Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Сохроков Артур Мухамедович

Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур
<
Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Сохроков Артур Мухамедович. Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Нальчик, 2002.- 130 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2452-6

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 7

1.1. Анализ существующих методов предпосевной обработки семян овощных культур 7

1.2. Методы защиты семян овощных культур с использованием искусственных оболочек 18

1.3. Выводы по главе, цель и задачи исследования 29

ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование процесса дражирования и параметров установки для нанесения искусственных оболочек на поверхности семян овощных культур 31

2.1. Особенности процесса нанесения искусственных покрытий на поверхности семян овощных культур 32

2.2. Исследование жидкой струи, подаваемой в рабочую камеру (барабан) дражиратора 34

2.3. Работараспыливающего устройства 37

2.4. Расчет параметров факела распыла 41

2.5. Анализ работы пневмотранспортера и его расчет 45

2.6. Расчет эжектора для подачи сыпучего материала 48

2.7. Исследование движения обрабатываемых семян внутри барабана дражиратора 49

2.8. Уравнение движения элементарной единицы семени по внутренней поверхности барабана дражиоатора 52

2.9. Выводы по главе... 55

ГЛАВА 3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований 57

3.1. Постановка задачи экспериментальных исследований 57

3.2. Методика экспериментальных исследований 57

3.3. Обработка результатов экспериментальных исследований 63

3.4. Выводы по главе 65

ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований установки для дражирования семян овощных культур 66

4.1. Установка для дражирования семян овощных культур 66

4.2. Оптимизация параметров пневмотранспортера 77

4.3. Оптимизация параметров распылителя жидкого компонента установки для нанесения искусственной оболочки вокруг семян 81

4.4. Оптимизация параметров и режима работы дражировочной установки 84

4.5. Оценка качества искусственных покрытий, создаваемых на поверхности семян овощных культур 90

4.6. Разработка технологического порядка производства дражированных семян. 94

4.7. Выводы по главе 98

ГЛАВА 5. Результаты производственных испытаний и технико-экономическая эффективность использования установки для дражирования семян овощных культур 101

5.1. Производственные испытания установки для дражирования семян овощных культур 101

5.2. Технико-экономическая эффективность использования установки для дражирования семян овощных культур 108

5.3. Выводы по главе 111

Общие выводы 113

Список использованной литературы 116

Приложения 124

Введение к работе

Увеличение производства сельскохозяйственной продукции, улучшение её качества являются важнейшими составляющими развития экономики страны в условиях рыночных отношений. На современном этапе наблюдается сокращение сельскохозяйственного производства, а техническое состояние применяемых средств механизации ухудшилось до критического предела. При этом государственная поддержка по материально-техническому обеспечению агропромышленного комплекса всё ещё находится на низком уровне.

Для целенаправленного решения многообразных проблем, стоящих перед сельским хозяйством, нужно обратить особое внимание на необходимость изыскания возможностей для интенсификации производства и повышения эффек-

; і

тивности ведения сельского хозяйства. В связи с этим следует в максимальной степени использовать все возможные подходы для улучшения хозяйственной деятельности, ускорения научно-технического прогресса, роста производительности труда, повышения качества и объемов производства продукции.

Поднять урожайность сельскохозяйственных культур, увеличить их производство, снизить себестоимость получаемой продукции можно за счёт имеющихся резервов. Одним из таких недостаточно полно используемых резервов следует считать предпосевную подготовку семян сельскохозяйственных культур.

/

К числу приёмов, оказывающих положительное воздействие на повышение урожая, скороспелость и устойчивость к неблагоприятным условиям, относятся разнообразные методы предпосевной обработки семян. Наиболее перспективным среди них, на наш взгляд, является метод дражирования (покрытие искусственной оболочкой), более известный как средство для увеличения размеров семян. Этот способ предпосевной подготовки семян не получил до сих пор надлежащего применения у нас в стране. Тем временем, поставляемая к нам на реализацию зарубежная продукция по качеству и товарному виду превосходит отечественную за счёт использования более прогрессивных технологий. Любая

5 отрасль растениеводства начинается с семян. Без высококачественных семян конкурентоспособную сельскохозяйственную продукцию нельзя вырастить, даже если соблюдать все агротехнические приёмы. Отечественные же семена уступают зарубежным по посевным качествам - низкая полевая всхожесть. Основная причина этого - недоработанность данного способа, слабая осведомлённость в этой области специалистов - растениеводов, использование отсталых технологий и даже отсутствие средств механизации процесса предпосевной подготовки семян сельскохозяйственных культур. Между тем дражирование, при внедрении его в производство, сыграло бы значительную роль в повышении урожаев и в особенности мелкосемянных культур. Основное достоинство дражированных семян - это возможность включения в состав оболочки веществ, необходимых для активного роста (регуляторы роста, витамины, микроэлементы, препараты против болезней и вредителей), а также появляющаяся возможность обеспечить их точный высев. К тому же широкое использование дражированных семян сдерживается дорбговизной составляющих компонентов оболочек. Поэтому вопрос удешевления их за счёт наполнения дешёвыми местными материалами имеет несомненное народнохозяйственное значение и актуально.

До настоящего времени в нашей стране проведено мало исследований по разработке рациональной технологии нанесения искусственных покрытий на поверхность семян с целью повышения их всхожести и урожайности сельскохозяйственных культур.

Известно, что у многих сельскохозяйственных культур семена очень мелкие или имеют неровную поверхность. Поэтому высев их с применением обычных сеялок сопряжён с большими трудностями. При посеве такими семенами очень трудно соблюсти правильную норму высева, равномерность посева, что приводит к большой изреженности и загущенности посевов. Устранение этого недостатка, как правило, связано с большими затратами труда. Использование дражированных семян для точного высева (их можно высевать поштучно), соз-

/ I

6 даёт возможность для механизированной прорывки растений, или вообще исключает необходимость этого агроприема.

Наносимая на поверхность семян оболочка должна обеспечивать их механическую защиту от повреждения во время хранения, транспортировки и посева. При этом она должна легко распадаться в почве и способствовать прорастанию семян и активному росту растений.

Предпосевная обработка семян представляет собой сложную и отлаженную технологию. Вместе с тем, увеличение объёмов производства сельскохо-

/ зяйственной продукции, в условиях рыночных экономических взаимоотношений возможно только в том случае, если сельский товаропроизводитель научится выпускать конкурентоспособную продукцию.

В нашей стране имеются возможности для производства высококачественных семян, прошедших соответствующую предпосевную обработку, не уступающих по качеству зарубежным аналогам. Решение этой задачи требует научного обоснования каждого этапа процесса дражирования.

Настоящая работа посвящена исследованию параметров и режимов установки для дражирования семян, разработке теоретических основ технологического процесса нанесения искусственных оболочек на их поверхности и решению вопроса организации предпосевной обработки семян с целью повышения всхожести семян и урожайности сельскохозяйственных культур.

Анализ существующих методов предпосевной обработки семян овощных культур

Общее количество овощных растений, используемых в нашу пищу человеком, превышает 1200 видов. Менее половины из них возделывается, остальные - дикорастущие. В России, где большинство регионов считается зонами рискованного земледелия, этот набор овощных культур существенно меньше. На юге страны можно выращивать не менее 100 овощных растений, в Нечерноземье - около 60. Большие возможности для овощеводства представляет использование защищенного грунта [ 10, 12, 36, 47].

Питательная ценность и целебные достоинства овощей связаны с наличием в них углеводов, белка, жиров, витаминов, ферментов, органических солей и других элементов [12, 47].

Большинство овощных растений содержат, в основном, щелочные элементы. Это чрезвычайно важно, поскольку основная часть продуктов животноводства и растениеводства (хлебобулочные изделия, например), потребляемых человеком в пищу, имеют кислый характер. Одностороннее питание такими продуктами стимулирует развитие заболеваний желудочного тракта. Вот почему нормализовать кислотность в организме важно за счет разнообразного рациона овощей [47].

Большинство овощных растений размножают семенами. Семена справедливо считаются самым консервативным (мало изменяющимся) органом растений. Вместе с тем у многообразных овощных культур самые разнообразные семена по размеру, окраске, форме, опушенности, строению оболочки, химическому составу и другим признакам. У одних культур эти признаки в благопри-ятных условиях обуславливают быстрое, дружное прорастание семян, в менее благоприятных - растянутое. В полевых условиях у тугорослых культур всхожесть ниже, чем у быстро прорастающих. Преодолеть тугорослость удается путем различных приемов предпосевной подготовки семян: сортировкой, обеззараживанием, проращиванием, намачиванием, обработкой стимуляторами различной природы (физическими и химическими) и другими способами [2, 3, 4, 5, 9,13,25,26,27,37,45].

Способность семян овощных культур давать всходы неодинакова, даже у одной и той же культуры. Существует зависимость между всхожестью и размерами, плотностью семян, наличием у них травм, степенью зрелости. Именно поэтому почти в каждой партии бывают семена всхожие, ослабленные и невсхожие [15, 18, 33, 44, 51, 57].

Семена многих овощных культур чрезвычайно мелки. Так, у репы, моркови и салата в 1г содержится до 1000-1500 семян, у некоторых еще больше. Это обстоятельство, а также наличие на поверхности семян неровностей затрудняют равномерно распределять их по поверхности засеваемого поля. Поэтому посевы нередко бывают либо изреженными, либо загущенными. В изре-женных посевах снижается урожайность, получается нестандартная продукция; загущенные посевы необходимо прореживать [45].

Значение предпосевной подготовки семян в полевом овощеводстве трудно переоценить. Здесь особенно важно получить всходы пораньше, поскольку нередко случается так, что влаги в почве очень мало или, наоборот, почва переувлажнена, наступает похолодание или длительное время сохраняется высокая температура. В таких условиях прорастание семян затруднено. Ослабить отрицательное влияние неблагоприятных погодных условий, преодолеть биологическую тугорослость позволяет предпосевная подготовка семян [45].

Среди всех приемов допосевной обработки наиболее широкое признание в сельскохозяйственной практике в нашей стране и за рубежом получили сортировка, обеззараживание, различные способы намачивания и дражирование семян [24, 44, 45,46, 47].

Получение высоких урожаев овощных культур возможно лишь при использовании для посева семян с высокими сортовыми и посевными качествами. Право оценивать посевные качества семян, предоставлено государственным семенным инспекциям [45, 70].

Понятие «посевные качества семян» включает в себя всхожесть, энергию прорастания, силу роста, жизнеспособность, влажность, чистоту и зараженность семян вредителями и болезнями. Эти показатели регламентируются отраслевыми стандартами РФ (ОСТ 10 244-2000 - ОСТ 10 255-2000) [54, 55, 60, 63].

Для посева рекомендуется использовать семена, имеющие всхожесть не ниже 2 класса. Не удовлетворяющие требованиям 2 класса подлежат подработке с целью устранения нежизнеспособных [44,45, 46]. На показатель влажности особое внимание обращают перед закладкой семян на хранение и в процессе хранения [45]. Из методов оценки посевных качеств семян наиболее значимыми явля ются такие показатели, как энергия прорастания, лабораторная и полевая всхо жести. , Энергию прорастания и лабораторную всхожесть определяют в условиях, близких к идеальным - в термостатах [45, 54, 55, 60]. Под лабораторной всхожестью семян понимают количество нормально проросших в лабораторных условиях семян в пробе, взятой для анализа, и выражается в процентах. Основным руководством для проведения анализов семян являются ГОСТы 12036 - 12047 - 66, где оговорены основные правила (технические условия) для оценки посевных качеств семян [45, 54, 55, 60].

Энергия прорастания характеризует дружность прорастания семян. От нее в значительной степени зависит полевая схожесть. Если энергия прорастания низкая, то полевая всхожесть тоже снижается [45, 54, 55, 60].

Под полевой всхожестью понимают количество семян, давших всходы в поле. Показатель выражается в процентах по отношению ко всем посеянным или к посеянным всхожим семенам. Полевая всхожесть всегда ниже лабораторной, поскольку прорастание семян ингибируют и сама почва, и содержащиеся в ней патогенная флора, и почвенный раствор и т.д. Снижение полевой всхоже 10 сти может быть обусловлена рядом факторов (запоздалый или неоправданно ранний сев, некачественная обработка почвы и т.д.) среди которых уровень подготовки семян к посеву [45, 54, 55, 60].

В настоящей работе проводится исследование влияния параметров и режимов работы установки для квалифицированной подготовки семян овощных культур к севу.

Исследование жидкой струи, подаваемой в рабочую камеру (барабан) дражиратора

Получение искусственной оболочки из жидкого раствора полимерного материала с защитно-стимулирующими веществами и сыпучего материала -наполнителя (бентонитовая глина) на поверхности семян с целью усиления их роста и прорастания требует дифференцированного подхода к обоснованию оптимальных параметров и режима работы установки в целом, распылителя жидкого компонента и транспортировки сыпучего материала.

Используя основные теоретические положения гидравлики и динамикисыпучих материалов, сделана попытка проанализировать процесс нанесения оболочки на семена и рассчитать основные параметры жидкостной струи, истекающей из распылителя и установки в целом. В научно-исследовательской лаборатории факультета механизации сельского хозяйства Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии в течение ряда лет велись работы по исследованию теоретических основ и разработке установки для нанесения искусственных покрытий на поверхности семян с целью создания защитно-стимулирующей оболочки, увеличивающей их размеры и способствующей активному прорастанию и росту растения. В основу создания установки была заложена математическая модель процесса смешивания семян и компонентов оболочки и учтены основные факторы, влияющие на этот процесс. Для реализации данной проблемы решены следующие теоретические задачи: -исследование особенностей процесса нанесения искусственных покрытий; -исследование струи жидкости, подаваемой в рабочую камеру (барабан) установки; - аналитическое определение параметров факела распыла; - анализ работы пневмотранспортёра и определение его основных пара метров и режимов работы; - моделирование процесса смешивания и определение параметров установ ки по нанесению искусственных покрытий на поверхность семян. Особенность процесса дражирования сводится к следующему. Исходные семена, предварительно откалиброванные и продезинфицированные, через патрубок загружаются в дражировочный барабан и включается привод установки. В процессе вращения находящиеся внутри барабана исходные семена за счёт сил трения о внутреннюю поверхность барабана поднимаются на определённую высоту и под действием гравитационных сил скатываются обратно ко дну. Семена при этом интенсивно перемешиваются. В процессе дражирования их увлажняют распыленной до мелкодисперсного состояния рабочей защитно -стимулирующей жидкостью, а затем обволакивают порошковидным компонентом - наполнителем, подаваемым через патрубок установки.

В качестве рабочей жидкости используется раствор полимеров натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы NaKMU, (низкой степени полимеризации 70/300, 75/400 или высокой степени полимеризации 85/600, 85/700) с поливиниловым спиртом ПВС (быстрорастворимом в воде при температуре 50...70С, марка 16/1), которые являются и клеящей, и плёнкообразующей основами формируемой оболочки семян.

В состав искусственного покрытия, создаваемого вокруг семян при дра-жировании, вводятся микро- и макроудобрения, витамины, регулятор роста, протравитель и краситель. Растворимые в воде компоненты сразу вводятся в состав рабочей жидкости, нерастворимые - в смеси с порошковидным наполнителем, после предварительного измельчения и сушки последнего.

Подаётся рабочая жидкость в дражировочный барабан с помощью насоса, через гибкий шланг и штангу, оснащённую распылителем, со стороны рабочего органа. Так как вязкость жидкости не более 0,1 Пас, то процесс распыления производится безвоздушным способом, сущность которого состоит в следующем. При безвоздушном распылении энергия, приобретённая жидкостью, расходуется на преодоление сопротивления узкого отверстия в сопле распылителя и сопротивления воздуха перед соплом.

При этом способе уменьшаются непроизводительные потери раствора рабочей жидкости, туманообразование является оптимальным для увлажнения всей дражируемой массы семян, упрощается процесс равномерного её распределения на труднодоступные поверхности.

По мере увлажнения поверхностей обрабатываемой массы в барабан дражиратора через патрубок, вмонтированный в крышку, поступает наполнитель. Он подаётся с помощью пневмотранспортёра в пылевидном состоянии.

Подача рабочей жидкости и поропіковидного компонента осуществляется поочерёдно и непрерывно, до получения драже требуемых размеров и соответствующих требованиям стандартов. После завершения этого процесса, подача рабочей жидкости и наполнителя прекращается и ведётся укатка драже в течение 10-15 мин с целью уплотнения оболочки продолжая вращать барабан.

Таким образом, в данной работе сделана попытка разработать теоретические основы процесса создания искусственной оболочки на поверхности семян овощных культур, основанного на принципах подачи жидкого раствора под давлением через распылитель, порошковидного компонента с помощью пневмотранспортёра. Также проведён анализ влияния рабочих параметров барабана дражиратора на образование защитно - стимулирующего покрытия. Исследование жидкой струи, подаваемой в рабочую камеру (барабан) дражиратора. Ряд факторов, влияющих на процесс работы распылителя, по мере его освоения сокращается: материаловедческих - за счёт улучшения качества исходных компонентов и освоения выпуска готовых композиций; технологических - за счёт совершенствования технологии и автоматизации оборудования; конструктивных - за счёт создания конструкций, учитывающих особенности процесса. Теория нанесения искусственных оболочек в нашей стране и за рубежом ещё не создана, но для исследования работы агрегатов установки она необходима, в частности для исследования работы распылителя жидкого компонента. Распылительный механизм для нанесения искусственного покрытия на поверхности семян предлагаемой установки представляет собой ротор, имеющий крестообразную форму с изогнутыми в одном направлении концами, корпус которого смонтирован в конце полой трубки - штанги на подшипниках. Приводится он во вращательное движение за счёт давления подачи жидкого раствора защитно - стимулирующего компонента, которая при истечении из сопла насадки, имеющегося на каждом; конце распылителя, образует центробежные силы. В этом направлении нами поставлены задачи: рассчитать основные параметры жидкостной струи; выбрать оптимальные режимы работы распылительного механизма и конструкции установки в целом.

Методика экспериментальных исследований

Получены теоретические зависимости, позволяющие определить условия нормального функционирования и подачи струи жидкости в рабочую камеру дражиратора. При этом получены формулы для определения расхода компонента, давления, необходимого для привода во вращательное движение корпуса распылителя и скорости истечения смеси из насадки. 2. На основании анализа полученных теоретических зависимостей можно сделать вывод о том, что степень эффективного покрытия, являющаяся характеристикой качества работы распылителя при мелкокапельной обработке семян овощных культур, тем выше, чем меньше размеры капель. 3. Получено выражение для расчета коэффициента эффективного действия защитно-стимулирующего компонента. Этот коэффициент учтен при выборе конструкции насадки распылителя и клеящих полимерных материалов (NaKMU, и ПВС) для закрепления химикатов и наполнителя вокруг семени. 4. В процессе дробления струи жидкого компонента при истечении из сопловых отверстий в барабане дражиратора образуется большое количество движущихся капель, совокупность которых образует факел распыленного раствора. Используя полученные зависимости, составлена и реализована на ЭВМ программа «Факел», в результате чего получены оптимальные значения параметров факела и сечения распыла. 5. Разработана блок-схема алгоритма работы пневмотранспортера для сыпучих материалов. Получены теоретические зависимости для определения критической скорости воздушного потока и потерь давления воздуха. Данная методика предложена для установки, позволяющей напылять обрабатываемую массу семян более дешевым сыпучим материалом - бентонитовой глиной Гер-пегежского месторождения в Кабардино-Балкарии в качестве наполнителя. 6. Впервые получено уравнение движения элементарной массы семян по внутренней поверхности барабана дражиратора с учетом того, что в процессе обработки на поверхность семян наслаивается наполнитель, семена увлажнают-ся клеящим раствором, вследствие чего происходит увеличение массы, размера семян и сил трения их о внутреннюю поверхность барабана. В соответствии с поставленными задачами по исследованию и обоснованию работы установки для дражирования семян овощных культур в программу экспериментальных исследований включили: - контроль качества получаемой искусственной защитно-стимулирующей оболочки и оценка эффективности определенных теоретически оптимальных параметров дражировочной установки; - исследование процесса нанесения искусственных покрытий на поверхности семян и разработка измерительных средств для контроля качества получаемого драже с семенами; - исследование физико-механических свойств оболочек, получаемых на семенах; - исследование поведения струи жидкого клеящего компонента оболочки и параметров факела его распыла; - исследование работы пневмотранспортера и эжектора для транспортировки сыпучего материала-наполнителя; - исследование технико-экономических показателей и анализ оптимального плана предпосевной обработки семян овощных культур методом дражирования. 3.2. Методика экспериментальных исследований. При проведении экспериментальных исследований были разработаны и изготовлены установки и приборы для пЬлучения достоверной информации и закономерностей, раскрывающих процесс дражирования семян овощных культур. Для исследования процесса получения на поверхности семян искусственных оболочек были созданы различные установки, позволяющие изучить процесс формирования гранул при дражировании (рис. 3.1, 3.2). Установки состоят из прозрачного сосуда, что является удобным для наблюдения за процессом напыления наполнителя на семена. В первом случае сосуд установлен под углом к горизонтальной поверхности, который можно регулировать в диапазоне от 0 до 90 (рис. 3.1). Во втором случае устройство имеет электропривод с возможностью регулирования числа оборотов. При включении электропривода прозрачному сосуду передается вращательное движение. Регулировка частоты вращения сосуда осуществляется плавно в пределах от 0 до 200 об/мин, что важно для определения оптимальных параметров процесса на-несения искусственных покрытии. В обоих случаях загрузка в сосуд семян, а также подача сыпучего компонента - наполнителя осуществляется вручную. Напыление жидкого раствора клеящего вещества производится с помощью обычного пульверизатора. Электрическое питание лабораторных установок однофазное, напряжение 220 В (127 В). Подготовку компонентов для обработки семян методом дражирования производили в лабораторных условиях с использованием существующих приборов, средств измерения, средств для определения прорастания (фильтроваль / ная бумага и чашка Петри) и других материалов (рис. 3.3). Для изготовления рабочего раствора необходима точная дозировка рост-стимулирующих включений, которые растворяют в предварительно нагретой воде. В связи с этим использовали аналитические весы ВЛР-200Г (ГОСТ 24104-80). Рассеивание и подбор необходимой фракции материала наполнителя для капсулирования семян производили с помощью набора сит (рис. 3.4). Оно также позволяет выбрать оптимальные размеры не растворимых в воде химических компонентов (некоторые виды реппелентов для окрашивания драже), которые наносят на поверхность семян вместе с наполнителем.

Оптимизация параметров распылителя жидкого компонента установки для нанесения искусственной оболочки вокруг семян

Главным элементом технологического процесса дражирования является работа установки для нанесения искусственной оболочки на поверхность семян. Установление ее оптимальных параметров осуществлялось по следующим показателям. Разовая партия семян, подлежащих дражированию за один цикл обработки.

Оптимальная масса разовой порции семян, подлежащих обработке, зависит от вида культуры овощных растений. Причина этого состоит в том, что сами семена разнородны по весу, размерам, форме строения и шероховатости их поверхности.

В результате проведенных исследований получены различные оптимальные массы разовых порций для некоторых видов овощных культур, которые подвергались обработке на исследованной конструкции дражировочной установки (рис. 4.22).

Из рис. 4.22 видно, что увеличение массы разовой порции семян приводит к снижению качественных показателей получаемых драже, оцениваемых согласно ГОСТ 50260-92. Основными их недостатками при этом являются: содержание большой массы недражированных семян; получение драже с количеством семян в грануле, превышающим установленные ГОСТом (2-3 семени); увеличение количества различных по размерам фракций получаемых гранул и т.д.

Уменьшение массы разовой порции обрабатываемых семян также нерационально, так как при этом требуются лишние затраты энергии и труда.

На максимальную массу разовой порции влияют также размер и форма рабочего органа дражиратора. Использованная нами экспериментальная установка имеет в качестве рабочего органа барабан округло-цилиндрической формы диаметром 90 см. Уменьшение диаметра барабана ведет к уменьшению производительности установки, увеличение же размера сопряжено с неудобством ее обслуживания.

2. Режим работы подающих механизмов дражировочной установки и расход компонентов при обработке семян различных овощных культур.

В процессе обработки семена набирают вес и их размеры увеличиваются, неровные поверхности сглаживаются. Происходит это за счет наслаивания наполнителя с помощью клеящего защитнё-стимулирующего компонента на поверхность дражируемых семян. Увеличение гранул драже производят до размеров, регламентированных ГОСТ 50260-92 (лук, томат, морковь - 3,0...4,0 мм, огурец-4,0...5,0 мм и т.д.) [60].

Таким образом, следующим параметром для оптимизации режима работы установки является расход жидкого и твердого сыпучего материалов в зависимости от массы разовой партии семян, подвергаемых обработке. На основании результатов экспериментальных исследований построены графики расхода компонентов в зависимости от массы разовой партии семян (рис. 4.23, 4.24). Следует отметить, что линии, приведенные на рис. 4.23 и 4.24, показывают расход составляющих компонентов драже до достижения гранулами нужных размеров. При этом ясно, что не все гранулы одновременно набирают требуемый размер. Увеличение содержания в обрабатываемой массе дражирован-ных семян, достигших одновременно нужного размера, зависит от правильной настройки установки, выбора оптимальных параметров ее работы, от исполнительского мастерства обслуживающего персонала.

Таким образом, для выбора оптимальных режимов работы подающих агрегатов установки (распылительного механизма и транспортера сыпучего компонента) были проведены экспериментальные исследования. Результатами этих исследований явились полученные зависимости расхода компонентов оболочки драже от режимов работы распылителя и транспортера сыпучего компонента в течение всего цикла дражирования. Из графиков продолжительности работы подающих механизмов установки видно, что расход компонентов оболочки зависит от того, семена какого вида овощных культур обрабатываются и от величины разовой партии, подаваемой на обработку. Например, используя рис. 4.25, можно определить режимы работы подающих механизмов дражиратора в течение всего цикла нанесения искусственной оболочки при известной массе разовой партии (томат, 3 кг).

От скорости вращения барабана установки зависит форма (круглые или выпуклые, в зависимости от культуры дражируемых семян) и прочность получаемых драже. При вращении дражиратора семена скатываются по внутренней гладкой поверхности барабана. Происходит постепенное наслаивание и нара і щивание размеров обрабатываемых семян покрытием с одновременным приобретением ими правильной формы.

После обработки результатов экспериментальных исследований по определению оптимального значения частоты вращения рабочего органа установки во время обработки известной заранее массы разовой порции семян различных овощных культур построен график, изображенный на рис. 4.26.

Похожие диссертации на Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур