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:

Басалгин Сергей Евгеньевич. Повышение эффективности функционирования семяочистительных линий путем совершенствования рабочего процесса воздушно-решетной машины : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Пермь, 2004 223 c. РГБ ОД, 61:04-5/3790

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 10

  1. Условия работы семяочистительных линий и способы разделения зерновых смесей на рабочих сепарирующих органах 10

  2. Аналитический обзор технологий очистки и сортирования семян 18

  1. Традиционные способы очистки зерна и семян 20

  2. Фракционные способы очистки зерна и семян 25

  1. Обзор конструктивно-технологических схем зерноочистительных машин 34

  2. Методы анализа процесса сепарирования на решетах 39

1.5 Постановка вопроса и задачи исследования 5 0
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА

СЕПАРАЦИИ ЗЕРНОВОЙ СМЕСИ СЕМЯОЧИСТИТЕЛЬНОИ

ЛИНИЕЙ 54

  1. Структурная модель семяочистительной линии 54

  2. Обоснование технологической схемы семяочистительной линии 55

  3. Обоснование структурной схемы решетного модуля универсальной воздушно-решетной машины 61

  4. Моделирование процесса сепарации на решетном модуле 64

2.4.1 Моделирование процесса расслоения зернового материала

на колеблющейся поверхности 64

2.4.2 Модельное прогнозирование показателей
функционирования решетного модуля 70

2.5 Вероятностная оценка качества работы воздушно-
решетной машины, работающей в семяочистительной 80

линии

Выводы 82
ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 84

  1. Общая программа экспериментальных исследований 84

  2. Описание лабораторной установки 85

  3. Приборы и аппаратура 89

  4. Методика проведения, лабораторных; исследований и обработки опытных данных 91

3.4.1 Методика исследования процесса решетного разделения на
фракции многокомпонентной зерновой смеси с
низконатурными и длинными примесями 91

3.4.2. Методика проведения многофакторных экспериментов и

статистической обработки экспериментальных данных 98

3.5 Методика проведения ведомственных испытаний
усовершенствованной воздушно-решетной машины и
обработки экспериментальных данных 103

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 109

4.1 Результаты лабораторных исследований 109

  1. Результаты исследований процесса разделения зерновой смеси, содержащей трудновьгделимые и длинные примеси 109

  2. Оптимизация параметров и режимов работы воздушно-решетной машины для фракционной очистки семян по усовершенствованной технологии 112

  1. Устройство и процесс работы воздушно-решетной машины для фракционной очистки семян по усовершенствованной технологии 127

  2. Результаты ведомственных испытаний опытного образца воздушно-решетной семяочистительной машины 133

4.3.1 Технологическая оценка разработанной воздушно-

решетной машины 136
4.3.2 Оценка надежности технологического процесса методами

статистической динамики 140
Выводы 146
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ТЕХНИКО-
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКИ j 48

  1. Использование универсальной воздушно-решетной машины в составе семяочистительное линии 148

  2. Рекомендации по применению универсальной воздушно-решетной машины в составе семяочистительной линии 150

  1. Выбор схемы функционирования решетного модуля 150

  2. Настройка режима работы решетного модуля 153

5.3 Методика энергетической и технико-экономической
оценки универсальной воздушно-решетной машины в
составе семяочистительной линии 156

  1. Методика энергетической оценки 156

  2. Методика технико-экономической оценки 160

5.4 Результаты энергетической и технико-экономической
оценок универсальной воздушно-решетной машины в
составе семяочистительного агрегата 164
Выводы 167

Общие выводы и рекомендации 168

Библиографический список 170

Приложения 190

Введение к работе:

Базовой отраслью агропромышленного комплекса России является зерновое хозяйство. Производство зерна является важнейшей сферой сельскохозяйственного производства, так как от него зависит степень обеспечения населения продуктами питания, уровень развития кормовой базы для животноводства и сырьевой базы для ряда отраслей промышленности. Решение зерновой проблемы в стране во многом зависит от совершенства технологий и машин, обеспечивающих уборку и послеуборочную обработку урожая с минимальными потерями полноценного зерна и его травмированием при наименьших затратах труда и средств.

Важнейшим фактором роста урожайности сельскохозяйственных культур является качество семян. Семена первого класса в сравнении с семенами третьего класса обеспечивают прибавку урожая на 3,..4 ц/га [149]. По данным Агродепартамента в Пермской области в период 1998...2003гг. ежегодно высевалось лишь до 25% семян первого и второго классов. До 30% урожая недобирается вследствие высева некондиционных семян по чистоте и всхожести [73,151].

Высокое качество семян обеспечивается своевременным и качественным выполнением всех частных технологических операций, связанных с возделыванием, уборкой и послеуборочной обработки зерна, что требует комплексного развития материально-технической базы зернового производства. [38], наиболее капиталоемкую часть которой составляют объекты послеуборочной обработки и хранения семян. В зонах повышенного увлажнения в общей структуре себестоимости семян затраты на их послеуборочную обработку достигают 40%, а затраты труда достигают 50% [27, 79, 90], что в первую очередь определяется очень низкой эффективностью очистки и сортирования на используемых в хозяйствах зерноочистительных агрегатах. Поэтому для доведения семян до требований

посевных стандартов по чистоте необходим двух-, а зачастую и трехкратный пропуск.

Следует особенно подчеркнуть, что даже многократный пропуск зернового материала, имеющего в своем составе трудновыделимые примеси (членики редьки дикой, овсюг и т.д.) не обеспечивает доведение семян по чистоте до кондиций первого класса.

Для повышения качества очистки существующей технологией предусмотрена последовательная установка за зерноочистительными агрегатами различных семяочистительных приставок.

Многократное воздействие на семенной материал рабочими органами семяочистительной линии ведет не только к большим энерго- и трудозатратам, потерям зерна, но и к снижению полевой всхожести семян. Известно, что из-за высокой степени микротравмирования семян, достигающей 60...80%, урожайность основных зерновых культур снижается в среднем на 2,0...3,6 ц/га [141, 150]J

Создание высокопроизводительных зерноочистительных линий на базе известных принципов построения технологических схем и традиционных рабочих органов не позволяет увеличить выход высококачественных семян и снизить затраты на их производство [174] J

Повышение эффективности очистки зернового материала, имеющего в своем составе трудновыделимые примеси, увеличение выхода высококачественного семенного материала; и снижение материальных и трудовых затрат на его производство можно достичь путем внедрения зональной технологи послеуборочной обработки семян с фракционированием на стадии предварительной и основной очистки [24, 41, 58,86,108,123,179].

Многочисленные исследования [47, 62, 82, 88,94,106,128, 143,148,158, 180] показывают, что качество очистки семян зависит от состава и свойств исходной смеси, конструкции сепарирующих устройств, технологических приемов их использования, а также установленных рабочих режимов.

Разные способы сепарации неравноценны по энергозатратам на тонну полученных семян. Согласно различным оценкам и паспортным данным зерноочистительных машин наиболее выгодным отношением производительности к энергоемкости процесса отличается решетный способ очистки [77, 147]. Следовательно, в целях энергосбережения желательно, чтобы доля решетной сепарации в семяочистительной линии была как можно выше. В то же время для достижения необходимого качества очистки требуется использовать различные сочетания нескольких способов, выбор которых зависит от физико-механических свойств компонентов зерновой смеси и их содержания в исходном материале. Повышение эффективности сепарации зерновых смесей, путем фракционирования и очистки полученных фракций на решетах должно способствовать снижению энергозатрат за счет выбора оптимального места решетного сепаратора в технологической линии, а в отдельных случаях и возможного отказа от более энергоемких звеньев.

В этой связи, разработка и внедрение вариантов фракционной технологии очистки семян, а также создание универсальных машин вообще, и воздушно-решетных в частности, является актуальной задачей в научном и практическом плане.

Цель исследования. Целью работы является повышение эффективности функционирования семяочистительных линий путем совершенствования рабочего процесса воздушно-решетной машины.

Объект исследования.. Объектами исследования являются: физико-механические свойства зерновых материалов и процессы их очистки на сепарирующих рабочих органах семяочистительной линии.

Предмет исследования. Выявление закономерностей процесса сепарации зернового материала, имеющего в своем составе трудновыделимые примеси.

Научная новизна. Получены математические модели рабочего процесса сепарации зерновой смеси на усовершенствованном решетном модуле, реализующем процесс расслоения с последующим разделением зернового

8 материала на фракции и их дифференцированную обработку, разработана универсальная воздушно-решетная машина, новизна которой подтверждена патентом на полезную модель № 35252, и двумя решениями ФИГТС о выдаче патентов на изобретения по заявкам № 2002113967/03(01476) и № 2002131976/12(033755).

Практическая ценность, работы.. Проведенные исследования позволили обосновать конструктивно-технологическую схему универсальной воздушно-решетной машины, определить параметры и режимы решетного модуля и разработать методику настройки разработанной машины на заданные условия работы.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы при создании опытного образца воздушно-решетной машины и реконструкции отделения очистки пункта послеуборочной обработки семян в базовом хозяйстве Пермской области ВСП «Гамово» ГПЗ «Верхнемуллинский».

Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и молодых ученых Пермской ГСХА (2002-2004гг.), межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов Пермской области (2004г.), Челябинского ГАУ (2002, 2004гг.), Московского ГАУ (2003г.), Санкт-Петербургского ГАУ (2003., 2004гг.).

Публикации. По материалам исследований опубликовано шесть статей [14,15, 46, 57, 144,181], получен один патент на полезную модель [137] и два решения ФИПС о выдаче патентов на изобретения [81, 145], которые отражают основное содержание диссертации и подтверждают новизну технических решений.

На защиту выносятся:

-математические модели рабочего процесса усовершенствованного решетного модуля;

-конструктивно-технологическая схема универсальной воздушно-решетной машины, осуществляющей фракционный способ очистки семян;

-конструктивно-кинематические параметры решетного модуля универсальной воздушно-решетной машины;

-результаты ведомственных испытаний, опытного образца воздушно-решетной машины.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 169 страниц, 12 приложений, 39 рисунков, 11 таблиц. Список литературы включает 181 источник. В приложениях отражены документы о внедрении технических и технологических разработок, патентная документация, первичные материалы теоретических и экспериментальных исследований, результаты их статистической обработки, протокол ведомственных испытаний.

Автор выражает благодарность Сечкину Василию Семеновичу (Санкт-Петербургский ГАУ), Кошурникову Анатолию Федоровичу и кафедру «Сельскохозяйственные машины» (Пермская ГСХА) за оказанную помощь в процессе выполнения и оформления диссертации.

Подобные работы
Мударисов Салават Гумерович
Повышение качества обработки почвы путем совершенствования рабочих органов машин на основе моделирования технологического процесса
Юнкин Павел Александрович
Повышение эффективности технологического процесса работы машин для внесения жидких агрохимикатов за счет совершенствования дозирующей системы
Миракилов Джамшед Хамзаевич
Повышение энергетической эффективности технологических процессов обработки почвы и нарезки гряд пут#м оптимизации эксплуатационных показателей комбинированной машины КМ-2,4 в агрегате с трактором класса 4,0
Шабалин Антон Михайлович
Повышение эффективности функционирования машины предварительной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов
Сычугов Андрей Николаевич
Повышение эффективности функционирования машины вторичной очистки зерна путем совершенствования рабочих органов
Борисова Людмила Викторовна
Повышение эффективности функционирования уборочных машин на основе моделей экспертных знаний
Чаткин Михаил Николаевич
Повышение эффективности функционирования комбинированных почвообрабатывающих машин с ротационными активными рабочими органами
Дьяченко Анатолий Дмитриевич
Научное обоснование рациональных структуры и параметров объемного гидромеханического привода сельскохозяйственных машин с целью повышения эффективности их функционирования
Рембалович Георгий Константинович
Повышение эффективности функционирования и надежности сепарирующей горки картофелеуборочных машин
Шулятьев Валерий Николаевич
Повышение эффективности функционирования нагнетателей-преобразователей технологических линий и технических средств в молочном скотоводстве

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