CC BY
3
УДК 631.362.3
DOI 10.36461/NP.2022.61.1.002
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РОТАЦИОННОГО ПИТАТЕЛЯ В ПНЕВМАТИЧЕСКИХ МАШИНАХ И АГРЕГАТАХ
А.В. Мачнев1, доктор техн. наук, доцент; В.А. Мачнев2, доктор техн. наук, профессор; К.З. Кухмазов2, доктор техн. наук, профессор; И.А. Успенский3, доктор техн. наук, профессор; П.Н. Хорев2, канд. техн. наук, доцент; В.А. Мерзляков1, магистр
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет пищевых производств», г. Москва, Россия, тел. (937) 43-43-711, e-maiL: mav700@maiL.ru;
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия;
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева»,
г. Рязань, Россия
Из года в год перед аграрным сектором экономики Российской Федерации ставят две задачи: первая - уборка зерновых культур в сжатые агротехнические сроки и вторая - сохранить качество продовольственного и семенного зерна до момента реализации продукции или до посева. Одним из наиболее эффективных путей сохранения качества продовольственного и семенного зерна является его очистка и сортирование, которые выполняются пневматическим сортировальными столами периодического и непрерывного действия типа. В нашей стране наиболее распространены столы типа ПСС-0,2, ПСС-2,5, ПС-10, TDV 150, имеющих классическую схему пневмосистем, вибростолов с деками и механизмов их приводов. К их недостаткам относят невозможность равномерной подачи зерна и повышенное дробление на выходе из-за отсутствия устройств подачи зерна в бункерах, что снижает качество очистки и сортирования. Для устранения выявленных недостатков нами разработан, изготовлен и испытан пневматический сортировальный стол с ротационным питателем. В начале уточняли наилучший тип ротационного питателя зерна, которым оказался трехлопастной ротационный питатель с подачей зерна 0,45 кг/с, неравномерностью подачи 12,5 %. Затем для выбранного типа ротационного питателя проводили сравнительные исследования и определяли показатели качества выполнения технологического процесса. Установлено, что разработанный пневматический сортировальный стол, оснащенный трехлепестковым ротационным питателем, в сравнении с базовым столом ПСС-0,2 при очистке зерна озимой мягкой пшеницы «Льговская 8» массой 1000 зерен 46,4 г, влажностью 14,2 % и плотностью 1,6 г/см3, снижает дробление зерна на 0,06 %, неравномерность подачи (11,5 %), повышает лабораторную (2 %) и полевую (5 %) всхожесть, содержание наиболее ценных выходных III и IV групп на 21,2 % при некотором снижении подачи на 0,01 % и производительности за час работы основного времени 0,04 т/ч. Таким образом доказана возможность применения ротационного питателя в пневматических машинах.
Ключевые слова: зерно, пневматический сортировальный стол, очистка, сортирование, ротационный питатель, дека, подача зерна
Для цитирования: Мачнев А.В., Мачнев В.А., Кухмазов К.З., Успенский И.А., Хорев П.Н., Мерзляков В.А. Обоснование применения ротационного питателя в пневматических машинах и агрегатах. Нива Поволжья, 2022, 1 (61), с. 03001. DOI 10.3646ЩР.2022.61.1.002.
Введение
В Российской Федерации за 2021 год обмолочено зерновых и зернобобовых культур с площади 45 млн. га и намолочено 123,7 млн. т зерна, из них пшеницы с площади 27,8 млн. га, ячменя
- 7,9 млн. га, кукурузы на зерно - 2,6 млн. га, рис
- 180,3 тыс. га, при этом намолочено, соответственно, 78,3 млн. т, 18,9 млн. т, 13,9 млн. т, рис 1,2 млн. т [1-5]. Это позволило произвести
пищевой промышленностью 8,2 млн. т пшеничной и пшенично-ржаной муки, 1,6 млн. т крупы, 1,3 млрд. усл. банок овощей и грибов, консервированных без уксуса или уксусной кислоты, 5,2 млн. т хлебобулочных изделий недлительного хранения, 5,1 млн. т подсолнечного нерафинированного масла, 377 тыс. т переработанного и консервированного картофеля, 4 млн. т кондитерских изделий [6-11].
Ежегодно перед агропромышленным комплексом страны встает остро вопрос не только убрать урожай зерновых культур в установленные агротехнические сроки,но и сохранить качество продовольственного зерна до момента реализации продукции, а семенного зерна(семян) до даты посева с сохранением посевных качеств семян, высеваемых на общих площадях не ниже норм второго класса и высеваемых в семеноводческих хозяйствах не ниже норм перового класса [12-15]. Качественное продовольственное и семенное зерно получается лишь при использовании зерноочистительных машин и агрегатов, зер-ноочистительно-сушильных комплексов, се-мяочистительных машин и приставок для очистки зерновых культур [16-20]. Любая зерноочистительная машина предназначена для очистки (предварительной, первичной, вторичной, окончательной) и сортирования зерна и семян сельскохозяйственных культур, при этом в их конструкции преобладает использование пневматической системы сепарации [7, 8, 21-24].
Пневматические сортировальные столы предназначены для очистки семенного зерна сельскохозяйственных культур от трудноотделимых примесей (спорыньи, головни и др.), отличающихся от семян основных культур по удельному весу, форме и свойствам их поверхности, а также разделения семян и зерна различных культур на фракции [23, 25-27]. На предприятиях сельскохозяйственного назначения наибольшее распространение получили пневматические сортировальные столы ПСС-0,2 (ПСС-1, ПСС-2,5) завод «МЗОК», СП-120 и СП-200 фирмы «Полымя», ПС-10 «Мельинвест», Клен ПС-5 МСНПП «КЛЕН», ПСС-1 ПО «ЛесАгроМаш», СВП-7 ООО «Техника Сервис Агро», KPS 1200 (KPS 1900, KPS 2300) JK Machinery, TDV 150 (TDV 200) фирмы «Ocrim», КА-3300 (КА-4400, КА-5500, KA1200, KA-1500, KA-1900, KA-2200, KA2600) компании «Westrup», G05 серии f, (G20, G 30, G40) фирмы «Petkus», которые по способу работы могут быть периодического и непрерывного действия [6, 7, 10-12, 15-21]. Первые используются в основном как отдельные машины и агрегаты, а вторые встраиваются в существующие технологические линии при обработке зерна.
Мониторинг научно-исследовательских работ, патентов и опыта эксплуатации пневматических сортировальных столов в хозяйствах и на предприятиях в нашей стране и за рубежом показал, что пневматические сортировальные столы типа ПСС-0,2, ПСС-1, ПСС-2,5 приобрели наибольшее распространение [10, 19-27]. Это связано с применением в их конструкция пнев-мосистемы, вибростола с декой и механизмов их приводов выполнены по классической схеме, что положительно влияет на качество сортирования
зерна. Однако, применение стандартных бункеров с шиберными заслонками и отсутствие устройств подачи зерна не может равномерно подавать зерно, получая повышенное дробление на выходе, а выход пяти фракций по питателям превышает допустимы значений, все это снижает качество очистки и сортирования. Поэтому цель исследования - повышение качества очистки и сортирования пневматическим сортировальным столом применением ротационного питателем зерна.
Для решения поставленной цели необходимо было разработать методы, методики, материалы, а также результаты исследований предлагаемого пневматического сортировального стола, оснащенного ротационным питателем.
Методы и материалы
Для устранения выявленных недостатков конструкций пневматических сортировальных машин и патентного обзора сортировальных столов нами разработан пневматический сортировальный стол с ротационным питателем (см. рис. 1), включающий в себя раму, бункер с ротационным питателем и шибером, деку с металлической сеткой диаметром 0,5-0,6 мм, воздуховыравнива-ющую решетку, регулятор воздуха, механизм регулировки продольного наклона деки, механизм регулировки поперечного наклона деки, эксцентриковый механизм привода деки в колебательное движение, приемников легких примесей, неполноценного зерна, легкого зерна, тяжелого зерна и тяжелых примесей, вентилятор, пневмо-систему с заслонкой, регулирующей скорость потока воздуха и фильтром, электродвигатель, приводы механизмов [21].
Ротационный питатель изготовлен трехлопастным, имеет наружный диаметр Dн = 80 мм (см. рис. 2, б), свободно вращается в своих опорах на выходных стенках бункера, при этом в нижней правой четверти установлен стабилизатор зерна профиль рабочей поверхности, которой тождественен траектории движения диаметра лопасти, а лопасти и стабилизатор потока зерна выполнены из полиэфирсульфона (PES) Tecason E (Ensinger), RadeL A (Amoco), Ultrason E (BASF): вид - поликонденсат; тип - термопласт; жесткий материал с хорошей химической прочностью. Привод деки в колебательное движение (частота колебаний деки 300-500 колебаний в минуту) осуществляется от электродвигателя к эксцентриковому механизму привода деки, при этом угол продольного наклона деки изменяется в диапазоне 0-10 град., а угол поперечного наклона деки - 0-8 град. Подача воздуха в пнев-мосистему происходит вентилятором от того же электродвигателя, а заслонка в пневматической системе изменяет скорость потока воздуха.
Рис.1. Общий вид пневматического сортировального стола ПСС-0,2РП, оснащенного ротационным питателем зерна
Работа пневматического сортировального стола ПСС-0,2РП, оснащенного ротационным питателем (см. рис. 1) происходит следующим образом. Предварительно очищенный зерновой ворох, доведенный до определенной основной фракции, определенного размера и влажностью не более 15 % засыпают в бункер, где шибером регулируется подача зерна (то есть производительность стола). Ротационный питатель и стабилизатор упорядочивают зерновой поток, снижают его дробление и неравномерность подачи,
равномерно направляют на деку с металлической сеткой, установленную под углом в продольной и поперечной плоскостях, приводимую в колебательное движение от эксцентрикового механизма. Под действием воздушного потока от вентилятора и колеблющуюся деку с металлической сеткой, зерно переходит в псевдожиженное состояние, за счет наклона деки перемещается в ее сторону, при этом легкие примеси сходят первым потоком, неполноценное зерно - вторым, легкое зерно - третьим, тяжелое зерно - четвертым, тяжелые примеси - пятым у соответствующих приемников. Для уменьшения потерь полноценного зерна или семян можно повторно направлять на обработку легкие примеси и неполноценное зерно. Следует отметить, что при окончательной очистке семян содержание соломистой примеси в ворохе не изучают.
Исследования разработанного пневматического сортировального стола, оснащенного ротационным питателем зерна, проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 33735-2016 «Межгосударственный стандарт. Техника сельскохозяйственная. Машины зерноочистительные. Методы испытаний» [17, 21].
При сортировании зерна использовался сорт озимой мягкой пшеницы «Льговская 8», включенный в Государственный реестр селекционных достижений по центральному, центрально-черноземному, средневолжскому регионам, который при вегетационном периоде 287-316 дней, высоте растений 79-112 см имеет зимостойкость выше средней, высокую засухоустойчивость, хорошие хлебопекарные свойства, устойчив к мучнистой росе, восприимчив к бурой ржавчине, при этом масса 1000 зерен составляла 46,4 г, натура зерна 768 г/л, влажность - 14,2 %.
Сначала определяли наилучший тип ротационного питателя зерна (рис. 2).
О
а)
5!
В)
г!
д)
Рис.2. Схема к выбору типа ротационных питателей зерна: а) двухлопастного, б) трехлопастного; в) четырехлопастного; г) пятилопастного; д) шестилопастного
С этой целью изготавливали двух- (рис. 2, а), трех-(рис. 2, б), четырех- (рис. 2, в), пяти- (рис. 2, г) и шестилопастные (рис. 2, д) ротационные
питатели диаметром Dн = 80 мм, поочередно устанавливали экспериментальные ротационные питатели зерна, проводили исследования на
подачу зерна, неравномерности его подачи, выход фракций и дробление зерна, при этом продолжительность одной повторности каждого опыта составляла 6 минут. Полученные результаты обрабатывались на ЭВМ.
Перед проведением исследований по определению показателей качества выполнения технологического процесса разработанный пневматический сортировальный стол регулировали и включали в работу на два часа согласно инструкции эксплуатации. Потом проводили опыты по выходу фракций зерна. Скорость воздушного потока в деке пневматического стола устанавливали, ориентируясь на качество фракций. Определяли подачу и выход фракций, для чего под все выходы приемников легких примесей, неполноценного зерна, легкого зерна, тяжелого зерна, тяжелых примесей и бункера, при этом подача зерна соответствовала открытию шибером выходного отверстия бункера на 50 %, 75 % и100 %. По сигналу подставляли тару на требуемое время отбор проб, с учетом того, что фракции массой до 100 кг взвешивали с погрешностью ±100 г, а выше ±500 г.
Результаты и их обсуждение
Плотность зерна (семян) рз после обработки пневматическим сортировальным столом, осна-
щенным ротационным питателем, находили путем измерения навески чистого зерна массой 50 г и объема градуированного стеклянного мерного цилиндра вместимостью 100 см3, наполовину (на 50 см3) заполненного спиртом. По разности уровня жидкости до и после помещения зерна в мерном цилиндре определяли их объем в навеске. Вычисляли плотность зерна рз по формуле:
р = — = 1,61.
Здесь тН - масса навески зерна, г; УН -объем навески зерна, см3.
В результате установлено, что лабораторная всхожесть зерна озимой мягкой пшеницы «Льговская 8» составила 97 %, масса 1000 зерен 46,4 г, влажность - 14,2 % и плотность - 1,6 г/см3. Это говорит о хорошем качестве посевного материала при проведении исследований зерна пневматическим сортировальным столом, оснащенным ротационным питателем. Результаты исследований по определению наилучшего типа ротационного питателя зерна пневматического сортировального стола представлены в таблице для максимально возможной подачи зерна, то есть шибер бункера полностью открыт.
Таблица
Результаты исследований по определению наилучшего типа ротационного питателя зерна
№ п/п Наименование показателя Типы ротационных питателей
двухлопастной трехлопастной четырех-лопастной пяти-лопастной шести-лопастной
1 Подача зерна, кг/с 0,45 0,45 0,46 0,44 0,46
2 Неравномерность подачи зерна, % 28,4 12,5 20,7 25,6 18,5
3 Выход фракций, %:
I 21,5 3,9 10,3 15,2 9,8
II 28,3 16,8 26,5 24,3 15,2
III 24,1 30,7 38,0 26,1 28,1
IV 19,2 46,2 20,7 32,1 38,5
V 6,9 2,4 4,5 2,3 8,4
4 Дробление зерна, % 0,16 0,19 0,24 0,31 0,35
Ниже этой величины дробление семян 0,16 % у двухлопастного ротационного питателя зерна, однако, неравномерность подачи зерна выше на 15,9 %, выход третьей и четвертой групп уменьшился 1,7 раза. Наиболее близкие показали у ше-стилопастного ротационного питателя, у которого подача зерна составляла 0,46 кг/с, ее неравномерность - 18,5 %, при выходе третьей и четвертой групп - 66,6 %, дробление зерна - 0,35. То есть в дальнейшем рациональнее применять трехлопастной ротационный питатель зерна на пневматическом сортировальном столе.
Проводились сравнительные испытания пневматического сортировального стола ПСС-0,2ПР с трехлопастным ротационным питателем
с базовым ПСС-0,2 в производственных условиях (рис. 3), соответствующего максимальной чистой производительности машин.
Сравнительные исследования (рис. 2) разработанного и базового пневматических сортировальных столов в части выхода фракций зерна от номеров его выходных групп показали снижение содержания в I группе с 12,4 до 3,9 %, II группе -с 19,3 до 16,8 %, III группы - с 35,2 до 30,7 %, V группы - с 10,6 до 2,4 %, увеличение в IV группе с 22,5 до 46,5 %, при этом для семенного материала зачитываются сумма III и IV групп, которых в разработанном сортировальном столе ПСС-0,2РП составило 76,9 % вместо 57,7 % в базовом варианте, то есть применение ротационного питателя
в пневматических сортировальных машинах и агрегатах подтвердило его эффективность.
Результаты исследований в производственных условиях показали, что разработанный пневматический сортировальный стол ПСС-0,2РП, оснащенный трехлепестковым ротационным
питателем с базовым столом ПСС-0,2 при очистке зерна (на семенной материал) озимой мягкой пшеницы «Льговская 8» массой 1000 зерен 46,4 г, влажностью 14,2 % и плотностью 1,6 г/см3 позволяет повысить лабораторную с 96 до 98 % и полевую с 79 до 84 %) всхожесть зерна.
о4
ST Q со
«Í X
Q. Щ
т X X
а
IB Q.
ч о
X
со
60
50
40
30
20
10
ПСС-0, 2РП :46,2
ПСС-0,2 35'2-| \/
Ьазовыи 19,3 / / 30 / / ,7 \ 1 1 235
12,4 S j у ж Г / 16,8 \ \ \\ VI 10,6 1
/ / . С 3,9 2,4 5 N
0 1 2 3 4 5 6
Номер выходной фракции зерна, шт.
Рис.3. Зависимости выхода фракций зерна от номеров его выходных фракций
пневматического сортировального стола ПСС-0,2РП, оснащенного трехлепестковым ротационным питателем с базовым ПСС-0,2
0
0
Фактическая подача зерна разработанным столом, по сравнению с базовым уменьшилась с 0,46 кг/с до 0,45 кг/с, неравномерность подачи с 23,8 до 12,5 %, дробление зерна в результате очистки с 0,25 % до 0,19 %, производительность за час работы основного времени с 1,66 т/ч до 1,62 т/ч.
Выход фракций зерна столом ПСС-0,2РП составил в I группе 3,9 %, во II группе 16,8 %, в III группе - 30,7 %, в IV- с 46,2 %, в V группе 2,4 %, при этом урожайность на опытном участке после очистки семенного материала составила 48,3 ц/га, в базовом варианте - 46,4 ц/га.
Заключение
Разработанный пневматический сортировальный стол, оснащенный трехлепестковым
ротационным питателем диаметром 80 мм, позволяет снизить дробление зерна на 0,06 %, повысить лабораторную - 2 % и полевую - 5 % всхожесть зерна, неравномерность подачи - 11,5 %, содержание выходных III и IV групп, при очистке семенного материала наиболее ценных - 21,2 % вместо 57,7 % при некотором снижении подачи на 0,01 % и производительности за час работы основного времени - 0,04 т/ч. Таким образом доказана возможность упорядочивания зернового потока, снижения его дробления и неравномерности подачи, равномерного направления на деку с металлической сеткой, применением трехлопастного ротационного питателя, то есть качества очистки и сортирования пневматическими сортировальными столами.
Литература
1. Kukharev O.N., Schatova A.V. GruBwort der Agrara-kademie Pensa. Festschrift zum 25 jahrigen Bestehen Hochschule Neu-brandenburg: STEFFEN MEDIA, FriedLand, 2016, p. 32.
2. Kukharev O., Fudina E. Formation and implementation of the agriculture sustainable development strategy under economy digitalization conditions. Scientific papers-series e-land reclamation earth observation & surveying environmental engineering, 2021, Т. 10, p. 89-93.
3. Nosov A., Tagirova O., Fedotova M., Novichkova O. Forecasting as a way to reduce the risks of a cash flow deficit in agricultural organizations. Scientific Papers. Series: Management, Economic Engineering and Rural Development, 2021, Т. 21, № 2, p. 417-424.
4. Мачнев А.В. Движение семени по семяпроводу зерновой сеялки. Вестник Саратовского госагро-университета им. Н.И. Вавилова, 2010, № 9, с. 11-12.
5. Хасанов Э.Р., Байгускаров М.Х. Определение конструктивных параметров барабанного протравливателя семян при нестационарном режиме его работы. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2012, № 4 (20), с. 138-142.
6. Мачнев А.В. Силы, действующие на лаповый сошник с параллелограммным механизмом подвески. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 2010, № 10, с. 60-61.
7. Успенский И. А., Юхин И.А., Мачнев А.В., Голиков А.А. Формирование комплекса картофелеуборочных и транспортных машин. Техника и оборудование для села, 2021, № 2 (284), с. 27-31.
8. Yashin A., PoLyvyanii Y., Shukov A., Horev P. Results of studies on justification of a device for production of ecologically pure cream. Scientific papers-series d-animaL science, 2021, Т. 64, № 1, p. 496-500.
9. Yashin A. V., Semov I. N., PoLyvyanyj Yu. V., Machnev A. V., Khorev P. N., Mishanin A. L. The results of studies of the milking machine with stepped nipple tubes. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2018, Т. 9, № 6, p. 1446-1449.
10. Яблоков А.Е. Научные основы создания интеллектуальных систем мониторинга и диагностики оборудования зерноперерабатывающих предприятий: монография. Москва: МГУПП, 2022, 176 с.
11. Мачнев А.В., Кухарев О.Н., Мачнева О.Ю., Мачнев В.А., Хорев П.Н., Яшин А.В. Исследования протравливателя mobitox super, оснащенного двухдисковым распределяющим устройством и двухуровневым отражающим устройством. Нива Поволжья, 2019, № 4 (53), с. 129-133.
12. Каширин Д.Е., Успенский И.А., Юхин И.А., Мачнев А.В., Бочков П.Э. Исследование мощност-ных характеристик элемента пельтье. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева, 2021, № 1 (49), с. 129-136.
13. Machnev A.V., Polyvyanyi Y.V., Yashin A.V., Khorev P.N. Results of Pilot Studies Masloizgotovitelya. Health, Food & Biotechnology, 2020, № 2 (1), p. 71-3. D0I.org/10.36107/hfb.2020.i1.s292.
14. Kukhmazov K., Machnev A., Gubsky S. Substantiation of the parameters of the combine header feeder chamber conveyor Scientific Papers. Series A. Agronomy, 2021, № 2, Vol. LXIV, p. 52-56.
15. Bredykhin Vadym, Gurskyi Petro, Alfyorov Oleksiy, Bredykhina Khrystyna. Improving the Mechani-calmathematical Model of Grain Mass Separation in A Fluidized Bed. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2021, № 3 (1(111)), p. 79-86.
16. Machnev А^., Grishin G.E., Machnev VA., toblukov V.S. Reasoning for using the two-disk distributing device at grain treatment of seeds in laboratory conditions. Niva Povolzhya, 2017, № 2 (43), p. 77-84.
17. ГОСТ 33735-2016. Техника сельскохозяйственная. Машины зерноочистительные. Методы испытаний. Москва: Стандартинформ, 2017, 54 с.
18. Мачнева, О.Ю., Каблуков В.С., Кухарев О.Н., Мачнев А.В., Мачнев В.А. Исследование взаимодействия семян с распределяющим и отражающим устройствами. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева, 2018, № 4 (40), с. 73-78.
19. Hunziker Roni P., Jaeggi Martin N. R. Grain Sorting Processes. Journal of Hydraulic Engineering, 2002, № 128 (12). DOI 10.1061/(asce)0733-9429(2002)128:12(1060).
20. Machnev А^., Komarov VA., Machnev VA., Ryblov М^., Kaderkaev R.R. Influence of lubrication on amplitude of vibration signals of transmissions of tractors. Niva Povolzhya, 2016, № 2 (39), p. 82-88.
21. Мерзляков В.А., Черняев Д.О., Шилина В.Д., Мачнев А.В., Хорев П.Н. Актуальность исследований пневматического сортировального стола для разделения трудносыпучих материалов. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса: сборник материалов Международной научно-практической конференции молодых ученых. Том IV. Пенза: РИО ПГАУ, 2021, с. 188-192.
22. Мачнев А.В., Успенский И.А., Костенко М.Ю., Рембалович Г.К., Соловьева С.П. Исследование сохранности сельскохозяйственной техники под тепловым экраном с адсорбционным осушителем. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева, 2018, № 1 (37), с. 80-83.
23. Oredein O.S., Adewumi A.J., Odunsi O.M. Grain Size and Depositional Pattern of Sediment from Okeluse Area, Southwestern Nigeria. Global Journal of Science Frontier Research: H Environment & Earth Science, 2014.
24. Machnev А^., toblukov V.S, Machneva О^. Researches of interaction of the seed with guider of the two-disk distributing device seed protectant. Science in the central Russia, 2016, № 4 (22), p. 40-51.
25. Leduc P., Ashmore P., Gardner J. T. Grain sorting in the morphological active layer of a braided river physical model. Earth Surface Dynamics, 2015, 3, p. 577-585. DOI 10.5194/esurf-3-577-2015.
26. Machnev A.V., Fedorenko, B.N., Kukharev O.N., Machnev V.A., Latyshev M.A., Machneva, O.Y. Use of a Two-Disc Distributing and Two-Level Reflecting Devices of a Chamber Protector to Increase the Quality of Treatment of Seeds of Grain Crops. Health, Food & Biotechnology, 2019, № 1 (3), p. 57-68. D0I.org/10.36107/hfb.2019.i3.s265
27. Xiao Yi, Wang Hong, Shao Xuejun. 2D numerical modeling of grain-sorting processes and grain size distributions. Journal of Hydro-Environment Research, 2013, № 8 (4), p. 00210.1016/j.jher.2013.08.002.
UDC 631.362.3
DOI 10.36461/NP.2022.61.1.002
JUSTIFICATION OF THE USE OF A ROTARY FEEDER IN PNEUMATIC MACHINES AND EQUIPMENT
A.V. Machnev1, Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor; V.A. Machnev 2, Doctor of Engineering Sciences, Professor; K.Z. Kukhmazov 2, Doctor of Engineering Sciences, Professor; I.A. Uspensky 3, Doctor of Engineering Sciences, Professor, P.N. Khorev 2, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, V.A. Merzlyakov1, Master
1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Moscow State University of Food Production", Moscow, Russia, tel. (937) 43-43-711, e-mail: mav700@mail.ru;
2Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia;
3 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher education "Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev", Ryazan, Russia
From year to year, the agricultural sector of the economy of the Russian Federation is faced two tasks: the first is harvesting grain crops at a short stated agrotechnical time, and the second - to preserve the quality of food and seed grains until the moment of product sale or sowing. One of the most effective ways to preserve the quality of food and seed grains is its cleaning and sorting. They are performed by pneumatic sorting tables of periodic and continuous operations type. In our country, the most common types of tables are PSS-0.2, PSS-2.5, PS-10, TDV 150. They have a classic scheme of pneumatic systems, vibration tables with decks and their drive mechanisms. Their disadvantages include the impossibility of uniform grain supply and increased threshing at the outlet due to the lack of grain supply devices in the hoppers, which reduces the quality of cleaning and sorting. To eliminate the identified shortcomings, we have developed, manufactured and tested a pneumatic sorting table with a rotary feeder. At first, the best type of rotary grain feeder was specified, which turned out to be a three-bladed rotary feeder with a grain supply of 0.45 kg/s and a non-uniformity of supply of 12.5%. Then, comparative studies were carried out for the chosen type of rotary feeder and the quality indicators of the technological process were determined. We compared the developed pneumatic sorting table, equipped with a three-blade rotary feeder, to the base table PSS-0.2. It was found that when cleaning the grain of winter soft wheat of "Lgovskaya 8" variety (thousand grain weight — 46.4 g, moisture content — 14.2%, and density — 1.6 g/cm3), the studied device reduces the grain crushing by 0.06 % and non-uniformity of supply (11.5%). Also, it increases the laboratory and field germination (2% and 5%, respectively), the content of the most valuable output groups III and IV by 21.2% with a slight decrease in supply by 0.01% and productivity per hour of main operating time 0.04 t/h Thus, the possibility of using the rotary feeder in pneumatic machines is proved.
Keywords: grain, pneumatic sorting table, cleaning, sorting, rotary feeder, deck, grain supply
References
1. Kukharev O.N., Schatova A.V. GruBwort der Agrara-kademie Pensa. Festschrift zum 25 jahrigen Bestehen Hochschule Neu-brandenburg: STEFFEN MEDIA, FriedLand, 2016, p. 32.
2. Kukharev O., Fudina E. Formation and implementation of the agriculture sustainable development strategy under economy digitalization conditions. Scientific papers-series e-land reclamation earth observation & surveying environmental engineering, 2021, T. 10, p. 89-93.
3. Nosov A., Tagirova O., Fedotova M., Novichkova O. Forecasting as a way to reduce the risks of a cash flow deficit in agricultural organizations. Scientific Papers. Series: Management, Economic Engineering and Rural Development, 2021, T. 21, № 2, p. 417-424.
4. Machnev A.V. Seed movement on seed guide of the grain seeder. The scientific journal of Saratov State Vavilov Agrarian University 2010, No. 9, p. 11-12.
5. Khasanov E.R., Baiguskarov M.Kh. Determination of structural parameters of the drum treater of seeds for a non-stationary mode of its work. Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy, 2012, No. 4 (20), p. 138-142.
6. Machnev A.V. The forces operating on ploughshare with parallelogram mechanism of the suspension bracket. The scientific journal of Saratov State Vavilov Agrarian University 2010, No. 10, p. 60-61.
I. Uspensky I. A., Yukhin I.A., Machnev A.V., GoLikov A.A. Creating an integrated system of potato harvesters and transport vehicles. Machinery and equipment for the village, 2021, No. 2 (284), p. 21-31.
8. Yashin A., PoLyvyanii Y., Shukov A., Horev P. Results of studies on justification of a device for production of ecologically pure cream. Scientific papers-series d-animaL science, 2021, T. 64, № 1, p. 496-500.
9. Yashin A. V., Semov I. N., PoLyvyanyj Yu. V., Machnev A. V., Khorev P. N., Mishanin A. L. The results of studies of the milking machine with stepped nipple tubes. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2018, T. 9, № 6, p. 1446-1449.
10. YabLokov A.E. Scientific foundations of the creation of intelligent systems for monitoring and diagnostics of equipment of grain processing enterprises: monograph. Moscow: Moscow State University of Food Production, 2022, 116 p.
II. Machnev A.V., Kukharev O.N., Machneva O.Yu., Machnev V.A., Khorev P.N., Yashin A.V. Research of mobitox super seed dressing machine, fitted with a two disc distributor and a two-LeveL refLective device. VoLga Region FarmLand, 2019, No. 4 (53), p. 129-133.
12. Kashirin D.E., Uspensky I.A., Yukhin I.A., Machnev A.V., Bochkov P.E. Study of peLtier eLement power characteristics. HeraLd of Ryazan State AgrotechnoLogicaL University Named after P.A. Kostychev, 2021, No. 1 (49), p. 129-136.
13. Machnev A.V., PoLyvyanyi Y.V., Yashin A.V., Khorev P.N. ResuLts of PiLot Studies MasLoizgotoviteLya. HeaLth, Food & BiotechnoLogy, 2020, № 2 (1), p. 11-3. D0I.org/L0.36101/hfb.2020.i1.s292.
14. Kukhmazov K., Machnev A., Gubsky S. Substantiation of the parameters of the combine header feeder chamber conveyor Scientific Papers. Series A. Agronomy, 2021, № 2, VoL. LXIV, p. 52-56.
15. Bredykhin Vadym, Gurskyi Petro, ALfyorov OLeksiy, Bredykhina Khrystyna. Improving the Mechani-caLmathematicaL ModeL of Grain Mass Separation in A FLuidized Bed. Eastern-European JournaL of Enterprise TechnoLogies, 2021, № 3 (1(111)), p. 19-86.
16. Machnev A.V., Grishin G.E., Machnev V.A., KabLukov V.S. Reasoning for using the two-disk distributing device at grain treatment of seeds in Laboratory conditions. Niva PovoLzhya, 2011, № 2 (43), p. 11-84.
11. GOST 33135-2016. AgricuLturaL machinery. Grain-cLeaning machines. Test methods. Moscow: Standartinform, 2001, 54 p.
18. Machneva, O.Yu., KabLukov V.S., Kukharev O.N., Machnev A.V., Machnev V.A. Research of the interaction of seeds with distributing and refLecting devices. HeraLd of Ryazan State AgrotechnoLogicaL University Named after P.A. Kostychev, 2018, No. 4 (40), p. 13-18.
19. Hunziker Roni P., Jaeggi Martin N. R. Grain Sorting Processes. JournaL of HydrauLic Engineering, 2002, № 128 (12). DOI 10.1061/(asce)0133-9429(2002)128:12(1060).
20. Machnev A.V., Komarov V.A., Machnev V.A., RybLov M.V., Kaderkaev R.R. InfLuence of Lubrication on ampLitude of vibration signaLs of transmissions of tractors. Niva PovoLzhya, 2016, № 2 (39), p. 82-88.
21. MerzLyakov V.A., Chernyaev D.O., ShiLina V.D., Machnev A.V., Khorev P.N. The reLevance of the research of a pneumatic sorting tabLe for the separation of hard-running materiaLs. Innovative ideas of young researchers for the agro-industriaL compLex of Russia: a coLLection of articLes of the internationaL scientific and practicaL conference of young scientists. VoLume IV. Penza: RIO PGAU, 2021, p. 188-192.
22. Machnev A.V., Uspensky I.A., Kostenko M.Yu., RembaLovich G.K., SoLovyova S.P. Investigation of agricuLturaL machinery safety agency under thermaL screen with adsorption dryer. HeraLd of Ryazan State AgrotechnoLogicaL University Named after P.A. Kostychev, 2018, No. 1 (31), p. 80-83.
23. Oredein O.S., Adewumi A.J., Odunsi O.M. Grain Size and DepositionaL Pattern of Sediment from OkeLuse Area, Southwestern Nigeria. GLobaL JournaL of Science Frontier Research: H Environment & Earth Science, 2014.
24. Machnev A.V., KabLukov V.S, Machneva O.Y. Researches of interaction of the seed with guider of the two-disk distributing device seed protectant. Science in the centraL Russia, 2016, № 4 (22), p. 40-51.
25. Leduc P., Ashmore P., Gardner J. T. Grain sorting in the morphoLogicaL active Layer of a braided river physicaL modeL. Earth Surface Dynamics, 2015, 3, p. 511-585. DOI 10.5194/esurf-3-511-2015.
26. Machnev A.V., Fedorenko, B.N., Kukharev O.N., Machnev V.A., Latyshev M.A., Machneva, O.Y. Use of a Two-Disc Distributing and Two-LeveL RefLecting Devices of a Chamber Protector to Increase the QuaLity of Treatment of Seeds of Grain Crops. HeaLth, Food & BiotechnoLogy, 2019, № 1 (3), p. 51-68. DOI.org/10.36101/hfb.2019.i3.s265
21. Xiao Yi, Wang Hong, Shao Xuejun. 2D numericaL modeLing of grain-sorting processes and grain size distributions. JournaL of Hydro-Environment Research, 2013, № 8 (4), p. 00210.1016/j.jher.2013.08.002.
