WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 19 |
УДК 631.362.633.1 ББК Рецензенты: В.М. Дринча, д.т.н., зав.отделом механизации Россельхозакадемии Б.А. Сергеев, к.т.н., проф., заф. каф. сельхозмашин БГСХА С.С. ЯМПИЛОВ С.С.Ямпилов Технологическое и техническое обеспечение ресурсо-энергосберегающих процессов очистки и сортиро вания зерна и семян.-Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2003.-262с.

ISBN ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕСУРСО-ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ Книга посвящена проблемам послеуборочной обработки зерна и семян.

И СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНА И СЕМЯН Проанализированы технологии очистки и сортирования зерна, конструкции зерноочистительных машин, предложены пути дальнейшего их совершенствования. Приведены результаты исследований на решетных и воздушных сепараторах и основы их расчета, обеспечивающие интенсификацию процесса очистки зерна и семян.

Книга предназначена студентам механико-технологических специальностей вузов, колледжей и техникумов, а также аспирантам и сотрудникам научных и конструкторских учреждений.

Ключевые слова: зерно, сепаратор, очистка, очистка зерна, послеуборочная, агромаш, сельское хозяйство, пищевая промышленность, семена.

ISBN ББК @ Ямпилов С.С., 2003 г.

@ ВСГТУ, 2003 г.

Улан-Удэ 2003 Министерство образования Российской Федерации О Г Л А В Л Е Н И Е ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВВЕДНИЕ....................................................................…….........................5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ ЗЕРНА И ПОДГОТОВКЕ СЕ МЯН………................................................................................................8 1.1. Энергоемкость производства основных зерновых культур…...........................................................................................8 1.2 Условия производства зерна и качество имеющейся техЯМПИЛОВ Сэнгэ Самбуевич нической базы…………........................................................... 1.3 Тенденции развития технологий и технических средств для сепарации зерновых материалов............................................. Цель и задачи исследований.........................................................Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И БАЗА ДАННЫХ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРА БОТКИ ЗЕРНА И ПОДГОТОВКИ СЕМЯН………..................................2.1. Вводные замечаТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ния……………….................…....................ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕСУРСО-ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ 2.2. Алгоритм поиска технических решений процессов послеПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ уборочной обработки зерна………………......................…И СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНА И СЕМЯН 2.3. Структура базы данных и основные программные модули..................................................................................... З а к л ю ч е н и е....................................................................…....Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ ЗЕРНА И ПОДГОТОВКЕ СЕМЯН…....................... 3.1. Вводные замечания……........………………….....................3.2. Методика расчета технологий сепарирования зерновых материалов по комплексу признаков………..............................3.3. Исследование закономерностей процесса сепарации при рециркуляции фракций зернового материа ла………….......3.4. Математическая модель процесса разделения зерновых смесей каскадным решетным сепаратоИздательство ВСГТУ ром...................Улан-Удэ 3.5. Моделирование аэродинамических свойств семян основных ВВЕДЕНИЕ зерновых культур………………….....……..........................99 В себестоимости производства зерна доля очистки и сортиро З а к л ю ч е н и е.........................................................................111 вания при послеуборочной обработке не превышает и десяти проценГлава 4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ И СОРТИРО- тов, но отказ от этих операций или недостаточно качественное выполВАНИЯ ЗЕРНА И СЕМЯН С ПРИМЕНЕНИЕМ УНИВЕРСАЛЬНОГО нение их приводит к большим потерям, цена которых может значительКАСКАДНОГО СЕПАРАТОРА…...........................................................113 но превышать затраты на их проведение [3, 4, 8, 12, 190].

4.1. Вводные замечания……...........………………....................113 Известные изменения в сельскохозяйственном производстве 4.2. Интенсификация процесса сепарации на универсальных нашей страны, прошедшие за последние десять лет, требуют коренных каскадных сепараторах...............................................................118 преобразований в послеуборочной обработке зерна и семян.

4.3. Влияние кинематических факторов решета на эффектив- Имеющаяся в сельском хозяйстве зерноочистительная техника ность сепарации зерновых материалов по комплексным призна- [36, 48, 49] морально устарела (не соответствует современным условикам……………………….............................................................124 ям зернопроизводства), физически изношена (на 85…90 %) и количест4.4. Система машинных технологий очистки и сортирования венно не достаточна (обеспеченность крупных хозяйств не превышает зерна и семян. Типоразмерный ряд универсальных зерно- 40 %, а фермерские хозяйства требуемой техники не имеют вовсе).

семяочистительных машин.........................................................146 Необходимо создание новой технической базы, максимально 4.5. Технико - экономическая эффективность результатов ис- адаптированной к многообразию условий современного сельскохозяйследований...……………………………………….....................151 ственного производства и обеспечивающей в каждом конкретном случае решение задач послеуборочной обработки при минимальных капиОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.........................................тальных, энергетических и иных затратах. Создание такой техники – СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ................................. проблема научная, прежде всего научно-исследовательская, и на ее реПРИЛОЖЕНИЕ 1. МАТЕРИАЛЫ РЕАЛИЗАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ В шение направлена данная наша работа.



ПРОИЗВОДСТВО РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ………………………… Исследования и разработки, составившие основу диссертации, 1.1. Документы о разработке и внедрении результатов рабовыполнены в Восточно-Сибирском государственном технологическом ты............................................…...................................................университете, а также в ВИМе по планам НИОКР на 1981...1998 гг., и в 1.2. Авторские свидетельства на изобретесоответствии с заданиями 03.02. и 02.03 общесоюзной программы «Зерния.................................................................................................но» О.Ц. 032 (1981…1990 гг.) ГКНТ СССР.

Цель исследований - разработка высокоэффективных ресурсоэнергосберегающих технологий и технических средств очистки и сортирования при послеуборочной обработки зерна и семян.

Объекты исследований явились зерновой и семенной ворох, технологии, процессы и рабочие органы машин и оборудования для очистки и сортирования зерна и семян.

В исследованиях использовались следующие методики исследований: физико-механические свойства зерна, посевные и урожайные свойства семян, определяемые по специально разработанным методикам и в соответствии с государственными и отраслевыми стандартами (ГОСТ 12038 – 84, ГОСТ 70.102 - 83)[39, 40, 41, 42]. При этом использовали дополнительно разработанные приспособления и частные методики для определения аэродинамических свойств семян, а также рекомендуемые стандартами приборы и вспомогательное оборудование для определения физико-механических свойств зернового материала и каче- эффективность применения комплексов известных технических средств ственных характеристик семян. на очистке и сортировании зерна и семян, так и выявлять новые рабо Математические характеристики зерновых материалов, пред- чие органы и процессы, повышающие четкость разделения при министавляющие собой признаки делимости зерновых смесей, определены с мальной себестоимости операций;

применением теории распознавания образов и выражены обобщенными - предложена математическая модель интенсифицированного признаками компонентов исходной смеси. процесса сепарации зерновых материалов каскадным решетным сепара Разрабатываемые ресурсо-энергосберегающие технологии и тором с поярусным распределением обрабатываемого материала, помашины для очистки и сортирования зерна и семян исследовали с по- служившая основой разработки семейства новых универсальных зерномощью специально разработанной интегрированной программной сис- семяочистительных машин, существенно сокращающих число оператемы на компьютере, а также на физических моделях, макетных и ций при послеуборочной обработке зерна и подготовке семян;

опытных образцах в производственных условиях. - предложена математическая модель процесса сепарации зер Результаты экспериментов обрабатывали методами математи- новых материалов с рециркуляцией фракции - полуфабриката, позвоческой статистики с использованием специальных программ для ЭВМ и ляющая управлять процессом очистки и сортирования в границах опв соответствии с требованиями ГОСТ 8.207 - 76 «Прямые измерения с тимального режима.

многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблю- Практическая ценность работы заключается в разработке:

дений» [38]. - системы машинных технологий очистки зерна и семян для различных условий производства;

Научная новизна исследований: - интегрированной программной системы компьютерного ис- разработан метод исследования и оптимизации технологий и следования и оптимизации технологий и технических средств послетехнических средств послеуборочной обработки зерна и подготовки се- уборочной обработки зерна и подготовки семян;

мян на основе интегрированной системы математических моделей и - метода расчета универсальных зерно-семяочистительных макомпьютерных программ расчета основных показателей процессов и шин с каскадным решетным станом;

синтезирования технологий с использованием информационной базы - конструктивных схем и основных параметров каскадных униданных о характеристике объекта обработки, рабочих органов машин и версальных сепараторов с плоскими, цилиндрическими и ленточными оборудования, условий производства и других определяющих факторов рабочими органами (а.с. №№ 965532, 1447423);

и требований к конечному продукту; - опытных образцов и моделей универсальных зерно- установлена закономерность изменения четкости разделения семяочистительных машин.

семян на фракции в зависимости от удаленности их признака от его гра- Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций ничного значения, разделяющего фракции; эта закономерность харак- подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментерна для сепарирующих машин любого принципа действия, а ее ис- тальных исследований, положительными результатами испытаний созпользование позволяет расчетным путем прогнозировать с высокой данных машин и разработанных технологий. Адекватность результатов точностью эффективность применения этих технических средств на теоретических и экспериментальных исследований достигает 95 % очистке и сортировании семян в зависимости от их свойств; уровня значимости.





- определены аналитические зависимости качественной и коли- Реализация результатов исследований.

чественной характеристики процессов очистки и сортирования семян с Интегрированная программная система компьютерного исслерециркуляцией фракции – полуфабриката на машинах с непрерывным дования, оптимизации и проектирования технологий и технических распределением фракций. средств послеуборочной обработки зерна и подготовки семян исполь зуются ВИМом и АО «ВИСХОМ» при разработке концепций развития Основные результаты: имеющейся техники и создании перспективной технической базы ново- предложена методика расчета технологий сепарирования го поколения. Она принята за основу компьютерной системы автоматитрудноразделимых зерновых материалов, позволяющая как оценивать зированного проектирования в ОАО «ГСКБ Зерноочистка» при разработке новых машин и оборудования послеуборочной обработки зерна и ва зерновых эквивалентна стоимости урожая с 0,4 га [63]. Среднегодосемян. вые темпы роста энергоемкости сельскохозяйственного производства Технологии очистки зерна и семян основных зерновых культур, России и промышленно развитых стран (рис. 1.1) за десятилетний пеа также рапса, сорго и фасоли, реализуемые путем фракционирования риод восьмидесятых годов [127, 183, 302, 306] показывают, что в Росна универсальной зерно-семяочистительной машине, обеспечивающие сии в отличие от других стран имело место увеличение темпов роста выделение качественного зерна и биологически наиболее ценного по- энергоемкости сельскохозяйственного производства.

севного материала, конструктивные схемы и основные параметры семейства универсальных решетных сепараторов используются ОАО «ГСКБ Зерноочистка». Разработанные технологии, а также универсаль1,ные зерносемяочистительные машины используются в хозяйствах Восточно-Сибирского региона.

Методики расчета решетных и воздушных сепараторов, а также 0,триеров применяются в учебном процессе Восточно-Сибирского государственного технологического университета, а также в ОАО «ГСКБ -0,Зерноочистка».

- Автор считает своим долгом подчеркнуть, что многие исследования проведены им при участии сотрудников кафедры «Машины и ап-1,параты пищевых производств» и выражает искреннюю благодарность -им. Особую признательность автор выражает д.т.н., проф.

-2,Н.А.Урханову, аспирантам Ю.Ж. Дондокову, А.В. Кириллову и лабора-тории ВИМ «Очистка и сортирование зерна». Особую признательность автор выражает консультанту академику РАСХН, д.т.н. В.И. Анискину, -3,постоянная поддержка и советы которого способствовали решению Россия США Канада Германия Швеция Финляндия данной проблемы, а также д.т.н. А.Н. Зюлину и д.т.н. В.М. Дринче. Автор выражает благодарность председателю колхоза «Гигант» Рис. 1.1. Среднегодовые темпы роста энергоемкости сельскохоА.Т.Стопичеву, главному агроному колхоза «Гигант» В.Л.Яковлеву, дизяйственного производства России и промышленно развитых стран ректору госплемзавода «Боргойский» П.И.Зайцеву за поддержку в проведении хозяйственных испытаний новых машин.

Ресурсоэнергоэкономичность - не самоцель, но главное средство и реальный (беспроигрышный) резерв повышения конкурентоспособности отечественного зернового производства.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЧИСТКИ Высокая урожайность зерновых культур является недостаточИ СОРТИРОВАНИЯ ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ным условием повышения конкурентоспособности зернопроизводства, ОБРАБОТКЕ ЗЕРНА И ПОДГОТОВКЕ СЕМЯН а в некоторых случаях не является однозначным критерием его эффективности. Так, например, в США и Канаде средняя урожайность пше1.1. Энергоемкость производства основных ницы не превышает 23 ц/га, однако при этом достигаются высокая рензерновых культур табельность и конкурентоспособность [9, 50].

Повышение эффективности зернового хозяйства, а также его В настоящее время затраты энергии и ресурсов на единицу конкурентной способности в условиях рыночных отношений основывабольшинства основных видов сельскохозяйственной продукции в нашей ется, в первую очередь, на уменьшении его энергоемкости и ресурсо – стране в два, три и более раз выше, чем в развитых странах мира [189, энергосохранности.

307]. При этом стоимость, например, перерасхода топлива на 1 га посе% Технологию производства зерна можно представить состоящей из-за повышенного содержания в нем семян сорняков. Потери урожая из четырех этапов: обработка почвы и посев, уход за посевами, уборка зерновых культур в мире от сорняков, болезней и вредителей равны урожая, послеуборочная обработка (и подготовка семян) [5, 86, 88]. - 510 млн. т, сахарной свеклы - 65...75, картофеля - 125...135, овощей - Определены средние значения совокупных энергозатрат по ука- 78...79 млн.т. Эти потери составляют 30...40 % общего урожая и оценизанным этапам работ, которые для РФ составляют соответственно, ваются в 75 млрд. долл.

МДж/га: 8000, 1980, 2700 и 810 (с учетом энергоемкости подготовки [12].

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 19 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.