CC BY
0С.В. Леканов, канд. техн. наук, доц., e-mail: serrg333@mail.ru Н.И. Стрикунов, канд. техн. наук, доц., e-mail: altai-zernoochistka@mail.ru Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул
УДК 631.362
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН В ЭЛИТНО-СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ
Кардинальное улучшение семеноводческой базы как приоритетной отрасли стало возможным с появлением современных зерноочистительных машин и внедрением в элитно-семеноводческих хозяйствах нетрадиционных технологий послеуборочной обработки семян.
Эффективность функционирования сложных в технологическом плане семяочистительно-су-шильных комплексов должна оцениваться качеством получаемого конечного продукта, т.е. выходом высокопродуктивных семян.
Разработанная технология позволяет в достаточно широком диапазоне использовать потенциальные возможности семкомплекса в сложных условиях уборочного периода. Неравномерность созревания сельскохозяйственных культур, их сортовое разнообразие в значительной мере повышают требования к работе комплексов.
Проведенные расчеты показывают, что затраты, понесенные на реализацию проекта по модернизации предлагаемого семяочистительно-сушильного комплекса, окупаются за два уборочных сезона.
Ключевые слова: зерновой ворох, технологии очистки семян, семяочистительный комплекс, зерноочистительная машина, зерновой материал, фотосепаратор.
S.V. Lekanov, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
N.I. Strikunov, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
TECHNOLOGICAL AND TECHNICAL SUPPLY OF SEED PRODUCTION IN ELITE SEEDS
The cardinal improvement of the seed base as a priority sector became possible with the advent of modern grain cleaning machines and the introduction of non-traditional technologies of post-harvest seed treatment in elite-seed farms.
Efficiency of functioning of complex seed-cleaning and drying complexes in the technological plan should be evaluated by the quality of the resulting final product, that is, the yield of highly productive seeds.
The developed technology allows in a fairly wide range to use the potential of the semcomplex in difficult harvesting conditions. Uneven maturation of crops, their varietal diversity significantly increases the requirements for the operation of the complexes.
Calculations show that the costs incurred to implement the project to modernize the proposed seed-cleaning plant are paid for in two harvesting seasons.
Key words: Grain heap, seed cleaning technology, seed-cleaning complex, grain cleaning machine, grain material, photoseparator.
Введение
В хозяйствах АПК Алтайского края основу механизированных токов для послеуборочной обработки семян составляют семяочистительно-сушильные комплексы, на которых можно довести обрабатываемый материал до посевных кондиций [1].
Накопленный опыт модернизации типовых зерноочистительных агрегатов показывает на высокий уровень технологических и экономических параметров их функционирования, их
способность получения семян посевного стандарта за один пропуск. Особого внимания заслуживает модернизация семкомплексов в элитно-семеноводческих хозяйствах.
При разработке технологии и определения основных параметров семяочистительно-су-шильного комплекса необходимо учитывать следующее:
- специализацию хозяйства на производстве элитных зерновых культур различных сортов;
- различия в объемах каждого из сортов;
- количество и возможную очередность поступления зерна различных культур;
- интенсивность (плотность) потока (объем поступления в единицу времени) зернового вороха от комбайнов;
- влажность и засоренность зернового вороха.
В технологии комплексов должны быть включены приемно-очистительное и приемно-вентилируемые отделения (возможна совместная их работа), отделение сушки и временного хранения зерна (в вентилируемых бункерах), отделения очистки и сортирования семян [2, 3].
В ходе модернизации решались технологические задачи, а при выборе производительности, количества и состава оборудования всех отделений исходили из того, чтобы обеспечить наиболее полное и эффективное использование всех компонентов выращенного урожая с минимальными потерями и, возможно, с наименьшими затратами труда и средств [4].
Основная часть
На рисунке 1 представлена функциональная схема зерно-семяочистительного сушильного комплекса в ФГУП ПЗ «Комсомольское» Павловского района Алтайского края.
Отделение приема и предварительной очистки зернового вороха осуществляет прием зерна от комбайнов.
Исходный зерновой материал из завальной ямы (2) загрузочной норией НМ-50 (4) подается на машину предварительной очистки МПУ-70 (8), где происходит выделение крупных, легких (аспирационной системой машины (9, 10)) и мелких примесей и накапливается в бункерах (11, 12).
Предварительно очищенное зерно далее направляется на промежуточную норию (13) НМ-50, которая подает зерно на скребковый транспортер (15) верхней галереи силосов (14). Это направление потока зерна соответствует его повышенной влажности. Временное хранение предварительно очищенного зерна возможно с использованием системы аэрации в этих силосах.
Зерно, прошедшее предварительную очистку, направляется на сушку за счет выпуска зерна из силосов посредством продольного (16) и поперечного (20) скребковых транспортеров. Последний подает зерновой материал в нижний башмак загрузочной нории (17), и сушилка (18) загружается.
Высушенное зерно скребковым транспортером сушилки (19) направляется в промежуточную норию НПЗ-20 (21), которая за счет установленного делителя направляет зерно в бункер (23) на отгрузку либо подает на скребковый транспортер (24) верхней галереи с последующей закачкой бункеров активного вентилирования.
При работе сушилки предусмотрена рециркуляция зерна норией (17). Далее из бункеров активного вентилирования (25) скребковым транспортером (26) нижней галереи зерно подается на промежуточную норию НПЗ-20 (27), которая загружает машину предварительной очистки «MEGA» (31), работающую в режиме первичной очистки.
S S
£
со S Я Л
<D
О
« О
о С а о и
<D «
С
s
о и о
(ч
о я
л
«
s
а
^
о о
(ч
о я
л
«
<D g
H о
s
F
о «
s
<D
0
1
о я а
<D со
а
'S
<D
X О
SS
я
л
«
Я о s я
и «
е
и о я
>, о
s
Рч
1 - грузовой автомобиль; 2 - завальная яма в проездном варианте; 3 - приямок; 4 - нория загрузочная НМ-50; 5 - зонт вытяжной системы обеспыливания нории; 6 - циклон системы обеспыливания нории; 7 - вентилятор системы обеспыливания нории; 8 - машина предварительной очистки зерна МПУ-70; 9 - вентилятор машины МПУ-70; 10 - циклон машины МПУ-70; 11 - секция отходов; 12 - площадка под машину МПУ-70; 13 - нория загрузки силосов НМ-50; 14 - силос SLA 6/9 (260); 15 - транспортер верхний скребковый ТС-200; 16 - транспортер нижний скребковый ТС-200; 17 - нория загрузки зерносушилки М-816; 18 - зерносушилка М-816; 19 - транспортер зерносушилки М-816; 20 - транспортер скребковый поперечный ТС-200; 21 - нория НПЗ-20; 22 - грузовой автомобиль; 23 - отгрузочный бункер зерна; 24 - транспортер верхний скребковый ТС-200; 25 - бункер активного вентилирования зерна; 26 - транспортер нижний скребковый ТС-200; 27 - нория промежуточная НПЗ-20; 28 - нория загрузочная НПЗ-20; 29 - завальная яма; 30 - бункер компенсационный; 31 - сепаратор зерна универсальный 12-3/2 "MEGA"; 32 - циклон сепаратора "MEGA"; 33 - бункер аспирационных отходов; 34 - машина семяочистительная К-547А; 35 - циклон машины К-547А; 36 - бункер отходов; 37 - нория НПК-25; 38 - бункер отходов; 39 - нория НПК-25; 40 - Триер К-236А; 41 - бункер отходов; 42 - бункер компенсационный; 43 - бункер компенсационный; 44 - нория НПК-25; 45 - бункер компенсационный; 46 - фотосепаратор; 47 - вытяжной зонт; 48 - вентилятор системы обеспыливания фотосепаратора; 49 - циклон системы обеспыливания; 50 - бункер аспирационных отходов; 51 - бункер аспирационных отходов; 52 - секция отходов; 53 - секция семенного материала; 54 - сепаратор триерный СТ-8; 55 -завальный бункер; 56 - нория НПК-25; 57 - бункер-распределитель; 58 - нория отгрузки отходов НПЗ-20; 59 - секция аспирационных отходов
На этапе первичной очистки выделяется фуражное зерно с получением зерна продовольственных кондиций (значительная часть примесей выделяется машиной за счет мощной аспи-рационной системы и правильным подбором решет двух решетных станов машины).
После первичной очистки зерновой материал норией НПК-25 (37) (замена НПЗ-10) подается в семяочистительную машину К-547А (34). Легкие примеси с машин первичной очистки и семяочистительной за счет циклонов (32 и 35) оседают в бункерах (50 и 51).
Семенной материал, прошедший вторичную очистку, поступает в промежуточную норию НПК-25 (39) (замена НПЗ-10), делится на два потока и подается на триеры К-236А (54) и СТ-8 (40), где происходит очистка от трудноотделимых длинных и коротких примесей. Отходы после машин первичной, вторичной очисток и триерования направляются в бункеры соответственно (36), (38), (41), причем для раздельного сбора получаемых фракций с машин первичной и вторичной очисток бункеры (36) и (38) разделены перегородками.
На окончательную очистку семенной материал посредством нории Т-206 (39) с дозирующим устройством в верхней головке подается в фотосепаратор.
Особенностью работы фотосепаратора является то, что доминирующим признаком при разделении (очистке) является цвет. Поэтому сорняки, оставшиеся после триерной очистки, могут быть выделены на последней стадии фотосепаратором.
Данная работа технологического оборудования по полнопоточной схеме приводит к получению зерна повышенной влажности.
При обработке зерна кондиционной влажности, когда нет необходимости в сушке, зерно после предварительной очистки сразу направляется на поперечный скребковый транспортер (20) с установленным делителем. Он направляет зерно на скребковый транспортер (26) отделения временного хранения и далее на основную очистку. Второй поток может быть направлен в промежуточную норию (21) и скребковый транспортер (24) верхней галереи с последующей закачкой бункеров активного вентилирования (25). Поэтому при обработке высушенного зерна и при обработке зерна кондиционной влажности, начиная с отделения временного хранения, технология очистки идентична.
Все машины и технологическое оборудование комплекса управляются дистанционно от пультов, оснащенных системой блокировки и сигнализации. Поэтому машинистов на комплексе должно быть минимум два.
Технологическая увязка оборудования позволяет работать комплексу по различным технологическим схемам, которые определяются видом получаемого продукта и состоянием обрабатываемого материала.
Рассмотрим работу основных технологических схем.
Схема 1. Закачка аэрируемых накопительных силосов временного хранения зерна
Эта схема используется в случае достаточно большого объема поступления влажного зерна на обработку.
Зерновой материал после предварительной очистки поступает в промежуточную норию и далее на скребковый транспортер верхней галереи, который заполняет два силоса.
Управление открытия электрозадвижек производится дистанционно от пульта управления.
Аэрация в силосах способствует сохранности зерна при временном хранении.
В случае большого поступления суточного намолота зерна кондиционной влажности также производится закачка силосов. Это позволит избавиться от излишней перевалки зерна при временном хранении на открытых площадках.
Схема 2. Работа приемного отделения очистки зерна кондиционной влажности
При работе по этой схеме зерновой ворох из автомобиля выгружается в завальную яму и норией НМ-50 подается на машину предварительной очистки МПУ-70.
После предварительной очистки зерно направляется сразу на поперечный скребковый транспортер. Здесь возможно несколько потоков зерна:
1) на транспортер нижней галереи отделения вентилируемых бункеров с последующей отправкой на семяочистительную линию;
2) на транспортер верхней галереи с последующей загрузкой бункеров активного вентилирования;
3) с подачей зерна в промежуточную норию для отгрузки предварительно очищенного зерна.
Схема 3. Работа очистительно-сортировального отделения в автономном режиме
Для реализации этой схемы в технологии комплекса предусмотрена завальная яма небольшой вместимости. Зерновой материал может поступать на линию после предварительной очистки, когда заполнены все емкости. Тогда из бункера (23) зерно может завозиться на эту яму либо поступать с других агрегатов.
Предварительно очищенный материал выгружается в завальную яму (29), норией НПЗ-20 (28) подается в компенсационный бункер (30), откуда самотеком поступает в норию (27) загрузки машины первичной очистки «MEGA». В машине первичной очистки воздушными каналами I и II аспирации зерно очищается от легких примесей. Пылевидные примеси, пройдя циклоны осаждаются в бункере (50).
При профессиональной настройке скорости воздушного потока в пневмоканалах можно добиться более эффективного сепарирования воздушным потоком. Пройдя решетную очистку, семенной материал промежуточной норией НПК-25 (37) подается на вторичную очистку в машину К-547А (34). Воздушные каналы и развитая решетная схема машины вторичной очистки способствуют удалению щуплых и малоценных семян. Дальнейшая триерная очистка способствует выделению трудноотделимых примесей (в основном это овсюг и гречиха татарская). Нижние головки всех промежуточных норий установлены на нулевой отметке и обеспечены приемными бункерами. Окончательная очистка происходит на фотосепараторе. Предусмотрена система дозированной подачи семян на фотосепаратор. Такая система позволяет при максимально возможной производительности получить высокое качество сортирования, а также обеспечит устойчивую работу машины. Фотосепаратор имеет свой пульт с программным управлением качества протекания технологического процесса сортирования по цвету. Следует заметить, что качество сортирования зависит от правильной настройки сепаратора, это способен сделать хорошо обученный специалист со знанием электроники.
Схема 4. Работа фотосепаратора в автономном режиме
Включение в технологию завального бункера (55) в торцевой части здания семлинии и дополнительной нории НПК-25 (56) позволяет работать самостоятельно. При этом также осуществляется дозированная подача на фотосепаратор со сбросом лишнего зерна снова в завальный бункер. Устойчивая работа фотосепаратора будет обеспечена.
Эта схема работы позволяет пропускать через фотосепаратор небольшие партии зерна, а также зерно с наличием трудноотделимых примесей.
В сортировальном отделении предусмотрена система обеспыливания из триеров и самого фотосепаратора в зоне загрузки его зерном.
Описанные варианты технологических схем работы комплекса позволяют маневрировать с их выбором при послеуборочной обработке семян, что в конечном счете не приведет к затягиванию сроков уборки и позволит снизить общие потери.
Заключение
В результате модернизации семяочистительно-сушильного комплекса удалось решить сразу несколько задач технологического и технического характера. Прежде всего отпала необходимость выгрузки поступающего зерна от комбайнов на открытую площадку за счет увеличения накопительных емкостей приемно-очистительного отделения с проездной завальной ямой вместимостью 80 т и двух аэрируемых силосов SLА-6/9 вместимостью по 260 т каждый, включая и отделение временного хранения, имеющего шесть бункеров активного вентилирования.
Производительность машины предварительной очистки (ворохоочистителя) в составе поточной линии семкомплекса рассчитывалась на пиковые режимы поступления зернового вороха от комбайнов.
В отделении очистки произведена замена устаревших и выработавших свой ресурс машин К-527А и К-236А (<^^>»1.
На качественно новый уровень поставлена работа сортировального отделения, где вместо двух пневмосепараторов производительностью 5 т/ч установлен фотосепаратор «Zorky» с возможностью работы в автономном режиме и с применением системы дозирования.
Осуществлена транспортно-технологическая развязка всех потоков зерна, позволяющая применить различные варианты технологий очистки семян. Транспортно-технологическое оборудование выбиралось из расчета максимальной стыковки по производительности на всех отделениях семкомплекса.
Для улучшения экологической обстановки на комплексе разработаны системы обеспыливания в приемно-очистительном и сортировальном отделениях.
Таким образом, проведенная модернизация позволила существенно повысить технологические возможности семкомплекса, а также его эффективность при подготовке семян.
Библиография
1. СтрикуновН.И., БеляевВ.И., ТарасовБ.Т. Очистка зерна и семян: машины и технологии: учеб. пособие / М-во сельского хоз-ва Российской Федерации, Федеральное гос. образовательное учреждение высш. проф. образования «Алтайский гос. аграр. ун-т». - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. - 131 с.
2. Стрикунов Н.И., Леканов С.В. Материально-техническая база по производству семян - основа семеноводства // Агровестник Алтая. - 2008. - Вып. 6 (48). - С. 20-21.
3. Стрикунов Н.И., Леканов С.В., Стрикунов И.Н. и др. Модернизация зерно-семяочиститель-ного сушильного комплекса ФГУП ПЗ «Комсомольское» Павловского района // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - № 9 (143). - С. 168-173.
4. Стрикунов Н.И., Леканов С.В., Тарасов Б.Т. Поточные линии для послеуборочной обработки зерна: учеб. пособие. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2010. - 92 с.
Bibliography
1. StrikunovN.I., Belyaev V.I., TarasovB.T. Purification of grains and seeds: machinery and technology: textbook / Ministerstvo of agriculture of the Russian Federation, Federal state educational institution of higher. professional education "Altai state agricultural University". - Barnaul: Publishing house of Altai state agrarian University, 2007. - 131 p.
2. Strikunov N.I., Lekanov S.V. Material and technical base for the production of seed - Foundation seed // Agrovestnik Altaya. - 2008. - Vol. 6 (48). - P. 20-21.
3. Strikunov N.I., Lekanov S.T., Strikunov I.N. et al. Modernization of grain-seed-cleaning and drying complex of FGUP PZ "Komsomolskaya" Pavlovsky district // Bulletin of Altai state agrarian University. -2016. - N 9 (143). - P. 168-173.
4. Strikunov N.I., Lekanov S.T., Tarasov B.T. Production lines for post-harvest grain processing: study guide. - Barnaul: Publishing house of Altai state agrarian University, 2010. - 92 p.
