автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Очистка зерна пшеницы от примесей на рифленых поверхностях

На правах рукописи

Киракосян Дмитрий Валерьевич

ОЧИСТКА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ НА РИФЛЕНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Специальность: 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 г. • ■ • 4

Москва 2014

005547798

Работа выполнена на кафедре «Технологические машины и оборудование» ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».

Защита диссертации состоится «29» мая 2014 г. в конференц-зале в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 212.148.10 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Автореферат размещен на сайтах ВАК при Министерстве образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» http://www.mgupp.ru.

Официальные оппоненты

Ведущая организация

Научный руководитель

Васильев Александр Михайлович,

кандидат технических наук, доцент Зверев Сергей Васильевич, доктор технических наук, профессор, ГНУ ВНИИЗерна Россельхозакадемии, ведущий сотрудник Березовский Юрий Михайлович, кандидат технических наук, доцент, ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии, старший научный сотрудник ЗАО «Совокрим»

Автореферат разослан « > апреля 2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.148.10, доктор технических наук, профессор

Никифоров Л.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Зерноперерабатывающая промышленность входит в число наиболее социально значимых отраслей агропромышленного комплекса.

Пшеница является основным сырьем для производства муки. Одной из важнейших технологических операций в процессе переработки пшеницы является сепарирование, т.е. разделение исходной зерновой смеси на фракции, отличающиеся свойствами частиц. Эффективность процессов сепарирования влияет на сохранность качества зерна при хранении, на эффективность и производительность последующего технологического оборудования, а так же определяет выход и качество готовой продукции.

В настоящее время на мелькомбинатах страны для выполнения операции сепарирования применяется ряд машин. Их основным недостатком является невысокая технологическая эффективность.

В связи с этим возникла необходимость в разработке и исследовании нового способа разделения зерносмеси, осуществляемого при возвратно-поступательных колебаниях рабочих органов сепарирующих машин.

Степень разработанности проблемы. При теоретическом исследовании вибрационного перемещения сыпучих материалов в зависимости от условий вибрационного воздействия и свойств обрабатываемого материала применяют различные модели. Исследованиями в данной области занимались Г.Д. Терсков, И.И. Блехман, Г.Ю. Джанелидзе, В.В. Гортинский, И.Ф. Гончаревич, Л.И. Мачи-хина, А.П. Субач, A.M. Васильев, А.Б. Оспанов и многие другие.

В работах В.В. Гортинского, A.M. Васильева установлено, что при вибрационном перемещении зернового потока по асимметрично шероховатой рифленой опорной поверхности, совершающей прямолинейные гармонические колебания, наблюдается различие средних скоростей верхнего и нижнего слоев, как по величине, так и по направлению. Кроме того, применение такой поверхности по сравнению с гладкой в значительной степени интенсифицирует процесс самосортиро-

вания, то есть всплывание крупных и мелких частиц в верхние слои зернового потока и погружение тяжелых и мелких частиц в нижние.

В работе В.А. Буцко было установлено, что скорость погружения частицы в слое можно повысить увеличением макрошероховатости опорной поверхности.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является улучшение качества семенного и продовольственного зерна за счет повышения эффективности процесса очистки от примесей путем разработки новой опорной поверхности.

В соответствии с целью в диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:

- провести обзор современного состояния техники, применяемой на операциях очистки зерна от примесей;

- провести обзор работ предшественников, посвященных процессам вибрационного перемещения и самосортирования;

- разработать теоретические предпосылки вибрационного перемещения частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности;

- обосновать кинематические и установочные параметры процессов вибрационной очистки зерна от мелких и легких примесей;

- разработать методику экспериментального исследования процесса самосортирования;

- подтвердить адекватность результатов теоретических предпосылок реальному процессу виброперемещения;

- разработать опорную рифленую поверхность, обеспечивающую повышение эффективности процессов сепарирования;

- экспериментально определить области рациональных параметров процессов сепарирования.

Объектом исследования является технологический процесс очистки зерна пшеницы от мелких и легких примесей.

Предметом исследования являются процессы вибрационного перемещения и самосортирования.

Научная новизна. Из анализа работ предшественников и современного состояния техники установлено, что повысить эффективность процессов самосортирования можно путем увеличения шероховатости опорной поверхности.

Предложена и научно обоснована динамическая модель безотрывного движения частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

Теоретически определены возможные режимы движения частицы нижнего слоя между смежными рифлями за период колебаний опорной поверхности: двустороннее скольжение частицы с мгновенными остановками без пауз, двустороннее скольжение частицы с паузами, двустороннее скольжение частицы с паузой и мгновенной остановкой, одностороннее скольжение частицы.

Для возможных режимов получено решение основной задачи теории вибрационного перемещения - определение средней скорости частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

Определен рациональный для осуществления процессов сепарирования режим движения частиц нижнего слоя - двустороннее скольжение с мгновенными остановками без пауз.

Экспериментально определены области рациональных значений параметров процессов сепарирования. Повышение эффективности процесса погружения мелких примесей достигается путем уменьшения частоты при соответствующем увеличении амплитуды колебаний, процесса всплывания легких примесей - увеличения частоты и уменьшения амплитуды.

Практическая ценность и реализация результатов исследования.

Разработана оригинальная конструкция рабочего органа вибросепаратора производительностью 7 т/ч, позволяющего обеспечить повышение эффективности очистки зерна пшеницы от мелких примесей до 80%. Разработана оригинальная конструкция питающего лотка пневмосепаратора, позволяющего при производительности 7 т/ч снизить нагрузку на пневмоканал на 47%.

Разработана методика инженерного расчета параметров рабочего органа вибросепаратора и питающего лотка пневмосепаратора.

Разработаны технические задания на рабочий орган вибросепаратора и питающий лоток пневмосепаратора.

Расчетное увеличение прибыли при внедрении вибросепаратора с разработанным рабочим органом в технологическую линию по помолу муки составит 4,4 млн. руб. в год.

Получено решение о выдаче патента РФ на изобретение «Устройство для сепарирования зерна и других сыпучих материалов» по заявке №2012131699 от 25.07.2012.

Методология и методы исследования. Методологической и теоретической основой диссертационного исследования послужили труды зарубежных и отечественных ученых в области вибрационного перемещения сыпучих материалов. При работе над диссертацией использовали методы математического моделирования, эксперимента, статистической обработки результатов. Математическую обработку производили с использованием системы МаЛетайса 7.0.

На защиту выносятся следующие положения:

Динамическая модель вибрационного перемещения частиц нижнего слоя зерновой смеси между смежными рифлями опорной поверхности.

Возможные режимы движения частиц нижнего слоя относительно опорной поверхности.

Решение основной задачи теории вибрационного перемещения - определение средней скорости частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

Рациональный режим движения частиц нижнего слоя - двустороннего скольжение с мгновенными остановками без пауз.

Оригинальная опорная поверхность для вибросепарирующих машин.

Достоверность. Основные положения диссертационной работы и выводы подтверждены данными экспериментальных исследований с применением совре-

менных методов измерения и фиксации результатов, а так же методов математической обработки результатов.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены на следующих конференциях: Общеуниверситетская научная конференция молодых ученых и специалистов (г. Москва, МГУПП, 2009); Международная научно-практическая конференция SWorld «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития» (г. Одесса, Украина 2012); X Международная научной конференция студентов и молодых ученых: «Живые системы и биологическая безопасность населения» (г. Москва, МГУПП, 2012).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 4 печатных работы, в том числе 2 статьи в журналах, реферируемых ВАК. Получено решение о выдаче патента РФ на изобретение «Устройство для сепарирования зерна и других сыпучих материалов» по заявке №2012131699 от 25.07.2012.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений, списка литературы, приложений. Работа содержит 218 страниц, из них 167 страниц основного текста, 50 рисунков, 29 таблиц и 24 приложений. Список литературы включает 98 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, представлена научная новизна и практическая значимость исследования.

В первой главе произведен обзор современного состояния устройств для сепарирования зерновых смесей: ситовых, сито-воздушных и пневмосепараторов. Проведен анализ и выявлены основные проблемы, связанные с работой оборудования.

Проведен анализ работ в области вибрационного перемещения и сепарирования В.В. Гортинского, A.M. Васильева, И.И. Блехмана, К.К. Адрианова, В.М. Бочковского, А.Ф. Лондарского, П.Б. Слиеде, В.Я. Хайнмана.

Проведен обзор работ и рассмотрен эффект самосортирования зерновых и других сыпучих материалов в работах отечественных и зарубежных ученых, таких как Ф. Дайер, В.В. Гортинский, A.M. Васильев, В.А. Буцко.

В результате обзора современного состояния техники и работ предшественников были сформулированы задачи исследования.

Во второй главе в соответствии с задачами работы предложены теоретические предпосылки движения частиц нижнего слоя зерносмеси между смежными рифлями опорной поверхности, совершающей возвратно-поступательные гармонические колебания параллельно наибольшей из сторон (рис. 1). Под опорной поверхностью понимаем плоскость, на которой под углом у к направлению колебаний установлены рифли в виде прямоугольных пластин.

Под верхним слоем подразумевается слой зерносмеси, лежащий над рифлями опорной поверхности. Под нижним слоем - слой, лежащий между рифлями опорной поверхности.

Опорная поверхность совершает гармонические поступательные колебания по закону

В работе предложена динамическая модель вибрационного перемещения частиц нижнего слоя между смежными рифлями (рис. 2). Рассмотрим элемент объ- |

I

ёма нижнего слоя. Будем считать его материальной частицей массой т, которая связана силами сухого трения с днищем рабочего органа, с боковыми поверхно- ^ стями рифлей и вышележащим слоем.

■Сг

Рис. 1. Опорная поверхность

(1)

С плоскостью жестко связана система координат: ось х направлена вдоль рифлей, ось у - перпендикулярно им, а ось г - перпендикулярно поверхности.

Движение частицы рассматривали как сумму переносного вместе с опорной поверхностью и относительного движения вдоль пластин. На частицу действуют следующие силы р = -та = тпАсо2 - сила инерции в переносном движении; Л^ - нормальная реакция опорной поверхности рабочего органа;

- нормальная реакция со стороны боковой поверхности пластины; ^ = Л',/, - сила сопротивления о днище рабочего органа, где / - приведенный коэффициент сопротивления сдвигу частицы по днищу рабочего органа;

^ = Л'2/2 - сила сопротивления при силовом контакте с боковой поверхностью пластины, где /2 - приведенный коэффициент сопротивления сдвигу частицы о боковую поверхность пластины;

^ = - сила сопротивления со стороны находящегося над рифлями слоя, где /с - приведенный коэффициент сопротивления сдвигу верхнего слоя относительно нижнего, движущегося вместе с рабочим органом.

При колебаниях опорной поверхности частица может двигаться в положительном и отрицательном направлениях оси х, иметь контакт с правой или левой рифлей, двигаться как сонаправлено с верхним слоем, так и против его движения.

Рассмотрим горизонтальные колебания горизонтальной опорной поверхности. Дифференциальные уравнения относительного движения частицы нижнего

ж

Рис. 2. Система сил, действующих на частицу нижнего слоя

| ад

слоя в проекциях на оси координат для силового контакта материальной точки с правой рифлей, изображенного на рисунке 2, имеют вид:

тх = тАсо2 sin cot cos у - F¡ - F¡ + F3 cos у, (2)

my = mAсо1 sin cot sin y-N2 + F3siny, (3)

m¿ = Nl-mg. (4)

При горизонтальных колебаниях горизонтальной поверхности движение частицы нижнего слоя происходит без подбрасывания. Следовательно, из уравнения (4) получаем выражение нормальной реакции Nx. Так как движение частицы перпендикулярно рифлям невозможно, из уравнения (3) получаем выражение N2.

После подстановки выражений N, и jV2, полученных из уравнений (3) и (4) в уравнение (2), получим

cos (у + ц)

х = Аа>г

cos//

gflCOSfl gfc sin О--z-;-г +

(5)

Acó2 cos(y + ft) Ata1 ' где ц = arctg/2 - угол трения; 8 = cot- фазовый угол.

После введения обозначений получим известный вид обобщенного уравнения относительного движения частицы вдоль оси х

x = a-(s'mcút -Z), (6)

где Z- безразмерный параметр сопротивления относительному движению.

Рассматривая все возможные сочетания направления силы инерции переносного движения и направления относительной скорости нижнего слоя и верхнего слоя относительно нижнего получим

, 2 cos{/ + м) г» а ^ "

а" = Аш---—— при <SU £ <5 < —,

cos// 2

, , cos (у + ft) л

а" = Аа)---—— при —<.8<.11,

cos ft 2

а" = Асо1

osiy-ft) cos//

при л* < S <

. , 2 cos (у + ft) „ „ „ , 3 ^

а' = Аа2---—— при 8'_ £8<. -л,

eos fi 2

, , cos(r + ft) 3 j. .

a = Ato---—— при —лй8<,2л,

I cos ft 2

a". = Aw'

cosi

iy-f)

cos ft

при 2,т < S < (Ь7-,

Z: Aco1

/ cos f

A oi2

g

z; = z; =

- A 6)

z; =

z; =— ♦ /

Z" = —

cosO- + //) /cosft

oiy+fi)

¿COS//

oij-ft)

/ cos//

cosO' + z/)

g /со»//

Аса1 cos(r + //)

g /cos//

Аа2' cos(y-//)

л/ш 5"tiSí-,

при — £8<я.

при 7Г < S < Ó'.,

при 8'_£8 < —л, при <,8 й 2л,

при 2л<8<81_,

(7)

где <5," - фазовый угол начала скольжения частицы в положительном направлении оси х при силовом контакте с правой пластиной; <52"+ - фазовый угол окончания скольжения частицы в положительном направлении оси х при силовом контакте с левой пластиной; 8"_ - фазовый угол начала скольжения частицы в отрицательном направлении оси х при силовом контакте с левой пластиной; 3"_ - фазовый угол окончания скольжения частицы в отрицательном направлении оси х при силовом контакте с правой пластиной.

На графике (рис. 3) представлена зависимость безразмерных параметров 2 от угла у установки пластин для одного из реальных сочетаний кинематических и установочных параметров. Условие 2" > г" справедливо для всех значений угла

установки рифлей у. При 2Г" > 1 не выполняются условия начала скольжения частицы в положительном направлении. Движение частицы в положительном направлении оси х может начаться при условии х > О (6). Область допускаемых значение угла у ориентации пластин ограничена пунктирной линией.

На рис. 4 показана графическая интерпретация решения уравнений движения частицы нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности в установившемся режиме. Отличием данной задачи вибрационного перемещения от рассмотренных в работах предшественников является то, что в каждом из направлений частица имеет три подынтервала скольжения с различными значениями безразмерного параметра 2.

I

2

I град

Рис. 3. Зависимость параметра 2 от угла установки рифлей у

Рис. 4. Геометрическая интерпретация уравнений движения частицы относительно поверхности:

а) график ускорений; б) график скоростей.

Рассмотрим случай наклонных колебаний наклонной опорной поверхности. В этом случае опорная поверхность в наклонена к горизонтали под углом а и совершает гармонические колебания вдоль линии наибольшего ската. Направление колебаний составляет с плоскостью опорной поверхности угол р (рис. 5).

Рис. 5. Система сил, действующих на частицу нижнего слоя

Дифференциальные уравнения относительного движения частицы в проекциях на оси координат для случая скольжения частицы в положительном направлении оси х при её силовом контакте с правой пластиной имеют вид:

тх = тАа>2 sin col cosacos / + mg sin a eos / - Ft - F2 + F} eos/, (8)

ту = mAco1 sin M eos f) sin / + mg sin a sin / - N2 + F3 sin / , (9)

m'z = mAco2 siníuísin/? - mgcosa + N,. (10)

Рассмотрим движение частицы без подбрасывания, так как при движении с подбрасыванием нарушается процесс самосортирования.

Условие безотрывного движения выражается известным уравнением

gcosa

Acó sin/?

->1.

(П)

Рассматривая все возможные сочетания направления силы инерции переносного движения и направления относительной скорости частиц нижнего слоя и верхнего слоя относительно нижнего получим

а" = Асо а" = Ай)2 а* = Aú)2 а* = Асо2 а* = Асо2 а" = Асо2

/, sin /? COS// + cos(/ + //) • eos /? 7„ g /¡ cosacos//- cosO'+ //)• (sin a+ /J

COS/J /, sin /? eos jj + eos (j + //) • eos P t Acó2 f¡c0s/js\np + c0s(y +tl)-CO$P 2" 8 fycosacos/j - cos{y +/j)-(sina - fc)

eos// /,sin/?cos/i + cos{y -//)-cos/? - Acó2 / eos//sin/? + cos(y + //)cos/? -7» S ./j cosacos//+ cos(y-//)•(£ -sin a)

eos// cos0' + /¿)-cos/?-/1siny9cos// - Acó2 /,sin/?cos// + cos(f-//)-cos/? g cos(/+//) • (/c -sina)-/cosacos//

eos// cos{/ + /л) • eos/? - fx sin /?cos // "i Acó2 cos(x + ^)-cos/?-yjsiny9cos/y g cos(^ + //)•(sina + fc)+ fx cosacos//

eos/i cos(/ - //)• eosP - /, sin/?eos// ♦ Acó2 cos(y + //)• eos/?-/sinocos// 7„ g cos(?'-//)-(sina + /c) + /Icosacos//

eos// Acó2 cos(/~ //) -eos/? -/sinocos //

n<S<Sl, 2

n<8<S'

S' <5<—я, х~ 2

На рис. 6 представлены зависимости безразмерного параметра 2 сопротивления относительному движению частицы от угла у установки пластин для одного из реальных сочетаний кинематических и установочных параметров. На верхней части графика представлены зависимости г{у) для случая, движения частицы нижнего слоя в положительном направлении оси х. На нижней - в отрицательном. Значение угла у, допускающее движение в положительном направлении больше, чем в отрицательном, что свидетельствует о том, что существует область значений угла у, в которой движение частицы нижнего слоя возможно только в положительном направлении оси х. Из проведенных исследований был сделан вывод о существовании всех возможных режимов относительного движения частицы согласно терминологии И.И. Блехмана и В.В. Гортинского.

?(¡ г, град

Рис. 6. Зависимость параметра Z от у

В третьей главе представлены результаты экспериментов, подтверждающих адекватность динамической модели реальному процессу виброперемещения, а также проводимых с целью определения области рациональных значений параметров процессов сепарирования.

Для проведения экспериментального исследования была разработана экспериментальная установка (рис. 7), обеспечивающая возвратно-поступательные колебания опорной поверхности. Установка состоит из станины с установленными на ней двумя рельсами 1, канала 2, ограниченного вертикальными стенками с исследуемой опорной поверхностью. Колебания рабочей поверхности обеспечиваются вращением эксцентрика 3. На конце опорной поверхности установлен «нож» 8, предназначенный для разделения зерносмеси на верхний и нижний слои.

Наиболее наглядным и удобным экспериментом для исследования процесса самосортирования является определение времени всплывания легких примесей в закрытом канале при горизонтальных колебаниях горизонтальной поверхности. Благодаря горизонтальным колебаниям, исследования можно проводить в закрытом канале при постоянной толщине слоя во всех точках поверхности. Кроме того, использование в экспериментах закрытого канала позволит определять время всплывания легкой частицы в одной и той же зерновой смеси.

Лодоча

7 прЫ!укша

Рис. 7. Схема экспериментальной установки 1 — станина; 2 — канал с опорной поверхностью; 3 - эксцентрик; 4 - вариатор; 5 - ременная передача; б - электродвигатель; 7 - вибрационный питатель; 8 - «нож»

6

В ходе экспериментов окрашенную частицу легкой примеси помещали на рифли опорной поверхности под слой зерна 30 и 40 мм, а так же на расстоянии 10 мм над рифлями под слой зерна 30 мм для того чтобы оценить интенсивность самосортирования в различных участках зернового потока. После чего засекали время, которое требовалось частице для всплывания.

Эксперимент проводили на разработанной опорной поверхности с рифлями образующими зигзагообразные каналы (рис. 8). Поверхность выполнена в двух вариациях - с высотой рифлей 5 и 10 мм.

Анализ результатов экспериментов (рис. 9) позволяет сделать вывод о том, что интенсивность самосортирования различна по толщине зернового потока, чем дальше слои потока отстоят от рифлей, тем меньше интенсивность. Обеспечивать высокую скорость всплывания в различных по толщине слоях зернового потока можно путем выполнения на рабочей поверхности рифлей переменной высоты.

Следующий эксперимент проводили для проверки адекватности предложенной динамической модели при наклонных колебаниях наклонной опорной поверхности.

При проведении экспериментов окрашенную зерновку помещали в нижний слой зерносмеси между смежными рифлями. По окончании эксперимента измеряли расстояние 5, пройденное частицей за время эксперимента

Рис. 8. Опорная рифленая поверхность

а

направление коледани) опорной поверхности

Среднюю скорость частицы нижнего слоя между смежными рифлями рас;' ,, - .г. .4' * " "'-Г^

считывали по формуле

Кгр £ •

(13)

1 ! Ьйшй

Г........!............1 1

1 { 23,03 22,25 | | 22,93

16,32 1 1

13,97 | 1||§312

■В §ш ! :

-

Ы 5 мм у 10 мм

Рис. 9. Зависимость времени всплывания легкой примеси от начальной позиции меченой частицы

Высота верхнего слой 30 мае Высота верхнего слоя 40 мм Зысстз верхнего сло«40 мм Частица лежит на рифля* Частица погружена на 30 мм Частица лежит на рифля*

На рис. 10 приведена зависимость средней скорости от числа колебаний п опорной поверхности в минуту. Погрешность при сравнении экспериментальной и теоретической зависимостей скорости частицы составляет 6,3%. Теоретическая зависимость получена для одного из реальных сочетаний установочных и кинематических параметров.

Кг «/с 0.05

ЙЯ 0.03 0.02 от

о _

зоо

Рис. 10. Зависимость Уср от п

---- расчет;

—о— эксперимент.

п. кол/нин

Дальнейшие эксперименты были направлены на поиск области рациональных параметров процесса очистки от легких примесей.

По результатам исследования процесса самосортирования была разработана опорная поверхность с рифлями, высота которых плавно повышалась от 3 до 25 мм в направлении движения зерносмеси. Минимальная высота рифлей выбрана из условий исключения попадания частиц легких примесей в пространство между рифлями. Такая опорная поверхность может быть использована в качестве питающего лотка пневмосепаратора.

В экспериментах исходную зерновую смесь непрерывно подавали на опорную поверхность. Установленный в конце канала на рифлях «нож» разделял зер-носмесь на верхний и нижний слои, таким .образом, на выходе получали верхний слой малой толщины с высокой концентрацией легких примесей.

В экспериментах были определены следующие рациональные параметры опорной поверхности при очистке от легких примесей: частота со, амплитуда А колебаний и угол наклона опорной поверхности а.

Эффективность всплывания легких примесей в верхний слой зернового потока определяли методом снятия количественно-качественного баланса и оценивали двумя коэффициентами. Коэффициент извлечения легких примесей в верхний слой зернового потока Еп определяли как отношение массы легких примесей в верхнем слое к общей массе мелких примесей

где т£ и массы легких примесей в верхнем и нижнем слоях соответственно.

Массовую долю верхнего слоя £твопределяли по формуле

£т = ——-100%, (15)

где тв и тн массы легких массы верхнего и нижнего слоев соответственно.

Снижение массовой доли верхнего слоя при условии сосредоточения в нем максимального количества легких примесей интересно с точки зрения снижения удельной нагрузки на последующей стадии воздушного сепарирования и повы-

шения его эффективности. В связи с этим, целесообразно установить влияние из-

■ , 1

менения высоты установки «ножа» над рифлями с целью снижения массовой доли верхнего слоя.

По результатам экспериментов была получена зависимость эффективности извлечения легких примесей и массовой доли верхнего слоя от удельной нагрузки на опорную поверхность при различных положениях «ножа» (рис. 11).

г .% Е .%

- 95

- 90 85, 80

- 75-

Е,1 V Е,а £т.

/

Г

-7 /

<-

90

110

120

Рис. 11. Зависимость эффективности извлечения легких примесей и массовой доли верхнего слоя от удельной нагрузки

1 - «нож» лежит

на рифлях;

2 - «нож» поднят над рифлями.

г/, КГ/СМ 'Ч

Анализ зависимости позволил сделать следующие выводы:

- установка «ножа» над рифлями с целью снижения массовой доли верхнего слоя приводит к снижению эффективности процесса, поскольку вызывает перемешивание зерносмеси;

- экспериментально определена удельная нагрузка, при которой все легкие примеси попадают в верхний слой зерносмеси — <7 = 70 кг/см ч. На стадию пнев-мосепарирования в данном случае можно подавать верхний слой зерносмеси, который составляет 19% от общей массы зерносмеси.

В следующей серии экспериментов определяли область рациональных параметров процесса очистки от мелких примесей. Процесс очистки зерна пшеницы от мелких примесей состоит из двух основных стадий - самосортирования, благодаря которому частицы мелкой примеси достигают опорной поверхности, и стадии просеивания частиц.

Эксперименты проводили на опорной поверхности с рифлями, высота которых плавно снижалась от 25 до 3 мм в направлении движения зерносмеси. Сни-

жение высоты рифлей позволит частицам мелкой примеси на протяжении всей длины опорной поверхности, по мере их погружения, находиться в зоне влияния рифлей.

Эффективность извлечения мелких примесей в нижний слой зернового потока оценивали двумя коэффициентами. Коэффициент извлечения мелких примесей в нижний слой зернового потока Ем определяли как отношение массы мелких примесей в нижнем слой к общей массе мелких примесей

т"

Е „ =

т"+т™

•100%,

(16)

где т" и т" массы мелких примесей в нижнем и верхнем слоях соответственно.

Массовую долю нижнего слоя £тн определяли как отношение массы нижнего слоя к общей массе зерносмеси

= -^•100%, ~гв+тн

(17)

'"и тв+тн

По результатам экспериментов была получена зависимость эффективности извлечения мелких примесей и массовой доли нижнего слоя от удельной нагрузки на опорную поверхность (рис. 12).

45 40 35 30 25 20 15

Ем.%

- ЮО

- 90

- 80

- 70

- 60, - 50

■60,

70

Рис. 12. Зависимость эффективности извлечения мелких примесей и массовой доли нижнего слоя от удельной нагрузки

90

1Ю

120

ц. кг/см ч

Эксперимент позволил определить значение удельной нагрузки на рабочую поверхность, при которой эффективность извлечения мелких примесей составляла более 80%, равное ^ = 95 кг/см ч.

В четвертой главе отражено практическое применение результатов исследования. По результатам экспериментального исследования была разработана

'■■г*1'-

оригинальная конструкция рабочего органа вибросепаратора (рис. 13). Рабочий орган состоит из ситовой поверхности с прямоугольными отверстиями 1,7x20 мм с установленными на ней рифлями высотой, плавно уменьшающейся вдоль опорной поверхности. Рифли образуют зигзагообразные каналы, расположенные под углом друг к другу и к направлению транспортирования зернового потока. Для повышения эффективности очистки от мелких примесей наибольший размер отверстия должен совпадать с направлением рифлей. Применение разработанного рабочего органа на стадии вибросепарирования обеспечивает повышение эффективности очистки благодаря значительной интенсификации процесса самосортирования.

Одной из причин невысокой технологической эффективности пневмо-сепарирования является то обстоятельство, что исходная зерновая смесь поступает в вертикальный пневмоканал потоком, в котором частицы разделяемых компонентов распределены по всей толщине зернового слоя.

На основании результатов экспериментального исследования была разработана оригинальная конструкция питающего лотка пневмосепаратора (рис. 14), содержащая опорную поверхность с рифлями переменной высоты, плавно увеличивающейся в направлении транспортирования зерновой смеси по рабочей поверхности. В конце питающего лотка установлен «нож», предназначенный для разделения зерносмеси на верхний и нижний слои. Применение данного рабочего органа на стадии пневмосепарирования при удельной нагрузке 120 кг/см ч позволит

Рис. 13. Рабочий орган вибросепаратора

а

НЕЮ

снизить нагрузку на пневмоканал на 47% благодаря тому, что нижний слой зерна с низкой концентрацией легких примесей будет, минуя данную стадию очистки, отводиться на дальнейшие технологические операции.

Разработанные рабочие органы могут быть применены как для вновь разрабатываемого оборудования, так и для модернизации существующего.

На основании результатов исследований разработана методика инженерного расчета параметров рабочего органа вибросепаратора и питающего лотка пневмосепаратора.

С целью реализации результатов экспериментов и на основании методики инженерного расчета разработаны технические задания на рабочий орган вибросепаратора и питающий лоток пневмосепаратора. Разработанные ТЗ приняты для реализации ЗАО «Совокрим».

Расчет экономической эффективности внедрения вибросепаратора с разработанным рабочим органом в технологическую линию по помолу муки производительностью 130 т/сут позволил определить годовое увеличение прибыли, которое составит 4,4 млн. руб.

4

Рис. 14. Питающий лоток пневмосепаратора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Современное технологическое оборудование, применяемое для очистки зерна пшеницы от примесей обладает следующими недостатками:

- недостаточно высокая в связи с возросшими требованиями к качеству продукции технологическая эффективность очистки от мелких примесей.

- легкие примеси, извлекаемые воздушным потоком, равномерно распределены в слое зерносмеси, что снижает эффективность очистки.

Решить данные проблемы позволит интенсификация процесса самосортирования.

2. Предложена и обоснована новая динамическая модель вибрационного перемещения частиц нижнего слоя между смежными рифлями при возвратно-поступательных колебаниях опорной поверхности.

3. Определены возможные режимы движения частицы нижнего слоя между смежными рифлями за период колебаний опорной поверхности. Определен рациональный режим движения - двустороннее скольжение с мгновенными остановт ками без пауз. Для описанных режимов получено решение основной задачи теории вибрационного перемещения - определение средней скорости частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

6. Экспериментально подтверждено, что предложенная математическая модель адекватно описывает реальный процесс сепарирования.

7. Экспериментально определены области рациональных кинематических и установочных параметров процессов сепарирования. Повышение эффективности процесса погружения мелких примесей достигается путем уменьшения частоты при соответствующем увеличении амплитуды колебаний, процесса всплывания легких примесей - увеличения частоты и уменьшения амплитуды.

8. Разработан оригинальный рабочий орган для вибросепаратора при очистке зерна от мелких примесей и питающий лоток пневмосепаратора. Разработаны технические задания на рабочий орган вибросепаратора и питающий лоток пневмосепаратора, принятые для реализации ЗАО «Совокрим».

9. Расчетное увеличение прибыли при внедрении вибросепаратора с разработанным рабочим органом в технологическую линию по помолу муки производительностью 130 т/сут составит 4,4 млн. руб. в год.

Список публикаций по теме диссертации

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Васильев A.M., Волков A.C., Киракосян Д.В. Уравнения вибрационного движения частицы на наклонной рифленой опорной поверхности сепарирующих машин // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - №11, с. 32 - 34.

2. Васильев A.M., Волков A.C., Киракосян Д.В. Новый режим вибрационного движения материальной частицы на горизонтальной рифленой опорной поверхности сепарирующих машин // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2012. — №12, с. 16-18.

Патент РФ на изобретение

3. Васильев A.M., Васильев С.М., Мачихин С.А., Абрамов Э.В., Волков A.C., Киракосян Д.В. Устройство для сепарирования зерна и других сыпучих материалов. Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке №2012131699 от 25.07.2012 г.

Статья, опубликованная в сборнике материалов конференции

4. Васильев A.M., Волков A.C., Киракосян Д.В. К вопросу о теоретическом исследовании вибрационного перемещения частиц нижнего слоя зернового потока по рифленой опорной поверхности // Общеуниверситетская научная конференция молодых ученых и специалистов. Сборник материалов. - М.: Издательский комплекс МГУПП. - 2009. - с. 218 - 225.

Подписано в печать: 31.03.14 Тираж: 100 экз. Заказ № 1097 Отпечатано в типографии «Реглет» г. Москва, Ленинградский проспект, д. 74 (495)790-47-77; www.reglet.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

На правах рукописи

04201457722

КИРАКОСЯН Дмитрий Валерьевич

ОЧИСТКА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ НА РИФЛЕНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Специальность:

05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент Васильев А.М.

Москва 2014

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................5

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.................13

1.1. Процессы и оборудование для очистки зерна от мелких и легких примесей.............................................................................................................13

1.2. Обзор работ в области вибрационного сепарирования..........................22

1.2.1. Поведение сыпучих тел под действием вибрации.........................23

1.2.2. Самосортирование при вибрациях..................................................29

ВЫВОДЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ..................................................32

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ НИЖНЕГО СЛОЯ МЕЖДУ СМЕЖНЫМИ ПЛАСТИНАМИ ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ..........................................................................................................34

2.1. Модель вибрационного перемещения частиц нижнего слоя между смежными рифлями...........................................................................................34

2.2. Движение частиц нижнего слоя между смежными пластинами при горизонтальных колебаниях горизонтальной опорной поверхности..........38

2.2.2. Режим двустороннего скольжения частицы с мгновенными остановками в трех подынтервалах в каждом из направлений........................48

2.2.3. Режим двустороннего скольжения частицы в двух подынтервалах с паузами.................................................................................................................58

2.2.4. Режим двустороннего скольжения частицы в трех подынтервалах с паузами.................................................................................................................62

2.3. Движение частиц нижнего слоя между смежными пластинами при наклонных колебаниях наклонной опорной поверхности............................65

2.3.1. Режим двустороннего скольжения частицы в двух подынтервалах с паузами.................................................................................................................74

2.3.2. Режим двустороннего скольжения частицы с паузами в трех подынтервалах в положительном направлении оси х и в двух подынтервалах в отрицательном направлении оси х....................................................................75

2.3.3. Режим двустороннего скольжения частицы с мгновенными остановками............................................................................................................77

2.3.4. Режим двустороннего скольжения частицы с мгновенной остановкой в положительном направлении оси х и с паузой скольжения в отрицательном направлении оси х.......................................................................78

2.3.5. Режим одностороннего скольжения частицы в положительном направлении оси х..................................................................................................79

2.4. Влияние кинематических и установочных параметров на среднюю скорость относительного движения частицы.................................................81

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2...................................................................................89

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ......................................91

3.1. Определение времени всплывания легких примесей.............................91

3.1.1. Экспериментальная установка для сообщения горизонтальных колебаний горизонтальной опорной поверхности.............................................92

3.1.2 Методика экспериментов..................................................................94

3.1.3. Результаты экспериментов и их обсуждение.................................97

3.2. Определение скорости частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности......................................................................104

3.2.1. Экспериментальная установка для сообщения колебаний под углом к плоскости опорной поверхности.........................................................104

3.2.2. Методика экспериментов...............................................................106

3.2.3. Результаты экспериментов и их обсуждение...............................107

3.3. Определение области рациональных параметров всплывания легких примесей в верхний слой зерновой смеси........................................111

3.3.1. Методика экспериментов...............................................................112

3.3.2. Результаты экспериментов и их обсуждение...............................114

3.4. Определение области рациональных параметров погружения мелких примесей в нижний слой зерновой смеси.....................................................125

3.4.1. Методика экспериментов...............................................................126

3.4.2. Результаты экспериментов и их обсуждение...............................128

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.................................................................................136

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ......137

4.1. Рабочий орган вибросепаратора.............................................................137

4.2. Питающий лоток пневмосепаратора......................................................140

4.3. Методика инженерного расчета параметров рабочего органа вибросепаратора и питающего лотка пневмосепаратора............................143

4.4. Технические задания на рабочий орган вибросепараторов и питающий лоток пневмосепараторов...............................................................................145

4.5. Расчет экономической эффективности..................................................145

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.................................................................................154

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.................................................................................155

ЛИТЕРАТУРА..................................................................................................158

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................168

ВВЕДЕНИЕ

Зерноперерабатывающая промышленность входит в число наиболее социально значимых отраслей агропромышленного комплекса. Именно поэтому основным критерием продовольственной безопасности России является стабильное обеспечение среднедушевого потребления продуктов переработки зерна. Пятую часть повседневного рациона россиян составляют продуты хлебной группы.

В основе более полного удовлетворения граждан России в высококачественных продуктах питания лежит повышение качества очистки зерна, что обусловлено требованиями, предъявляемыми к качеству зернопродуктов [64].

В свете вступления России во Всемирную торговую организацию остро встает вопрос конкурентоспособности выпускаемой продукции на внутреннем рынке. Совершенствование существующих процессов очистки позволит получать более качественный и здоровый продукт, благодаря которому отечественный производитель будет претендовать на более высокое место на отечественном и зарубежном рынках сельскохозяйственного сырья.

Пшеница является основным сырьем для производства муки (90%). Одной из важнейших технологических операций в процессе переработки пшеницы является сепарирование, т.е. разделение исходной зерновой смеси на фракции, отличающиеся свойствами частиц. Процессы сепарирования применимы на всех этапах переработки, начиная от подготовки зерна пшеницы к хранению до получения готовой продукции. Эффективность процессов сепарирования влияет на сохранность качества зерна при хранении, на эффективность и производительность последующего технологического оборудования, а так же определяет выход и качество готовой продукции [51].

В настоящее время на мелькомбинатах страны для выполнения операции сепарирования применяется ряд машин [67, 78]. Среди них широкое распространение получили машины с колебательным движением ситовых рабочих органов.

В этих машинах вибрационное воздействие на зерновые продукты обеспечивает их непрерывное транспортирование по ситам, самосортирование и просеивание мелких компонентов. К ним относятся СПВ, ПАР, Р1-АСК, СВ-6 и др. Их основным недостатком является невысокая технологическая эффективность.

В связи с этим возникла необходимость в исследовании и совершенствования существующих способов разделения зерносмеси, осуществляемых при возвратно-поступательных колебаниях рабочих органов сепарирующих машин.

Степень разработанности проблемы.

В теории вибрационного перемещения различают два основных направления исследований: стохастическое и детерминистическое. Первое направление, развиваемое Е.А. Непомнящим [61, 62] рассматривает движение частиц в сыпучем теле, как медленный марковский процесс без последействия, обусловленный особенностями формы, размеров и плотности этой частицы и случайным характером механического воздействия на нее со стороны окружающих частиц. Во втором направлении не учитываются случайные факторы, а интересующие практиков константы могут быть определены с использованием известных свойств среды, рассматриваемых частиц и параметров колебаний.

Среди недостатков первого можно выделить трудности при установлении функциональной зависимости параметров дифференциального уравнения случайного процесса от параметров вибраций. К недостаткам второго подхода можно отнести пренебрежение влиянием случайных факторов.

В настоящей работе теоретические предпосылки процесса построены на детерминистической основе.

Данной проблемой занимался ряд ученых, среди которых: Ф. Дайер, И.И. Блехман, В.Я. Хайнман, В.В, Гортинский, A.M. Васильев, К.К. Адрианов, В.М. Бочковский, В.А Буцко, И.Ф. Гончаревич, Б.П. Лавров, А.Ф. Лондарский, П.Б. Слиеде, А.О. Спиваковский и др.

Крупность и плотность частиц являются наиболее существенными признаками разделения при самосортировании. Работа Дайера [97] является одной из

наиболее ранних и экспериментально обосновывающих это явление. Автор предположил наличие послойного движения внутри сыпучего тела под действием вибраций.

Повышение интенсивности расслаивания от вибраций в условиях транспортирования показано в работе И.Ф. Гоначаревича [41], где сделаны выводы по изменению интенсивности расслаивания в зависимости от толщины слоя.

Из работ A.M. Васильева, В.В. Гортинского [24, 46] известно, что на поверхностях с асимметрично расположенными рифлями, в отличие от однородно шероховатых поверхностей, скорость транспортирования сыпучего материала при возвратно-поступательных колебаниях выше.

В работе В.А. Буцко [22] был изучен процесс самосортирования на рифленой поверхности при ее поступательных колебаниях. Автор установил, что скорость погружения частицы в слое можно повысить увеличением макрошероховатости опорной поверхности.

Цель и задачи исследования.

Целью диссертационной работы является улучшение качества семенного и продовольственного зерна за счет повышения эффективности процесса очистки от примесей путем разработки новой опорной поверхности.

В соответствии с целью в диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:

- провести обзор современного состояния техники, применяемой на операциях очистки зерна от примесей;

- провести обзор работ предшественников, посвященных процессам вибрационного перемещения и самосортирования;

- разработать теоретические предпосылки вибрационного перемещения частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности рабочего органа;

- обосновать кинематические и установочные параметры процессов вибрационной очистки зерна от мелких и легких примесей;

- разработать методику экспериментального исследования процесса самосортирования;

- экспериментально подтвердить адекватность результатов теоретических предпосылок;

- разработать новую опорную рифленую поверхность для исследования процессов сепарирования;

- экспериментально определить области рациональных параметров процессов сепарирования.

Научная новизна:

Из анализа работ предшественников и современного состояния техники установлено, что повысить эффективность процессов самосортирования можно путем увеличения шероховатости опорной поверхности.

Предложена и научно обоснована динамическая модель безотрывного движения частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

Теоретически определены возможные режимы движения частицы нижнего слоя между смежными рифлями за период колебаний опорной поверхности:

- двустороннее скольжение частицы с мгновенными остановками без пауз;

- двустороннее скольжение частицы с паузами;

- двустороннее скольжение частицы с паузой и мгновенной остановкой;

- одностороннее скольжение частицы.

Для возможных режимов получено решение основной задачи теории вибрационного перемещения - определение средней скорости частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

Определен рациональный для осуществления процессов сепарирования режим движения частиц нижнего слоя - двустороннее скольжение с мгновенными остановками без пауз.

Экспериментально определены области рациональных значений установочных и кинематических параметров процессов сепарирования. Эффективный процесс погружения мелких примесей протекает при малых значениях частоты и

больших значениях амплитуды колебаний, тогда как процесс всплывания легких примесей протекает при больших значениях частоты и малых значениях амплитуды колебаний.

Практическая ценность и реализация результатов исследования:

Разработана оригинальная конструкция рабочего органа для вибросепараторов производительностью 7 т/ч, позволяющего обеспечить повышение эффективности очистки зерна пшеницы от мелких примесей до 80%.

Разработана оригинальная конструкция питающего лотка пневмосепарато-ров, позволяющего при производительности 7 т/ч снизить нагрузку на пневмока-нал на 47%.

Разработана методика инженерного расчета параметров рабочего органа вибросепаратора и питающего лотка пневмосепаратора.

Разработаны технические задания на рабочий орган вибросепараторов и питающий лоток пневмосепараторов.

Расчетное увеличение прибыли при внедрении вибросепаратора с разработанным рабочим органом в технологическую линию по помолу муки составит 4,4 млн. руб. в год.

Получено решение о выдаче патента РФ на изобретение «Устройство для сепарирования зерна и других сыпучих материалов» по заявке №2012131699 от 25.07.2012.

Методология и методы исследования. Методологической и теоретической основой диссертационного исследования послужили труды зарубежных и отечественных ученых в области вибрационного перемещения сыпучих материалов. При работе над диссертацией использовали методы математического моделирования, эксперимента, статистической обработки полученных результатов. Математическую обработку производили с использованием системы МаШетайса 7.0. Геометрическое моделирование рабочего органа производили с использованием системы КОМПАС ЗБ.

На защиту выносятся следующие положения:

Динамическая модель вибрационного перемещения частиц нижнего слоя зерновой смеси между смежными рифлями опорной поверхности.

Возможные режимы движения частиц нижнего слоя относительно опорной поверхности.

Решение основной задачи теории вибрационного перемещения - определение средней скорости частиц нижнего слоя между смежными рифлями опорной поверхности.

Рациональный режим движения частиц нижнего слоя - двустороннего скольжение с мгновенными остановками.

Оригинальная опорная поверхность для вибросепарирующих машин.

Достоверность. Основные положения диссертационной работы и выводы подтверждены данными экспериментальных исследований с применением современных методов измерения и фиксации результатов, а так же методов математической обработки результатов.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены на следующих конференциях: Общеуниверситетская научная конференция молодых ученых и специалистов (г. Москва, МГУПП, 2009); Международная научно-практическая конференция S World «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития» (г. Одесса, Украина 2012); X Международная научной конференция студентов и молодых ученых: «Живые системы и биологическая безопасность населения» (г. Москва, МГУПП, 2012).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 4 печатных работы, в том числе 2 статьи в журналах, реферируемых ВАК. Получено решение о выдаче патента РФ на изобретение «Устройство для сепарирования зерна и других сыпучих материалов» по заявке №2012131699 от 25.07.2012.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений, списка литературы, приложений. Работа содержит

218 страниц, из них 167 страниц основного текста, 50 рисунков, 29 таблиц и 24 приложений. Список литературы включает 98 наименований.

Первая глава посвящена обзору современного состояния техники для сепарирования зерна. Проведен анализ и выявлены основные проблемы в работе сепарирующего оборудования.

Изучены работы по исследованию вибрационного перемещения и сепарирования В.В. Гортинского, A.M. Васильева, И.И. Блехмана, К.К. Адрианова, В.М. Бочковского, А.Ф. Лондарского, П.Б. Слиеде, В.Я. Хайнмана.

Проведен анализ моделей поведения сыпучей среды под действием вибрации и сделаны выводы относительно применимости их к данной работе.

Проведен обзор работ в области самосортирования зерновых и с