автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Электропривод решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского линейного асинхронного электродвигателя

кандидата технических наук
Туктаров, Марат Фанисович
город
Уфа
год
2013
специальность ВАК РФ
05.20.02
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Электропривод решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского линейного асинхронного электродвигателя»

Автореферат диссертации по теме "Электропривод решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского линейного асинхронного электродвигателя"

На правах рукописи

ТУКТАРОВ Марат Фанисович

ЭЛЕКТРОПРИВОД РЕШЕТНОГО СТАНА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ НА БАЗЕ ПЛОСКОГО ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Специальность 05.20.02 — Электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 ОКТ 2013 005533918

Челябинск - 2013

005533918

Работа выполнена на кафедре «Электрические машины и электрооборудование» ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Линенко Андрей Владимирович Официальные оппоненты: Лапшин Петр Николаевич,

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Эксплуатация и ремонт машин» ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т. С. Мальцева»

Петров Геннадий Алексеевич,

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Электрические машины и эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве» ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный аграрный университет»

Защита состоится «25» октября 2013 года, в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 на базе ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия».

Автореферат разослан «20» сентября 2013 г. и размещен на официальном сайте ВАК при Министерстве образования и науки России http://vak.ed.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО ЧГАА http://www.csaa.ru.

Ученый секретарь Возмилов

диссертационного совета^^з^^"!^/ Александр Григорьевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство высококачественного зерна остается ключевой проблемой развития сельского хозяйства. Качество и количество получаемой сельскохозяйственной продукции напрямую зависят от технической оснащенности и эффективности работы применяемых технологических машин.

Большинство применяемых в хозяйствах РФ зерноочистительных агрегатов и комплексов для послеуборочной обработки семян зерновых культур выработало свой ресурс (80 % машинного парка приобретено 20...25 лет назад). Из-за низкой эффективности работы этих машин зерновой материал проходит неоднократную обработку, что приводит к увеличению материальных и трудовых затрат, повышению травмируемости семян. Одной из причин этих недостатков является низкая ориентирующая способность зернового материала на решетных станах зерноочистительных машин. Решетные станы работают как транспортер и не способствуют благоприятному расположению зерновых частиц относительно ячеек решета.

Попытки повысить качество очистки зерна сводятся к созданию машин, в которых осуществляются сложные колебания решетного стана с применением разного рода преобразователей вида движения, значительно ухудшающих энергетические, массогабаритные и эксплуатационные характеристики электропривода.

Существенное улучшение технико-экономических показателей зерноочистительных машин может быть достигнуто применением в них приводов на базе плоского линейного асинхронного двигателя, отличающегося простотой, легкостью монтажа, надежностью и низкой стоимостью.

В соответствии с Концепцией развития сельскохозяйственной техники России до 2015 года, создание универсальных и унифицированных машин нового поколения, обеспечивающих высокую производительность при минимальных затратах средств и высокой надежности машин, является основным направлением сельхозмашиностроения. Тематика работы отвечает «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ до 2020 года» и соответствует разделу Федеральной программы по научному обеспечению АПК РФ: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 года».

Цель исследования. Повышение эффективности работы зерноочистительной машины путем применения в электроприводе решетного стана плоского линейного асинхронного двигателя (ЛАД).

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать технологические характеристики зерноочистительных машин и согласовать установку в электроприводе решетного стана плоского ЛАД.

2. Разработать математическую модель электропривода решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского ЛАД и провести её исследование.

3. Разработать методику исследования электропривода решетного стана зерноочистительной машины; создать экспериментальный образец и проверить адекватность разработанной математической модели.

4. Сформулировать рекомендации по установке в электроприводе решетного стана зерноочистительной машины плоского ЛАД.

Объект исследования. Колебательные процессы решетного стана зерноочистительной машины с линейным электроприводом (ЛЭП).

Предмет исследования. Зависимости изменения параметров колебаний решетного стана от конструктивных элементов и режима работы линейного электропривода с учетом параметров зернового материала.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:

1. Оригинальная конструкция электропривода решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского ЛАД с повышенными энергетическими характеристиками за счет исключения промежуточных преобразователей вращательного движения в поступательное.

2. Математическая модель, позволяющая исследовать колебательные процессы решетного стана в зависимости от конструктивных элементов и режима работы ЛЭП с учетом параметров зернового материала.

3. Зависимости, отражающие влияние конструктивных элементов и режима работы ЛЭП с учетом параметров зернового материала на характеристику колебательного движения решетного стана и зернового материала.

Новизна технического решения защищена патентом РФ № 2446669.

Практическая ценность работы и её реализация:

1. Экспериментальная установка для исследования ЛЭП решетного стана зерноочистительной машины, которая может использоваться для многостороннего физического исследования.

2. Результаты исследований позволяют дать рекомендации при инженерных расчетах ЛЭП решетного стана и могут быть использованы при проектировании различных технологических линий на

предприятиях АПК.

3. Внедрение модернизированного семяочистителя универсального МВР-2 (СУ-0,1) в ООО «Илиш-Агро» Илишевского района Республики Башкортостан позволило получить годовой экономический эффект в размере 24 200 руб. в ценах 2012 г.

4. Материалы теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Башкирский ГАУ» на лабораторных занятиях по дисциплинам СД.05 «Электропривод» и ДС.01.04 «Эксплуатация электрооборудования в агропромышленном комплексе».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на 7 научно-практических конференциях, в том числе на ХЫХ, Ь, Ы1 Международных конференциях «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, Челябинская ГАА, 2010-й, 2011-й, 2013 гг.); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX Юбилейной специализированной выставки «АгроКомплекс-2010» (Уфа, Башкирский ГАУ, 2010 г.); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ» (Уфа, Башкирский ГАУ, 2010 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение развития АПК в современных условиях» (Ижевск, Ижевская ГСХА, 2011 г.); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XXIII специализированной выставки «АгроКомплекс-2013» (Уфа, Башкирский ГАУ, 2013 г.).

Публикации. По результатам исследований получено 2 патента РФ, опубликовано 8 статей, в том числе 3 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованной литера-

туры, включающего в себя 109 наименований, и 6 приложений. Основное содержание работы изложено на 144 страницах текста, содержит 65 рисунков, 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определена цель, поставлены задачи, кратко изложены основные положения, выносимые на защиту, представлена общая характеристика работы.

В первой главе «Состояние технологии и технических средств очистки зернового материала» приведена классификация и обзор существующих зерноочистительных машин, проведён анализ процесса очистки в технологическом цикле переработки зерна.

Значительный вклад в разработку путей повышения производительности, качества работы и надёжности зерноочистительных машин в системе комплексной механизации возделывания и уборки сельскохозяйственных культур внесли ведущие специалисты в этой области: В. В. Гортинский, Е. Ф. Евтягин, И. Е. Кожуховский, И. П. Лапшин, П. Н. Лапшин, М. Н. Летошнев, Г. Е. Листопад, В. А. Кубышев, А. И. Любимов, Н. П. Сычугов, Г. Д. Терсков, Н. И. Ульрих и другие. Исследованиями электропривода зерноочистительных машин занимались А. М. Басов, Н. И. Кондратенков, А. Т. Шаповалов, С. С. Салихов, С. А. Кешуов и другие. На основе данных исследований установлено, что эффективность работы решетных зерноочистительных машин зависит от конструктивных особенностей решетного стана и кинематики его движения, особенностей привода решетного стана и системы очистки решет, удельной подачи обрабатываемого зернового материала и его физико-механических свойств.

На сегодня очень мало научных исследований, посвященных замене традиционных прямолинейных колебаний решет на круговые (продольно-поперечные) колебания. При этом отмечено, что данный тип колебаний со сложным движением решетного стана повышает ориентацию частиц зерновой смеси относительно отверстий решетных полотен и увеличивает суммарную траекторию движения зернового материала. Учитывая этот факт, актуальной является разработка

электропривода решетного стана, обеспечивающего сложное колебательное движение последнего и отличающегося простотой, надежностью и низкой стоимостью.

Во второй главе «Теоретические и технологические предпосылки установки линейного двигателя в электропривод решетного стана. Разработка конструкции зерноочистительной установки» представлены конструкция зерноочистительной установки с ЛЭП и математическая модель электропривода решетного стана в среде объектно-визуального моделирования Ма11аЬ (81тиНпк).

Предлагается повысить эффективность работы зерноочистительных машин применением в электроприводе решетного стана одностороннего плоского ЛАД, позволяющего преобразовать электрическую энергию непосредственно в поступательное движение, исключив механический преобразователь вращательного движения. При этом ЛАД имеет возможность создавать сложное движение рабочего органа.

На основе анализа приводных характеристик предложена конструкция зерноочистительной установки с ЛЭП (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зерноочистительная установка с ЛЭП: 1 - решетный стан; 2 - основание; 3,4- упругие элементы; 5 - вторичный элемент ЛАД; 6 - упругие подвески; 7 - индуктор ЛАД; 8 - рамка-регулятор; 9 - лоток проходовой фракции; 10 - лотки сходовой фракции; 11 - бункер;

12 - упорные ролики

Блок управления (на рисунке 1 не показан) подключает индуктор 7 плоского ЛАД к источнику напряжения, при этом на индукторе создается бегущее электромагнитное поле (рисунок 2). Взаимодействие бегущего электромагнитного поля индуктора 7 с вторичным элементом 5, жестко закрепленным с решетным станом 1, заставляет последний двигаться в направлениях силы (продольное направление) и силы Fy (поперечное направление), перпендикулярно направленной к силе Рх.

У

О

О

Рисунок 2 - Схема действующих на решетный стан и зерновую частицу сил: 1 - решетный стан; 2 - зерновая частица; 3,4- упругие элементы; 5 - вторичный элемент ЛАД; 6 - упругая подвеска; 7 - индуктор ЛАД; 8 - блок управления; 9 - датчик включения ЛАД; 10 - датчик выключения ЛАД

Решетный стан 1, подвешенный на шарнирно закрепленных упругих подвесках 6 одинаковой длины под углом а к горизонтали по оси ОХ, при включении ЛАД под действием силы Ру притягивается к индуктору 7, а под действием силы приходит в поступательное движение в сторону бегущего электромагнитного поля. При этом упругие элементы 3 и 4 (цилиндрические винтовые пружины) деформируются. В какой-то момент времени происходит отключение индуктора ЛАД от источника питания. Под действием потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах 3 и 4, решетный стан движется в обратном направлении. При этом за счет резкого торможения решетного стана 1 происходит инерционное перемещение зернового материала. Таким образом, решетный стан совершает сложное возвратно-поступательное колебательное движение. Частицы зерновой смеси, не прошедшие сквозь решето, поступают на лотки 10 сходовой фракции, а частицы, прошедшие сквозь ячейки решет, попадают на лоток 9 проходовой фракции. Подача зернового материала осуществляется из бункера 11. В предлагаемом техническом решении для исключения соприкосновения бегуна 5 с неподвижным индуктором 7 ЛАД под действием силы на основании 2 установлены подпружиненные упорные ролики 12.

Для математического описания движения решетного стана и зерновой частицы приняты системы координат ХОУ, неподвижная относительно индуктора ЛАД, и Х'О'Г, неподвижная относительно решетного стана (см. рисунок 2). Силы, развиваемые ЛАД с учетом электромеханических переходных процессов, определялись по общеизвестным уравнениям Парка-Горева.

Основными уравнениями при математическом моделировании являются уравнение динамики колебательного ЛЭП и уравнение движения материальной точки по колеблющейся поверхности:

подв.х

а,

т

т

о

о

К™ = Л^з • /, = «3 • сое а + а, х • гёа) ■ /3,

3-Х

Т Т

к, = К а = К*

о

о

где ярс, Урс, хрс - соответственно ускорение, скорость и координата перемещения решетного стана по оси ОХ, м/с2, м/с, м;

а1х» К'х> Кх ~ соответственно ускорение, скорость и координата перемещения зерновой частицы по оси О'Х', м/с2, м/с, м; Т- время моделирования, с; тп3 — масса зернового материала, кг; /Ире - масса решетного стана, кг;

Рх ~Л.ии, Ужз Хт, Хъ Я,, Х'г, Я^)- продольная сила (сила тяги), развиваемая ЛАД, подчиняющаяся уравнению электромеханического преобразования энергии и зависящая от значений подаваемого напряжения, скорости вторичного элемента и параметров схемы замещения, Н;

— суммарная сила сопротивления упругих элементов, подчиняющаяся закону Гука, Н;

сила трения зернового материала о поверхность решетного стана по оси ОХ', подчиняющаяся закону Кулона, Н; ^подаж - сила сопротивления подвесок, Н;

/3 - коэффициент трения зерна о поверхность решетного стана;

- реакция решетного стана на давление зернового материала, Н;

ускорение свободного падения, м/с2;

азх - ускорение зерновой частицы по оси ОХ, м/с2; а - угол наклона решета к горизонту, На решетный стан по оси ОХ действуют силы:

УF = 0:F-Fw-F' -сова-^ -Р =0, (2)

' ' х кх тр.з.х ПОДВ.Х рс.х ' \ ;

где Ррсл- сила инерции решетного стана по оси ОХ, Н.

Силы, действующие на зерновой материал по оси ОХ':

= о ■ (3)

где - сила инерции зернового материала по оси О'Х', Н.

По оси ОУ на решетный стан действуют силы, аналогичные силам, направленным по оси ОХ.

На основе полученных уравнений (1...3) в среде объектно-визуального моделирования МаЙаЬ (БтиНпк) реализована математическая модель электропривода решетного стана зерноочистительной машины.

В третьей главе «Методика исследования электропривода решетного стана и приводных характеристик» описывается методика исследований, направленных на установление взаимосвязей в электроприводе решетного стана.

Для проведения экспериментов разработана схема управления ЛАД, способная работать как в режиме автоколебаний в функции перемещения вторичного элемента, что позволит поддерживать фиксированное значение амплитуды продольных колебаний Апроа решетного стана, так и в режиме вынужденных колебаний.

В качестве очищаемого зернового материала использовались следующие культуры: озимая рожь «Чулпан-7» и яровая пшеница «Омская-36».

Основными энергетическими показателями для оценки адекватности разработанной математической модели являются ток /, потребляемый индуктором ЛАД, и зависимость поперечной силы ЛАД ^у от воздушного зазора 8; в качестве технологических параметров выбраны величина продольной Апр0Д и поперечной Апопер амплитуды колебаний с учетом траектории сложного движения решетного стана.

В четвертой главе «Результаты исследований. Обоснование конструктивно-технологических параметров линейного электропривода решетного стана» приведены теоретические исследования разработанного ЛЭП решетного стана в среде объектно-визуального моделирования МаЙаЬ (БтиПпк) и экспериментальные исследования на опытном образце, доказана адекватность математической модели.

Статистическая обработка полученных данных производилась с использованием программного пакета БТАТКИСА.

Для определения влияния воздушного зазора 5 на поперечную (нормальную) и продольную (силу тяги) силы ЛАД, а также ток индуктора ЛАД построены зависимости Ру = Д5), ^ = Д5) и I = /(§) (рисунок 3). Изменение зазора с 3 мм до 1 мм обусловлено технологическим процессом очистки (амплитуда поперечных колебаний Аопер = 2 мм). Кроме того, определено соотношение поперечной Ру и продольной ^ сил при величине воздушного зазора 5=3 мм в момент пуска, составляющее .Ру = (8... 10)РХ (рисунок 4).

Анализ зависимостей показывает, что при изменении зазора с максимального 5 = 3 мм до рабочего 8 = 1 мм значение и Рх изменяется не более чем на 33 % от номинальных значений, ток снижается на 17 %.

7 6, мм

7 6.™

Рисунок 3 — Расчетные зависимости от воздушного зазора: а - поперечной силы Ру\ б - продольной силы в - тока индуктора ЛАД

40

О -20

Р,.Н 800 600 ШО 200 О

г г-1 г-

0.2 ОЛ 0,6 0,8 Г. с

0,2 ОЛ 0,6 0,8 /г

Рисунок 4 — Расчетные временные зависимости продольной Рх и поперечной Fy сил

Временные зависимости поперечной /<у и продольной Ех сил показывают существенную разницу между значениями этих сил. Это позволяет при математическом моделировании сделать допущение, что в момент включения ЛАД работает как электромагнит. При этом в момент начала движения решетного стана основное влияние на его траекторию оказывает сила Ру, а сила Рх начинает значительно

влиять на траекторию только после уменьшения воздушного зазора до значения 8 = 1 мм.

На рисунке 5 показана зависимость продольной силы ^ и частоты колебаний решетного стана/кол.рс при изменении линейного напряжения сети и.

Рисунок 5 - Расчетные зависимости продольной силы Fx (а) и частоты колебаний решетного стана fKOnpc (б) при изменении линейного напряжения U

Анализ зависимостей показывает, что при увеличении линейного напряжения U с 95 % до 105 % от номинального значения сила Fx значительно возрастает, что обусловливается их квадратичной зависимостью. В свою очередь, изменение U в пределах ±5 % не окажет существенного влияния на^ол рс, что говорит о стабильности колебательного процесса. В результате проведенных исследований также определены необходимые координаты установки оптического датчика включения и координаты оптического датчика выключения.

Функциональные схемы энергетически эффективного колебательного ЛЭП содержат, кроме ЛАД, накопитель потенциальной энергии - упругий элемент, который вместе с накопителем кинетической энергии - массой (вторичный элемент) - образует колебательную пару.

В соответствии с этим проведены исследования зависимости продольной амплитуды и частоты колебаний решетного стана от коэффициента жесткости упругих элементов Апрод = J[C), fK0„. рс= ДО (рисунок 6).

4 * 3,8 « 3,6 I 3,4 "8 3,2 4 1 § 3 я 2,8 « 2,4 ^ 2,2 2 5(

-

_

)0 2500 4500 Коэффициент жесткости, Н/м

а б

Рисунок 6 - Расчетные зависимости продольной амплитуды (а) и частоты колебаний (б) решетного стана от коэффициента жесткости

Анализ полученной зависимости Апрод = /{С) показывает, что с увеличением суммарной жесткости С упругих элементов амплитуда Арод уменьшается, что вызвано недостатком мощности ЛАД. Частота колебаний /кол рс также значительно зависит от коэффициента С, что связано с небольшой амплитудой колебаний Апрол.

При построении зависимостей, отражающих влияние конструктивных элементов и режима работы ЛЭП на процесс очистки зернового материала, необходимо оценивать эффективность работы последнего с учетом траектории движения решетного стана (рисунок 7). Кроме того, известным фактом является то, что объемные массы (натуры) различных культур неодинаковы. Поэтому рассмотрен вопрос о влиянии культуры, а следовательно, и изменения удельной начальной нагрузки на траекторию движения решетного стана.

У. им

1.5

1

0,5

О -0,5

-10 -5 О Ь К мм

Рисунок 7 - Траектория сложного движения решетного стана при изменении удельной нагрузки

Полученные траектории свидетельствует о том, что решетный стан осуществляет сложное колебательное движение. Определено, что при изменении удельной нагрузки д на 0,14 кг/с-м амплитуда продольных колебаний изменилась на 5,5 % от значения Апрод = 14,5 мм. Всё это говорит о необходимости поддержания постоянной подачи зернового материала.

Одно из решающих влияний на скорость умакс зм, ускорение Ямакс.зм и характер движения зерновой частицы по поверхности решетного стана оказывает максимальное ускорение колебательного движения решетного стана амакс. рс- Если слой материала на решете небольшой, соизмеримый с толщиной частиц, подлежащих разделению, то для их надежного просеивания достаточно сообщить ускорение Ямакс. зм) не превышающее значение аишс. зм < 25 м/с (рисунок 8).

а б

Рисунок 8 — Расчетная зависимость максимального ускорения зернового материала (1) и решетного стана (2) от коэффициента жесткости упругих элементов (а) и мощности ЛАД (б)

Анализ зависимостей показывает, что при коэффициенте жесткости С = 1000...4000 Н/м и мощности ЛАД Р < 720 Вт максимальное ускорение зерновой частицы не превышает значения амакс.зм < 25 м/с2, что является достаточным условием.

На рисунке 9 показана зависимость средней скорости решетного стана уср рс от коэффициента жесткости упругих элементов С при различном полюсном делении ЛАД г. Поскольку решетный стан жестко закреплен с вторичным элементом ЛАД, с увеличением т возрастает

уср рс. В интервале коэффициента жесткости С = 3200...3400 Н/м при полюсном делении ЛАД т = 0,045 м средняя скорость уср. рс = = 0,2...0,23 м/с.

Рисунок 9 - Расчетная зависимость средней скорости решетного стана от коэффициента жесткости упругих элементов при различном полюсном делении ЛАД: 1 - х = 0,05 м; 2 - т = 0,045 м; 3 - х = 0,04 м; 4 - х = 0,035 м

Для оценки энергетических показателей проектируемого ЛЭП решетного стана и необходимой мощности ЛАД построены зависимость мощности ЛАД от коэффициента жесткости Р = ЛС) и производительности установки Р =Лв) (рисунок 10), а также зависимость энергетического КПД линейного двигателя Т1э„ерг от удельной нагрузки q при разных значениях коэффициента жесткости т^рг =Яя> €)•

При увеличении производительности до <2 = 1400 кг/ч мощность ЛАД круто возрастает, после чего начинает увеличиваться незначительно. При увеличении коэффициента С мощность ЛАД Р также нелинейно возрастает.

С учетом полученных при математическом моделировании зависимостей изготовлена экспериментальная зерноочистительная установка, конструкция которой подобна изображенной на рисунке 1. На рисунке 11 представлен сравнительный анализ некоторых теоретических зависимостей, полученных при математическом моделировании, и экспериментальных зависимостей, полученных на разработанном экспериментальном образце. Различие между полученными значениями величины поперечной Апопер и продольной Апрод амплитуд колебаний, поперечной силы ЛАД а также тока индуктора ЛАД I

не превышает 9 % с возможной погрешностью измерений не более 4 %, что говорит о возможности использования разработанной математической модели для проектных расчетов.

2000 1800 £ 1600 1400 1200 £ 1000 о 800 | 600

й 400

200

О 2000 4000

Коэффициент жесткости, Н/м

/

/

/

/

Мощность ЛАД, Вт эооооооооо эооооооооо

- -

-

- -

/

/ /

/

400 900 1400 1900 2400 Производительность, кг/ч

Рисунок 10 - Расчетные зависимости мощности ЛАД от коэффициента жесткости (а) и производительности установки (б)

Рисунок 11 - Экспериментальная и теоретическая зависимости: а - поперечной силы ЛАД от воздушного зазора; б - тока индуктора ЛАД

В пятой главе «Оценка экономической эффективности и практическая реализация результатов работы» сформулированы рекомендации по установке ЛЭП на зерноочистительные машины, показан разработанный производственный образец, представлена методика расчета технико-экономических показателей разработанного ЛЭП.

По результатам проведенных исследований модернизирован семяочиститель универсальный МВР-2 (СУ-0,1), производственные испытания которого проведены в ООО «Илиш-Агро» Илишевского района Республики Башкортостан.

Для оценки эффективности выделения сорных примесей из зернового материала семяочистителем МВР-2 (СУ-ОД) построены зависимости полноты разделения зернового материала Е, потерь зерна П и просеваемости зерна Р от производительности и кинематического режима работы решетного стана с учетом травмированности зерна (рисунки 12, 13).

Р.

кг/ч

т-зоо-200100-

......г! ..У

1 м

А иЛ J

/

/

/

/

/

/

О

100

200

300

№ П. кг/ч

О 100 200 300 № Цкг/ч

Рисунок 12 - Изменение просеваемости и потерь зерна в зависимости от производительности и кинематического режима работы зернового решета Б2:

1 - максимальная просеваемость; 2 — режим АпродЛол рс= 43,5 мм-Гц;

3 - режим Лпрод/юл рс = 48 мм-Гц; 4 - режим Апрод-/голрс = 52,5 мм-Гц

Полученные зависимости позволяют сделать вывод, что при установке ЛЭП на МВР-2 (СУ-ОД) при амплитуде продольных Лпрод = 14,5 мм и поперечных ЛПОПер = 2 мм колебаниях решетного стана и частоте/кол.рс = 3 Гц (режим Апрод-/колрс = 43,5 мм-Гц) повысилась полнота разделения Е, увеличена просеваемость Р и уменьшены потери зерна сходом П, при этом травмированность зерна не превышает допустимого значения.

Рисунок 13 - Изменение полноты разделения зернового материала в зависимости от производительности и кинематического режима подсевного решета В (а) и сортировального решета Г (б): 1 - режим А„родЛол рс= 43,5 мм-Гц;

2 - режим Лрш/код рс = 48 мм-Гц; 3 - режим А„род-/1Влрс = 52,5 мм-Гц

Сформулированы рекомендации по установке ЛЭП на зерноочистительные машины:

- использовать автоколебательный режим работы ЛАД с установкой в цепи управления датчиков положения, что позволяет поддерживать фиксированное значение амплитуды продольных Апрод и поперечных Лпопер колебаний решетного стана;

- для уменьшения воздушного зазора между индуктором и вторичным элементом ЛАД необходимо устанавливать шихтованный вторичный элемент, выполненный с короткозамкнутой обмоткой, уложенной в пазы стального сердечника;

- установить максимальный воздушный зазор между индуктором и вторичным элементом ЛАД, равный 5тах = 3 мм, а рабочий воздушный зазор, равный 1 мм;

- установить амплитуду продольных колебаний Апрод решетного стана, равную 14,5 мм, с частотой колебаний/^л.рс = 3 Гц;

- при определении геометрических размеров вторичного элемента необходимо учитывать, что его минимально допустимая длина в положительном направлении силы Рх и по ширине вторичного элемента должна превышать геометрические размеры индуктора ЛАД на 15 мм, а минимально допустимая длина в обратном направлении должна превышать длину индуктора на 29,5 мм (определяется максимальной амплитудой продольных колебаний);

- использовать разработанную математическую модель для определения необходимого коэффициента жесткости упругих элементов С, мощности линейного двигателя Р, удельной нагрузки д в зависимости от требуемой производительности установки Q.

Расчетный КПД привода МВР-2 (СУ-ОД) составляет т|2 = 0,41. КПД разработанного ЛЭП составляет т)г = 0,45, соответственно, можно утверждать, что КПД привода зерноочистительной машины повышается на 4 %. Коэффициент энергетической эффективности Эээ повысился на 32,8 %.

Расчет эффективности работы предлагаемого электропривода с плоским ЛАД проводился согласно ГОСТ Р 52777-2007 и ГОСТ Р 53056-2008 для сельскохозяйственной техники. Среднегодовой экономический эффект от реализации проекта составил 24 200 рублей при сроке окупаемости 3,1 года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Исследованы технологические характеристики зерноочистительных машин, которые позволили согласовать установку плоского ЛАД со сложным движением вторичного элемента в электроприводе решетного стана.

2. Разработана математическая модель, позволяющая исследовать работу электропривода решетного стана и определять зависимости изменения параметров колебаний решетного стана от конструктивных элементов и режима работы ЛЭП с учетом параметров зернового материала.

3. Разработана методика исследования электропривода решетного стана на базе плоского ЛАД, апробированная на созданной экспериментальной установке с приемлемой для практических целей погрешностью. Исследования показали, что полнота разделения зернового материала составляет Е = 0,81, потери П зерна в отходы не более 1 % при травмированности зерна не более 3,5 %, что соответствует агротехническим требованиям.

4. Сформулированы рекомендации по установке в электроприводе решетного стана зерноочистительной машины плоского ЛАД, а именно:

- установить амплитуду продольных колебаний Апрод решетного стана, равную 14,5 мм, и частоту колебаний^ол.рс = 3 Гц;

- установить максимальный рабочий воздушный зазор между индуктором и вторичным элементом ЛАД, равный 8гаах = 3 мм, рабочий воздушный зазор, равный 1 мм, и др. рекомендации.

С учетом полученных рекомендаций создан производственный образец с ЛЭП на базе универсального семяочистителя МВР-2 (СУ-0,1), проведено его исследование.

5. Коэффициент удельной энергетической эффективности Эээ после модернизации существующего семяочистителя повысился на 32,8 %. Среднегодовой экономический эффект от реализации проекта составил 24 200 руб. при сроке окупаемости 3,1 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Акчурин С. В, Линенко А. В., Туктаров М. Ф. Анализ работы привода решетного стана экспериментальной зерноочистительной установки с использованием линейного электродвигателя // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. -2012.-№2(18).-С. 97-101.

2. Акчурин С. В, Линенко А. В., Туктаров М. Ф. Установка с линейным электроприводом для сортирования картофеля // Сельский механизатор. - 2012. -№ 12. - С. 8-9.

3. Акчурин С. В, Линенко А. В., Туктаров М. Ф. Математическая модель инерционного движения материала в установках с линейным электроприводом // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2013. — № 1(25). - С. 83-87.

Публикации в других изданиях

4. Линенко А. В., Туктаров М. Ф. Применение линейного электропривода в зерноочистительных машинах // Материалы XLIX ме-ждунар. науч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству». - Челябинск : ЧГАА, 2010. - Ч. 2. - С. 355-358.

5. Линенко А. В., Туктаров М. Ф. Применение плоского линейного электропривода в зерноочистительных машинах // Научное обеспечение инновационного развития АПК. - Уфа : Башкирский ГАУ, 2010. -Ч. III. - С. 179-180.

6. Тукгаров М. Ф. Экспериментальная установка зерноочистительной машины на базе плоского линейного электропривода // Молодежная наука и АПК : матер, междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ. Уфа : Башкирский ГАУ, 2010. - С. 84-86.

7. Линенко А. В., Тукгаров М. Ф. Линейный электропривод решетного стана экспериментальной зерноочистительной установки // Материалы Ь междунар. науч.-техн. конференции «Достижения науки - агропромышленному производству». - Челябинск : ЧГАА, 2011. -Ч. V. — С. 114-117.

8. Тукгаров М. Ф. Экспериментальные исследования работы линейного электропривода решетного стана зерноочистительной установки // Научное обеспечение развития АПК в современных условиях : матер. Всерос. науч.-практ. конф.; в 3 т. / ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА». - Ижевск : Ижевская ГСХА, 2011. - Т. 3. - С. 197-202.

Авторские свидетельства, патенты

9. Пат. на изобр. № 2446669 РФ. Сепарирующая машина / Р. С. Аипов, С. В. Акчурин, А. В. Линенко, М. Ф. Тукгаров ; заявители и патентообладатели Р. С. Аипов, С. В. Акчурин, А. В. Линенко, М. Ф. Тукгаров. - № 2010150378/13 ; заявл. 07.12.2010 ; опубл. 10.04.2012, Бюл. № 10. -7 с.

10. Пат. на изобр. № 2422348 РФ. Инерционный конвейер / Р. С. Аипов, С. В. Акчурин, А. В. Линенко, М. Ф. Туктаров ; заявитель и патентообладатель Башкирский ГАУ. -№ 2010110857/11 ; заявл. 22.03.2010 ; опубл. 27.06.2011, Бюл. № 18. - 5 с.

Подписано в печать 22.08.2013 г. Формат 60x84/16 Гарнитура Times. Пея. л, 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № КЗ-2

ФГБОУ ВПО БГАУ 450001, г. Уфа, 50-летия Октября, 34

Текст работы Туктаров, Марат Фанисович, диссертация по теме Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

04201362650

ТУКТАРОВ Марат Фанисович

ЭЛЕКТРОПРИВОД РЕШЕТНОГО СТАНА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ НА БАЗЕ ПЛОСКОГО ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -кандидат технических наук, доцент А. В. Линенко

Уфа-2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.............................................................................. 5

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОЧИСТКИ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА.................... 9

1.1 Физико-механические и геометрические параметры компонентов зернового вороха..........................................................................................................................9

1.2 Существующие основные технические средства для очистки зернового материала. Агротехнические требования к послеуборочной обработке зерна.......................................... 12

1.3 Процесс очистки на воздушно-решетных машинах в технологическом цикле переработки зернового материала......... 15

1.4 Обзор воздушно-решетных зерноочистительных машин.............. 17

1.5 Один из способов повышения эффективности работы решетного стана.............................................................................. 25

1.6 Цель работы и задачи исследования....................................... 28

Выводы по главе.................................................................... 29

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ УСТАНОВКИ ЛИНЕЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ЭЛЕКТРОПРИВОД РЕШЕТНОГО СТАНА. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ...... 31

2.1 Инерционный способ движения зерна по поверхности решетного

стана в процессе его очистки................................................. 31

2.2 Линейный электропривод. Общие сведения............................. 33

2.3 Электропривод решетного стана на базе плоского линейного асинхронного электродвигателя............................................. 37

2.4 Приводные характеристики зерноочистительных машин............ 41

2.5 Силы, действующие на решетный стан и зерновой материал. Необходимые условия и допущения, принятые при математическом моделировании........................................................ 42

2.6 Математическая модель электропривода решетного стана в среде объектно-визуального моделирования МайаЬ (81шиПпк)............. 55

Выводы по главе.................................................................... 59

ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА РЕШЕТНОГО СТАНА И ПРИВОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК....... 61

3.1 Программа математического моделирования технологических характеристик и энергетических показателей ЛЭП решетного стана в среде объектно-визуального моделирования Ма^аЬ

фтиКпк)........................................................................ 61

3.2 Методика исследований электропривода решетного стана........... 62

3.2.1 Программа исследований на экспериментальной зерноочистительной установке............................................. 62

3.2.2 Физико-механические свойства и геометрические параметры зернового материала, используемого при проведении опытов....... 63

3.2.3 Экспериментальная установка............................................ 65

3.2.4 Контрольно-измерительные приборы, оборудование и датчики... 69

3.2.5 Плоский линейный асинхронный двигатель........................... 77

3.2.6 Импульсный блок управления............................................. 79

3.3 Проведение эксперимента.................................................... 83

3.4 Проверка однородности дисперсий и воспроизводимости измерений....................................................................... 85

3.5 Оценка коэффициентов регрессии, проверка их значимости......... 86

3.6 Проверка адекватности регрессионной модели.......................... 88

3.7 Обработка результатов и их анализ........................................ 89

Выводы по главе.................................................................... 90

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. ОБОСНОВАНИЕ

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА РЕШЕТНОГО СТАНА....... 92

4.1 Математическое моделирование технологических характеристик

и энергетических показателей ЛЭП решетного стана................. 92

4.1.1 Влияние воздушного зазора на продольную и поперечную силы ЛАД и ток индуктора ЛАД.................................................. 92

4.1.2 Влияние изменения линейного напряжения сети на работу электропривода................................................................. 96

4.1.3 Влияние координат включения и выключения индуктора ЛАД на амплитудно-частотные характеристики продольных колебаний решетного стана................................................................. 97

4.1.4 Влияние коэффициента жесткости упругих элементов на параметры колебательного процесса....................................... 99

4.1.5 Влияние культуры и удельной нагрузки на траекторию движения решетного стана.................................................. 101

4.1.6 Влияние на ускорение и среднюю скорость движения решетного стана коэффициента жесткости упругих элементов и полюсного деления ЛАД................................................... 102

4.1.7 Энергетические показатели электропривода решетного стана... 105

4.2 Результаты экспериментальных исследований. Обработка

результатов и их анализ............................................................................................................107

4.2.1 Регрессионный анализ в системе обработки данных Statistica.... 107

4.2.2 Проверка адекватности регрессионной модели............................................110

4.3 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных

исследований........................................................................................................................................112

Выводы по главе..........................................................................................................................................115

ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И

ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ..........117

5.1 Рекомендации по установке ЛЭП на зерноочистительные машины....................................................................................................................................................117

5.2 Результаты производственных испытаний..............................................................118

5.3 Расчет и оценка эффективности выделения сорных примесей и травмированности зернового материала....................................................................120

5.4 Экономическая эффективность применения модернизированного семяочистителя МВР-2 (СУ-0,1)........................................................................................123

Выводы по главе........................................................................................................................................131

Основные выводы....................................................................................................................................133

Список литературы................................................................................................................................134

Приложения..........................................................................................................................................................145

ВВЕДЕНИЕ

Одним из важнейших факторов роста урожайности сельскохозяйственных культур является качество высеваемого зернового материала, напрямую зависящее от технической оснащенности и эффективности работы применяемых технологических машин.

В настоящее время из-за низкой эффективности работы зерноочистительных линий, в общей структуре затрат на производство семян затраты на послеуборочную обработку и хранение семян составляют до 50%. При этом для достижения требуемого качества обработки зерновой материал многократно пропускается через зерноочистительные агрегаты, что приводит к увеличению материальных и трудовых затрат, повышению травмируемости семян. Учитывая это, создание машин, обеспечивающих требуемое качество семян при минимальных затратах, является актуальной задачей в научном и практическом плане.

В Челябинской государственной агроинженерной академии и Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С. Мальцева проводятся исследования по замене традиционных прямолинейных колебаний решетных станов на круговые и эллиптической формы с разработкой новых рабочих органов и определением оптимальных режимов работы зерноочистительных машин. Настоящая работа посвящена исследованию процесса очистки зернового материала и обоснованию основных конструктивно-кинематических параметров электропривода решетного стана на базе плоского линейного асинхронного двигателя (ЛАД), позволяющего обеспечить подобные виды движения.

В соответствии с концепцией развития сельскохозяйственной техники России до 2015 года, создание универсальных и унифицированных машин нового поколения, обеспечивающих высокую производительность при минимальных затратах средств и высокой надежности машин, является основ-

ным направлением сельхозмашиностроения, что подтверждает актуальность выбранного направления. Тематика работы отвечает «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ до 2020 года» и соответствует разделу федеральной программы по научному обеспечению АПК РФ: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 года».

Цель исследования - повышение эффективности работы зерноочистительной машины путем применения в электроприводе решетного стана плоского линейного асинхронного электродвигателя.

Объект исследования - колебательные процессы решетного стана зерноочистительной машины с линейным электроприводом (ЛЭП).

Предмет исследования - зависимости изменения параметров колебаний решетного стана от конструктивных элементов и режима работы линейного электропривода с учетом параметров зернового материала.

Методы исследования. Для решения поставленных научных задач использованы основные положения электрических измерений, методы по планированию эксперимента, методы корреляционного и регрессионного анализа, метод объектно-визуального моделирования. Вычисления и моделирование проводились с применением пакетов программ Excel, Matlab, Statistica.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи исследования:

1. Исследовать технологические характеристики зерноочистительных машин и согласовать установку в электроприводе решетного стана плоского ЛАД.

2. Разработать математическую модель электропривода решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского ЛАД и провести её исследование.

3. Разработать методику исследования электропривода решетного стана зерноочистительной машины; создать экспериментальный образец и проверить адекватность разработанной математической модели.

4. Сформулировать рекомендации по установке в электроприводе решетного стана зерноочистительной машины плоского ЛАД.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:

• оригинальная конструкция электропривода решетного стана зерноочистительной машины на базе плоского ЛАД с повышенными энергетическими характеристиками за счет исключения промежуточных преобразователей вращательного движения в поступательное;

• математическая модель, позволяющая исследовать колебательные процессы решетного стана в зависимости от конструктивных элементов и режима работы ЛЭП с учетом параметров зернового материала;

• зависимости, отражающие влияние конструктивных элементов и режима работы ЛЭП с учетом параметров зернового материала на характеристику колебательного движения решетного стана и зернового материала.

Новизна технического решения защищена патентом РФ №2446669.

Практическая ценность работы и её реализация:

• экспериментальная установка для исследования ЛЭП решетного стана зерноочистительной машины, которая может использоваться для многостороннего физического исследования;

• результаты исследований позволяют дать рекомендации при инженерных расчетах ЛЭП решетного стана и могут быть использованы при проектировании различных технологических линий на предприятиях АПК;

• внедрение модернизированного семяочистителя универсального МВР-2 (СУ-0,1) в ООО «Илиш-Агро» Илишевского района Республики Башкортостан позволило получить годовой экономический эффект в размере 24 200 руб. в ценах 2012 г.;

• материалы теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Башкирский ГАУ» на лабораторных занятиях по дисциплинам СД.05 «Электропривод» и ДС.01.04 «Эксплуатация электрооборудования в агропромышленном комплексе».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на 7 научно-практических конференциях, в том числе на ХЫХ, Ь, Ы1 Международных конференциях «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, Челябинская ГАА, 2010-й, 2011-й, 2013 гг.); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX Юбилейной специализированной выставки «АгроКомплекс-2010» (Уфа, Башкирский ГАУ, 2010 г.); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ» (Уфа, Башкирский ГАУ, 2010 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение развития АПК в современных условиях» (Ижевск, Ижевская ГСХА, 2011 г.); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XXIII специализированной выставки «АгроКомплекс-2013» (Уфа, Башкирский ГАУ, 2013 г.).

Публикации. По результатам исследований получено 2 патента РФ, опубликовано 8 статей, в том числе 3 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованной литературы, включающего в себя 109 наименований, и 6 приложений. Основное содержание работы изложено на 144 страницах текста, содержит 65 рисунков, 14 таблиц.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОЧИСТКИ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА

1.1 Физико-механические и геометрические параметры компонентов

зернового материала

В обеспечении сохранности собираемого урожая зерна и его доведения до товарной продукции важнейшее место принадлежит отрасли механизации и электрификации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. За последнее десятилетие эта отрасль в РФ значительно снизила свои показатели: почти в 2 раза сократились валовые сборы зерна, многократно уменьшилась обеспеченность хозяйств комплексными средствами механизации обработки зерна и семян, резко ухудшилось качество обработки зернового материала, возросли его потери на этапе послеуборочной обработки и хранения (до 10...20 % от валового сбора) [98].

Послеуборочная обработка зерна - это комплекс технологических операций, результатом которых является повышение качества зерна до такого уровня, при котором оно может быть использовано на продовольственные, фуражные и семенные цели. Это обязательное звено процесса производства зерна, увеличивающее срок его хранения и решающее две взаимосвязанные основные задачи - очистку и сушку зернового вороха.

Зерновой ворох, поступающий на послеуборочную обработку, представляет собой смесь полноценного, щуплого и поврежденного зерна основной культуры, семян различных культурных и сорных растений, а также примесей частиц растений, соломы, колосьев, половы, песка, комочков земли и других органических и минеральных примесей. В задачу очистки входит удаление из основной культуры всех примесей, в том числе щуплого и битого зерна. При этом содержание семян основной культуры в ворохе мо-

жет составлять менее 85%, органических примесей 40...70 %, влажность зерна озимых культур может достигать 25...30%, яровых культур - 30...35 % [70,93].

Очистка зерна сельскохозяйственных культур основана на использовании различий в каких-либо свойствах или признаках (физико-механических, биологических, электрических и др.) компонентов (фракций) зерновых смесей. К таким свойствам, которые называют технологическими, относятся: аэродинамические, основные геометрические размеры (длина, ширина и толщина), состояние и форма поверхности, плотность, цвет и др. [70].

Частицы зерновой смеси отличаются друг от друга по форме. Зерна правильной формы имеют продолговатую форму (злаковые культуры), форму трехгранной пирамиды (гречишные культуры), эллипсную форму (семена бобовых культур), шарообразную форму (крестоцветные культуры). В зависимости от культуры, сорта, агроклиматической зоны прорастания геометрические параметры семян варьируются в широких пределах (таблица 1.1).

Из таблицы 1.1 видно, что в основном по геометрическим параметрам семена различных культур и примесей подобны. Тем самым затрудняется делимость семян по геометрическим параметрам, и, соответственно, не будет обеспечиваться требуемое качество очистки. Разделение по толщине и ширине зерна производят на плоских решетах с продолговатыми отверстиями или отверстиями круглой формы. При этом на качество сепарации большое влияние оказывают: частота колебаний и угол установки решета, влажность и засоренность, подача зернового материала [92,93]. По длине зернового материала разделение происходит на цилиндрических триерах.

Поверхность семян основной культуры и сорняков может быть гладкой, шероховатой, бугристой, пористой и т.д. В основном у полновесных семян поверхность гладкая, у неполновесных - шероховатая.

Плотность вещества семян различных культур и сорных растений неодинакова. Она зависит от химик