Журнал Пермский аграрный вестник №4 (44) 2023 Perm Agrarian Journal. 2023; 4 (44)
Скачать журналАннотация. Исследования проведены в ООО «Техноград» Пермского края на пневмосортировальном столе оригинальной конструкции на семенах пшеницы урожая 2023 года, выращенной в Ставропольском крае и прошедшей очистку на воздушно-решетной зерноочистительной машине. Средние значения свойств семян пшеницы составляли: влажность – 13,9%, натура – 736 г/дм3, содержание трудноотделимой примеси семян эгилопса – 136 шт./кг с натурой 430 г/дм3. Целью исследований является определение режимов очистки пшеницы от семян эгилопса с одновременным выделением фракции пшеницы с повышенной натурой в вибропневмоожиженном слое. Среднее значение удельной нагрузки на деку составляло 6,36 т/(ч·м2). В процессе опытов изменяли частоту колебаний деки и угол продольного её наклона при поперечном угле деки равном 00. Даны рекомендации по настройке машины, обеспечивающие выделение не менее 90% семян эгилопса из основной фракции, составляющей до 35%, со средним значением натуры до 760 г/дм3 при допустимых потерях семян в отходы. Промежуточную фракцию, с засоренностью ниже исходного материала и натурой ниже основной фракции, целесообразно обработать отдельно или в потоке с её рециркуляцией на двухдековом пневмосортировальном столе.
Ключевые слова: семена пшеницы, эгилопс, вибропневмоожиженный слой, режимы, очистка, сортирование, натура, оценки.
Введение. В последние годы возникла проблема отделения семян эгилопса цилиндрического из озимой пшеницы, выращиваемой в южных регионах страны. Наряду с использованием мероприятий по защите растений, семена этого сорняка приходится отделять при послеуборочной обработке урожая. В связи с тем, что по толщине и ширине кривые плотности вероятности семян эгилопса и пшеницы практически совпадают, а по длине – частично перекрываются, то доведение семян до требуемой чистоты осуществляют при окончательной очистке на фотосепараторах и пневмосортировальных столах. Однако используемые машины, в частности, пневмосортировальные столы, имеют высокую удельную энергоемкость и стоимость, а фотосепараторы, отделяющие примеси по цвету, не способны проводить сортирование по удельной массе семян или их натуре. В этой связи, их применение, в частности, для получения репродукционного посевного материала категорий РС и РСт, является не эффективным по причине высоких затрат на приобретение машин или использование услуг предприятий, имеющих эти технические средства (табл. 1). Поэтому разработка и использование технических средств, снижающих затраты на получение семенного материала требуемого качества по засоренности, и способных выделять фракцию семян с повышенной натурой, высев которой приводит к увеличению урожайности, является важной и актуальной задачей [1-15].
Целью исследований является определение режимов очистки пшеницы от семян эгилопса с одновременным выделением фракции пшеницы с повышенной натурой в вибропневмоожиженном слое.
Методика. Опыты проведены в ООО «Техноград» Пермского края на опытном образце машины [1] (рис.1), а их условия представлены в таблице 2.
При проведении опытов использовали: весы МК-6.2-А20, влагомер зерна «Фауна М», литровую пурку ПХ-I, термоанемометр Testo 417. В процессе исследований реализован 2-х факторный эксперимент, включающий 9 опытов, проведенных с трехкратной повторностью каждый, при удельной производительности машины 6,36 т/(ч·м2). В опытах изменяли угол продольного наклона деки и частоту ее колебаний. Факторы и их численные значения на нижнем, среднем и верхнем уровнях приняты по результатам ранее проведенных экспериментов представлены в таблице 3.
В качестве оценок работы машины служили: Y1 – степень отделения семян эгилопса из основной фракции, Y2 – расходная характеристика основной фракции, в %, Y3 – расходная характеристика промежуточной фракции, в %, Y4 – потери семян основной культуры в отходы, Y5 и Y6 – натура основной и промежуточной фракций семян пшеницы. Каждый опыт проводили в следующей последовательности. Включали двигатели привода деки и вентилятора и открывали подачу семян. Настраивали заслонкой входного окна вентилятора скорость воздушного потока, которую контролировали анемометром в пределах 1,0…1,2 м/с. На установившемся режиме работы в течение 10 секунд отбирали одновременно семена основной фракции, промежуточной и отходов. После взвешивания определяли расходные характеристики каждой фракции в процентах от подачи, засоренность в шт./кг, степень отделения семян эгилопса и натуру. Результаты. На рисунках 2-7 помещены уравнения, полученные при обработке результатов экспериментов с использованием программы Statgraphics Plus 3.0, описывающие закономерности изменения оценок работы машины, в зависимости от её режимов и их графическая интерпретация. Анализируя полученные результаты (рис.2-7) опытов, при допустимых потерях семян в отходы (рис.5), из 6 критериев оценки работы машины основными следует считать: степень отделения семян эгилопса из основной фракции, выход и натура этой фракции. В соответствии с этими критериями рациональными параметрами очистки семян от эгилопса и выделения фракции с повышенной натурой для условий проведенного эксперимента являются: угол продольного наклона деки 5° при поперечном её угле, равным 0°, а частота её колебаний 455 мин-1. Эти режимы работы машины обеспечивают степень отделения семян эгилопса 90-92%, увеличение натуры семян до 760-761 г/дм3 выделенной основной фракции 33-35 %.
Вывод. Окончательная очистка семян пшеницы от семян эгилопса после обработки комбайнового вороха на воздушно-решетных машинах и триерах на модернизированном пневмосортировальном столе при удельной нагрузке семян на деку - 6,36 т/(ч·м2), со средними значениями натуры 736 г/дм3, при содержании трудноотделимой примеси семян эгилопса 136 шт./кг с натурой 430 г/дм3 обеспечивает степень отделения семян эгилопса 90-92%, увеличение натуры семян до 760-761 г/дм3 выделенной основной фракции 33-35 % при угле продольного наклона деки - 5° при поперечном, равным 0°, частоте её колебаний 455 мин-1 и скорости наклонного воздушного потока 1,0-1,2 м/с над слоем семян в зоне расслоения деки. При этом удельная энергоемкость (без второго вентилятора) модернизированного пневмосортировального стола составила 2,32 кВт*ч/т, а металлоемкость не превысила 200 кг*ч/т. Промежуточную фракцию, с засоренностью ниже исходного материала и натурой ниже основной фракции, целесообразно обработать отдельно или в потоке с её рециркуляцией на двухдековом пневмосортировальном столе.
Список источников
1. Галкин В.Д. Технологии, машины и агрегаты послеуборочной обработки зерна и подготовки семян: монография /В.Д. Галкин, А.Д. Галкин; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова». Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2021. 234 с.
2. Майсурян Н.А. Биологические основы сортирования семян по удельному весу // Тр. ТСХА. Вып.3. М.: Изд.ТСХА, 1947. С. 12-20 с.
3. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. Конструкция, расчет, проектирование и эксплуатация. Изд. 2-е перер. и доп. М.: Изд. Машгиз, 1961. 246 с.
4. Дринча В.М., Борисенко И.Б. Применение и функциональные возможности пневмосортировальных столов // Научно-практический журнал НВ НИИСХ, №2 (83), 2008. С. 33-35.
5. Дринча В.М. Исследование сепарации семян и разработка машинных технологий их подготовки. Воронеж. Изд-во НПО «МОДЭК», 2006. 384 с.
6. Поздняков В.М., Зеленко С.А. Экспериментальные исследования влияния скорости воздушного потока на эффективность сортирования зернового материала в установках вибропневматического принципа действия //Техническое и кадровое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: материалы Международной научно-практической конференции. Минск, 23-24 октября 2014 г. В 2 ч. Ч. 1 / редкол.: И. Н. Шило [и др.]. Минск : Изд-во БГАТУ, 2014. C. 208-210.
7. Тарасенко А.П., Оробинский В.И., Мироненко Д.Н. Качество очистки семян на пневмосортировальных столах // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2009. №3. С. 10-11.
8. Бортников А.И., Шафоростов В.Д. Определение формы деки пневмосортировального стола // Бюллетень научно-технической информации по масличным культурам ВНИИМК. Вып. №30. Краснодар: Изд-во ВНИИМК, 1980. С. 36-43.
9. Корн А.М. ВИМ: от ручной веялки до зернообрабатывающего завода––развитие и реализация технической мысли по зерноочистке. М.: Изд-во ВИМ. 2006.
10. Космовский Ю.А. Сепарация зернового материала на пневматических сортировальных столах // Труды ВИМ. Т.74. Изд-во М.: Изд-во ВИМ,1977. С.122-129.
11. Vladimir Pozdnyakov, Sergei Zelenko (2013),The mathematical description of grain weight with gravity separator s constructive elements, Ukrainian Food Journal, 2(2), pp. 221-229.
12. Marian Panasiewicz, Pawel Sobczak, Jacek Mazur,Kazimitr Zawislak, DariuszAndrejko (2012), The technique and analy of the process of separation and cleaning grain materials, Journal of Food Engineering, 109 (3), pp. 603-608.
13.Orobinsky V.I., Baskakov I.V., Chernyshov A.V., Gulevsky V.A., Gievsky A.M. Two-aspiration air-sieve grain cleaning machines of new generation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Volume 954, 012056. DOI:10.1088/1755-1315/954/1/012056.
14. Cimbria Manufacturing A/S [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.cimbria.com/ru/products/processing/screen-cleaner.html (дата обращения: 17.02.2023).
15. PETKUS Technologie GmbH [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://russian.petkus.de/produkte/-/info/sortieren/reiniger (дата обращения: 17.02.2023).
