По какому признаку осуществляется сепарация семян на пневматическом сортировальном столе
Обновлено: 08.05.2024
Пневматический сортировщик относится к сортировальной и зерноочистительной технике. Пневматический сортировщик включает вертикальный пневмоканал с загрузочным устройством, вентилятор и сборники продуктов разделения. На внутренней поверхности стенок пневмоканала установлены наклонные пересыпные пластины. В загрузочном устройстве в два или более ярусов размещены желоба. Ширина желобов в 10-15 раз превышает среднюю длину сортируемых частиц. Желоба установлены с возможностью регулирования их положения по высоте. Установленные ярусами желоба осуществляют подачу сортируемого материала в пневмоканал в виде отдельных струй, что обеспечивает свободное прохождение легких частиц вверх и повышает качество сортирования. 6 ил.
Изобретение относится к области пневмосепарирования сыпучих материалов, в частности к сортированию семян сельскохозяйственных культур, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в а.с. СССР N 1304919 А1(1).
Известный пневматический сортировщик (1) содержит вертикальный пневматический канал, загрузочное приспособление, наклонные пересыпные пластины, установленные ярусами по периметру на внутренних поверхностях стенок вертикального пневмоканала, сборники продуктов разделения, сообщенные с верхним и нижним концами вертикального пневмоканала.
Недостатками пневматического сортировщика являются сравнительно невысокое качество разделения сортируемого материала на "тяжелую" и "легкую" фракции и повышенная энергоемкость процесса, это обусловлено тем, что поступающий в пневмоканал сбоку из загрузочного устройства сплошной зерновой поток, препятствует прохождению вертикального потока воздуха, выносящего вверх по каналу "легкие" частицы. Наблюдения показывают, что поток воздуха разделяется на струи, прорывающиеся снизу вместе с "легкими" частицами через поток подаваемого в пневмоканал материала, при этом возникают столкновения зерновых частиц, нарушается аэродинамический режим работы канала, в частности происходит хаотическое изменение поля скоростей воздушного потока в рабочей зоне.
Целью изобретения является повышение качества сортирования и снижение энергоемкости процесса за счет упорядочения прохождения потока воздуха с "легкими" частицами через поток материала, подаваемого в пневмоканал.
Поставленная цель достигается тем, что пневматический сортировщик по а. с. СССР 1304919, содержащий вертикальный пневматический канал, загрузочное устройство, наклонные пересыпные пластины, сборники продуктов разделения, сообщенные с верхним и нижним концами вертикального пневмоканала, согласно изобретению снабжен струеобразующими питающими желобами, установленными в загрузочном устройстве в два или более ярусов.
Заявленный пневматический сортировщик отличается от известного изобретения по а.с. СССР 1304919 тем, что он снабжен установленными ярусно питающими желобами. Таким образом, заявляемый пневматический сортировщик соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого технического решения (сортировщика) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями (2, 3) в данной и смежных областях техники позволило выявить техническое решение, содержащее признак, отличающий его от прототипа, а именно наличие желобов в питающем устройстве. Желоба, установленные ярусами, проявляют новое свойство, не присущее известным конструкциям, а именно обеспечивают подачу сортируемого материала в виде отдельных струй, располагающихся на разной высоте, между струями образуются свободные пространства, через которые вверх по пневмоканалу беспрепятственно вместе с воздухом проходят "легкие" частицы. Наличие нового свойства в заявляемом решении обеспечивает ему соответствие критерию "новизна".
Сущность изобретения заключается в следующем.
Качество разделения сепарируемого материала на фракции пневматическими сортировщиками, имеющими развитую нижнюю часть пневмоканалов, и их энергоемкость во многом зависит от того, как происходит процесс прохождения "легких" частиц через поток исходного материала, подаваемого в пневмоканал. Чтобы обеспечить свободное прохождение "легких" частиц, предлагается разделить поток подаваемого на сортировку материала на отдельные струи, располагающиеся в канале на разной высоте так, чтобы между ними оставалось свободное пространство.
При этом канал, если посмотреть на него сверху, полностью перекрывается струями материала, что обеспечивает равномерность и стабильность воздушного потока в рабочей (нижней) зоне канала. Для струйной подачи материала в загрузочном устройстве устанавливаются в два или более ярусов желоба; угол наклона желобов и их положение по высоте можно регулировать; ширина желобов должна быть такой, чтобы материал свободно, без задержек сходил с них.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1,2 представлена схема пневматического сортировщика; на фиг.3,4,5 в трех проекциях представлен желоб лотка загрузочного устройства; на фиг.6 показана схема прохождения воздуха с "легкими" частицами между струями подаваемого в канал материала (вид в поперечно-вертикальной плоскости).
Пневматический сортировщик включает вертикальный пневмоканал 1, внутри которого по всему периметру установлены ярусами наклонные пересыпные пластины 2, загрузочное устройство 3 с питающим валиком 4, вентилятор 6, отстойную камеру 7 со сборником 8 "легкой" фракции; согласно изобретению в загрузочном устройстве установлены в два или более ярусов питающие желоба, например, 9 - желоба верхнего яруса, 10 - нижнего, они предназначены для подачи материала в канал струями, желоба имеют корытообразную форму (см. фиг. 3,4,5).
Шарнирное крепление желобов позволяет изменять угол их наклона и положение по высоте. Минимальный угол наклона желобов к горизонту должен превышать угол трения сепарируемого материла о желоб, и составлять не менее 35 o .
Ширина желобов должна быть, по крайней мере, в 10. 15 раз больше средней длины сортируемых частиц и составляет 60. 90 мм.
Щели между нижней поверхностью желобов и стенкой канала, которые могут появиться при регулировании желобов, перекрываются задвижками 11.
Предлагаемый пневматический сортировщик работает следующим образом.
Сортируемый материал питающим валиком 4 по желобам 9 и 10 подается отдельными струями в пневмоканал 1. В пневмоканале 1, благодаря наличию пересыпных пластин 2 происходит качественное разделение материала по аэродинамическим свойствам на "тяжелую" и "легкую" фракции. "Тяжелые" частицы, преодолевая сопротивление потока воздуха, сходят по каналу вниз в сборник 5 "тяжелой" фракции. "Легкие" частицы поднимаются потоком воздуха по каналу вверх и, пройдя вместе с воздухом между струями подаваемого в канал материала (см. фиг. 6), попадают в отстойную камеру 7 и затем в сборник 8 "легкой" фракции.
Пространство между струями, создаваемое для прохождения воздуха и "легких" частиц, регулируют, изменяя положение желобов 9 и 10.
Применение желобов, установленных ярусами в загрузочном устройстве, позволяет подать сортируемый материал в пневмоканал струями, располагающимися в канале на разной высоте, что обеспечивает свободное прохождение "легких" частиц вверх без соударения с частицами, подаваемыми на сортировку, это снижает энергоемкость процесса и повышает качество сортирования.
Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 1304919 А1, В 07 В 4/02, 1986.
2. Авторское свидетельство СССР 241146, А 01 F 12/44, 1971.
3. М.С. Кулагин, В.М. Соловьев, B.C. Желтов. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. М.: "Колос", 1979.
Пневматический сортировщик, включающий вертикальный пневмоканал с загрузочным устройством, наклонные пересыпные пластины, установленные на внутренних поверхностях стенок вертикального пневмоканала, и сборники продуктов разделения, сообщенные с верхним и нижним концами пневмоканала, отличающийся тем, что он снабжен желобами, установленными в загрузочном устройстве в два или более ярусов с возможностью регулирования их положения по высоте, при этом ширина желобов в 10-15 раз превышает среднюю длину сортируемых частиц.
Технология первичной очистки зерна с разработкой решётной части зерноочистительной машины , страница 4
Разделение семян по плотности в жидкостных сепараторах или на пневматических сортировальных столах обеспечивает выделение из зернового вороха наиболее жизнеспособных семян (сортирование по плотности) или очистку зерна от трудноотделимых примесей (например, дикой редьки от семян ячменя, гречихи и др.). В жидкостных сепараторах используют жидкость заданной плотности, в которой тяжелые семена тонут, а легкие всплывают. На пневматических столах на слой зерна воздействуют одновременно колебаниями и воздушным потоком. При этом слой зерна на столах «псевдоожижается», т. е. приобретает свойства жидкости: тяжелые частицы опускаются, а легкие всплывают.
Разделение семян по упругости происходит на отражательных столах, на которые сбрасывают семена. После удара семена с упругими различными свойствами по-разному отражаются от поверхности стола и движутся по разным траекториям.
Разделение семян по цвету происходит на установках, снабженных фотоэлементами. Семена движутся мимо фотоэлементов дискретным потоком. Светлые зерна возбуждают в фотоэлементе электрический ток, вырабатывается сигнал и открывается клапан на пути этих семян в бункер. Темные семена клапан направляет в другой канал. [2]
Рисунок 2.3- Схема пневмосепараторов: а, б, в-пневмогравитационные;
г, д - пневмоимпульсные; е, ж - пневмоцентробежные.
2.2 Использование быстрых сдвиговых течений для процесса разделения зерна
В механике сыпучих сред известны два вида движения гранулированных материалов:
Квазистатическое – когда концентрация частиц близка к предельной между частицами отсутствует свободный пробег. Такое движение имеет место на плоских решетах.
Быстрое сдвиговое течение, когда концентрация сыпучей среды низкая и зависит от скорости сдвига. Между частицами до их столкновения имеет место сдвиговой пробег.
Быстрое сдвиговое течение происходит при осыпях горных пород, погрузочно-разгрузочных работах и движении сыпучих материалов по круто-наклонным лопаткам. Доказано, что при быстрых сдвиговых течениях интенсивно идет процесс сегрегации частиц по размерам.
Главная проблема осуществления быстрого сдвигового течения в машине состояла в трудности повторения процесса сдвига, для чего необходимо перенести сыпучую среду после сдвига в исходную точку, без изменения структуры сыпучего тела. Такая возможность появляется при использовании центробежных сил, когда сыпучая среда приобретает свойства твердого тела, и свободного падения частиц. В том и другом виде движения между частицами сохраняется их взаимное положение.[1]
В результате данного анализа мы пришли к новому способу сортирования сыпучих сред с использованием быстрых инерционных сдвиговых течений в горизонтально вращающемся цилиндре (решете) с водопадным режимом движения. Чтобы обеспечить устойчивость водопадного движения и точность подачи зерна на определенную часть цилиндра используются для отрыва слоя зерна, неподвижно установленные во второй четверти окружности по всей длине цилиндра на разном расстоянии от его поверхности, лопатки. Главное отличие данного способа сортирования от известных конструкций цилиндрических решет состоит, во-первых, в том, что слой зерна, отрываемый каждой лопаткой, движется по своей замкнутой траектории с периодами движения: подъем к лопатке – отрыв – свободное падение – сдвиговое течение. Перемешивание сыпучей среды в цилиндре отсутствует. Во-вторых, кинематический режим для работы предлагаемого рабочего органа необходим чуть больше единицы. В-третьих, равномерно-распределенный по поперечному сечению падающий поток зерна, дает возможность хорошо сочетать работу воздушного потока с цилиндрическим решетом. Здесь представляется возможность более длительного воздействия воздуха на зерно при многократном его подъеме и падении.
Все ранее предлагаемые конструкции быстроходных цилиндрических решет имели внутренние устройства (активаторы, скатные доски) приводящие к перемешиванию разделяемого зерна и большие кинематические режимы К= 4÷10. Как показали наши теоретические исследования, при таких режимах сыпучая среда становится под действием центробежных сил жесткой структурой и процесс перераспределения частиц становится невозможным.
Сборник тестовых заданий для студентов инженерного факультета по специальности «Механизация сельского хозяйства» , страница 10
7) кавитационное изнашивание; 8) электроэрозионное изнашивание.
217. Диаметр отверстия на чертеже обозначен: Ø100
При каком из указанных действительных размеров деталь следует забраковать?
1. 100,04; 2. 100,00; 3. 100,03; 4. 100,07.
218. Какое значение коэффициента избытка воздуха α в цилиндре дизелей соответствует богатой горючей смеси?
1. α < 1; 2. α > 1; 3. α = 1
219. Внешними признаками изношенности цилиндро-поршневой группы являются:
1. повышенный расход картерного масла
2. трудный запуск двигателя
3. черный цвет отработавших газов
4. пониженное давление масла в смазочной системе
5. повышенное дымление из сапуна
220. За условный эталонный трактор принят трактор, имеющий
1. гусеничный движитель и тяговый класс 3
2. эффективную мощность 75 кВт
3. выработку 1у.э. га за 1 час сменного времени
4. годовую загрузку 1300ч.
221. Для работы с дисковой бороной БДТ-7 эффективная мощность тракторного двигателя должна быть равна __________кВт.
(Дано: рабочая скорость V=2м/c; удельное тяговое сопротивление К=3 кН/м; тяговый КПД трактора h=0,7)
222. Для создания разряжения в доильных установках используются следующие типы насосов
1. ротационный 3. водокольцевой
2. вихревой 4. мембранный
223. Под форсированием двигателя понимается
1. Увеличение диаметра поршня и его хода
2. Увеличение мощности без увеличения рабочего объема
3. Улучшение процессов смесеобразования и сгорания
224. Количество резаных клубней при комбайновой уборке картофеля можно сократить, если
1. уменьшить амплитуду колебания лемехов
2. заглубить лемеха
3. повысить точность вождения комбайна
4. уменьшить скорость движения комбайна
225. Укажите типы резцов, применяемых при обработке поверхности, обозначенной цифрой на рисунке: ______.
1. проходной отогнутый; 2. отрезной; 3. подрезной; 4. проходной упорный;
5. проходной прямой.
226. На тяговой характеристике, соответствующей одной из передач трактора, рабочая скорость представлена кривой __________.
227. По какому признаку осуществляется сепарация семян на пневматическом сортировальном столе?
1. По размерам семян. 3. По плотности. 2. По массе отдельных семян.
228. В какой части стебля планка мотовила при входе в стеблестой должна воздействовать на стебель?
1) Ниже центра тяжести стебля.
2) Выше центра тяжести стебля, но ниже колоса.
3) В районе колоса.
229. Расходы, связанные с капитальным ремонтом трактора приходуют на счет:
1) сч. 01 “Основные средства производства”.
2) сч. 02 “Износ основных средств”.
3) сч. 10 “Материалы”.
4) сч. 26 “Общехозяйственные расходы”.
230. Чем регулируется давление впрыскивания топлива у форсунки ФД-22 двигателя СМД-62?
1. Устанавливается во время сборки и в дальнейшем не регулируется.
2. Изменением сжатия пружины при помощи пакета регулировочных шайб.
3. Изменением сжатия пружины путём вращения регулировочного винта.
231. При какой частоте вращения барабана может быть обеспечена уборка с обмолотом зерновых комбайном ДОН-1500?
1) 700 мин -1 ; 2) 800 мин -1 ; 3) 900 мин -1 ; 4) 1000 мин -1 .
232. Какие из указанных машин могут быть использованы для уборки навоза в коровниках боксового содержания?
1) ТСН-160А. 2) ТШН-10.
3) УС-Ф-170. 4) ТС-40.
233. С какой целью на коленчатом валу двигателя Д-240 установлены противовесы?
1) Для уменьшения действия сил инерции.
2) Для разгрузки первого и пятого коренных подшипников.
3) Для уменьшения износа коренных подшипников.
4) Все ответы правильны.
234. Промышленные предприятия производят финансовые расчеты за использованную электроэнергию с учетом:
1) Только активной энергии, кВт ч.
2) Активной энергии, кВт ч. и общего коэффициента мощности cos ф.
3) Коэффициента полезного действия электрических машин и реактивной мощности, кВАр ч.
235. Каким индексом или цифрой указан класс вязкости трансмиссионного масла ТМ-2-18?
1) 2. 2) 18. 3) Т. 4) М.
236. Какое масло имеет наилучшие вязкостно-температурные свойства, если индекс вязкости следующий?
1) 90. 2) 140. 3) 100. 4) 120.
237. Какая максимальная плотность тюков (рулонов) допустима при прессовании сена влажностью 20 %?
1) 150 кг/м 3 ; 2) 200 кг/м 3 ; 3) 225 кг/м 3 ; 4) Любая.
238. В каких пределах находится цетановое число дизельных топлив для современных дизелей?
Принципы и способы сепарирования зерновых масс
От автора. Публикация данной статьи вызвана рядом причин. Во-первых, исключительной важностью процессов сепарирования, которое затрагивает практически все зерно. Во-вторых, достаточно солидной научной базой, в первую очередь отечественной, накопленной по теории и практике сепарирования зерновых масс. В-третьих, пользователь информацией должен получать ее в объективном формате, а не в виде коммерческого предложения субъективного порядка, рекламирующего свою продукцию. Считаю, что в последнее время число таких предложений резко выросло в виде технологий, технологических процессов, препаратов, приемов, оборудования, характеризующихся авторами как исключительно новейшие и универсальные, улучшающие непременно комплекс количественно-качественных показателей. Число таких предложений особенно велико в массовых и популярных изданиях, исповедующих свободу автора. В конечном итоге страдает потребитель информации, когда не получает желаемого результата.
Исходя из этого, в статье представлены принципы и способы сепарирования, основанные на теории и практике просеивания зерновых масс с желанием помочь в выборе оптимальных технологий и эффективных зерносепарирующих устройств.
Сепарирование зерновых масс относится к важнейшим технологическим процессам, в наибольших объемах применяемым на разных стадиях обработки зерна. На стадии первичной (послеуборочной) обработки с помощью сепарирования проводят очистку, сортирование и калибрование зерна семенного и продовольственного назначения. На стадии глубокой обработки (переработки) с помощью сепарирования просеивают и выделяют промежуточные зернопродукты для получения муки, круп и других готовых изделий.
Для сепарирования используются технико-технологические принципы разделения зерновых масс, которые основаны на различии физико-механических свойств отдельных компонентов, составляющих зерновую массу. К этим свойствам следует отнести форму, размер, массу, удельную массу, парусность, упругость, состояние поверхности, цвет, электромагнитные свойства, характеризующие зерно основное и примеси.
Несмотря на разнообразие свойств, в практическом сепарировании большей частью используют различия размеров, массы и парусности. Эти признаки являются основой воздушно-ситового разделения, занимающего наибольшие объемы в сепарировании зерна, особенно на стадии первичной обработки. Осуществляют воздушно-ситовое разделение с помощью различных рабочих органов – решет пробивных, сеток тканых, поверхностей ячеистых, каналов аспирационных.
Другие признаки, например, форму и характер поверхности зерновки, ее удельную массу и упругость используют реже, главным образом для обработки и обогащения зерновых масс, прошедших воздушно-ситовую сепарацию. Для такой обработки применяют отражательные и гравитационные столы, фрикционные подвижные и неподвижные поверхности.
Различия цвета и электромагнитные свойства как признаки разделения зерновых масс имеют ограниченное применение в процессах сепарирования отдельных культур, например, овощных, некоторых зерновых, трав. Несмотря на ограниченность, эти признаки могут иметь перспективу для высокоточного сепарирования, особенно трудноразделяемых зерновых масс.
Теория сепарирования разработана достаточно полно и объясняет различные процессы разделения зерновых масс 3. Наиболее важное практическое значение имеют процессы ситового, воздушного (аэродинамического) и гравитационного сепарирования.
Процесс ситового сепарирования осуществляется в основном на плоском подвижном или цилиндрическом вращающемся решете (в том числе колеблющемся). Просеивание ведется под воздействием взаимосвязанных сил прямолинейной или центробежной инерции, а также тяжести. Признаками делимости являются параметры поперечного сечения, длины и массы частиц. К факторам, обеспечивающим качественное ситовое сепарирование, относятся:
- непрерывная и равномерная загрузка решет;
- относительное движение просеиваемого материала вдоль подвижных решет (колеблющихся, вращаемых);
- непрерывное выведение из зоны рассева продуктов просеивания;
- непрерывная очистка отверстий решет.
Динамика процесса просеивания состоит из трех стадий: на первой формирование в нижних слоях потока фракции прохода из частиц более крупных по размеру и тяжелых по удельному весу; на второй – просеивание фракции по крупности; на третьей – сход и проход с решет частиц различной крупности.
Одной из разновидностей ситового сепарирования является просеивание зерновой массы на ячеистых (триерных) поверхностях. На таких поверхностях частицы с одинаковым поперечным сечением разделяются по длине. Частицы разной длины могут быть в виде зерна основного или примесей и выделяются в форме прохода или схода с ячеистой поверхности.
Процесс воздушного (аэродинамического) сепарирования осуществляется в пневматическом канале с вертикальным, горизонтальным или наклонным воздушным потоком. Просеивание ведется под воздействием аэродинамических сил – парусности и скорости витания частиц зерновой массы. Разные скорости витания компонентов зерновой смеси дают возможность проводить их разделение воздушным потоком.
Однако динамика процесса аэродинамического сепарирования имеет свои особенности, которые необходимо учитывать в технологиях обработки зерновых масс. Известно, что разделение зерновых смесей воздушным потоком зависит от многих факторов: формы, размера и удельной массы зерновки, рабочей скорости пневмосепарации, концентрации зернового потока в канале. Необходимо также учитывать взаимодействие частиц, находящихся в зерновом потоке во взвешенном состоянии. В силу этих факторов при одной и той же рабочей скорости полного разделения зерновой смеси, например, по признаку удельной массы не происходит – часть тяжелых частиц попадает в легкую фракцию, и наоборот. Точно так же фракции с одинаковым удельным весом содержат частицы, различные по крупности. Поэтому для повышения точности и четкости аэродинамического сепарирования его следует проводить на зерновой массе, предварительно рассортированной на фракции по крупности на решетах.
Процесс гравитационного сепарирования осуществляется на пневматических сортировальных столах. Просеивание ведется под воздействием гравитационных сил, создаваемых воздушным потоком и вибрацией. Признаками делимости являются различие удельного веса частиц, составляющих зерновую массу, частично их форма и коэффициент трения.
Динамика процесса просеивания состоит из трех стадий: на первой – расслоение зерновой смеси и создание псевдоожиженного (кипящего) слоя; на второй – относительное перемещение частиц с различным удельным весом в слое; на третьей – движение частиц по различным траекториям сортировального стола. Внутри псевдоожиженного слоя легкие частицы всплывают вверх, а тяжелые оседают вниз. На процесс перемещения частиц в значительной степени влияют параметры псевдоожиженного слоя. Как и в случае аэродинамического сепарирования, точность и эффективность гравитационного просеивания зависит также от крупности и формы частиц. Следовательно, лучшие результаты гравитационного сепарирования достигаются при обработке зерновых масс, предварительно рассортированных на фракции.
В перечисленных процессах сепарирования основные признаки делимости зерновых масс выбирают в зависимости от режима их просеивания. В режимах очистки преимущественными являются признаки, разделяющие зерно основное и примеси. В режимах сортирования, калибрования и обогащения большей частью используются признаки делимости зерна основного.
К признакам деления основного зерна следует отнести показатели его размера, массы, плотности и скорости витания (табл. 1). Нетрудно заметить, что показатели варьируют в различной степени. Так, особенно варьируют линейные размеры зерновки – ее ширина и толщина. Следовательно, эти признаки обеспечивают наиболее глубокое и точное просеивание в процессах, направленных на получение выровненных и однородных фракций (сортирование и калибрование).
Таблица 1. Характеристика основных признаков делимости при сепарировании зерна различных культур
Выбор эффективных признаков делимости зависит также от биологических особенностей отдельных культур, которые характеризуются индивидуальными параметрами зерновки и могут значительно различаться. Особенно нестабильны физико-механические показатели зерновки – ее линейные размеры, масса, плотность, скорость витания у кукурузы и подсолнечника. Их значительная разнородность связана с наличием различных генетических форм, широким сортовым (гибридным) составом. Поэтому технология сепарирования этих культур должна быть более сложной, включать различные признаки делимости и процессы просеивания с тем, чтобы получить выровненный, однородный материал.
Для выбора наиболее эффективных признаков, отвечающих особенностям сепарирования кукурузы, нами изучены основные физико-механические свойства зерновки и их влияние на процесс просеивания, а также качество семенного материала [6]. Прежде всего, выявлено различие физико-механических свойств в зависимости от генетической природы кукурузы (табл. 2). Зерно гибридов было более крупным, тяжелым и прочным по сравнению с самоопыленными линиями. Вследствие этого повышались прочность зерновки гибридов и скорость витания зерновой массы. На примере целого ряда гибридов и линий подтверждается значительная нестабильность линейных размеров зерновки, особенно ширины и толщины. Так, степень варьирования линейных размеров составляла 2,2-3,2 раза, а массы 1000 зерен, плотности и скорости витания – 1,2-1,9 раза.
Отдельные гибриды также различались между собой по показателям физико-механических свойств зерновки и их вариабельности (табл. 3). Наибольшая вариабельность отмечена среди линейных размеров: длины – 9,9%, ширины – 17,2%, толщины – 15,9%. В наименьшей степени колебался показатель плотности (удельной массы) зерновки – в пределах 1,2-1,23 г/см 3 . Масса 1000 зерен зависела от группы спелости гибрида и составляла у среднераннего (Кадр 267 МВ) – 265,4 г, среднеспелого (Днепровский 337 МВ) – 303,5 г, среднепозднего (Кадр 443 СВ) – 341,4 г.
Таблица 2. Физико-механические свойства зерна различных генетических форм кукурузы
Правила и практика сепарации семян на пневматических сортировальных столах
Необходимость повышения качества семенного материала является одним из ключевых вопросов в семеноводстве зерновых культур, трав, технических, масличных и овощных культур.
В последнее десятилетие в хозяйствах Российской Федерации из высеянных семян (приблизительно 15-17 млн. тонн) значительную часть составляли семена, не соответствующие требованиям стандарта, при этом 15-20% площадей (7,3-9,7 млн. га), занятых под зерновыми культурами, засевали некондиционными семенами. Основное несоответствие семян требованиям стандартов — повышенное содержание трудноотделимых примесей и низкая всхожесть.
Задача подготовки качественного посевного материала предполагает необходимость применения современных технологий послеуборочной обработки семян, базирующихся, в первую очередь, на машине, разделяющей семенной материал в псевдоожиженном слое на пневматических сортировальных столах (ПСС).
В зарубежных ведущих зернопроизводящих странах ПСС используют в обязательном порядке для обработки семенного материала и некоторых видов зерна продовольственного и технического назначений. В ряде стран для получения сертификата на продажу семян они в регламентируемой технологической последовательности должны пройти обработку на ПСС (рис. 1).
Рис. 1. Пневмосортировальный стол КА-1200 фирмы Westrup, установленный в семяочистительной линии на семенном заводе в Версале (Франция)
В РФ в настоящее время только около 0,5% семенного фонда обрабатывают на ПСС. При этом в некоторых областях не используется ни один ПСС для подготовки семян, например, в Ивановской области. Практически не используются ПСС в Ленинградской области и в ряде других регионов. В результате для сева используют семена не отсортированные, а главное, засоренные семенами трудноотделимых сорных растений и семенами других культурных растений, предопределяющих значительный недобор урожая. По данным ряда исследователей, недобор урожая в целом по стране из-за неудовлетворительной подготовки семян составляет 10-15 млн. тонн ( 2-2,5 ц/га ).
Практически отсутствие ПСС в подготовке семенного фонда страны обусловлено как субъективными, так и объективными факторами. Учитывая важность этой проблемы, прежде чем перейти к технологическим вопросам сепарации семян на ПСС, рассмотрим исторический аспект появления ПСС в семенной индустрии.
В науке и практике более ста лет назад обратили внимание на плотность семян как признака, суммарно оценивающего их биологические свойства (посевные и урожайные качества). Например, свойство семян тонуть в воде издревле считалось свойством их доброкачественности. В работе «Биологические основы сортирования семян по удельному весу» (Н.А. Майсурян, 1907) приводятся результаты опытов по влиянию сортирования семян ячменя по плотности на урожай (табл. 1).
Таблица 1. Влияние сортирования ячменя по плотности на урожай
Эффективный способ отбора биологически ценной фракции семян, заключающийся в сортировании их в жидкостях с различной плотностью, был известен давно, до появления ПСС. Однако широкого применения в практике подготовки семян он не получил, так, каждый раз после сепарации семена приходилось высушивать, а иногда и отмывать от солей, что сопрягалось с огромными потерями средств и времени.
Первый ПСС в мире был разработан в 1897 г. братьями Walter Steele и Edward Steele и другом их семьи Henry Sutton в штате Техас (США). Вместе они образовали фирму Sutton Steele & Steele (теперешнее название «Triple S Dynamics»), первые сепараторы которой были предназначены для обогащения полезных ископаемых, а немного позже начали выпуск столов для сепарации семян зерновых материалов. Первая конструкция стола имела деку трапециевидной формы. С этого момента в области сепарации сыпучих материалов и, в частности, в семеноводстве началась новая эпоха, так как появилась машина, способная сухим способом сепарировать с высокой точностью гранулированные материалы, компоненты которых различались несущественно по комплексу признаков, доминирующим из которых является плотность.
В начале XX столетия появляется ряд фирм, специализирующихся на выпуске ПСС в США, — Oliver (учредитель Oliver W. Steele), Kip Kelli и др., и чуть позже на Европейском континенте — Heid, Kamas и др.
В бывшем Советском Союзе первые работы, посвященные исследованию процессов сепарации на ПСС, появились после Второй мировой войны, а выпуск столов ССП-1,5, а позже БПС-3У, которые применялись в основном в мукомольной и элеваторной промышленности, был налажен на харьковском заводе «Серп и Молот».
ПСС, предназначавшиеся для применения в семеноводческих хозяйствах бывшего Советского Союза, были разработаны в конце 60-х годов прошлого столетия в ГСКБ «Зерноочистка» (Жихарев С.В. и др.) в сотрудничестве с ВИСХОМом (Суконкин Л.М. и др.) и ВИМом (Бабченко В.Д. и др.), и уже в 1970 г. в трудовой колонии е/ч 325/62 в г. Черкассы была выпущена первая партия столов ПСС-2,5 (производительностью 2,5 т/ч на семенах пшеницы). Рост урожайности и валовых объемов зерна обусловили разработку более производительных ПСС. В 1978 г. был разработан и поставлен на испытания СПС-5 (номинальная производительность 5 т/ч на семенах пшеницы), а в 1989 г. в ГСКБ «Зерноочистка» разработана и прошла успешные государственные испытания машина окончательной очистки семян МОС-9 (паспортная производительность 9 т/ч на семенах пшеницы).
На протяжении последних 40 лет сотрудники ОАО ГСКБ «Зерноочистка» в содружестве с ведущими учеными страны в области сепарирования семян разрабатывали и исследовали многочисленные варианты технологических и конструктивных схем ПСС. Накопленный опыт проектирования и применения ПСС в хозяйственных условиях позволили существенным образом повысить надежность и улучшить технические характеристики выпускаемых в настоящее время МОС-9Н (рис. 2).
Читайте также: