автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ ОГОЛЕННЫХ СЕМЯН ДЛЯ ХЛОПКОВЫХ СЕЯЛОК

[»ТЛНГ1

СРЕДНЕАЗИАТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (САИМЭ)

Для служебного пользования Экземпляр ЛЬ $9

На правах рукописи

ГЕРШМАН Яков Хаимович

УДК 631.531,1.633.511.62—791.8

М ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

& ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ

\ ОГОЛЕННЫХ СЕМЯН

ДЛЯ ХЛОПКОВЫХ СЕЯЛОК

Специальность 05.20.01 — «Механизация сельскохозяйственного производства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

. 10-реп \

29, о*

ЯНГИЮЛЬ — 1985 г.

Работа выполнена в Институте электроники им, У. А. Арифова Академии наук Узбекской ССР.

Научный руководитель — кандидат технических наук, старший научный сотрудник | ХАРМАЦ Д. Е.

Научный консультант —доктор технических наук, профессор " ' ' ' ЛЕБЕДЕВ О. В.

Официальные оппоненты: ■' -

Заслуженный деятель наукн УэССР, доктор технических наук, лро-•|.ч-сор БАИДКЖ п. В.

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ЧИРЦОВ С. П.

Ведущая организация — Среднеазиатская машино-испытательна я станция (САЛШС),'

Защита диссертации состоится ¿V ЮМ/7 1985 г, в

часов на заседании специализированного Совета К 020.38.0! по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Среднеазиатское ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (САИМЭ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке САИМЭ.

Адрес: 702841. Ташкентская область, Янгнюльскнй район, п/о Гуль* бахор-1, САИМЭ.

Автореферат разослан

* ¿О > /44Я 1985 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

Г. Н. КИМ

АННОТАЦИЯ

;В работе иосдодованы упругие, фрнкциоинае в оголитедьные свойства сеыяа хлопчатника, теоретически обоововено и экспериментально определено, что для подготовки высоковачеотвенвих семян А хяоачаткика для точного сева необходимо ирвдогодять их до 0,5... 0,6$ средней остаточной овушеннооти, затем, отделив на шювюсортировальном ' 0Т0Л9 фрекшш о оотаточаой овушеннооты) 0,2?, К9Хеяа-чесвя делинтеровать оотввтавоя семена о повышеююй опушевноетыз, ооола чего последовательно провести их калибрование со оправе в толщина на решетах, сортирование по плотности ев пневыооортиро-. вальном стола, упругости на падда-мааине 'и калибровать по длине ва щцдндрнчеокои триере. Подучены математические модшш пронес- . сов сортирования семян хлопчаткам а яа сврййшх сортировальных иа-шаахл обоснована их юдерааэашя и определены вх оптвдалыше ое- . ршатры а реждш работ. По результатом носледования разработана^ а внедрена а производство поточная линия делинтеровши л сорта-": ровка, позволяояея получать биологически полноденные оголенные со-иена для точного сева» - ч Автор вашвдает: " 1 '..."'.*."

— технологический вроцеоо .сортирования механически оголенных посевных семян хлопчатника для точного сева, а также. исследование их уаругшс, фракционных и оголительных свойотв. . '

ОЕШ ХАРЖГЕРИСША РАБОЙ . "

Актуальность теми.."Основными направлениями акономичеодого ' -. и социального развития СССР йа 1ЭЭ1-1985 года'и-на период до 1990 года* намечено обеспечить среднегодовое продзводотво'хлопка-сырца В БОЛИЧеОТВе 9,2.*.9,3 идя*ТОНН, Одвви ИЭгВСИШХ усдопзй получения .Еуосетх уроааев являетоя обеспечение хлопководчески хозяйств шеококачвствениш посевным мат ерзало»« а его вазбола» редко-шшьвов ваесевяе в почву оашшаш точного высева, Одна» до шх пор на в СССР* вя за рубежом нет проотой я доступной сельскому хозяйству техяологиа отбора дав поовва бяодогичесдд_долнопеавоЗ " ' фрскдш семян, в досевсЬа йот ерзая,

Зйчастув/ ва удовлетворяет егратребоввааяц

к точному севу но в оота-

точной (туавияости, Это ухудаавт работу сеялок »очного выоева, приаада к забоям внсаваяцего ашшрата в неоправданному увеличении аора шовва* Такое положение делает актуальной разработку новых , методов подготовка шсокодродувтивных ееша для точного cesa.'

. Цель иролдаовааяд аешшчалась в обоснования а разработке технологического лроцеооа сортаровашь* механически оголенных посевных овшш хлопчатника для их точного выоева.

popTeaossa ааяета. В соответствии о дедьюработы в задач; исследования входило изучение упругих, фрикционных и технологичео-кях овоЗотв сеиян хлопчатника, наховдеяивопгимального способа се-сарнроваяия, дозвсшякавго отирать иэвих для точного сева биологически иалболее ценную часть, а также его теоретическое и экспериментальное изучение.. '. „ . _ .

. Объектауя иоояедоэаяяя являлись посевной материал наиболее ра capo с гран энных оредневолохяяотых разновидностей хлопчатника, а также опатно-проишленная комплексная поточная линия подготовка' механически оголенных посевных семян хлопчатника.

[Методика доследований. В процессе исследований приценялись модернизированные ааевмосортиролалыша стал ШС, -падди -машина ТТЛ - 2x3x10* триер БТ-5; стандартизированные и традиционные методика о вяесенаш необходимых частных изменений, а-также новые» вклвча* ющие прнденеаие скоростной киносъемки, электроники, реатгеаоструктурно го анализа и математического планирования эксперимента. Ре- ^ аульташ опытов обрабатывались методами математической статистика на ЗШ. " . ;

Научная новизна. Изучена зависшюсти'упругих свойств оешш хлопчатника от их целостности, опуиенаости, зрелости и дивны. Исследована зависимость коэффициента трения покоя семеш ог угла ыехцу его длинной стороной в направлением движёния со опорной по- ■ верхвости из различных материалов. Изучена уехааическвя оголявшей» семян хлопчатника. Выявлен аффект их ориенташи длинными . сторонами по вааравлашю относительного движения при прямолинейных колебаниях. Разработан способ подготовки высококачественных механически оголенных оеыян хдсш^тника Для точного сева, новизна которого подтверждена авторский, свидетельством СССР №1087569. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность модернизации няевмосортяровавдю го стола, паддя-ыашины в шишндраческого триера для включения их в лишш подготовки пооеа-ных оголенных семян хлопчатника, а такие определены их оптиыаль-

вые параметры и режимы работы.

• Практическая ценность. Разработанный технологический просе со 'сортировки-по комплексу фиэико-ыеханических свойств позволяет значительно шире внедрить в хлопководство точный сев наиболее полноценными Обменами* " «1 . ч 4

Полевые испытания показали» что вследствие применения сортированных семян урокай хлопка-сырца увеличивается, в среднем, на 2 ц/га, Ориентировочный годовой экономический эффект от внедрения . в народное хозяйство новой технологии сортирования в одной цехе подготовки семян составляет 3*6 млн.руб. Результата исследования р adora семя сортировщиков а разработанные методики изучения некоторых физических свойств семян могут бнть полезны при создании новых зерносортировальных машин и технологических процессов подготовки посевного материала различных сельскохозяйственных культур. - .

Реализация результатов иоследования. Созданное на основе данной работы сортировальное отделение опытно-промышленной комплексной поточной лшшв подготовки механически оголенных посевных семян хлопчатника внедрено в 1378 г. в СКТБ о опытным производством Института электроники АН УзССР. 4 •

■ Решением директивных органов УзССР намечено строительство II специализированных цехов по утвержденному Минлегпроном СССР техно-логическому регламенту производства механичеоки оголенных семян хлопчатника« составной часть» которого является технология их сор- -тированшц Первый специализированный цех по этому регламенту посг-*роен и в декабре 1982 г. введен в эксплуатация ва Алимкентскои , -хлопзаводе Ташкентской области; в 1984 г. начато строительство второго такого uexa на Камешинском хлопкозаводе Кашкйдарьияской . области* В настоящее время проектным институтом ГПИ-4 ведется проектирование 4 аналогичных цехов:в населенных пунктах: Чует Наыав-/ ганской, Пахтаабад Бухарской, ХаЙрабад СурхалдарышскоЙ, Нкяз-Hi-тыр .Апдаанской ойластеЙ* / 1

¿ПЁОбащя. Основные положения диссертационной работы доложены и одоСреяыва: научных семинарах лаборатории физики хлопка и Ученом совете Института электроника Ш УзССР в 1977-1934 гг. ;иеж-' ведомственной комиссии по проведению опыта "Агрооценка способов подготовки семян хлопчатника", Ташкент,1981 г.; комиссии ш содействие научно-техническому прогрессу при ЦК Компартии Узбекистана, 1980 г. ; секции хлопководства Отделения растениеводства к селекции

ВАСШИД, 1903 г.; Всесоозном совещании со предпосевной подготовке : семга хлопчатника, Ташкент, 1975 г.; Всесоозноы координационном ~ совещании но контрольно-оемеиному дел? хлопчатника, Ташкент,1982г.

Публикация, Порезультатш выполненных исследований опубликовано з печатных работ, в ток числе одно авторское свидетельство СССР аа изобретение * 1087569,

"Структура и объем работы^.Диссертация изложена на 142 страницах шшаошсного текста и состоит из введения, шести глав, общих выводовг* рекомендаций, содержит 54 рисунка, 33 таблицы, список используемоїлитературі из 118 найменованій и приложение аа 12 страницах*

■ ООДЕШНИЕ РАКЯУ;

рведеняа посвящено обоснованию актуальности диссертации, описанию ее содержания в перспективам внедрения полученных результатов. * . ' ■-. "

В первой главе "Состояние.вопроса и задачи исследования" показано, что прииеняеше в'хлопководстве:методы сортирования.но ширине и толщине не обеспечиварг высокого качества посевного материала в надежность его точного высева. В то же вреш грудами H.A. Uattcypaaa', Г.М.Рудакова, Н.И.Ыалова, В.И.Соловьева, А.И.ШлеЙхера, II. Р. Маыедали ев а, Г.А.Гольдберга.Х.Р.Рахныова, С.М.Иа, А-Д.Лбду-рахианова, С.П.Чирцова, В.Я.Еоиса,Д,Гэнисена к-др.-доказана необходимость сепарации' семян хлопчатника по комплексу физико-иехани-чесаих свойств. Это позволило выдвинуть в работе гипотезу о необ-• ходимости включать в технологический процесо подготовки посеваого материала для точного сева вибропневматаческий, ввброударпый а триерный способа сортирования. В» определились ел едущие задачи исследования:

- изучение упругих, фрикционных и технологических свойств семян хлопчатника, оголенных механическим способом;

- разработка технологического процесса сортирования механически оголенных посевных семян хлопчатника;' >

- изучение некоторых вопросов теории пневмомеханического, виброударного и триерного сепарирования;

- подбор мешиа, их экспериментальное исследование, оптимизация параметров и режимов их работы при использовании в линии сор-

тировешня семян хлопчатника; ^ * '; ■

■ - определение экономической эффективности от внедрения разработанной технологии.

Во второй главе "Иетовика яссдедованияж-екопершеатальаыа установил" описаны использованные модернизированные серийные сортировальные машина: шевмосортировальный-стол ЕЙ, ноД которым оря сортировке по опушеиности устанавливалось отражательное устройство ' для предварительного разделения -семян на (фракция до опутеняости я их подачи в" разные кеота зоны питания деки (pao, I); , виСроударный сортировщик (падди-машина) ТТА-2хЗх10, в зоне подачи которого иодаешвался ворошитель ' (рас.2);

Ьшшдрачесжид триер ЕГ-5, к сбор-воцр лотку которого крепилась под-сорная пдаогина Срао.З). •

Рио.1. Установка отражательного устройства над дневмо-сортировояьшш столой: 1-дека,. 2-штат ель, З-корсуо, 4-шшта, 5-разделитель, ¿-зона повышенной ояушенности, Б-эона,пониженной опушенности.

А-А

,Рио.2. Установка ворошителя » канал падди-иащвы:

1-кааал, ,* 2-LitaT ель, Заворошит «ль, 4-семеаа. - •

1 Посевные свойства семян определялись'нормализованными ме-- ходами» а их внутренняя повременно сть - путем подсчета * повреждений яасемядолях. Фи-эико-^еханичеекие свойства биологически полноценной яао-ти семян определяли путей корредядаоавого енвлиза, при «той* согласно'агротребованшш, их ширина била равна 4,6..*5 ш» а толщина - не менее 3,7 мм. При оптимизации использован критерий Хвакока, уравнения, описывавшие о 95^-воЗ достоверяоотьп его взаимосвязь о рекимами работы сортировальных машин, были получена путей математической обработка результатов экспериментов на ЭШ EG-I022 о помощь!) программы шагового регрессионного анализа* *

Рис.3. Модернизированный цядинлричео-кий триер: . I-шишндр, 2-лоток, 3-шек, 4-подп орная пластина, 6-семена.

Висеваеыость семян определялась на стенде, где был установлен серийный высевевдай- аппарат СЧХ-ЗІ, снабженный диском однозерво-вого отборе о 48 ячейками по периферии а четырехлопастщш гнездующим диском..

Дла снределевия -коэффициентов., восстановления Я в мгновенного трения Л на^ специальном отенде о помощью електронного устройства измерялись: промежуток времени X г о,МЄХДУ косым УДарОМ сєцєш по металлической плоскости, наклонной к горизонт? под углом 22,5°,и его последупшш падением на нее; расстояние между точками удара и-падения 3 ,ы, а также горизонтальное смещение точка падения от линии наибольшего ската плоскости а. ,м. При падеаеи сешш' о висоти 0,5 и

(I)

Л- І-К^а^Ч^ ;

где для данных высоты и угла К^ » 1,557 ; К2 = 0,835 о^м"

Изучение механического делинтеровавия. на машине 4-00М заключалось в определении доли полностью голых семян в их общей массе.

Характер движения сешш но плоскости, огражденной стеняаш и совершающей прямолинейные колебания, был определен путем их киносъемки снизу через ее прозрачное дно. ^ .

' В третьей главе "Физико-механические и технологические свойства семян хлопчатника и.обоснование технологического процесса их сортирований" показано, что упругие свойства оемяа хлопчатника зависят от их ооушеннооти, зрелости, целостности и длины. Установлено, что коэффициент восстановления может варьироваться от 0,51 до 0,38, а мгновенного трения - от 0,75 до 0,52.

Определено, что (йгакдаонкые свойства семени зависят от ориентации его длинное стороны.относительно направления движения, так век если она направлена в сторону движения семени, то оно скользит ао опорноЗ поверхности, в противном случае - может также и катиться. При атом зоеффщиевт трения покоя колеблется в 1,3...1,9 раза, в частности, для семян со средней.опушенностьп О,19$ трущиеся о сталь он равен соответотвевво 0,49 и 0,25.

„-І..-І.

100

? SO

t: Q> 60

О

40

§

1 го

. - Tqui-1

L V4

А

Было показано, что при горизонтальных пршолннеЯных колебаниях с амплитудой 90 мм'и частотой 80...120 кол/мив семена, лежащие на спорной поверхности, ограниченной стенками и наклонной к горизонтали под углом 0...30, ориентируются длинной стороной параллельно нааравлвнг» своего,относительного движения.

Экспериментально определено, что вследствие'неодновременной механической оголяемостиопушеняых семян хлопчатника (см.рис.4),при. полном оголении, целесообразно bcd массу семян хлопчатника довести до 0,5...0,$£ средней опушеннос-тя, затеи из нее выделить уже гордые семена, а оставшиеся - полуопущенные дооголить отдельно. Тогда-количество внутренних повреждений снижается аа 8...ICEÍ, одновременно уменьшается энергоем- ' кость оголения на 40...50 квтч/т.

На основе изучения литера- -' турцых источников ж проведенных исследований сделан вывод о том, что технологический процесс сортирования хлопковых семян для. точного сева должен включать полное оголение & последующее калибрование но ширине и'толщине,- сортиро-- ванне по плотности, • упрупщ свойствам и длине; Посла оголения в "доогодеяия семена должны очищаться от металлических проволочен.

В четвертой главе "Элементы теории процессов сортирования .": оголенных семян хлопчатника" о помощыэ динами? зсквх моделей сепа^ -' радии и их математического-анализа получены следующие результаты!

i I. Вибротларяоа сортирована е. Поврежденные, одушенше-а. незрелые семена подшшаптся в верхние слог благсГд^ря тоцу,, что они, попадая в случайно образующиеся ори вибрациях поры между.семена-ии, из-за меньшей упругости, .обладает меньшей скорость» оседания "в ша, чем цельные В гладкие. . . .... .

. для максимальной интенсификации этого процесса частота колебаний канала не должна превышать тех минимальных'значений, пря-KOTOfux обеспечивается послойное движение во все» сыпучей теле, ras Ras при этом'время оседания упругого семей равно, о:

о Q 2 <}* 0.6, Q9 Опушенность, X

Рис.4. Зависимость содержания голых семян в оголяемом образце ,от его опушенности.

-/ - і„».Ц>со'Ну ' (2)

іде - коэффициент пропорциональности, ы~*с2;(О - частота колебаний канала, с-*; Н - висота слоя семян в канале, ы. Показано, что для. умеашения целесообразно подвешивание ■

в зове питания канала разрыхляющего ворошигела'(рис.г), способствующего увеличению пористости.

С целью объяснения перемещения семян в канале падди-ыашяны они рассматривались в виде бесконечных пряных, твердых элементов* параллельных дну и стенке, под- , счет количества которых но гори--зонтали І. идет со.стороны, противоположной стенке, а по вертикали ^ - сверху. Дифференциальное уравнение -го элемента имэ-

Рес,5..Динамическая модель перемещения сешн вдоль стенки О канала падди-мадшяы.

ет вид:

х ц| - ш АС соз оЛ + ^,

(3) .

где

С = 5Іа<с/с± соаоіс^1|-і8;

где А^амплитуда колебаний канала,"м; вная "+ * поставлен для движения элемента вверх, а - вниз; і - время.

і) .

где . Ю-ц- масса единицы длины 1, | -го элемента, кг м'

-І*11 і " коэффициенты треніїя ці -го элемента во (1+ I) и . » ( ] + 1 ) элементам; -

К-і*~ коэффициенты трения І-Г, І-1 -го элемента по .1 и ] элементам; ; ■

1 t ■ ■ - "-..*'.' 9

плотность семян, кг*«-3; толщина элемента* м; угол наклона дна; угол наклона станки, град,соответственно.

' Анализ уравнения (3) доказал, что проскальзывание отдельных волокон выполняется при условиях- ' - '

Ji<iui<~<fc; fj<i)M<"*<f,' (4)

Wte Jc, i fв ~ коэффициент трения семян соответственно о стенку в . дно. . * " ■ .Превышение коэффициента трения семян нижнего слоя о дно хана- . да над соответствующими коэффициентами вышележащих слоев, необхо- . димое для более бьЛтрого движения семян верхних слоев при контакте всей, масса седан'со стенкой падди-машны, объяснено тем, что в результате ^переориентирования длинных сторон семян нижнего слоя в поде сил инерции по направленно их-относительного движения они имеют возможность только скользить по дну.,.Они не могут также катиться, как семгна верхних слоев, которые располагаются более свободно. ■ " ■ ■■.■■.* : ■ . ;

Из условия-(4) сделан вывод, что .эффект вибросортирования на падди-машине снижается при увеличения коэффициента трения семян о стенку и покрытии ее упругим материалом вз-эа того, что отдельные слои семян могут скользить друг по другу не толысо в нужных гори-вонтальных плоскостях, но и в вертикальных, вследствие чего интенсивность миграции мягких, незрелых и поврежденных семян.в верхние' ■ горизонтальные слои уменьшается, - " ,

2. Пневмовибросортирование. Оно изучалось исходя- из предпояо- . жевия, что семена, лежащие на деке, представляет "собой совокупность бесконечных плоских слоев с различными физгко-механичеснимя свойствами, движущихся параллельно ей. - >'

Анализ дифференциального уравнения, ояисуяащего движение ' центра1 тяжести едянкци площади одного такого слоя относит ел шо < ри cj) осей Л и У показал, что для их' перемещения по веерным траекториям в соответствующие зона разгрузки необходимо,, чтобы степень псецдо-ожялсения, число колебаний, наклон и шероховатость деки обеспечили ■ выполнение услосзй

- (5) .

fi^"-Ч< iiviSln-t^^ ...< { * У у

" где. L - 0?C4H?!:is_"xe:.n;i; сгерху 2;та номер слоя;

^ — коэффициент трения I — слоя па (1+1)слою;

- угол мевду направлением движения рассматриваемого . слоя и осьо X, определяемый путем поел едовательео-го анализа движущих, его сил; . ■ ~

^ и у. - приведенные коэффициенты трения семян по деке при . - анализе движения слоя соответственно по осям X я У.

Обоснована целесообразность предварительного сепарирования семян хлопчатника по упдогим свойствам на пневмосортировальнсм столе для их долее эффективного разделения по остаточной оцушенностя путем установки над зоной питания отражательного устройства (рис.1) для направления фракции,семян о различной-оцушенностью в соответствующие участки зоны загрузки.

3. Цилиндрическое тривроваяие. Исследование Зшнамики движения семяя внутри триера показало, что раскачка сыпучего материала очень сильная при сортировании семян хлопчатника, - авгоколебаТельный ' процесс, вызванный -нелинейностью сухого трения семян о внутреннюю ячеистую поверхность. Анализ применения возможных коррегярушцис звеньев показал, что наиболее просто и надежно автоколебания могут .быть устранены стабилизацией коэффициента сцепления сыпучего .тела . с ячеистой поверхности, достигаемой ограничением подпорной пластиной (рас.З) перемещения семян в.сторону, противоположную вращению цилиндра. • .' - - /

В пятой гла'вд "Экспериментальные исследования" описаны реэуль-^ таты экспериментального определения оптимальных параметров процесса сортирования, проверки теоретических гипотез о его физической ' . природе, а также исследование выевваемости семян, подготовленных по вышеописанной технологии.

При этом критерий оптимизации Хинкока определен по еффектив-' носта выделения в посевную фракцию семян со елвдуюащмд параметра- ; ми; при сортировании по опушенности голых, Е0; по плотности - с плотностью более 1,01 г/с1г длина - семян короче 7,5 мм,£т; зрелости - входящих в I группу,-Е^, .

Пневыосортировальный сто^. При сортировании по опушеннооти доказана целесообразность предсортирования яедооголенных семян хлопчатника по упругости на отражательном устройстве и их оофракцион-ной подача в зону питания деки (см.рио.1), так как при этом критерий оптимизации воьрастает на 0,1...0,18, при этом угол наклона . разделителя «¿р должен быть равен 70°. Разноналравлеяность движения гйссоотоооваяных алементашых слоев оемян по деке подтвевддеяа

- эффектом изменения посевных качеств семян по каре движения вдоль фронта разгрузки сверху вниз; снижением энергии прорастания на 5£?, всхожести - на абсолютной массы - на 4,6 г. Обоснована необходимость дифференцированной подачи воздуха под деку. '

- Оптимизация пневмосортировального стола (см.табл.1)при сортировании доопушенности и плотности Сданные в знаменателе) произведена с помощш последовательного симплексного способа при амшш-туде колебаний - 6,4 мм и варьировании'семи факторов (см.таОл Л) г. , сечаяаяшгащей' задвижки поперечного угла наклона град;

продольного'угла наклона Хд.град; угла поворота вертушек Х^град; -частота колебаний (при сортировании по опутенности расч -500 - положения делителя ^количества подаваемого

воздуха X?, ^(задавалось кодирование).

' и

Таблица I

Варьируемые факторы пневмосортировалыюго

стола и их оптимум

Уровень ;,1 ' '__Величина Фактора

фактора

I

оэ

xi ! ' ч • . *3 : Ч : Х5

44 4 . 3*IS 70 430

55. 4,5 3 , 70 450

39 - з ■ 3 50 ÚI2

49 3,5 г . 50 430

i3u9 3.94 29.5 , 433.5

"49 _ ■ 4,5 2 50 ; 450

550 + I

650 +1

'т

550 ' -I'

Оптимум i && ' SSUÜ , ÄS Ш'' 2*Ы2!

• 49 _ 4,5 2 50 . 450 550 6,6.Ю3

D p и м е ч а н и е.' Оптимальная производительность составляет

• ... ' 1820/2030 кг/ч.

' v -■ ■ ' i -. — • * ■ ■ , .

При обработке результатов этих экспериментов получены математические зависимости соответствующих критериев опткмиаашш от варьируема! факторов: : ,

а) для сортирования семян по опушенвооти на п невмосортиров аль-.ном столе

Б0 « - 2,54-0,I24»IO~3X5X6+0,79I.IO-2I4X7 - O.Ißl^Xj, ^ + O.SOS.lÓ^ie+O^I.io-^Ó^W.IO-^Xg - 0,I3?t

б) для сортирования семян со плотности на пневмосортироваль-■ •'«д стола ■ "

Ец - 57,B+O,534*I0"dXIXjt0,I06..X0"3I4X5-0,348.I0^í| +

. i1x^0,848*10"2x2x5-0,442x| - 0,819-10-2ХзХ4 + ■ + 0,845.Ю~ГХ| - O.ai.icr3!^ ТТядди-матинз. Экспериментально подтверждены гипотезы о сущности процессов виброударного сортирования, доказана возможность интенсификации расслоения семян ори их перемешивании с помодю подвешенного над зоной питания инерционного ворошителя в виде стер-хпл длиной 78 мм, массой 96 г и диаметром 14 км (при оптимальном рехнме после его снятия критерий оптимизация уменьшался о 0,448 до 0,387). ' ',..'■. -V- ' .....

Оптимизация сортирования семян по зрелости проведена.по плану Хартли и последующим нахождением оптимума методом сетки.при амплитуде колебания - 90 мм и варьировании пяти факторов (ей.табл.2): высоты верхней задвижки Хрш; высоты нижней задвижки угла

наклона канала Xj, град; частоты колебаний мин"^ ширины отверстия. питателя Хд.мм. ' -,.■ .',

-,-3 у2

Таблица 2

Варьируемые фактор падди-ыалшкн в их оптимум

Травень .фактора

Величина Фактора

Zj.mu

IgtMM

ї3. грзд:

мин

НС*.

Х5, мм

+ I '

: о -1 Оптимум

6 3 . О 5,7

10

6 г

3,2

2,2 1.5 0,8 2»!

НО 100 . 90 ' I0S.I

20 18 16

17,2

При м е чае н е. Оптимальная производительность составляет ' 27ВО кг/ч.

> При обработке результатов этого'эксперимента вычислена зависимость критерия оптимизация от варьируемых факторов:

0,s <*2

;__

1 ' -/С \\

V

\ :

. ZOO - 300 AOO • SCO soo

Лроцзёодцтельность. *гм ' . : vac

Рис.6. Взаимосвязь критерия оптимизации работы модернизированного цидиндрич е ского триера ç его производительности!}. ■

Вз - э.оза^.гП'Ю^ ч.эвгао-^Хз + у^бз.ю-1^-- 7,094*- 4,23'IO-3I3 I4 + I,à?.I0-Iï4 -

. - б,з22-ю^х| +" 2,бзз.IO'tÏ5 - v.esa'Krbcf

Цилиндрический три en. Водтверадено прекращение волнообразных колебаний сыпучего материала внутри триерного цилиндра при подкатив семян сзади с помощью подпорной пластины, закрепленной на сборном лотке (см.рис.3). ' ■ .

Определено г(см.рис.6), что при выбранной диаметре ячейки 7,1 мм, рекомендованной литературой частоте вращения цилиндра 45 об/мин :и определенных экспериментально углах наклона передней стенки сборного лотка и подпорной . пластины о^ц равных, соответственно 48° и 0°+5°, производител ь-ность триера равна 2470 кг/ч. . Стендовыми испытаниями высева«-. мости семян, отсортированных по комплексу физико-механических свойств показано, что по точное— * ' ти высева и приросту механичес-

кой повревденности они полностью удовлетворяет агротехническим требованйям к точному севу, (при севе на скорости 7 км/ч по 3 шт. в гнездо с меадугнездгями 20 си они были равны,81,5л.863» и 0,3... 0,6%, соответственно). . * • '

В шестой главе ."Разработка и испытания технологической линии ' сортирования механически оголенных посевных семян хлопчатника" приведены результаты ее опытно-промышленной эксплуатации и полевых -межведомственных испытаний (табл.3,4), которые показала, что переработка на технологической линии оголения и сортирования механически оголенных посевных семян хлопчатника позволяет довести качество посевного материала до норы ГОСТ 5895-75 и агротехнических ... требований к точному севу, обеспечив стендовую точность васева но 3 шт. в гнездо 83,е?£, а о отклонением ± 1'шт. 96,и про норме высева 20 кг/га повысить урожайность в среднем на 2 ц/га по сравнении с существующим способом однократного оголения и калибрования

' ' 14

семян по ширине и толщина.

■ Метод ■ сортирования

Таблица 3

Лабораторная агрооценка способов сорти- ' рования семян ■ :

■ _Показатели качества __

всю- :энергия:эре- :мах.пов-: опушен- : абсолютная жесть,:промст:лсеть,:релзек.,: ность, .: масса, г -* і г і % І % і % ї

Существующий 79,4 '53 97/9 8,1 0,32 89,8

Повна ,85,3 81 І00/І 5,7 0,18 ■ 98,0

і

" -.■.".' \ Таблица 4

Полевая агрооценка способов сортирования семян

'_____■_' ■■' * _■ | - • ._ »

Метод : ' Показатели качества _

сортирования'полевая : распределение гнезд по «густота: урожай. . :всхо- : количеству растений. % ¡стояния: ность,

;дестУЖ; о . !...э , 4...5 : тыс/га; ц/га

Существующий 54,9 35,4. 5Г- ,. 13,6 127,0 35,8 Новий . 68,0 16,7 61,8 21,5 138,0 37,8

к На основе опита эксплуатация данной линии разработан технологический регламент н технический проект цеха подготовка механически оголенных семян производительности) 6745 т/год, который позволит производить сев семенами только І-2-го класса всхожести о содержанием семян I группы зрелости 95-98£» Ориентировочный экономический аффект от внедрения в народное хозяйство новой технологии сортирования в такой одной цехе составляет около 3,6 млн.руб. -

ОБЩЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ■ - '

1. Применяемые в настоящее время методы сортировки ве обеспечивают высокого качества посевных семян хлопчатника в надежность их точного высева. •

2. Определено, что из-за природной разяокачествекности семян хлопчатника их механическое делжнгерованве происходят неодновременно, упругие свойства зависят от опушенноетя, зрелости, геомет-'

рических размеров я повреждеаности, а фракционные - от ориентации семян ва опораоВ поверхности.

3. Сортяроваянемеханячесяж оголенных семян хлопчатника должно включать оголение всеймассы семяа'до 0,5...0,6$ средней опушенное та, вибрйпяевыатяческое разделение ее на голые ( со средней опушенноеТЫ) менее 0,2%) и,опушенные семена, которые отдельно до-оголяются до 0,средней опушенности; совместное калибрование оголенных семин по ширине(я толщине на/реиетах; вибронневматичео-кое удаление семян с малой плотностзд; виброударяое удаление незрелых и поврежденных сеиян; удаление коротких семян ва цилиндрическом, триере.

4. .Повышение качества сортирования семян по оцушеяностя яа паевмосортяровальном-стсла достигается их предварите льны и. разде ленивы до'упругости в-отражательном устройства и дифференцированной подачей на деку, что подтверждает теоретически разработанную уточненную слоевуо модель пяевмовибросоргированяа..

5. Для.интенсификации процесса сортирования в паднл-мадшна необходимо обеспечить превышение коэффициента трения семян нижнего слоя о дно канала падда-ыашины над коэффициентами внутреннего трения вышележащих слоев, а также усилить порообразование в сепа-рируеыом материале о помоцно подвешенною в зоне питания инерционного ворошителя».... ■ ■ . • ' s ' ■■■

6. Эффект-вибросортирования ухудшается, при увеличении коэффициента трения стенки канала падди-машины и.повышении ее зластич-ности вследствие усиления миграции малоупругих семян в горизон-

■ тальном направления.*

7. Теоретически рассчитано и экспериментально установлено, что при цилиндрическом триеровании оголенных семян хлопчатника для устранения их автоколебаний необходима стабилизация коэффициента сцепления сыпучего тела с ячеистой поверхности?, что достигается путем ограничения подпорной пластиной перемещения семян в сторону, противоположную вращению пилиндра, , <

8. Для обеспечения качественной подготовки семян параметр* и режимы работы -.сортировщиков должны быть следующими:

а) у пневмосортировального стола при сортировке (в числителе по опушенности, в знаменателе по плотности): амплитуда 6,4 мм; подача 1820/2030 кг/час; число колебаний в 1 мин - 433,5/450; поперечный угол наклона деки - 3.26°/4,5°г продольный 'угол наклона-деки - 3,94°/2°; положение делителя - 542/650 мм; расход воздуха

■* • * с

- 9»5'Ю4/5,6'1оЗ ы3/ч, угол наклона делителя отражательного устройства - 70° (при сепарировании семян по опушенности); ■

б) у папдн-мэшины: частота колебаний в I мин -106,1; ампли-, туда - 90 мм; выступление верхней ,и нижней заслонок - соответственно 5,7 и 3,2 мм; угол наклона канала - 2,1°, подача - 2780 -кг/ч; вес ворошителя - 0,096 кг, диаметр - 14 мы, длина - 78 мм;.

в) у цилиндрического триера: частота вращения - 45 об/мин, угол наклона сборного лотка -48°, подача - 2470 кг/ч, диаметр ~ ячейки - 7,1 мм, угол наклона подпорной пластины 0°+5°.

'9. Экспериментально определено, что сортирование посевного материала хлопчатника по разработанной технологии дозволило.довести его качество до воры ГОСТ 5895-75 и агротехнических требований к точному севу, в результате чего количество гнезд.оо всходами в полевая.всхожесть увеличились на 25-3052, густота стояния, растений . на 25...27 тыо.растеввй/га, что привело в росту урожайности хлопка-сырца в среднем на *2 д/га.

10. Ориентировочный годовой экономический эффект от внедрения в народное хозяйство новой технологии сортирования в одном цехе подготовка семян составляет 3.6 млн.руб. ■ ч - '

11. Для дальнейшего повышения качества посевных семян хлопчатника необходимо продолжить работы в области изыскания точных оценок их биологической ценности а создания автоматизированных сортировщиков. " • ' -

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:- - . . • ' у- '

1. Гершман Я.Х., Хадоац-Д.В. Калибрование оголенных посевных семян хлопчатника по длине. - Хлопковая промышленность, 1960, й 3 с,4-6. .. • • *

2. Хармац Д.Е,, Герашан Я.Х. Виброудараое сортирование семян хлопчатника. - Хлопковая промышленность, 1980, X 6, с.19-21. '

3. ГершмавЯ.Х., Хармац Д.Е., Абдурашидов Г.А. Сортирование' оголенных семян. - Хлопководство, 1980, * 12, с.16-17.

4* Гершмаа Я.Х. Оптимизация виброударного сортирования оголенных посевных семян хлопчатника. - Механизация хлопководства, 1982, * II, 0.3-4,

5. Гергиан Я.Х* Оптимизация предпосевного.сортирования механически оголенных посевных семян хлопчатника о помощью пневмосор-

' " " i?: ■

тировального стола, - Механизация хлопководства, 1982, *12,с.6-7.

6. Героман. Я.Х. Механика ввброударного сортирования на падди-кашине. -Механизация хлопководства, 1983, Л I, с,6-7.

7. Герошан Я.Х. Исследование некоторых упругих и фрикционных свойств оголенных сеыяв хлопчатника. - Хлопковая промышленность, -1983, * 2. c.IO-II. _ ;

8.А.С. СССР * 1087569. Способ обработки семян хлопчатника./ Хариац Д.Е., Руэивв A.A.,'¿бдурашвдов Г.1., Леонтьев Г.А., Гера-. маыЯ.Х. - Опубл. в Б.И., 1984, * 15. k

Подписаноñ печаті. -/í, Ок. SS Форчят Лумагн БО X 1 , іс. Бумага ттіоі рфская Ni> I. Печаті. „РОМАЕР*. Объем / О Тираж экз.

рак mSVf /

Тиши рафии ісідате.'і.стиа "ФАН* АН У:»ССР 7<м170. TaiuKctrr, пр. M; Горькою, 7?.