Экспериментальные исследования функционирования решет очистки из полимерного материала СВМПЭ в отделениях зерноуборочных комбайнов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Донской государственный технический университет

Экспериментальные исследования функционирования решет очистки из полимерного материала СВМПЭ в отделениях зерноуборочных комбайнов

Московский М.Н., Муратов Д. К., Бойко А.А.

Ростов-на-Дону

Аннотация

В данной статье представлены исследования по изучение вопросов повышения качества семян зерновых по показателям всхожести и травмированности в отделениях транспортирующих устройств при вариации основного рабочего органа.

Ключевые слова: семена зерновых, полимерные материалы, транспортирующие устройства конвейерного типа.

В последнее время всё большее применение в конструкциях зерноуборочных машин находят новые виды полимеров. Их применение обусловлено не только эстетическими свойствами, используемыми в дизайне машин, но и свойствами, применяемыми непосредственно в конструкциях изделий и сборочных единиц.

Разработанное в ДГТУ решето из полимерного материала СВМПЭ применялось и хорошо себя зарекомендовало при работе в отделениях зерноочистительных агрегатов. [1-3]

На основе данных исследований было разработано экспериментальное комбинированное решето из полимера СВМПЭ, для работы в отделении очистки зерноуборочного комбайна.

Для решения данных вопросов были проведены многоплановые лабораторные испытания. В качестве лабораторной установки использовалась экспериментальная установка для исследования процесса сепарации.

При проектировании установки учтены следующие условия: блок очистки и входящие в него сборочные единицы могут быть заменены аналогичными СЕ зерноуборочного комбайн «Дон 1500», «ВЕКТОР», «АКРОС».

В качестве подающего устройства имитирующего стрясную доску устанавливаем подающий транспортер (1) со следующими техническими характеристиками: длина - 5м, высота бортов - 0,25м. Секундная подача материала варьируется в пределах 3-7 кг/м·с и обеспечивается показателями - скорость ленты и высота подаваемого зернового вороха. Скорость подачи вороха определяется эмпирическим путем и максимально приближена к скорости передвижения вороха по стрясной доске.

С учетом движения компонентов зернового вороха по стрясной доске для зерна 0,18 м/с, для половы 0,23 м/с, для соломы 0,24 м/с. Средняя скорость вороха составляет 0,22 м/с. В эксперименте закладывался зерновой ворох массой 1кг состоящий из 700гр. зерна , 250гр. половы и 50гр. соломы. Произведены замеры расстояния прошедшими отдельными компонентами зернового вороха от начала стрясной доски за время t. Для подачи в стенд на ленту транспортера укладывался заранее приготовленный зерновой ворох с расчетной загрузкой массы на один погонный метр.

Сам же стенд выполнен в натуральном масштабе с сохраненным геометрическим расположением основных узлов и сборочных единиц конструкции комбайна «Дон-1500».

Фиксированная ширина стенда выполненного с учетом боковых стенок размером 420мм.

Учтены следующие условия проведения эксперимента:

-ширина приближена к максимальной (1500 мм), более точно описывает процесс очистки;

- максимальная ширина потребует увеличение трудоемкости проведения опытов, загрузки установки, регулировки и внесения конструктивных изменений;

- исследования показали что сепарация зерна в рабочей зоне 120 - 380 мм.незначимо отличается от сепарации в отделении зерноуборочного комбайна.

Определенны площади решет очистки приняв соотношение зерна к соломе при подаваемой фракции зернового вороха 1:1,5 и подачи в комбайн=6-16 кг/с (таблица 1.)

Таблица 1 Необходимая площадь модернизированных решет очистки от загрузки комбайна.

Проведенный анализ сравнительной оценки потерь за стандартной и модернизированной воздушно-решётной очисткой показал следующие результаты.

Таблица 2 Потери за стандартной воздушно-решётной очисткой.

Таблица 3 Потери за модернизированной воздушно-решётной очисткой.

Таблица 4 Основные компоненты, содержащиеся в бункерном зерне после стандартной воздушно-решётной очистки.

Таблица 5 Основные компоненты, содержащиеся в бункерном зерне после модернизированной воздушно-решётной очистки.

Исходя из ранее проведенных экспериментов, нами определены параметры работы решета:

- угол жалюзи передней части решета открыт на 80°;

- настройка воздушного потока вентилятора (скорость)4 - 6 м/с;

- открытие гребенок верхнего решета (задняя часть) 0,014 м;

- открытие гребенок верхнего решета (удлинитель) 0,016 м;

- открытие гребенок нижнего решета 0,01 м.

Остальные размеры и настройки взяты со стандартной работы очистки зерноуборочного комбайна «ДОН 1500»

Принята доверительная вероятность проводимых опытов- 0.9; допустимая ошибка измерений - ±3% [4].

Рисунок 1. Результаты сравнительного анализа травмированности семян зерновых при сепарации на стандартном решете и решете из полимерного материала СВМПЭС.

Рисунок 2. Зависимость чистоты бункерного зерна от длины начального участка верхнего модернизированного и стандартного решета (подача 3,575 кг/с*м.)

Рисунок 3. Зависимость потерь зерна модернизированного и стандартного решета (подача 3,575 кг/с*м.)

Рисунок 4. Травмированность зерна в отделении блока очистки зерноуборочного комбайна при различных режимах работы.

Решето из полимерного материала СВМПЭ, показало следующие результаты сепарации:

1. Потеря зерна составила 0,47%, что соответствует показателям качества з/у комбайна;

2. Потеря зерна снизились по сравнению со стандартным решетом из металла на 7 %. зерновой комбайн семя

3. Чистота бункерного зерна при работе модернизированного решета из полимера СВМПЭ возросла на 1,2 % по сравнению с решетом из металла.

Нами рассмотрено не только влияние типов решёт на показатели микротравмированности, зерна при сепарации на стандартных режимах работы, но и изменение указанных параметров при различных подачах. Ранее определенны рациональные скоростные режимы работы воздушно решётной очистки с различными типами решёт обеспечивающих более «мягкий» щадящий режим воздействия на зерновой материал: 1 - тихоходный режим, подача (Q = 3,5 кг/с*м); 2 - среднеходный режим, подача (Q = 6,1 кг/с*м); 3 - быстроходный режим, подача (Q = 8,25 кг/с*м).

Однако сравнительный анализ макро и микроповреждений зерна показал (с доверительной вероятностью 0,95), снижение повреждения зародыша после прохода под решёта из полимеров на 12 %, повреждение эндоспермы на 10 %. Наблюдается явное снижение микротравмированности зерна до 35 %, при малых подачах на решето. Последующие изделия по показателям износостойкости выявили наработку решёт из полимеров на 72,4 % выше по сравнению с металлическими решётами в пределах одного агросрока.

Литература

1. Московский М. Н., Бутовченко А. В. Сравнительная оценка основных макро и микро повреждений семян ячменя, при очистке на решетных модулях, изготовленных из листового металла и из материала СВМПЭ // Инженерный вестник Дона, 2013, №1URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2013/1584.

2. Московский М. Н., Бутовченко А. В. Оценка основных показателей функционирования решетных сепараторов, изготовленных из полимерных материалов на основе СВМПЭ при семенной очистке пшеницы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - № 4(2), с.528-530.

3. Пехальский И. А., Московский М. Н. Снижение травмированности семян решётами / Сельский механизатор; - Москва, 2015. -- №9. -С. 16-20.

4. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - Москва: Наука, 1976. - 280 с.

5. Скворцова Ю. Г., Ионова Е.В. Посевные качества семян озимой мягкой пшеницы. Научно - производственный журнал «Зернобобовые и крупяные культуры.2014 г. №4(12). С.52-55.

6. Московский М.Н., Пахомов В.И., Веснин В.Н. Исследование взаимодействия компонентов убираемого зернового материала на поверхность рабочих органов комбайна, снабженных покрытием из СВМПЭ //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - № 4(2), с. 531 - 533

7. Тарасенко А. Н. Влияние влажности зёрнам при уборке и послеуборочной обработке на посевные качества семян / Хранение и переработка зерна; - Днепропетровск, 2000. - №2. - С. 12-13.

8. Скворцова Ю. Г. Ионова Е. В. Травмирование и посевные качества семян озимой мягкой пшеницы. // Зерновое хозяйство России. - 2012 - №6 (24) - с. 31-34.

9. Ионова Е. В., Скворцова Ю. Г. Изменение посевных качеств озимой пшеницы при различных условиях выращивания // Зерновое хозяйство России. - 2013. №4 (28) - .с 27-29.

10. Paulsen M. R., Nave W. R. Corn damage from conventional and rotary combines // Transactions of the ASABE.23 (5): 1100-1116. @1980:URL:elibrary.asabe.org/abstract.asp?search=1&JID=3&AID=34729&CID=t1980&v=23&i=5&T=1&urlRedirect=[anywhere=on&keyword=&abstract=&title=&author=&references=&docnumber=&journals=All&searchstring=&pg=&allwords=grain%20near%20clean&exactphrase=&OneWord=&Action=Go&Post=Y&qu=]&redirType=newresults.asp

11. Wang Y. J., Chung D. S., Spillman C. K., Eckhoff S. R., Rhee C., Converse H. H. Evaluation of laboratory grain cleaning and separating equipment // Transactions of the ASABE. 37(2) 507-513. 1994: URL:elibrary.asabe.org/abstract.asp?search=1&JID=3&AID=28105&CID=t1994&v=37&i=2&T=1&urlRedirect=[anywhere=on&keyword=&abstract=&title=&author=&references=&docnumber=&journals=All&searchstring=&pg=&allwords=grain%20near%20cleaning&exactphrase=&OneWord=&Action=Go&Post=Y&qu=]&redirType=newresults.asp

12. Скурятин Н.Ф., Мерецкий С.В. Совершенствование процесса посева зерновых на склоновых почвах // Инженерный вестник Дона, 2012, №1. URL:ivdon.ru/magazine/archive/n1y2012/662.

13. Строна И.Г., Убоженко В.И. Значение крупности семян в семеноводстве. Ж. Селекция и семеневодство, 1971, №1. с.48-51.

Размещено на Allbest.ru