Технология и технические средства для подготовки семян подсолнечника

• Автор: Шафоростов, Василий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 39 с. : ил.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Развитие маслобойного дела повысило спрос на семена подсолнечника, что привело к значительному росту посевных площадей под эту культуру. Наибольшее развитие подсолнечник получил в 70-80-х годах XX столетия. Это было связано не только с возросшим спросом на подсолнечное масло, а в основном, с повышением продуктивности этого растения в процессе селекции. В Европе сконцентрировано 70% площадей, на которых возделывается подсолнечник, в Южной Америке - 15%, на других континентах - остальное. На долю европейского производства семян, в т.ч. и в России, приходится 57% мирового производства семян и 69% подсолнечного масла. В настоящее время повышенный интерес к производству подсолнечника проявляет Австралия, страны Северной Америки и Турция. Основной тенденцией в международной торговле в этой сфере, по мнению многих специалистов, в ближайшее время станет переход от продажи растительного масла к продаже семян. При этом рост производства этой культуры будет происходить, в основном, не за счет увеличения площадей ее возделывания, а за счет увеличения урожайности и снижения потерь.
В России производство семян подсолнечника в последние три года в среднем составило 3,8 млн.т. Заметного роста в увеличении объема его производства пока не заметно. Это объясняется в основном двумя причинами: отсутствием достаточного количества высококлассных семян, в т.ч. высших репродукций и слабой материально-технической базой по его возделыванию и обработке урожая. Обе эти причины тесно взаимосвязаны между собой. Дальнейшее увеличение производства и значительные специфические особенности современных сортов и гибридов высокомасличного подсолнечника предъявляют высокие требования к технике для послеуборочной обработки семян этой культуры. В этой связи послеуборочная обработка семенного материала подсолнечника - наиболее ответственный этап в общей системе мероприятий по сохранению и обеспечению качества семян. От её организации и технического обеспечения в решающей степени зависит конечный результат - выход и качество семенного материала.
В России широкое распространение получила технология обработки семян подсолнечника с использованием техники, предназначенной для работы на зерновых культурах. При этом не учитываются особенности комбайнового вороха семян подсолнечника, который по своим биологическим, физико-механическим и другим свойствам существенно отличается от вороха семян зерновых культур. К этим особенностям можно отнести: высокую биологическую активность вороха; плохую сыпучесть его при высокой влажности; быструю самосогреваемость, что приводит к порче семян даже при кратковременном их хранении в ворохе; одна переброска нориями увеличивает травмирование семян на 0,3-0,5 %; наличие периода биологического дозревания, который не позволяет при уборке достоверно определить качество семян; специфические трудноотделимые примеси; калибрование семян по фракциям и т.д. Перечисленное способствует неустойчивости протекания технологических процессов при послеуборочной обработке семян подсолнечника и неравномерность распределения потока материала в линии и по рабочим органам машин.
Поэтому проблема разработки прогрессивных технологий и технологических средств 'я подготовки семян подсолнечника высших репродукций имеет важное народнохозяйственное лен не для производства подсолнечника, на который в последние годы значительно возрос эос на мировом рынке.
Исследования и разработки, составившие основу данной работы, выполнены в .. ответствии с программой НИР по проблемам 0.СХ.65, 0.51.15, НТП “Масло”.
Цель работы - разработка и внедрение в АПК России прогрессивных технологий и юхнических средств для подготовки на поточных линиях агрегатов, комплексов и семзаводов семян подсолнечника высших репродукций.
Объекты исследования. Семена сортов и гибридов подсолнечника, технологии,

рабочие органы, экспериментальные установки, опытные образцы машин, поточные линии агрегатов и семзаводы при их функционировании в производственных условиях, экспериментальные лабораторные приборы.
Методика исследования. За основу приняты функционально- стоимостной и техникоматематический анализы. При аналитическом описании закономерности движения частиц по рабочим органам использованы основы теоретической и земледельческой механики. В математических моделях применены законы аэродинамики. Чистоту, посевные качества, биометрическую характеристику и ряд других показателей оценивали стандартными методиками и по специально разработанным частным методикам. Экспериментальные данные обрабатывались методами теории вероятности и математической статистики.
Научную новизну составляют:
двухэтапная технология подготовки семян подсолнечника, включающая предварительную очистку вороха, биологическое дозревание, и окончательную очистку фракций с учётом биометрических показателей семянок; математические модели пневмовибрационной сепарации семян, основанные на агробиологических свойствах, аэродинамических и геометрических параметрах семянок;
взаимосвязь основных параметров делительной плоскости пневмостола с характеристиками машин и биометрическими показателями семянок подсолнечника;
гидровакуумная технология выделения склероциев белой гнили.
Оригинальность и новизна предложенных технологических схем и технических решений подтверждена 15 авторскими свидетельствами и патентами РФ, патентом США и патентом Франции.
Практическую ценность имеют результаты исследований, реализованные в виде:
двухэтапной технологии подготовки высококачественных семян подсолнечника высших репродукций;
методов инженерного расчета оборудования линий;
рекомендаций и предложений конструкторским организациям по параметрам оборудования для очистки, сортирования, транспортирования, протравливания и инкрустации семян,
машин и приспособлений четырех наименований для очистки, сортирования, транспортирования семян, рекомендованных в производство; рекомендаций трех наименований по очистке, сортированию и протравливанию семян подсолнечника;
агротехнических требований трех наименований на приспособление к агрегатам и комплексам для очистки семян подсолнечника, тихоходную норию, машину окончательной очистки семян;
заданий на типовое и экспериментальное проектирование двух семзаводов по подготовке семян подсолнечника, на реконструкцию типового проекта № 812-0-3; раздела по технологии очистки и сортированию семян масличных культур в справочном материале “Нормы технологического проектирования предприятий послеуборочной обработки зерна и семян” (1988 г.).
Реализация результатов исследований. Материалы исследований явились основанием для включения оборудования двух наименований в систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1981-1990 г.г.; ч. 1. Растениеводство.
Технология подготовки семян подсолнечника высших репродукций реализована в институтах и фирмах, являющихся основными их производителями в России -Селекционной семеноводческой фирме ВНИИМК, Донском филиале ВНИИМК, ОСХ “Березанское”, Селекционно-семеноводческой фирме “Российская гибридная индустрия”,

3 '
сушки, из бункеров транспортером подается в нории цеха очистки. Влажный ворох из бункеров направляют в сушилку, затем в ту же норию цеха очистки, которая направляет семена на машину первичной очистки. Здесь они разделяются на две фракции (Ш и смесь I и П), которые направляются на хранение. После отлёжки каждая фракция норией подается на зерноочистительную и семяочистительную машины, пневмостолы. При отправке заказчику семенного материала без инкрустирования семена, после сортирования на пневмостоле ленточным транспортером подают в отделение протравливания, где его обрабатывают ядохимикатами и затаривают в мешки. Материалы исследований и предложения переданы [9] и приняты институтом‘Типросельхоззерно” для внесения изменений в типовой проект №812-0-3.
В п.7.1. показано, что одной из причин повышенного травмирования семян подсолнечника в процессах их очистки и сортирования являются быстроходные нории, которые осуществляют переброски семян от машины к машине. Причина, - значительная скорость движения ковшей, которые повреждают семена при заборе их в нижнем башмаке нории и из-за значительных инерционных сил, при разгрузке ковшей в верхней головке.
С целью исключения травмирования семян подсолнечника транспортным оборудованием была разработана конструкция [31,32,33,38 и 41] тихоходной нории (рис.7.1.), в которой линейная скорость движения тягловой цепи - 0,42 м/с.
Рис. 7.1 Конструктивная схема тихоходнойнорииНТХ-20 [31, 32, 33, 38 и41]:
1. Цепь. 2. Ковши. 3,4, 5, и 6. Звездочки. 7. Приемный бункер.
8. Нижний башмак. 9. Затру зонный лоток. 10. Натяжная винтовая лапа. 11. Электродвигатель. 12. Редуктор
Проведенные нами исследования [16, 21], а также результаты государственных испытаний (Протокол № 13-145-8 (4132410), Новокубанск, 1980 г.) показали, что при перемещении семян подсолнечника норией НТХ-20 увеличение травмирования их не