Механизация послеуборочной обработки семян и зерна. Страница 1

МЕХАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕУБРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН


УДК 631.3
Пособие написано в соответствии с примерной программой дисципли­ны «Сельскохозяйственные машины». В работе приведены принципы и спо­собы очистки и сортирования семян, типы зерноочистительных машин, агро­технические требования к зерноочистительным машинам, классификация, назначения, регулировки и подготовка к работе зерноочистительных и сор­тировальных машин.
Для студентов специальности 110301. 65 - Механизация сельского хозяйства (очная и заочная форма обучения)
Учебное пособие рассмотрено и одобрено методической комиссией факультета механизации - протокол № _9 от « 16 » июня 2009 г.
Рецензент: доктор технических наук, профессор Чеботарёв М.И.
(Кубанский государственный аграрный университет)
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Очистка и сортирование зерна 5
1.1 Задачи очистки, сортирования и калибрования семян 5
1.2 Требования к качеству зерна и семян 6
1.3 Способы очистки и сортирования семян 7
1.4 Очистка семян воздушным потоком 8
1.5 Разделение семян по размерам на решётах 11
1.6 Разделение семян по длине на триерах 13
1.7 Разделение семян по форме и свойствам их поверхности 15
1.8 Очистка и сортировка семян по плотности 18
1.9 Электрические методы разделения зерна 19
1.10 Типы зерноочистительных машин 20
1.11 Общие агротехнические требования к зерноочистительным ма- 21 шинам
2 Классификация и комплексы машин 21
3 Машины для очистки и сортирования 22
3.1 Безрешётные, воздушно-решётные и комбинированные машины 22
3.1.1 Безрешётная зерноочистительная машина МПО-50 22
3.1.2 Воздушно-решётная зерноочистительная машина ОВС-25 24
3.1.3 Сепаратор вороха универсальный СВУ-60 26
3.1.4 Комбинированные зерноочистительно-сортировальные машины
СМ-4 и МС-4,5 29
3.2 Специальные семяочистительные машины 41
3.2.1 Электромагнитная семяочистительная машина ЭМС-1А 41
3.2.2 Магнитная семяочистительная машина СМЩ-0,4 45
3.2.3 Фрикционные сепараторы 46
3.2.4 Пневматическая зерноочистительная колонка ОПС-2 49
3.2.5 Пневматический сортировальный стол ПСС-2,5 50
3.2.6 Сепаратор семян по массе ССМ-2 (КГАУ, кафедра сельскохозяйст­венных машин) 55
4 Зерносушилки, агрегаты и комплексы для послеуборочной обра­ботки зерна 62
4.1 Способы сушки и агротехнические требования 62
4.2 Барабанные зерносушилки 64
4.3 Шахтные зерносушилки 66
4.4 Конвейерная, ромбическая и карусельная зерносушилки 71
4.5 Оборудование для активного вентилирования зерна 73
4.6 Агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки зерна 76
5 Охрана труда при обслуживании зерноочистительных машин, 81 агрегатов и комплексов
Контрольные вопросы 84
Список использованных источников 88
Приложение А 89
Приложение Б 90
Приложение В 94
Radices litterarum amarae sunt, fructus dulces
- (латынь)
Корни науки горьки, а плоды сладки
Производство зерна в сельском хозяйстве завершается послеуборочной обработкой.
В общем производственном процессе возделывания, уборки и после­уборочной обработки урожая зерновых и других культур, основные затраты приходятся на послеуборочную обработку, заключающуюся в очистке, сушке и доведении до требуемых кондиций по чистоте, влажности и другим пока­зателям зерна и семян.
Одной из причин низкой урожайности зерновых в нашей стране явля­ется плохое качество семян. По данным Госсеминспекции, за последние 5 лет в России высевают не более 20 % высококлассных семян, а некондиционных - до 34,9%. За счет повышения качества семян можно снизить нормы высева и, как следствие, сократить семеноводческие посевы и получить допол­нительно 17...19 млн т зерна, что сопоставимо с общим объемом высеваемых семян.
Главная причина снижения качества семян - их травмирование при уборке и послеуборочной обработке, а также образование больших «завалов» необработанного зерна из-за недостаточной производительности зерноочи­стительной и зерносушильной техники. Травмирование зерна приводит так­же к ухудшению его технологических свойств, потере стойкости к хранению.
Своевременное и качественное выполнение работ по послеуборочной обработке, снижение затрат и сокращение потерь при этом возможны на базе комплексной механизации всех работ в сочетании с поточными методами, т. е. при переводе обработки зерна и семян на индустриальную основу.
Для выполнения работ связанных с очисткой, сортированием, сушкой и хранением зерна используются машины, агрегаты, зерноочистительно-сушильные комплексы, семяочистительные приставки, отделения бункеров активного вентилирования, а также другое оборудование.
В процессе послеуборочной обработки вороха зерновой (семенной) ма­териал должен быть доведен до требуемых кондиций (норм), которые уста­навливаются соответствующими государственными стандартами.
Для эффективного использования дорогостоящей сложной техники для послеуборочной обработки зерна специалисты в этой области должны хоро­шо знать принципы работы и конструкцию машин и оборудования, уметь на­страивать их на оптимальный режим работы, а также предупреждать, выяв­лять и устранять неисправности, своевременно и грамотно проводить техни­ческое обслуживание при соблюдении правил охраны труда и окружающей среды.
1 Очистка и сортирование зерна
1.1 Задачи очистки, сортирования и калибрования семян
Зерновой ворох, поступающий от комбайнов и молотилок, состоит из зерна убираемой культуры и примесей. Примеси разделяют на зерновые и сорные. К зерновым примесям относятся битое, изъеденное зерно основной культуры (остатки менее половины зерна), зерно проросшее, щуплое, зерна других культурных растений (например, рожь в пшенице), к сорным - семена сорной растительности, органические примеси (полова, части стеблей), а также вредные примеси (куколь, головня, спорынья, горчак, вязель и др.) В зерне могут быть также металлические примеси, которые попадают в него при уборке и перевозке. Если зерен основной убираемой культуры в общей массе меньше 85%, то такой зерновой продукт считают «смесью». Количест­во примесей, содержащихся в зерновой смеси, выраженное в % к массе на­вески, называется засоренностью.
О ч и с т к а - это разделение (сепарация) зерновой смеси на отдельные фракции, различающиеся по каким-либо физико-механическим свойствам (размеру, плотности и др.). Очистка может быть предварительная, первичная и вторичная.
Задачей очистки является выделение из вороха всех примесей, а также выделение щуплого, битого и поврежденного зерна основной культуры для повышения чистоты зернового сырья. Очистке подвергают все убранное зер­но.
Предварительную очистку используют для свежеубранного зерна влажностью до 35 %. При этом в очищенном зерне снижается содержание наиболее крупных и мелких примесей (с 15...20 до 3 %), удаляется часть из­быточной влаги, увеличивается его сыпучесть, облегчаются последующие процессы (особенно сушка), повышается устойчивость зерна к самосогрева­нию при временном хранении в насыпи.
Первичной очистке подвергают свежеубранное зерно влажностью не более 22 % или предварительно обработанное и высушенное зерно влажно­стью не более 18 %. При этом из зерна выделяются крупные, легкие и мелкие примеси, дробленое и щуплое зерно; содержание примесей в зерне снижается с 8...10 до 1...3 %. Исходный зерновой ворох разделяется на три фракции: очищенное зерно, фуражные отходы и примеси.
Вторичная очистка способствует выделению из зерна близких к нему по размерам примесей, трудноотделимых семян сорняков. В результате ис­ходный зерновой ворох разделяется на семенную фракцию, зерно второго сорта, легкие, мелкие и крупные примеси.
Продовольственное и фуражное зерно подвергают в основном предва­рительной и первичной очистке, а семенное - еще и вторичной.
Сортирование зерна это процесс механического разделения очищенно­го от примесей зерна на фракции, различающиеся хлебопекарными (для про­довольственного) или посевными (для семенного) качествами, проводящееся
с целью получения высококачественного продовольственного и семенного материалов.
Зерно сортируют по размерам (толщине, ширине и длине), весу, аэро­динамическим свойствам и другим признакам. Продовольственное зерно в целях повышения его качества также подвергают сортированию. Во многих зерноочистительных машинах очистка и сортирование зерна выполняются одновременно.
Калиброванием называют разделение очищенных семян на фракции по их размерам. Размеры семян каждой фракции находятся в определенных пре­делах, обусловленных требованиями равномерности высева аппаратами сея­лок. Калиброванием семена кукурузы, сахарной свеклы, подсолнечника, хлопка и других культур подготавливают к высеву сеялками точного высева или к переработке зерна в муку и крупу. Использование калиброванных се­мян позволяет равномерно распределять их по гнездам или в рядах, что обес­печивает снижение затрат труда по уходу за посевами, экономию посевного материала и повышение урожайности.
1.2 Требования к качеству зерна и семян
Своевременно и хорошо очищенное зерно (семена) лучше хранятся. Хорошо очищенные и отсортированные семена снижают засорённость полей, повышают всхожесть семян и урожайность. Биологически полноценные, вы­ровненные, свободные от примесей и болезней семена обеспечивают наибо­лее высокие энергию прорастания и лабораторную всхожесть, дружные и сильные всходы, высокую урожайность.
Основные показатели товарного качества зерна следующие: засорён­ность, влажность, масса 1000 семян, натура, запах, вкус, цвет, заражённость вредителями.
Из посевных качеств семян государственными стандартами нормиро­ваны: чистота, всхожесть, влажность, засорённость болезнями и вредителя­ми.
В зависимости от назначения (для посева, продовольственных или фу­ражных целей) к зерну предъявляют различные требования. Так, для посева используют семена сортов, гибридных популяций, гибридов и родительских форм гибридов, внесенных в Государственный реестр селекционных дости­жений и допущенных к использованию.
Семена классифицируют на категории: оригинальные (ОС), элитные (ЭС), репродукционные для семенных (PC) и товарных (РСТ) целей.
Семена должны быть проверены на сортовые и посевные показатели качества (приложение Б, таблица 1-3) и удостоверены соответствующими документами. Семена, не отвечающие сортовым и посевным качествам для заявленных категорий, переводят в более низкую категорию. Такой перевод допускается только при невозможности повышения качества семян за счет дальнейшей обработки. Допускается с разрешения уполномоченных органов управления сельским хозяйством субъектов Российской Федерации исполь-
зовать для посева семена, выращенные в неблагоприятные по погодным ус­ловиям годы, со всхожестью менее установленных норм для ОС и ЭС на 3 %,
для PC и РСТ - на 5 %.
Содержание семян овсюга в ОС и ЭС пшеницы, ржи, тритикале и проса не допускается, в ОС и ЭС овса допускается не более 3 ед/кг, а в PC проса - 4 ед/кг. В семенах гороха наличие живых жуков и личинок гороховой зерновки (брухуса) допускается не более 10 ед/кг.
Запрещается использовать для посева семена, в которых обнаружены: сорняки (семена, плоды), вредители и возбудители болезней, имеющие карантинное значение для Российской Федерации согласно утвержденному перечню;
живые вредители и их личинки, повреждающие семена соот­ветствующей культуры, за исключением клещей, наличие которых допуска­ется в РСТ не более 20 ед/кг;
семена ядовитых растений — гелиотропа волосистоплодного и трихо-десмы седой.
Запрещается использовать для посева семена рапса, в которых обнару­жены семена ядовитых сорняков — чемерицы белой, болиголова пятнистого, белены черной, жерухи лекарственной, лютиков едкого, ползучего и ядови­того.
Содержание зерновок кукурузы, пораженных нигроспорозом, серой и красной гнилью, фузариозом и белью в сумме на 100 початков при амбарной апробации не должно превышать 300 ед. в ОС и ЭС и 500 ед. в PC и РСТ. В семенах кукурузы не допускается содержание семян и плодов других расте­ний.
В категории ОС сортов и родительских форм гибридов подсолнечника не допускается примесь склероциев белой и серой гнили, а в категориях ЭС, PC и РСТ они не должны превышать 0,08 %.
Масса 1000 семян сортов подсолнечника в Северо-Западном районе (кроме Саратовской и Волгоградской областей) должна быть не менее 60 г, а в остальных районах - не менее 50 г. Влажность семян подсолнечника, заго­тавливаемых в страховые фонды, должна быть не более 7 %.
Для продовольственного зерна установлены базисные и огра­ничительные кондиции, отражающие его качество и гарантирующие сохран­ность и нормальные технологические свойства при дальнейшем использова­нии (приложение Б, таблица 4).
Как семенное, так и продовольственное зерно должно иметь нормаль­ные запах и цвет. Требования к зерну, применяемому в комбикормовой про­мышленности, приведены в таблице 5, приложения Б. Специальных требова­ний к фуражному зерну, используемому в хозяйствах на корм, нет.
1.3 Способы очистки и сортирования семян
Операции по очистке, сортированию и калиброванию проводят в сепа­рирующих машинах, снабжённых различными сепарирующими рабочими органами.
Принцип работы сепарирующих органов основан на различии физико-механических свойств отдельных частиц зерновой смеси. К этим свойствам относятся: аэродинамические свойства, размеры, форма, плотность, состоя­ние поверхности, упругость, цвет, электрофизические свойства и др. Спосо­бы очистки и сортирования семян определяются в зависимости от физико-механических свойств составляющих исходного вороха.
На практике получили распространение следующие способы очистки и сортирования:
а) очистка семян воздушным потоком;
б) разделение семян по размерам на решетках;
в) разделение семян по длине на триерах;
г) разделение семян по форме и свойствам их поверхности;
д) очистка и сортирование семян по плотности;
е) электрические методы разделения зерна.
1.4 Очистка семян воздушным потоком
Этот способ разделения широко применяют в зерноочистительных машинах. Он основан на различии в массе и аэродинамических свойствах семян и при­месей. Аэродинамические свойства семян и примесей характеризуются со­противлением, которое оказывает их движению воздух. Сопротивление воз­духа не одинаково для семян и многих примесей. Если как показано на ри­сунке 1.1 а в вертикально восходящий поток воздуха поместить несколько разных частиц, то на них будут действовать вес (сила тяжести) G, а также подъемная сила (при движении частицы вверх), или сила сопротивления воз­душного потока (при движении частицы вниз).Подъемную силу, или силу сопротивления R в Н (ньютонах) можно определить по формуле
R = k • р-F • (c - u)2, (1.1)
где   k - коэффициент сопротивления; р - плотность воздуха, кг/м3;
F - площадь Миделева сечения частицы (площадь проекции частицы
на плоскость, перпендикулярную относительной скорости), м2; с - действительная скорость частицы, м/с; и - скорость воздушного потока, м/с; с-и - относительная скорость частицы, м/с.
Если Gi<Ri, то частицы М] будет двигаться вместе с воздушным □АПтооком вверх, а если R2<G2, то частица М2 будет двигаться вниз. Если R3=G3, то частица в потоке воздуха будет находиться во взвешенном состоя­нии. В этом случае скорость частицы относительно потока будет равна ско­рости потока, но обратно направлена. Скорость воздушного потока, при ко­торой частица удерживается во взвешенном состоянии, называется критиче­ской скоростью.

<<< Предыдущая страница  1  2    Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я