Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Андреев Виталий Васильевич. Совершенствование технологического процесса очистки семян мелкосеменных культур : 05.20.01 Андреев, Виталий Васильевич Совершенствование технологического процесса очистки семян мелкосеменных культур (на примере льна и моркови) : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Курск, 2006 156 с. РГБ ОД, 61:07-5/343

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 11

1.1. Состояние механизации послеуборочной обработки и подго
товки семян мелкосеменных культур 1 1

1.2, Обзор исследований процессов очистки семян и сепарации
материалов на наклонных колеблющихся плоскостях и на
плоскостях в комплексе с плоскими решетами 20

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ И СОР
ТИРОВАНИЯ СЕМЯН НА НАКЛОННЫХ КОЛЕБЛЮЩИХСЯ
ПЛОСКОСТЯХ, РАБОТАЮЩИХ В КОМПЛЕКСЕ С ПЛОСКИ
МИ РЕШЕТАМИ И ЭКРАНАМИ-ОТРАЖАТЕЛЯМИ 35

  1. Обоснование кинематических параметров колеблющейся плоскости для разделения семян и трудновыделимых засорителей 35

  2. Обоснование установочных параметров экрана-отражателя....47

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 52

  1. Программа исследований 52

  2. Устройство лабораторной установки 53

  3. Приспособления к лабораторной установке 56

  1. Приборы, оборудование, инструменты 62

  2. Методика изменения рабочих параметров и определения

их значений 64

  1. Материал исследований 70

  2. Методика определения динамических коэффициентов

трения 72

3.8. Методика определения величины подачи материала и его

засоренности на показатели процесса разделения 74

3.9. Методика проведения экспериментальных исследований 75

3.10, Методика обработки опытных данных 84

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ 86

  1. Определение динамических коэффициентов трения 86

  2. Определение оптимальной длины плоскости, места подачи

и высоты выходного лотка бункера-питателя 87

4.3. Определение оптимальной подачи материала на плоскость

и влияние засоренности па показатели качества разделения 89

4.4. Результаты исследований процесса очистки семян на

одиночной колеблющейся плоскости 91

  1. Результаты исследований процесса очистки семян льна и моркови на блоке последовательно установленных плоскостей 108

  2. Результаты исследования влияния параметров экрана-отражателя на качество работы плоских решет 111

5. ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА МАШИНЫ ДЛЯ ПОДГО
ТОВКИ СЕМЯН МОРКОВИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВ
НОСТЬ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ 119

5.1 Устройство, рабочий процесс опытного образца машины 119

5.2. Условия проведения испытаний 123

  1. Результаты испытаний 125

  2. Экономическая эффективность применения опытного

образца машины для очистки семян моркови 126

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 130

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 133

ПРИЛОЖЕНИЯ 142

Введение к работе:

Рост производства сельскохозяйственной продукции в настоящее время неразрывно связан с проблемой повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Дело в том, что увеличение посевных площадей при недостатке денежных средств невозможно ввиду отсутствия достаточного количества сельскохозяйственной техники.

Одним из путей повышения урожайности является применение посевного материала с высокими урожайными свойствами (всхожесть, сила роста, выживаемость, энергия прорастания, энергия кущения и т.д.). Кроме этого, варьирование урожайности одного и того же сорта обусловлено разнокачественностью семян и выросших из них растений.

Развитию семеноводства, как отрасли сельского хозяйства, уделялось большое внимание в нашей стране во второй половине двадцатого века. Полностью удовлетворить потребности страны в семенах, значительно повысить качество, снизить себестоимость и создать стабильные запасы посевного материала в нужных количествах возможно только при переводе семеноводства на промышленную основу, базирующуюся на специализации и концентрации.

Организация семеноводства на промышленной основе требует создания соответствующей материально-технической базы послеуборочной обработки и хранения семян, эффективного использования поточных семеобрабатывающих линий и машин заводского производства. Однако темпы внедрения поточных технологий послеуборочной обработки семян остаются довольно низкими. В восьмидесятые годы прошлого столетия в СССР по поточной технологии обрабатывалось около 20% семенного фонда, остальные семена очищались на разрозненном оборудовании при высоких затратах труда и средств [1,2]. В настоящее время положение не улучшилось.

Особенно остро эта проблема проявляется при подготовке посевного материала мелкосеменных культур (овощи, травы, лекарственные, цветочные, некоторые технические и др.).

Отечественная промышленность не выпускает специальных технологических линий для их очистки. Выпускавшиеся комплекты машин и оборудования линий для обработки семян трав КОС-0,5, КОС-0,5М и КОС-2, во-первых, оснащаются зерноочистительными машинами производства Германии, во-вторых, недостаточно эффективно работают при обработке даже семян трав. Поэтому в хозяйствах используется разрозненное оборудование отечественного производства и импортирующееся оборудование из Германии.

Федеральная целевая программа "Машиностроение для АПК России" [3] предусматривает разработку и внедрение в производство новых машин, а также модернизацию имеющейся сельскохозяйственной техники. Однако, как показывает анализ, реализация программы, охватывающая 1994-98 годы, привела к внедрению в производство лишь нескольких марок машин общего назначения для послеуборочной обработки зерна и подготовки семян.

Очистка семян мелкосеменных сельскохозяйственных культур имеет ряд особенностей, которые значительно затрудняют доведение этих материалов до посевных кондиций на серийных воздушно-решетно-триерных машинах и влекут за собой значительные потери семян основной культуры в отходы [4,5]. Например, при очистке семян многолетних трав теряется от 30 до 50% их валового сбора [6]. Особенно недопустимо это в настоящее время, когда производство семян всех мелкосеменных культур снизилось. Например, производство сортовых семян овощных культур в России снизилось со 125 тыс. т. до 9 тыс. т. в 2000году [7].

Из-за отсутствия достаточного количества качественного посевного материала мелкосеменных культур хозяйства вынуждены вести посев некондиционными семенами [8,9]. Это приводит к засорению посевов и, в

конечном итоге полей, так как большинство сорняков имеют огромный коэффициент размножения, затрудняет возможность полной механизации полевых работ, особенно в овощеводстве и льноводстве, требует значительных затрат ручного труда при уходе за посевами и уборке, усложняет послеуборочную обработку и сохранность урожая, особенно семян, снижает урожайность и качество продукции, увеличивает потери урожая [10,11].

С течением времени усложняется получение кондиционного семенного материала из-за приспособления семян сорных растений, постепенно изменяющих те признаки делимости, по которым ранее отличались от семян основной культуры, Так, засоренность семян льна семенами плевела привела к ежегодному увеличению посева некондиционных семян льна в России до 75% [8],

Резко снизились сортовые и посевные качества семян овощных культур, как отечественных, так и импортных [7].

Овощеводческие хозяйства, выращивающие товарную продукцию, терпят колоссальные убытки из-за низких сортовых качеств семян. В Московской и соседних областях в 1996 году вместо столовой свеклы Бордо 237 на больших площадях выросли гибриды столовой, кормовой и сахарной свеклы, в 1997 году столовая свекла оказалась непригодна к хранению. В СПК "Ждановский" Нижегородской области в 1999 году на 26 га посевов товарной моркови более 50% составляли гибриды с дикой морковью. Убыток хозяйства более 2 млн. руб. [7].

В России семенами овощных культур 1 класса было засеяно не более 15-20% площади, а некондиционными - 20% [7].

Большое количество разновидностей мелкосеменных смесей и несовершенство технологических процессов семеочистительных машин вызывает необходимость фракционирования обрабатываемого материала и насыщения технологических линий для послеуборочной обработки семян

специальными семеочистительными машинами для доочистки. Это приводит к увеличению себестоимости семенного материала, усложняет настройку семеочистительных линий, часто снижает их производительность и не всегда обеспечивает получение высококондиционной продукции.

Решение проблемы улучшения качества семян связано с созданием новых высокоэффективных средств их очистки и сортирования. К таким средствам следует отнести, наряду с некоторыми другими, вибрационные семеочистительные машины, применение которых открывает возможности совершенствования технологических процессов очистки и сортирования семян. Исследованиями установлено, что способ сепарации по комплексу физико-механических свойств (фрикционные, упругие, форма) на неперфорированных шероховатых колеблющихся поверхностях позволяет выделять из семенных смесей трудноотделимые семена сорных растений и примеси, которые во многих случаях не поддаются выделению на выпускаемых промышленностью зерноочистительных и специальных семеочистительных машинах.

Нами были проведены исследования рабочего процесса фрикционной плоскости, совершающей прямолинейные гармонические колебания под углом к горизонту, и блока последовательно установленных плоскостей при очистке семян льна от плевела и моркови от проса куриного. Также исследовалась возможность совместной работы в общем колеблющемся стане фрикционных плоскостей и плоских решет для обеспечения одновременно с очисткой семенного материала сортирования его по размерам.

Исследования по теме диссертационной работы проводили в соответствии с планом НИР Курской государственной сельскохозяйственной академии имени проф.И.И.Иванова (тема №11, «Технологическое и техническое совершенствование механизированных процессов АПК, эксплуатации и ремонта техники»; номер государственной регистрации 01.9.20.005402) и соответствует специальности 05.20.01 - «Технологии и

средства механизации сельского хозяйства».

Целью работы является повышение качества очистки семян мелкосеменных культур, засоренных трудновыделимыми примесями, путем совершенствования процесса разделения на колеблющихся фрикционных плоскостях, а также плоскостях, работающих совместно с плоскими решетами в общем колеблющемся стане.

Объект исследования - технологический процесс очистки и сортирования семян мелкосеменных культур фрикционными колеблющимися плоскостями и плоскими решетами по базовой и усовершенствованной схемам.

Предмет_ исследований - закономерности процесса очистки и сортирования семян фрикционными плоскостями, плоскими решетами и экранами-отражателями над ними в общем колеблющемся стане.

Научная новизна состоит в следующем:

  1. Проведены теоретические исследования процессов очистки семян мелкосеменных культур от трудновыделимых засорителей на фрикционных колеблющихся плоскостях.

  2. Проведены теоретические исследования установочных параметров экрана-отражателя над плоскими решетами, работающими в общем колеблющемся стане с фрикционными плоскостями.

3.Установлены закономерности влияния технологических свойств материала на процесс очистки и сортирования.

4. Определены кинематические параметры фрикционной плоскости при
очистке семян льна и моркови.

5. Определены установочные параметры экрана-отражателя над
решетами, работающими совместно с фрикционными плоскостями в общем
колеблющемся стане при сортировании семян льна и моркови.

6. Предложен способ и разработана конструкция рабочих органов для
очистки семян льна и моркови.

Научная гипотеза. Сделано предположение, что процесс очистки (сепарации) семян льна и моркови при совместной работе фрикционных плоскостей и плоских решет обеспечит полное выделение трудновыделимых сорняков и увеличит производительность машины.

Методика исследования. В работе используется оптимизационно-имитационный метод при определении кинематических параметров одиночной колеблющейся плоскости, блока последовательно установленных плоскостей и установочных параметров экрана-отражателя, а также анализ и синтез, пассивное и активное планирование экспериментов.

Достоверность основных положении, выводов и рекомендаций подтверждена сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными в лабораторных и производственных условиях и подтверждена актом о внедрении результатов исследований в производство.

На защиту выносится следующее:

1. Теоретические разработки по определению кинематических
параметров фрикционной плоскости, совершающей прямолинейные
гармонические колебания под определенным углом к горизонту, при очистке
семян мелкосеменных культур от трудно выдел имых засорителей,
отличающихся свойствами поверхности.

2. Теоретические разработки по определению установочных параметров
экрана-отражателя над плоскими решетами, работающими совместно с
фрикционными плоскостями в режимах с подбрасыванием, с целью
улучшения выделения проходовой фракции.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Внедрение результатов исследований позволяет улучшить качество семян льна и моркови, получить семена льна и моркови класса ОС и ЭС по содержанию в них трудновыделимых семян плевела и проса куриного соответственно. Совместная работа в общем колеблющемся стане

фрикционных плоскостей и плоских решет с экранами над ними позволяет удалить щуплые мелкие семена основной культуры, что положительно сказывается на посевных качествах семян.

Материалы исследований могут быть использованы в
сельскохозяйственных предприятиях, конструкторских бюро и на заводах
сельскохозяйственного машиностроения при проектировании

семеочистительных машин. Это подтверждено качеством работы изготовленной нами машины для очистки малых партий семян моркови в условиях ордена «Знак Почета» Льговской опытной селекционной станции.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельскохозяйственной академии (1977 - 2005 гг), Челябинского ИМЭСХ (1978 г), Белорусского ИМСХ (Минск, 1979 г), Ленинградского СХИ (1980 г), Харьковского ИМЭСХ (1980 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей, из них 3 во всероссийских журналах, в том числе 2 работы без соавторов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций производству, списка использованных источников из 101 наименования, в том числе 14 на иностранном языке и 12 приложений.

Основная часть диссертации содержит 141 страницу машинописного текста, в том числе 33 рисунка, 21 таблицу и, кроме того, включает 12 приложений на 16 страницах с 7 таблицами.

Подобные работы
Андреев Василий Леонидович
Повышение эффективности очистки семян зерновых культур в условиях Евро-Северо-Восточного региона путем разработки и совершенствования технологий и воздушно-решетных машин
Валуев Василий Николаевич
Совершенствование процесса высева семян двух культур пневмомеханическим высевающим аппаратом
Шевырёв Леонид Юрьевич
Совершенствование процесса дозирования семян зерновых культур сеялкой с централизованным высевом
Гужин Игорь Николаевич
Совершенствование технологического процесса распределения семян зерновых культур с обоснованием параметров сошника для подпочвенного разбросного посева
Василенко Владимир Васильевич
Совершенствование процесса формирования пунктирного ряда семян и растений пропашных культур
Гармаев Цыден Ирдынеевич
Совершенствование технологического процесса распределения семян при бороздково-ленточном посеве зерновых культур
Одиноких Александр Анатольевич
Совершенствование процесса предварительной очистки бункерного вороха семян сахарной свеклы
Королев Николай Александрович
Повышение эффективности сушки семян зерновых культур путем совершенствования работы системы рециркуляции агента сушки в сушилках аэрожелобного типа
Хахов Мурат Анатольевич
Совершенствование технологии и средств механизации для посева семян яровых культур в условиях повышенной влажности почв
Сохроков Артур Мухамедович
Совершенствование технологии предпосевной подготовки и оптимизация параметров установки для дражирования семян овощных культур

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net