WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Повышение эффективности работы семяочистительных линий для обработки малых партий семян пшеницы путем совершенствования технологии и машины окончательной очистки

На правах рукописи

ХАНДРИКОВ ВИКТОР АНАТОЛЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СЕМЯОЧИСТИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАЛЫХ ПАРТИЙ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ

Специальность 05.20.01 – «Технологии и средства механизации

сельского хозяйства»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт-Петербург - Павловск 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова» на кафедре сельскохозяйственных машин.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Галкин Василий Дмитриевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Попов Александр Александрович
кандидат технических наук, доцент Перекопский Александр Николаевич
Ведущая организация: Государственное учреждение Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого

Защита состоится 09 июля 2009г. в 11 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 006.054.01 в Государственном научном учреждении «Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук» по адресу: 196625, Санкт-Петербург, п. Тярлево, Фильтровское шоссе, 3, корпус №1, ауд.201.

Факс (812) 466 56 66.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии.

Автореферат разослан 25 мая 2009 г. и размещён на официальном сайте http://www.sznii.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета Черей Н.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы (утверждена постановлением Правительства РФ от 14 июля 2007 г., №446), предусмотрено увеличение площади засеваемой семенами элиты до научно-обоснованной нормы из расчета 15% от общей площади посевов.

Качество же этих семян и их выход зависит, при прочих равных условиях, от эффективности используемых технологий и технических средств для послеуборочной обработки семенного вороха вообще и очистки, в частности.

Семяочистительные линии, используемые для подготовки элитных семян зерновых культур, имеют высокую энергоемкость и металлоемкость, а при очистке от низконатурных примесей наблюдаются повышенные потери полноценных семян в отходы.

Одним из путей повышения эффективности очистки семян является разработка фракционных технологий и машин окончательной очистки (вибропневмосепараторов) с прямоточными деками.

В этой связи совершенствование технологий и технических средств для очистки семян является важной и актуальной задачей, решение которой внесёт существенный вклад в обеспечение регионов районированным элитным посевным материалом.

Направление исследований соответствует «Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.» и ее разделу «09.01. Разработать конкурентоспособные наукоемкие машинные технологии и технику нового поколения для производства сельскохозяйственной продукции».

Работа выполнена в соответствии с разработанной ВИМ «Концепцией машинно-технологической интенсификации растениеводства на период до 2010 года», предусматривающей создание машин и технологических линий для очистки семян высоких репродукций и темой № 76 плана НИР ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА».

Цель исследования. Повышение эффективности работы семяочистительных линий очистки малых партий элитных семян пшеницы от низконатурных примесей путем совершенствования технологии и машины окончательной очистки.

Объект исследования. Технологический процесс очистки и сортирования семян.

Предмет исследования. Определение закономерностей процесса разделения семян.

Научная новизна состоит в разработке математических моделей, описывающих закономерности разделения семян усовершенствованной машиной окончательной очистки (вибропневмосепаратором), работающим в составе семяочистительной линии.

Практическая ценность работы состоит в определении рациональных параметров и режимов работы машины окончательной очистки с прямоточной декой производительностью до 1 т/ч и ее использовании в семяочистительной линии производительностью 2,5т/ч, реализующей фракционный метод очистки семян.





Новизна вибропневмосепаратора с усовершенствованной декой подтверждена патентом на полезную модель №58288 и патентом РФ №2347352. Технология очистки семян защищена патентом РФ №2340410.

реализация результатов работы. Семяочистительная линия очистки семян с применением вибропневмосепаратора используется в линии очистки малых партий семян в ФГУП УОХ «Липовая гора» ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА». Технологическая схема, параметры и режимы работы вибропневмосепаратора переданы для изготовления опытной партии в ООО «Техноград» Пермского края. Экспериментальный образец вибропневмосепаратора, схема семяочистительной линии используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практических конференциях Пермской ГСХА (2003-2009 гг.), Санкт-Петербургского ГАУ (2004 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы» Ижевской ГСХА (2007 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции» МичГАУ (2007 г.), Международной научно-практической конференции «Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона» ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока (2007 г.), межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов Пермского края в Пермском ГТУ (2008, 2009 г.).

Положения, выносимые на защиту:

- математические модели движения и разделения материала в псевдоожиженном слое семян на деке машины окончательной очистки усовершенствованной конструкции;

- конструктивно-технологическая схема машины окончательной очистки и ее рациональные параметры и режимы работы;

- результаты ведомственных испытаний машины окончательной очистки и производственных исследований семяочистительной линии, реализующей фракционную технологию очистки семян с использованием вибропневмосепаратора усовершенствованной конструкции;

- технико-экономическая эффективность семяочистительной линии, реализующей фракционный метод разделения семян.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе одна работа в издании, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ, две – в материалах Международных и три - Всероссийских научно-практических конференций. Получены 2 патента РФ и 2 патента на полезные модели. Общий объем публикаций составляет 6,6 усл. п. л., 70% из которых принадлежит автору диссертации.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 176 страниц состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 245 источников, в том числе 2 - на иностранных языках, и приложений. Основная часть диссертации содержит 156 страниц машинописного текста, 37 рисунков, 11 таблиц. В приложении помещены таблицы с опытными данными и документы, подтверждающие апробацию и практическое использование результатов исследования.

Содержание работы

Введение содержит обоснование актуальности темы, общую характеристику работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» приведен анализ технологий очистки, способов разделения семян по плотности и конструктивно-технологических схем машин окончательной очистки.





Для повышения эффективности очистки семян в настоящее время используют фракционные технологии.

Значительный вклад в разработку теории процессов движения частиц по колеблющейся поверхности, очистки зерна и семян внесли В.П. Горячкин, М.Н. Летошнев, Г.Д. Терсков, Н.Н. Ульрих, С.А. Васильев, И.И. Блехман, В.В. Гортинский, А.Б. Демский, Н.Г. Гладков, И.Е. Кожуховский, П.М. Василенко, Г.Т. Павловский, Г.Е. Листопад, В.И. Анискин, В.М. Цециновский и другие.

Используемые и новые фракционные технологии и технические средства послеуборочной обработки зерна предложены Н.Е Авдеевым, В.Л. Андреевым, В.Д. Бабченко, А.И. Бурковым, В.С. Быковым, А.Д. Галкиным, В.Д. Галкиным, В.М. Дринчей, Ю.И. Ермольевым, Э.В. Жалниным, П.М. Заикой, А.Н. Зюлиным, К.Н. Капоруллиным, Ю.К. Ковальчуком, Н.И. Косиловым, В.А. Кубышевым, И.П. Лапшиным, А.А. Лопаном, Г.Е. Мазневым, А.А. Поповым, Н.П. Сычуговым, А.П. Тарасенко, В.И. Оробинским, С.С. Ямпиловым, М.Л. Власовым, С.М. Григорьевым, М.В. Киреевым, Ю.А. Космовским, А.Н. Кремневым, С.А. Павловым, А.Н. Перекопским, Н.А. Ревенко, Л.М. Суконкиным, М.А. Тулькибаевым и другими учеными. Однако, при засоренности семенного вороха низконатурными примесями применяемые технологические линии не предусматривают выделения фракции семян с высокими посевными качествами с допустимым содержанием указанных примесей до подачи материала на вибропневмосепаратор.

Для выделения биологически ценной части семян их следует выровнять по размерам и отсортировать по плотности. Наиболее эффективным способом разделения зерновых смесей по плотности является разделение их в вибропсевдоожиженном слое машинами окончательной очистки в виде пневмосортировальных столов (вибропневмосепараторов) в т.ч. с прямоточной декой. Однако эти вибропневмосепараторы имеют высокие потери семян в фуражные отходы.

разработанные технологии очистки семян, при наличии в исходном материале низконатурных примесей, при обработке малых партий элитных семян приводят к увеличению удельных затрат за счет необходимости обработки разнокачественных фракций на параллельных линиях.

На основании анализа состояния вопроса и в соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи исследования:

- разработать математические модели технологии отделения низконатурных примесей в вибропневмоожиженном слое зернового материала с предварительным решетным фракционированием, определить основные параметры машины окончательной очистки (вибропневмосепаратора);

- создать экспериментальный образец вибропневмосепаратора, провести лабораторные исследования и определить рациональные параметры и режимы работы;

- провести ведомственные испытания вибропневмосепаратора;

- провести производственные исследования семяочистительной линии с использованием вибропневмосепаратора;

- дать рекомендации по использованию семяочистительной линии и разработать номограмму для настройки вибропневмосепаратора на заданные условия работы;

- дать энергетическую и технико-экономическую оценки использования семяочистительной линии с усовершенствованным вибропневмосепаратором.

Во второй главе «Теоретические предпосылки повышения эффективности очистки семян пшеницы от низконатурных примесей» моделированием процесса относительного перемещения частиц разной плотности в слое семян определена возможность отделения компонентов, отличающихся плотностью в две стадии – в виброожиженном слое, с последующей обработкой одной из фракций в вибропневмоожиженном состоянии.

В основу разработки математических моделей положена структурная схема семяочистительной линии (рис.1).

рис. 1 Структурная схема семяочистительной линии

Схема состоит из трех блоков. Первый из них осуществляет, кроме отделения примесей, разделение семян на две фракции в виброожиженном слое. Второй блок производит раздельную очистку фракций от длинных и коротких примесей. Третий блок реализует окончательную очистку одной из полученных фракций семян в вибропневмоожиженном слое.

Условиями работы семяочистительной линии являются: расходная характеристика q0(t) зернового материала, прошедшего предварительную, первичную очистку, разделение по длине и его качество K0(t), оцениваемое засоренностью, плотностью, натурной массой, всхожестью семян и массой 1000 зерен.

Управляющими факторами служат: показатели кинематического режима k1, k2; форма и размеры отверстий решет b1; диаметры ячеек триерных цилиндров d21, d22; скорости воздушных потоков V1, Vр, Vт; угол направленности колебаний *; угол продольного наклона и угол установки скошенной стенки.

Оценками технологического процесса, осуществляемого семяочистительной линией, приняты: выход семян элиты первой Q1(t) и второй фракций Q2(t) и их качество (засоренность З1(t), З2(t); масса 1000 зерен М1(t), М2(t); натурная масса N1(t), N2(t)); потери полноценных семян в отходы П1(t) и П2(t); вероятность сохранения поля допуска на засоренность семян поштучно-учитываемыми примесями РЗ1(t), РЗ2(t).

На частицу плотностью меньше плотности слоя, находящуюся на колеблющейся поверхности, расположенной под углом к горизонту и совершающей гармонические направленные колебания под углом, действуют сила Рп, включающая силу реакции среды Рр и силу, возникающую за счет разности ускорений частиц различной плотности Ри; сила сопротивления перемещению частицы Fд.

Сила реакции среды определяется по выражению, Н:

, (1)

где m0 - эффективная масса частицы, складывающаяся из массы частицы и массы среды в половине её объема, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

– отношение плотности рассматриваемой частицы к плотности частиц, образующих слой;

k – показатель кинематического режима.

Сила, возникающая за счет разности ускорений, зависит от силы воздействия воздушного потока, Н:

, (2)

где Rв – сила воздушного потока, Н.

Сила воздушного потока Rв включает статическую Rст и динамическую Rд составляющие.

Статическая составляющая воздействия воздушного потока определяется по известному выражению, Н:

, (3)

где V – объем, занимаемый частицей в монослое, м3;

gradP - градиент напора, Па/м.

градиент напора представляет собой, Па/м:

, (4)

где P – перепад давления воздуха в слое семян высотой Н, Па.

Перепад давления по уравнению Эргана составит, Па:

, (5)

где – порозность псевдоожиженного слоя;

в – плотность воздуха, кг/м3;

– динамическая вязкость газа, Пас;

dэ – эквивалентный диаметр частиц, м.

Динамическая составляющая Rд зависит от скорости воздушного потока. Предварительные исследования показали, что скорость воздуха в слое находится в пределах 1,5–2,0 м/с. В этом диапазоне скоростей сила воздействия потока на частицу обычно определятся по формуле Ньютона, Н:

, (6)

где с – коэффициент, учитывающий свойства поверхности обдуваемого тела (с =0,184-0,265);

Fч – площадь Миделева сечения частиц, м2.

Площадь Миделева сечения частиц, при условии, что они остаются параллельными продольной осью к колеблющейся поверхности и их размер а будет определять толщину монослоя (как наиболее устойчивое положение), можно определить как площадь эллипса, м2:

, (7)

Сила сопротивления поперечному перемещению частицы Fд, рассчитываемая по методике, предложенной профессором В.С. Быковым, но с учетом воздействия воздушного потока, определяется по выражению, Н:

, (8)

где - насыпной угол, характеризующий хаотичность расположения семян при засыпке, град.;

m0 – масса частиц, образующих слой, кг;

n' – число вышерасположенных монослоев;

fвн= - коэффициент внутреннего трения;

Количество монослоев над рассматриваемой частицей можно выразить через её координату z:

. (9)

величины ускорения деки и скорости воздушного потока ограничены условием безотрывности движения.

Условие перемещения частицы малой плотности вверх с учетом выражений (1) и (8) примет вид:

. (10)

Уравнение (10) описывает процесс движения низконатурной частицы, находящейся в слое семян, перемещающемся по колеблющейся поверхности в зависимости от угла её наклона, соотношения плотностей частицы и слоя, его толщины, показателя кинематического режима, угла направленности колебаний, скорости воздушного потока.

На основе уравнения предложена технология очистки семян от низконатурных примесей в виброожиженном и вибропневмоожиженном слоях.

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» представлена программа исследований, общепринятые и частные методики лабораторных и производственных опытов, ведомственных испытаний опытного образца машины и математической обработки опытных данных, описаны экспериментальная установка, приборы и оборудование.

Основными задачами экспериментальных исследований являлись проверка достоверности аналитических зависимостей и теоретических выводов, полученных во второй главе, определение рациональных параметров и режимов работы вибропневмосепаратора (ВПС), оценка технологической надежности усовершенствованной поточной линии с использованием разработанного вибропневмосепаратора.

В соответствии с программой экспериментальных исследований разработали и изготовили лабораторную установку, схема которой приведена на рисунке 2,а.

Конструкция установки позволяет регулировать зерновую нагрузку на деку до 1500кг/ч, частоту колебаний в пределах 400-700мин-1 с помощью клиноременного вариатора, амплитуду колебаний – от 7,5 до 15,0мм путем установки сменных эксцентриков, угол продольного наклона деки.

а б
- исходный материал; - семена основной культуры; - низконатурные примеси; - воздух Рис. 2 - Лабораторная установка: а) устройство лабораторной установки: 1 – рама; 2 – кожух; 3 – заслонка; 4 – питатель; 5 – подвеска; 6 - воздухонепроницаемый фартук; 7 – дека; 8 – эксцентрик; 9 – шкив; 10 – ремень; 11 – вариатор; 12 – электродвигатель; 13 – механизм регулирования частоты колебаний деки; 14 – шатун; 15 – рамка; 16 – механизм регулирования продольного угла наклона деки; 17 – приемники фракций; б) технологическая схема деки, вид сверху: I – зона предварительного расслоения; II – зона транспортирования; III – стенка, установленная под углом к направлению колебаний деки; ЛК – легкие компоненты; ПК – промежуточные компоненты; ТК – тяжелые компоненты

В процессе лабораторных исследований реализованы две серии опытов с использованием методики активно-пассивного планирования эксперимента.

Качество работы разработанного вибропневмосепаратора оценивали по методике ВИМ, предложенной Н.Н. Ульрихом и Ю.А. Космовским.

Ведомственные испытания опытного образца вибропневмосепаратора (рис. 2,б) с рациональными параметрами проведены при подаче 0,8-1,2т/ч с учетом методики ОСТ 70.10.2-83. Оценочные показатели определены при выходе семян 90%.

Оценка надежности технологического процесса, осуществляемого семяочистительной линией, проведена в производственных условиях методами статистической динамики сельскохозяйственных агрегатов.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» определены рациональные параметры и режимы работы вибропневмосепаратора, определены зависимости качества его функционирования от производительности и выхода семян, получены оценки работы семяочистительной линии в производственных условиях.

При реализации первой серии опытов по трехуровневому трехфакторному плану Бокса-Бенкина ставилась задача изучить влияние трех независимых факторов – угла установки стенки деки (х1), продольного угла наклона деки (х2), частоты колебаний n (х3) и определить их оптимальное сочетание. В качестве критерия оптимизации технологического процесса была принята полнота выделения низконатурных примесей при выходе семян 90%.

При проведении опытов установили следующие диапазоны варьирования факторов: =4,0-7,0; n=630-690мин-1; =20-30.

После обработки результатов и их статистической оценки получены адекватные математические модели:

(11)

где Y – полнота выделения низконатурных примесей при 10% потерях, %;

x1, x2, x3 – нормированные значения угла установки стенки, поперечного угла наклона деки и частоты колебаний деки, соответственно.

Степень приближения полученной модели к реальному процессу составила R2 = 93,995 %. Значимость коэффициентов моделей определена по t-критерию Стьюдента.

Рациональное сочетание значений факторов, определено с помощью программы MathCAD 2001. модель (11) исследована на условный экстремум при соблюдении ограничительных условий. Получены следующие нормированные значения факторов, при которых полнота выделения низконатурных примесей достигает максимального значения: х1=-0,5, х2=0,2, х3=0. Рациональные начальные нормированные значения факторов определены анализом двумерных сечений поверхности отклика исследуемой модели (11). На рисунке 3 приведено двумерное сечение откликов модели относительно кодированных значений угла установки стенки и угла продольного наклона деки.

x2
x1

Рис. 3 - Двумерное сечение отклика модели (11) относительно x1 и x2, при фиксации на нулевом уровне фактора х3

На основе исследований для вибропневмосепаратора могут быть рекомендованы следующие рациональные параметры и режимы работы: угол установки стенки деки =20…26, продольный угол наклона деки =4…6, частота n=640…660мин-1 (при настроечных значениях амплитуды А=7,5мм, угла направленности колебаний =30 и подачи Q=550 кг/ч).

При проведении второй серии опытов ставили задачу изучения возможности повышения производительности в случае низкой засоренности исходного вороха низконатурными примесями при выделении наиболее биологически ценной части семян. В опытах для оценки качества разделения семян был принят показатель полноты выделения низконатурных примесей при потерях 10%. В процессе опытов регулировали: угол установки стенки деки, угол продольного наклона, частоту колебаний деки n. На основе предварительных опытов, установили следующие уровни варьирования факторов: =20-30, =4,0-7,0, n=450-540мин-1. При этом настроечные значения остальных факторов составляли: подача материала Q=1000 кг/ч, угол направленности колебаний =30, амплитуда колебаний деки А=15мм. Задачу решали при реализации трехуровневого плана Бокса-Бенкина.

(12)

где Е – полнота выделения низконатурных примесей при 10% потерях семян в фуражные отходы, %.

Для производительности 1000 кг/ч рациональными являются следующие значения параметров: угол продольного наклона деки =6…7; угол установки борта деки =22…26; частота колебаний n=450…460 мин-1; при амплитуде А=15 мм и угле направленности колебаний =30.

На основании проведенных исследований разработана семяочистительная линия производительностью 2,5 т/ч для обработки семян, засоренных низконатурными примесями (рис. 4).

Ведомственные испытания опытного образца вибропневмосепаратора и производственные исследования семяочистительной линии, осуществляющей предложенную технологическую схему очистки и сортирования семян, проведены на семенах пшеницы сорта Московская 39 в учхозе «Липовая гора» Пермской ГСХА.

При производственных исследованиях семяочистительной линии в течение одной смены работы через каждые 10 минут были отобраны пробы из исходного материала и полученных фракций. Для агротехнической оценки в каждой пробе семян определены: чистота, натурная масса, масса 1000 семян. для каждой фракции вычислены средние значения массовой доли и класс семян.

Производственными исследованиями установлено, что линия, реализующая фракционную технологию очистки (Патент РФ №2340410) с использованием разработанного вибропневмосепаратора, обеспечивает получение семян элиты и обладает достаточной технологической надежностью (чистота получаемых семян соответствует требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для семян элиты, с вероятностью сохранения поля допуска Р=0,887…0,937).

а б

Рис. 4 – Схема семяочистительной линии (а), реализующей усовершенствованную технологию очистки и сортирования семян с использованием разработанного вибропневмосепаратора (б): А – комбинированная воздушно-решетно-триерная машина первичной очистки; В – комбинированная воздушно-решетно-триерная машина вторичной очистки с фракционированием; С – вибропневмосепаратор; 1, 16, 32 – бункеры; 2, 6, 17, 21 - аспирационные каналы; 3, 5, 18, 20 – осадочные камеры; 4, 19 – вентиляторы; 7, 15, 22, 31 – лотки вывода легких примесей; 8 – овсюжный триер; 9 – лоток вывода крупных примесей; 10, 25 - лотки вывода мелких примесей; 11, 13, 26, 27, 28 – подсевные решета; 12, 14 - разгрузочные решета; 23 – кукольный триер; 24 – лоток вывода фракции для очистки на ВПС; 29 – фракционное решето; 30 - расслаивающая поверхность; 33 – дека вибропневмосепаратора; I,II,III,IV,V,VI – конечные продукты

В пятом разделе «Рекомендации по использованию результатов исследований, энергетическая и технико-экономическая оценки» даны рекомендации по использованию вибропневмосепаратора в составе семяочистительной линии, реализующей усовершенствованную технологию очистки и сортирования семян. Приведены энергетическая и технико-экономическая оценки усовершенствованной линии в сравнении с базовым вариантом.

По результатам экспериментальных исследований разработана методика предварительной настройки режима работы вибропневмосепаратора при различном содержании в исходном материале низконатурных примесей.

Использование семяочистительной линии производительностью 2,5 т/ч для очистки элитных семян позволяет снизить прямые эксплуатационные затраты на 7%, прямые энергозатраты - более чем на 25%. Выход семян увеличивается на 7,64%. Годовой экономический эффект от внедрения технологии составляет около 900 тыс. руб. при сроке окупаемости – один сезон.

Общие выводы и рекомендации

  1. С использованием математической модели (10) определены скорости воздушных потоков при соотношении плотностей низконатурных частиц к плотности семян основной культуры =0,6 - 0,63м/с, при =0,7 – 0,75 м/с, при =0,8 – 0,88м/с. Для интенсификации процесса в зоне расслоения следует обеспечивать скорость воздушного потока в пределах 1,0…1,4м/с.
  2. Разработана конструктивно-технологическая схема вибропневмосепаратора с усовершенствованной декой с углом поперечного ее наклона, равным нулю (Патент на полезную модель №58288. Патент РФ № 2347352).

На основе математических моделей (11), (12) определены рациональные параметры и режимы разделения семян в вибропневмоожиженном слое на деке разработанного вибропневмосепаратора для двух настроечных значений производительности.

Для производительности 550 кг/ч рациональными являются следующие значения параметров: угол продольного наклона деки =4…6; угол установки борта деки =20…26; частота колебаний n=640…660 мин-1 при амплитуде А=7,5 мм и угле направленности колебаний =30.

Для производительности 1000 кг/ч рациональными являются следующие значения параметров: угол продольного наклона деки =6…7; угол установки борта деки =22…26; частота колебаний n=450…460 мин-1 при амплитуде А=15 мм и угле направленности колебаний =30;

  1. Ведомственными испытаниями установлена рациональная производительность вибропневмосепаратора - 1000…1100 кг/ч. При этой производительности и выходе семян 90% среднее значение полноты выделения примесей составляет 96,3%, содержание семян сорных растений не превышает требований ГОСТ Р 52325-2005 по чистоте для элитных семян.
  2. Разработанный вибропневмосепаратор рекомендуется использовать в семяочистительных линиях фракционной очистки производительностью 2…2,5 т/ч на базе воздушно-решетных машин первичной, вторичной очистки и триеров. Производственными исследованиями установлено, что линия, реализующая фракционную технологию очистки с использованием разработанного вибропневмосепаратора, обеспечивает получение семян элиты и обладает достаточной технологической надежностью. При этом чистота получаемых семян соответствует требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для семян элиты, с вероятностью сохранения поля допуска Р=0,887…0,937. (Патент РФ №2340410).
  3. На основании экспериментальных исследований разработана номограмма для настройки вибропневмосепаратора усовершенствованной конструкции. Согласно номограмме, при засоренности семян пшеницы члениками редьки дикой (подаваемых на вибропневмосепаратор) до 100шт/кг, рекомендуется установить следующие параметры: подачу 850…950кг/ч, продольный угол наклона деки 6…7 и частоту колебаний рабочего органа 450…465мин-1 при амплитуде колебаний А=15мм.
  4. Применение семяочистительной линии, реализующей фракционную технологию очистки семян, в сравнении с базовой, позволяет снизить прямые эксплуатационные затраты на 7%, прямые энергозатраты - более чем на 25%. При этом выход семян увеличивается на 7,64%. Годовой экономический эффект от использования линии производительностью 2,5т/ч составляет около 900 тыс. рублей при сроке окупаемости – один сезон.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

  1. Галкин В.Д., Хандриков В.А. Совершенствование очистки семян на поточных линиях производительностью 2,5 т/ч // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – Выпуск №5(14) – г. Краснодар: ФГОУ ВПО Кубанский ГАУ. - 2008. С.194-197.
  2. Галкин В.Д. Расширение технологических возможностей зерноочистительных машин с тремя ярусами решет.//В.Д.Галкин, А.Бачурин, В.А.Хандриков, А.А.Медведев // Пермский аграрный вестник.- Пермь, 2002.- Вып. VII. С. 110-111.
  3. Хавыев А.А., Хандриков В.А. К теории движения слоя семян по деке // Пермский аграрный вестник. – Пермь, 2003. – Вып. IX. – С.93-95.
  4. Галкин В.Д., Хавыев А.А., Хандриков В.А. Повышение эффективности технологического процесса вибропневмосепаратора семян // Пермский аграрный вестник. Материалы Всероссийской научно-практ. конференции ученых и специалистов, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 г.г. 29-32 марта 2005 г. Сб науч. трудов. – Пермь: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2005. – Вып. 1(13). - С. 211-214.
  5. Хандриков В.А., Грубов К.А., Галкин В.Д., Хавыев А.А. Основные направления совершенствования вибропневмосепаратора зерна // Пермский аграрный вестник. Сб. науч. тр. научно-практ. конференции аспирантов и студентов, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 г.г. 20-22 апреля 2005 г. Сб науч. трудов. – Пермь: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2005. – Вып. 2(14). - Ч.1. - С. 76-77.
  6. Галкин В.Д., Кошурников А.Ф., Хавыев А.А., Хандриков В.А. Оптимизация параметров и режимов работы вибропневмосепаратора производительностью 0,5 т/ч. / Материалы XLIV международной научно-технической конференции «Достижения науки агропромышленному производству. Ч. 2. Челябинский ГАУ. 2005. С. 169-172.
  7. Галкин В.Д., Хавыев А.А., Хандриков В.А., Грубов К.А. Рациональные параметры и режимы работы вибропневмосепаратора зерна с усовершенствованной декой // Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ижевск.: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. 2007, т.3. С.3-7.
  8. Галкин В.Д., Хавыев А.А., Хандриков В.А., Грубов К.А. Технология подготовки малых партий семян с усовершенствованным рабочим процессом окончательной очистки // Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции. Т.2. Материалы Международной научно-практической конференции 26-28 февраля 2007. г. Мичуринск.: ФГОУ ВПО МичГАУ, 2007. С. 239-242.
  9. Хавыев А.А., Хандриков В.А., Грубов К.А. Параметры и режимы работы усовершенствованного вибропневмосепаратора // Пермский аграрный вестник. Сб. науч. тр. LXVI Всероссийской научно-практ. конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Вклад молодых ученых в развитие АПК». 10-12 апреля 2007г. – Пермь: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2007. – Вып. XVII. Ч.2. – С.73-75.
  10. Галкин В.Д., Хандриков В.А. Агротехническая оценка вибропневмосепаратора зерна с усовершенствованным рабочим процессом // Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона: Материалы Международ. науч.-практ. конф. 10-11 июля 2007г. – Киров.: НИИСХ Северо-Востока, 2007. – С.178-181.
  11. Хандриков В.А., Грубов К.А. Разработка агрегата для окончательной очистки семян // Молодежная наука прикамья. Сб. науч. трудов. - Пермь: ФГОУ ВПО Пермский ГТУ. 2008. - Вып. 9. - С.205-208.
  12. Галкин В.Д., Кошурников А.Ф., Хавыев А.А., Хандриков В.А. Пневмосортировальные столы производительностью 0,5 и 1,0 т/ч и их использование в поточных линиях фракционной очистки семян: Уч. пособ. – Пермь.: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2007. – 75с.
  13. Патент на полезную модель №58288. А01F12/44, В07В1/12. Дека вибропневмосепаратора. / В.Д.Галкин, А.А.Хавыев, В.А.Хандриков – Перм. гос. с.х. акад. – Россия. - Опубл.27.11.2006. - Бюлл. №33.
  14. Патент на полезную модель №58287. А01F12/44. Комбинированная машина для разделения сыпучих материалов. / В.Д.Галкин, А.А.Хавыев, С.Е.Басалгин, В.А.Хандриков, К.А.Грубов, В.П.Костарев – Перм. гос. с.х. акад. – Россия – Опубл.27.11.2006. – Бюлл. №33.
  15. Патент РФ №2340410. А01F12/44, В07В1/12. Способ разделения зерновых смесей / В.Д.Галкин, А.Д.Галкин, А.А.Хавыев, С.Е.Басалгин, В.П.Соловьев, В.А.Хандриков, К.А.Грубов, С.В.Галкин - Перм. гос. с.х. акад. – Россия. - Опубл. 10.12.2008. - Бюлл. №34.
  16. Патент РФ №2347352. А01F12/44. Дека вибропневмосепаратора. / В.Д.Галкин, А.Д. Галкин, А.А.Хавыев, В.А.Хандриков, К.А. Грубов - Перм. гос. с.х. акад. – Россия. - Опубл. 27.02.2009. - Бюлл. № 6.

Подписано в печать 22.05.09 г.

Формат 60841/16. Бумага офсетная. Печ. л. 1,0.

Тираж 100 экз. Заказ 82

ИПЦ «Прокростъ»

Пермской государственной сельскохозяйственной академии

имени академика Д.Н.Прянишникова,

614000, Россия, г. Пермь, ул. Коммунистическая, 23

Тел. 210-35-34



 


Похожие работы:

«Дресвянникова Елена Владимировна ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЯ Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ижевск 2009 Работа выполнена на кафедре Электротехнология сельскохозяйственного производства Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«ГУСЬКОВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СБОРОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ЗАГОТОВКЕ ГРУБЫХ КОРМОВ Специальность: 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Новосибирск – 2007 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет Научный консультант: доктор технических наук, профессор Блынский Юрий Николаевич

«Бодров Андрей Сергеевич ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТНОГО ОКРАШИВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН ПОРОШКОВЫМИ КРАСКАМИ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении (высшего профессионального образования) Орловский государственный технический университет (ГОУ ВПО ОрёлГТУ). Научный...»

«УДК 631.363.636.(043.3) САБИЕВ Уахит Калижанович ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМБИКОРМОВ В УСЛОВИЯХ СЕЛ ь СКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Барнаул – 2012 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Омский государственный аграрный университет им. П.А.Столыпина Научный консультант: Федоренко Иван Ярославович, доктор...»

«Гузёма Анатолий Борисович Совершенствование методики обоснования требований технических условий на дефектацию деталей при их ремонте Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва 2008 Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете). Научный руководитель - кандидат технических наук,...»

«Бойкова Елена Васильевна РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПЛУГА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Саратов 2010 Работа выполнена в федеральном...»

«Грачёв Роман Юрьевич Повышение эффективности эксплуатации машин технологического комплекса методом частичного резервирования (на примере культуртехнических работ) Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва – 2007 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении...»

«ГОРЕЛОВ СЕРГЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ ЭЛЕКТРОТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ И РЕЗИСТОРОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Специальность: 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Красноярск – 2008 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Новосибирская государственная академия водного транспорта Научный консультант доктор технических наук, профессор...»

«ГУЩИН Дмитрий Александрович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ САМОХОДНЫХ СВЕКЛОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ HOLMER ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА Специальность: 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук...»

«БЕКМАЧЕВ Александр Егорович Повышение эффективности средств плавной коммутации электроустановок в условиях критических нагрузок на предприятиях АПК Специальность: 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ижевск 2010 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Кондратьева Надежда Петровна Официальные оппоненты:...»

«Нисин Сергей Михайлович Повышение эффективности ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАКТОРА “ Беларус ь -1221 ” НА обработк Е почвы В УСЛОВИЯХ сЕВЕРО-ЗАПАДА РФ путем ОБОСНОВАНИЯ ЕГО РАЦИОНАЛЬНОГО А Г РЕГАТИРОВАНИЯ Специальность 05.20.01 – “Технологии и средства механизации сельского хозяйства” Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург– 2007 Работа выполнена в Государственном научном учреждении “Северо-Западный научно-исследовательский институт...»

«Бухаровская Анастасия Николаевна ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ СВОЙСТВА И УПЛОТНЯЮЩЕЕ ВОЗДЕЙCТВИЕ НА ПОЧВУ ТРАКТОРА С РЕЗИНОАРМИРОВАННЫМИ ГУСЕНИЦАМИ Специальность: 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет...»

«Вохмин Вячеслав Сергеевич РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ СБРАЖИВАНИЯ НАВОЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ижевск – 2012 Работа выполнена на кафедре Технологии и оборудование пищевых и перерабатывающих производств Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«Быкова Елена Владимировна УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЕМ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ Специальность 05.20.03. – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2012...»

«ВАСИЛЬЕВ НИКОЛАЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СЕТИ 0,38 кВ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ ТЕПЛИЧНЫХ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК, ПУТЕМ МОДЕРНИЗАЦИИ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ специальность 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2008 Работа выполнена на кафедре электротехники и электроснабжения в Федеральном государственном...»

«ЧАЛЕНКО Владислав В адимович ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВ АРБУЗА Специальности: 06.01.09 –растениеводство, 05.20.01- технологии и средства механизации сельского хозяйства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук Астрахань - 2007 Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский...»

«Морозова Наталья Михайловна ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДГОТОВКИ И ХРАНЕНИЯ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ Специальность 05.20.03 – технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Рязань - 2012 Работа выполнена на кафедре Безопасность жизнедеятельности Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рязанский государственный...»

«Б ураев М ихаил К ондратьевич система производственно-технической эксплуатации м ашинно-тракторного парка в условиях апк восточной сибири Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Улан-Удэ, 2010 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Иркутская государственная сельскохозяйственная академия Научный консультант: доктор технических наук, профессор, заслуженный...»

«Ахмед Торки Ахмед Джайлани Автономные системы электроснабжения фермерских хозяйств Египта с использованием возобновляемых источников энергии Специальность 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Автореферат...»

«Баштовой Александр Геннадьевич ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ Специальность: 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Благовещенск – 2008 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Дальневосточном государственном аграрном университете Научный консультант: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и...»






 
2014 www.avtoreferat.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.