Обоснование технологической схемы и параметров решетной установки для очистки и сортирования лесных семян

• Автор: Арутюнян, Севан Сергеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 216 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Оценка целесообразности сортирования лесных семян учеными и
ПРОИЗВОДСТВЕННИКАМИ
1.2. Обзор технологий, средств механизации и исследований по очистке и сортированию семян
1.3. Анализ исследований по свойствам семян хвойных пород
1.4. Цель и задачи исследований
2. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ, КОНСТРУКЦИИ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕШЕТНОЙ УСТАНОВКИ
2.1. Выбор и обоснование конструктивно-технологической схемы решетной установки для очистки и сортирования семян
2.2. Определение вероятности просеивания семян хвойных пород через отверстия различных решет
2.3. Теоретические исследования движения семян по решету
2.3.1. Дифференциальное уравнения движения семян по решету
2.3.2. Уравнения безотрывного движения семян по решету
2.3.3. Определение скорости относительного скольжения частиц
2.3.4. Определение перемещения и средней скорости движения частиц по РЕШЕТУ
2.4. Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Методика исследований состава исходного вороха и основных свойств семян
3.3. Определение параметров и методика испытаний загрузочного бункера с питателем
3.4. Обоснование основных технологических параметров решет и решетного устройства
3.5. Определение просеваемости семян через отверстия различных решет .
3.6. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РЕШЕТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ
ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ СЕМЯН ХВОЙНЫХ ПОРОД
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ СЕМЯН, ПАРАМЕТРОВ РЕШЕТ И РЕШЕТНОЙ УСТАНОВКИ
4.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО ВОРОХА И ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ СЕМЯН СОСНЫ, ЕЛИ И ЛИСТВЕННИЦЫ
4.1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО ВОРОХА СЕМЯН
4.1.2. Размерные признаки семян и примесей
4.1.3. Объемная, удельная и масса 1000 шт. семян
4.1.4. Коэффициенты трения семян
4.1.5. Аэродинамические свойства семян
4.2. Результаты испытаний загрузочного бункера с питателем
4.3. Результаты испытаний решетного устройства
4.4. Исследования процесса просеивания семян через отверстия различных РЕШЕТ
4.5. Лабораторные исследования процесса очистки и сортирования семян сосны, ели и лиственницы
4.6. Выводы
5. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ И РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕШЕТНОЙ УСТАНОВКИ
5.1. Описание конструкции и технологического процесса, осуществляемого решетной установкой
5.2. Результаты производственных испытаний экспериментального образца решетной установки
5.3. Общая оценка основных эксплуатационных показателей работы решетной установки
5.4. Результаты наблюдений за ростом и развитием лабораторных и производственных посевов из рассортированных семян
5.5. Экономическая эффективность от применения решетной установки
5.6. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В России и за рубежом более 80 % объемов лесовосстановительных работ проводится посадкой и только около 20 % естественным возобновлением леса. В нашей стране необходимо ежегодно проводить работы по лесовосстановлению на площади более 2 млн га и защитному лесоразведению - около 300 тыс. га. Для их выполнения требуется около 10-12 тыс. т. семян, в том числе 700-1000 т хвойных пород, которые являются наиболее ценными для народного хозяйства страны и доля которых при создании лесных культур равна 82-83 %. Ежегодная потребность в посадочном материале составляет 7-8 млрд. шт. сеянцев и саженцев. Большое количество посадочного материала требуется также для озеленения городов, создания зеленых зон и рекреационных лесных насаждений вокруг них.
Семена, необходимые для посева и выращивания посадочного материала в питомниках должны иметь высокие посевные качества. В естественном же состоянии семена малопригодны для проведения посевов на лесокультурных площадях и в питомниках. Для улучшения посевных качеств их подвергают обескрыливанию, очистке, сортированию и другим технологическим операциям. Сортирование семян по размерам и удельной массе (плотности) является важнейшей завершающей стадией всего технологического процесса обработки семян. Для этого использовались и используются различные устройства и машины типа ОВС-2, ОР-2, ВЛС-1, СУМ-1, МОС-1, УМО-1 и МОС-1А, которые в основном производят первичную очистку и сортирование семян. В них с целью доведения до требуемых посевных качеств семена пропускают через рабочие органы 2-3 раза, что ведет к большим потерям семян в отходы (8-13 %) и их повышенному травмированию (3-7 %). Для сортирования семян по удельной массе созданы пневмосепараторы ПЛС-5 и СЛС-4, выпускаемые серийно. Устройств, разделяющих семена на размерные фракции, у нас пока не создано. Поэтому общая технологическая цепочка процесса обработки семян хвойных по-

Таким образом, проведенный анализ различных способов и устройств для очистки и сортирования семян хвойных пород показал, что более приемлемым является решетно-воздушный способ, с использованием плоских и цилиндрических решет и вертикального воздушного потока. Процесс очистки следует признать удовлетворительным, который достаточно эффективно осуществляется в серийно выпускаемой машине МОС-1А. Устройств для сортирования семян по размерам пока не создано. Разработанные экспериментальные образцы решетной установки, установки УКС-10 для калибровки и сортировки семян хвойных пород пока не исследованы и не созданы для лесного хозяйства. Первый из них находится в стадии разработки опытной партии в ЦОКБ «Лесхоз-маш», а второй используется в исследовательских целях во ВНИИЛМ и ВГЛТА для создания машины комбинированного типа для очистки и сортирования семян. Пневмосепаратор ПЛС-5 и серийно выпускаемый сепаратор лесных семян СЛС-4 уже используются в отрасли. Имеются перспективные машины сельскохозяйственного назначения СМ-0,15 и ПСС-0,2, которые необходимо испытать для окончательного обоснования и выбора технологической схемы и параметров устройства для очистки и сортирования семян хвойных пород. Использование решет с пробивными отверстиями, а также щеточных и шариковых очистителей для очистки их поверхностей от застрявших в отверстиях семян следует признать неэффективным. Эффективных решет и устройств для очистки их поверхности пока не создано.
Анализ исследований по процессу сортирования семян показал, что нет исследований по вероятностной оценке просеивания частиц через отверстия различной формы и через отверстия, имеющие наименьшие контактные усилия при проходе: снятие фаски, скругленные кромки и т.д. В целом наиболее важным во всей проблеме является то, что пока на вооружении лесхозов нет работоспособной семеочистительной машины, которая обеспечивала разделение семян по размерам. В результате общая технологическая цепочка процесса обработки лесосеменного сырья как бы разомкнута. По этой причине лесное хозяйство и не обеспечивается высококачественным семенным материалом, разделенным на фракции по размерам и удельной массе.