ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН И КОНТРОЛЬ ЗА ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ

Для очистки семян различных культур от компонентов примеси решающее значение имеет знание физико-механических свойств и морфологических признаков семян культурных и сор­ных растений, представляющих собой своеобразный «ключ» для подбора рабочих органов зерноочистительных машин.

На ток поступает семенное зерно, прошедшее (во многих случаях) предварительную очистку и сушку. Эти семена, как правило, не соответствуют требованиям семенного стандарта, неклассные по чистоте, и без дальнейшей обработки их нельзя использовать в сельском хозяйстве или заложить на длительное хра­нение.

Для очистки семян разных культур от компонентов сорной и зерновой примесей используют различные машины. Принцип дей­ствия их основан на сепарировании семенной смеси на компонен­ты, отличающиеся физико-механическими свойствами и морфоло­гическими признаками.

К этим свойствам и признакам относят следующие: крупность (толщину, ширину, длину), аэродинамические свойства (парус­ность), плотность, упругость, форму, состояние поверхности, цвет.

Семенную смесь сепарируют: по ширине и толщине - в зерно­очистительных сепараторах и калибровочных машинах; по дли­не - в триерах; по аэродинамическим свойствам - в аспирато­рах; по плотности и упругости - на пневматических сортироваль­ных столах; по форме и состоянию поверхности - па ленточных и спиральных сепараторах; по цвету - в электронных сепараторах при помощи фотоэлементов.

В основу технологии очистки семян различных культур поло­жен принцип фракционного сепарирования, состоящий в разде­лении исходной семенной смеси на крупную и мелкую фракции для дальнейшей раздельной очистки.

Преимущества фракционной технологии заключаются в сле­дующем: выделении наиболее ценной и чистой фракции крупных семян; эффективной очистке мелкой фракции семян от компонен­тов примеси (семян сорных растений, дробленых частиц семян, пыли и т. д.); возможности применения для очистки мелкой фрак­ции семян зерноочистительной машины меньшей производитель­ности по сравнению с машиной, предназначенной для очистки и выделения крупной фракции семян.

Так, при очистке семенной пшеницы от компонентов примеси в сепараторе следует применять подсевное сито с продолговатыми отверстиями шириной 2,2-2,6 мм. При этом сходом с сита по­лучают крупную фракцию семян, освобожденную от мелких се­мян и основного количества компонентов примеси. Удельный вес крупной фракции семян составляет 70-75 % к общей массе. Про­ход через сито, представляющий собой мелкую фракцию, удель­ный вес которой равен 25-30 %, поступает на другую воздушно-ситовую машину с ситами с продолговатыми отверстиями шири­ной 2,0-2,4 мм для выделения компонентов мелкой примеси. Сходом с этого сита по­лучают мелкую фракцию семян, а проход представляет собой от­ходы.

Крупную фракцию семян при необходимости направляют в триеры – овсюго-отборочные машины для отделения компонентов длинной примеси (овса, овсюга, ячменя, стручков спорыньи и дру­гих).

Рассчитываем фактическую производительность выбранной зерноочистительной машины линии предварительной (грубой) очистки ОВП-20 пункта послеуборочной доработки зерна.

Паспортная производительность зерноочистительных машин рассчитана по пшенице. Для определения производительности зерноочистительной машины на других культурах вводится переводной коэффициент эквивалентности δ, характеризующий поведение зерна на решетах по сравнению с пшеницей.

 

Коэффициент эквивалентности δ Производительность СЗСС-8т/час

Пшеница 1,0 8т/час

Рожь 1,1 8,8 т/час

Ячмень 1,0 8т/час

Овес 1,0 8т/час

 

Зерновая масса, поступающая на очистку, должна иметь влажность не выше 16 % и содержание сорной примеси не более 10 %, на которую рассчитана паспортная производительность зерноочистительных машин. При очистке зерна каждый процент влажности сверх 16 % ведет к снижению производительности машины на 5 %, а каждый процент сорной примеси больше 10 %, ведет к снижению производительности на 2 %.

 

1. Сорная примесь пшеница озимая = 18 – 10 = 8 * 2 = 16 %

Влажность пшеница озимая = 17 – 16 = 1 * 5 = 5 %

20 т/час * 21 % / 100 % = 4,2 т/час

20 т/час – 4,2 т/час = 15,8 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины ОВП-20 при очистке зерна пшеницы озимой влажностью 17 % и содержание сорной примеси 18 % будет составлять 15,8 т/час.

2. Сорная примесь пшеница яровая = 23,5 – 10 = 13,5 * 2 = 27 %

Влажность пшеница озимая = 22 – 16 = 6 * 5 = 30 %

20 т/час * 57 % / 100 % = 11,4 т/час

20 т/час – 11,4 т/час = 8,6 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины ОВП-20 при очистке зерна пшеницы яровой влажностью 22 % и содержание сорной примеси 23,5 % будет составлять 8,6 т/час.

3. Сорная примесь ячмень = 16 – 10 = 6 * 2 = 12 %

Влажность ячмень = 18,5 – 16 = 2,5 * 5 = 12,5 %

16 т/час * 24,5 % / 100 % = 3,92 т/час

16 т/час – 3,92 т/час = 12,08 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины ОВП-20 при очистке зерна ячменя влажностью 18,5 % и содержание сорной примеси 16 % будет составлять 12,08 т/час.

4. Сорная примесь овес = 15 – 10 = 5 * 2 = 10 %

Влажность овес – 16 %

14 т/час * 10 % / 100 % = 1,4 т/час

14 т/час – 1,4 т/час = 12,6 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины ОВП-20 при очистке зерна овса паспортной влажности 16 % и содержанием сорной примеси 15 % будет составлять 12,6 т/час.

5. Сорная примесь рожь озимая = 21 – 10 = 11 * 2 = 22 %

Влажность рожь озимая = 21 – 16 = 5 * 5 = 25 %

18 т/час * 47 % / 100 % = 8,46 т/час

18 т/час – 8,46 т/час = 9,54 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины ОВП-20 при очистке зерна ржи озимой влажностью 21 % и содержание сорной примеси 21 % будет составлять 9,54 т/час.

Далее рассчитываем сменную производительность (СП) машины предварительной очистки ОВП-20, путем умножения часовой производительности зерноочистительной машины на продолжительность работы пункта послеуборочной доработки зерна (18 часов/день), тогда,

СП пшеница озимая = 15,8 т/час * 18 часов = 284,4 т/день

СП пшеница яровая = 8,6 т/час * 18 часов = 154,8 т/день

СП ячмень = 12,08 т/час * 18 часов = 217,44 т/день

СП овес = 12,6 т/час * 18 часов = 226,8 т/день

СП рожь озимая = 9,54 т/час * 18 часов = 171,72 т/день

Расчет показал, что суточное поступление зерна на ток не превышает сменную производительность линии предварительной очистки и обеспечит эффективную работу основных звеньев - сушилок и машин вторичной очистки (сортировки), и не будет необходимости хранения зерна в завальной яме, что приведет к его порчи.

Также определим оставшееся количество сорных примесей (ОКСП) в зерне после машины предварительной очистки ОВП-20, которая по паспортной производительности отделяет до 50 % всех примесей, т.е. на половину.

ОКСП пшеница озимая = 18 / 2 = 9 %

ОКСП пшеница яровая = 23,5 / 2 = 11,75 %

ОКСП ячмень = 16 / 2 = 8 %

ОКСП овес = 15 / 2 = 7,5 %

ОКСП рожь озимая = 21 / 2 = 10,5 %

 

Если после очистки в сепараторе в крупной фракции семян обнаружатся семена сорных растений (куколя, горошка и дру­гих), то эта фракция подлежит очистке в триере – куколеотборочной машине для отделения компонентов короткой примеси.

Мелкую фракцию семян после очистки в семяочистительной машине, как правило, направляют в триер – куколеотборочную машину для отделения главным образом компонентов короткой примеси (семян мелких сорных растений, битого зерна, песка и других). Поскольку не исключена возможность частичного попа­дания в мелкую фракцию отдельных зерен (более длинных, чем очищаемая культура, например, мелких зерен ячменя в пшенице, зерен пшеницы и ржи в чечевице и других), в триерном блоке для мелкой фракции семян пшеницы, ржи, ячменя и чечевицы следует предусмотреть два цилиндра для отделения в одном ком­понентов длинной примеси и в другом - короткой.

Рассчитываем фактическую производительность выбранной семяочистительной машины линии первичной очистки СМ-4 пункта послеуборочной доработки зерна.

Паспортная производительность зерноочистительных машин рассчитана по пшенице. Для определения производительности зерноочистительной машины на других культурах вводится переводной коэффициент эквивалентности δ, характеризующий поведение зерна на решетах по сравнению с пшеницей.

 

Коэффициент эквивалентности δ Производительность СМ-4

Пшеница 1,0 4 т/час

Рожь 0,9 3,6 т/час

Ячмень 0,8 3,2 т/час

Овес 0,7 2,8 т/час

 

Зерновая масса, поступающая на очистку, должна иметь содержание сорной примеси не более 10 %, на которую рассчитана паспортная производительность зерноочистительных машин. При очистке зерна каждый процент сорной примеси сверх 10 %, ведет к снижению производительности на 2 %.

 

Продовольственное зерно:

1. Сорная примесь пшеница озимая - 9 %

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины СМ-4 при очистке зерна пшеницы озимой останется паспортной - 4 т/час.

2. Сорная примесь пшеница яровая = 11,75 – 10 = 1,75 * 2 = 3,5 %

4 т/час * 3,5 % / 100 % = 0,14 т/час

4 т/час – 0,14 т/час = 3,86 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины СМ-4 при очистке зерна пшеницы яровой с содержанием сорной примеси 11,75 % будет составлять 3,86 т/час.

3. Сорная примесь ячмень - 8 %

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины СМ-4 при очистке зерна ячменя останется паспортной – 3,2 т/час.

 

 

4. Сорная примесь овес – 7,5 %

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины СМ-4 при очистке зерна овса останется паспортной – 2,8 т/час.

5. Сорная примесь рожь озимая = 10,5 – 10 = 0,5 * 2 = 1 %

3,6 т/час * 1 % / 100 % = 0,036 т/час

3,6 т/час – 0,036 т/час = 3,564 т/час

Таким образом, фактическая производительность зерноочистительной машины СМ-4 при очистке зерна ржи озимой с содержанием сорной примеси 10,5 % будет составлять 3,564 т/час.

 

При очистке семенного зерна фактическая производительность (ФП) зерноочистительных машин снижается на 20 %.

ФП при очистке пшеница озимая = 4 т/час * 20 % / 100 % = 0,8 т/час

4 т/час – 0,8 т/час = 3,2 т/час

ФП при очистке пшеница яровая = 3,86 т/час * 20 % / 100 % = 0,772 т/час

3,86 т/час – 0,772 т/час = 3,088 т/час

ФП при очистке ячмень = 3,2 т/час * 20 % / 100 % = 0,64 т/час

3,2 т/час – 0,64 т/час = 2,56 т/час

ФП при очистке овес = 2,8 т/час * 20 % / 100 % = 0,56 т/час

2,8 т/час – 0,56 т/час = 2,24 т/час

ФП при очистке рожь озимая = 3,564 т/час * 20 % / 100 % = 0,7128 т/час

3,564 т/час – 0,7128 т/час = 2,85 т/час

Далее рассчитываем сменную производительность (СП) машины первичной очистки СМ-4, путем умножения часовой производительности зерноочистительной машины на продолжительность работы пункта послеуборочной доработки зерна (18 часов/день), тогда,

Продовольственное зерно:

СП пшеница озимая = 4 т/час * 18 часов = 72 т/день

СП пшеница яровая = 3,86 т/час * 18 часов = 69,48 т/день

СП ячмень = 3,2 т/час * 18 часов = 57,6 т/день

СП овес = 2,8 т/час * 18 часов = 50,4 т/день

СП рожь озимая = 3,564 т/час * 18 часов = 64,152 т/день

Семенное зерно:

СП пшеница озимая = 3,2 т/час * 18 часов = 57,6 т/день

СП пшеница яровая = 3,088 т/час * 18 часов = 55,58 т/день

СП ячмень = 2,56 т/час * 18 часов = 46,08 т/день

СП овес = 2,24 т/час * 18 часов = 40,32 т/день

СП рожь озимая = 2,85 т/час * 18 часов = 51,3 т/день

 

При очистке для семян пшеницы главные засорители - это многолетние и яровые семена сорных растений. Трудноотделимые компоненты примеси в пшенице - это татарская гречиха и семена, поражен­ные головней. Татарскую гречиху частично отделяют в триерах с ячейками размером 5,0-6,0 мм, а для отделения семян, пораженных головней, рекомендуется усилить воздушный режим в се­параторах с тем, чтобы скорость воздуха была 6,5-8,0 м/с, и использовать пневматический сортировальный стол.

Трудность очистки семян ржи от костра ржаного заключается в том, что форма, размеры и окраска семян костра сходны с ана­логичными характеристиками зерна ржи. Выделение костра ржаного на ситах с отверстиями размером 2,0Х20 мм составляло 30-36 %. Это объ­ясняется малой относительной плотностью костра и его способ­ностью всплывать на сите.

Сложно отделить от ячменя зерна пшеницы, овса и ячменя, пораженного головней. Для более полного выделения из семен­ной смеси зерен ячменя, пораженных головней, и комочков го­ловни следует уменьшить производительность всех зерноочисти­тельных машин на 20-25 % и увеличить скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах до 8 м/с. Ячмень от редьки дикой можно также очистить на пневмати­ческом сортировальном столе.

Семена овса от семян овсюга отличаются немного длиной и главным образом состоянием поверхности. Полностью очистить овес от овсюга пока не удается. Если после очистки в семенах овса остаются членики вязеля разноцветного, необходимо увели­чить скорость воздуха до 7-8 м/с, а для очистки от редьки дикой и семян гелиотропа опушенноплодного рекомендуется использо­вать пневматический сортировальный стол.

Особая роль в эффективном использовании оборудования и вы­пуске высококачественных семян принадлежит внутрицеховому (оперативному) контролю на промежуточных стадиях производ­ства. Главная цель внутрицехового контроля производства состоит в обеспечении нормальной работы машин, безусловном соблюдении каждым исполнителем заданного технологического режима и при­нятии необходимых мер для предотвращения возможных ошибок.

Внутрицеховой контроль проводит мастер (старший по смене, бригадир) приемами, позволяющими органолептически определять приближенно качество работы машин, выявлять недостатки в их работе и принимать действенные меры по их устранению.

Наряду с органолептическим контролем мастер (старший по смене, бригадир) периодически проверяет качество очистки семян в цехе взвешиванием, просеиванием и ручной разборкой навески для выделения отдельных компонентов примеси.

Для проведения таких анализов семян в семяочистительном цехе устанавливают технические весы с разновесами, песочные часы, комплект лабораторных сит и анализные доски для разбора выделенных навесок.

Лаборатория семяочистительного завода (цеха) проверяет со­блюдение установленной технологии на всех стадиях производства, периодически контролирует процесс сушки семян, работу сепари­рующих машин, детально анализирует образцы семян, побочных продуктов и отходов для определения технологической эффектив­ности работы оборудования.

Эффективность работы зерноочистительных машин оценивают двумя показателями: количественным и качественным. Под первым понимают производительность машин (т/ч), а под вторым - ре­зультат снижения компонентов примеси.

Для установления режима работы зерноочистительных машин проводят пробную очистку семян.

Перед ее началом в лаборатории анализируют образцы на влажность и засоренность. На основании лабораторного анализа семян и выявления состава компонентов примеси подбирают лабо­раторные сита и цилиндры для лабораторных триеров. После окон­чательного подбора формы и размеров отверстий сит и ячей в цилиндрах зерноочистительные машины укомплектовывают соответ­ствующими рабочими органами, т. е. ситами и необходимыми цилиндрами в триерных установках.

Работу машин проверяют на холостом ходу и под нагрузкой. К пробной очистке данной партии семян приступают после тща­тельной зачистки машин и уборки всех продуктов, собранных в результате предварительной проверки и наладки зерноочиститель­ных машин под нагрузкой.

Для определения производительности машины и эффективности очистки семян баланс продуктов снимают не менее трех раз из пар­тии семян. Баланс продуктов - это масса всех фракций, выходя­щих из машины за единицу времени. Операция снятия баланса продуктов обычно продолжается 0,5-3,0 мин. (в зависимости от производительности машины).

Производительность машины определяют взвешиванием и сум­мированием массы всех фракций, полученных за время снятия баланса, отнесенных к 1 ч. Если в течение 0,5-3,0 мин. не наби­рается достаточного количества продукта какой-либо фракции, то отбор проб от малочисленных фракций продолжают для того, что­бы можно было составить пробу и выделить навеску требуемой ве­личины.

Фракции анализируют на содержание в очищенных семенах ком­понентов примеси, а в отходах - количества полноценных семян. Величина навески для определения чистоты семян различных куль­тур должна соответствовать ГОСТам.

Показатель технологической эффективности (Е, %) очистки семян - это отношение количества компонентов примеси, содер­жащихся в отходах, к количеству таких компонентов, содержа­щихся в исходной смеси.

В процессе очистки убыль веса семян (в %) всегда не­сколько больше, чем процент снижения сорной примеси.

Для расчета изменения веса зерна в результате предварительной очист­ки пользуются следующей формулой:

 

М₂ = М₁ * (100 – СП первоначальное / 100 – СП после очистки), т,

где М₂ – количество зерна оставшегося после очистки, т; М₁ – валовой сбор зерна, т; СП – содержание сорной примеси до и после предварительной очистки, %.

 

 

Искомый процент убыли веса зерна будет равен:

М₂ пшеница озимая = 276 * (100 - 9 / 100 – 3) = 258,9 т

М₂ пшеница яровая = 624 * (100 – 11,75 / 100 – 3) = 567,7 т

М₂ ячмень = 190 * (100 – 8 / 100 – 3) = 180,2 т

М₂ овес = 903 * (100 – 7,5 / 100 – 3) = 861,1 т

М₂ рожь озимая = 410 * (100 – 10,5 / 100 – 3) = 378,3 т

Таким образом, предварительное списание может быть произведено в количестве зерна: 17,1 т пшеницы озимой, 56,3 т пшеницы яровой, 9,8 т ячменя, 41,9 т овса, 31,7 т ржи озимой.

Для расчета изменения веса зерна в результате первичной очист­ки пользуются следующей формулой:

М = М₂ * (100 – СП после предварительной очистки / 100 – СП до очистки), т,

где М – масса зерна оставшегося после очистки, т; М₂ – масса зерна после сушки, т; СП – содержание сорной примеси до первичной очистки и после предварительной очистки, %.

Искомый процент убыли веса зерна будет равен:

М пшеница озимая = 249,87 * (100 - 9 / 100 – 3) = 234,41 т

М пшеница яровая = 514,89 * (100 – 11,75 / 100 – 3) = 468,44 т

М ячмень = 170,77 * (100 – 8 / 100 – 3) = 161,97 т

М овес = 841,07 * (100 – 7,5 / 100 – 3) = 802,05 т

М рожь озимая = 347,51 * (100 – 10,5 / 100 – 3) = 320,64 т

Таким образом, последующее списание может быть произведено в количестве зерна: 15,46 т пшеницы озимой, 46,45 т пшеницы яровой, 8,8 т ячменя, 39,02 т овса, 26,87 т ржи озимой.

Для очистки (сортировки) семенного зерна, прошедшего сушку и обработку в сепараторах и триерах для получения семян с резко уменьшен­ным содержанием компонентов трудноотделимой примеси, пункта послеуборочной доработки зерна, используется зерноситовеечная машина А1-БЗГ.

Машина состоит из двух одинаковых половин, работающих параллельно от общего привода.

Основные рабочие органы машины - это два ситовых кузова со штампованными ситами, продуваемыми восходящим воздуш­ным потоком.

Каждый кузов подвешен к станине на четырех подвесках. При­вод ситовых кузовов и кузова-сборника осуществляется через эксцентриковый вал от индивидуального электропривода посред­ством клиноременной передачи.

Машина укомплектована двумя вентиляционно-очистительными установками, каждая из которых состоит из батареи циклонов и вентилятора.

Для каждой половины машины имеется свой накопительный бункер. Семена из бункера, рас­положенного выше, поступают в приемное устройство, распреде­ляются по ширине ситового кузова и перемещаются от приема к выходу по заранее подобранным ситам. В процессе работы агре­гата происходит просеивание с одновременным сортированием се­менной смеси по плотности.