CC BY
14
УДК: 631.348
Э. Г. Нуруллин, А. Н. Гарипова
ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПЫЛЕОЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОТРАВЛИВАТЕЛЕЙ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
Ключевые слова: протравливатели семян, пылеочистительное устройство.
Представлена функциональная схема пневмомеханического пылеочистительного устройства, которая может быть адаптирована для всех типов протравливателей семян зерновых культур. Устройство обеспечивает повышение производительности процесса предпосевной подготовки и качества обработки семян, снижает энергоемкость и травмирование семян, исключает перерасход дорогостоящих химических и биологических пестицидов.
Keywords: seed treaters, equipment for dedusting.
The functional scheme ofpneumomechanical equipment for dedusting are presented, which can be adapted to all types of cereal crops seeds treaters. The equipment provides productivity increase of presowing preparation process and seed treatment quality, reduces energy capacity and seeds injury, eliminates overruns of costly chemical and biological pesticides.
Введение
Производство зерна является основой сельскохозяйственного производства. Важнейший этап технологии производства зерна - предпосевная обработка семян [1-4]. Она осуществляется на протравливателях, где семена обволакиваются пленкой рабочей жидкости химических и (или) биологических пестицидов. От качества обволакивания и закрепления препарата на поверхности семян зависит их стартовое развитие в почве, соответственно количество и качество урожая. Одним из основных факторов, влияющих на качество закрепления препарата, является чистота поверхности семян от пыли.
Анализ и систематизация накопленных знаний в области подготовки семенного материала показал, что в настоящее время очистка семян от пыли после хранения перед протравливанием осуществляется пропуском через ветрорешетные зерноочистительные машины. Это снижает производительность, повышает энергоемкость технологического процесса и приводит к дополнительному травмированию готового семенного материала [5].
В результате этих исследований разработана новая технология предпосевной подготовки семян зерновых культур, обеспечивающая устранение вышеуказанных недостатков [6]. Основой данной технологии является пылеочистительное устройство, которое устанавливается на протравливатели семян.
Цель работы
Обоснование функциональной схемы пылеочи-стительного устройства для протравливателей семян.
Методы исследований
Исследования проводились по известным общенаучным и частным методам. Также использованы специальные методы, подробно изложенные в работе [4,7].
Результаты и обсуждение
Патентный поиск, анализ существующих конструкций протравливателей и их исследований позволили выявить, что современное производство
протравливателей семян зерновых культур в отечественной и зарубежной практике осуществляется в следующих основных направлениях:
1. Копирование конструкций и принципа работы шнековых и камерных протравливателей, серийно выпускаемых в прошлом, на основе использования современных комплектующих (насосы, регуляторы давления, электроприборы, электронные системы автоматизации, дистанционное управление и др.) и материалов (нержавеющая сталь, полимерные изделия и др.).
2. Оснащение мобильных протравливателей загрузочными устройствами механического типа (шнековые и скребковые транспортеры). Это является причиной дополнительного травмирования семенного материала, что снижает всхожесть готового к посеву семян.
3. Совершенствование конструктивно-технологической схемы и принципа работы протравливателей камерного типа, серийно выпускаемых в прошлом со следующими изменениями:
а) упрощение конструкции и снижение энергопотребления путем сокращения рабочих процессов самозаправки водой, электронагревания рабочей жидкости, возможности поворота и наклона выгрузного шнека, отсоса и очистки отравленного воздуха и др.;
б) использование новых технических решений в конструкции камерного узла с целью повышения качества нанесения рабочей жидкости на поверхность семян: турбодисковые рассеиватели семян, каскадные решета, дисковые (плоские, волнисты) или форсуночные распыливатели рабочей жидкости;
в) использование вращающихся барабанных камер протравливания с форсуночным впрыском рабочей жидкости;
г) замена шнековых питателей и загрузочно-разгрузочных устройств на скребковые, что частично позволяет снижать травмирование семян;
д) создание стационарных протравливателей с классической и усовершенствованной конструкцией, которые могут встраиваться в технологические линии зерноочистительных комплексов или семенных заводов, что позволяет исключить из конструк-
ции загрузочно-разгрузочное устройства тем самым упростить конструкцию машины и обеспечить предварительное очищение семян от пыли при прохождении их через зерноочистительные и сортировочные машины.
Как показал анализ, в настоящее время в мире нет протравливателей, осуществляющих способ предпосевной обработки семян с очищением от пыли непосредственно перед нанесением рабочего раствора пестицидов.
В связи с этим предлагается новое пылеочисти-тельное устройство пневмомеханического типа для протравливателей семян зерновых культур, позволяющее осуществить комбинацию операций загрузки, снятия и отделения пыли в непрерывном потоке воздуха, и обеспечивающее качество прилипания и снижение травмирования семян. Функциональная схема разработанного пневмомеханического пылеочистителя представлена на рисунке 1.
ПЫЛЬНЫЕ СЕМЕНА ПОСЛЕ ХРАНЕНИЯ
ПНЕВМОЗАГРУЗЧИК (забирает семена с места хранения и воздушным потоком транспортирует в пы-леотделитель, что снижает степень травмирования семян)
Ж
ПЫЛЕОЧИСТИТЕЛЬНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ (снимает пыль с поверхности семян, что повышает качество прилипания рабочего раствора к поверхности семян)
ПЫЛЕОТДЕЛИТЕЛЬ (отделяет пылевоздушную смесь от чистых семян)
Ж
БУНКЕР-ДОЗАТОР (накапливает очищенные семена и без контакта с пыльной средой дозированно подает в протравливатель)
ж
ФИЛЬТР (очищает, выбрасываемый в атмосферу воздух, от пыли)
ПРГОТРАВЛИВАТЕЛЬ СЕМЯН
Рис. 1 - Функциональная схема пневмомеханического пылеочистителя
Устройство комбинированное и совмещает в себе выполнение нескольких рабочих операций в едином непрерывном технологическом потоке воздушно-зерновой смеси: пневмозагрузка семян, снятие пыли с поверхности семян, разделение пыли и очищенных семян.
Пневмомеханический пылеочиститель для протравливателей семян работает следующим образом. Семена после хранения из бурта пневмозагрузочным рабочим органом, снижающим травмирование семян, подаются в пылеотделительный рабочий орган.
В процессе движения воздушно-зерновой смеси по каналу пневмозагрузчика происходит снятие пыли с поверхности семян пылеочистительным приспособлением. Далее смесь зерна и пыли транспортируется воздухом в пылеотделитель, где происходит разделение очищенных семян и пыльного воздуха. Очищенные от пыли семена по герметичному каналу, не соприкасаясь с пыльной средой, подаются непосредственно в бункер протравливателя. Пыльный воздух, очищаясь фильтром, выбрасывается в атмосферу.
Устройство конструктивно может быть адаптировано для всех типов существующих и вновь создаваемых протравливателей семян.
Выводы
Применение предлагаемого пневмомеханического пылеочистителя на протравливателях семян зерновых культур обеспечит:
- повышение производительности труда и снижение энергоемкости технологического процесса, за счет исключения из технологии операций связанных с погрузкой, перевозкой, разгрузкой семян и энергоемкого зерноочистительного оборудования для очистки их от пыли;
- снижение степени травмирования готовых семян за счет использования пневмозагрузки, что сохранит их полевую всхожесть, соответственно повысит урожайность зерновых культур;
- увеличение степени прилипания рабочего раствора к поверхности семян за счет освобождения от пыли, что повысит качество протравливания и снизит перерасход дорогостоящих химических и биологических пестицидов.
Для подтверждения указанных преимуществ технологического процесса и ожидаемого биологического эффекта (полнота протравливания, равномерность распределения препарата, степени удер-живаемости, снижение травмирования) от применения предлагаемого пылеочистительного устройства необходимо теоретически обосновать его конструктивно-технологические параметры, изготовить экспериментальный образец и провести экспериментальные исследования.
Литература
1. Э. Г. Нуруллин, И.М. Салахов, Р. И Ибятов Вестник Казанского технологического университета, 17, 14, 387-390 (2014).
2. Э. Г. Нуруллин, И.М. Салахов Вестник Казанского технологического университета, 17, 15, 207-210 (2014).
3. Э. Г. Нуруллин, И.М. Салахов, Р. И Ибятов Вестник Казанского технологического университета, 17, 15, 212-215 (2014).
4. Э. Г. Нуруллин, И. М. Салахов, Пневмомеханический протравливатель семян. Казанский ГАУ, Казань, 2015, 136 с.
5. Э. Г. Нуруллин Вестник технологического университета, 19, 16, 28-30 (2016).
6. Э. Г. Нуруллин, И.М. Салахов Механизация и электрификация сельского хозяйства, 12, 21-22, (2010).
7. Э. Г. Нуруллин Пневмомеханические шелушители зерна (теория, конструкция, расчет). Казан. ун-т, Казань, 2011. 308 с.
© Э. Г. Нуруллин - д-р техн. наук, профессор кафедры «Машины и оборудование в агробизнесе» Казанского ГАУ, [email protected]; А. Н. Гарипова - аспирантка кафедры «Машины и оборудование в агробизнесе» Казанского ГАУ, [email protected].
© E. G. Nurullin - Professor, Department of Machines and Equipments in the agribusiness, Kazan State Agrarian University, [email protected]; A. N. Garipova - Graduate student of the Department of Machines and Equipments in the agribusiness, Kazan State Agrarian University, [email protected].
