Аналіз технічних засобів для обробітку насіннєвого вороху бобових трав

2.1. Процес роботи стаціонарного пункту

З огляду на, що комбайновий спосіб збирання насінників трав не може бути єдиним способом збирання в різних грунтово-кліматичних зонах і при різних погодних умовах, у результаті виконання НИР і ОКР розроблені технологія і комплекс машин для збору насінної купи насінників трав з обробкою його в стаціонарних умовах з нормалізацією купи по вологості.

Дана технологія передбачає наступні основні операції:

• збирання насінної частини врожаю методом очесу зі збором купи в герметизований візок з одночасним скошуванням і укладанням у валок, що залишився на корені маси;

• транспортування насіннєвої маси на стаціонарний пункт у герметизованому транспортному засобі;

• обробку насінної купи на стаціонарному пункті.

У розроблювальну технологію входять наступні машини:

• польова машина ОРП-1,8 на базі фуражира ФН-1,4 для збору насінної купи методом очесу;

• транспортний герметизований засіб (ПТС-4-887А);

• стаціонарний сушильно-сепаруючий пункт що включає:

а) комплект устаткування АВМ-0,65;

б) нормалізатор купи по довжині («Волгарь-5»);

в) нормалізатор температури теплоносія (доповнення до теплогенератора агрегату АВМ-0,65);

На підставі проведених у НИР обґрунтовані основні параметри робочих органів і режими їхньої роботи, що дозволило розробити технічні завдання на

комплекс машин і разом з ОКТБ УНИИМЭСХ розробити конструкцію і виготовити макетні зразки машин.

Поле в дослідження й апробація розробленої технології і комплексу вхідних у неї машин проводилися в колгоспі. Поле яке випробовували показали, що застосування очесувальної машини ОРП-1,8, при збиральній вологості стеблестоя 10...60%, дозволяє збирати насінну купу з утратами насіння більш 2%. Продуктивність агрегату складає 4,5...5,7 га в зміну. З одного гектара збирається 1,2...1,7 т насінної купи, масове співвідношення насіння соломи якого складає 1:5. Вихідне співвідношення маси насіння до рослинної маси врожаю 1:16.

Обчесаний ворох з полючи на стаціонарний пункт доставляється в герметизованому транспортному засобі. Утрати насіння при транспортуванні купи немає.

Ворох, що надходить на пункт із вологістю до 25%, минаючи сушарку, живильником-дозатором завантажується в терочно-сепаруючий блок (типу СТ-5) що має наступні показники:

- продуктивність по купі, т/ч - 2,6...3…3,0

- ступінь витирання насіння, % 98...99…99

- дроблення насіння, % - 1,8...2…2,5

- утрати насіння, % 2

Ворох, що надходить на пункт із вологістю 30…60%,живильником-дозатором подається на нормалізатор довжини, а потім у пневмобарабанну сушарку.

Рівномірний розподіл температури теплоносія по перетині барабана, а також величина температури агента на його вході змінювалося від 40⁰С і вище за допомогою нормалізатора температури і регуляторів агрегату. Нормалізатор температури встановлювався між теплогенератором і барабаном сушарки АВМ-0,65Р.

Невіяний ворох після прямого чи роздільного комбайнування насіннєвих посівів люцерни через відсутність спеціальних машин переробляють у господарствах на стаціонарі зернозбиральним комбайном СК-5, обладнаним пристосуванням 54-108А. Для повного перетирання бобів їх пропускають через молотарку два рази. Але в цьому випадку можливе ушкодження насіння. Дворазовий обмолот вимагає великих витрат праці і палива, що підвищує собівартість насіння.

Виділити насіння з бобів можна і конюшинотеркою ДО-0,5. Однак вона не забезпечує необхідної якості і високу продуктивність. Крім того, для цієї машини необхідно попередньо готувати: виділяти з нього вільні насіння, великі фракції і підсушувати до вологості 13-16%. Тому краще зробити ворохоочисник, що спочатку виділяє вільні насіння, а потім перетирає боби з різною вологістю.

В інституті Механізації виготовлений стаціонарний ворохоочисник, призначений для обробки невіяної купи зернових культур і насінників трав. У його основі – молотарка зернозбирального комбайна СК-6, з яким зняті молотильний барабан з підбарабанням, відбійний бітер і соломотряс. Над транспортною дошкою встановлені пневмовідцентровий сепаратор і тертковий пристрій. Конструктивно технологічна схема ворохоочисної машини передбачає наступну послідовність виконання операцій обробітку вороху насінників багаторічних бобових трав. Завантажувальним пранспортером 1 ворох підбирається на бітери 2, які викидають матервал у пневмоканал 3, де ворох обробляеться повітряним потоком, який виносить легки частинки в осадочну камеру 4. Очищений від легких соломистих домішок ворох надходить на трьохкаскадну решутну очистку 5 з набором решіт, що дозволяють розділити ворох на три основні фракції: крупні соломисті домішки, не витерті боби та насіня основної культури.Крупні соломисті домішки рухаються сходом з верхнього решета в верхній поперечний шнек 6 і виводяться з машини в бурт для соломистих домішок. Не витерті боби сходом із середнього решета надходить у нижній поперечний шнек 7 і далі транспортуються в терковий пристрій 8.

Рис.2.1. Експерементальна ворохоочисна машина.

У терковому пристрої барабанного типу з осьовою схемою обробки вороху матеріал подається в робочий зазор між барабаном і декою. Тут не витерті боби протягують бичами по робочих поверхнях деки, що сприяє виділенню з них насіння. Після виходу матеріалу із робочого зазору він подається у верхню частину терки із спіральними ребрами, зміщуеться вздовж осі терки та подається повторно в робочий зазор між барабаном та декою. Таким чином матеріал обробляється кілька разів, поки не вийде з теркового пристрою. Перетертий ворох шнеком 9 подаеться на бітери 2, які вкидають його в пневмоканал 3. Там повітряним потоком відбираються легкі домішки , а витерте насіня поступає на нижнє решето. На двох нижніх решетах очистки відбираються дрібні домішки та частина насіння бур’янів, розміри яких менші за розміром насіння конюшини. Далі насіння сходом з нижнього решета надходить у пневмоканал 10, де повітряним потоком відбираються легкі домішки насіня. Звідси насіння шнеком 11 подаеться велеватор 12 і вивантажуеться в тару здя насіння, або на площадку в окремий бурт.

При витиранні та сепарації вороху конюшини встановлюють такі режими роботи вороочисної машини:

-частоту коливань решітного стану ω=418 хв^-1;

- амплітуду коливаннь решітного стану А=15 мм;

-швидкість повітряного потоку в пневмоканалах очистки ν=2...4 м/с;

-в решітному стані встановлено два верхніх решета з круглими отворами 0,5 і 5,5 мм, два середні решета з круглими отворами 1,8 і 2,0 мм та два нижніх решета – одне з круглими отворами 1,0 мм та друге прямокутними отворами розмір 0,8х2,5 мм;

-частоту обертання барабана теркового пристрою n=1050...1100 хв^-1;

-робочий зазор міжбарабаном та декою теркового пристрою δ=2мм.

При таких режимах роботи, втрати насіння за вороочисною машиною не перевищують 1,5-2,0%, витирання насіння із бобів досягає 98,5...99,5. Засміченість очищеного насіння соломистими домішками складає 1,5...2,0% загальна засміченість насіння – 5..10%, що задовольняєагро вимоги до процесу.

Під час дослідів оцінювали якість одержуваних насінь. Схожість і енергію проростання визначали відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 12038-84, а ушкодження (дроблення) за ДСТ 22617-77 і ДСТ 21820-76.

Дослідження показали (див. табл. 2.1.), що насіння основного потоку, виділювані повітряно-решітним очисником, по схожості відносяться до другого класу, ушкодження 0,2%.

У насінь, одержуваних у результаті перетирання бобів тертковим пристроєм (насіння колосового потоку), ушкодження 0,54% (по агротехнічних вимогах ушкодження не повинне перевищувати 1,5%).

Робочі органи терткового пристрою інтенсивно перетирають необмолочені боби. У виділюваних насінь енергія проростання і схожість підвищуються. За цими показниками насіння колосового потоку відносять до 1 класу.

У результаті змішування двох потоків у ємність-нагромаджувач надходять насіння, що по показнику схожості належать до першого класу. Кількість насінь у них у 1,5 рази менше, ніж в основного потоку, а травмування 0,31%, що значно менше встановленого агротехнічними вимогами.

Ворохоочисник забезпечує потокову переробку невіяного вороху з різною засміченістю, підвищує схожість насінь і менше їх ушкоджує.

Табл. 2.1.

Показники якості насіння до і після обробки невіяного вороху агрегатом (люцерна сорту Уфимская – 7)

Показник, %	Насіння
	до обробки (контроль)	Основного потоку	колосового потоку	в ємкості-накопичув.
Енергія проростання Схожість Кількість твердого насіння Пошкодже-нного насін. Маса 1000 насіння, г	64 76 21 0,20 2,01	64 76 21 0,20 2,01	72 87 11 0,54 1,98	68 83 14 0,31 2,00

Схема2.2. стаціонарного ворохоочисника:

1 – пневмовідцентровий сепаратор; 2 –домолочуючий пристій;

3, 6, 9, 10 – шнеки; 4, 7, - елеватори; 5 – пневмотранспортер;

8 – повітряно-решітна очистка.

2.2. Робочий процес домолочуючого пристрою

Для ефективної роботи домолочуємого пристрою, необхідно забезпечити рівномірне захоплювання барабаном бобової маси. Здатність захоплювання барабана, залежить від кількості і стану подаючої маси, напрямки і швидкості подачі, частоти обертання і розмірів, і регулювання барабана, конструкції і режиму роботи прийомного бітера.

Розташування стебел стосовно напрямку подачі може бути подовжнім, поперечним і змішаним; найбільш поширене останнє.

Напрямок подачі стебел у домолочуючий пристрій, впливає на процес обмолоту. Найкращий процес результату виходить при подачі стебел під кутом 30…35⁰до горизонталі. Щоб подача була рівномірної, колова швидкість лопат прийомного бітера повинна бути 6...7,5 м/с.

В домолочуємому пристрою, затягування стебел у робочу щілину відбувається за рахунок сил тертя, що виникають між стеблами і діючими на них бичами. Стебла, розташовані ближче до поверхні бичів, переміщаються в молотильному зазорі з великою швидкістю, чим стебла в підбарабанья. Крім того в процесі руху в зазорі швидкості стебел міняються в межах 4...16 м/с. У результаті цього між барабаном і підбарабаньям відбувається пошарове переміщення стебел з ковзанням, і по них наносять періодичні удари бичі.

Кожен удар бича приводить до прискорення руху бобової маси в зазорі. Прискорення різних точок маси різко змінюється в широких межах (8000…6000 м/с²) у залежності від місця нанесення удару і ступеня спресованості матеріалу. Тому що процес обмолоту нетривалий ( матеріал, що обмолочується, проходить через молотильну камеру за 0,03...0,05 с.), де такі зміни прискорень відбуваються за десятитисячні частки секунди. Це свідчить про вплив м'якого удару, характерного тим, що тиску миттєво досягають кінцевих значень.

У результаті ударів бичів і руйнувань зв'язків при стиску і ковзанні маси відбувається виділення насінь.