Параметры и режимы предварительного разделения зернового вороха на фракции в виброожиженном слое при воздушно-решетной очистке Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ

УДК 631.362

ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА НА ФРАКЦИИ В ВИБРООЖИЖЕННОМ СЛОЕ ПРИ ВОЗДУШНО-РЕШЕТНОЙ ОЧИСТКЕ

B. Д. Галкин, д-р техн. наук, профессор;

A. Д. Галкин, д-р техн. наук;

C. Е. Басалгин, канд.техн. наук;

B. А. Хандриков, канд.техн. наук, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ,

Ул. Героев Хасана, 113, Пермь, Россия, 614025, Е-шай: [email protected]

Аннотация. Целью исследований является определение параметров и режимов разделения зерновой смеси с трудноотделимыми примесями в виброожиженном слое при воздушно-решетной очистке. В настоящее время для очистки и сортирования семян с трудноотделимыми примесями используют прямоточную технологию, согласно которой очищаемый материал последовательно проходит обработку в воздушно-решетных машинах первичной, вторичной очистки, далее направляется в триера, а затем - на окончательную очистку - на пневмосортировальный стол. Недостатком технологии являются повышенные потери семян в отходы и высокие затраты на очистку семенного материала. Для устранения этих недостатков исследователями разрабатываются фракционные технологии, которые предусматривают предварительное разделение зернового материала на фракции с разными видами примесей и их раздельную обработку на машинах меньшей производительности. В ряде случаев возможно при предварительном разделении выделить часть семян соответствующих требованиям стандарта на посевные качества семян. На кафедре сельскохозяйственных машин и оборудования ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ предложен вариант технологии очистки, согласно которому предварительное разделение проводят в виброожиженном слое. В результате теоретических и экспериментальных исследований определены параметры и режимы процесса предварительного разделения зернового вороха на фракции в виброожиженном слое: соотношение диаметра отверстий решета к длине семян ^//=0,79...0,81, частота и амплитуда колебаний решета, соответственно 477.482 мин-1; 0,0073.0,0075м. При этом, вероятность попадания члеников редьки дикой во 11-ю фракцию - 90 %, овсюга - до

75..80 % , степень отделения мелких примесей достигает 70...73 %, при расходной характеристике зернового потока 1-й фракции - 65 %.

Ключевые слова: семена кондиционной влажности, трудноотделимые примеси, предварительное разделение в виброожиженном слое, режимы.

Введение. Для очистки и сортирования семян с трудноотделимыми примесями используют прямоточную технологию, согласно которой очищаемый материал последовательно проходит обработку в воздушно-решетных машинах первичной, вторичной очистки, далее направляется в триера, а затем - на окончательную очистку -на пневмосортировальный стол. Недостатком технологии являются повышенные потери семян в отходы и высокие затраты на очистку семенного материала. Для устранения этих недостатков отечественными исследователями [1-12] и учеными зарубежных стран разрабатываются фракционные технологии [13 -15], которые предусматривают предварительное разделение зернового материала на фракции с разными видами примесей и их раздельную обработку на машинах меньшей производительности. В ряде случаев возможно при предварительном разделении выделить часть семян, соответствующих требованиям стандарта на посевные качества семян. На кафедре сельскохозяйственных машин и оборудования ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ предложен вариант технологии предусматривающий очистку зерновой смеси в воздушно-решетной машине с разделением зернового потока на две фракции, раздельную их обработку в триерах с последующей очисткой одной из фракций на пнев-мосортировальном столе. Согласно технологии, предварительное разделение проводят в виброожиженном слое при воздушно -решетной очистке. В этой связи целью исследований является определение параметров и режимов разделения зерновой смеси с трудноотделимыми примесями в вибро-

ожиженном слое при воздушно-решетной очистке.

Методика. Аналитические исследования проведены методами классической механики, в частности, составлением и решением дифференциальных уравнений. Лабораторные опыты проведены методами теории много факторного эксперимента. Для проведения опытов использовали лабораторную установку для воздушно-решетной очистки семян кафедры сельскохозяйственных машин и оборудования (рис. 1). Особенностью ее является то, что решетная часть состоит из четырех ярусов, причем, на втором ярусе, с углом наклона 6°, последовательно установлены расслоительная поверхность и решето с отверстиями круглой формы.

Дозатор бункера машины позволяет изменять удельную нагрузку до 105 кг/(чдм2), частоту колебаний - в пределах 150.700 мин-1 с помощью клиноре-менного вариатора, амплитуду - от 5,0 до 10 мм при установке эксцентриков, использовать сменные решета.

Опыты проведены на зерновой смеси, состоящей из семян пшеницы сорта Иргина со средним значением влажности 14 % с объемной массой 760 кг/м3, в качестве трудноотделимой примеси были взяты членики редьки дикой с объемной массой 470 кг/м3, а в качестве длинных - овсюг с объемной массой 630 кг/м3.

Оценками предварительного разделения зернового материала приняты: степень выделения члеников редьки дикой и овсюга в первую фракцию; степень выделения мелкой тяжелой примеси из каждой фракции; массовые доли полученных фракций в %.

а

Рис. 1. Лабораторная установка кафедры сельскохозяйственных машин Пермского ГАТУ: а - схема технологического процесса; б - общий вид;

--поток очищаемого материала; ^ -

расслоенный материал; п - -роходовая фракция; с - сходовая фракция; —/ воздушный поток с пылью; // :д - воздушный поток с легкими примесями; X ^— крупные примеси; —• -щуплое зерно и зерновая примесь; —□—>■ -легкие примеси; 1 - очищенное зерно

1 - бункер; 2 - дозирующая заслонка; 3 -пневмоканал; 4 - осадочная камера; 5 -уплотнительный клапан; 6 - вентилятор; 7 -регулировочная заслонка; 8 - вибролоток; 9 -решетный стан, 10, 12, 13, 14 - поддоны; 11 -расслоительная поверхность, 15 - механизм щеточной очистки решет; 16 - привод решетного стана; I.. .V - выходы

Теоретические исследования. Рассмотрим в движущемся со скоростью уср потоке зернового материала слоем h плотностью р3 зерна основной культуры частицу плотностью рнп и объемом Унп, находящейся на неперфориро-ванной колеблющейся поверхности, расположенной под углом а к горизонту.

Тогда, на частицу компонента будут действовать силы: Р - сила тяжести, Р1 - сила сопротивления, F - выталкивающая сила.

С учетом действующих сил дифференциальное уравнение относительного перемещения в слое частицы компонента запишется в виде:

Ж2 у

т —у = ^ - Р - Рх. Ж 2

Так как F>P+P1, то Р^-Р/ Тогда можно записать:

Р = К(Е - Р)

(1)

где К - коэффициент, учитывающий вибрации и коэффициента трения слоя зерна о сопротивление частиц и зависящий от их колеблющуюся поверхность (0<К<1). свойств, толщины слоя ^ параметров С учетом этого уравнение (1) примет вид:

d 2 У

РнпУ^Л = ~ gVP™ ) К1 , dt

где К!=1-К.

Решая уравнение (2), получим:

При у^

У

gKi (Рз -рнп) t

Рнп

V

Рнп h

K1 g (Рз -Рнп ) '

(2)

(3)

(4)

Тогда путь, пройденный частицей до ее формуле: перемещения в верхний слой, определится по

l-

V

ср

cosa cosa"\

Рнп h

K1 g(Рз - Рнп )

(5)

Выразив из (5) Ь получим формулу, цы в зависимости от длины пути или време-описывающую траекторию движения части- ни:

h=Klg(Р3 -Рнп )c0S" a ¡2 Р V

г^нп ср

(6)

2

t

Величина h зерна, определяется подачей зернового материала с конкретной объемной массой рСм.

Так как, расходная характеристика материала и плотность трудноотделимых ком-

понентов являются случайными величинами, то с учетом (5), получим зависимость для расчета расстояния, необходимого для подготовки зерновой смеси к разделению на фракции:

l =

cosa

(тчтРнп + грн°ч°Рнп )^Р

тРз тнп тРсмВР

(7)

1

где mq - среднее значение подачи зерновой смеси, поступающей на расслоительную поверхность, кг/с;

трнп, тр3, трсм - средние значения плотностей низконатурных примесей, зерна

основной культуры и объемной массы зернового потока, кг/м3;

cq, срнп - средние квадратические отклонения подачи и плотности низконатурных примесей, кг/м3; Вр - ширина решета, м.

После подготовки к разделению, зерновая расслоительной поверхности на фракционное смесь, состоящая из нескольких компонентов, решето, причем: подается с расходной характеристикой д0(1;) с

Чо (*) = Чкг ^) + Чк2 (*) +... + Чк1 (*)• (8)

где ^ ) ... Чк ) - расходные харак- каждый из к°т°рых может попасть в про-1 1 ход, будет состоять в разработке математи-

теристики 1, 2.1 - компонентов.

Тогда задача анализа процесса фракционирования совокупности компонентов,

ческих моделей вида:

тч„.« = [Чо()] ; С)

тз.„р,„ = [зп ()] •

где mQПр,Сх - средние значения расходных характеристик зерновых потоков, идущих проходом и сходом с решета, кг/с;

т^,^ - средние значения засоренности конкретным видом примесей зерновых потоков, идущих проходом и сходом с решета, дол. ед.;

Wзн - операторы математических моделей разделения;

q0(t), з1н^) - текущие значения расходной характеристики и засоренности зерновой смеси конкретным видом примесей.

Обозначим количество каждого компонента, поступающего в единицу времени Чкп

, а количество этого же компонента, выделяемого за это время в проход Ч .

Тогда за время t вероятность попадания в проход 1-го компонента определится выражением:

е

()= Чъь / Ч

км •

(10)

где е^) - величина вероятности попадания в проход (степень выделения) компонента за время 1

С другой стороны, согласно экспериментальным данным отечественных и зару-

где - коэффициент сепарации, характеризующий интенсивность выделения 1- го компонента и зависящий от его свойств и свойств среды, условий разделения, параметров и режимов работы сепаратора;

бежных ученых, изменение степени выделения 1-го компонента за период времени от 0 до t может быть описано экспоненциальным законом [2]:

(11)

V - средняя скорость движения 1-го компонента по решету;

t - время перемещения компонента в движущемся по решету слое.

Приравняем (10) и (11), тогда получим:

(12)

Чк,ь = Чк,н (1 - е ** ) .

)=1 -е-^ •

Имея в виду, что

%п = З-п * Ча , (13)

где зin - относительное содержание в q0 - скорость подачи зерновой смеси,

долях единицы ьго компонента в зерновой состоящей из ш компонентов. смеси; Подставив (13) в (12) получим:

Чкь = ЗпЧо I1 - е *У1) . (14)

Тогда расходная характеристика прохо- определится по формуле: довой фракции, состоящей из ш компонентов,

Чпр = Е [ЗтЧо I1 - е )].

[пр \rin~i и\

г' )\ (15)

1=1

Расходную характеристику сходовой Относительное содержание ьго компо-

фракции можно вычислить: нента в сходовой фракции решета в долях

единицы определится по выражению:

qсх q0 - qпр . (16)

о -Ш V'

\сх = З-пЧое * . (17)

Засоренность проходовой фракции ре- формуле: шета ьтым компонентом определится по

Чк,Ь _ З1пЧ0 (1- е )

Зк- пр = 1 = ™ - . .- . (18)

^пр

Чпр £к? Л-^-"')]

-=1

В связи с тем, что расходная характе- статистическом смысле, то среднее значе-

ристика q0 и засоренность зернового потока ние произведения этих величин представим

зт различными видами примесей являются в виде: величинами случайными в вероятностно-

т(Ч0З-п ) = та0З-п + Га0 Зт°а&з1п , (19)

где шд0 - оценки средних значений подачи и относительного содержания ьго компонента в разделяемом зерновом потоке;

гд0зт - коэффициент корреляции расходной характеристики и засоренности ь

тым компонентом разделяемого зернового потока;

- средние квадратические отклонения расходной характеристики и за-

соренности 1-тым компонентом зернового потока.

С учетом выражения (19), математические модели рабочего органа, предназначенного для разделения сыпучего материа-

- для

Имея численные величины коэффициентов сепарации компонентов, в зависимости от вероятностных характеристик засоренности, удельной нагрузки на рабочий орган, параметров и режимов его работы, физико-механических свойств семян и примесей по моделям (20 - 23), можно проводить расчеты количественных и качественных характеристик фракций.

Результаты. В первой серии опытов, проведенных по ортогональному двухуровневому плану, ставили задачу изучения удельной нагрузки д, соотношения диаметра отверстий решета и длины семян й/1, частоты п и амплитуды А колебаний решета и определения уровней варьирования факторов. В качестве оценок процесса разделения приняты: степень выделения члеников редьки дикой и овсюга в 1-ю фракцию Енн и Ед, степень

ла на две фракции, будут иметь следующий вид:

- для расчета расходных характеристик проходовой и сходовой фракций, получаемых в результате разделения исходного материала:

(20)

(21)

(22)

(23)

выделения мелких примесей из 1-й и 11-й фракций Ем1 и Емц, массовая доля в % 1-й фракции Р1.

Исходя из требований к процессу предварительного разделения зернового материала на фракции, установили диапазон численных значений факторов на основном уровне: д=65...72 кг/чдм2; <я//=0,80...0,83; «=470 .480 мин-1 и А=6,0 .6,5 мм.

На втором этапе, путем реализации опытов по трехуровневому почти рототабельному плану Бокса-Бенкина, ставили задачу изучения влияния -соотношения диаметра отверстий решета и длины семян а//, частоты п и амплитуды А колебаний.

После обработки результатов и проверки уравнений на адекватность получены выражения:

т

=1 [т

Ч1 тзп + ГЧо Зп <Чо <-3т

1 =1

)(1 - е )] ;

тЧ = тЧ

Ч11 Ч0

-2 [(

тп т„п + г„ , оп <,

Ч0 з1п % зт % зт •

X1 - е )]

1=1

расчета засоренности фракций:

т =

(тп т? + г„ „ < <

V Ч0 З1п Ч0 з1п Чо з1п

)(1 - е " )

т

Чо

£ [т . (1 - е и)]

т

,=1

(тЧ тЗ + гЧ _ <Ч

_ У Ч0 З1п Ч0 з1п Ч0 з1п

>

21

тЧ <

Чо

-£ [тзп (1 - е^ )]

1=1

1

Е^ =3125,98-7064,57^-1,71246«+39,19А+4138,69^ +

2

+0,9557792^-п-10, 0 % А+0,0013979?2-0,048«-А-0,744А2 ;

Ед =4663,71-7960,41^-6,16212«+4,39952А+

+4508,87^ +0,64935^-п+60,0^А+0,00641156п -0,0611429п-А-1,8213 3А2;

Ем = -366,136+67,9168^+1,55533п+8,88359А-

-673,64^ +1,23377^-п+74,5455^А-0,0023911п2 -0,0462857«-А-3,60267А2;

Р = -990,695+1064,35^+2,08862п+30,7026А-

-1035,21^ +1,46104^-п+36,3636^А-0,00271769п2 -0,149143«-А+0,301333А2;

2

(25)

(26)

(27)

Параметры и режимы определены на основе четырех критериев: степени выделения члеников редьки дикой Енн, овсюга Ед , в 1-ю фракцию, степени выделения мелких примесей Ем и массовой доли 1-й фракции Р1 анализом двумерных

В =

г 0.798 Л

480.974 V 7.328 у

1/мин мм

сечений (рис. 2) и использованием программы MathCAD.

Результат решения получен в виде матрицы - вектора Б. Значения критериев рассчитали при фиксированных значениях факторов.

Е1 (Э0 , , Э2) = 10.908 % Е2 (В , , Э2) = 21 % Е3 (Э0 , , Э2) = 72 % Р(Э0,,Э2) = 64.335 %

Результатами опытов установлено, что метра отверстий решета к длине семян рациональными параметрами и режимами а//=0,79.0,81, частота и амплитуда коле-

процесса предварительного разделения баний

решета,

соответственно,

зернового вороха на фракции в виброожи- 477.482 мин- ; 0,0073.0,0075 м. При женном слое являются: соотношение диа- этом вероятность попадания низконатур-

ных примесей (членики редьки дикой) во 11-ю фракцию - 90 %, а длинных(овсюг) -до 75..80 % , степень отделения мелких

примесей достигает 70.73 %, при расходной характеристике зернового потока 1-й фракции - 65 %.

Е1, Е2, Е3

Соотношение диаметра отверстий решета и длины семян

Е1, Е2, Е3

Соотношение диаметра отверстий решета и длины семян

Е1, Е2, Е3

Частота колебаний, мин-1

--степень выделения члеников редьки дикой;......степень выделения овсюга;

.....- степень выделения мелких примесей

Рис. 2. Двумерные сечения для изучения влияния факторов d/l, п и А на степень выделения члеников редьки дикой, овсюга и степень выделения мелких примесей

Выводы. Определены параметры и режимы процесса предварительного разделения зернового вороха на фракции в виброожи-женном слое: отношение диаметра отверстий решета к длине семян а//=0,79...0,81, частота и амплитуда колебаний решета, соответственно, 477.482 мин-1; 0,0073.0,0075 м. При

этом вероятность попадания низконатурных примесей (членики редьки дикой) во 11-ю фракцию - 90 %, а длинных (овсюг) - до 75..80 %, степень отделения мелких примесей достигает 70.73 % при расходной характеристике зернового потока 1-й фракции - 65 %.

Литература

1. Бурков А. И., Глушков А. Л., Лазыкин В. А. Разработка зерноочистительных машин, функционирующих по фракционной технологии // Пермский аграрный вестник. 2018. № 3 (23). С. 12-18.

2. Гладков Н. Г. Зерноочистительные машины. Конструкция, расчет, проектирование и эксплуатация. М.: Машгиз, 1961. 246 с.

3. Дринча В. М., Борисенко И. Б. Применение и функциональные возможности пневмосортировальных столов // Научно-практический журнал НВ НИИСХ. 2008. № 2 (83). С. 33-35.

4. Дринча В. М. Исследование сепарации семян и разработка машинных технологий их подготовки. Воронеж: Издательство НПО «МОДЭК», 2006. 384 с.

5. Ермольев Ю. И. Интенсификация технологических операций в воздушно-решетных зерноочистительных машинах. Ростов на Дону: издательский центр ДГТУ, 1998. 496 с.

6. Pozdnyakov V., Zelenko S. The mathematical description of grain weight with gravity separator s constructive elements // Ukrainian Food Journal. 2013. No. 2(2). Р. 221-229.

7. The technique and analy of the process of separation and cleaning grain materials / M. Panasiewicz [et al.] // Journal of Food Engineering. 2012. Vol. 109 (3). Р. 603-608.

8. Оробинский В. И. Совершенствование технологии послеуборочной обработки семян фракционированием и технических средств для ее реализации: дис. ... д-ра с.-х. наук. Воронеж: Воронежский ГАУ, 2007. 334 с.

9. Ульрих Н. Н., Космовский Ю. А. К методике оценки разделения зернового материала при сравнительных испытаниях машин // Научно-технический бюллетень ВИМ. М., 1975. Вып. 25. С. 32-35.

10. Способ разделения зерновых смесей: патент РФ на изобретение № 2340410. Опубл. 10.12.2008. Б.И. №34.

11. Повышение эффективности поточных линий очистки семян / В. Д. Галкин [и др.] // Агротехнологии XXI века: матер. Всерос. науч.-практ. конф., 8-10 ноября 2017 г. Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2017. Ч. 1. С. 214-217.

12. Галкин В. Д., Галкин А. Д., Хандриков В. А. Создание машин и агрегатов для подготовки семян из влажного зернового вороха по энерго-ресурсосберегающим технологиям. // Роль аграрной науки в устойчивом развитии сельских территорий: сб. III Всерос. (национальной) науч. конференции. Новосибирск: ИЦ НГАУ «Золотой колос», 2018. С. 566-569.

13. Westrup A.S Электрон. дан. Denmark: Slagelse. 2013 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.westrup.com/Products/. (дата обращения: 15.05.2018).

14. Buhler Schmidt-Seeger. GmbH. Электрон. дан. Schweiz: Uzwil, 2014. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.buhlergroup.com/europe/ru/. (дата обращения: 15.05.2018).

15. PETKUS Wutha Technologie, GmbH. Электрон. дан. Германия: Wutha Farnroda, 2013 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://russian.petkus.de/produkte/-/info/sortieren/reiniger. (дата обращения: 15.05.2018).

PARAMETERS AND MODES OF GRAIN HEAP PRESELECTION

ON THE FACTIONS IN VIBRO-LIQUEFIED LAYER AT AIR-SIEVE CLEANING

V. D. Galkin, Dr. Tech. Sci., Professor; D.A. Galkin, Dr. Tech. Sci.; S. E. Basargin, Сand. Tech. Sci.; V. A. Khandrikov, Сand. Tech. Sci., Perm State Agro-Technological University, 113, Geroev Khasana St., Perm, 614025, Russia E-mail: [email protected]

ABSTRACT

The aim of the research is to determine the parameters and modes of separation of the grain mixture with hardly separated impurities in the vibro-liquefied bed during air-sieve purification. At the present time for cleaning and sorting of seeds with non-separated impurities use ramjet technology, according to which the purified material is treated sequentially in an air-sieve machines primary, secondary

cleaning, then sent to Trier and then in final clearance on pneumocontrolled table. The disadvantage of the technology is the increased loss of seeds in waste and high costs for cleaning the seed material. To eliminate these shortcomings, researchers are developing fractional technology, which provide for the preliminary separation of grain material into fractions with different types of impurities and their separate processing on machines of lower productivity. In some cases, it is possible to allocate part of the seeds corresponding to the requirements of the standard for sowing qualities of seeds with preliminary separation. At the Agricultural Machinery and Equipment Department, a variant of cleaning technology is proposed, according to which the preliminary separation is carried out in a vibro-liquefied bed. As a result of theoretical and experimental studies, the parameters and modes of the process of preliminary separation of the grain heap into fractions in the vibro-liquefied layer were determined: the ratio of the sieve holes diameter to the seed length d/l=0.79...0.81, the frequency and amplitude of the sieve vibrations were 477...482 min-1; 0.0073...0.0075 m, respectively. Thus, the probability that segments of wild radish in the second fraction - 90 %, wild oat -

5..80 % , the degree of separation of fine impurities reaches 70...73 %, with the flow characteristics of the grain flow of the first fraction - 65 %.

Key words: seeds of conditioned humidity, hardly separated impurities, preliminary separation in the vibro-liquefied layer, modes.

References

1. Burkov A. I., Glushkov A. L., Lazykin V. A. Razrabotka zernoochistitel'nykh mashin, funktsioniruyushchikh po fraktsion-

noi tekhnologii (Development of grain-cleaning machines, operating on fractional technology), Permskii agrarnyi vest-nik, 2018, No. 3 (23), pp. 12-18.

2. Gladkov N. G. Zernoochistitel'nye mashiny. Konstruktsiya, raschet, proektirovanie i ekspluatatsiya (Grain-cleaning ma-

chines. Design, calculation, and operation), M., Mashgiz, 1961, 246 p.

3. Drincha V. M., Borisenko I. B. Primenenie i funktsional'nye vozmozhnosti pnevmosortiroval'nykh stolov (The use and

functionality pneumatic-hydraulic tables), Nauchno-prakticheskii zhurnal NV NIISKh, 2008, No. 2 (83), pp. 33-35.

4. Drincha V. M. Issledovanie separatsii semyan i razrabotka mashinnykh tekhnologii ikh podgotovki (Study of the separa-

tion of seeds and the development of machine technologies for their preparation), Voronezh, Izdatel'stvo NPO «MODEK», 2006, 384 p.

5. Ermol'ev Yu. I. Intensifikatsiya tekhnologicheskikh operatsii v vozdushno-reshetnykh zernoochistitel'nykh mashinakh

(Intensification of technological operations in air-sieve grain cleaning machines), Rostov na Donu, izdatel'skii tsentr DGTU, 1998, 496 p.

6. Pozdnyakov V., Zelenko S. The mathematical description of grain weight with gravity separator s constructive elements,

Ukrainian Food Journal, 2013, No. 2(2), pp. 221-229.

7. The technique and analy of the process of separation and cleaning grain materials, M. Panasiewicz [et al.], Journal of Food

Engineering, 2012, Vol. 109 (3), pp. 603-608.

8. Orobinskii V. I. Sovershenstvovanie tekhnologii posleuborochnoi obrabotki semyan fraktsionirovaniem i tekhnicheskikh

sredstv dlya ee realizatsii (Improvement of technology of postharvest processing of seeds by fractionation and technical means for its realization), dis. ... d-ra s.-kh. nauk, Voronezh, Voronezhskii GAU, 2007, 334 p.

9. Ulrikh N. N., Kosmovskii Yu. A. K metodike otsenki razdeleniya zernovogo materiala pri sravnitel'nykh ispytaniyakh

mashin (The methodology for the evaluation of separation of the grain material in the comparative testing machines), Nauchno-tekhnicheskii byulleten' VIM, M., 1975, Vyp. 25, pp. 32-35.

10. Sposob razdeleniya zernovykh smesei (Method of separation of grain mixtures), patent RF na izobretenie № 2340410, Opubl. 10.12.2008, B.I., No. 34.

11. Povyshenie effektivnosti potochnykh linii ochistki semyan (Improving the efficiency of seed cleaning production lines), V. D. Galkin [i dr.], Agrotekhnologii XXI veka, mater. Vseros. nauch.-prakt. konf., 8-10 noyabrya 2017 g., Perm', IPTs «Prokrost"», 2017, Ch. 1, pp. 214-217.

12. Galkin V. D., Galkin A. D., Khandrikov V. A. Sozdanie mashin i agregatov dlya podgotovki semyan iz vlazhnogo zerno-vogo vorokha po energo-resursosberegayushchim tekhnologiyam (Creation of machines and units for the preparation of seeds from wet grain heap on energy-resource-saving technologies), Rol' agrarnoi nauki v ustoichivom razvitii sel'skikh territorii, sb. III Vseros. (natsional'noi) nauch. konferentsii, Novosibirsk, ITs NGAU «Zolotoi kolos», 2018, pp. 566-569.

13. Westrup A.S Elektron. dan. Denmark: Slagelse. 2013 [Elektronnyi resurs], Rezhim dostupa: http://www.westrup.com/Products/. (data obrashcheniya: 15.05.2018).

14. Buhler Schmidt-Seeger. GmbH. Elektron. dan. Schweiz: Uzwil, 2014. [Elektronnyi resurs], Rezhim dostupa: http://www.buhlergroup.com/europe/ru/ (data obrashcheniya: 15.05.2018).

15. PETKUS Wutha Technologie, GmbH. Elektron. dan. Germaniya: Wutha Farnroda, 2013 [Elektronnyi resurs], Rezhim dostupa: http://russian.petkus.de/produkte/-/info/sortieren/reiniger (data obrashcheniya: 15.05.2018).

УДК 621.791.92

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ

И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ НАПЛАВЛЕННЫХ ПОКРЫТИЙ С БОРИДНЫМ УПРОЧНЕНИЕМ

А. М. Кашфуллин, канд. техн. наук,

E-mail: [email protected]

Е. В. Пепеляева, канд. техн. наук,

С. Г. Гурьянов, канд. техн. наук,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ,

д 23, ул. Петропавловская, Пермь, Россия, 614990

А.Ф. Фаюршин, канд. техн. наук, доцент,

E-mail: [email protected]

ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ,

34, ул. 50 лет Октября, Уфа, Россия, 450001

Аннотация. В статье представлены результаты исследований свойств покрытий, нанесенных методом дуговой наплавки в среде защитных газов порошковой проволокой системы легирования Fe-Cr-B-Al-Y. Для изучения микроструктуры, микрохимического и фазового состава, а также микротвердости покрытий были изготовлены поперечные шлифы. Оценивалась стойкость покрытий к изнашиванию незакрепленным абразивом. Установлено, что в нанесенном покрытии основой является а-твердый раствор на основе железа, а упрочняющими фазами являются сложные карбобориды (Fe,Cr)2(B,C). В поверхностном слое при структурном анализе обнаружен слой хромовой шпинели Cr2O3FeO. По толщине покрытия химические элементы распределены в хаотичном порядке, который свидетельствует о сложном фазовом составе. Результаты микротвердости покрытий находятся в широком диапазоне рассеяния - от 300 до 670 HV0,05, в среднем около 480 HV0,05. Значение износостойкости покрытий сопоставимо со значением для бронеплит и в 1,5.2,8 раза превышает износостойкость покрытий, полученных при ручной дуговой наплавке покрытыми электродами и газопорошковой наплавке соответственно.

Ключевые слова: система легирования, наплавка, структура, распределение элементов по толщине, микротвердость, износостойкость.