Исследование процесса отделения целых и микротравмированных семян зерновых культур в электрическом поле

• Автор: Осинцев, Евгений Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Л.Обоснование необходимости отделения микротравмированных

семян зерновых культур для снижения потерь урожая

1.2. Анализ способов сепарации семян зерновых культур

1.3. Анализ способов физических воздействий на семена зерновых

культур для изменения электрических свойств

1.4.3адачи исследования

2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ПРОЦЕССА ОТДЕЛЕНИЯ МИКРОТРАВМИРОВАННЫХ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ОТ ЦЕЛЫХ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
2.1.Теоретическое исследование процессов зарядки и разрядки диэлектрической эллипсоидальной частицы в электрическом поле
2.2.Процесс разделения частиц на коронном электросепараторе
2.3.Расчет времени нагрева для изменения проводимости целых и микротравмированных семян зерновых культур в электрическом поле
2.4.Выводы по главе
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 .Программа исследований
3.2.Методика определения числа повторностей и обработки экспериментальных данных
3.3.Приборы и оборудование
3.4.Методика проведения экспериментов
3.5.Описание экспериментальной установки
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1.Результаты экспериментальных исследований зависимости
проводимости семян зерновых культур от влажности
4.2.Результаты экспериментальных исследований зависимостей, изменения влажности целых и микротравмированных семян зерновых культур от времени нагрева
4.3.Результаты экспериментальных исследований зависимостей изменения проводимости целых и микротравмированных семян зерновых культур от времени нагрева
4.4.Результаты экспериментальных исследований зависимостей изменения углов отрыва целых и микротравмированных семян зерновых культур от времени нагрева
4.5.Результаты экспериментальных исследований процесса разделения целых и микротравмированных семян зерновых культур на экспериментальной установке
4.6.Выводы по главе
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОЗДАНИЮ КОРОННОГО
ЭЛЕКТРОСЕПАРАТОРА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
5.1 .Место в технологическом процессе
5.2.Расчет конструктивных параметров
5.3.Требования по безопасности обслуживания
5.4.Выводы по главе
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ КОРОННОГО ЭЛЕКТРОСЕПАРАТОРА СЕМЯН В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
НАПРАВЛЕНИЕ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы: Увеличение производства зерна было и остается одной из главных задач сельского хозяйства России. Для получения высоких урожаев необходимо высевать качественные семена зерновых культур, использовать современные технологии и высокопроизводительную надежную технику. Проблему повышения урожайности можно достичь двумя способами: созданием высокоурожайных сортов; производством и внедрением зерноочистительных машин, позволяющих отбирать самые качественные семена.
Основной причиной снижения всхожести и сохранности семян являются их микротравмы, нарушающие целостность поверхностных оболочек семян. Это позволяет воздуху, влаге и микроорганизмам свободно проникать во внутренние клетки семени.
Известно, что в убранном зерновом материале в среднем содержится 0,92% зерна с выбитым зародышем, 1,64% - с повреждённым зародышем, 8,44% - с поврежденной оболочкой зародыша и эндосперма, 1,1% - с поврежденным эндоспермом, 29,9% - с поврежденной оболочкой эндосперма, 10,1% - дробленого зерна, которое не может использоваться для посева [1].
Существующие способы сепарации зерна не позволяют проводить разделение микротравмированных и целых зерен. Поэтому возникла необходимость создания технологии и техники по отделению микротравмированных семян зерновых культур от целых. Это определило направление теоретических и экспериментальных исследований и послужило выбором темы диссертации.
Исследования проводились в соответствии с Межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001...2005 гг.: 01.02. «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 года»; 02. «Разработать

где г - расстояние между зарядами; 7 - радиус вектор.
Для решения задачи о взаимодействии заряженного зерна с плоскостью сделаем следующие допущения: а) зерно — это сфера с эквивалентным радиусом; б) заряд зерна расположен в центре сферы [23].

Рисунок 2.6 - Взаимодействие заряженного зерна с плоскостью ленты
После подстановки (2.11), (2.12) и (2.13) в (2.14) получим силу взаимодействия заряженного зерна с плоскостью, в зависимости от времени и при учете проводимостей [24]:
В(ґ Л = (єіУі-ЄгУі)2 єола2Ь2Е 2 ІУЛ +У А-X))2 4є2г3
(2.15)
где - время нахождения зерна в зоне разрядки; т2 — постоянная времени разрядки зерна; а, Ь- длины короткой и длинной полуосей семени.
Из формулы (2.15) видно, что электрическая сила зависит от геометрии эллипсоида, электрических параметров воздуха и зерна. Зная геометрию и электрические параметры семян, а также проводимость воздуха, можно рассчитать электрическую силу, которая прижимает его к плоскости.
Для полного представления процесса разделения необходимо исследовать другие силы, действующие на зерно в момент попадания его в зону разделения.