Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшим звеном в единой технологической цепочке зернового производства является послеуборочная обработка и хранение зерна. В настоящее время снижение урожайности и, как следствие, экономической эффективности зернопроизводства во многом объясняется использованием устаревших технологий послеуборочной обработки зерна и подготовки семян. Основными путями увеличения производства зерна являются повышение урожайности за счет использования высококачественного посевного материала и снижение потерь зерна на всех стадиях производства. Проблема повышения качества посевного материала неразрывно связана с технологическим процессом очистки семенного материала.
Главными причинами низкого качества семян являются несвоевременная обработка зернового вороха, высокий уровень травмирования зерна при уборке и послеуборочной обработке, а также недостаточное выделение биологически неполноценного зерна при послеуборочной обработке.
Интенсификация процесса сепарации и получение качественного семенного материала не возможна без использования новых или модернизированных сельскохозяйственных машин.
Поэтому в последнее время в нашей стране и за рубежом ведутся разработки по внедрению новых технологических процессов и технических средств, для реализации перспективных энерго- и ресурсосберегающих технологий производства семян сельскохозяйственных культур.
Особенно актуальна проблема сбережения ресурсов для малых и фермерских хозяйств.
В настоящее время существует множество способов и технических устройств для очистки бункерного вороха зерновых культур. Однако наиболее эффективными, в вопросе энерго- и ресурсосбережения, являются устройства в которых процесс очистки происходит под действием сил гравитации. Гравитационные машины, обладая рядом преимуществ (малые масса, габаритные размеры, установочная площадь, требуемый объем помещения, простота обслуживания, способность обрабатывать зерновой материал повышенной влажности, отсутствие вибрации), могут использоваться для подготовки зерна (семян) к сушке, хранению или последующей основной очистке.
Таким образом, проблема повышения эффективности процесса сепарирования сыпучих материалов является актуальной и требует разработки путей ее эффективного решения.
Целью работы является повышение качества очистки бункерного вороха пшеницы.
Объект исследования: процесс разделения бункерного вороха пшеницы рабочими органами комбинированного сепаратора и устройство для его реализации.
Предмет исследования - закономерности разделения бункерного вороха пшеницы при его обработке на рабочих органах комбинированного сепаратора.
Методика исследований - аналитическое исследование процесса се-
парации бункерного вороха пшеницы рабочими органами комбинированного сепаратора выполнены на основе математического моделирования; экспериментальные исследования проводили в лабораторных условиях; результаты экспериментальных исследований обрабатывали с использованием программ Microsoft Word, Microsoft Excel и др. Научная новизна заключается:
в разработке математической модели движения компонентов вороха в комбинированном сепараторе, отличающаяся учетом влияния изменения массы элемента потока и конструктивных параметров рабочих органов на перемещение вороха в процессе его.обработки;
в обосновании рациональной формы криволинейных сепарирующих поверхностей;
в разработке технического решения для реализации процесса разделения бункерного вороха пшеницы рабочими органами комбинированного сепаратора.
Практическая значимость:
реализация нового технического решения - комбинированного сепаратора для разделения семенных смесей обеспечивает качественные показатели очистки зернового вороха, соответствующие агротехническим требованиям;
результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при проектировании комбинированного сепаратора.
Реализация результатов исследований. Работа выполнена согласно плану научно-исследовательских работ Воронежского ГАУ. По результатам исследований разработан, изготовлен и испытан в лабораторных условиях опытный образец комбинированного сепаратора. Отдельные результаты исследований используются в учебном процессе студентами агроинженерного факультета Воронежского ГАУ.
Достоверность научных положений подтверждается результатами лабораторных исследований, полученных с использованием современной измерительной аппаратуры при достаточном количестве повторностей опыта, обработкой опытных данных с использованием методов математической статистики и актом проверки результатов исследований в лабораторных и производственных условиях.
Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета в 2005-2011 годах.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в их числе 3 - в изданиях рекомендованных ВАК РФ, 1 патента на полезную модель РФ, общим объемом 2,23 усл. п. л. (авторских 1,36 усл. п. л.).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников включающего 133 наименования, из них 11 на иностранных языках и прило-
жений. Основная часть диссертации содержит 129 страниц компьютерного текста, включая 47 рисунков, 17 таблиц.
На защиту выносятся: математическая модель перемещения компонентов вороха по криволинейным рабочим поверхностям комбинированного сепаратора, учитывающая изменение массы элемента вороха в процессе очистки; техническое решение для реализации процесса разделения бункерного вороха пшеницы рабочими органами комбинированного сепаратора; параметры предложенного технического решения.
