Научная статья на тему 'Анализ устройств для отделения семян льна от стеблей'

Анализ устройств для отделения семян льна от стеблей Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
218
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛЕН / ОЧЕСЫВАЮЩИЙ АППАРАТ / ОЧЕСЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО / ОЧЕС ЛЬНА / ОБМОЛОТ ЛЬНА / СЕПАРАЦИЯ / КОРОБОЧ-КИ ЛЬНА / КЛАССИФИКАЦИЯ УСТРОЙСТВ / FLAX / COMBING MACHINE / COMBING DEVICE / FLAX COMBING / FLAX THRESHING / SEPARATION / FLAX BOXES / DEVICE CLASSIFICATION

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Шаршунов В. А., Алексеенко А. С., Цайц М. В., Левчук В. А.

N recent years in the Republic of Belarus a lot of work has been done to revive the linen subcomplex. They have successfully de-veloped the processing of long-fiber flax, modernized the «Orsha Flax Factory», other flax plants are being modernized. However, the acreage decreased significantly (in 2016 sown areas amounted to 46.3 thousand hectares, which is by 1.7 times less than in 2008) and is now stabilized at 45-55 ha. In turn, the yield of flax fiber over the past ten years increased and in 2016 it was 0.94 t / ha, which is by 1.5 times more than in 2017, and has approached the productivity of Western European countries. This fact some-what offset the decline in the gross collection of flax fiber, which fell by 1.4 times and in 2016 amounted to 41.3 thousand tons. How-ever, despite the decline in production, this industry is still profitable. An important problem remains that flax factories are now provided with raw materials of poor quality, flax straw supplied to flax factories has numbers from 0.75 to 1.25. The processing of flax straw of low numbering leads to unprofitable work of flax factories equipped with Belgian (Van Dommele) and French (Depoortere) lines of primary processing of flax, since those are designed for processing flax straw of number 1.5 and higher. In this situation, improving the quality and collection of products is a priority for the development of linen industry. The quality of obtained products and economic indicators of flax production are largely dependent on harvesting. Separation of the seed yield is one of the most important technological operations, directly affecting the quality of flax straw and flax heap. The article analyzes the existing devices for separating flax seeds from stems. We have given brief description and qualitative characteristics of the examined devices. Analyzed devices have been classified according to the method of interaction with the material being processed. We have estimated their application for seed yield separation.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Шаршунов В. А., Алексеенко А. С., Цайц М. В., Левчук В. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ устройств для отделения семян льна от стеблей»

УДК 633.521:621.928

АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ЛЬНА ОТ СТЕБЛЕЙ В. А. ШАРШУНОВ, А. С. АЛЕКСЕЕНКО, М. В. ЦАЙЦ, В. А. ЛЕВЧУК

УО «Белорусская государственнаясельскохозяйственная академия» г. Горки, Беларусь, 213407, e-mail: [email protected]

(Поступила в редакцию 15.10.2017)

В последние годы в Республике Беларусь проведена большая работа по возрождению льняного подкомплекса. Успешное развитие получила переработка льна-долгунца, проведена модернизация Оршанского льнокомбината, осуществляется модернизация льнозаводов. Однако посевные площади значительно сократились (в 2016 г. они составили 46,3 тыс. га, что в 1,7 раза меньше, чем в 2008 г.) и в настоящее время стабилизировались на уровне 45-55 га. В свою очередь урожайность льняного волокна за последние десять лет выросла и в 2016 г. составила 9,4 ц/га, что в 1,5 раза больше, чем в 2017 г. и приблизилась к урожайности западноевропейских стран. Этот факт несколько нивелировал снижение валового сбора льняного волокна, который снизился в 1,4раза и в 2016 г. составил 41,3 тыс. тонн. Однако несмотря на снижение объемов производства, эта отрасль по-прежнему прибыльна. Существенной проблемой остается то, что льнозаводы на сегодняшний день обеспечены сырьем невысокого качества, на льнозаводы поступает льняная треста номерностью 0,75-1,25. Переработка льняной тресты низкой номерности ведет к убыточной работе льнозаводов, оборудованных бельгийскими (Van Dommele) и французскими (Depoortere) линиями первичной переработки льна, поскольку те рассчитаны на переработку тресты 1,5 и выше номера. В такой ситуации повышение качества и сбора продукции является приоритетным направлением развития льняной отрасли. Качество получаемой продукции и экономические показатели производства льна во многом зависят от уборки. Отделение семенной части урожая является одной из наиболее ответственных технологических операций, напрямую оказывающей влияние на качество получаемой тресты и льняного вороха. В статье проанализированы существующие устройства для отделения семян льна от стеблей. Приведено краткое описание и качественные характеристики исследуемых устройств. Анализируемые устройства классифицированы по способу взаимодействия с обрабатываемым материалом. Дана оценка их применения при отделении семенной части урожая льна-долгунца.

Ключевые слова: лен, очесывающий аппарат, очесывающее устройство, очес льна, обмолот льна, сепарация, коробочки льна, классификация устройств.

In recent years in the Republic of Belarus a lot of work has been done to revive the linen subcomplex. They have successfully developed the processing of long-fiber flax, modernized the «Orsha Flax Factory», other flax plants are being modernized. However, the acreage decreased significantly (in 2016 sown areas amounted to 46.3 thousand hectares, which is by 1.7 times less than in 2008) and is now stabilized at 45-55 ha. In turn, the yield offlax fiber over the past ten years increased and in 2016 it was 0.94 t / ha, which is by 1.5 times more than in 2017, and has approached the productivity of Western European countries. This fact somewhat offset the decline in the gross collection offlax fiber, which fell by 1.4 times and in 2016 amounted to 41.3 thousand tons. However, despite the decline in production, this industry is still profitable. An important problem remains that flax factories are now provided with raw materials ofpoor quality, flax straw supplied to flax factories has numbers from 0.75 to 1.25. The processing of flax straw of low numbering leads to unprofitable work of flax factories equipped with Belgian (Van Dommele) and French (Depoortere) lines ofprimary processing offlax, since those are designed for processing flax straw of number 1.5 and higher. In this situation, improving the quality and collection ofproducts is a priority for the development of linen industry. The quality of obtained products and economic indicators offlax production are largely dependent on harvesting. Separation of the seed yield is one of the most important technological operations, directly affecting the quality offlax straw and flax heap. The article analyzes the existing devices for separating flax seeds from stems. We have given brief description and qualitative characteristics of the examined devices. Analyzed devices have been classified according to the method of interaction with the material being processed. We have estimated their application for seed yield separation.

Key words: flax, combing machine, combing device, flax combing, flax threshing, separation, flax boxes, device classification.

Введение

Лен-долгунец - важнейшая техническая сельскохозяйственная культура Беларуси. Льноволокно и получаемая из него продукция пользуются широким спросом во многих странах мира. Поэтому возделывание льна может служить одним из источников валютных поступлений в республику [1].

Лен является возобновляемым источником уникального натурального, экологически чистого сырья для производства широкого спектра товаров технического и бытового назначения. Практическое использование составляет 95-96 % массы стебля культуры. В Республике Беларусь это единственная местная сырьевая база для текстильной промышленности. Несмотря на благоприятные почвенно-климатические условия для возделывания льна (наиболее пригодные для него почвы занимают 40 % пашни), удельный вес этой культуры в структуре сельскохозяйственных посевов, начиная с 1993 г., уменьшился в 2,4-2,7 раза и составлял в последующие годы лишь 1,4-1,6 % при максимально возможном 8,3 %. Невысокой остается и эффективность производства льна в Республике Беларусь [2].

Это обусловлено значительной трудоемкостью возделывания льна, недостаточным уровнем механизации ряда технологических процессов, а также нехваткой семян высоких посевных кондиций, которые приходится закупать за рубежом [2].

В целях сокращения сроков уборки льна, а соответственно и потерь качественной тресты и семенного материала в Беларуси практикуется использование различных технологий уборки и первичной переработки льна-долгунца.

Основная часть

Основополагающим технологическим процессом получения семян является процесс отделения семенной части урожая льна-долгунца от стеблей. От уровня его совершенства зависит величина урожая, размер потерь, качество льнопродукции, трудоемкость и энергоемкость сушки и обработки льновороха [1]. Несвоевременное проведение его приводит к потерям семян до 30 % и снижению выхода длинного волокна на 8-12 %. К числу первоочередных задач, позволяющих решить проблему получения высокосортного волокнистого и семенного материала, является разработка экономически выгодной технологии и технических средств для ее реализации [3]. Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод, что вопрос изыскания и исследования технологических схем и рабочих органов для отделения семенных коробочек льна является актуальным.

Отделение семенной части льна-долгунца от стеблей издавна осуществляется двумя принципиально различными способами: отрывом коробочек льна от стеблей (очес) или разрушением коробочек на стеблях (обмолот) с последующей сепарацией. Первый способ применим на сухом или свежевытереб-ленном льне путем отрыва коробочек гребневыми, щеточными, роторными, линейными и щелевыми очесывающими устройствами, а второй - только на сухом льне, и осуществляется путем разрушения коробочек вальцовыми, клавишными или планетарными устройствами. Попытки повышения качества отделения семян от стеблей привели к различным вариантам комбинирования устройств в одно.

Способы отделения коробочек, листьев, семян и соцветий от стеблевой части растений при уборке многих технических культур и устройства для их осуществления отличаются большим многообразием. В зависимости от характера взаимодействия рабочих органов различных устройств с обрабатываемым материалом и механизма отделения семенных коробочек или выделения из них семян выделяют четыре способа выделения семян: плющение, вытирание, отрыв и различные их комбинации [1, 2, 4].

В зависимости от конструкции и принципа работы устройств, осуществляющих отрыв семенных коробочек от стеблей различают следующие методы: прочес, волочене или протяжка, захлестывание и защемление [1].

Метод прочеса лежит в основе технологических процессов, осуществляемых одно- и двухбарабан-ными гребневыми очесывающими аппаратами, получившими основное распространение в системах отечественных льноуборочных машин. Наибольшее распространение из них получили однобарабанные очесывающие аппараты с круговым поступательным движением гребней, включающие зажимной транспортер 1 и установленный под углом или параллельно ему барабан 2, система зубьев 3 гребней которого, благодаря наличию параллелограммного механизма 4 совершают плоскопараллельное движение вокруг оси барабана (рис. 1, а) [1]. Сущность технологического процесса отрыва коробочек заключается в проникновении зубьев в слой стеблей, разделении его на полоски, принудительном прочесывании последних с исправлением дефектов ориентации и нарушением связей между стеблями и спутавшимися коробочками [1, 2, 4]. При работе гребневого барабана с установкой гребней параллельно зажимному транспортеру производится по всей ширине зоны расположения коробочек в слое льна.

При установке очесывающего барабана под углом к зажимному транспортеру очес осуществляется последовательно от вершинной части слоя к его основанию с постепенным расширением зоны воздействия зубьев аппарата на стебли. Благодаря постепенному расширению зоны воздействия зубьев барабана на слой при «последовательном очесе» снижаются повреждения и отход стеблей в пута-нину, но из-за уменьшения на 2-3 % числа прочесов снижается чистота очеса [1].

К достоинствам однобарабанных очесывающих аппаратов с плоскопараллельным движением гребней относится надежность и универсальность - способность осуществлять процесс очеса в широком диапазоне спелости и влажности льна. Главными и серьезными недостатками являются повышенные повреждения и отход стеблей в путанину, возникающие в результате прочесывания слоя спутанных и сцепленных между собой стеблей. Кроме того, защемление стеблей в межзубовом пространстве приводит к обрыву стеблей и выдергивании их из зажимного транспортера.

Несмотря на некоторые отличия в осуществлении технологического процесса, недостатки, отмеченные выше, в полной мере присущи и двухбарабанным гребневым аппаратам (рис. 1, б). Конструкция этого аппарата включает зажимной транспортер 1 и два очесывающих барабана 2, состоящих из валов, жестко закрепленных на них обечаек, закрывающих диски, и прикрепленных к последним четырех планок, снабженных зубьями 3.

Для выполнения последовательного очеса, начиная с вершинной части стеблей и на всю ширину зоны расположения коробочек в снопе, зубья гребней аппарата выполняют различными по высоте. Барабаны, вращаясь навстречу друг другу с постоянной угловой скоростью, обеспечивают вхождение зубьев в слой стеблей, разделение их на полоски, прочесывание с отрывом коробочек и вынос продуктов очеса из снопа [1, 4].

Достоинствами двухбарабанного очесывающего аппарата являются высокая полнота выделения продуктов очеса из снопов и технологическая надежность, недостатками - значительные повреждения (3-7 %) и отход стеблей в путанину (2,5-5 %).

Пневматический очесывающий аппарат создан в Центральном научно-исследовательском проект-но-технологическом конструкторском институте механизации льноводства [5]. В пневматическом очесывающем аппарате (рис. 1, в) процесс отделения семенных коробочек от стеблей льна происходит без механического взаимодействия с ними жестких рабочих органов и не сопровождается значительными деформациями стеблей [5]. Это обеспечивает минимальные повреждения стеблей и отход их в путанину. Но предложенный пневматический очесывающий аппарат не прошел экспериментальной проверки, в связи с чем показатели качества его работы пока оценить трудно. Попытки снижения негативных последствий грубого прочеса стеблей зубьями гребней привело к замене их щетками из мягкого полимерного материала или резины [7]. Их конструкция включает по-дающее-зажимное устройство 1 и пару цилиндрических барабанов 2, поверхность которых снабжена тонкими гибкими элементами - щетками 11 (рис. 1, г). Опыт использования роторных щеточных устройств и исследования показали, что они имеют низкую чистоту очеса (80-85 %), склонность к намоткам, а содержание путанины в ворохе достигает 10-15 % [1, 2, 7]. Низкая чистота очеса (до 90 %) обусловлена отгибом гибких элементов при выполнении технологического процесса, а большой отход стеблей (4-9 %) в путанину - проникновением их внутрь слоя стеблей. Наряду с низкой технологической надежностью из-за намоток стеблей льна на роторы, а также из-за быстрого изнашивания щеток данные аппараты имеют недостаточную технологическую надежность.

В странах Азии широкое применение получили очесывающие аппараты, работающие по методу захлестывания [1]. Таким способом очесывают преимущественно растения риса. Конструкция очесывающего аппарата (рис. 1, д) представляет собой барабан 2, на котором последовательно в определенном порядке установлены зубья-скобы 5. Каждый зуб выполнен в виде рамки из стержневых элементов. Зуб-скоба взаимодействует с массой стеблей в поперечном и продольном направлениях, так как имеет угловую установку на барабане. Стебли подаются в зону очеса зажимным транспортером 1. Работоспособность устройства в льноуборочных машинах не проверялась. Однако сам принцип очеса этим устройством не соответствует технологическим требованиям для работы в льноуборочных машинах, так как активное взаимодействие стеблей с исполнительным элементом, несомненно, приведет к травмированию стеблей, разрушению семенных коробочек и выходу с лентой льна свободных семян. Конструкция аппарата роторно-битерного типа включает в себя зажимной транспортер 1 и пару цилиндрических роторов 9, снабженных бичами (рис. 1, е). Оси роторов составляют с зажимным транспортером острый угол, вершина которого расположена со стороны входа стеблей в аппарат. Бичи вращающихся во встречном направлении роторов, образуют в плоскости зажимного транспортера щель, размеры которой непрерывно изменяются. Коробочки льна, попадая в зону действия бичей, подвергаются многократным кратковременным ударным воздействиям, что обеспечивает их отделение или разрушение, а свободные семена просыпаются сквозь слой в результате его пульсации [1, 8]. Поскольку гладкие бичи не проникают внутрь очесываемого слоя, повреждения и отход стеблей в путанину при работе роторно-бильных аппаратов минимальные. Простота конструкции и невысокая энергоемкость процесса очеса также являются достоинствами этих аппаратов. Конструкции роторно-планчатых аппаратов (рис. 1, ж) [1, 8] представляют собой пару установленных друг над другом роторов 9, каждый из которых состоит из двух дисков с планками, кромки которых расположены под углом к зажимному транспортеру 1. Между планками барабанов имеется рабочий зазор, находящийся в плоскости зажимного транспортера. Процесс очеса данными аппаратами не имеет отличий от ро-торно-бильных, но использование дисков в качестве рабочих поверхностей несущих бичей вместо цилиндрических труб, позволяет уменьшить металлоемкость конструкции. Недостатком роторно-планчатых аппаратов, как и роторно-бильных, является повышение потерь семян при увеличении подачи и влажности льна, а также трудности сбора и транспортирования продуктов очеса. Очес семенных коробочек от стеблей методом протяжки или волочения осуществляют монощелевые устройства. Отрыв семенных коробочек в монощелевых рабочих органах происходит путем протягивания стеблей между двумя твердыми телами, образующими щель оптимальной ширины. Это возможно при относительном движении стеблей как вдоль (по линии транспортирования), так и поперек щели. При этом создается эффект торможения продольного движения (заклинивание) коробочек боковыми стенками щели и возникновение в стебле растягивающих усилий, направленных по его оси [1, 4, 7]. По такому принципу работают аппараты линейные и щелевые.

Тип устройства

Барабанные

Однобарабанные

Гребневые

Двухбарабанные

Пневматические

Щеточные

Зуб-скоба

2 ... ..........

•I • П-',1,1,1,1,1,1,|,|,

а)

б)

д)

Роторные

Линейные

Битерные

Планчатые

Пассивные

Активные

А7"

_е)

12 >6'/ I6

тажжпзг

-з)-

А 'ц''^'" 'Г:''_

Щелевые

Ротационные

Параллелограммные

С цилиндрической рабочей поверхностью_

Импульсные

-щ-

Клавишные

Вальцовые

Гладкие

Рифленые

Планетарные

1_1_ле.

V —.1

тр

X ^

(!) 0 ©х

иу ид.) ии

16

0 Вибрационные П

Барабанно-бильные

р)

с)

Вальцово-битерные

1 16

1

тр

и #

Дисковые

Вальцово-гребневые

Пневмо-механические

1 тт

1

тр

.2 16

Рис. 1. Классификация устройств для отделения семян льна от стеблей

1 - зажимной транспортер; 2 - барабан; 3 - система зубьев (гребни); 4 - параллелограмный механизм; 5 - зуб-скоба; 6 - планки очесывающие; 7 - контур параллельный цепной (ременной); 8 - лопатки; 9 - цилиндрические роторы; 10 - бичи; 11 - щетки; 12 - сборное устройство; 13 - механизм образования импульса; 14 - пневмомеханизм; 15 - упругий элемент (пружина); 16 - валец; 17 - клавиша; 18 - вибратор; 19 - диск с зубьями; 20 - центробежный вентилятор; 21 - камера очеса; 22 - дека; Утр - скорость движения зажимного транспортера

Методом волочения работают аппараты, в которых отрыв коробочек осуществляется протяжкой стеблей через зазор, образованный установленными под углом к зажимному транспортеру 1 двумя параллельными контурами в виде ремней или цепей специальной конструкции 7 (рис. 1, и), а также планок 6, установленных в одной плоскости (рис. 1, ж). Наиболее существенным преимуществом таких устройств является отсутствие прочесывания слоя, вследствие чего неправильная ориентация стеблей в нем относительно рабочего органа не вызывает образования путанины. Недостатками данных очесывающих аппаратов являются: низкая производительность каждой из очесывающих секций, сложность сбора продуктов очеса и зависимость качества работы от подачи. При ее увеличении чистота очеса существенно снижается, а содержание путанины в ворохе возрастает [1, 4, 7].

К числу щелевых устройств относятся ротационные, параллелограммные, импульсные и щелевые с цилиндрической рабочей поверхностью.

Ротационные очесывающие аппараты (рис. 1, к) представляют собой пару цилиндрических роторов 9, образующих щелевое пространство, в которое обрабатываемый материал подается транспортером 1. В отличие от линейных активных, активное действие ротационных аппаратов направлено только вдоль стеблей, что значительно снижает эффективность их работы. Несмотря на конструктивные отличия имеются присущие щелевым аппаратам преимущества и недостатки.

К аппаратам с рабочими элементами, располагающимися в плоскости слоя очесываемых стеблей относятся роторно-щелевые с динамически активными рабочими органами [1, 4]. В основе работы данного устройства лежит метод защемления. Рабочими органами данных устройств являются лопатки 8 серповидной формы с очесывающим щелевым пространством, жестко установленные на барабане 2 с параллелограммным механизмом 4 (рис. 1, л), или лопатки цилиндрической формы 8 без па-раллелограммного механизма (рис. 1, м). Оси вращения лопаток располагаются перпендикулярно зажимному транспортеру 1. Параллелограммный механизм и форма лопаток обеспечивают надежный захват стеблей льна, направление их в щелевое пространство и отрыв коробочек в результате взаимодействия с боковыми кромками щели. Расположенные на цилиндрической поверхности лопатки совершают вращательное движение, но процесс очеса осуществляется аналогично. Явление защемления захваченной порции стеблей в щелевом пространстве возникает от действия, сдвигающих усилий со стороны кромок лопатки [1, 4, 9]. Их появление определяется кривизной поверхности лопатки. Процесс очеса происходит при относительном движении щелевого элемента как вдоль массы стеблей, зажатых комлями в транспортере, так и в поперечном направлении, которое стимулирует процесс перераспределения стеблей и формирование из них пучка.

Достоинство таких очесывающих аппаратов заключается в том, что рабочие элементы во время отделения семенных коробочек не проникают в слой стеблей, что значительно снижает их повреждение и отход в путанину (0,01-0,08 %). Кроме того, большинство семенных коробочек из-за явления защемления отрываются, не доходя до очесывающей щели, и не разрушаются. Но из-за того, что лопатки данного очесывающего аппарата работают в плоскости подаваемой ленты льна, ухудшается сепарация коробочек в слое и увеличиваются потери семенной части урожая, которая суммарно (вынос с лентой, от недоочеса, подсаривание под машиной) составляет до 28 %. Особенно это явление выражено с увеличением влажности стеблей. Кроме того, качество очеса стеблей льна в значительной степени зависит от толщины обрабатываемого материала.

Основными конструктивными элементами импульсного очесывающего устройства являются: зажимной транспортер 1 и установленные под острым углом к нему очесывающие планки 6, образующих щель (рис. 1, н). Планки приводятся в движение механизмом, обеспечивающим возвратно-поступательное движение 13. Отрыв коробочек обеспечивает импульс силы пружины, освобожденной от действия кулачкового механизма. Расположение очесывающих планок под острым углом к зажимному транспортеру, обеспечивает продольное напряжение стеблей и зажатые в щелевом пространстве коробочки льна отрываются и собираются сборным устройством 12 [1, 2].

Взаимодействие рабочих органов с боковой поверхностью, без проникания внутрь, ленты льна исключает обрыв стеблей и выход их в путанину. Импульсное возвратно-поступательное движение минимизирует тормозящее воздействие щелевого устройства. Однако качество очеса данного устройство в значительной степени зависит от толщины ленты льна. К недостаткам данного устройства можно отнести и трудности сбора и транспортирования продуктов очеса.

К устройствам, осуществляющим разрушение коробочек льна на стеблях, относятся вальцовые, клавишные и планетарные аппараты [1, 4, 7]. Вальцовые (могут быть обрезинены) в свою очередь делятся на гладкие (рис. 1, о) и рифленые (рис. 1, п). Применение аппаратов с мелкорифленой рабочей поверхностью молотильных устройств способствует более эффективному выделению семян из

семенных коробочек [8]. Устройство работает следующим образом. Обрабатываемый материал подается в зону между вращающимися вальцами 16, один из которых подпружинен. Вальцы проминают льняной материал, что обеспечивает разрушение коробочек льна. Планетарный плющильный аппарат для плющения коробочек льна (рис. 1, с), содержащий вращающийся барабан 2 со свободно закрепленными по его окружности вальцами 16 и расположенную под ним гладкую деку 22 [10]. Отличия клавишного аппарата (рис. 1, р) в том, что клавиши имеют значительно меньшие размеры в сравнении с вальцами и являются пассивным рабочим органом. Недостатком вальцовых аппаратов заключается в высоком требовании к влажности обрабатываемого материала, а также необходимости сепарации обмолоченного материала. Недостатком планетарного аппарата также является то, что дека не обеспечивает изменения молотильного зазора по ширине молотилки, в результате чего рабочие органы барабана активно воздействуют лишь на утолщенную часть снопа, в то время как вершина его, имеющая меньшую толщину, не подвергается интенсивному воздействию, что приводит к недомолоту. Их существенным преимуществом является низкий отход стеблей в путанину (0,5-1,0 %) и их повреждение при обеспечении требуемой полноты обмолота на льне с влажностью стебельной массы до 15 %. Однако при повышении влажности льна производительность этих аппаратов резко снижается, а число повреждений стеблей и отход их в путанину значительно возрастают [1, 2].

В щелевом вибрационном очесывающем устройстве с целью исключения забивания, планки 6 снабжены вибраторами 18, выполненными в виде приводных валов с неуравновешенными грузами [1, 4]. Кроме того, планки закреплены на эластичных опорах 15 (рис.1, т). В процессе работы устройства лента льна зажимным транспортером 1 подводится в зазор между планками и очесывается. Вибрирование планок обеспечивает перемещение стеблей в зазоре и освобождение последнего от очесанных коробочек. За счет виброколебаний осуществляется также транспортировка очесанных коробочек в бункер по транспортирующей доске 12.

Барабанно-бильное обмолачивающее устройство состоит из двух секционных барабанов, расположенных друг над другом и под углом к зажимному транспортеру (рис.1, у). На секциях находятся билы, расположенные под углом относительно друг друга, благодаря чему в горизонтальной плоскости создаются колебательные движения верхнего и нижнего слоев ленты относительно среднего слоя, что способствует лучшему выделению семян из среднего слоя ленты. В этом молотильном аппарате происходит не только обмолот семенных коробочек без обрыва верхушечной части стеблей и открытого излома стеблей с разрывом волокна, но и выделение семян из разрушенных коробочек [2, 4]. Недостатком данного устройства является низкая эффективность обмолота при высокой влажности, а также снижение сепарации семян при увеличении толщины обрабатываемой ленты льна.

Вальцово-битерные устройства (рис. 1, ф) состоящие из набора плющильных вальцов 16 и пары цилиндрических роторов 9 с бичами установленных под углом к зажимному транспортеру 1. В таком исполнении роторы выполняют функцию встряхивания ленты льна, что способствует большей сепарации. Однако не в полной мере решает проблемы присущие плющильным устройствам.

Роторно-дисковый аппарат (рис. 1, х) позволяет постепенно увеличивать интенсивность обработки лент льна, обеспечивая снижение повреждаемости стеблей и отход их в путанину. Устройство состоит из набора попарно установленных зубовых дисков 19, образующих зону очеса. Лента льна подает в пространство между дисками, которые производят отрыв семенных коробочек зубьями. Семенной ворох собирается сборным устройством. Существенным недостатком данного типа устройств является сложность изготовления.

Пневмомеханический очесывающий аппарат состоит из зажимного транспортера 1, камеры очеса 21 , в которой выполнены окна для прохода ленты стеблей и установлен очесывающий барабан 2, имеющий гребни 3 и торцевые диски, между которыми смонтированы опорные элементы [11]. С целью уменьшения потерь семян и повышения надежности выполнения технологического процесса она снабжена центробежным вентилятором 20, закрепленным на валу в камере очеса, причем на валу вентилятора посредством крестовин смонтировано лопастное колесо, а в торцевых дисках очесывающего барабана и в боковых сторонах камеры очеса выполнены окна для подсоса воздуха, при этом с каждой боковой стороны камеры очеса под окнами для прохода ленты стеблей через камеру очеса и окнами подсоса воздуха установлены семяуловители.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Главными недостатками пневмомеханических аппаратов являются повышенные повреждения стеблей из-за совместного воздействия механических рабочих органов (лопастей, гребней, пальцев) и воздушного потока. Кроме того, эти аппараты еще не прошли производственную проверку, что не позволяет сделать окончательное заключение об их достоинствах и недостатках.

Заключение

Анализ работы существующих устройств для выделения семян льна и их конструктивных особенностей позволяет сделать вывод о том, что конструктивно-технологическая схема устройства определяется характером взаимодействия рабочих органов с обрабатываемым материалом, а также свойствами самого материала, которые существенно изменяются на протяжении всего уборочного цикла. Наиболее эффективным, с учетом физико-механических свойств льна, в фазу ранней желтой и желтой спелости (при уборке комбайновой технологией) является очес, а при раздельной технологии -обмолот. Наиболее полное и качественное отделение коробочек льна при реализации второй фазы раздельной технологии может быть достигнуто путем сочетания обмолачивающего и встряхивающего воздействий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кругленя, В. Е. Устройства для отделения семенных коробочек от стеблей - очесывающие аппараты / В. Е. Круг-леня, В. А. Левчук, М. В. Цайц. Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения: сборник научных работ XXVII международной научно-технической конференции. - Брянск.: Издательство Брянской ГАУ, 2015. - С. 168-179.

2. Шаршунов, В. А. Основы расчета рабочих органов машин и оборудования для производства семян льна: монография / В. А. Шаршунов [и др.]. - Горки БГСХА, 2016. - 156 с.

3. Кругленя, В. Е. Обоснование конструктивных параметров барабанно-планчатого устройства для очеса стеблей льна / В. Е. Кругленя, М. В. Цайц, В. А. Левчук, Е. И. Кармишин // Вестник брянской ГСХА. - 2014. - №3. - С. 38-41.

4. Райлян, Г. А. Повышение эффективности раздельной уборки льна применением двухбарабанного обмолачивающего устройства с эластичной рифленой поверхностью: дисс... канд. техн. наук: 05.20.01 / Г. А. Райлян. - Горки, 2006. - 147 с.

5. Патент №2004117 Российская Федерация, МКИ А 01 D 45/06. Устройство для отделения семенных коробочек от стеблей / И. Ф. Дворниченко, В. П Снегирев, Ю. Н. Тихомиров, Г. Н. Ратов, В. А. Сафонов, А. С. Мнацаканов. - № 4918585/15; Заявл. 11.03.91; Опубл. 15.12.93 // Изобретения. - 1993.- №45-46.

6. А.С. 938821 СССР, МКИ А 01 F 11/02. Устройство для очесывания коробочек льна / В. Н. Бухаркин [и др.]. №3247367/30-15; Заявл. 16.02.80; Опубл. 30.06.82 // Изобретения. - 1982. - №24.

7. Чернышков, А. А. Обоснование схемы и основных параметров очесывающего аппарата для отделения семенных коробочек льна. - Дис.... канд. техн. наук: 05.20.01 / А. А. Чернышков. - М.: ВИСХОМ, 1987. - 142 с.

8. Васильев, Г. К. Состояние и тенденции развития очесывающих аппаратов уборочных машин / Г. К. Васильев, А. А. Чернышков, И. М. Махов // Обзорная информация. - Серия 2. - Вып.18. - М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1986. -16 с.

9. Ростовцев, Р. А. Повышение эффективности уборки льна-долгунца путем разработки технологических процессов и технических средств для их осуществления: дисс... канд. техн. наук: 05.20.01 / Р. А. Ростовцев. - Тверь, 2010. - 444 с.

10. Juttemann, H. Grundlagen des elektrischen Messens nichtelektrischer Groben. - Dusseldorf. VDI-Verlag, 1974. - 276 s.

11. А.С. 1699372 СССР, МКИ А 01 D 45/06. Очесывающий аппарат подборщика лент льна / С. И. Назаров, Н. В. Чайчиц, Б. В. Клименко, В. М. Дулевич № 4790947/15; Заявл. 12.02.90; Опубл. 23.12.91 // Изобретения. - 1991. - №47.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.