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:

Фоминых Александр Васильевич. Повышение эффективности сепарирования зерна и сои на основе совершенствования фракционных технологий и машин : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01 / Челяб. гос. агроинженер. ун-т.- Челябинск, 2006.- 317 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/635

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Цель сельскохозяйственного производства - обеспечение населения качественными продуктами питания. Для успешной работы сельского хозяйства необходимо развитие всех его звеньев от производства до потребления. Для обеспечения населения продуктами питания, а животноводства - кормами требуется увеличение производства зерна и бобовых культур с высоким содержанием белка. Среди бобовых культур уникальной по содержанию белка является соя.

Важнейшим фактором роста урожайности сельскохозяйственных культур является качество семян. Основными причинами снижения полевой всхожести семян являются: посев семенами низких кондиций, травмированными и биологически разнокачественными семенами. В общей структуре затрат на производство семян затраты на их послеуборочную обработку и хранение достигают 60%, что в первую очередь объясняется низкой производительностью зерноочистительных линий. Требуемое качество обработки семенного материала хозяйства получают путем многократного пропуска через зерноочистительные агрегаты; при этом увеличиваются затраты на обработку, повышаются потери и травмирование семян. Снизить травмирование семян могут технологические линии, способные на начальных этапах очистки выделять наиболее качественные фракции по аэродинамическим признакам. Эффективное выделение таких фракций при неупорядоченной подаче вороха в воздушный поток невозможно из-за взаимодействия компонентов вороха.

Одним из путей решения проблемы высококачественного семенного материала, выровненного по биологической ценности, при одновременном снижении материальных и трудовых затрат на его производство является разработка и внедрение фракционной технологии очистки семян, которая заключается в получении на первом этапе очистки разнокачественных фракций зерна и их раздельной обработки. Однако из-за отсутствия машин первого этапа очистки такой способ не получил широкого применения. Следовательно, разработка фракционной технологии очистки семян, разработка и создание на ее основе машин, повышающих качество семян при минимальных затратах, является актуальной задачей в научном и практическом плане.

Применяемые в хозяйствах зерноочистительные агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки зерновых и бобовых культур и очистки их перед переработкой выработали свой физический и моральный ресурс.

Изложенное обусловило выбор темы для исследования.

Тема диссертационной работы соответствует разделу федеральной программы по научному обеспечению АПК Российской Федерации: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 г.», Межведомственная координационная программа фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 гг. одобрена Президиумом Российской Академии сельскохозяйственных наук 18 октября 2001 г., межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 31 октября 2001 г.

Цель работы. Повысить эффективность сепарирования зерна и сои на основе совершенствования фракционных технологий и машин.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи.

  1. Установить и исследовать взаимосвязи параметров воздушного и решетного сепарирования с качественными и количественными показателями очистки зерна и сои.

  2. На основе установленных взаимосвязей разработать расчетные схемы и математические модели движения компонентов вороха в свободно-затопленной воздушной струе по фрикционным и перфорированным поверхностям, колебаний предлагаемых машин.

  3. Выявить возможности управления технологическими свойствами компонентов вороха и разработать основы интенсификации его сепарирования в свободно-затопленной воздушной струе фрикционными и перфорированными поверхностями.

  4. Разработать технические средства, позволяющие интенсифицировать процесс разделения вороха на стадиях послеуборочной обработки и подготовки к переработке, установить рациональные режимы их работы.

  5. Обосновать перспективные технологии обработки зерна и сои с использованием разработанных технических средств и определить эффективность реализации основных научных положений.

Научная гипотеза. Совершенствование фракционных технологий и машин для сепарирования зерна и сои возможно посредством разработки математических моделей на основе метода статистического моделирования и дифференциальных уравнений движения компонентов' вороха.

Объект исследования. Процессы очистки и фракционирования зерна и сои в свободно-затопленной воздушной струе фрикционными и перфорированными поверхностями.

Предмет исследования. Закономерности и взаимосвязи параметров процессов очистки и фракционирования зерна и сои в свободно-затопленной воздушной струе фрикционными и перфорированными поверхностями, закономерности изменения степени их очистки и фракционирования в функции конструктивных и кинематических параметров решетных, пневморешетного, центробежного и фрикционного сепараторов.

Научная новизна положений работы, выносимых на защиту:

- закономерности образования взаимозависимых связей парамет
ров процессов очистки и фракционирования зерна и сои, закономер
ности изменения степени их очистки и фракционирования в функции
конструктивных и кинематических параметров решетных, пневморе
шетного, центробежного и фрикционного сепараторов;

- математические модели и закономерности движения компонен
тов вороха зерна и сои в свободно-затопленной воздушной струе по
фрикционным и перфорированным поверхностям;

- конструкции сепараторов и технологические линии очистки
зерна и сои с повышенными, по сравнению с аналогами, показателями
работы.

Практическая значимость и реализация работы

- решена важная народнохозяйственная задача, позволяющая
обеспечивать требуемое качество очистки зерна и получать семена
первого класса за один пропуск через зерноочистительную линию;

разработаны математические модели и алгоритмы расчета движения компонентов вороха в наклонном воздушном потоке, по решетам, просеивания через отверстия решет и колебаний зерноочистительных машин, которые могут использоваться на стадии проектирования зерноочистительных машин;

разработанные технологии и машины для очистки зерна и сои использованы ОАО «Курганский опытный механический завод», ОАО

«Курганский машиностроительный завод мельничного оборудования», Государственным проектным институтом «ГПИ Мясомолпром» при разработке технологий и машин для АПК России;

в колхозе «Дружба» Кетовского района Курганской области смонтирована поточная линия для фракционной очистки зерна;

Курганским центром стандартизации, метрологии и сертификации Госстандарта России утверждены и приняты к применению в системе пищевой промышленности и агропрома технические условия: «Соя экструдированная кормовая», ТУ 9296-024-00932117-99; «Продукт сухой соевый», ТУ 9146-010-51133105-02; «Обогатитель соевый сухой» ТУ 9146-012-51133105-02; «Обогатитель соевый пищевой (окара)», ТУ 9146-003-4501014322-02) и технологические инструкции по производству экструдированной сои, сухой окары и сухого соевого молока;

технология переработки сои и технические средства (участок очистки сои, измельчитель замоченного соевого зерна, экстрактор, теплообменник, центрифуга, сушилка окары), разработанные автором, внедрены на ООО «Молоко Зауралья», г. Курган;

разработан проект комбикормового завода производительностью 2500 тонн в месяц с цехом очистки зерновых компонентов. Разработан проект завода экструдироваиия сои производительностью 1500 тонн в месяц с цехом очистки сои. Проекты прошли государственную экспертизу. Выполнен монтаж завода экструдироваиия сои в ООО «Научно-производственная компания «Белковые комбикорма», г. Курган;

результаты исследований используются в учебном процессе Курганской ГСХА и Челябинского ГАУ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научно-практических конференциях ЧИМЭСХ - ЧГАУ (г. Челябинск, 1990-2006 гг.); научно-технических конференциях КСХИ - КГСХА (г. Курган, 1988-2006 гг.); Втором всероссийском конгрессе зернопереработ-чиков (г. Барнаул, 2003 г.); на заседании научно-технического совета департамента сельского хозяйства Курганской области 26 мая 2005 г.; на заседании научно-технического совета Межрегионального комитета по сельхозмашиностроению Ассоциации экономического взаимодействия областей и республик Уральского региона (г. Челябинск, 1 декабря 2005 г.); на заседании секции по системе машинных техноло-

гий и техники для животноводства Научно-методического Совета по системе машинных технологий и техники для сельского хозяйства (г. Москва, 20 апреля 2006 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 37 научных работах, изложены в монографии и пяти проектах предприятий; защищены авторским свидетельством и двумя патентами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы, включающего в себя 227 наименований (в т. ч. 5 на иностранных языках) и приложений. Работа изложена на 268 страницах, содержит 5 таблиц, 92 иллюстрации.

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
Бряков Валерий Константинович
Совершенствование технологии и средств механизации для получения концентрированного корма на основе послеспиртовой барды и семян сои
Сёмин Дмитрий Викторович
Совершенствование технологии и машины для удаления коры с плодов тыквы
Шевкун Николай Александрович
Совершенствование технологии и машины для посадки садов
Давлетшин Мударис Мубарякшанович
Совершенствование технологии, рабочих органов машин для возделывания и уборки сахарной свеклы
Катченков Сергей Александрович
Совершенствование технологии и комплекса машин для производства семян и волокна льна путем оптимизации технологических и конструктивных параметров рабочих органов
Панкратов Владислав Александрович
Совершенствование технологий планировки рисовых чеков землеройно-планировочными машинами с лазерными системами управления
Крючин Николай Павлович
Обоснование ресурсосберегающих технологий рядового посева и совершенствование высевающих систем посевных машин
Шереметьев Андрей Викторович
Технология и устройство для повышения качества полива дождевальной машиной "Фрегат" в условиях сложного рельефа
Грачёв Роман Юрьевич
Повышение эффективности эксплуатации машин технологического комплекса методом резервирования

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