CC BY
17
Инженерно-техническое обеспечение
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2012 сельского хозяйства
УДК 631.362.3
А. В. Фоминых, В. П. Воинков, В. Е. Мечинский
ленточный фрикционным сепаратор
для очистки сои на семена
ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т. С. Мальцева»
A. V. Fominykh, V. P. Voinkov, V. E. Mechinsky BELT FRICTION SEPARATOR FOR CLEANING SOYBEAN SEEDS Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Kurgan State Agricultural Academy by T. S. Maltsev»
Поступающая с поля соя, наряду с полноценными бобами, содержит большое количество примесей и дробленых бобов. Для получения качественных семян необходимо производить тщательную очистку исходного материала. При очистке труднее всего выделить поврежденные, битые поперек, загнившие, пораженные плодожоркой бобы, а также комочки земли и сорные семена дурнишника. С целью решения данной проблемы предлагается ленточный фрикционный сепаратор для очистки сои на семена.
Ключевые слова: Соя, травмирование, сепаратор, ворсистая лента, очистка.
Annotation: Arriving from the field soybean, on a row with valuable bobs, contains plenty of admixtures and shredded bobs. In order to obtain good quality seeds it is necessary to make a thorough clean source material. At the same time the most difficult to identify damaged, broken across, decayed, affected moth beans and lumps of earth and weed seeds cocklebur. To address this problem, we propose a friction belt separator for cleaning soybean seeds.
Keywords: Soybeans, injury, separator, needle feed, cleaning.
Александр Васильевич Фоминых
Alexandr Vasiljevich Fominyh доктор технических наук, профессор Россия, 641300, Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, КГСХА E-mail: prof_fav@mail.ru
Виктор Павлович Воинков
Viktor Pavlovich Voinkov кандидат технических наук, доцент E-mail: voinkov_45@mail.ru
Владислав Евгеньевич Мечинский
Vladislav Evgenyevich Mechinskiy аспирант
E-mail: vadikmag999@yandex.ru
Введение. Соя - ценнейшая сельскохозяйственная культура, занимающая первое место по распространенности в мировом земледелии среди всех зернобобовых. Соя возделывается более чем в шестидесяти странах мира. Основным производителем сои являются США, на долю которых приходится примерно половина всемирного валового сбора (62,9 млн т), затем Бразилия (23,3 млн т), Китай (14,8 млн т), Аргентина (13,4 млн т). Россия в этом ряду занимает весьма скромное место - 0,5 % мирового объёма производства.
В настоящее время в России по данным хозяйств дефицит перевариваемого протеина превышает 40 % от общей потребности в нем животных. Наилучшим
накопителем белка среди зернобобовых культур является соя [1].
Урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от качества посевного материала. Семена, как фактор урожая, имеют свои особенности, главной из которых является то, что низкое качество посевного материала резко снижает урожайность возделываемой культуры.
Проблема. Технологии возделывания и переработки сои в мире постоянно совершенствуются. При небольших объемах производства культуры в не самых благоприятных климатических условиях отечественные производители часто применяют устаревшую технику и технологии. Часто семенной материал имеет очень низкие показатели или вообще не подходит для конкретных почв и температурных условий хозяйства [2].
Потери урожая от сорняков, болезней и вредителей различных культур в мире очень велики и составляют: для зерновых и зернобобовых - 500-510 млн т в год. До 30-40 % затрат на обработку почвы обусловлены борьбой с сорными растениями. Кроме того, значительная засоренность полей, особенно злостными сорняками, вынуждает использовать дополни-
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
тельные приемы обработки почвы [3].
Труднее всего выделить из вороха поврежденные, битые поперек, загнившие, заплесневевшие, мо-розобойные и пораженные плодожоркой бобы, а также комочки земли и сорные семена [4].
К семенному материалу зернобобовых культур, будь то оригинальные (ОС), элитные (ЭС), репродукционные для семенных целей (РС) или репродукционные для производства товарной продукции семена (РСт), предъявляются высокие требования по ГОСТ Р52325-2005.
Для получения качественных семян необходимо производить тщательную очистку поступающего с поля материала. При этом очевидно, что чем больше протяженность технологической линии, тем больше семена подвержены механическим воздействиям рабочих и транспортирующих органов и тем больше они травмируются.
Снижение травмирования семян при очистке является первой по важности проблемой в процессе получения качественного семенного материала, так как потери урожая от использования травмированных семян могут достигать 20 % [5].
Агрегаты и механизмы по степени влияния на травмированность сои можно классифицировать следующим образом:
- зерноуборочный комбайн - 20-36 %;
- сушильные агрегаты - 6,3-11,4 % (снижение влажности более чем на 4 % за один пропуск при подсушивании производить не рекомендуется в связи с коагуляцией белка и увеличением вероятности разрыва оболочки боба);
- ветро-решетные машины -2,71-5,4 %;
- транспортирующие механизмы - 2,5-4 %;
- триерные блоки - 0,32-2,33 %;
- пневмосортировальные машины - 0,17 %.
Рекомендуемая влажность сои, закладываемой на хранение, должна находиться в пределах 11-12 %.
Некоторые сорта сои имеют тонкую слабую оболочку. От контакта с различными поверхностями в процессе уборки и подготовки семян происходит травмирование или нарушение целостности оболочки [6].
Семена сои с микроповреждениями плохо хранятся и имеют _ пониженные показатели всхоже-
сти, при подготовке к посеву такие бобы часто распадаются на семядоли, частично или полностью теряя всхожесть. Проблема усугубляется ещё и тем, что микроповреждённые семена не отделяются на очистительных и сортировочных машинах, попадают на хранение и оказывают неблагоприятное воздействие на целые бобы, ухудшая качество всей партии посевного материала.
Для снижения травмирования семян сои необходимо, прежде всего, уменьшить протяженность технологических линий и изыскать пути снижения воздействия на семена каждым из используемых транспортирующих органов. Тщательная очистка посевного материала от нежелательных примесей и семян сорняков является второй по важности проблемой.
Для послеуборочной обработки зернобобовых культур отечественные предприятия не имеют специализированного высокопроизводительного оборудования, обработка осуществляется в основном на машинах с недостаточным эффектом очистки [7].
В результате изучения данной проблемы были рассмотрены конструкции фрикционных сепараторов. За основу взят сепаратор для очистки семян сельскохозяйственных культур, например, семян сои, от примеси дурнишника игольчатого по свойствам поверхности (патент № 2011117980 от 04.05.2011 г.). Схема сепаратора представлена на рисунке. Рабочими органами разработанного фрикционного сепаратора являются: бункер 1, заслонка 2, ленточный транспортер 3, ворсистая лента 4, основной барабан 5, ма-
1
неочищенные семена очищенные семена отходы
дурнишник
половинки
целые бобы
Рисунок - Фрикционный сепаратор
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2012
Инженерно-техническое обеспечение
сельского хозяйства
67
лый барабан 6. Скатная доска 7 имеет в нижней части изгиб, образующий с барабаном зазор постоянной величины по окружности барабана. Величина зазора меньше размера бобов очищаемой культуры и частиц примеси на 0,5-1 мм. Под барабаном расположен очиститель ворсистой поверхности 8, бункер 9 для раздробленных и поврежденных бобов, бункер для чистых бобов 10 и бункер для дурнишника 11.
Сепаратор работает следующим образом. Ворох, подлежащий очистке, из бункера 1 подается ленточным транспортером 3 на ворсистую ленту 4, где происходит разделение семян по принципу горки. Поврежденные и раздробленные бобы, имеющие коэффициент трения качения выше, чем целые гладкие бобы, направляются лентой в бункер 9 для раздробленных и поврежденных бобов. Семена дурнишника, колючками зацепившиеся за ворсистую ленту, перемещаются к очистителю ворсистой поверхности 8, где от встречного удара лопасти отрываются от поверхности и падают в бункер дурнишника 11. Технический результат - повышение эффективности очистки семян сои путем выделения дополнительной фракции раздробленных и поврежденных бобов. Гладкие неповрежденные бобы сои скатываются в зазор между скатной доской 7 и фрикционной поверхностью 4 основного барабана 5, пройдя через зазор, бобы поступают в бункер чистых бобов 10.
Выводы. На данный момент нами проводятся исследования экспериментальной установки. Разработаны следующие методики для определения типа фрикционной поверхности, характеристик рабочего процесса и его особенностей:
• методика определения эквивалентного диаметра боба сои;
• методика определения коэффициента трения скольжения сои по фрикционным поверхностям;
• методика определения параметров деформации фрикционных материалов.
Список литературы
1 Государственная программа Развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы // Официальный интернет-портал Министерства сельского хозяйства РФ -Электрон. Дан. - М. 2010. - [Электронный ресурс]. URL: http//www.mcx.ru, свободный. (дата обращения: 20.09.2012)
2 Афанасьев В. А. Комбикормовое производство: состояние и проблемы // Комбикорма. - 2008. -№ 1. - С. 9-13.
3 Щегорец О. В. Соеводство. - Благовещенск, 2002.
- 431 с.
4 Анискин В. И., Дринча В. М., Пехальский И. А. Повреждение семян зерновых культур при машинной обработке // Вестн. с.-х. науки. - 1992.
- № 1. - С. 97-105.
5 Воинков В. П., Мечинский В. Е., Исаков М. В. Послеуборочная обработка сои в ООО «Учхоз Ка-ширинское» // Материалы LI научно-технической конференции: в 4-х ч. - Челябинск, 2011. - Ч. 4.
- С. 83-85.
6 Воинков В. П., Мечинский В. Е. Фрикционный сепаратор для очистки сои на семена // Аграрная наука - основа инновационного развития АПК: материалы междунар. науч.-практ. конф. (19-20 апреля 2011 г.): в 2-х т. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2011. - Т. 1. - 431 с.
7 Фоминых А. В., Воинков В. П., Мечинский В. Е. Очистка сои на семена // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы L междунар. науч.-технич. конф. / под ред. докт. техн. наук, проф. Н. С. Сергеева. - Челябинск: ЧГАА, 2012. - Ч. IV. - 212 с.
