автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса сепарации зернового материала в зерноочистительном агрегате

кандидата технических наук
Кочкин, Максим Юрьевич
город
Ростов-на-Дону
год
2010
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование процесса сепарации зернового материала в зерноочистительном агрегате»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование процесса сепарации зернового материала в зерноочистительном агрегате"

004617910

На правах рукописи

Кочкин Максим Юрьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА В ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОМ АГРЕГАТЕ

Специальность 05. 20. 01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 с ПЕ[{ 2010

Ростов-на-Дону- 2010

004617910

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Донском государстве ином техническом университете (ДГТУ).

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Ермольев Юрнй Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Чистяков Андрей Дмитриевич

Ведущая организация: ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится «28» декабря 2010г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д. 212. 058. 05 в Донском государственном техническом университете по адресу: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1, ДГТУ, корпус 1, ауд.252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ. Автореферат размещён на сайте http://www.dstu.edu.ru Автореферат разослан «26» ноября 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, Глазунов Геннадий Петрович

доктор технических наук, доцент

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Существующая поточная технология очистки продовольственного зерна с наличием трудноотделимых примесей, базируемая на традиционной очистке и последующем триеровашш имеет один большой недостаток: низкую, по сравнению с воздушно-решётными машинами, производительность триерных блоков. Увеличение производительности современных триерных блоков в агрегатах возможно лишь при их работе по параллельной схеме, либо при увеличении количества самих триерных блоков, что увеличивает их металлоёмкость и энергоёмкость и не существенно повышает их удельные показатели функционирования. Эта проблема является так называемым «узким» местом в технологии очистки продовольственного зерна.

В связи с этим, обоснование рациональной структуры отделения очистки, способного реализовывать фракционные технологии очистки зерна продовольственного назначения, используемого при функционировании зерноочистительного агрегата (ЗОА), включающее воздушно-решётные зерноочистительные машины (ВРЗОМ) и триерные блоки является актуальной задачей.

Работа выполнена на основании целевой программы «Развитие потенциала высшей школой», НИР Федерального агентства по образованию тема «Исследование закономерностей кластеризации компонентов гетерогенных сыпучих сред под воздействием механической и электромагнитной энергий».

Цель исследований - совершенствование процесса сепарации зернового материала в отделении очистки агрегата, включающего воздушно-решётные зерноочистительные машины и триерные блоки, с внедрением фракционной схемы их функционирования при варьировании условий поточной обработки, технологических свойств зернового материала; выявление закономерностей его функционирования путём моделирования процессов системной сепарации зерна, параметрической и структурной оптимизации отделения очистки зерноочистительного агрегата.

Объект исследования - технологическое отделение первичной очистки зерна продовольственного назначения зерноочистительного агрегата, технологический процесс сепарации зерна продовольственного назначения, основанный на фракционировании.

Предмет исследований - закономерности процесса сепарации зернового материала в отделении очистки зерноочистительного агрегата с реализацией последовательной и фракционной схем его функционирования.

Научная гипотеза: рост эффективности очистки зерна продовольственного назначения в зерноочистительном агрегате возможен за счёт фракционирования зернового материала в воздушно-решётной зерноочистительной машине с последующей доочисткой мелкой зерновой фракции в триерных блоках с последовательной или параллельной загрузкой триерных цилиндров.

Научная новизна; адаптированы стохастические квазистатичные математические модели системной сепарации зерновых материалов в отделении очистки зерноочистительного агрегата для последовательных и фракционных схем его функционирования с учётом задаваемой плотности распределения подачи зернового материала по ширине рабочих органов и по высоте на решётные ярусы. Выявлена рациональная совокупность операций и рабочих элементов, формирующих рациональные структуры зерноочистительного агрегата для очистки зерна продовольственного назначения, включающего воздушно-решётную зерноочистительную машину -фракционер и триерный блок с раздельной загрузкой «длинной» и «короткой» зерновых фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры, при

широкой вариации вектора V входных и А управляющих воздействий.

Установлены новые закономерности изменения технологических и экономических показателей функционирования отдельных элементов и всего технологического отделения очистки зерна продовольственного назначения в агрегате при вариации частных технологических операций и величины подач исходного зернового материала.

Практическая значимость и реализация. Адаптированные математические модели и методика анализа позволяют на проектной стадии проводить параметрический и структурный синтез, многомерный анализ функционирования отделения очистки зерноочистительного агрегата с использованием воздушно-решётной машины, как фракционера зернового материала.

Выявлена и обоснована рациональная структура отделения зерноочистительного агрегата с воздушно-решётной зерноочистительной машиной - фракционером зернового материала и триерным блоком с последовательной и параллельной загрузкой зерна в триерные цилиндры. Параметрической и структурной оптимизацией определены его рациональные структуры. Реализован и функционирует опытный образец агрегата.

Результаты НИР внедрены в ООО «Деметра» и переданы в ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии

Апробация работы: основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессор-

ско-преподавательского состава Донского государственного технического университета 2004-20Югг, VIII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем 2007г., научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения» ВЦ «ВертолЭкспо» (Ростов-на-Дону) 26-29 марта 2008г, 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа эффективного развития АПК России» (Зерноград) 27-28 мая 2010г., в ГНУ Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Росссльхозакадемии, г. Зерноград.

Публикация результатов: основные положения и результаты исследований опубликованы в 11 печатных работах, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК. На защиту выносятся:

- адаптированные математические модели последовательной и фракционных технологий очистки зерна в агрегатах;

- моделирование процесса сепарации в отделении очистки зерноочистительного агрегата, функционирующего по фракционной технологии;

- параметрическая и структурная оптимизация технологического отделения очистки зерна продовольственного назначения зерноочистительного агрегата, функционирующего по различным схемам;

- результаты функциональных испытаний экспериментального отделения очистки зерна продовольственного назначения, состоящего из воздушно-решётной машины и триерного блока, функционирующего по различным схемам;

- новые закономерности функционирования триерных блоков и воздушно-решётных зерноочистительных машин и всего отделения очистки зерноочистительного агрегата, функционирующего по фракционной технологии.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав,

общих выводов, списка литературы из 83 наименований и приложения.

Работа изложена на 162 страницах, содержит 70 рисунков и 12 таблиц.

Содержание работы

Введение содержит обоснование актуальности темы, цель работы, объект и предмет исследований, научную гипотезу, основные положения выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние технологии и технических средств очистки зерна продовольственного назначения» приведены актуальные данные о

текущем состоянии и перспективах производства зерна в РФ, обзорный материал о существующих технологиях и основных технических средствах очистки зерна. С помощью анализа опыта эксплуатации предприятий по очистке зерна продовольственного назначения, выявлена проблема «узкого» места технологических линий, функционирующих по последовательным схемам, при очистке зерна с повышенным содержанием трудноотделимых примесей триерными блоками. В результате анализа научных работ: Ермольева Ю.И., Шелкова М.В., Глазунова Г.П., Бутовченко A.B., Васильева Н.Ф., Глушкова A.JI., Бабченко В.Д., Тулькибаева М.А., Иванова Н.М., Эрк Ф.Н., Иванова А.Е., Титова М.С., Оробинского В.И., Гортин-ского В.В., Зюлина А.Н., Буркова А.И., Тарасенко А.П. и других, определены основные направления интенсификации процессов очистки зерна и предложена перспективная фракционная технология сепарации зернового материала с раздельным вводом зерновых фракций на овсюжные и кукольные цилиндры триерного блока.

Сформулированы цель и задачи исследований:

Цель работы: совершенствование процесса первичной очистки зерна продовольственного назначения в отделении очистки зерноочистительного агрегата, включающего воздушно-решётную зерноочистительную машину и триерные блоки, с внедрением фракционной схемы их функционирования с раздельным вводом зерновых фракций на триерный блок, при варьировании условий поточной обработки, технологических свойств зернового материала; выявление закономерностей его функционирования путём моделирования процессов системной сепарации зерна, параметрической и структурной оптимизации отделения очистки зерноочистительного агрегата.

Задачи исследований:

1. Адаптирование математических моделей и моделирование процесса сепарации зернового материала при последовательной технологии функционирования зерноочистительного агрегата.

2. Моделирование процесса сепарации зернового материала при фракционной технологии функционирования зерноочистительного агрегата.

3. Оценка технологических показателей функционирования зерноочистительного агрегата при первичной очистке зернового материала.

4. Параметрическая и структурная оптимизация отделения очистки зерноочистительного агрегата, функционирующего по различным технологическим схемам.

5. Функциональные испытания экспериментального зерноочистительного агрегата, технологические и экономические показатели его функционирования.

Во второй главе «Моделирование процесса функционирования отделений первичной очистки зерна в зерноочистительном агрегате» были адаптированы и уточнены известные математические модели функционирования отделения очистки зерноочистительного агрегата по последовательной и фракционным схемам, в частности.

= (*). Тш (*)]}-+ шах ; (1)

4<=Д, РсР, дге^М; (2)

в)й[в}\ 6, ¿[6,]- (3)

Здесь р = Р юл - вектор входных воздействий на принятую в (30А) систему операций,

У30А = {в.а ГП' ,М 2(й /)> 1(2 (Я)}'

А. - векторы управляющих факторов элементов системы, обеспечивающих ее функционирование ( а вп{ - воздушно-решетной машины , Д.-

скельператора, АП(.- пневмосепаратора, Аш - решетного модуля, Л гп

- триерного блока).

г _ ¡ВП1,НП1 ,ГЫ,/0(В„ ), /Г(В„ Ц , (5)

ЕРЫ ~ 1 п / п \ у / » ^ I' / V \ I

I Ра ( Р, I /ег С в ). к ш ( X )

/г , В,. ,а , п „ Л > (6)

УТ1Г,Б,йп ]

\ В и , И п /, , 1 (7)

1 п\ /,, (Вп)\

= ¡а ,р ,11,п,Т,,1,Л , (8)

1 В,,Ь,,Ки (X ) ]

д',ь,„г, ) (9)

Атв | *л.квт1Х) Выходные показатели функционирования ВРЗОМ (входные для триерных блоков) определяются вектором Вв!% и всего агрегата В30А , независимые аргументы которого случайные в вероятностно-статистическом смысле величины

\Е.,е.. ,Ь . ,Ь ,Ъ П0ч

— \ Ф О] Ц М) МПЗ МС I , и О;

- . д 0 р

[ мз ' МО ' мф ' мок

. ЖЬ.,Ь ,ЬГ>8 „3 , а.О^е ,е. ,у . .у .у. .у ,6 . ,6. .}' ^^

ЗОЛ [ Ф в]Ц ] пз С 31 з П)^Ф ^ок? р^гухгпх/'р?-'хГ гух! ух!)

Обозначение элементов формул здесь и далее смотри в статье [3]. Полнота выхода е щ .¡-го компонента исходного зернового материала в очищенную в ЗОЛ фракцию зерна определится как

к

£Ь1 = П ет ■ (12)

И -1

Полнота выхода е Ь0Т] в отходы .|-го компонента в ЗОА соответственно равна

к

= X в кт -ЬЮФ, 10 (13)

е

юн

м -1

Полнота выхода с Я0Т] , рго компонента исходного зернового материала в сорные отходы (сход 0 схс со скельператора, выход из отстойных камер двух пневмосепараторов С> п, и 0 п 2, сход 0 схр с решёт ) рассчитывается как

\

ба-с Ас + блГ6" + <2.Л1-ьп + <2схр -Ъ .р /е -аг (14)

Полнота выхода £вф}\ } - го компонента исходного зернового материалы в фуражные отходы (прохода вторых подсевных решёт в решётном модуле ()П2/)

£,ФJ^ = Qп2j■bП2j¡Q ■а]. (15)

Полнота выхода ^вф]т ] - г0 компонента зернового материала в фуражные отходы после триерного блока (блоков)

£ фТ = <2 ФТ -Ъ Ф13 / <2 МО -Ььд ■ (16)

Обоснуем математическую модельд (х)Т Гу)! ЗОА. В со-

81 ЗМ v '' 8М 4 ''

ответствии с принципиальной схемой рассматриваемого варианта ЗОА содержит зерноочистительную машину типа ОЗС-50/25/10 и один или два триерных блока (ТБ) с известными функциональными связями между частными технологическими операциями (см. рис. 1), определяющими фракционную технологию очистки зернового материала.

Для этих условий адаптирована математическая модель.

Полнота выхода ]-го компонента исходного зернового материала в очищенную в ЗОА фракцию зерна

где с с Е - полнота выхода .¡-го компонента зерновой/с ' Ъ}пс 1' Щпс 2

го материала (]=1,2,...,Ь) в очищенную скельператором, пневмосепарато-

ром ПС №1 и ПС №2 фракции зерна; _ _ полнота прохо-

"У01 ' у '02 '^>03

да]-го компонента через первые (01), вторые (02) и третьи (03) решёта,

обобщённая но четырём ярусам; р — вероятности поступления зернового

с

материала, прошедшего через четыре фракционных решета

(<Эп]2 >@п22'®п32 '@п42 ^ В кажды" с "ый "П^Р™" блок (с=1,2,...,т).

I Я =1.ПРИс-=М=1-->РС=1- (18)

с = 1С

Полнота выделения в агрегате из исходного зернового материала сорных (j=n.. .m) (сход со скельператора п , сход с третьих решёт

скс

Q ,,,0 ,Q .. ,0 ,, ярусов, проход первых решёт ^ сх 13 ее 23 сх 33 асх 43

ОООО выделение лёгкой фракции в ПС №1 и ПС Ж2 «11 «21 '~«31' ^ «41

-Q, , jf, и зерновых 0=г...е) (выходы из ТБ№1 Q, -, и

Ьпс I one 2 be ^-ojn i

из ТБ№2 r> ) „ примесей ^ Ъзп 2 ЕЬт

т ( % т

sbc = J-j'-l^j' 09)

"bns = ,i{l~Sbj\aj' (20)

j - с J — г

Выход сорных п и зерновых п отходов иск

т е

QcK = Q" jEbc' = QOj'bns ' (21)

j = п * j = г

Подача зерновых фракций в триерные блоки п и содержание в них

ТБ

ых компонентов

]ТБ

бттг = I ,£А

'ТБ - }Ч)сЧ]пс / да

ъ.

(22) (23)

)ТБ ~ & /б/с ВЩпс £]0\ / ;02 ' ®ТБ '

Проход зерновой фракции через третьи решёта решётных ярусов д ^ и содержание в ней]-ых компонентов ^ (зерновая фракция, поступающая в ПС №2 ВРЗОМ)

п 03

*уоз

0.а с

Ь/с 1 Ь)пс " ;01

^

Коз ]

]еЬ]сеЬ]пс\{Х~е~ с_/02 )

|е/03

(24)

(25)

и 03

Выход очищенной в ВРЗОМ фракции зерна д (проход третьих

^ Ьпс 2

решёт в ярусах п п п п и их пневмосепарация в ПС «13 23 '^/¡33 п 43

№2) и содержание в нём ]-ых компонентов Ь

О

Ьпс 2

Ъ .

)30

У = 1

' }£Ь]сь Ь]пс\

00 ]£Ь]с Ч]пс II1 - *,01 А1 - С;02 )CjOЗ £Ь]пс 2 ]

да .е, | 1-е ¡1 ]-£ ,„„ Iе

. 1 '701;

У 02 ) №"Ъ]ПС 7

/0

¿ис 2

(26)

(27)

Выход очищенного в триерных блоках зерна л и содержание в нём

п

^ых компонентов

ь . 1°

<2 = I Оа .е.. ; А . = Оа .Б0. о . , / о/ ^о / о/ ^

У = 1

(28)

Предложены структурные схемы, наглядно показывающие взаимодействие отдельных элементов системы при выполнении частных технологи-

ческих операций, при функционировании отделения очистки по последовательным и по фракционным технологическим схемам (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема зерноочистительного агрегата при фракционных технологиях его функционирования.

Адаптированные математические модели с 95%-й доверительной вероятностью адекватно описывают процесс сепарации зернового материала при функционировании ЗОА по фракционной и последовательной технологическим схемам при вариации подачи С? в рассмотренном диапазоне и возможно их использование для многомерного анализа и математического моделирования рассматриваемых технологических процессов.

Приведенные адаптированные математические модели частных технологических операций и всей системы операций (рис. 1) с учётом их адекватности известной модели процесса сепарации зернового материала в ТБ, позволили разработать программу, использующую метод нелинейного программирования, для оптимизации и оценки технологических показателей функционирования зерноочистительного агрегата при первичной очистке зернового материала по последовательным схемам. Также проведены исследования по выявлению закономерностей изменения качественных показателей очищенного в отделении очистки зерноочистительного агрегата зерна пшеницы, с использованием триерных блоков и без них, от изменений технологических свойств и подачи О исходного зернового материала в отделение очистки ЗОЛ при его первичной очистке.

В третьей главе «Параметрическая и структурная оптимизация отделения очистки зерноочистительного агрегата» (целевая функция (1)) для оценки эффективности функционирования зерноочистительного агрегата при изменении структуры операций, проанализировано семь различных структур ЗОА, включающие различные подсистемы частных технологических операций.

В общем виде эти различные функциональные схемы ЗОА можно представить, используя известную методологию, в виде конечного ориентированного замкнутого графа (рис. 2).

Каждая вершина х , конечного замкнутого подграфа (7 (X ,(/ ),

представляет х , "Ую частную технологическую операцию множества

X = (Х],Х2,..., Х28).

Множество дуг графа I I , соединяющих его

и - 1 и 1.2 ') и 2.3 и 25 ,28 Г

вершины, несут информацию о результатах предыдущих технологических операций, отражая внутреннюю взаимосвязь системы.

На первом этапе параметрической и структурной оптимизации были определены функциональные показатели работы отделения очистки зерноочистительного агрегата по различными схемам при варьировании технологических свойств зернового материала и условий поточной обработки. Выявлен существенный рост эффективности функционирования технологического отделения агрегата при использовании фракционных схем очистки.

В результате выполнения второго этапа параметрической и структурной оптимизации установлено, что из множества технологических схем,

Рис. 2. Ориентированный граф технологических операций зерноочистительного агрегата, функционирующего по различным схемам очистки зерна.

используемых в агрегате при очистке партии зерна пшеницы с определённой производительностью за агросрок 400 часов, экономически выгодной является фракционная схема №6, с раздельной загрузкой «длинной» и «короткой» зерновых фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры.

В четвертой главе «Экспериментальная оценка функционирования зерноочистительного агрегата» представлены результаты функциональных испытаний экспериментального зерноочистительного агрегата (ЭЗОА) с

различными структурами (одна последовательная и две фракционных схемы).

Оценка показателей функционирования отделения очистки, состоящего из воздушно-решётной зерноочистительной машины «Петкус-гигант» К -531А и триерного блока фирмы «Петкус» К -553А (рис. 3), проводилась в

ООО «Деметра» (Ростовская область, Аксайский район).

Рис. 3. Функциональная схема ЭЗОА №3, фракционная с раздельным вводом зерновых фракций как в овсюжные, так и в кукольные триерные цилиндры.

Испытания ЭЗОА проводились в соответствии с ГОСТ 16504-81, в режиме первичной очистки, по трем технологическим схемам (одна простая последовательная и две фракционные). Отбор проб и выделение репрезентативных навесок проводились в соответствии с ГОСТ 12036-85, 13586.383.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили предварительные предположения об эффективности фракционных технологий очистки зерна продовольственного назначения. Выявлено, что за счет фракционирования зернового материала в воздушнорешетной зерноочистительной машине чистота очищенного в ней зерна статистически значимо выше, при равных подачах, чем при последовательной технологической схеме очистки, на 0,5% и на 1%, чем при функционировании ЭЗОА по фракционным технологическим схемам №2 и №3 соответственно. При равной чистоте очищенного зерна производительность ЭЗОА, функционирующего по фракционным технологической схемам №2 (0,52 кг/с) и №3 (0,72 кг/с), выше в 2 и 2,8 раза, соответственно, чем производительность

ЭЗОА, функционирующего по последовательной технологической схеме №1(0,25 кг/с).

В ходе экономического анализа было установлено, что при полученных согласно нормам атротребований ограничениях подачи Q зернового материала, суммарные эксплуатационные затраты на очистку 1 тонны исходного очищаемого продовольственного зерна имеют наименьшую величину при функционировании ЭЗОА по фракционной схеме №3 (335руб/т), что на 210 и 272 руб/т меньше чем при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1 и по фракционной №2, соответственно (рис. 4,а).

Суммарные эксплуатационные затраты на очистку продовольственного зерна {на 1 т исходного очищаемого зерна).

О Схема №1 И Схема №2 □ Схема №3 S Схема №1 а Схема №2 □ Схема №3

Прибыль от очистки продовольственного зерна ЭЗОА|иа выработку всей партии).

1400000 1200000 1000000 800000 ■

Пр, руС ,—

600000 --

400000

200000 --- ^В

о-

а) б)

Рис. 4. Основные экономические показатели функционирования ЭЗОА: а) - суммарные эксплуатационные затраты на 1т исходного очищаемого зерна, б) - прибыль от очистки всей партии зерна за агросрок.

Определено что, при функционировании ЭЗОА за период агросрока 400 часов с коэффициентом использования рабочего времени 0,8 согласно нормам агротребований, расчетная прибыль от очистки всей партии продовольственного зерна составит: последовательная схема №1- 339535 руб; фракционная схема №2 (с раздельным вводом фракций в кукольные триерные цилиндры) - 678936 руб; фракционная схема №3 (с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) - 1229479 руб. Очистка зерна пшеницы по третьей фракционной технологической схеме является наиболее эффективной. Рост прибыли составляет по сравнению с первой последовательной технологической схемой - 66,93%, со второй -40,01% (рис. 4,6).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Для увеличения общей производительности отделения очистки зерноочистительного агрегата при содержании в зерновом материале, поступающем в отделение очистки ЗОА, трудноотделимых примесей триерные блоки настраивают на параллельную схему работы, либо увеличивают количество пропусков очищаемого зерна через агрегат, что приводит к увеличению потерь полноценного зерна и его микроповреждениям, а следовательно к снижению уровня прибыли.

2. Адаптированы стохастические квазистатичные математические модели системной сепарации зерновых материалов в отделении очистки зерноочистительного агрегата для последовательных и фракционных схемах его функционирования с учётом задаваемой плотности вероятности распределения подачи зернового материала по ширине рабочих органов и по высоте на решётные ярусы. Доказано, что адаптированные математические модели с 95%-й доверительной вероятностью адекватно описывают процесс сепарации зернового материала в зерноочистительном афегате, функционирующем по последовательной и фракционной технологическим схемам.

3. Используя методы структурно-параметрического синтеза и многомерного анализа, с использованием графовой модели, выявлена рациональная совокупность операций и рабочих элементов, формирующих рациональные структуры зерноочистительного агрегата для очистки зерна продовольственного назначения при широкой вариации вектора входных

Р и управляющих А воздействий.

4. В результате второго этапа структурно-параметрического синтеза установлено, что экономически выгодным является функционирование ЗОА по фракционной схеме №6, размер отверстий решёт-фракционеров п2,6 мм, с раздельным вводом зерновых фракций в кукольные и овсюжные цилиндры. Работа ЗОА по вышеуказанной схеме позволяет получить наибольшую прибыль при очистке всей партии зерна, а также низком уровне металлоёмкости и энергоёмкости, доказана высокая адаптация к повышению содержатшя зерновых примесей в исходном зерновом материале (до 6%), высокая производительность агрегата.

5. Результаты экспериментальных исследований подтвердили предварительный анализ о функциональной эффективности фракционных технологий очистки зерна продовольственного назначения. Установлено, что агрегат выполняет агротребования при следующих подачах О» зернового

материала в бункер ЭЗОА (рассматривалось три функциональных схемы): последовательная схема №1- 1 т/ч; фракционная схема №2 с доочисткой зерновой фракции в кукольных цилиндрах ГБ - 1,75 т/ч и фракционная схема №3 с раздельным вводом зерновых фракций в кукольные и овсюж-ные цилиндры ТБ- 2,35 т/ч.

6. Установлено, что использование раздельно функционирующих кукольных и овсюжных триерных цилиндров обеспечивает полную загрузку зерновым материалом верхнего яруса решёт в ВРЗОМ, что повышает чистоту прошедшего через верхний ярус решёт зернового материала, повышая производительность ВРЗОМ. Существенно снижает в триерных цилиндрах удельную нагрузку, что обеспечивает качественную очистку раздельных фракций мелкого зерна (чистота 98,50 %) и фракции крупного зерна (чистота 99,05%). А при подаче Q равной 1 т/ч совокупная чистота очищенного в агрегате по фракционной технологии с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры (схема №3, 98,29%) зерна статистически значимо выше на 1,13% и 0,56%, чем данный показатель при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме (схема №1, 97,16%) и по фракционной схеме с раздельным вводом зерновой фракции только в кукольные триерные цилиндры (схема №2, 97,73%).

7. Определён экономический эффект функционирования ЭЗОА за период агросрока 400 часов с коэффициентом использования рабочего времени 0,8 согласно нормам агротребований. Расчетная прибыль, по результатам функциональных испытаний экспериментального зерноочистительного агрегата, от очистки всей партии продовольственного зерна составила: при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1- 339535 руб; по фракционной (с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры) схеме №2- 678936 руб; по фракционной (с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) схеме №31229479 руб. Рост прибыли при фракционной очистке зерна пшеницы (с раздельным вводом зерновых фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) составляет по сравнению с показателем, достигнутым при функционировании ЭЗОА по последовательной технологической схеме №1, - 66,93%, по сравнению с показателем, достигнутым при функционировании ЭЗОА по фракционной технологической схеме №2(с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры), - 40,01%. Величина суммарных эксплуатационных затрат на очистку 1 тонны исходного очищаемого продовольственного зерна при функционировании ЭЗОА по фракционной схеме №3(с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) равняется 335руб/т, что на 210 й 272 руб/т

меньше чем величина данного показателя при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1 (ВРЗОМ) и фракционной схеме №2 (с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры), соответственно. Себестоимость продовольственного зерна, очищенного при функционировании ЭЗОА по фракционной схеме №3 (с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры), низкая и равняется 5552 руб/т, что на 6-8% меньше, чем при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1 (ВРЗОМ) и фракционной схеме №2 (с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры). Себестоимость фуражных отходов, полученных при функционировании ЭЗОА по фракционным схемам № 2 (с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры) и 3 (с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры), равна 156 руб/т, что на 60% (104 руб/т) меньше, чем при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1 (ВРЗОМ).

Основные результаты диссертации опубликованы следующих работах:

в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Ермольев Ю. И., Кочкин M. Ю. / Моделирование процесса функционирования зерноочистительного агрегата // Т.7, №4 (35), Вестник ДГТУ. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2007. С.407-418.

2. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю. Фракционные технологии очистки зерна продовольственного назначения// Т.8, №3(38), Вестник ДГТУ. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2008. С.308-316.

3. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю., Лукинов Г.И., Бутовченко A.B. Моделирование процесса очистки зерна в зерноочистительном агрегате. Вестник ДГТУ, Т 10 №3 (46), Ростов-на-Дону, 2010. С.З 86-396.

в сборниках научных трудов:

4. Ермольев Ю. И., Кочкин М. Ю. / Оценка технологических показателей функционирования зерноочистительного агрегата при первичной очистке зернового материала. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2006.14 е.: 12 ил. Библиогр. 4 назв. -Рус. -Деп. в ВИНИТИ/ 20.04.06, №525-В2006.

5. Кочкин М. 10. / Оценка эффективности функционирования зерноочистительного агрегата с различными схемами очистки зерна. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2008,- 155 е.: 28 ил., 15 табл.- Библиогр. 3 назв. -Рус,- Деп. в ВИНИТИ/ 30.09.08, № 790 - В2008.

6. Ермольев Ю. И., Шелков М.В., Бутовченко A.B., Кочкин М. Ю./Новая энергосберегающая технология и технические средства для первичной очистки зерна // Состояние и перспективы развития сельскохозяй-

ственного машиностроения: Материалы международной научно-практической конференции 26-29 марта 2008г. Рост. гос. акад. с.-х. машиностроения, Ростов н/Д, 2008. С.52-55.

7. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю., Бутовченко A.B. Фракционные технологии очистки зерна продовольственного назначения// Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения'. Материалы международной научно-практической конференции 3-6 марта / ДГТУ, РГАСХМ, Ростов н/Д, 2009. С.24-28.

8. Бутовченко А.В, Московский М.Н., Муратов Д.К., Мирошник В.В., Кочкин М.Ю. Новый семяочистителышй агрегат для семенной очистки зерна// Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: Материалы международной научно-практической конференции 3-6 марта / ДГТУ, РГАСХМ, Ростов н/Д, 2009. С.90-92.

9. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю., Лукинов Г.И. Фракционная очистка зерна в зерноочистительном агрегате. Сб. тр. Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения, 4-5 марта/ ДГТУ, РГАСХМ, Ростов н/Д, 2010, С.89-93.

10. Ермольев Ю.И., Бутовченко A.B., Кочкин М.Ю. Повышение качества семенной очистки зерна в семяочистительном агрегате. Сб. тр. 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа эффективного развития АПК России», Зерноград, 27-28 мая 2010г. С.45-48.

11. Кочкин М.Ю., Бутовченко A.B. Фракционные технологии очистки зерна в зерноочистительном агрегате. Сб. тр. 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа эффективного развития АПК России», Зерноград, 27-28 мая 2010г. С.62-65.

В печать 25.// -ГО Формат 60x84/16 Бумага тип. № 3. Печать офсетная. Усл. печ. л. и Тираж -/ОО экз. Заказ свободная

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Кочкин, Максим Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОЧИСТКИ ЗЕРНА ПРОДОВОЛЬСТВННОГО

НАЗНАЧЕНИЯ.

1.1 Текущее состояние и перспективы увеличения производства зерна.

1.2 Существующие технологии и основные технические средства для очистки зерна.

1.3 Опыт эксплуатации предприятий по очистке продовольственного зерна пшеницы.

1.4 Основные направления интенсификации процессов очистки зерна.

1.5 Цели и задачи исследований.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТДЕЛЕНИЙ ПЕРВИЧНОЙ ОЧИСТКИ ЗЕРНА В ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОМ АГРЕГАТЕ.

2.1 Математическая модель процесса функционирования зерноочистительного агрегата по последовательной схеме.

2.2 Математическая модель процесса функционирования зерноочистительного агрегата по фракционной схеме.

2.3 Оценка адекватности математических моделей.

2.4 Оценка технологических показателей функционирования зерноочистительного агрегата при первичной очистке зернового материала по последовательным схемам.

2.5 Анализ фракционной технологии функционирования зерноочистительного агрегата с различными структурами.

2.6 Выводы.

3 ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ И СТРУКТУРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ОТДЕЛЕНИЯ ОЧИСТКИ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА.

3.1 Цель, задачи и критерии оценки эффективности функционирования зерноочистительного агрегата.

3.2 Варианты функциональных схем зерноочистительного агрегата.

3.3. Результаты параметрической и структурной оптимизации отделения очистки зерноочистительного агрегата.

3.4. Экономический анализ функционирования зерноочистительного агрегата.

3.5 Выводы.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА.

4.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

4.2 Экспериментальный зерноочистительный агрегат, цель, задачи и методика проведения эксперимента.

4.3 Статистическая оценка необходимого числа повторностей опытов.

4.4 Технологические свойства исходного зернового материала.

4.5 Описание вариантов технологических схем функционирования экспериментального зерноочистительного агрегата.

4.6 Результаты экспериментальных исследований.

Введение 2010 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Кочкин, Максим Юрьевич

Производство зерна в России является важнейшей сферой сельскохозяйственного производства, влияющее на степень обеспечения населения продовольствием, уровень развития кормовой базы для животноводства, птицеводства и сырьевой базы для ряда отраслей промышленности.

Новая аграрная политика России направлена на увеличение производства зерна, поставлена задача: потенциально увеличить производство зерна до 150-170 млн. т в год со средней урожайностью около 27 ц/га [56].

Одним из важнейших процессов в производстве зерна является его послеуборочная обработка, заключающаяся в его очистке и сушке. Пункты для послеуборочной обработки зерна, построенные в последнее время, укомплектованы современным зерноочистительным, сушильным, погрузочно-разгрузочным, транспортным и другим оборудованием для выполнения всех операций, связанных с очисткой, сортированием, сушкой и хранением зерна. Однако количество современных зерноочистительных пунктов невелико, тогда как в большинстве хозяйств в основном используется морально устаревшее и физически изношенное оборудование после ремонта, модернизации или частичной замены [38].

При отсутствии оборудованных пунктов приемки и обработки зерна возникает «бутылочное горлышко», в котором и застревает собранный урожай. На российских агропредприятиях до сих пор не редкость, когда героическими усилиями собранное зерно хранится по 2-3 месяца в условиях напольного складирования. Влажное, засоренное посторонними примесями и насекомыми, зерно в ожидании послеуборочной обработки, теряет свои технологические свойства и массу.

При подготовке продовольственного зерна в хозяйствах применяют в основном поточную технологию обработки, включающую очистку на воздушно-решётных машинах и триерах. В некоторых хозяйствах (преимущественно фермерских и технически слабо обеспеченных) подготовку продовольственного зерна проводят в два этапа [8].

При наличии трудно отделимых примесей [75] применяемые зерноочистительные агрегаты (ЗОА) недостаточно универсальны и не обеспечивают их выделение при минимальном числе технологических операций [21], что приводит к снижению качества обрабатываемого материала и к удорожанию процессов обработки.

Актуальность темы. Существующая поточная технология очистки продовольственного зерна с наличием трудноотделимых примесей, базируемая на традиционной очистке и последующем триеровании имеет один большой недостаток: низкую, по сравнению с воздушно-решётными машинами, производительность триерных блоков. Увеличение производительности современных триерных блоков в агрегатах возможно лишь при их работе по параллельной схеме, либо при увеличении количества самих триерных блоков, что увеличивает их металлоёмкость и энергоёмкость и не существенно повышает их удельные показатели функционирования. Эта проблема является так называемым «узким» местом в технологии очистки продовольственного зерна.

В связи с этим, обоснование рациональной структуры отделения очистки, способного реализовывать фракционные технологии очистки зерна продовольственного назначения, используемого при функционировании зерноочистительного агрегата (ЗОА), включающее воздушно-решётные зерноочистительные машины (ВРЗОМ) и триерные блоки является актуальной задачей [46].

Работа выполнена на основании целевой программы «Развитие потенциала высшей школой», НИР Федерального агентства по образованию тема «Исследование закономерностей кластеризации компонентов гетерогенных сыпучих сред под воздействием механической и электромагнитной энергий».

Цель исследования: совершенствование процесса сепарации зернового материала в отделении очистки агрегата, включающего воздушно-решётные зерноочистительные машины и триерные блоки, с внедрением фракционной схемы их функционирования при варьировании условий поточной обработки, технологических свойств зернового материала; выявление закономерностей его функционирования путём моделирования процессов системной сепарации зерна, параметрической и структурной оптимизации отделения очистки зерноочистительного агрегата.

Для выполнения цели поставлены следующие задачи:

- адаптирование математических моделей и моделирование процесса сепарации зернового материала при последовательной технологии функционирования зерноочистительного агрегата;

- адаптирование математических моделей и моделирование процесса сепарации зернового материала при фракционной технологии функционирования зерноочистительного агрегата; оценка технологических показателей функционирования зерноочистительного агрегата с различными структурами при первичной очистке зернового материала;

- параметрическая и структурная оптимизация отделения очистки зерноочистительного агрегата, функционирующего по различным технологическим схемам; функциональные испытания экспериментального зерноочистительного агрегата, технологические и экономические показатели его функционирования.

Объект исследования - технологическое отделение первичной очистки зерна продовольственного назначения зерноочистительного агрегата, технологический процесс сепарации зерна продовольственного назначения, основанный на фракционировании.

Предмет исследований - закономерности процесса сепарации зернового материала в отделении очистки зерноочистительного агрегата с реализацией последовательной и фракционной схем его функционирования.

Научная гипотеза: рост эффективности очистки зерна продовольственного назначения в зерноочистительном агрегате возможен за счёт фракционирования зернового материала в воздушно-решётной зерноочистительной машине с последующей доочисткой мелкой зерновой фракции в триерных блоках с последовательной или параллельной загрузкой триерных цилиндров.

Научная новизна: Адаптированы стохастические квазистатичные математические модели системной сепарации зерновых материалов в отделении очистки зерноочистительного агрегата для последовательных и фракционных схем его функционирования с учётом задаваемой плотности распределения подачи зернового материала по ширине рабочих органов и по высоте на решётные ярусы. Выявлена рациональная совокупность операций и рабочих элементов, формирующих рациональные структуры зерноочистительного агрегата для очистки зерна продовольственного назначения, включающего воздушно-решётную зерноочистительную машину - фракционер и триерный блок с раздельной загрузкой «длинной» и «короткой» зерновых фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры, при широкой вариации вектора Р входных и л управляющих воздействий.

Установлены новые закономерности изменения технологических и экономических показателей функционирования отдельных элементов и всего технологического отделения очистки зерна продовольственного назначения в агрегате при вариации частных технологических операций и величины подач исходного зернового материала.

Практическая значимость и реализация. Адаптированные математические модели и методика анализа позволяют на проектной стадии проводить параметрический и структурный синтез, многомерный анализ функционирования отделения очистки зерноочистительного агрегата с использованием воздушно-решётной машины, как фракционера зернового материала.

Выявлена и обоснована рациональная структура отделения зерноочистительного агрегата с воздушно-решётной зерноочистительной машиной - фракционером зернового материала и триерным блоком с последовательной и параллельной загрузкой зерна в триерные цилиндры. Параметрической и структурной оптимизацией определены его рациональные структуры. Реализован и функционирует опытный образец агрегата.

Результаты НИР внедрены в ООО «Деметра», учебный процесс ГОУ ВПО ДГТУ и переданы в ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии, ЗАО «Югпищепром».

Апробация работы: основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Донского государственного технического университета 2004-20 Югг, VIII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем 2007г., научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения». ВЦ «ВертолЭкспо» (Ростов-на-Дону 2008 - 2010 г.г.), 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа эффективного развития АПК России» (Зерноград) 27-28 мая 2010 г., в ГНУ Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии, г. Зерноград.

Публикация результатов: основные положения и результаты исследований опубликованы в 11 печатных работах, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 83 наименований и приложения. Работа изложена на 162 страницах, содержит 70 рисунков и 12 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование процесса сепарации зернового материала в зерноочистительном агрегате"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Для увеличения общей производительности отделения очистки зерноочистительного агрегата при содержании в зерновом материале, поступающем в отделение очистки ЗОА, трудноотделимых примесей триерные блоки настраивают на параллельную схему работы, либо увеличивают количество пропусков очищаемого зерна через агрегат, что приводит к увеличению потерь полноценного зерна и его микроповреждениям, а следовательно к снижению уровня прибыли.

2. Адаптированы стохастические квазистатичные математические модели системной сепарации зерновых материалов в отделении очистки зерноочистительного агрегата для последовательных и фракционных схемах его функционирования с учётом задаваемой плотности вероятности распределения подачи зернового материала по ширине рабочих органов и по высоте на решётные ярусы. Доказано, что адаптированные математические модели с 95%-й доверительной вероятностью адекватно описывают процесс сепарации зернового материала в зерноочистительном агрегате, функционирующем по последовательной и фракционной технологическим схемам.

3. Используя методы структурно-параметрического синтеза и многомерного анализа, с использованием графовой модели, выявлена рациональная совокупность операций и рабочих элементов, формирующих рациональные структуры зерноочистительного агрегата для очистки зерна продовольственного назначения при широкой вариации вектора входных F и управляющих А воздействий.

4. В результате второго этапа структурно-параметрического синтеза установлено, что экономически выгодной является фракционная схема №6, размер отверстий решёт-фракционеров d2,6 мм, она позволяет получить наибольшую прибыль при очистке всей партии зерна, а также низком уровне металлоёмкости и энергоёмкости, доказана высокая адаптация к повышению содержания зерновых примесей в исходном зерновом материале (до 6%), высокая производительность агрегата.

6. Проведенные экспериментальные исследования функционирования зерноочистительного агрегата на базе машин фирмы «Петкус» показали, что при раздельном вводе зерновых фракций на кукольные и овсюжные цилиндры, агрегат выполняет агротребования при следующих подачах Q зернового материала: последовательная схема №1- 1 т/ч; фракционная схема №2(с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры)- 1,75 т/ч и фракционная схема №3(с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры)- 2,35 т/ч.

7. Результаты экспериментальных исследований подтвердили предварительный анализ о функциональной эффективности фракционных технологий очистки зерна продовольственного назначения. Выявлено, что за счет фракционирования зернового материала в воздушнорешетной зерноочистительной машине чистота очищенного в ней зерна статистически значимо выше, при равных подачах, чем при последовательной технологической схеме очистки, на 0,5% и 1%, чем при функционировании ЭЗОА по фракционным технологическим схемам №2 и №3 соответственно, а при равной чистоте очищенного зерна производительность ЭЗОА (0,25 кг/с), функционирующего по последовательной технологической схеме №1, меньше на 208% и 288%, чем производительность ЭЗОА (0,52 кг/с и 0,72 кг/с), функционирующего по фракционным технологической схемам №2 и №3.

8.Установлено, что использование раздельно функционирующих кукольных и овсюжных триерных цилиндров обеспечивает полную загрузку зерновым материалом верхнего яруса решёт в ВРЗОМ, что повышает чистоту прошедшего через верхний ярус решёт зернового материала, повышая производительность ВРЗОМ. Существенно снижает в триерных цилиндрах удельную нагрузку, что обеспечивает качественную очистку раздельных фракций мелкого зерна (чистота 98,50 %) и фракции крупного зерна (чистота 99,05%). А при подаче Q равной 1 т/ч совокупная чистота очищенного в агрегате по фракционной технологии с раздельным вводом фракций на овсюжные и кукольные триерные цилиндры (схема №3, 98,29%) зерна статистически значимо выше на 1,13% и 0,56%, чем данный показатель при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме (схема №1, 97,16%) и по фракционной схеме с раздельным вводом зерновой фракции только на кукольные триерные цилиндры (схема №2, 97,73%).

9. Определён экономический эффект функционирования ЭЗОА за период агросрока 400 часов с коэффициентом использования рабочего времени 0,8 согласно нормам агротребований. Расчетная прибыль, по результатам функциональных испытаний экспериментального зерноочистительного агрегата, от очистки всей партии продовольственного зерна составила: при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1- 339535 руб; по фракционной (с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры) схеме №2- 678936 руб; по фракционной (с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) схеме №3- 1229479 руб. Рост прибыли при фракционной очистке зерна пшеницы (с раздельным вводом зерновых фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) составляет по сравнению с показателем, достигнутым при функционировании ЭЗОА по последовательной технологической схеме №1, - 66,93%, по сравнению с показателем, достигнутым при функционировании ЭЗОА по фракционной технологической схеме №2 (с раздельным вводом фракции в кукольные триерные цилиндры), — 40,01%. Величина суммарных эксплуатационных затрат на очистку 1 тонны исходного очищаемого продовольственного зерна при функционировании ЭЗОА по фракционной схеме №3(с раздельным вводом фракций в овсюжные и кукольные триерные цилиндры) равняется 335,05руб/т, что на 210,07 и 272,56 руб/т меньше чем величина данного показателя при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1 и фракционной схеме №2, соответственно. Себестоимость продовольственного зерна, очищенного при функционировании ЭЗОА по фракционной схеме №3, низкая и равняется 5552,69 руб/т, что на 6-8% меньше, чем при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1 и фракционной схеме №2. Себестоимость фуражных отходов, полученных при функционировании ЭЗОА по фракционным схемам № 2 и 3, равна 156 руб/т, что на 60% (104 руб/т) меньше, чем при функционировании ЭЗОА по последовательной схеме №1. Срок окупаемости затрат на изготовление агрегата, функционирующего по фракционной схеме №3, меньше на 529,16ч и 611,01ч по сравнению со сроками окупаемости затрат на изготовление ЭЗОА при функционировании по последовательной схеме №1 и фракционной схеме №2.

Библиография Кочкин, Максим Юрьевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Авдеев A.B. Современный технический уровень машин для послеуборочной обработки зерна. Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002.-C.20-22.

2. Алимов A.B. Сушильная техника для села. Механизация и электрификация сельского хозяйства, №6. -2002.-С.32-33.

3. Бабченко В.Д., Матвеев A.C. Анализ развития технологий и технических средств очистки зерна и семян. Совершенствование обработки и хранения зерна на предприятиях агропромышленного комплекса: Сб. науч. тр. ВИМ. М., 1987. с. 18-24.

4. Басалгин С.Е. Повышение эффективности функционирования семяочистительных линий путем совершенствования рабочего процесса воздушно-решетной машины: Автореф. дис. канд. техн. наук. СПб. - Пушкин, 2004.

5. Ботвич А.Н. Передовой опыт обработки сортовых семян зерновых культур. Серия «Элеваторная промышленность». М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1977. с.4-8.

6. Ботвич А.Н., Ивентьева О.В. Передовой опыт обработки сортовых семян зерновых культур на передовых предприятиях министерства заготовок РСФСР. Серия «Элеваторная промышленность». М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1976. с.4-8.

7. Бурков А.И., Андреев В.Л., Рощин О.П. Развитие средств механизации послеуборочной обработки зерна и семян в Северо- Восточномрегионе, НИИСХ Северо-Восточного региона. Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002.-С.22-26.

8. Бурков А.И., Андреев B.JL, Рощин О.П. Перспективные машины для послеуборочной обработки зерна и семян. Доклады РАСХН, №5. -2003. -с.65-68.

9. Бурков А.И., Одинцов Д.В. Модернизация цилиндрического триера. Тракторы и сельскохозяйственные машины № 1, 2007. с. 15-16.

10. Бутовченко A.B. Интенсификация процесса сепарации зерновых материалов в отделении очистки семяочистительного агрегата. Автореф. дис. канд. техн. наук Донской ГТУ - Ростов-на Дону, 2008г.

11. Валяев H.H., Кириченко Е.В. Математическое моделирование сельскохозяйственных процессов: Учеб. пособие. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 1998.

12. Васильев Н.Ф. Совершенствование технологии фракционной обработки зернового материала в условиях Забайкалья. Автореф. дис. канд. техн. наук Восточно-Сибирский ГТУ - Улан-Удэ, 2006г.

13. Гехтман A.A., Панкратов Н.К., Правдивцева М.Д. Семяочистительная машина МВО-20. Механизация и электрификация сельского хозяйства №11. -1990.-С.36-37.

14. Глушков A.JI. Обоснование параметров и режимов работы пневмосистемы предварительной очистки зерна, работающей по фракционной технологии. Автореф. дис.,. канд. техн. наук Вятская ГСХА и ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока - Киров, 2006г.

15. Гортинский В.В. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: «Колос», 1980. с.233-242.

16. Горячкин В. П. Собрание сочинений. Т.1. М.: Колос. 1965. - С.244-253.

17. Горячкин В. П. Собрание сочинений. Т.2. М.: Колос. 1965. - С.458.

18. Дрогалин К.В., Жуганков Б.В., Карпов М.В. Очистка зерна от трудноотделимых примесей. — М.: Колос, 1978.

19. Ермольев Ю. И., Кочкин М. Ю. / Оценка технологических показателей функционирования зерноочистительного агрегата при первичной очистке зернового материала. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2006.- 14 е.: 12 ил. Библиогр. 4 назв. -Рус. -Деп. в ВИНИТИ/

20. Ермольев Ю. И., Кочкин М. Ю. / Моделирование процесса функционирования зерноочистительного агрегата // Т.7, №4 (35), Вестник ДГТУ. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2007.- 11 е.: 5 ил.

21. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю. Фракционные технологии очистки зерна продовольственного назначения. Ж. «Вестник ДГТУ», т.8, №3(38), 2008, с.308-316.

22. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю., Лукинов Г.И. Фракционная очистка зерна в зерноочистительном агрегате. Сб. трудов. Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения. Ростов н/Д, 2010, с.89-93.

23. Ермольев Ю.И. Перспективные технологии и технические средства для очистки зерна, ДГТУ. Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002. -с.28-29.

24. Ермольев Ю. И., Шелков М. В., Бутовченко А. В. Новые технологии очистки семян на базе универсального зерноочистительного агрегата/ Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. - №9. - С. 14-15.

25. Ермольев Ю.И., Бутовченко A.B., Московский М.Н., Шелков М.В. Проектирование технологических процессов и воздушно-решётных и решётных зерноочистительных машин. ДГТУ, Ростов-на-Дону, 2010. с.13-18.

26. Ермольев Ю.И., Чистяков А.Д., Андросов A.A., Баранов A.A., Вальтер А.И. Основы проектирования сельскохозяйственных машин : Учеб. пособие. Тула: Издательство «Гриф и К», 2006. с.532-533.

27. Ермольев Ю. И. Основы научных исследований в сельскохозяйственном машиностроении: Учеб. пособие. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2003.

28. Ермольев Ю.И., Шелков М.В. Моделирование процесса сепарации зерна в воздушно-решётной зерноочистительной машине. Сб. науч. тр.: Научные основы решения проблем сельскохозяйственного машиностроения. Тула, Издательство ТулГУ, 2003. с.86-95.

29. Ермольев Ю.И., Кочкин М.Ю., Лукинов Г.И., Бутовченко A.B. Моделирование процесса очистки зерна в зерноочистительном агрегате. Вестник ДГТУ, Т10 №3 (46), Ростов-на-Дону, 2010.

30. Ермольев Ю.И. Исследование очистки пшеницы решетом со сплошной щелью, образованных угловыми гофрами. Послеуборочная обработка зерновых культур. Сб. трудов ЧИМЕСХ. Вып.69. Челябинск, 1972. с.93-98.

31. Зюлин А.Н. К вопросу интенсификации процесса сепарации плоскими решётами. Послеуборочная обработка зерновых культур. Сб. трудов ЧИМЕСХ. Вып.69. Челябинск, 1972. с. 127-132.

32. Зюлин А.Н., Чижиков А.Г. Перспективы механизации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян, ГНУ ВИМ. Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002.-е.10-14.

33. Иванов Н.М., Туров А.К. Совершенствование технологии очистки и сортирования семян зерновых культур. Очистка и сортирование семян сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. РАСХН. СО СибиМЭ. Новосибирск, 1991. с.24-36.

34. Казанина М.А., Воронков В .Я. Обработка и хранение с/х продукции. -Минск: «Урожай», 1988. с.42-53.

35. Комаристов В.Е. Зерноочистительные машины предприятия «Петкус». Механизация и электрификация сельского хозяйства №3. -1989.-c.60-63.

36. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1973.

37. Кочкин М. Ю. Оценка эффективности функционирования зерноочистительного агрегата с различными схемами очистки зерна. Донской гос. техн. ун-т, Ростов н/Д, 2008.- 155 е.: 28 ил., 15 табл,-Библиогр. 3 назв. -Рус. -Деп. в ВИНИТИ.

38. Кочкин М.Ю., Бутовченко A.B. Фракционные технологии очистки зерна в зерноочистительном агрегате. Сб. тр. 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии -основа эффективного развития АПК России» (Зерноград) 27-28 мая 2010г.

39. Кочкин М.Ю. Фракционные технологии очистки зерна в зерноочистительном агрегате. Сб. тр. 9-й Международной научно-технической конференции «ИнЭРТ-2010», Ростов-на-Дону, 6-8 октября 2010г.

40. Кремнёв А.Н. Деятельность ОАО ГСКБ «Зерноочистка». Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002.-С.31-32.

41. Лопан A.A. Совершенствование технологии очистки и сортирования семян. Индустриальные технологии и перспективные рабочие органы машин для послеуборочной обработки зерна. Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ СО, Новосибирск, 1986.

42. Мельник Б.Е. Элеваторы и зерноперерабатывающие предприятия. Агропромиздат, М., 1985.

43. Могильницкий В.М., Иванов А.Е., Перекопский А.Н. Механизация уборки и послеуборочной обработки зерна в Северо-Западном регионе. Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002.-е. 17-20.

44. Оробинский В.И. Фракционирование зернового вороха и качество семян. Тракторы и сельскохозяйственные машины № 10. 2006. - с.29-30.

45. Послеуборочная обработка свежеубранного зерна на хлебоприемных предприятиях. Серия «Элеваторная промышленность». М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1976. с.53-55.

46. Пугачёв А.Н. Повреждение зерна машинами. -М.: «Колос», 1972.

47. Ролич Н.М., Филатов H.A. Некоторые вопросы настройки поточно-технологических линий послеуборочной обработки зерна // Послеуборочная обработка зерновых культур: Сб. тр. / ЧИМЭСХ. Вып. 69. Челябинск, 1972. с.10-16.

48. Сечкин B.C., Галкин А.Д., Галкин В.Д. Повышение эффективности подготовки семенного материала / Механизация и электрификация сельского хозяйства. — №6. 2003. - с.9-10.

49. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010г. РАСХН, Минсельхоз РФ. Москва, 2003.

50. Строна И.Г., Пугачёв А.Н. и др. Травмирование семян и его предупреждение. -М.: «Колос», 1972.

51. Тарасенко А.П., Оробинский В.И., Сундеев A.A., Шередекин В.В., Гиевский A.M. Новое поколение зерноочистительных машин. Тракторы и сельскохозяйственные машины, №5. -2007. -с. 12-14.

52. Тарасенко А.П., Оробинский В.И., Сундеев A.A., Шередекин В.В., Масленников И.С. Выбор параметров шариковой очистки решет. Тракторы и сельскохозяйственные машины № 3, 2006. с.34-36.

53. Телегин А.И., Олейников В.Д. АООТ «Воронежсельмаш» сегодня и завтра. Механизация и электрификация сельского хозяйства №6. -2002.-С.29-31.

54. Теленгатор М.А. Обслуживание триеров и сортировальных столов. М.: «Колос», 1970.

55. Теленгатор М.А., Цециновский В.М., Уколов B.C. Обработка семян зерновых культур. М.: «Колос», 1972. с. 198-199.

56. Титов М.С. Оценка эффективности фракционной обработки зернового вороха с выделением из него фуражной фракции. Очистка и сортирование семян сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. РАСХН. СО СибиМЭ. Новосибирск, 1991. с.3-11.

57. Титов М.С., Туров А.К., Татарникова Г.С., Пучков М.М. Фракционирование зернового вороха воздушно- решётным сепаратором // Совершенствование технических средств послеуборочной обработки зерна: Сб. науч. тр./ ВАСХНИЛ СО. -Новосибирск, 1987.С.14-20.

58. Тулькибаев М.А., Лопан A.A. Классификация технологических схем очистки и сортирования семян. Совершенствование способов уборки и послеуборочной обработки зернового материала: Тр. ЧИМЭСХ, вып. 164, Челябинск, 1980. с.4-14.

59. Урханов H.A. Повышение эффективности очистки зерна от трудноотделимых примесей. Серия «Элеваторная промышленность». М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1981.С.5.

60. Урханов H.A., Озонов Г.Р. Очистка зерна от куколя и овсюга. Серия «Элеваторная промышленность». М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1973.

61. Урханов H.A. Повышение эффективности работы цилиндрических триеров. Сб. «Повышение эффективности работы триеров». М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1970. с.25-46.

62. Чазов С.А., Симонов Ю.А. Семеноводство на промышленной основе. -М.: Россельхозиздат, 1978.

63. Чудин И.А. Организация и технология поточной обработки зерна. ОСХИ им. С.М. Кирова. -Омск, 1975. с.8.

64. Шелков М.В. Интенсификация процесса сепарации зерна в отделении очистки зерноочистительного агрегата. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. ДГТУ, Ростов-на-Дону, 2001.

65. Эрк Ф.Н., Иванов А.Е., Леонтьев В.В. Определение Эффективности технологии с предварительным разделением зернового вороха на семенную и фуражную фракции. Механизация процессов в полеводстве: сб. науч. тр. КирСХИ. -Пермь, 1984. с.70-73.

66. Ямпилиов С.С. Технологические и технические решения проблемы очистки зерна решётами, ВСГТУ, Улан-Уде, 2004. -165с.

67. ГОСТ 30483-97. Зерно. Методы определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примесей.

68. ГОСТ 27186-86. Зерно заготовляемое и поставляемое. Термины и определения.

69. ГОСТ 12036-85. Семена сельскохозяйственных культур. Правила приёмки и методы отбора проб.

70. ГОСТ 13586.3-83. Зерно. Правила приёмки и методы отбора проб.

71. ГОСТ 9353-90. Пшеница. Требования при заготовках и поставках.

72. ОСТ 70.10.2-83. Испытания сельскохозяйственной техники. Зерноочистительные машины и агрегаты. Зерноочистительно-сушильные комплексы.

73. Happle W. Ein neues Reinigunssystem in der Getreidearrnah // Die Muhle Mischfuttertechnik. -1979. -№16. -s.211-212.

74. Regge H., Minaev V. Getreide vorreinigungsmaschinen und ihre Entwicklungstendenzen // Agrotechnik. -1979.- Heft. 8. -s.349-352.

75. Schwanz H., Kutter W. Leistungsfähige Siebsichter zur Saatgutaufbereitung // Agrotechnik. -1980. Vol.30, №11. -s.497-498.

76. Turnquist P.K. and Porterheld J.G. Size Classifying of Granular Particless in a Vibratory Screening System // Transactions of the ASAE. -1967. -№10. — s.568-572.