автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности технологического процесса выделения семян тыквы с обоснованием параметров сепарирующего рабочего органа

На прадах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ТЫКВЫ С ОБОСНОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ СЕПАРИРУЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

Специальности: 05.20.01 -Технологии и средства механизации

сельского хозяйства; 05.20.03 -Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2003

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Ведущая организация: Научно- исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока (г.Саратов).

Защита состоится 30 октября 2003 г. в 1200 на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410056, г.Саратов, ул. Советская, д.60, ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И.Вавилова.

Автореферат разослан_сентября 2003 г.

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Емелин Борис Николаевич

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Елисеев Михаил Семенович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ларюшин Николай Петрович

кандидат технических наук, доцент Игнатьев Людвиг Михайлович

Ученый секретарь диссертационного совета

Волосевич Н.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из самых ценных и широко культивируемых в нашей стране культур является тыква. Сок и мякоть её плодов в значительном количестве содержат необходимые человеку углеводы, витамины, минеральные соли. Тыква - ценная кормовая культура. С использованием тыквы получают комбинированный силос, который содержит в два раза больше протеина, чем традиционный кукурузный.

Большую ценность представляют и семена тыквы, служащие сырьем для получения высококачественных масел и лекарственных препаратов.

Из всех отраслей агропромышленного комплекса семеноводство бахчевых культур остается наименее механизированным. Уровень механизации остается низким из-за отсутствия специальной техники в трудоемких процессах выделения и доработки семян. Семявыделительные машины, как правило, универсальны и потому имеют сложную, дорогостоящую конструкцию. Существующие конструктивно-технологические решения выделителей семян не обеспечивают при переработке тыквы эффективной и качественной работы: остаются высокими и не удовлетворяют агротехническим требованиям потери семян, недостаточна производительность.

Цель исследования: повышение качественных показателей технологического процесса выделения тыквенных семян за счет применения и обоснования оптимальных параметров и надежности роторного сепарирующего устройства.

Объект исследований: технологический процесс выделения семян тыквы с использованием роторного сепарирующего устройства.

Методика исследований: теоретические исследования выполнялись на основе известных положений, законов и методов теоретической механики и математического анализа. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях в соответствии с действующими ОСТами и частными методиками, как с использованием классического метода, так и теории многофакторного эксперимента. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась методами дисперсионного и ' корреляционного анализов.

Научная новизна. Выполнен теоретический анализ рабочего процесса роторного многогранного сепарирующего устройства. Получены аналитические зависимости, определяющие его конструктивно-технологические параметры.

Практическая значимость. Разработан и изготовлен выделитель семян тыквы. Определены основные режимные и конструктивные параметры роторного многогранного сепаратора, разработана методика ет ин-кч^урнпгп расчета. Проведена эксплуатационно-технологическая

испытан в совхозе им. Куйбышева и учебном! хоз>Ш$йЙ40Ш^тюе^ Энгельсского района Саратовской области. \ ^'зоч^в«^^ '

Апробация работы. Результаты исследований лп дпотгци ищнитпнб работе доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ им. НЛВавилова в 1992-2003 гг.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе в центральной печати-2, в 5 сборниках научных трудов СГАУ им Н.И. Вавилова, 4 информационных листах, а также получены 2 авторских свидетельства на изобретения. Общий объём публикаций составляет 3,81 п.л., из которых 1,8 п.л. принадлежит лично автору.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложений, изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 39 рисунков и 15 приложений. Список использованной литературы включает 116 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы и изложение основных научных положений, выносимых на защиту.

В первом разделе «Классификация и аналитический обзор технических средств для выделения семян из тыквенных культур» на основе анализа литературных данных, патентной проработки разработана классификация существующих способов и средств для выделения семян тыквы, а также способов и средств для разделения сепарируемого вороха тыквенных культур. Это позволило определить перспективную конструктивно-технологическую схему устройства для выделения семян тыквы.

Из существующих технических средств для выделения семян тыквенных культур наиболее эффективными являются машины с отделяющими аппаратами истирающего воздействия с последующим разделением вороха на грохоте, у которых качественные показатели при переработке тыквы не удовлетворяют агротехническим требованиям (потери семян составляют 5...23%). К тому же у них низкая надежность технологического процесса.

Основными недостатками существующих схем выделителеЙ1/являются: усложненная конструкция отделяющих аппаратов и недостаточное использование возможностей сепараторов современных конструкций.

Результаты изучения протоколов государственных испытаний выделителей семян показывают, что надежность технологического процесса многих из них ниже допустимых от технического задания, особенно при получении семян из тыквенных культур.

Во втором разделе «Обоснование технологической схемы выделителя семян и выбор сепарирующего рабочего органа» проведен обзор научных исследований процессов получения семян из плодов тыквенных культур. Работы А-Ф.Ульянова, ГЛВарламова, ВГ-Кобы, ЙФАнисимова, ПЕЛистопада, Б.Н.Емелина, Л.В.Павлова, И.Н.Егорова, Л.Н.Чабана, В.А.Цепляева, М.П.Овчарова, Л.Д.Барилко, М.Н.Шапрова внесли значительный научный вклад в данной области.

Обзор научных исследований и анализ развития конструктивно-технологических схем выделителей семян тыквы выявил две основные тенденции развития машин с отделяющим аппаратом истирающего воздействия. Это связано со способом разрушения плодов и конструкцией

рабочих органов для нарушения связей семян с мякотью. Измельчение плодов штифтовым барабаном является самым производительным способом разрушения. При этом происходит отделение основного количества семян от плаценты. В большинстве семявыделителей эта операция завершается с помощью бильного барабана, который бичами протягивает измельченный ворох и протаскивает его через подбарабанье.

Другое направление связано со способом измельчения плодов резанием, осуществляемым различными ножевыми устройствами и отделением связей семян с помощью щеточных или других протирочных устройств.

Для оценки эффективности выполнения технологического процесса выделения семян из тыкв данными рабочими органами были проведены поисковые опыты. На основе известных опытно-конструкторских работ разработали и изготовили линию для выделения семян из тыквенных культур.

Линия включала измельчающее устройство, состоящее из штифтового и бильного барабанов, двухъярусный грохотный сепаратор, систему моечных устройств и транспортеров.

Результаты производственных испытаний семявыделительной линии в опытно-производственном хозяйстве "Пригородное" Саратовского района Саратовской области показали, что линия выполняет заданный технологический процесс. При производительности 17 т/ч чистого времени потери семян составляли не более 8... 10 %.

Анализ работы семевыделительной машины линии показал, что бильный барабан осуществляет дополнительное измельчение кусков мякоти вороха и выбивание из них не отделившихся семян. При этом уменьшается количество крупных фракций коры и увеличивается количество мезги - мелких частиц плода соизмеримых с отверстиями решета. Это существенно уменьшает чистоту получаемого семенного материала и скважность сепарируемого вороха.

Особо крупные куски измельченного вороха (до 30%), из-за своей геометрии и недостаточном режиме встряхивания грохота, при движении по сепаратору, часто не переворачиваются и поэтому способствуют сходу с ними семян. При увеличении режимов грохочения скорость перемещения вороха становится близка к величине критической для просеивания .

Для устранения этого недостатка было предложено устройство для выделения семян из плодов бахчевых( а.с. №1703045). В процессе движения сепарируемого вороха по решету этого устройства происходит отделение семян. Они перемещаются по поверхности сепаратора, захватываются удерживающими пластинами просечек и при встряхивании проваливаются в них.

Однако мелкая часть фракции сепарируемого вороха также оказывает существенное влияние на процесс разделения. Не полностью провалившаяся в отверстия решета и застрявшая там мелкая кора резко уменьшает сепарирующую способность и приводит к значительным потерям семян. Опыты показали, что на горизонтально-качающихся сепараторах по истечении 40 минут работы линии происходит залипание до 70 % решета.

Для улучшения фракционного состава вороха и дальнейшего уменьшения потерь семян предварительное измельчение рационально

производить способом резания. В последующем этот технологический процесс требует для отделения семян от плаценты вводить необходимые дополнительные рабочие органы. С точки зрения этих требований наиболее перспективным является рабочий щеточный орган.

Также в ходе ретроспективных исследований было выявлено, а в результате лабораторно-полевых опытов подтверждено, что отделение семени от плаценты происходит не только благодаря вычесывающей способности щеток, но также за счет активного встряхивания и интенсивного соприкосновения между собой соседних частей плодов при движении их в общей массе.

Это было учтено при проведении поисковых исследований в технологической схеме выделителя, на конструкцию которого получено авторское свидетельство №1768126.

Машина отличается тем, что предварительное измельчение осуществляется разрезанием плода на доли, а отделение семян от мякоти

- интенсивным ударом встряхивателя транспортера и блока щеток. В дальнейшем, разделение корок и семян осуществляется на грохоте.

Основными недостатками выделителей подобной технологической схемы, выявленными в процессе исследования, являются: сложность конструкции, малая пропускная способность, наличие поврежденных (травмированных) ножами семян.

В целом следует отметить, что производительность, качество очистки семян тыкв во многом зависят от сепарирующих рабочих органов. Применяемые для этой цели горизонтально-качающиеся решета, требуют ещё и специальных очистительных устройств.

Поэтому, в соответствии с целью исследований, были поставлены следующие задачи:

- на основе анализа известных технических средств выделения семян из тыквенных культур выявить перспективные сепарирующие рабочие органы, определить основные направления их разработки, обосновать для исследования функциональную схему сепарирующего устройства;

- изучить некоторые физико-механические свойства плодов и измельченной массы тыквы сортов Волжская серая 92 и Миндальная 35, получивших наибольшее распространение в Поволжье;

- провести теоретическое исследование технологического процесса предлагаемого роторного сепаратора, позволяющего установить его геометрические и кинематические параметры;

- выполнить лабораторно-полевые исследования по определению сипимальных конструктивных и кинематических параметре» экспериментального сепаратора;

- исследовать в производственных условиях показатели надежности технологического процесса предлагаемого выделителя семян с экспериментальным сепаратором, произвести его эксплуатационно-технологическую оценку.

- определить экономическую эффективность предлагаемого выделителя семян.

На основе анализа направлений совершенствования конструктивно-технологических схем выделителей семян из тыквенных культур и результатов поисковых опытов было предложено совершенствование технологического

процесса выделения семян. Особенность нового выделителя состоит в том, что его отделяющий аппарат дополнен сепаратором в виде конического ротора шестигранной формы.

Выделитель (рис.1) содержит раму 10, измельчающее устройство 2, состоящее из противорежущей гребенки 3 и штифтового барабана 4, а также транспортирующий шнек 5 и сепаратор - шестигранный пирамидальный ротор 7, имеющие совместный со шнеком вал 6. Сепаратор оснащен прутковыми решетами 11, имеет лоток схода корок 8 и лоток сбора семян 9. На валу ротора выполнены распылители душевого устройства.

Рис.1. Функциональная схема выделителя семян с роторным шестигранным сепаратором

В третьем разделе «Некоторые физико-механические свойства семян и мякоти тыквы» изложены результаты исследований некоторых свойств плодов, их измельченного вороха и семян в зависимости от сорта, конструктивных материалов рабочих органов, условий технологического процесса.

Исследования выполняли с использованием как серийного, так и индивидуально изготовленного оборудования и приборов.

Результаты исследований показывают, что плоды тыквы, как физические тела, представляют собой неоднородные системы с различными механическими свойствами внутренних и периферийных тканей.

Выход сырых семян из плодов тыкв варьирует в широких пределах: для сорта Волжская серая 92 от 1,8 до 2,8%; для Миндальной 35 -3,35...3,9%.

Коэффициент трения движения семян, мякоти и плаценты тыкв по двум видам поверхностей: с продольным и поперечным расположением прутков решет составил соответственно 0,29;0,32;0,42;0,3;0,34;0,62 (Волжская серая 92) и 0,12; 0,34; 0,32; 0,14; 0,35; 0,63 (Миндальная 35). Также коэффициент трения покоя: 0,29; 0,31; 0,41; 0,31; 0,41; 0,30; 0,33; 0,62 (Волжская серая 92) и 0,13; 0,35; 0,31; 0,17; 0,37; 0,68 (Миндальная 35).

Результаты экспериментального определения коэффициента восстановления подтвердили его зависимость от свойств материалов. Коэффициент восстановления нормальной составляющей скорости равен 0,234. Коэффициент восстановления тангенциальной составляющей начинает проявляться при угле наклона решета в 18...23 град, и составляет при косом ударе вдаль прутков решета 0,4, а при их перпендикулярном расположении -0,11.

Мякоть тыквы под нагружением ведет себя как хрупкий материал и имеет разную прочность по периферии плода. Модуль упругости мякоти составил (20...29,3) 105Н/м2. Предельные разрушающие напряжения (6,0...8,5) 103 Н/м2.

7 2

Модуль упругости семян (14,3...16,5) 10 Н/м , а предельные разрушающие напряжения (10,1... 10,65) 106 Н/м2.

Плотность мякоти коры тыквы неравномерно изменяется в пределах (0,79...0,89) 103 кг/м3 и зависит от зрелости плода. Насыпная плотность плодов тыквы составляла от 480 до 510 кг/ м3 . Плотность вороха измельченных плодов находилась в пределах от 560 до 780 кг/м3.

В четвертом разделе «Теоретическое исследование процесса движения вороха по поверхности многогранного сепаратора» разрабатывались теоретические предпосылки к обоснованию оптимальных условий протекания технологического процесса, обеспечивающих минимальные потери, высокую производительность и надежность процесса.

Теоретическое исследование было направлено на получение математической модели движения вороха в изучаемом сепараторе. Для этого следовало определить начальные условия относительного движения, границы и время перемещения, его скорость и траекторию.

В центробежных сепараторах материал, как правило, движется тонким слоем, вследствие чего для изучения характера его движения целесообразно разрабатывать динамическую модель. Исследование же условий прохода частиц через отверстия решет может быть выполнено на основе статистической модели.

При теоретическом исследовании сложных процессов обычно принимают ряд допущений , которые в нашем случае следующие:

- отдельную частицу движущегося по решету вороха принимаем за материальную точку массой -та;

- скорость движения материальной точки и воздушной среды совпадают по величине и направлению;

- сила сопротивления движению материальной точки по рабочей поверхности принимается равной силе трения скольжения (коэффициент трения скольжения не зависит от толщины слоя и кинематических факторов).

Пусть на одной из граней шестигранного решета находится материальная точка М массой т, удалённая от оси вращения на радиус Я (рис.2). Решето вращается с постоянной угловой скоростью, наименьший радиус грани решета г, угол образованный между Я и г обозначим р.

\ V

О Х\ VÑ \\л G sin a\ G тА* С! cos а аХ l*Frr 'С.vin р (С cm р

Рис.2. Схема сил, действующих на тело, расположенное на грани сепаратора

На точку действуют силы: тяжести G, трения F, нормальная реакция поверхности решета N, а также центробежная сила инерции С от переносного движения.

Из условия равновесия находим:

F = G • sin а - С • sin Р ; ( 1 )

N = G-cos a + C-cosp. (2)

Так как сила трения F может получить любые значения до (Fnp), то для сохранения относительного покоя тела необходимо условие:

G -sina - С • sinp < Fnp (3)

где Fnp =N-tg(p = (G-cosa + c-cosp)-tg<p, (4)

где ф - угол трения покоя, град.

После подстановки выражения ( 4 ) в неравенство ( 3 ) и дальнейших преобразований получим:

ш2г

sin(a - ф) <-cos q>(tgq> + tgP), ( 5 )

g

где а - величина угла наклона грани сепаратора к горизонту, при которой точка будет оставаться в покое (двигаться с решетом), град.

Выразим г и Р в системе координат (рис.3), характеризующей размеры пирамидального шестигранного ротора.

Рис.3. Схема сил, действующих на материальную точку М, в подвижной системе координат

Из рисунка видно, что: £ - есть длина апофемы призмы; r¡ - наименьшее расстояние от точки до апофемы; а - угол наклона грани к оси вращения 00'; r = £-sina; tgp = Vr = Ti/£-sina.

Тогда выражение (5) можно представить в виде:

' ,2

- • sin а • sin ф+Т| • cos ср)

аФ = Ф+arcsin

ш g

(6)

где аф - максимальная величина угла наклона грани сепаратора к горизонту до которого точка будет оставаться в покое (двигаться с решетом), град.

Из формулы (6) видно, что предельный угол покоя (а^,) зависит от угловой скорости, места расположения тела на грани, а так же величины угла трения покоя измельченной массы по сепарирующей поверхности.

Текущие временные границы I можно определить используя зависимость: а =<н-Л

После того, как величина угла наклона грани ротора к горизонту превысит максимальную величину угла -а, до которого тело оставалось в покое при известных ф,а,со,4,т], то последнее начнёт своё движение.

На движущуюся материальную точку М (рис.3) массой -т, находящуюся на рабочей поверхности сепаратора при вращении ротора с постоянной угловой скоростью со, действуют силы: тяжести равная пщ; центробежная сила - пко211,

направление которой идет по перпендикуляру от оси вращения к точке; сила трения, F-rp = f N, направленная против направления относительной скорости. Кроме того, в процессе имеет место Кориолисова сила инерции:

FKop = 2 m Vr ю sin (Vr^W), (7)

где Vr -относительная скорость перемещения материальной точки, м/с.

Сила Кориолиса, действующая на точку, лежит в плоскости перпендикулярной к оси вращения. Она действует только при движении точки относительно решета, затормаживая её движение при приближении и ускоряет при удалении от особой точки плоскости решета, с которой может быть опущен наименьший перпендикуляр на ось вращения .

Задача о движении тяжёлой точки по плоскости, равномерно вращающейся вокруг некоторой оси, удобнее всего может быть решена при помощи формул относительного движения:

г- í<4 dco4 Л „ Г dTi ёП m—^ = E-a-m + m- —--ti----C +2-m- ©c — -co„ — +

dt2 l dt ' dt SJ V Cdt ndtJ

+ m • w2 • % - ш • (G)^ • 4 + • T) + • co^;

dt2 ^ dt ^ dt V l 5 dt c dtJ (g)

+ rn • ш2 • ri - m • (ca^ • E, + • r| + ■ í)-

d2í _ fdfi»„ . da>6 ) f d£ dri^l

m—- = Z-v-m + m- —L-c-—-^--ti +2-Ш- con--cof— +

dt2 l dt dt ') lndt ^ dt j

+ ш • со2 • С, - m • (ci>£ • ^ + ü)n ■ TI + ■ c)- (o^;

где a, p, y - проекции на оси o£, оц, o^ ускорения начала координат -О, м/с2; ю^, шп, ш- - проекции на оси ог|, оС, угловой скорости со, с*1;

С Т Т г7 С Y v у _ТТ

с, 11, i-, — проекции, На оси о^, or¡, 0lj результирующей деис i вующих СИл, п; den* dwj. dar

-,-,--проекции, на оси о^, от], о£, углового ускорениям".

dt dt dt

Для исследуемого случая движения тяжелой точки по вращающейся плоскости (рис.3) имеем:

Проекции угловой скорости на оси orí, oí:

cü£ =o)-cosa; (й^ = 0; co^ =-©-sina; (9)

Проекции действующих сил на оси о^, oq, о^: Е = m■ g-cos(z,£)-m ■ e|, ;

H = m-g-cos(z,ri)+m-F^p; (10)

Z = -m • g • cos(z,£)- m • N; где cos(z,4) = cosa cosp'+sina sinp" cos(a)t); cos(z,t|) = -sinp'sin((ot); (11)

cos(z,Q = sina cosp1- cosa sinP' cos((üt).

Проекция силы трения на ось oí,: FÍ = f • N

"А/У

Проекция силы трения на ось от): F*1 =f-N —

V Ndt

(¿4

ЛА.

(13)

Входящие в уравнения (8) величины а, р, у равны нулю, т.к. начало подвижной системы координат совмещено с неподвижной системой.

Проекции углового ускорения

dco^ dcúfj da)£

на оси также равны

dt dt dt

нулю, т.к. плоскость движется вокруг оси равномерно -со = const. Подставив в выражения (8) значения (9)...(13) имеем:

= -2ш—sin а + qcü2 sin2 а + g(cos а cos Р + sin а sin ¡3 cos(íot)) • dt2 dt

-ÍN

fdi Ut

—- = 2a—sin а + (02r¡ - gsin Psin(ü)t) + fN— dt2 dt dt

(14)

dti 2 ' '

0 = -N - 2ü) —- eos а + ^a sin a cos a - g(sin a cos P - cos a sin P cos(a)t)). dt

Первые два из этих уравнений определяют движение, а последнее -реакцию плоскости.

Дифференциальные уравнения в полученном виде не поддаются интегрированию в явном виде.

Данная задача была решена численным интегрированием системы дифференциальных уравнений (13) с помощью ПЭВМ.

Начальные условия задавались координатами места нахождения материальной точки на решете, временем начала движения, полученным из условия её равновесия. Интегрирование заканчивалось, когда точка достигала координат, при которых выполнялось условие:

a ■ д/^2 sir

sin 2 а + г|2

(15)

2£зш а

ч /

где Я- расстояние от оси вращения до грани, м.

В этом случае точка достигает ребра ротора и переваливается на следующую грань. Конечные координаты точки после перевода в новую систему координат, соответствующую новой грани, становятся начальными для описания движения по новой грани ротора.

В результате численного интегрирования уравнений (14) могут быть получены зависимости скоростей Уц , У(- и координат Г|, 4 , как функции времени I при различных значениях угловой скорости ротора со, угла наклона решета к оси вращения а, коэффициента трения скольжения Г (рис. 4...6). Это позволяет найти относительную траекторию материальной точки, реакцию поверхности, относительную скорость движения, что необходимо при проектировании сепаратора.

К,, к,

Рис.4. Относительная скорость и перемещение тела вдоль оси сепаратора

(«9=1,78 с'1, а=6°)

К'К-

м/с

3.4

2.5 2.0 1,5 1.0 0.5

/ ]/

' /' Г

к/ Л

[лУ V у

/у 5

/V '""в

и, -

30

40

50

60

70

НО

90

а, грао

Рис.5. Зависимость относительной скорости (тангенциальной V,, и осевой ) от угла поворота грани (Я=0,8 м; £=0,3; а=6° ): 1-р=90°, со=1,40 с'1; 2 -р=87°, со=1,78 с1; 3 -(3=90°, со=1,78 с"1; 4 -р=90°, со=2,10 с1; 5 -р=87°,со=1,78 с'1; 6 -р=90°, со=1,40 с"1; 7 -р=90°, со=1,78 с'1; 8 - р=90°,со=2,10 с'.

о

Рис.б.Зависимость циклового перемещения тела вдоль оси ротора от радиуса сепаратора (14),3; а=6°, р=90°) при: 1 - £0=1,78 с-',(3=87°; 2 - а>=2,10 с-'; 3 - а>=1,78 с"1; 4-а)=1,40 с1

Тело будет двигаться по поверхности грани до тех пор, пока не достигнет ребра или другого тела, остановившегося на ребре перехода одной грани на

Рис 7. Схема сил, действующих на материальную точку в момент отрыва ее от поверхности грани Найдем значение граничного угла наклона грани, при котором тело с заданными условиями (а,а>,^,Т]) будет находиться на поверхности решета не покидая его. Допустим, что в этот момент на тело действуют силы тяжести, центробежная сила инерции, реакция поверхности. Из рис. 7 следует:

Ы + 0-8ту = С-со5|5, (16)

где у - угол отклонения грани ротора от вертикали, град.

Учитывая условие отрыва тела от поверхности (N = 0) получим:

С О ®2Г /1-7Ч

siny =—cosp =-. (17)

G g

Для перехода к системе координат грани О^С выразим (см. рис.3, 7):

71

r = £sina; у = а--. (18)

2

о2

Тогда eos anD =--^ • sin а, (19)

g

где a пр - предельный угол грани ротора, при котором тело ещё находится на его поверхности при заданных а,со,%,Т], град.

ш2

Откуда апп = arccos(---• sin а). (20)

v g

Дифференциальные уравнения относительного движения (перелета) могут быть так же получены интегрированием дифференциальных уравнений абсолютного движения с последующим переходом от абсолютного движения к относительному при помощи формул преобразования координат (8).

Для случая полета тела, в системе координат (рис. 3) имеем: (21)

Jfl Ч Ч я я I I

—^ = -2со—-sina+шЧ+ш E;cos а+parcos a sin а+g(cos а cosp+sin а sin [i cos(a>t)); dt2 Л

-2a> — eos а+2co—eos а+ü>2T| - g sin p sin(cot); dt dt dt

d2C d£ ii ii ' 1

—- = -2ю—sina+co ^+(0 ^sinacosa-co £sin a-g(sinacosp-cosasinpcos(cat)).

dt2 dt

Дифференциальные уравнения в полученном виде также не поддаются интегрированию и могут быть решены численным интегрированием системы дифференциальных уравнений с помощью разработанной нами программы для ПЭВМ.

Начальные условия интегрирования задаются предельным углом поворота грани к горизонту до которого тело совершало движение без отрыва от поверхности (19), координатами места нахождения тела % и ц, моментом времени t Интегрирование заканчивалось в момент совпадения координат траектории полета и подхватывающей грани:

£ = 0,577 (т| — 0,0927^). (22)

Условия прохождения семян сквозь отверстия решета следующие.

1) Подбор такого решета, у которого рабочий размер отверстий (диаметр или ширина) более соответствующего размера семени.

2) Наличие относительного движения сепарируемой массы по решету. Причем кинематический режим работы решета должен обеспечивать такую скорость движения частиц по нему, которая не превосходила бы некоторого предела (критической скорости просеивания) и обеспечивала возможность западания их в отверстия.

Пусть на решето с отверстиями размером В и шириной перемычки Ь, сверху вертикально падает семя со средним диаметром В этом случае вероятность к, (%) прохода семян через отверстие есть отношение площади квадратного отверстия к площади решета и определяется формулой:

Отсюда видно, вероятность падает при возрастании величины ё до ё = В, и она тем меньше чем больше ширина перемычки, то есть чем меньше живая площадь решета - площадь всех его отверстий.

При падении семян на решето под углом вероятность их прохода уменьшается пропорционально углу падения, так как сокращается площадь рабочей проекции решета. Практическая вероятность прохода будет несколько больше, так как возможен такой случай, когда семя ударившись о перемычку отражается от неё и всё же падает в отверстие.

Движение сепарируемого материала по решету значительно повышает вероятность просеивания отдельных частиц, но скорость их перемещения не должна превышать критической величины, при которой частицы будут пролетать над отверстиями не западая в них.

Критическая скорость движения для просеивания определяется зависимостями, полученными В.П.Горячкиным, Л.Б.Левенсоном и другими учеными. На практике критическая скорость V], мм/с находится из выражения:

где с1 ср - средний диаметр семени, мм.

Для семян тыквы критическая скорость для просеивания, по данным И.Ф.Анисимова находится в пределах от 0,2 до 0,3 м/с.

Угол падения материальной точки на грань имеет принципиальное значение для сепарации.

В сепараторе шестигранной формы угол перехода сепарируемой массы на новую грань составляет 60 ,что и определяет условия прохождения семян через «

отверстия решета.

Исследования показывают, что целесообразнее иметь угол падения массы близким 90°. Однако при этом, очевидно, будет наблюдаться мгновенное затухание восстановленной скорости из-за наибольшей величины силы тяжести тела, действующей на горизонтальную поверхность и отсутствие её тангенциальной составляющей, обеспечивающей сдвиг.

При падении тела на решето, наклоненное к горизонту, сила тяжести, совместно с мгновенной реакцией поверхности в момент падения, стремится сдвинуть тело и обеспечивает относительное перемещение необходимое для сепарации. Очевидно, вероятность просеивания будет возрастать также с увеличением скорости встречи тела с подхватывающей гранью.

Таким образом, геометрия шестигранника, характеризующаяся радиусом-Ы, при определенном режиме угловой скорости и может обеспечить переход массы на грань, угол наклона которой к горизонту будет близок по величине к углу трения покоя тыквы.

(23)

(24)

При малой угловой скорости тело переходит с грани на грань спокойно, без удара и восстановленной скорости. Движение оно начинает по достижению плоскостью грани предельного угла покоя -а^. Относительная скорость после перехода на новую грань отсутствует, поэтому вероятность сепарации в этот момент также очень низка. Отсутствие относительного перемещения в момент доворота решета до угла -а^ снижает эффективность сепарации и производительность сепаратора.

Чем выше угловая скорость или больше радиус ротора, тем тело поднимается с решетом выше и падает на новую грань с большей скоростью, увеличивающей возможность западания семян в отверстие в момент падения. » Таким образом, угловая скорость роторного сепаратора должна

обеспечивать падение сепарируемой массы на новую грань в момент, когда последняя проходит предельный угол покоя сепарируемой массы и восстановленная скорость последней обеспечивает ей незамедлительное движение.

, Однако существует ограничение скорости падения, которое может

привести, вследствие большой восстановленной скорости, к хаотичному, неустановившемуся движению. Этим определяются максимальные размеры радиуса сепаратора и угловой скорости.

В пятом разделе «Лабораторные исследования экспериментального сепаратора» приведено описание экспериментальной установки, методики исследования по определению оптимальных технологических, геометрических и кинематических параметров сепаратора, даются результаты экспериментальных исследований, подтвердившие правильность проведения теоретического анализа.

В качестве критерия оптимизации был выбран основной показатель " качества работы сепаратора - уровень потерь семян 5С, (%).

В результате теоретического и предварительного экспериментального анализа процесса работы предлагаемого устройства были установлены • основные факторы, влияющие на качество работы сепаратора.

При проведении предварительных исследований установили, что изучаемые факторы: фактическая подача плодов на сепаратор; е- степень измельчения вороха, подаваемого на сепарацию; п- частота вращения ротора; 3 - угол наклона вала ротора к горизонту влияют на сепарацию не автономно, а во взаимосвязи друг с другом.

В связи с этим был подготовлен и выполнен многофакторный эксперимент, который позволяет по найденной математической модели определить оптимальное сочетание факторов, обеспечивающее наилучшую сепарацию семян. Получено уравнения регрессии в раскодированном виде: 5С = 122,88-6,1564цт-1,8315 е - 10,3416п + 0,9221 а + +0,0265 +0,0292 чгап +0,0287 пе -0,0612 сцт -0,0357 е а -- 0,0254 п а + 0,4867 я2т + 0,047 е2 + 0,2821 п2 + 0,4076 а2. (25 )

С целью изучения поверхности отклика строились двумерные сечения поверхности отклика (рис.8... 11) характеризующие влияние перечисленных

11,2 12,2 12,2 е, % Рис. 8. Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее уровень потерь при х, = -0,157, х3 = 0,133.

п, мин

5 6 7 Ч„, кг/с

Рис. 9. Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее уровень потерь при х2 = 0,301, х4 = 0,205.

Рис. 11. Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее уровень потерь при х, = -0,157, х2 = 0,301.

факторов на уровень потерь. Анализируя графические изображения двумерных сечений, можно сделать вывод, что минимальное значение исследуемая функция имеет вблизи точки, где изучаемые факторы имеют следующие значения: = 4,98...7 кг/с; £ = 11... 13,72%; п = 16,44... 18,4 мин"1; а = -0,75... 1,50 град..

При таких параметрах изучаемых факторов уровень потерь семян (8С) за сепаратором не превышает 3,4%.

С целью подтверждения правильности проведения теоретических исследований было проведено экспериментальное определение средней скорости движения вороха по рабочей поверхности сепаратора.

По результатам экспериментального исследования построена графическая зависимость средней скорости от угловой скорости ротора. Представленная на рис. 12, она адекватно описывает теоретически рассчитанную кривую.

» скорости движения вороха от угловой скорости роторного сепаратора

В шестом разделе «Лабораторно-полевые испытания выделителя семян» определялись качественные показатели работы экспериментального сепаратора, оценивались эксплуатационно-технологические показатели технологического процесса в реальных условиях. Производственные испытания выделителя семян проводились в совхозе им. Куйбышева и учебном хозяйстве «Степное» Энгельсского района Саратовской области. Программа и методы испытаний разрабатывались на основе ОСТ 70.10.8-84 «Испытания сельскохозяйственной техники. Программа и методы испытаний», ГОСТ 24055-88 «Методы эксплуатационно- технологической оценки».

В результате экспериментов определены зависимости величины потерь от удельной загрузки выделителя (рис.13). Выявлено, что у экспериментального выделителя при загрузке сепаратора 4...5 кг/с уровень потерь меньше на 25...50%. Это подтверждает также графическая зависимость, характеризующая полноту выделения семян по длине сепаратора, представленная на рис 14.

Рис.13 Зависимость уровня потерь бс от удельной загрузки выделителя 1- опытная; 2 - базовая

.1 г'' г

/ ,1

/ 1 Г .у

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Ь,м Рис.14: Интенсивность просеивания семян £ по длине сепаратора Ь: 1 - опытный сепаратор; 2 - базовый сепаратор

Анализ графиков показывает, что полнота выделения семян у опытного выделителя растет более интенсивно и уже на 1/3 длины ротора выделяется на 15% семян больше, что гарантирует уменьшение потерь семян.

При эксплуатационно-технологической оценке наработка машины составила 1400 т., из них с хронометражом 1154 т., по сопоставимым сменам, принятым для определения эксплуатационных показателей 734т.

Производительность за час составила: 20,17т. чистого времени, 19т. технологического времени, 16,88т сменного времени, 14,22т эксплуатационного времени. Коэффициент использования эксплуатационного времени составил 0,7 На его снижение существенно повлияли отказы конструкции сепаратора: излом спиц крепления барабана, прогиб вала.

Для устранения этого недостатка был проведен прочностной и кинематический расчет с целью повышения коэффициента прочности, с учетом выявленных эксплуатационных факторов.

Используя данные характеристик простоев, получены значения коэффициентов: технологического обслуживания- 0,97; надежности технологического процесса -0,94, готовности технической системы - 0,89.

Наработка машины на технологический отказ составила 7,28 часа, интенсивность отказов системы -0,274.

С целью уточнения производственной программы, проведена оценка надежности технологической системы по параметрам производительности.

При переработке плодов объёмом 2850 т. вероятность выполнения задания составила 0,962 - нижний предел, 0,978- верхний предел. Средняя производительность при этом составит 18,28т/ч.

В седьмом разделе «Экономическая эффективность использования результатов исследований» приведены расчеты показателей экономической эффективности применения предлагаемой машины в сравнении с базовым выделителем линии ЛТК-15. Применение выделителя семян с исследованным сепаратором позволит повысить эффективность работ по переработке плодов тыквы на семена на 31%, понизить трудоёмкость производства на 24%. Прямые эксплуатационные затраты снизились на 337 руб/т. Общий годовой экономический эффект от применения машины- 145866 руб. Основные капитальные вложения окупятся в течение 0,95 лет.

Общие выводы

1. На основании анализа технологий получения семян из тыквенных культур, а также технических средств для их выполнения разработана перспективная конструктивно-технологическая схема выделения с измельчающим аппаратом динамического воздействия и разделением вороха на роторном многогранном сепараторе.

2. Определены физико-механические свойства плодов и измельченной массы тыквенных культур: выход сырых семян из плодов тыкв варьирует в широких пределах (1,8 ... 2,8% - сорт Волжская серая 92 и 3,35 ... 3,9% -Миндальная 35); коэффициенты трения движения семян и мякоти тыкв и двум видам поверхностей (решета с продольным и поперечным расположением стальных прутков) составили соответственно 0,29; 0,32; 0,42; 0,3; 0,34; 0,62 (Волжская серая 92) и 0,12; 0,34; 0,32; 0,14; 0,35; 0,63 (Миндальная 35); также коэффициент трения покоя: 0,29; 0,31; 0,41; 0,31; 0,41; 030; 0,33; 0,62 (Волжская серая 92) и 0,13; 0,35; 0,31; 0,17; 0,37; 0,68 (Миндальная 35); насыпная плотность плодов тыквы находится в диапазоне 480 ... 510 кг/м ; плотность вороха измельченных плодов была 560 ... 780 кг/м3.

3. Предложена математическая модель, описывающая процесс движения измельченного тыквенного вороха по рабочей решетчатой поверхности роторного многогранного сепаратора, позволившая (6; 14; 15; 20; 21; 22):

установить зависимость относительной скорости и перемещения обрабатываемого материала от угловой скорости ротора, его диаметра и наклона осе вращения ротора относительно горизонта (рис.4..6);

построить траекторию движения сепарируемого вороха внутри многогранного сепаратора.

4. Экспериментально подтверждены теоретические предпосылки и определены оптимальные параметры, обеспечивающие наиболее качественные режимы технологического процесса исследуемого сепаратора:

частота вращения ротора - 17,4 мин-1; угол наклона оси сепаратора - 0,4°; При этом подача вороха составляла 5,78 кг/с, а потери семян не превышали 3,4%.

5. Сравнительные испытания серийного и предложенного сепарирующих устройств показали допустимую технологическую надежность исследуемого сепаратора: при наработке 36,4 ч чистой работы простой из-за нарушения технологического процесса составили 1,19 ч; коэффициент использования эксплуатационного времени был равен 0,7; производительность за час эксплуатационного времени 14,2 т/ч. С целью повышения надежности эксплуатации сепараторов разработана методика и произведены прочностные расчеты соответствующих элементов конструкции.

6. Проверка исследуемого выделителя в производственных условиях и последующие расчеты показали его высокую экономическую эффективность:

снижение энергоемкости процесса - 46%; снижение материалоемкости процесса - 3 7%;

годовой экономический эффект по приведенным затратам -3 8,9 тыс.руб; срок окупаемости - 0,95 года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Елисеев М.С., Царев В.М., Трушин Ю.Е Разработка, обоснование параметров и испытание машины для выделения семян бахчевых культур. (Отчет о научно-исследовательской работе по хоздоговорной теме: «Поточные линии и машины для получения и переработки семян бахчевых культур»)-№гос.рег.01900004220, инв. №0290031т-Сарагов,1989.-36 с. (1,5 / 0,5)

2. Елисеев М.С., Царев В.М., Трушин Ю.Е. Линия для выделения семян тыквенных культур.-Информ.листок.-Саратов: ЦНТИ,1990,№54,2с.(0,13/0,03)

3. Елисеев М.С., Трушин С.Е., Трушин Ю.Е. Сушилка семян бахчевых культур: Информ. листок.- Саратов: ЦНТИ ,1991, № 217,3 с (0,19/0,06)

4. А.С. №1703045 Устройство дшг выделения семян бахчевых культур. Елисеев М.С., Царев В.М., Трушин Ю.Е.- опубл.в БИ,1992, №1

5. А.С. №1768126 Машина для выделения семян бахчевых. Елисеев М.С., Царев ВМ., Трушин Ю.Е. и др.- опубл.в БИ, 1992, №38

6. Трушин Ю.Е. Тыква. // Степные просторы №5,1997, с.34 (0,06)

7. Трушин Ю.Е. Лабораторно-полевые исследования конического роторного сепаратора с шестигранным решетом для выделения семян тыквы.-Сб.науч. трудов /Совершенствование технических средств в растениеводстве. СГАУ, СаратовД998, с. 138-145 (0,47)

8. Трушин Ю.Е. Определение коэффициента восстановления мякоти тыквы,-Сб.науч.работ / Повышение эффективности использования и ресурса сельскохозяйственной техники.СГАУ,Саратов,1999, с.20-24 (0,25)

9. Елисеев М.С., Трушин Ю.Е. 'Определение критической скорости движения частиц для процесса просеивания //Повышение эффективности процессов в механизации и электрификации в АПК: Сб.науч. работ;Сарат.гос.аграр.ун-т им.Н.И. Вавилова.Саратов.2001 .С. 143-147 (0,31/0,15)

Ю.Трушин Ю.Е.Организация производства тыквы в условиях Саратовской области.- Сб.науч. работ / Молодые ученые СГАУ им. Н.И.Вавилова-агропромышленному комплексу Поволжского региона.СГАУ, Саратов, 2001, с.81-85 (0,25)

11 .Елисеев М.С., Трушин Ю.Е. Движение вороха измельченных плодов тыквы по поверхности роторного сепаратора призматической формы.- Сб.науч. работ / Совершенствование рабочих процессов и конструкций сельскохозяйственных машин. Саратов, СГАУ,2001, с. 107-112 (0,4/0,2)

12.Емелин Б.Н., Елисеев М.С., Трушин Ю.Е. Выделитель семян тыквенных культур с роторным шестигранным сепаратором: Информлисток,-Саратов:ЦНТИ,2002,№25,2 с.(0,125/0,04)

13.Емелин Б.Н., Елисеев М.С., Трушин Ю.Е. Экономическая эффективность выделителя семян тыквы с роторным шестигранным сепаратором.//Вестник Саратовского госагроуниверситегга им. НИВавююва №4, СГАУД002, с.72-73. (0,125/0,04)

*

Подписано в печать 29.09.2003 г.Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать Ризо. Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 Заказ 125 Типография Саратовского ЦНТИ, 410012, г. Саратов, ул. Советская, 60.

*

I

i

I

•i

Р15 39 5

i »

ВВЕДЕНИЕ.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ И АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКИХ 9 СРЕДСТВ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ИЗ ТЫКВЕННЫХ КУЛЬТУР.

1.1. Классификация машин для выделения семян.

1.2. Выделители семян с отделяющим аппаратом ударного воздействия.

1.3. Выделители семян с отделяющим аппаратом истирающего воздействия.

1.4. Классификация и типы сепараторов машин для выделения семян.

1.5. Выводы по разделу.

2. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВЫДЕЛИТЕЛЯ СЕМЯН И ВЫБОР СЕПАРИРУЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА.

2.1. Краткий обзор научных исследований процессов получения семян из плодов тыквенных культур.

2.2. Поисковые опыты по изысканию рациональной схемы выделителя.,

2.3. Обоснование технологической схемы выделителя семян и выбор отделяющего аппарата.

2.4. Выводы по разделу.

2.5. Цель и задачи исследования.

3. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

СЕМЯН И МЯКОТИ ТЫКВЫ.

3.1. Методика экспериментального исследования физико-механических свойств.

3.2. Показатели физико-механических свойств плодов и семян тыквы.

3.3. Фрикционные свойства семян и мякоти.

3.4. Результаты экспериментального определения коэффициента восстановления.

3.5. Модули упругости и разрушающие напряжения мякоти и семян.

3.6. Плотность мякоти, семян и вороха измельченных плодов.

3.7. Выводы по разделу.

4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ ВОРОХА ПО ПОВЕРХНОСТИ МНОГОГРАННОГО СЕПАРАТОРА.

4.1. Начальные условия движения сепарируемого вороха.

4.2. Границы движения тела по грани сепаратора без отрыва от поверхности решета.

4.3. Движение вороха без отрыва от поверхности.

4.4. Условия перехода тела на новую грань сепаратора.

4.5. Аналитическое исследование процесса сепарации.

4.6. Анализ результатов теоретических исследований движения сепарируемого вороха и условий сепарации.

4.7. Выводы по разделу.

5. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СЕПАРАТОРА. ц 5.1. Общая методика обработки экспериментальных данных.

5.2. Описание экспериментальной установки.

5.3. Гранулометрический состав сепарируемого вороха.

5.3.1. Методика проведения исследований.

5.3.2. Режимы измельчения семенных плодов тыквы.

5.4. Оптимизация технологических, геометрических и кинематических параметров сепаратора.

5.4.1. Методика проведения эксперимента.

5.4.2. Результаты экспериментальных исследований.

5.5. Средняя скорость движения вороха по поверхности сепаратора. 102 5.5. Выводы по разделу.

6. ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВЫДЕЛИТЕЛЯ

СЕМЯН.

6.1. Методика исследования.

6.2. Результаты исследования.

6.3. Результаты хозяйственных испытаний и показатели эксплуатационно-технологической оценки.

6.3.1. Структура эксплуатационного времени.

6.3.2.Характеристика простоев при хозяйственных испытаниях.

6.4.0ценка показателей надежности технологической системы.

6.5. Анализ и заключение по результатам эксплуатационно-технологической оценки.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Для нормальной жизнедеятельности человеку в год необходимо около 135 кг плодов овощных и бахчевых культур. В питании они должны составлять не менее 25% от потребляемых продуктов [1,2].

Для наиболее полного удовлетворения населения страны в овощной и бахчевой продукции необходимо увеличивать их производство.

Основными районами товарного бахчеводства в стране являются Нижнее Поволжье (Астраханская и Волгоградская области) и Северный Кавказ (Краснодарский край и Ростовская область).

Выращивают бахчевые культуры также в зонах умеренного климата (в основном для местного потребления) - на севере до Рязанской и Нижегородской областей, на западе - до южной части Белоруссии, на востоке - в Башкирии, Саратовской, Челябинской, Омской, Новосибирской, Кемеровской областях и в Приморском крае. Посевные площади продовольственных бахчевых составляют порядка 150.165 тыс.га. Кроме того, на Северном Кавказе и Поволжском регионе высевали ежегодно до 140 тыс.га кормовой бахчи [3].

Одной из самых ценных и широко культивируемых бахчевых культур является тыква. Сок и мякоть её плодов в значительном количестве содержат необходимые человеку углеводы, витамины, минеральные соли.

Содержащийся в тыкве пектин адсорбирует токсические вещества и способствует выведению из организма человека холестерина. Плоды тыквы также отличаются высоким содержанием каротина. Так в отечественных сортах тыквы (Каротинная 102, Витаминная, и др.), содержание каротина достигает 20 и даже 40 мг% [3]. При среднем урожае 25.30 т/га выход каротина по этим сортам достигает 5. .6 кг с 1 га, в то время как томаты и морковь, которые также являются высоко каротинными культурами, дают примерно 1. .2 кг/га. Если при этом учесть, что тыква гораздо менее трудоемкая культура, чем морковь и томаты, становится очевидным её значение как источника каротина.

Тыква - ценная кормовая культура, она высокоурожайна (доЗ 00-400 ц/га) и хорошо силосуется. С использованием тыквы получают комбинированный силос, который содержит в два раза больше протеина, чем традиционный кукурузный.

Большую ценность представляют и семена тыквы. Они богаты жирами, составляющими до 40% веса ядра семени, используются как сырье для парфюмерной промышленности, а также в производстве высококачественных пищевых масел. Кроме того, из семян тыквы вырабатываются лекарственные препараты, применяемые при лечении заболеваний печени и жёлчного пузыря.

Таким образом, производство тыквенных культур и их семян имеет важное значение.

Из всех отраслей агропромышленного комплекса семеноводство овоще-бахчевых культур остаётся наименее механизированным. На производство 100 кг семян в среднем затрачивается 10. 12 чел.-ч.[4]. Уровень механизации остается низким из-за отсутствия специальной техники в трудоёмких процессах выделения и доработки семян. Машиностроение страны в нынешней ситуации не занимаются её производством вследствие сложного экономического положения сельскохозяйственных производителей.

Семеноводческие хозяйства вынуждены приспосабливать для выделения семян машины, не предназначенные для этой цели или на договорной основе заказывать на предприятиях единичные образцы выделителей.

В последнее время у нас в стране и за рубежом создан ряд образцов выделителей семян тыквенных культур. Опыт их практического использования свидетельствует о том, что существующие конструктивно-технологические решения не обеспечивают, особенно при переработке тыквы, эффективной и качественной работы: остаются высокими и не удовлетворяют агротехническим требованиям потери семян; мала производительность.

Семявыделительные машины, как правило, универсальны (предназначены для переработки ряда культур) и потому имеют сложную и дорогостоющую конструкцию.

Недостаточность теоретических и экспериментальных исследований сдерживает создание более совершенных выделителей семян.

Разработке эффективного технологического процесса выделения семян тыквенных культур, обеспечивающего необходимую производительность и снижение потерь семян при упрощении конструкции выделителя, посвящена настоящая работа.

На основании выполненных исследований на защиту выносятся:

- результаты аналитического обзора известных выделителей семян овощебахчевых культур с обоснованием их перспективности, классификация выделителей и их рабочих органов;

- результаты исследований некоторых физико-механических свойств семян и вороха измельченных плодов тыкв сортов широко распространенных в зоне Поволжья;

- предложенный, на основании ретроспективных исследований и результатов предварительных экспериментов технологический процесс выделителя семян тыквенных культур с принципиально новым сепарирующим рабочим органом;

- теоретические разработки, позволившие получить аналитические выражения для описания технологического процесса и расчета конструктивных параметров предложенного сепаратора тыквенного вороха;

- результаты лабораторных исследований и производственной проверки созданной машины, подтвердившие правильность теоретических разработок и позволившие определить оптимальные технологические и конструктивные параметры, показатели надежности её работы;

- результаты расчетов экономической эффективности применения разработанного технологического процесса выделения семян.

Работа выполнена в 1992.2003 г. в Саратовском государственном аграрном университете им. Н.И. Вавилова.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа технологии выделения семян из тыквенных культур, а также технических средств для их выполнения разработана перспективная конструктивно-технологическая схема выделителя с измельчающим аппаратом динамического воздействия и разделением вороха на роторном многогранном сепараторе.

2. Определены физико-механические свойства плодов и измельченной массы тыквенных культур: выход сырых семян из плодов тыкв варьирует в широких пределах (1,8 . 2,8% - сорт Волжская серая 92 и 3,35 . 3,9% -Миндальная 35); коэффициенты трения движения семян и мякоти тыкв по двум видам поверхностей (решета с продольным и поперечным расположением стальных прутков) составили соответственно 0,29; 0,32; 0,42; 0,3; 0,34; 0,62 (Волжская серая 92) и 0,12; 0,34; 0,32; 0,14; 0,35; 0,63 (Миндальная 35); также коэффициент трения покоя: 0,29; 0,31; 0,41; 0,31; 0,41; 030; 0,33; 0,62 (Волжская серая 92) и 0,13; 0,35; 0,31; 0,17; 0,37; 0,68 (Миндальная 35); насыпная плотность плодов тыквы находится в диапазоне 480 . 510 кг/м3; плотность вороха измельченных плодов была 560 . 780 кг/м3.

3. Предложена математическая модель, описывающая процесс движения измельченного тыквенного вороха по рабочей решетчатой поверхности роторного многогранного сепаратора (4.11; 4.12; 4.17; 4.27; 4.31; 4.32), позволившая:

- установить зависимость относительной скорости и перемещения обрабатываемого материала от угловой скорости ротора, его диаметра и наклона оси вращения ротора относительно горизонта (рис.4.5.4.8);

- построить траекторию движения сепарируемого вороха внутри многогранного сепаратора (рис.4.8).

4. Экспериментально подтверждены теоретические предпосылки и определены оптимальные параметры, обеспечивающие наиболее качественные режимы технологического процесса исследуемого сепаратора:

- частота вращения ротора - 17,4 мин-1;

- угол наклона оси сепаратора - 0,4°;

При этом подача вороха составляла 5,78 кг/с, а потери семян не превышали 3,4%.

5. Сравнительные испытания серийного и предложенного сепарирующих устройств показали допустимую технологическую надежность исследуемого сепаратора: при наработке 36,4 ч чистой работы простой из-за нарушения технологического процесса составили 1,19 ч; коэффициент использования эксплуатационного времени был равен 0,7; производительность за час эксплуатационного времени 14,2 т/ч. С целью повышения надежности эксплуатации сепараторов разработана методика и произведены прочностные расчеты соответствующих элементов конструкции.

6. Проверка исследуемого измельчителя-выделителя в производственных условиях и последующие расчеты показали его высокую экономическую эффективность:

- снижение трудоемкости производства -24%;

- снижение энергоемкости процесса - 46%;

- снижение материалоемкости процесса - 37%;

- годовой экономический эффект по приведенным затратам - 38,9 тыс. руб.;

- срок окупаемости - 0,95 года.

1. Петров Г.Д., Магомедова В.В. Комплексная механизация в овощеводстве и картофелеводстве.-М.: Знание, 1990.-64 с.

2. Литвина Н.И. Три пользы: Основы раздельного питания. -СПб.:ИД Невский проспект, 1998.-251 с.

3. Велик В.Ф. Бахчевые культуры.-М.:Колос, 1975.-275 с.

4. Медведев В.П., Дураков A.B. Механизация производства семян овощных и бахчевых культур.-М.:Агропромиздат, 1985.-239 с.

5. Варламов Г.П. Машина для выделения семян из плодов бахчевых культур// Консервная и овощесушильная промышленность.- 1957.- №6.- С. 31-32.

6. Коба В.Г. К вопросу исследования молотильных устройств для выделения семян из плодов кормового арбуза: Автореф. дис. канд.техн.наук.- Саратов, 1958.-20 с.

7. Емелин Б.Н. О механизации выделения семян из плодов бахчевых культур// Механизация овощеводства, картофелеводства, бахчеводства и садоводства. -Саратов:СХИ, 1973.- С.102-105

8. Терехов О.Н. Исследование рабочего процесса подборщика бахчевых культур барабанного типа с эластичными ячеями: Автореф. дис.канд. техн. наук.- Саратов, 1970.-75 с.

9. Овчаров П.М. Разработка технологического процесса выделителя семян тыквенных культур и обоснование параметров его отделяющего аппарата: Автореф. дис.канд. техн. наук.-Волгоград, 1984.-24 с.

10. Ю.Елисеев М.С., Царев В.М., Трушин Ю.Е Разработка, обоснование параметров и испытание машины для выделения семян бахчевых культур: Отчет о НИР (промежуточ.)/ СИМСХ; Руководитель Елисеев М.С.-№гос.рег.01900004220; инв. №0290031909.-Саратов, 1989.-38 с.

11. Листопад Г.Е, Шапров М.И., Цепляев В.А. Снижение энергозатрат при выделении семян из плодов бахчевых культур // Техника в сельском хозяйстве.-2000.- №1.- С.22-24.

12. Семяотделительная огуречная машина СОМ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.- Николаев,1981.- 30 с.

13. ИБК-5М Техническое описание и инструкция по эксплуатации.-Николаев,1981.-35 с.

14. Машины для выделения семян из плодов арбуза, тыквы, помидоров и огурцов.- Краснодар: Советская Кубань.-1954.-23 с.

15. Варламов Г.П. Выделитель семян бахчевых культур ВСБ-3//Тракторы и с.-х. машины.-1958.- №1.- С.24-25.

16. Варивода В.В. Семеноводство бахчевых культур в опытном хозяйстве станции // Бахчеводство Нижнего Поволжья: Труды Быковской бахчевой селекционной станции НИИОХ.- Волгоград, 1979.-вып.9.- С.43-46

17. Механизированное возделывание семенников бахчевых культур./ В.И. Малюков, Н.А. Кузьмин, JI.H. Чабан, О.Н. Терехов: Труды Быковской бахчевой опытной селекционной станции, Волгоград, 1969.-Вып. 5.-С. 79-88.

18. Листопад Г.Е., Малюков В.И.Применение машин на бахчах.-Волгоград: Нижне-Волжское изд-во, 1972.-101 с.23.1Ппинев А. ИБК -5А в семеноводстве кормовых бахчевых культур // Уральские нивы.- 1977.-№9.- С.59-60.

19. Малюков В.И. Механизация бахчеводства.- Волгоград: Нижне-Волжское изд-во, 1982.-175 с.25 .Сазонова Н.М. Семеноводство бахчевых культур в Ростовской области // Картофель и овощи.-1976.-№8- С.33-34.

20. А.С. 126325 (СССР) Машина для измельчения плодов бахчевых культур и выделения из них семян./П.М.Комиссаров, Г.П.Варламов, А.И.Кожеуров, В.В.Князьков. Опубл.23.04.1960. Бюл. №4.

21. Измельчитель-мезгообразователь для овощных и бахчевых культур: Информ.листок №453-78.-Ставрополь:ЦНТИ, 1978.-3 с.

22. Поточная линия по переработке семенников овощных и бахчевых культур: Информ.листок №25-75.-Ставрополь:ЦНТИ,1975.-3 с.

23. Анисимов И.Ф. и др. Поточная линия для выделения и доработки семян // Картофель и овощи.-1978.- № 12.-С.24-25.

24. Анисимов И.Ф. Механизация производственных процессов в производстве// Научно-технический прогресс в овощеводстве и орошаемом земледелии.-Кишинев: 1980, с. 167-173.

25. Анисимов И.Ф. Машины и поточные линии для производства семян овощебахчевых культур.- Кишинев: Штиинца,1987.- 300 с.

26. Reed G.L. Pressure Sprayer Eliminftes Ftrmentflion Process for clefning Muskmelon seed. Hortscienee. Vjl. 16(2). April, 1981,191 p.

27. Елисеев М.С., Царёв В.М., Трушин Ю.Е. Линия для выделения семян тыквенных культур: Информ. листок №54.- Саратов: ЦНТИ, 1990.-4 с.

28. Поточная линия для выделения семян тыквенных и бахчевых культур: Информ. листок №68-78.-Ростов-на-дону: Сев-кав. ЦНТИ, 1978.- 4 с

29. Корчагин М.Л. и др. Технология выделения и доработки семян тыквенных культур.//Картофель и овощи.- 1979.- №10.- С.22-24.

30. Павлов Л.В., Егоров И.Н. Выделение семян из плодов овощных культур машинами // Картофель и овощи.- 1980.- №11.- С.20-22.

31. Барилко Л.Д., Завалишин Ф.С. Производительность поточной линии для получения семян тыквенных культур//Тракторы и сельхозмашины-1981.-№10.- С.28-29.

32. Барилко Л.Д. Технологическое оборудование поточной линии получения семян тыквенных культур: Автореф. дис.канд.техн.наук.-Воронеж, 1981.-16 с.

33. Протокол №19-114-77 (1160910) государственных испытаний опытного образца линий для выделения, промывки, сушки, очистки, сортирования и затаривания семян огурцов и бахчевых культур ЛСБ-20.Кинель, Куйбышевская обл.: МИС, 1977.- 181 с.

34. Протокол №33-89-77 (1160919) государственных испытаний линии для выделения, промывки, сушки, очистки, сортирования и затаривания семян огурцов и бахчевых культур ЛСБ-20.-Херсон: Южно-Украинская МИС,1977.- 173 с.

35. Протокол №19-126-78 (1160310) государственных испытаний опытного образца линии для выделения, промывки, сушки, очистки, сортирования и затаривания семян огурцов и бахчевых культур ЛСБ-20.-Кинель, Куйбышевская обл.: Поволжская МИС, 1978.- 170 с.

36. Протокол №33-94-78 (1160310) государственных испытаний линии для выделения, промывки, сушки, очистки, сортирования и затаривания семяногурцов и бахчевых культур ЛСБ-20.-Херсон: Южно-Украинская МИС,1978.- 178 с.

37. А.С.912129 (СССР) Машина для выделения семян из плодов / И.Ф. Анисимов, H.A. Ивукин, Н.М. Лысенко -Опубл. 23. 09.1982, Бюл. №10.

38. Овчаров П.М. Результаты изысканий и исследования рабочего органа для выделения семян из тыквы //Совершенствование конструкций и методов использования машин в сельском хозяйстве: Труды Волгоградского СХИ.-Волгоград, 1979.-t.69.- С.46-49.

39. Патент 2316883 (Франция).Способ извлечения косточек, семечек или сердцевины из плодов и машин для осуществления этого способа.-Изобретения за рубежом, 1977,№3,вып.2.

40. Патент 2639117 (ФРГ). Способ удаления кожуры с тыквы и устройство для его осуществления.- Реф.информ. Изобретения в СССР и за рубежом, 1979, №9, вып.4.

41. Переоборудование комбайна СК-4 для выделения семян огурцов и арбузов.-Информ.листок №106-76,- Краснодар:ЦНТИ, 1976. -2 с.

42. Ульянов А.Ф.Богомаз Н.С.,Емелин Б.Н. и др. Механизированная уборка на семена плодов бахчевых культур // Техника в сельском хозяйстве.- 1975.-№8.- с.31-36.

43. Чабан Л.Н., Овчаров П.М. К вопросу о механизации процесса выделения семян бахчевых культур // Бахчеводство Нижнего Поволжья: Труды Быковской бахчевой опытной станции.М.:1979.- Вып.7.- С. 111-115.

44. Листопад Г.Е, Цепляев В.А., Шапров М.И. Перспективная технология возделывания бахчевых культур для зоны нижнего Поволжья // Техника в сельском хозяйствею-1993.- №1.- С.8-10

45. Ангелов А., Камделидзе Н. Механизация извлечения и мойки огуречных семян в НРБ // Международный с.-х. журнал.-1966.- № 7.-С.103-106.

46. Панин А.Д. Исследование физико-механических характеристик плодово-овощного сырья с целью уточнения расчета резательных машин. -Дис.канд. техн. наук.- Одесса, 1970.- 189 с.

47. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений. (Методы исследования, приборы, характеристики).- М.:Колос, 1970.-423 с.

48. Чабан Л.Н. Изысканние и исследование рабочих органов для машинного выборочного сбора арбузов: Автореф.дис. канд.техн.наук.- Волгоград, 1977.- 23 с.

49. Терехов О.Н., Федоров В.А. Физико-механические свойства тыквы и расчет механизированных операций её уборки // Научные труды СИМСХ.-Саратов,1970.- Вып.45.-С.90-92.

50. Луценко В.П. Научные основы механизации выборочной уборки арбузов : Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1974, 25 с.59.1Пурупов В.К. Механизация укладки плодов бахчевых культур в транспортные средства: Автореф.дис.канд.наук,-Саратов, 1973, 26 с.

51. Казанцева Ж.М., Козубов В.П. Некоторые физико-механические свойства арбузов, применительно к задачам их машинной уборки // Исследования и изыскание новых рабочих органов сельскохозяйственных машин. М.: ВИСХОМ, 1979.- С.95-98.

52. Егоров И.С. Обоснование и исследование процесса сборки арбузов накатывающими бесконечными рабочими поверхностями: Автореф. дис.канд. техн. наук,- М.,1970, 25 с.

53. Барилко Л.Д. Продолжительность пребывания семян бахчевых и огурца в воде и их качество // Картофель и овощи.- 1976.- №8.- С.36.

54. Барилко Л.Д. Барботирование и качество семян // Картофель и овощи.-1977.-№8.- С.31.

55. Барилко Л.Д. Физико-механические свойства арбузов. // Картофель и овощи.-1975.- №6.-С.23-24.

56. A.C. №1703045 Устройство для выделения семян бахчевых культур/ М.С. Елисеев, В.М. Царев, Ю.Е. Трушин. Опубл. 1992. Бюл. №1.

57. A.C. №1768126 Машина для выделения семян бахчевых./ М.С. Елисеев, В.М.Царев, Ю.Е.Трушин Ю.Е. и др. Опубл. 1992. Бюл №38.

58. Емелин Б.Н., Елисеев М.С., Трушин Ю.Е. Выделитель семян тыквенных культур с роторным шестигранным сепаратором: Информ.листок №25.-Саратов:ЦНТИ,2002. -2 с.

59. Практикум по курсу «Теория механизмов и машин»/Сост. С.А. Ивженко.-Саратов: СХИ, 1981.-56 с.

60. Пресс силой 5 т. системы А.Г. Гагарина: Лабораторные работы по сопротивлению материалов.-М.- Л.,1951.-21 с.

61. Александров A.B., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов.- 2-е изд. испр.- М.: Высш. шк., 2000.-560 с.

62. Прибор НДП полуавтоматический для измерения твердости металлов по методу Бринеля 219 ТБ: Паспорт Гб. 2.773.115 ПС.-М.Д986.-18 с.

63. Трушин Ю.Е. Определение коэффициента восстановления мякоти тыквы // Повышение эффективности использования и ресурса сельскохозяйственной техники: Сб.науч.работ; Сарат.гос.аграр.ун-т им.Н.И. Вавилова.- Саратов: 1999.- С.20-24

64. Бушуев Н.М. Семеочистительные машины. Теория, конструкция и расчет. Москва-Свердловск.- Машгиз: 1962.-238 с.

65. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. Теория, расчет, проектирование и испытание.- М.-Л.: Сельхозгиз, 1955.-764с.

66. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение.- М.: Наука, 1964.-187 с.

67. Василенко П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин.- Киев: Изд. УСХА, I960.- 436 с.

68. Заика П.М. Технологический процесс работы вибрационных семяочистительных машин: Учебное пособие.- М.: МИИСП,1985.-119 с.

69. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике.- Спб.: Изд-во Санкт-Петербург оркестр, 1994.-416 с.

70. Никитин И.Н. Курс теоретической механики.-М.: Высшая школа, 1990.-607 с.

71. Ляпунов A.M. Лекции по теоретической механике.- Киев: Наукова Думка, 1982.-632 с.

72. Горячкин В.П. Собрание сочинений в трех томах. Изд.2-е. Том 1. М.: Колос, 1968.- 720 с.

73. Левенсон Л.Б. Машины для обогащения полезных ископаемых.- Л., 1924. -265 с.

74. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных.-3-e изд., перераб. и доп.- М.: Колос, 1973.-199с.

75. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.-5-e изд., перераб. и доп.- М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

76. Статистические методы в инженерных исследованиях (лабораторный практикум) / Под ред. Г.К.Круга.- М.: Высшая школа, 1983 .-216с.

77. Мельников C.B., Алешин В.В., Рощин П.П. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.-168с.

78. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М.:Финансы и статистика, 1981.-263с.

79. Травмирование семян и его предупреждение /Под.ред. И.Г. Стропши. -М.: Колос, 1972.-260 с.

80. Новик Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. -М.: МИСиС, 1979.-120 с.

81. ГОСТ 27.204-83 Надежность в технике. Технологические системы. Технические требования к методам оценки надежности пр параметрам пролизводительности.-М.: Издательство стандартов, 1988.-38 с.

82. В.Е. Гмурман Теория вероятности и математическая статистика.-М.: Высшая школа, 2001.-480 с.

83. ГОСТ 24055-88 Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки.-М.:Издательство стандартов, 1988.-16 с

84. Расчет экономической эффективности новой техники: Справочник /Под ред. K.M. Великанова. J1.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

85. Антошкевич B.C. Экономическое обоснование новой сельскохозяйственной техники. М.: Экономика, 1971. - 216 с.

86. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Киев.: Урожай, 1986. 118 с.

87. Методические указания о порядке разработки, согласования и утверждения исходный требований на сельскохозяйственную технику.- М: Государственный Агропромышленный комитет СССР. Отдел по механизации и электрификации, 1988.- 159 с.

88. ГОСТ 23728, ГОСТ 23729 88.Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. М.: Издательство стандартов, 1989. - 10 с.

89. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: Госагропром СССР, 1988. - 329 с.

90. Нормы амортизационных отчислений и сроки службы основных фондов в народном хозяйстве. М.: Экономика, 1987. - 61 с.

91. Типовые нормы времени на станочные, слесарные, сварочные и кузнечные работы. МСХ СССР. М.: Колос; 1977. - 54 с.

92. Северный А.З. Паукалев А.Ф. Новиков A.JI. Справочник по хранению сельскохозяйственной техники М.: Колос 1984 - 223 с .

93. Пасько В.И. Истомин B.C. Методические указания к экономическому обоснованию дипломных проектов по организации ремонта машин. -Саратов: ЦНТИ, 1983. 45 с.

94. Поточная линия для выделения семян из тыквенных культур J1TK-15. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.- Кишинев: 1985.-48с.

95. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. Приложение к ГОСТ 23728-79.23730-79. -М: ЦНИИТЭН, 1984.-30 с.

96. Нормативно-справочные материалы для эксплуатационно-технологической оценки сельскохозяйственной техники. М.: ЦНИИТЭН, 1984.-35 с.

97. Справочник по тарификации механизированных и ручных работ в сельском, водном и лесном хозяйстве.- М: Агропромиздат, 1987.- 368 с.

98. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник /Под ред. Великанова JL: Машиностроение, 1990.-480 с.

99. Волкова H.A. Экономическое обоснование инженерно-технических решений в дипломных проектах.-Пенза: Пензенская ГСХА,2000.-176 с.

100. ГОСТ 23728-88, ГОСТ 23729-88.Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. М.: Издательство стандартов, 1989. - 10 с.

101. Нормы амортизационных отчислений и сроки службы основных фондов в народном хозяйстве. М.: Экономика, 1987. - 61 с.

102. Типовые нормы выработки на ручные работы в полеводстве и овощеводстве. М. НИИ Труда, 1987. - 280 с.

103. Красников В.В., Дубинин В.Ф., Акимов В.Ф. и др. Подъёмно-транспортные машины. 4-е изд., перераб и доп.- М.: Агропромиздат, 1987.-272 с.1. УТЙИЦИР•

104. Линия расчитана на выделение семян из бахчевых куль«* тур, в частности тыквы»

105. Привод рабочих органов линии осуществляется от електро-двигателей суммарной мощностью 27 кВт «Габаритные размеры линии 15x8x2,5 м.

106. В ходе испытаний и при дальнейшей эксплуатации установлено,что линия выделяет хорошо семяна из всех сортов тыквы, обслуживается двумя операторами, универсальна с точки зрения переработки всех видов бахчевых культур*

107. Выделение семян в зависимости от сорта находилось в пределах 88.96^, что соответствует допустимым требованиям*

108. В ходе испытаний комиссия наряду с общей положительной оценкой линии отмечает следующие недостатки:

109. В процессе работы происходит заиливание решет оепарирую-щего устройства частичками мезги, поэтому возникает необ~ ходимость I раз в смену прочищать решета или менять их, для чего рекомендуется изготовить еще I комплект решет*

110. После испытаний линия признана годной к эксплуатации и будет эксплуатироваться в хозяйстве.1. Председатель комиссии >гл.инженер хозяйства А*- ^ ЗДВШН $#П1. Члены комиссии:

111. Гл.агроном . '.V , > ЩЕПКИН Н»С

112. Бригадир бахчеводов ЧАЛЫЙ В.И.

113. Научный сотрудник Научный сотрудник1. ЕЛИСЕЕВ М-С ТРУШИН Ю«Е.1. СОЮЗ СОВЕТСКИХ1. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ1. РЕСПУБЛИК

114. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР19)1. Ц,., 1703045 А151.5 А 23 N 4/001. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

115. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ121.4722444/1322.08.06.89 (46)07.01.92. Бюл. 1« 1

116. Саратовский институт механизации сельского хояяйстм им. М. И. Калинина

117. В. М. Царев, М. С. Елисеев. А. Е. Фило-ненкоиЮ. Е. Трушин53.631.361.73(088.8)

118. Авторское свидетельство СССР Г* 106033. кв. А 23 N 4/00.1952.

119. Авторское свидетельство СССР Г* 576109. кл. А 23 N 4/00.1977.

120. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ИЗ ПЛОДОВ БАХЧЕВЫХ

121. Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к машинам для выделения семян из плодов бахчевых гро-хотными устройствами.

122. Известна машина для выделения семян из плодов бахчевых, содержащая грохот со ступенчатым расположением решет, соединенных между собой вертикально установленными пластинами 1.

123. Недостатком этого грохота является большая потеря семян за счет их прилипания к коркам и плохого западания в просечки решет.

124. Недостатком известного грохота является большая потеря семян за счет плохого западания семян в просечки решет.

125. Цель изобретения повышение производительности и снижение потерь семян.

126. Устройство работает следующим образом.

127. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР19)1. SLL«., 1768126 Al51.5 А 23 N 4/001. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

128. Авторское свидетельство СССР № 950296, кл. А 23 N 4/00, 1982.

129. МАШИНА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР

130. Продолжение приложения 3 4

131. Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к машинам для выделения семян из плодов бахчевых культур.

132. Известна машина для выделения семян из плодов бахчевых культур, содержащая каркас, бункер,' расположенные в нем, механизм для разрушения плодов и приспособление для выделения семян из измельченного вороха, грохот и привод.

133. Недостатком данной машины является большое количество травмируемых семян и высокая степень их загрязненности мелкой крошкой мякоти, вследствие сильного измельчения плода ножевой решеткой разрушающего устройства.

134. На фиг. 1 схематично изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 -10 вид А фиг. 1.

135. Машина по п. 1,отличающаяся тем, что ножи ножевого устройства установлены конусообразно.

136. Машина по п. 1, отличающаяся 50 тем, что игольчатый транспортер снабженвстряхивателем.1. Фиг. г

137. Коэффициенты трения тыквы Волжская серая 92 определённые при различных условиях терния и результатыстатистической обработки

138. Перпенди кулярно Кст 0,880 0,793 0,806 0,781 0,823 0,802 0,057 7,1 0,025 3,1 0,672.0,871нитям сита К"дин 0,700 0,571 0,61 0,652 0,594 0,625 0,05 8,1 0,022 3,5 0,564.0,686тз к йо *п> я яп>

139. Коэффициенты трения тыквы Миндальная 35 определённые при различных условиях терния и результатыстатистической обработки

140. Перпенди кулярно Кст 0,685 0,695 0,671 0,745 0,613 0,681 0,047 6,9 0,02 3,0 0,625.0,736нитям сита Кдин 0,631 0,684 0,581 0,634 0,64 0,634 0,036 5,7 0,016 2,5 0,589.-0,67851. Й *