автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Модернизация технологий и оборудования поточных линий по послеуборочной обработке зерна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Современное состояние механизации послеуборочной обработки зерновых у производителей.

1.1. Анализ технологий и механизации послеуборочной обработки зерновых за рубежом (основные зерно-производящие страны).

1.2. Анализ механизации послеуборочной обработки зерна в России.

1.3. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Программа и методики проведения экспериментальньж исследований.

2.1. Программа исследований.

2.2. Частные методики проведения экспериментальных исследований в полевых условиях.

ГЛАВА 3. Эксплуатационный анализ, аналитические и экспериментальное исследования.

3.1. Изучение динамики поступления и качества комбайнового вороха на зернотоке.

3.2. Анализ результатов испытаний зерноочистительной техники на машинно-испытательных станциях.

3.2.1. Определение корреляционной связи и уравнений регрессии между влажностью и засоренностью вороха обработанного на зерно очистительных агрегатах.

3.2.2, Определение корреляционной связи и уравнений регрессии между производительностью зерноочистительной техники и влажностью и засоренностью вороха.

3.3. Изучение эксплуатационных возможностей зерно-сушильной техники.

3.3.1. Анализ эксплуатационных возможностей бункерной зерносушильной техники.

3.3.2. Изучение работы и эксплуатационная оценка шахтных с коробами зерносушилок открытого исполнения.

3.3.3. Анализ эксплуатационных возможностей барабанных зерносушилок.

Современное состояние производства зерна в мире имеет тенденцию к увеличению удовлетворения потребности населения земного шара зернопродукцией, необходимой для жизнеобеспечения людей. Средняя обеспеченность в год населения планеты зерном на 1998 год составляла 359 кг на человека, что по отношению к 1961 году имело увеличение в 2,1 раза [ПО]. В развитых зернопроизводящих странах (США, Канада, Франция и Австралия) производится зерна на душу населения более 1000 кг. Из зернопроизводяпщх стран мира следует отметить ежегодный прирост вапового сбора зерна в Китае, где почти на 1500 млн. человек в 1998 году произведено около 450 млн.тонн зерна, т.е. 353 кг на человека. В странах бывшего СССР (в 1990 г. на одного человека производилось 813 кг), в основных зернопроизводяш(их республиках, заметно существенное сокращение производства зерна (почти в 2.3 раза) [110]. Так, на Украине в 1998 году производство зерна на одного человека составило 460, Казахстане 400, вместо 1780 кг в 1992 г., и России 265 кг.

В последние годы специалисты [7, 91, 97], рассматривая тенденцию снижения производства зерна, например, в России, пришли к выводу, что основное влияние на такое положение оказали реформы, проводимые в стране. Отрицать или оспаривать такой вывод весьма сложно, но и согласиться в его приоритетности, по нашему мнению, не совсем верно. Конечно, на спад производства зерна оказали экономические, юридические, законотворческие и другие несоответствия перехода от государственной плановой системы к рыночной. Но, необходимо отметить и то, что за последние 10 лет особых технолого-технических изменений в аграрном секторе России не произошло, а, спад производства зерна из года в год имеет место. Можно предположить, что на спад производства зерна существенное влияние оказали два обстоятельства. Первое, - разрушение связи государственной системы хранения зерна и второе, - неразвитая материаньно-техническая база послеуборочной обработки зерна у производителей. При плановом производстве второе обстоятельство не было столь заметно, т.к. обобщенная государственная система хранения зерна позволяла маневрировать зерновыми потоками. На потери зерна в основном обращали внимание только специалисты, и, в некоторых случаях, руководители хозяйств производителей.

Государственная система хранения зерна координировалась хозяйственной деятельностью в основном двух министерств: сельского хозяйства и заготовок. До 1990 года эта система создавалась как обобщенная и по своей структуре соответствовала системам объектов хранения зерна в таких развитых зернопроизводящих странах мира, как США, Канада, Франция и др. [83]. Однако технический уровень и обеспеченность материально-технической базой предприятий этих двух министерств существенно отличались друг от друга, что сказывалось на уровне потерь обрабатываемого на них зерна.

Если предприятия по хранению зерна Минзага оснащались машинами и оборудованием с заводов внутриминистерского подчинения, то зернопроизводящие хозяйства Минсельхоза полностью зависели от производственной деятельности Министерства тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, приоритетным производством которого являлись трактора и зерноуборочные комбайны. К 1991 году парк зерно-уборочньж комбайнов составлял такое количество, что на один зерно-очистительно-сушильный комплекс промышленного изготовления (КЗС или ЗАВ) приходился 21 зерноуборочный комбайн пропускной способностью 6 кг/с хлебной массы [4]. При таком соотношении техники, уровень потерь убранного урожая при послеуборочной обработке и хранение зерна у производителей составлял 2/3 от общего количества, достигая 25.30% валового сбора, а при неблагоприятных климатических условиях и больше [97]. На объектах хранеюм зерна Минзага этот уровень не превышал 1,5%. Уровень потерь во всей системе объектов хранения зерна выше перечисленных зарубежных стран не превышает 1,0%. Необходимо отметить, что в этих странах система объектов хранения зерна разделяется на четыре уровня и для каждого из них производится соответствующее оборудование и машины, т.е.:

I - для объектов хранения у производителей;

II - для базового первичного хранения зерна или собранной продукции в районах производства зерна;

III - для основного и транзитного (элеваторы) хранения;

IV - для хранения на предприятиях-переработчиках зерна.

Как мы уже отмечали, до 1991 года на территории бывшего СССР функционировала подобная система объектов хранения зерна [60], но с различными техническим уровнем и обеспеченностью материально-технической базы. В этой связи можно предположить, что опыт функционирования системы объектов хранения зерна (II, III и IV уровень) [11, 13, 14, 15, 73, 100] бывшей отрасли Минзага СССР (потери зерна не превышали 1,5%) может без особьж сложностей вписаться в рыночные условия функционирования. При этом необходимо решить только проблему реконструкции или модернизации самих объектов, как например, это делается в Германии, Бельгии, Швеции и других странах [107, 109, 114]. Для объектов хранения зерна первого уровня (зернопроизводите-ли), проблема эффективности задействования их в рыночных условиях осложняется практическим отсутствием материально-технической базы послеуборочной обработки и хранения зерна и, особенно, зерносушилками (рис.1). В этой связи изучение современного состояния техники и материально-технической базы послеуборочной обработки и хранения зерна у производителей как за рубежом, так и в нашей стране, по нашему мнению, может являться базовой составляющей увеличения произ

Рис. 1. Динамика производства и парк сельскохозяйственных зерносушилок

Исчисление Физическое (шт.) Однотонное (тыс. шт.)

Производство 1. СССР; 2. Польша; 6. Россия. 3. СССР; 7. Россия.

Парк 4. СССР - Россия. 5. СССР. водства зерна в России, т.к. от ее технического уровня и оснащенности зернопроизводителей зависят качество материала и существенное снижение потерь убранного урожая.

Вопросам теории, расчету технологических процессов послеуборочной обработки сыпучих сельскохозяйственных материалов, проектированию зерноочистительной и сушильной техники и поточных линий, снижению потерь, энергозатрат, себестоимости и повышению производительности при производстве посевного материала, определению качественных показателей последнего в зависимости от назначения и сортности посвящены работы В.И.Анискина [10], Ф.Н.Эрка [99],

A. СГинзбурга [25], Н.Н.Ульриха [88], А.П.Гержоя, В.Ф.Самочетова [24], В.П.Елизарова [34], А.Г.Громова [29], В.И.Алейникова [8],

B. А.Резчикова [76], Л.И.Кроппа [43], В.П.Краусп [42], И.В.Захарченко [38], А.В.Авдеева [4], Ю.Л.Фрегера [96], В. Д.Шафоростова [92], Г.Ф.Ханхасаева [97], Г.Р.Озонова [55] и другие. Среди зарубежных ученых эти проблемы изучали A.Auzelins [102], H.Becker, H.Sallans [103], H.Brown, K.Escombe [104], H.Burgartz [112], H.Cleve, H.Hoffman [105],

C. Culpin [106], H.Dohler [108], D.Faris, RLock [111], S.Koferd [113], Z.Katic [115] и другие.

Анализ выполненных работ показал, что большинство из них относятся к исследованию и созданию техники и поточньж линий для послеуборочной обработки зерна, а обработка других культур, в т.ч. и семян подсолнечника и рапса, подтверждает только универсальность технологии на базе этой техники. При этом особенности комбайнового вороха других культур, обрабатываемых по классической технологии, не учитываются, что обуславливает необоснованные потери убранного урожая (по семенам подсолнечника до 18% и рапсу до 30%) и снижение посевных качеств [32, 49, 92]. К этому следует добавить резкое засорение полей за последние годы, существенный износ и практическое отсутствие возобновления материально-технической базы (МТБ).

Поэтому анализ состояния технологий и основных технических средств послеуборочной обработки, особенно зерносушильной, у производителей зерна имеет важное народнохозяйственное значение, т.к. от их работоспособности в значительной степени зависят снижение потерь убранного урожая и повышение производства зерна. При этом рациональное использование функционирующей МТБ позволит производителю эксплуатировать ее с минимальными затратами.

Данная работа посвящена исследованию и обоснованию модернизации технологии и оборудования сушильного отделения на базе барабанной зерносушилки СЗСБ-8А. Конечной целью работы являлось разработка предложений и рекомендаций по модернизации средств механизации и режимов работы технологических поточных линий по послеуборочной обработке зерна.

На защиту выносятся следующие основные результаты исследований:

1. динамики поступления и качества комбайнового вороха на зер-нотоке;

2. оценки эксплуатационных возможностей техники для послеуборочной обработки зерна;

3. аналитической оценки эффективности сушки комбайнового вороха в барабанной сушилке;

4. методики расчета приемного отделения комбайнового вороха;

5. модернизации технологической схемы зерносушилки СЗСБ-8А и результаты испытаний;

6. рекомендации по модернизации технологий и оборудования поточных линий по послеуборочной обработке зерна.

ВЫВОДЫ и ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Изучение состояния технологий и механизации послеуборочной обработки зерновых и масличных культур у производителя показывает, что уровень потерь убранного урожая в России, в силу различных обстоятельств, как в прошлом, так и в настоящее время очень высокий и составляет 25.30%, а в неблагоприятные годы (дожди) и больше. Такое положение в основном сложилось из-за отсутствия должной материально-технической базы послеуборочной обработки зерна. Определено, что для эксплуатируемых у производителей технологий и средств механизации, срок службы которых превышает паспортный, нет четких рекомендаций по их восстановлению и реконструкции.

2. Анализ современного состояния технических средств для очистки и сушки зерна показал, что у зернопроизводителей России фактический рабочий ресурс этой техники превышает паспортный в 2.3 раза. Практическое отсутствие ее замены требует обоснования модернизации технологий и оборудования поточных линий по послеуборочной обработке зерна. Определено, что на качество и потери зерна, особенно в условиях Сибири, влияют сроки (не более 2 суток) хранения комбайнового вороха насыпью в бунты на зернотоке, продолжительность и динамика поступления его на послеуборочную обработку.

3. Установлено, что зерноочистительная техника, проходившая испытания на машинно-испытательных станциях, не проверялась на соответствие паспортных показателей по регламентируемым показателям очищаемого материала (влажность, засоренность и объемная масса зерна). Обработка результатов испытаний зерноочистительных машин показала, что на голозерном материале корреляционная связь между влажностью и засоренностью в ворохе ячменя сильная, а пшеницы - слабая. Коэффициент корреляции соответственно 0,6 и 0,33. При этом эксплуатационная производительность зерноочистительной техники, при одном уровне засоренности и влажности, может отличаться от паспортной для зерноочистительных машин ±1,25 раза, а для зерноочистительных агрегатов от +1,1 до -1,03 раза. Корреляционная связь производительности, например, для центробежно-вибрационной машины МЗП-50-1 по показателю засоренности имеет коэффициент 0,43 и влажности 0,1.

4. Обработка результатов испытаний зерносушильной техники, показала, что бункерные сушильные установки (производитель ОАО «Брянсксельмаш») и шахтные зерносушилки с коробами (производитель ЗАО «Агропромтехника») эффективно работают на предварительно очищенном семенном и продовольственно-фуражном зерне с исходной влажностью более 20% поточно. При этом снижения качественных показателей зерна не зафиксировано. Модернизация и испытания барабанной зерносушилки СЗСБ-8А подтвердили универсальность ее работы и возможность сушки зерна без предварительной очистки. Изучение качества охлаждения зерна в охладителе барабанного типа показало неэффективность его работы. Агротехнические требования не вьшолняются.

5. Аналитический анализ барабанных зерносушилок и экспериментальные исследования оценки эффективности работы модернизированной зерносушилки СЗСБ-8А показали, что температурные и технологические параметры сушки комбайнового вороха без предварительной его очистки, имеют существенную взаимосвязь, которая относительно материала характеризуется четко обозначенными по длине барабана тремя температурными зонами: постоянной, нагрева и ускоренной сушки. При этом зона ускоренной сушки соответствует эффективности ведения процесса в сушильном барабане. Получены расчетные зависимости для определения к.п.д. барабанной зерносушилки при сушке неочищенного комбайнового вороха. Экспериментальное изучение работы колонкового охладителя зерна показало, что охладитель такого типа обеспечивает выполнение агротех-нологических требований. Разработана номограмма для определения воздушных потоков в каналах сушильных установок.

6. На основании изучения хозяйственно-полевых условий эксплуатации зернотоков определено, что источником основных потерь зерна у производителей является приемное отделение комбайнового вороха. Разработана инженерная методика расчета пропускной способности приемного отделения, которая позволяет спроектировать последовательность технологических процессов по послеуборочной обработке зерна с уровнем потерь до 1,0%. Изучение работоспособности модернизированного агрегата ЗАВ-10 и технологического комплекса в АО «Городище» Веневского района Тульской области на семенах зерновых и рапсе показало надежность выполнения на них технологических процессов при экстремальньж показателях комбайнового вороха: засоренность 72% и влажность 26%. При этом получено, что при обработке урожая на комплексе на тонну семян расходуется в среднем на 41% меньше жидкого топлива и 63% электроэнергии, чем при подработке их на индивидуальной технике. Прибавка урожая семян составила: ячмень - 41,7 и рапс-195,1%.

7. Испытания модернизированных технологического комплекса и ЗАВ-10 в АО «Городище» позволили рекомендовать режимы работы зерноочистительньк машин, сушилки и оборудования при обработке семян рапса, а также технологические варианты обработки семян зерна и рапса и конструктивные решения по их модернизащ1и. Определено, что угол естественного откоса семян рапса при влажности от 7 до 28% находится в пределах от 15 до 30 градусов, а пшении;ы от 30 до 44 градусов. Скорость витания семян рапса при увеличении его влажности с 7 до 23% изменяется в диапазоне 7,8.8,1 м/с. Сопротивления слоя семян воздушному потоку в 2. .3 раза выше, чем у пшеницы одинаковой высоты. Для семенного рапса высокой исходной влажности (более 20%) рекомендуется технологическая схема работы поточной лЕшии: предварительная очистка вороха на мапшне К-527А, накапливание семян в бункерах БВ-40А, сушка в шахтной зерносушилке С-20, первичная очистка на машине К-527А, вторичная очистка на машине К-547А. Режим сушки семян рапса на сушилке С-20:

Влажность семян, % 10 16 21 25 30

Температура нагрева семян, °С 50 45 40 38 35

Температура агента сушки, °С 135 120 ПО 100 95

8. Хозяйственная эксплуатация модернизированных сушильного отделения и барабанной зерносушилки СЗСБ-8А показала, что при сушке неочищенного комбайнового вороха экономия жидкого топлива составила около 17%, а удельный расход его 6,41 кг на тонну зерна (фуражный ячмень). При этом съем влаги за один проход на фуражном зерне составил 3,7.8,2%, а на семенах - 2,9.7,8%. Снижения качественных показателей не зафиксировано. Эксплуатация супшльного отделения в течении г 116 двух сезонов, позволяет рекомендовать модернизацию его путем замены завальной ямы на приемный бункер T3K-30 или ТЗК-50 (от картофельного транспортера); установки промежуточной емкости (желательно вентилируемого) для временного накапливания комбайнового вороха вместимостью не менее 15 тонн; для повышения производительности зерносушилки, установить вентилятор сушильного барабана Ц14-46-№8; для эффективного охлаждения зерна после сушки и накапливания высушенного зерна использовать бункера активного вентилирования БВ-40А; зерносушилку необходимо агрегатировать с топкой МТУ-1,0 конструкции ОАО «ВИСХОМ».

9. Анализ основных показателей абсолютной экономической эффективности от эксплуатации сушилок С-20 и С-30 показал, что сушилки обеспечивают получение положительных результатов по критерию балансовой прибыли. Срок окупаемости абсолютных капитальных вложений от 1,23 до 1,72 года.

Некоторые выводы и рекомендации данной работы используются при проведении опытно-конструкторских и строительно-монтажньж работ по реконструкции МТБ послеуборочной обработки зерна ЗАО «Агропромтехника» (г. Киров) и ОАО «ВИСХОМ». Реализация рекомендаций на технологическом комплексе НПФ «Российские семена» позволил достигнуть рентабельности производства семян 24%.

3.6. Заключение

Результаты работ по изучению динамики поступления и качества комбайнового вороха на зернотоке, анализу испытаний зерноочистительной техники на МИС, оценке возможности сушки комбайнового вороха на промышленных зерносушилках и эффективности охлаждения зерна после сушки позволяют для практической реализации и экспериментальной проверки щ)оведение следующих работ: для снижения потерь убранного урожая зерна разработать методику инженерного расчета приемника комбайнового вороха и провести испытания опытного образца в составе технологического комплекса по послеуборочной обработке семян в АО «Городище» Веневского района Тульской области; провести испытания модернизированного ЗАВ-10 на базе зерноочистительных мапшн немецкого производства (фирмы «Ре1ки8»); модернизировать барабанную зерносушилку СЗСБ-8А и на ее базе сушильное отделение, установив в составе его колонковый охладитель, промежуточные накопительные емкости до и после сушилки и прием1шк комбайнового вороха типа бункера-загрузчика картофеля ТЗК-ЗО, при этом провести оценку расчета с фактически полученными результатами сушки комбайнового вороха на модернизированной технологической линии; исследовать экономическую эффективность работы шахтньк зерносушилок серии «С», производства ЗАО «Агропромтехника»; на основании проведенных опытно-конструкторских и исследовательских работ разработать рекомендации по модернизации технологий и оборудования поточных линий по послеуборочной обработке зерна.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Для проверки основных выводов наших исследований была поставлена задача по разработке и изучению технологических и технических объектов в производственных условиях сельского хозяйства. Такими объектами были модернизированное сушильное отделение на базе барабанной зерносушилки СЗСБ-8А в ГУП ОПК «Непецино» Коломенского района Московской области и реконструированная технологическая линия в АО «Городище» Веневского района Тульской области. Во всех этих работах автор принимал непосредственное участие.

4.1. Разработка методики расчета приемного отделения комбайнового вороха и результаты хозяйственной проверки опытных образцов

Анализ материалов исследований (см.раздел 3.1) и научных работ [20, 23, 27, 31, 50, 86] показывает, что основным источником снижения потерь убранного урожая является пропускная способность приемного отделения комбайнового вороха зернотока и эффективная последовательность технологических операций и машин, относящихся к послеуборочной обработке зерна. Для обоснования конструкции приемника мы воспользовались основными положениями методики расчета приемника зернового вороха, разработанной ОАО "ВИСХОМ" [6]. В нашем случае, расчет пропускной способности приемника был осуществлен с определения пределов варьирования поступления комбайнового вороха.

Коэффициент неравномерности поступления вороха определили из зависимости:

К л = л = {1,5.Л1), (4.1) где Gmax И Gmin " соответственно максимальный и минимальный объем поставок материала на зерноток в тоннах.

Коэффициент использования времени поставок материала устанавливается из соотношения:

К„=л = (0,75.5,0), (4.2) max где Tniin и Tmax" соответственно минимальное и максимальное количество дней за время наблюдения, используемых на период поставки вороха.

При этом на эксплуатацию приемника влияет количество реальных дней поставок в году, т.е. коэффициент загрузки приемника:

К,=Л = (0,575.6,0), (4.3) где Тп и Тг - соответственно количество дней поставок и использования в году периода этих поставок.

Расчетное время Т расч. работы приемника определяется из зависимости (4.3) при условии корректировки на коэффициент использования дней поставок (4.2):

Трл.=К,Т,1К„ (4.4)

Тогда расчетная пропускная способность приемника вороха в день будет:

TT Amax Amin (л с:\ расч. ' "-расч. •'Арасч.лЭ-л Г где К расч.- расчетный коэффициент времени бесперебойной работы приемника за период эксплуатации, который определяется:

Л. = %Л (4.6)

Л э

Здесь соответственно Т об.н. и Тэ - нормативное время технического обслуживания и период эксплуатации приемника в часах.

При определении расчетной пропускной способности приемника принимаем:

Т,=%Т„п, (4.7) где п - количество смен работы приемника в сутки;

8 - нагрузка в смену часов.

Обычно время технического обслуживания составляет:

ОД.5,0)Гз. (4.8)

Принимая во внимание опыт эксплуатации отечественньж зерно-токов и примеры проектирования зарубежньк технологических линий [6], для надежной работы приемника необходимо иметь некоторый запас производительности, т.е. рабочая пропускная способность его в час должна быть:

П = ЬЕЛ, (4.9) где К„ - коэффициент запаса пропускной способности приемника вороха.

При определении значений коэффициента К„ необходимо учитывать пропускную способность транспортньж средств, установленньж за приемником, наличие или отсутствие машины предварительной очистки вороха, оперативньж емкостей за последней или сушилки, способно перечисленное оборудование работать поточно или циклично, имеется ли возможность при поточной работе оборудования использовать короткие маршруты движения фракций вороха и т.д. В данной работе мы рассматриваем две поточные линии (рис.4.1 и 4.2), для кото-рьж и определены значения коэффициента Ку,. В других случаях этот коэффициент необходимо получать на основе опытно-эксплуатационньж показателей работы конкретной технологической линии.

В нашей работе для технологического комплекса (рис.4.1) коэффициент К„ определялся из эксплуатационньж возможностей оператив

Рис. 4*1* Модернизированная технологическая линия по послеуборочной обработке зерна и рапса в АО «Городище» Веневского района Тульской области оо

A. Распределительный клапан. Б. Приемник ксЛдеайнового вороха. к)

B. Дополнительный приемник комбайнового вороха. Остальные обозначения см. раздел 5.1. ных емкостей, состоящих из двух бункеров активного вентилирования БВ-40А производства ОАО "Брянсксельмаш". Для реконструированного ЗАВ-10 (рис.4.2) - из возможностей семяочистительной машины типа К-531. По результатам обработки материалов наблюдений получено для технологического комплекса Кп= (1.5,3) и ЗАВ-10 - Кп= (0,75. 1,2), а для ЗАВ-20 доукомплектованных зерносушилкой С-20 - К„={2.6). Нами замечено, что на коэффициент К», помимо перечисленных факторов существенное влияние оказывают засоренность и влажность поступающего на обработку вороха.

В соответствии с изложенным производительность приемника для комбайнового вороха в общем виде определяется из зависимости:

П =иот т т т кг (4 10)

37 Т

-,лоб.н. тах V ч У

Анализ зависимости (4.10) позволяет заключить, что эффективная работа приемника и технологического оборудования линии в целом во многом зависят от конструкции первого. При этом приемник, независимо от влажности и засоренности вороха должен обеспечивать надежный прием его в течение суток. Так как конструктивно-технологические возможности технологического комплекса позволяют формировать партии предварительно очищенных семян зерна и рапса по влажности, то при участии автора в этом комплексе был внедрен дополнительный приемник вороха (рис.4.1 и 4.2). Такое решение позволило технологическому комплексу работать в экстремальных условиях (ворох: засоренность 72% и влажность 26%), а машине предварительной очистки при максимально возможной производительности [57].

В последующем, при участии автора, была разработана и смонтирована технологическая линия (рис.4.3 и 4.4), способная в потоке обрабатывать кондиционное по влажности зерно мелких и средних партий селекционного и семенного назначения с пропускной способностью

Рис.4.2. Общий вид очистительно-сушильного комплекса в АО «Городище» Веневского района Тульской области. а) в процессе монтажа; б) в период эксплуатации. л -' Л ф ' материал; отходы; очищенный материал; пыль после циклона; воздух после аспирации; выход воздуха после циклона

Рис.-л.З. Технологическая схема линии реконструированного ЗАВ-10 в АО "Городище". 1 - автотранспорт; 2 - автомобилеподъенник; 3 - завальная яма; 4 - однопоточная нория НПЗ-10; 5 - централизованная воздушная система; б - машина предварительной очистки типа К-218; 7 - промежуточная емкость; 8 - шнек ППШ-4; 9 - семеочистительная машина типа К-531; 10 - триер типа К-553; 11 - секция очищенного материала; 12 и 13 -секции отходов; 14 - секция легких примесей, пыли.

Рис. 4.4. Общий вид реконструированного в АО «Городище» ЗАВ-10.

ДО 2,0 т/ч. Данная схема линии была использована при реконструкции ЗАВ-10 в АО «Городище» Веневского района Тульской области.

Технологическая последовательность работы линии (рис.4.3) заключается в следующем. Материал из автотранспорта (1), с помощью автоподъемника (2) или самосвально, поступает в завальную (3) яму, емкостью около 4 мЛ. Однопоточная нория НПЗ-10 (4) из этой ямы направляет материал в машину предварительной очистки К-218 (6). Зерно после воздушной очистки и решетной сепарации попадает в промежуточную емкость (7), из которой шнек ППШ-4 (8) подает его в машину типа К-531, состоящую из переоборудованных очистительной машины К-218 (9) и триеров К-533 (10). Бункера под очистительными машинами разделены перегородками, которые образуют емкости для приема отходов (14) от циклона (5), зерновых отходов (12 и 13) от ветро-решетньж очистительных машин (6 и 9) и триеров (10). Очищенное зерно направляется в емкость (11). Обе ветро-решетные машины подключены к единой аспирационной системе, включающей циклон (5).

В период обкатки линии (рис.4.4) были обработаны 12 тонн отходов рапса (засоренность 78% и влажность 8%) до засоренности 5%, семенная смесь вики с овсом около 150 тонн и горох (10 тонн) до требуемых кондиций по чистоте. Лиьшя эксплуатируется на подработке семенного материала каждый год около 6 месяцев. Результаты работы машин, входящих в линию, показали надежность выполнения технологического процесса, возможность получения семян не ниже I класса, производительность, близкую к расчетной (2 т/ч) и эффективность работы аспира-ционной системы. Особых поломок при эксплуатации не замечено. Хозяйственные испытания разработанной линии подтвердили ее технологические возможности, которые обеспечили обработку до 1500 тонн в сезон вороха зерновьж, крупяньж и мелких семян. Проведенные работы позволяют обоснованно осуществлять ремонт и модернизацию приемных отделений зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных технологических линий, подлежащих восстановлению, практически собственными силами зернопроизводителей.

4.2. Результаты изучения работы зерноочистительно-сушильного комплекса в АО «Городище»

Начало эксплуатации комплекса (рис.4.2) в АО "Городище" приходится на 1994 год. В этом году обрабатывались семена зерновых культур. В 1995 году, по предложению фирмы "Российские семена", отделом машин для уборки и обработки зерновых культур ОАО «ВИС-ХОМ» была проведена модернизация комплекса под обработку семян рапса. С этого момента основная производственная нагрузка (70%) на комплекс приходится на прием и обработку товарного рапса [57].

В процессе изучения работы комплекса специалистами НПФ "Российские семена", АО "Городище", ОАО "ВИСХОМ" при участии автора были проведены полевые исследования по оценке качества семенного материала, полученного после обработки на технологической линии комплекса и разрозненных машинах. Методика испытаний [33] заключалась в следующем. На двух участках по 100 га (по одному под ячмень и рапс) засеяли семенами, полученными после комплекса и на разрозненных машинах. Расход семян на посев - одинаковый. Семена после подработки на комплексе подвергались протравливанию и инкрустации. В таблице 4.1 приведены результаты опытов, проведенные в 1995 году.

Необходимо отметить, что эксплуатация поточной линии комплекса подтвердила расчетные и конструктивные возможности ее по послеуборочной обработке семян зерновых и масличных культур, а качество очистки соответствует регламентируемому показателю (рис.4.5). При этом получено, что на сушку и охлаждение в зерносушилке С-20 и

Результаты полевых исследований по семенному материалу на полях АО "Городище"

1. Авдеев A.B. Промышленные зерносушилки. Машиностроение. Энциклопедия, раздел IV, расчет и конструирование машин, T.IV-16, Сельскохозяйственные машины и оборудование. М.: Машиностроение, 1998, с.275.

2. Авдеев A.B. Основные конструкции зерносушилок и тенденции их развития. Ж. «Тракторы и сельскохозяйственные машины», № 11,1998, с.З 1.

3. Авдеев A.B. Изыскание и исследование рациональных охладителей для зерносушилок. Дисс. к.т.н. М., 1975.

4. Авдеев A.B. Механико-технологические основы расчета и проектирования сельскохозяйственных зерносушильных линий. Дисс. д.т.н. М., 1992.

5. Авдеев A.B., Ануфриев Г.В. и др. Технологические линии для поточной послеуборочной обработки зерна. М., 1989.

6. Авдеев A.B. Герц В.Э., Ануфриев Г.В., Полуэктов В.Н. К оценке производительности приемного отделения зерното-ка./Сб.науч.тр., М., 1989.

7. Авдеев A.B., Кремнев Ю.А. Механизация послеуборочной обработки семян и увеличение производства зерна. Ж. Тракторы и сельскохозяйственные машины, №5, 2000, с. 18-21.

8. Алейников В.И. Исследование процесса и разработка режимов сушки зерна пшеницы с предварительным подогревом. Автореферат дисс.к.т.н., М., 1969.

9. Алимов A.B., Эрдынеева Е.Ц.-Д. и др. Барабанные сельскохозяйственные сушилки. Ж. Тракторы и сельскохозяйственные машины, №1 1, 2000, с. 13-15.

10. Анискин В.И. Технологические и технические решения проблемы сохранности зерна в сельском хозяйстве. Автореферат дисс.д.т.н., М., 1985.

11. Богданов Г.С. Послеуборочная обработка свежеубранного зерна. Обзорная информация. Серия: Элеваторная промышленность, ЦНИИТЭИ, М., 1975.

12. Босин И.Н. Исследование процесса сушки семенного зерна в бункерах радиального вентилирования./Дисс. .к.т.н. М.: ВИСХОМ, М, 1972.

13. Ботвич А.Н., Волков В.В., Лебедев В.Б. Современные технологические схемы обработки семян на хлебоприемных предприятиях РСФСР. Обзор.инфор. Серия: Элеваторная промышленность, ЦНИИГГЭИ, М., 1975.

14. Братерский Ф.Д., Карабанов С.А., Макшанова Е.Д. Прогрессивная технология послеуборочной обработки зерна на хлебоприемных предприятиях. Обзорная информация. Серия: Элеваторная промышленность, ЦНИИТЭИ, М., 1984.

15. Братерский Ф.Д., Савченко СМ., Карабанов CA. Техника и технология послеуборочной обработки зерна. Обзорная информация. Серия: Элеваторная промышленность, ЦНИИ-ТЭИ, М., 1978.

16. Вальднер Н.К. Методика испытаний сушильных установок сельскохозяйственного назначения. ОНТИ, Москва, 1970, С.15.

17. Вараксин В.И. Повышение эффективности функционирования бункера активного вентилирования семян путем применения аэроразгрузочной камеры. Автореферат дисс.к.т.н., г.Киров, 1996.

18. Веденяпин Г.В. Обпдая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М., Колос, 1973,1. C.144.

19. Возделывание зерновых культур и рапса по интенсивной технологии// В.П.мартьшов и др. М.: Агропромиздат, 1988.

20. Волик Р.Н. Научные основы повышения технологической надежности систем послеуборочной обработки семян (на примере южных районов РСФСР). Дисс. д.т.н., Л.-Пушкин,1980.

21. Ворошилов A.n. Барабанный сушильный агрегат. Л.: ОНТИ -Энергоиздат, 1934, С.42.

22. Гайдаш В.Д. Особенности уборки и послеуборочной обработки семян рапса. Масличные культуры. М., 1987, с. 16-17.

23. Гафнер A.A., Бутковский В.А., Родюкова М.М. Основы технологии приема, хранения и переработки зерна: М., Колос,1979, С.57.

24. Гержой A.n., Самочетов В.Ф. Зерносушение и зерносушилки. М.: Хлебоиздат, 1958.

25. Гинзбург A.C., Резчиков В.А., Котков О.Н. Технология сушки зерна. ЦНИЙТЭИ, М., 1969.

26. Гольцов A.A., Ковальчук А.М., Абрамов В.Ф., Милащенко М.З. Рапс, сурепица: Ботаническая характеристика, биологические особенности, технология возделывания, сорта и семеноводство, использование зарубежного опыта. М.: Колос,1983.

27. Горелова Е.И. Основы хранения зерна. М., Агропромиздат,1986.

28. Гридасов И.И. Рапс в Российской Федерации: состояние, проблемы и их решения. Технические культуры, №5, 1988, с. 16.29