходится зачастую пропускать зерновой ворох через агрегаты или комплексы два-три раза, что приводит к увеличению его травмирования [116].
Исследованию травмирования семян рабочими и транспортирующими органами поточных линий посвящены работы В И.Анискина [8], А.А.Агеева [3], Г.И:Креймермана [66], В.В.Кузнецова [68, 70], В.Б.Лебедева [73, 74], МЗІ Мерчаловой [79], А.Н.Пугачева [91, 92, 93], Л.Т. Свиридова [99], И.Г. Строны [109], А.И.Тарасенко [115, П б, 119], Н.И. Теплинского [124], САЛазова [131], И.В.Шатохина[138]..
В целях снижения травмирования зерна при его послеуборочной обработке оно должно проходить через минимальное количество машин- и транспортирующих устройств. Поэтому при разработке новых зерноочистительных машин-или зерноочистительных агрегатов необходимо-сокращать число операций и уменьшать протяженность межоперационных связей [69].
Поврежденное зерно к тому же характеризуется плохой сохранностью. Из-за этого имеют место потери при последующем хранении зерна.
Потери зерна и снижение его качества в послеуборочный период могут начаться уже с первых минут после доставки зернового материала с поля.
Результаты исследований имеющихся поточных линий показывают, что в зависимости от условий работы производительность зерноочистительного оборудования может быть ниже номинальной на 30...60% [59]. Основными причинами низкой эффективности поточных линий являются недостатки организационного, технологического характера, а также конструктивные параметры машин [17]. В результате не все зерно сразу подвергается очистке, и какое-то время зерновой ворох лежит без обработки на току. По мере освобождения зерноочистительных агрегатов зерно погружают зернопогрузчиками или зернометателями в транспортное средства и подают на очистку.
Таким; образом; временное: хранение предполагает выполнение; дополнительных, погрузочно-разгрузочных операций; связанных с предотвращением: слеживания? зерна, формированием буртов? ш погрузкош в транспортное- средство. Наиболее часто применяют при этом зернопогрузчики; со; скребковыми! транспортерами-. Так,, самоходный зернопогрузчик ЗЖЄ-бОї только скребковой» ветвью травмирует семена; пшеницы при волочениш по? асфальтовому покрытию-» заводит пропуск; на 11%, азаі 10 - на 51%.. После: 10 пропускові лабораторная? всхожесть семяш снизилась, на 6%, ш полевая- - на 15...24% [115]; Пригэтом влажность зернового вороха;составляла 19,5%. Кроме того, зерно проходит через: весь зернопогрузчик, где дополнительношовреждается;,При пропуске зерна через зернометатель ЗМ-60/его травмирование возросло на 4j,5%, а лабораторная; всхожесть снизилась, наї 45%. За? один? пропуск через зернопогрузчик ЗПЄ 100 только:дробление доходит:до 1,4... 1,6%.[115].
Теоретическое обоснование выбора технических средст для поточной фракционной технологии обработки зернового вороха
Чтобы снизить потери урожая, а также улучшить посевныеи сохранить питательные свойства зерна, особое внимание следует уделять технологическому взаимодействию всех технических средств, участвующих в процессе его уборкши послеуборочной-обработки.
По своему взаимодействии уборочную технику, транспортные средства и комплекс для-послеуборочной обработки зерна следует отнести к поточному производству, предполагающему организацию технологического процесса; при котором обрабатываемый материал движется непрерывно или отдельными порциями от одной группы машин к другой. При построении производственных процессов, обеспечивающих непрерывное перемещение обрабатываемого1 материала от исходного состояния до получения готовой продукции, необходимо рассчитать потребное количество машин для выполнения каждой операции. Согласно В.А. Гоберману и Г.И: Синкову [27], а также Ф.С. Завалишину [43, 44], расчет состоит в том, чтобы средняя производительность группы машин, выполняющих данную операцию, равнялась средней производительности группы машин, выполняющих последующую операцию; т.е. применительно к нашему случаю условием непрерывности потокам является равенство пропускной способности зерноочистительного агрегата, производительности комбайнов и транспортных средств для их обслуживания.
Чтобы сохранить качество зерна при проектировании механизированных процессов, за основу следует принимать производительность зерноочистительных агрегатов. В производственных подразделениях, как правило, стремятся повышать в первую очередь производительность комбайнов, не учитывая реальную производительность зерноочистительной линии. В настоящее время агрегаты этой линии в среднем отработали по два и более эксплуатационных срока и имеют недостаточную производительность. При их низкой пропускной способности в пиковые периоды поступления зернового вороха- значительную часть убранного зерна зерноочистительные агрегаты не могут принять и обработать в потоке, что приводит к скоплению его на площадке временного хранениями порче из-за "самосогревания. По-некоторым исследованиям [71] только в Воронежской области около 46% хозяйств нуждаются в более производительной зерноочистительной технике, а значительная? ее часть. требует реконструкции. Из-за этого зерно вынуждены выгружать, на открытые площадки, затем снова перегружать и транспортировать в завальную яму агрегата для. переработки, что, в свою очередь, приводит к увеличению себестоимости послеуборочных работ и дополнительному повреждению зерна. В результате качество семенного и продовольственного зерна не удовлетворяет требованиям. ГОСТам а его .потери превышают допустимый уровень. Из-за этого зерно реализуется по низкой- цене, что значительно снижает эффективность его производства.
Поэтому важнейшим требованием к зерноочистительным агрегатам (ЗА) является достаточная производительность, обеспечивающая поточную обработку поступающего зернового вороха.
В связи с этим целесообразно принимать ЗА как основное звено, относительно производительности которого формируется состав уборочно-транспортного звена.
В общем виде схема функционирования системы выглядит следующим образом: Схема функционирования поточной линии: ЗА -зерноочистительный агрегат; ПУ — приемное устройство; ТРх — транспортные средства; п — комбайны; S - площадь убираемой культуры; движение автомобиля без зерна; - движение автомобиля с зерном. Как уже было сказано" ранее основным звеном, технологического процесса является зерноочистительный агрегат, производительность которого, зависит от площади и урожайности зерновых культур. Обеспечивают заданный поток зерна комбайны и транспортные средства. Для того чтобьъритмичность завоза зернового вороха не изменялась, а взаимообусловленные простош транспортных средств? и зерноочистительного агрегата сводились ю минимуму, нужно их работу сделать более независимой друг от друга. Для этого используется? компенсационная, емкость (приемное устройство), расположенная между транспортными машинами и очистительным агрегатом.
Необходимость применения бункерных устройств возникает вследствие использования-в одной технологической-линии, рабочих органов периодического ш непрерывного действия, неравномерности загрузки, выгрузки- или протеканиях технологического процесса, различной производительности машин в линии.
Одна из основных задач на этом этапе - определение вместимости приемного бункера. Увеличение объема приемного бункера связано с определенными материальными затратами, в связи с чем необходимо,- чтобы V — min.
Рассматривая данную технологическую схему, выделим три ее составные части и определим их количественный состав. Для» решения соответствующего комплекса взаимосвязанных задач предложен следующий системный подход:
На первом этапе определяется производительность ЗА для обработки урожая в заданный агротехнический срок.
Второй этап предусматривает определение количественного состава зерноуборочной техники. На третьем этапе определяется потребное количество транспортных средств, в зависимости от установленной производительности зерноочистительного агрегата и расстояния перевозки. При проектировании поточной линии следует исходить из условия равенства производительности машин, составляющих отдельные звенья производственного процесса где w— производительность линий и машища,- коэффициент использования рабочего времени;М,- количество машинd - го звена.
Производительность поточной линии (П) определяется производительностью основного - базового звена потока, темпу которого должны быть подчинены все остальные его звенья.
При поточной обработке урожая базовым звеном является основное звено производственного процесса, в данном случае — операция очистки.
В свою очередь, производительность зерноочистительного агрегата задается сезонным объемом зерна Qi , который необходимо переработать где Sj — посевная площадь под зерновыми, га; Uj — урожайность і - ой культуры, т/га: j - число культур.
Определив сезонное поступление зерна на пункт послеуборочной обработки, а также зная агротехнический срок уборки и время работы в сутки, можно найти среднечасовое поступление зерна на зерноочистительный агрегат
Методика проведения экспериментальных исследований
Исследования проводили в производственных условиях.. на; трех вариантах действующих; технологических линияй для послеуборочной обработки зерна (рисунок 3.1). Каждая технологическая линия для первичной очистки зерна включает приемное устройство; подъемную норию и универсальную воздушног-решетную машину с двумя аспирационными системами для дорешетной и послерешетной очистки зернового, вороха: по аэродинамическим свойствам.
Состав технологических линий по вариантам приведен ниже: завальная4 яма; нория 2НПЗ-20; зернопровод; воздушно-решетная машина ОЗФ-80/40/20; приемное1 устройство; с донным- скребковыми конвейером 2КИС(3)-320;- нория YBLyH-2x50nG;: зернопровод; воздушно-решетная:машина ОЗФ-80/40/20; III — приемное устройством двумя, ленточными транспортерами; нория BE-130; зернопровод; воздушно-решетная машина Petkus U80-12 G. Первая технологическая линия реализована в селе В. Воронежа и третьяш ОАО «Рассвет»- Михайловка Новооскольского района Белгородской области, вторая - в ЗАО «Агро Свет» Левобережного района г. Лебедянского района Липецкой области:
Приемное устройство1 первого варианта обеспечивает последовательную разгрузку только по одной машине с заездом наг автомобилеподъемник, ее подъем, разгрузку, опускание и съезд разгруженного автомобиля. Выполнение перечисленных операций1 при приеме и разгрузке автомобиля требует затрат определенного времени и сдерживает пропускную способность приемного устройства.
Во втором варианте приемное4 устройство обеспечивает поточную разгрузку с возможностью- заезда на эстакаду большегрузных машин- с прицепом или одновременно нескольких автомобилей без прицепов, а также возможность бокового заезда их на разгрузку.
В третьем варианте приемное устройство обеспечивает поточную разгрузку любых автомобилей.
В процессе исследований работы приемного устройства отбирали образцы для анализа качества зерна из исходного вороха и при подаче в норию. При разборке образцов определяли содержание зерна целого, дробленого, травмированного и в пленке, а также засорителей. Результаты исследований представлены в таблице 4.5.
Содержание зерна- в. ворохе; %: в т.ч. целого: 90р 90,2 95,82: 95,42 98,01 97,76 микротрав-мированного 36,18: 36,18 34,98 35,76 25,78 26,08 дробленого 0,85 0,95 2,78 3,2: 1,2 1,45 в пленке 0-55; 0,55 0,73 0,71 0,63 0;63 засорителей? 8 3; 8,3 0,67 0;67 0;Ш 0,16s лабораторная всхожесть, % 86,0 86,0: 86,7 85-,Р- 92,0: 91,6
Полученные данные (таблица; 4.5) свидетельствуют о том, что после прохода зернового вороха через приемное устройство в первом варианте содержание целого, зерна снизилось на 0,1% с 90,3 до. 90,2% дробленого увеличилось на 0,1% с 0,85 до 0,95%, а лабораторная всхожесть, семян осталась на прежнем уровне - 86,0%. Содержание зерна в і пленке и засорителей остались неизменным. Во втором: варианте содержание целого зерна уменьшилось на, 0,4% с 95;82 до?95,42% и. зерна в пленке на 0=02% с 0,73 до 0 71%, а содержание дробленого зерна увеличилось на 0,42% с 2,78 до 3,2%. При этом лабораторная всхожесть семян снизилась на 1,7% с 86 7 до 85,0%. Содержание засорителей осталось неизменным. В третьем варианте содержание целого зерна- уменьшилось на 0,25%, дробленого зерна увеличилось на. 0,25%, лабораторная всхожесть семян снизилась, на 0,4% с 92,0 до 91,6%. Зерно? в пленке и засорители при прохождении зернового вороха через приемное устройство остались на исходном уровне. При исследовании определяли также влияние- способа разгрузки транспортных средств на производительность поточной» линии применительно к двум разнымхпособам разгрузки. В первом варианте зерно, из автомобилей с помощью автомобилеподъемника ГУАР — 15 разгружали завальную яму, во втором зерно выгружали в приемник, которыишозволяет разгружать» только самосвальные транспортные средства различной грузоподъемности; включая-автомобильные5 и-тракторные поезда; как через. задний, такшчерез боковойборт.
Общее время разгрузки автомобилей- Тобщ складывается из продолжительности выполнения отдельных микроопераций и определяется по формуле 2.17:
Хронометражные наблюдения проводили согласно методике, изложенной в разделе-3.3:8. Результаты исследований приведены в таблице-4.6.
Из таблицы 4.6 видно, что в первом варианте наибольшее время затрачивается на- маневрирование, связанное с въездом транспортного средства наавтомобилеподъемник (всреднем 60 с). Это обусловлено тем, что заезд на ГУАР-15 ограничивается пространственными параметрами, что требует довольно, высокой квалификации, водителя. Во втором» варианте ширина эстакады позволяет без особых трудностей осуществить заезд задним ходом в среднем за 2 с. Время на подъем в первом и-во втором варианте составляет соответственно 47 и- 40 с. Причем время» на» подъем кузова во втором варианте занимает самую большую долю от всего баланса времени на разгрузку. Затраты времени на опускание автомобиля автомобилеподъемником (первый вариант)! и кузова автомобиля- - (второй вариант) равны и составляют 17 с. Время, затрачиваемое на выезд автомобиля для» первого варианта, 14 с, для. второго — 10 с. Общее время разгрузки в первом варианте — 138 с и во втором — 90с.
Влияние влажности зернового вороха и размеров отверстий решета на распределение компонентов по фракциям
Анализ результатов исследований (рисунки 4.12; 4.13; 4.14) показал, что при фракционировании зернового вороха в режиме первичной очистки при влажности исходного вороха 15,3; 17,2; 19,0 и 20,5% полнота выделения дробленого зерна составила соответственно 38,0; 36,3; 41,0 и 53,5%, зерна в пленке - 25,5; 32,3; 39,6 и 52,2% и засорителей - 77,9; 78,6; 80,3 и 85,0%.
Полученные: данные, подтверждают, эффективность, использования? фракционнойтехнологии в условиях повышенной влажности ворохам
Учитывая; что дробленое зерно и засорители; являются благоприятной средой для? обитания и развития микроорганизмов , ухудшающих товарные качества? зерна;, их; следует незамедлительно выделять из; основной массы. Поэтому- наГ этапе- первичной очистки применение машины; 03Ф-8О позволяет получить- более: однородный;» по? составу зерновой ворох; и« устойчивышкегошоследующемувременному или длительному; хранению;
В процессе/очистки; исходного вороха изменяетсяІ влажность основной» и; фуражной фракции зерна; усредненные данные которых представлены в таблицей. 121
Таблица 4.12 - Влияние исходной влажности и засоренности зернового ворохашашлажность основной и фуражной фракции
Из таблицы 4.12 видно; что при; обработке зернового вороха из основной фракции удаляется большая» часть засорителей; которые имеют повышенную влажность. Часть их выносится в отходовый бункер и по мере его заполнения удаляется за пределы санитарной зоны; а некоторая часть
выделяется в фуражную фракцию. Таким образом, содержание засорителейв основной фракции уменьшается, а- в фуражной — возрастает. Удаление засорителей приводит к уменьшению влажности зерна. Кроме того, в процессе обработки зернового вороха на двухаспирационных воздушно-решетных зерноочистительных машинах он дважды продувается интенсивным воздушным потоком, и при этом также удаляется часть влаги. Все это приводит к понижению влажности зерна как основной, так и фуражной фракции.
Обработка результатов исследований показала, что изменение влажности зерна основной фракции можно выразить уравнением Wj =21.844-2.425 3r1.686 W„-H).007 312-H).12 31 WH+ 0.032 W„2 (4.10) и фуражной W2 = 3.236+0.425 32-0.565 WH-0.002 322-0.022 32 W„+0.022 W„2 (4.11), где WH- исходная влажность зернового вороха; %; Зі= Зи-30 - изменение засоренности основной фракции, %; Зи - содержание засорителейв исходном ворохе, %;30 — содержание засорителей в основной фракции, %; 32 = Зи-3ф -изменение засоренности фуражной фракции, %; Зф - содержание засорителей в фуражной фракции, %. Влияние исходной влажности и изменения засоренности при обработке на влажность основной фракции показано на рисунке 4.15 и фуражной — на рисунке 4.16. Рисунок 4.16 - Влияние исходной влажности и засоренности вороха на влажность фуражной фракции На рисунке 4.15. видно, что у основной фракции при высокой исходной влажности зернового вороха количество удаленной влаги возрастает с увеличением количества выделенных засорителей, а при низкой - отмечена обратная закономерность. У фуражной фракции (рисунок 4.16) количество, засорителей в сравнении исходным ворохом возрастает. Принтом количество удаленной влаги при высокой исходной» влажности зернового вороха возрастает с уменьшением засорителей, а при низкой снижается.
Таким образом, с повышением влажности зернового вороха с 15,3 до 23% влажность зерна основной фракции при очистке снижается на 0,5...4,1%, а фуражной-на 0,1... 1,7%.
Выбор воздушно-решетной зерноочистительной машины для комплектования зерноочистительного агрегата заданной производительности
Для своевременной и качественной обработки зернового вороха, поступающего на ток, производительность зерноочистительных агрегатов должна обеспечивать поточную обработку. Обработку зерна в хозяйствах осуществляют на зерноочистительных агрегатах и комплексах, построенных в 60...70-х годах, основу которых составляют воздушно-решетные машины. При их проектировании и реконструкции воздушно-решетные машины и другое технологическое оборудование необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить поточную обработку зерна при минимальных материало- и энергозатратах. Для этого необходимо знать зависимость материало- и энергозатрат от производительности зерноочистительных машин.
В настоящее время на рынке представлен большой спектр стационарных воздушно-решетных машин разной производительности, выпускаемых как отечественными, так и ведущими зарубежными фирмами. Больший интерес из них представляют двухаспирационные машины, которые обеспечивают
более высокие показатели качества обработки зернового вороха и могут выполнять предварительную, первичную и вторичную очистку. Нами было отобрано более 100 таких машин и сделан анализ зависимости их массы и потребляемой энергии от производительности.
Анализ сгруппированных по классам машин показал, что при увеличении производительности машин их масса Мм и мощность, потребная на привод рабочих органов NM, возрастают (рисунок 4.17; 4.18; 4.19 и приложение А). При предварительной и вторичной очистке с увеличением производительности машин их масса и потребляемая энергия возрастают, подчиняясь линейной зависимости (рисунок 4.17 и 4.19), а при первичной очистке имеют нелинейный характер (рисунок 4.18). Эти графики позволяют определить количественный состав зерноочистительных машин для обработки необходимого количества зерна, т.е. например, если хозяйству необходимо обработать зерно, то для этого можно взять одну машину производительностью 20 т/ч либо две производительностью по 10 т/ч. По графикам видно, что если взять 2 машины производительностью 10 т/ч, то их суммарная масса и мощность, потребная на привод рабочих органов, будут больше, чем у машин производительностью 20 т/ч.
