Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки зерна

17

Курсовая работа

на тему:

«Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки зерна»

Сельское хозяйство производит основные пищевые продукты, а так же сырье для пищевой и некоторых отраслей легкой промышленности, выпускающей товары народного потребления. От количества и качества этих продуктов, разнообразия их ассортимента во многом зависят здоровье, работоспособность и настроение человека. Поэтому создание в стране изобилия сельскохозяйственных продуктов высокого качества - одно из условий развития общества.

При переработке доброкачественного сырья увеличивается выход продуктов или изделий хорошего качества, появляется возможность расширять ассортимент товаров. Продажа государству высококачественных продуктов растениеводства и животноводства позволяет хозяйствам получать дополнительные доходы.

Производителям сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов следует знать основные понятия, характеризующие ценность и значимость этих продуктов в питании человека.

Так, пищевая ценность продукта характеризует содержание в нем основных веществ, необходимых человеку в питании, а также вкусовые достоинства продукта и его энергетическую ценность. Пищевая ценность продукта тем выше, тем в большей степени он удовлетворяет потребностям организма в пищевых веществах, а так же чем в большей степени его химический состав соответствует формуле сбалансированного питания.

Наконец, нужно иметь ввиду, что продукты растениеводства по разным причинам могут приобретать вредные для организма свойства - быть токсичными, ядовитыми. Отсюда возникли понятие о пищевой безвредности продуктов и необходимость её выявления.

Так, пищевая и технологическая ценность зерна и семян различных культур, картофеля, овощей и плодов, сахарной свеклы, хмеля и другой растительной продукции находится в прямой зависимости от сорта, агротехники, климатических факторов, условий, способов и сроков уборки урожая, послеуборочной обработки, транспортирования и хранения. Все это влияет и на технологические свойства непищевого растительного сырья - волокна, льна, хлопчатника и др.

Лишь небольшая часть сельскохозяйственной продукции непосредственно от производителя поступает к индивидуальному потребителю. Большую часть её сначала сохраняют, подрабатывают или перерабатывают в различных звеньях народного хозяйства. Можно повысить урожайность всех культур и резко увеличить их валовые сборы, но не получить должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери массы и качества.

Различают два вида потерь продуктов при хранении: массы и качества. В большинстве случаев они взаимосвязаны, то есть потери массы сопровождаются потерями качества и наоборот. По природе потери могут быть физическими и биологическими.

Сохранение запасов продуктов с минимальными потерями - важная задача, так как при хранении некоторых продуктов издержки часто превышают себестоимость их производства. Уменьшение этих затрат значительно снижает себестоимость семян, кормов и других продуктов, дает возможность получать большую прибыль при их реализации. Рациональное хранение продуктов возможно только при наличии и правильной эксплуатации технической базы: хранилищ, машин и оборудования, используемых для доработки продуктов с целью повышения их устойчивости и качества.

Таблица 1

Сортовой состав, площади, урожайность и валовой сбор зерна

Объем реализации семян всегда меньше их валового сбора на величину потребности хозяйства в собственном семенном материале с учетом преходящих и страховых фондов.

Таблица 2

План ежегодного производства и реализации семян сельскохозяйственных культур

Календарные сроки уборки, влажность и содержание примесей в зерновой массе, поступающей на ток, ее объемная масса и ряд других характеристик, являющихся обязательными при расчете величины токовых площадок и общей площади тока, заносим в табл. 3.

Таблица 3

Среднемноголетние показатели состояния зерновых масс различных сельскохозяйственных культур, поступающих от комбайнов на ток

Сопоставляя фактическое состояние (влажность, содержание примесей) зерновой массы с требованиями базисных кондиций и используя данные табл. 1 исчислим суммарное поступление зерновой массы каждой культуры на ток.

Таблица 4

Отклонение фактического состояния зерновой массы от требований базиса

Сроки уборки зависят от количества уборочной техники, оснащенности хозяйства транспортными средствами и их эксплуатационных характеристик.

Максимально возможное суточное поступление П, т, зерна той или иной культуры на ток определяется как произведение урожайности У, т/га, количества единиц уборочной техники К, шт., и ее среднесуточной производительности С:

П =У * К * С,

На основании нормативов продолжительности уборки и нормативов производительности имеющейся в хозяйстве уборочной техники при различной урожайности той или иной с.-х. культуры, а так же с учетом календарного распределения уборочно-транспортных звеньев по убираемым массивам заполняется таблица максимально возможного в данном хозяйстве суточного поступления зерна на ток (табл. 5), и на её основании строится соответствующий график.

Таблица 5

Суточное поступление различных культур на ток

При распределении уборочно-транспортных звеньев по культурам необходимо соблюдать условие Ту - расчетная продолжительность уборки культуры, а Т к - критическая продолжительность уборки урожая, превышение которой чревато существенным ростом потерь урожая.

Продолжительность уборки культуры, сутки, определяется по формуле

Ту=Мобщ/Мсут,

Где Мобщ - общее количество зерновой массы данной культуры, т;

Мсут - суточная наработка зерновой массы данной культуры, т/сут.

Таблица 6

Машина и агрегаты для послеуборочной обработки зерна

Важнейшим параметром при определении «расхода» является эксплуатационная производительность всех имеющихся в хозяйстве механизмов, занятых на очистке зерна и семян, которая определяется двумя способами: снятием количественно - качественного баланса и расчетным методом.

Получение фракции зерна и отходов взвешивают, отбирают средние пробы, из них выделяют навески по 500 г, результаты анализа которых заносят в таблицу баланса фракций.

Таблица 7

Баланс фракций воздушно-решетной зерноочистительной машины

Таблица 8

Значение коэффициентов Кв и Кс в зависимости от влажности и сорной примеси зерновой массы

Производительность зерноочистительных машин и агрегатов зависит также от целевого назначения зерна, проходящего очистку. Она выше на товарном и ниже на семенном зерне (табл. 9).

Таблица 9

Зависимость производительности зерноочистительных машин от целевого назначения зерна

Результаты расчета эксплуатационной производительности зерноочистительных машин и агрегатов в зависимости от фактической влажности и засоренности зерновых масс определенных культур заносят в табл. 10.

Таблица 10

Коэффициенты перерасчета производительности зерноочистительных агрегатов в эксплуатационную

Таблица 11

Эксплуатационная производительность зерноочистительных агрегатов на очистке зерна и семян

Определив эксплуатационную производительность машин и агрегатов, планируемых для использования на очистке той или иной культуры, составляют интегральный накопительно-расходный график движения зерна на току.

Построение кривой «прихода» базируется на данных графика суточного поступления зерна на ток. При построении кривой «расхода» используются материалы таблицы 9 с учетом, что обработка партий зерна любой культуры начинается с очистки и сортировки семян. Общее количество семян каждой из возделываемых в колхозе культур, определяется:

С=(К*S*H/W)*100

C - количество собственного семенного материала, т

K - коэффициент, характеризующий переходящий и страховой фонды, равный 1,25-1,50

S - площадь, которую планируется занять под данную культуру на следующий год, га;

H - норма высева, т/га;

W - полевая всхожесть, %.

Таблица 12

Характеристика семенного материала и нормы высева различных культур на каштановых и светло-каштановых почвах Волгоградской области

Исходя из величины максимального накопления зерна с учетом культур, зерновая масса которых в указанный период находится на площадках, рассчитывают общую длину зернового вороха. С этой целью определяют частное от деления зерновой массы каждой культуры на массу погонного метра вороха этой культуры.

Таблица 14

Параметры зерновой насыпи некоторых полевых культур

Порядок размещения зерна для оперативного хранения на току и длительного - в хранилищах.

Размещение зерна для оперативного или долговременного хранения производят с учетом нижеследующих показателей.

Ботанические признаки (тип, подтип, сорт). Зерно различных типов, подтипов, сортов размещают раздельно. Сортовое зерно хранят в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты и классам посевного стандарта.

Влажность зерновой массы. Отдельно размещают зерно сухое, средней сухости, влажное, сырое. При недостатке площадок или емкостей допускается совместное размещение зерна сухого и средней сухости.

Таблица 15

Состояние зерна по влажности

Отдельно размещают зерно чистое, средней чистоты и сорное.

Таблица 16

Состояние зерна по засоренности

Раздельно размещают зерно по категориям: высоконатурное, средненатурное и низконатурное.

Таблица 17

Классификация пшеницы по объемной массе зерна в Волгоградской области, г/л

Особо учитываемые признаки: Раздельно размещают зерно с признаками, связанными с дефектностью зерна: морозобойное, поврежденное клопом-черепашкой, зараженное вредителями, содержащее проросшие зерна, вредную примесь, трудноотделимые и карантинные сорняки, с посторонним запахом.

Запрещается смешивать зерно нового урожая с зерном урожая прошлых лет.

План размещения зерна на току и в хранилищах составляют при заключении договора контрактации с хлебоприемным предприятиям с корректировкой на фактическую урожайность после проведения контрольных обмолотов.

Качество поступающего на ток зерна определяют по результатам его предварительной оценки.

Количество и качество семенного зерна определяют на основе плана его заготовок и актов апробации сортовых посевов.

Оптимальный режим работы зерноочистительных машин и контроль за процессом очистки

Для установления оптимального режима работы технически исправной зерноочистительной машины необходимо:

определить компонентный состав исходной зерновой смеси, содержание и характер отделимой примеси, влажность поступившей зерновой массы;

подобрать на основе типовых рекомендаций и лабораторного решетного анализа необходимую форму и размеры отверстий решет;

проверить работу машины под нагрузкой и в случае неудовлетворительного отделения трудноотделимых примесей составить и провести корреляционный анализ таблицы изменчивости размеров зерна основной культуры и трудноотделимой примеси как минимум по двум параметрам.

Таблица 18

Параметры решет машины ЗАВ - 10.30.000 для первичной и вторичной очистки зерна урожая текущего года

Расчет потребной емкости специализированных и универсальных хранилищ и контроль за качеством хранящегося зерна

В большинстве хозяйств предусматривается длительное хранение семенного и фуражного зерна. Доля производственного зерна, если хранение такого и планируется, невелика и ею можно пренебречь. Сравнительно не продолжительное время (до 1,0-1,5 месяца после окончания продажи зерна государству) хранят фонды зерновой продукции для выдачи в качестве натуроплаты или продажи работникам и служащим, пенсионерам и другим категориям лиц, проживающим на территории хозяйства.

При расчете складских емкостей для хранения семенного материала следует иметь в виду, что семена хранят в мешках (элита, первая репродукция) и насыпью. Партии мелкосемянных культур так же хранят затаренными.

Партии семян хранят отдельно по культурам, сортам, репродукциям, категориям сортовой чистоты с учетом показателей качества по засоренности и влажности.

Таблица 19

Высота насыпи и число рядов мешков в штабе при хранении семян.

В семенохранилищах, оборудованных установками активного вентилирования, высота насыпи зерновых культур может быть увеличена до 5 м и уменьшена от этой высоты примерно на 30% для семян других культур.

Таблица 20

Количество и сроки хранения семенного материала

Что касается зерна, предназначенного для натуроплаты, то в случае, если в хозяйстве имеются крытый ток, оно хранится на нем. При отсутствии такого необходимо предусмотреть хранилище емкостью, составляющей не более 1/3 от количества зерна, планируемого для продажи населению.

В настоящее время специализированные и универсальные хранилища строят по типовым проектам емкостью 500, 1000, 1500, 2000, 2300, 2500, 5000 т. Как правило все хранилища секционного типа. Емкость одной секции 500 т, ее длина - 18 м. При ширине 18 м длинна склада определяется потребной общей его вместительностью.

Таблица 23

Технико-экономические показатели складов

Правильный систематический контроль за качеством и состоянием хлебопродуктов при хранении - необходимое условие обеспечения их сохранности, предупреждение нежелательных процессов, сокращение затрат и потерь при хранении. Наблюдение должно быть организованно с момента закладки и до отпуска каждой партии по следующим показателям: температуре, влажности, содержания примесей, зараженности вредителями хлебных запасов и показателям свежести зерна; в партиях семенного зерна дополнительно проверяют всхожесть и энергию прорастания.

В соответствии с инструкцией по хранению зерна температуру зерна в складе при высоте насыпи более 1,5 м измеряют в 3 слоях: в верхнем на глубине 30-50 см от поверхности, среднем и нижнем.

При высоте насыпи до 1,5 м, температуру измеряют в двух слоях (нижнем и верхнем). Термошланги без термометра устанавливают в каждой секции в шахматном порядке на расстоянии 2 м друг от друга. Каждая секция должна иметь хотя бы одну термошлангу с термометром.

Таблица 24

Периодичность наблюдения за температурой зерновых масс при хранении

Сроки очередной проверки устанавливают по наивысшей температуре, зафиксированной в отдельных слоях насыпи.

Влажность зерновой массы проверяют при закладке ее на хранение, во время хранения и при отпуске, а также после любого вида обработки (очистки, сушки, активного вентилирования и перемешивания).

Рекомендуются следующие сроки контроля влажности зерна: для сухого и средней сухости, охлажденного - один раз в месяц; для влажного - один раз в 15 дней.

Точечные пробы для анализа на влажность, засоренность, зараженность вредителями, а так же для определения органолептических показателей отбираются по методикам, предусмотренным в ГОСТ 13586.3-83.