CC BY
19
сельского хозяйства
УДК 631.362.3
В. Г. Чумаков, А. Г. Надточий, С. С. Низавитин, А. В. Суханов
ТЕХНОЛОГИЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА
И ДЕЛЕНИЯ ЕГО НА ПОТОКИ
ФГБОУ ВПО «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА»
V. G. Chumakov, A. G. Nadtochy, S. S. Nizavitin, A. V. Sukhanov TECHNOLOGY OF GRAIN LOTS FRACTIONATION AND ITS DIVISION INTO STREAMS FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION «KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV»
Аннотация: предложен технологический процесс обработки зернового вороха на зерноочистительно-сушильных комплексах на основе его фракционирования и деления на потоки. Деление зерна на фракции и наличие компенсирующих ёмкостей с учетом вариации производственных и климатических условий и технологических требований к партиям зерна позволяют сформировать оптимальные потоки обрабатываемого материала.
Ключевые слова: зерновой ворох, фракционная технология, рациональные потоки обрабатываемого материала, семена.
Summary: technological processing of grain lots in grain cleaning and drying complexes on the basis of its fractionation and division into streams is offered. Division of grain into fractions and existence of compensating capacities taking into account a variation of working and climatic conditions, production requirements to grain parties allow to create optimum streams of processed material.
Keywords: grain lots, fractional technology, rational streams of processed material, seeds.
Владимир Геннадьевич Чумаков
Vladimir Gennadevich Chumakov доктор технических наук, доцент E-mail: vgchumakov(a!mail.ru
п
Андрей Григорьевич Надточий
Andrey Grigoryevich Nadtochy
Сергей Сергеевич Низавитин
Sergey Sergeyevich Nizavitin
Андрей Валерьевич Суханов
Andrey Valeryevich Sukhanov аспирант
Введение. Известно, что рост урожайности зерновых возможен за счет повышения чистоты семян. Так, переход на более высокий класс обеспечивает прирост урожая на 1,5-2,0 ц/га, а снижение на 10 % микроповреждений семян обеспечивает прирост на 1 ц/га (однократная очистка на зерноочистительном агрегате ЗАВ-40 дает 15-20 % семян с микроповреждениями), подготовка выровненных по размерам семян (например, для семян пшеницы рациональная толщина семян 2,6-3,0 мм) - на 1,0-1,5 ц/га [1, 2]. Кроме того, семена, расположенные в колосьях главных стеблей и в средней части колоса, относятся к ранним срокам образования, обладают более высокой физиологической зрелостью и продуктивностью. Эти резервы можно реализовать, используя фракционные технологии. Для этого уже на первой стадии очистки необходимо выделение трех фракций: отхо-довой, фуражной или продовольственной и семенной с последующей раздельной обработкой на различных
технологических линиях. Это позволяет с минимальным количеством пропусков зерна через рабочие органы зерноочистительных машин получать наиболее ценную семенную фракцию, а также, при необходимости, осуществлять ее сушку в мягком режиме. Обработку оставшихся фракций можно вести в зависимости от их назначения и использовать для сушки более жесткие и экономичные режимы [3, 4].
Постановка задачи. С целью повышения эффективности обработки зернового вороха на основе дифференциации его технологических режимов, позволяющих наиболее полно реализовать потенциал технических средств зерноочистительно-сушильных комплексов, предложена схема технологического процесса фракционирования зернового вороха и деления его на потоки (рисунок 1). Деление зерна на фракции и наличие компенсирующих ёмкостей, с учетом вариации производственных и климатических условий и технологических требований к пар-
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
тиям зерна, позволяют сформировать рациональные (оптимальные) потоки обрабатываемого материала. Дальнейшая очистка полученных фракций или пото-
ков проводится набором сепарирующих органов, соответствующих виду примесей во фракциях, а сушка - на соответствующих режимах [4]._
ЗС1 - зерносушилка 1-го потока; ЗС2 - зерносушилка 2-го и 3-го потоков; Бк, Бс, Бпз, Бтз, Бнз - бункеры: компенсационные, семян, продовольственного зерна, зерна на технические цели, незерновых отходов; са, qb, сц. qe, qd - фракции семян, продовольственного зерна, зерна на технические цели и незерновых отходов; с с2, с3 - поток семян, продовольственного зерна и зерна на технические цели
Рисунок 1 - Принципиальная структурная схема технологического процесса фракционирования зернового вороха и деления его на потоки
Результаты. Так, при поступлении на зерноком-
плекс зерна, предназначенного для технических целей, следует проводить только предварительную очистку с целью нормализации его по влажности и засоренности. Незерновые отходы направляются в бункер незерновых отходов Бнз, а основной материал - в бункер зерна на технические цели Бтз2. При интенсивном поступлении зерна в качестве машины предварительной очистки можно использовать сепаратор-фракционер, от которого очищенное зерно направляется в бункер Бтз1. В случае пикового поступления сухого зерна допустима его выгрузка и временное хранение на открытой площадке. Однако общая стратегия уборки должна быть направлена на обеспечение полноценного приема зерна с поля с любой исходной влажностью. Недопустимо даже временное хранение влажного зерна в буртах под открытым небом. В этом случае необходи-
мо создание резервных емкостей для компенсации неравномерности поступления зерна, а также применение отделения бункеров активного вентилирования и зерносушилок.
При очистке продовольственного зерна зерновой ворох проходит сначала предварительную очистку. Незерновые отходы направляются в бункер незерновых отходов Бнз, а основной поток - на первичную очистку. После очистки на воздушно-решетных машинах фуражные отходы попадают в бункер Бтз2, а поток продовольственного зерна в бункер Бпз1. При влажности зернового вороха более 18 % после предварительной очистки необходимо провести его сушку, а затем очистку по выше описанной схеме. В зависимости от влажности и объёма зерна зерносушилки ЗС1 и ЗС2 настраиваются на параллельный или последовательный режим работы.
сельского хозяйства
При работе с семенами, предназначенными для посева, на товарные цели (РСт) и семенами массовых репродукций (РС-3 и ниже), очистку можно проводить в потоке и используя фракционные технологии. Очистка в потоке предусматривает поочередное выделение различных примесей из общей массы обрабатываемого зернового вороха сепарирующими органами соответствующего назначения. В результате предварительной, первичной, вторичной очисток и триерования основной поток направляется в бункер семян Бс2 , фуражные и незерновые отходы - соответственно в Бтз2 и Бнз. Однако если в исходном зерновом ворохе будут содержаться компоненты, имеющие такие же размеры и скорость витания, как и полноценные зерновки основной культуры, то выделить их можно с помощью пневмосортировальных столов. Полученные фракции после очистки на пневмосорти-ровальных столах направляют в бункеры семян Бс2, продовольственного зерна Бпз2 и товарного зерна Бтз2. При очистке влажного вороха применяется сушка. В случаях, если производительность зерносушилки сдерживает производительность всей линии, а также при очистке вороха влажностью более 20 % следует применять две зерносушилки работающих, соответственно, параллельно или последовательно.
Вторая схема возможна при использовании в качестве машины предварительной очистки сепаратора-фракционера, который делит зерновой ворох на пять фракций: са - семена, сь - продовольственное зерно, Сс - зерно на технические цели, фракции крупных - се и лёгких - с<1 примесей. Фракции крупных и лёгких примесей поступают в бункер незерновых отходов Бнз. Из трёх фракций зерна, са, св, сс, в зависимости от назначения зерна, формируется один, два или три потока. Состав потоков может быть: первый поток с1 = са - семена, второй поток с2 = сь - продовольственное зерно и третий поток с3 = сс - зерно на технические цели.
Дальнейшая обработка сформированных потоков проводится набором сепарирующих органов соответствующих виду примесей в них (воздушный канал, решето, триер). При необходимости, сушку потока семян с1 следует осуществлять на зерносушилке ЗС-1 в мягком режиме, после чего его направляют в бункер семян Бс1. Сушку оставшихся потоков зерна с2 и с3, можно вести попеременно на зерносушилке ЗС-2 и производить сушку при более жестких и экономичных режимах. Очередность сушки этих потоков определяется товарной ценностью конечного продукта. После сушки поток зерна на технические цели с3 поступает в бункер Бтз1, а поток с2 направляется на первичную очистку с доведением до требований установленных базисными кондициями ГОСТ Р 52554 - 2006.
Особое внимание следует уделять технологии сортирования оригинальных и элитных семян. При обработке таких семян для сокращения количества пропусков через рабочие органы машин и использования био-
логической разнокачественности целесообразно выделить в процессе предварительной очистки наиболее ценные фракции с последующей их отдельной обработкой. При таком подходе сепаратор-фракционер должен обеспечить получение не менее двух фракций семян, в том числе одной фракции в количестве 30-40 % конечной чистоты (ГОСТ Р 52325 - 2005) или близкой к ней [5]. Эта фракция поступает в бункер Бс1. Вторая фракция семян направляется на последующие этапы очистки, которые обеспечат необходимое качество, а затем в бункер Бс2. Полученные в результате очистки отходо-вые фракции поступают в бункеры Бтз2 и Бпз2. В ряде случаев возможно объединение фракций, очистка и сортирование их в потоке. Однако следует отметить, что для реализации потенциальной урожайности сорта необходимо более строгое определение нормы высева и глубины заделки семян для каждой фракции. Влажный зерновой ворох после деления на семенные фракции сушат при оптимальных режимах на двух параллельно работающих сушилках. Общий выход семян такой категории должен быть не менее 80-85 %.
Выводы. Фракционирование и деление на потоки по технологическому назначению требует соответствующего подхода к составлению технологических линий обработки зерна. Эффективность работы всей технологической линии будет зависеть от количественных и качественных показателей работы сепаратора-фракционера, гибкости технологической связи между отдельными рабочими органами и рациональности их загрузки. Это должны обеспечить компенсирующие бункеры-ёмкости Бк1 и Бк2. Рациональное их количество и вместимость определяется количеством и параметрами исходного вороха, поступившего на очистку, и задачами очистки. В этой связи дальнейшие исследования должны быть направлены на определение рациональных параметров и режимов работы зерноочистительных машин, сушильных агрегатов и компенсирующих ёмкостей с учетом качественных показателей зерна.
Список литературы
1 Ермольев Ю. И., Московский М. Н., Шелков М. В. Фракционные технологии семенной очистки зерна // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 6. - С. 23 - 25.
2 Тарасенко А. П. Современные машины для послеуборочной обработки зерна и семян. - М.: КолосС, 2008. - 232 с.
3 Пивень В. В. Уманская О. Л. Основные тенденции совершенствования фракционных технологий очистки зерна // Проблемы современной науки и образования / Problems of modern science and education. - 2013. - № 1 (15). - С. 39-43. ISSN 2304-2338
4 Окунев Г. А., Чумаков В. Г., Жанахов А. С. Технологическая линия послеуборочной обработки зерна с делением на потоки // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2011. - № 9. - С. 18-22.
5 Чумаков В. Г. Деление зернового вороха на фракции пневморешётным сепаратором // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2011. - № 12. - С. 31-33.
