3 Технология послеуборочной обработки зерна

Зерно используют на различные цели: из него формируется продовольственный, семенной и фуражный фонды, свежеубранное зерно подвергают специальной послеуборочной обработке – его очищают (удаляют примеси), сушат и при необходимости сортируют.

Послеуборочная обработка зерна решает две основные взаимосвязанные задачи.

Во-первых, в процессе послеуборочной обработки должна быть повышена стойкость зерна, чтобы можно было сохранить его без существенных потерь до нового урожая и на более продолжительный срок.

Во-вторых, свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте.

Таким образом, послеуборочная обработка зерна представляет собой комплекс взаимосвязанных и дополняющих друг друга технологических операций.

В сельском хозяйстве широко применяют поточный метод послеуборочной обработки зерна. На линию подают свежеубранный зерновой ворох, а на выходе из неё получают очищенное зерно определённого целевого назначения с заданным уровнем качества.

Положительный эффект применения поточной технологии выражается в резком сокращении сроков обработки, исключения опасных для качества зерна периодов ожидания начала каждой операции. Кроме того, при поточной технологии затраты труда на обработку зерна и семян сокращаются в 8-10 раз, улучшается качество обработки и повышается производительность машин при их стационарном использовании.

Недостаток технологии заключается в том, что она не всегда учитывает колебания объёма работ по отдельным операциям, например при очистке и сушке зерна, что нарушает синхронность обработки, ведёт к разрыву потока, накоплению частично обработанного зерна на отдельных звеньях процесса.

Поточные технологические линии для послеуборочной обработки зерна подразделяются на зерноочистительные агрегаты, зерноочистительно-сушильные комплексы и специальные линии для обработки зерна семенного назначения.

Все поточные технологические линии универсальны. На них можно обрабатывать зерно и семена зерновых, зернобобовых, крупяных и мелкосемянных культур [5].

Послеуборочную обработку зерна можно представить в виде технологической схемы:

Уборка

Предварительная очистка

Сушка

Первичная + вторичная очистка

На хранение

3.1 Расчёт поступления зернового вороха

Для того чтобы определить максимально возможное суточное поступление зерна (П) той или иной культуры на ток необходимо воспользоваться формулой:

П = У*К*С*К_т,

где: У – урожайность убираемой культуры, т/га;

К – количество единиц уборочной техники, шт.;

С – средняя производительность уборочной техники, га;

К_т – коэффициент использования рабочего времени (0,5 – 0,95).

Основываясь на данных таблицы 4 можно сказать, наибольшее суточное поступление зерна наблюдается по озимой ржи 90,1 тонны в сутки. Наименьшее суточное поступление зерна при уборке гороха 8,8 тонн в сутки, причиной этому является её низкая урожайность 0,55 т/га.

Таблица 4 - Суточное поступление зерна в зависимости от урожайности

Культура, целевое использование	Уборочная площадь, га	Урожай-ность, т/га	Уборка					Уборных агрегатов					Средняя произво-дитель-ность агрегата, га/сут.			Суточ-ное поступ-ление зерна, т			Всего, вало-вой сбор, т
			Дата			Продол-житель-ность дней	марка			Наличие, ед.
			начала	окон-чания
Озимая рожь	320	1,76	28.07	3.08	7		СК – 5 «Нива»		4		16,0			90,1			563,2
Яровая пшеница	170	1,21	18.08	22.08	5				4		11,0			42,6			205,7
Ячмень	350	1,65	10.08	17.08	8				4		15,0			79,2			577,5
Овес	170	1,07	23.08	28.08	6				4		9,7			33,2			181,9
Горох	83	0,55	4.08	9.08	6				4		5,0			8,8			45,7

График поступления зерна на пункте по послеуборочной обработке в приложении (Рисунок А.1). По данным графика можно сказать, что ежесуточное поступление зерна по культурам на зерноток неодинаково. Это связано с тем, что среднесуточная производительность комбайнов изо дня в день неодинакова, бункерная урожайность культур различна. Продолжительность дней уборки в среднем колеблется в 6 днях, самое большое количество дней уборки у ячменя – 8 дней. Уборка культур длится с 28 июля по 28 августа, такой большой промежуток времени уборки связан с тем, что в отделении имеются лишь старые комбайны СК – 5 «Нива», а новые комбайны «Вектор» используются в других отделениях.

3.2 Расчёт производительности зерноочистительных машин и сушилок

Всё поступающее на ток зерно необходимо подвергать очистке, зерно с повышенной влажностью сушке.

Эксплуатационную производительность машин при очистке зерна определяют по формуле:

G_Э = G_р×К_Э×К₁×К₂

где, К_Э – коэффициент эквивалентности, учитывающий особенности культуры;

К₁ – коэффициент, учитывающий влажность зерна;

К₂ – коэффициент, учитывающий засоренность вороха;

G_р – паспортная производительность машины, т/ч [11].

За условную единицу производительности (паспортная производительность) очистительных машин принята производительность при однократной первичной очистке продовольственной пшеницы с влажностью до 16 % и засоренностью отделяемыми примесями до 10 %.

При пересчете производительности машин при обработке других культур пользуются следующими коэффициентами эквивалентности К_э: рожь, кукуруза, зернобобовые – 0,9; ячмень, рис – 0,7;овес, гречиха – 0,7; просо – 0,3 и др.

План сушки, выработку зерносушилок и производительность выражают в плановых единицах. Необходимость учета работы зерносушилок в условных единицах – плановых тоннах – обусловлена тем, что фактический объем работы по затратам времени, топлива и энергии для высушивания 1 т зерна в зависимости от исходной влажности может изменяться во много раз. Кроме того, зерно и семена разных культур требуют различного расхода топлива на удаление одного и того же количества воды. Нельзя обеспечить одинаковую выработку сушилки при обработке зерна продовольственного и семенного назначения, температурные режимы сушки которых различны.

За плановую единицу сушки принят объем работы по сушке, который необходимо затратить на высушивание 1 т зерна пшеницы продовольственного назначения при снижении влажности на 6 % - с 20 до 14 %. Выработка в размере 1 плановой единицы соответствует одному пропуску зерна через сушилку при выдерживании оптимального температурного режима обработки.

Масса просушенного зерна в плановых тоннах для всех типов сушилок рассчитывают по формуле: М_пл = М_ф*К_в*К_к

где М_ф – физическая масса сырого зерна, поступившего в сушилку, т;

К_в, К_к – коэффициенты пересчета массы зерна в плановые единицы соответственно в зависимости от влажности зерна до и после сушки культуры.

Озимая рожь

Продовольственное назначение

19 – 14 % Х = 100(19-14)/100-14 = 5,8 %

563,2 – 100 %

х – 5,8 % х = 36,7 т 563,2 – 36,7 = 526,5 т – после сушки

М_пл = 563,2*0,91*0,92 = 471,5 пл.т.

Т = 471,5/16 = 29,5 ч Q_ф = 563,2/29,5 = 19,1 т/ч

Семенное

1. 19 – 15 %

Х = 100(19-15)/100-15 = 4,7 %

563,2– 100 %

х – 4,7 % х = 26,5 т 563,2 – 26,5 = 536,7 т - после сушки

М_{пл =} 563,2*1,82*0,74 = 758,5 пл.т.

Т = 758,5/16 = 47,4 ч Q_ф = 563,2/47,4 = 11,9 т/ч

Яровая пшеница

Продовольственное

18 – 14 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,7 %

205,7 – 100 %

х – 4,7 % х = 9,7 т 205,7 – 9,7 = 196,0 т – после сушки

М_пл = 205,7*1,25*0,8 = 205,7 пл.т.

Т = 205,7/ 16 = 12,9 ч

Q_ф = 205,7/12,9 = 16,0 т/ч

Семенное

18 - 14 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,7 %

205,7 – 100 %

х - 4,7 % х = 9,7 т 205,7 – 9,7 = 196,0 т – после сушки

М_пл = 205,7*2*0,8 = 329,1 пл.т.

Т = 329,1/16 = 20,6 ч

Q_ф = 205,7/20,6 = 10,0 т/ч

Ячмень

Продовольственное

18 – 14 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,7%

577,5 – 100 %

х - 4,7 % х = 27,2 т 577,5 – 27,2= 550,3 т – после сушки

М_пл = 577,5*1*0,8 = 462,0 пл.т.

Т = 462/16 = 28,9 ч

Q_ф = 577,5/28,9 = 20,0 т/ч

Семенное

18 – 14 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,7 %

577,5 – 100 %

х - 4,7 % х = 27,2 т 577,5 – 27,2 = 550,3 т – после сушки

М_пл = 577,5*2*0,8 = 924,0 пл. т.

Т = 924/16 = 57,8 ч

Q_ф = 577,5/57,8 = 10,0 т/ч

Овёс

Продовольственное

18 – 14 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,7 %

181,9 – 100 %

х - 4,7 % х = 8,6 т 181,9 – 8,6 = 173,3 т – после сушки

М_пл = 181,9*1*0,8 = 145,5 пл. т.

Т = 145,5/16 = 9,1 ч

Q_ф = 181,9/9,1 = 20,0 т/ч

Семенное

18 – 14 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,7 %

181,9 – 100 %

х - 4,7 % х = 8,6 т 181,9 – 8,6 = 173,3 т – после сушки

М_пл = 181,9*2*0,8 = 291,0 пл. т.

Т = 291/16 = 18,2 ч

Q_ф = 181,9/18,2 = 10,0 т/ч

Горох

Продовольственное

20 – 16 %

Х = 100(20-16)/100-16 = 4,8 %

45,7 – 100 %

х – 4,8 % х = 2,2 т 45,7 – 2,2 = 43,5 т – после сушки

М_пл = 45,7*2*0,73 = 66,7 пл. т.

Т = 66,7/16 = 4,2 ч

Q_ф = 45,7/4,2 = 10,9 т/ч

Семенное

20 – 16 %

Х = 100(18-14)/100-14 = 4,8 %

45,7 – 100 %

х - 4,8 % х = 2,2 т 45,7 – 2,2 = 43,5 т – после сушки

М_пл = 45,7*4*0,73 = 133,5 пл. т.

Т = 133,5/16 = 8,4 ч

Q_ф = 45,7/8,4 = 5,5 т/ч

Таблица 5 - Эксплуатационная производительность машин по очистке и сушке зерна

Культура, целевое использование	Влаж-ность, %	Сорная примесь, %	Характеристика машины							Сроки доведения зерна до норм базисных кондиций, дней
			марка	Количество, шт.	производительность
					Плановая, т/ч	эксплуатационная			Рекомен-дуется			факт.
						т/ч	За сутки, т
Озимая рожь продовольственное	19 14	6 3	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 2	25 16 2,5	22,5 19,1 2,25	432 366,7 43,2	1 1 1			6,5
Озимая рожь семенное	19 15	6 3	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 2	12,5 16 1,25	11,3 11,9 1,1	217,0 228,5 21,1	1 1 1			13,4
Яровая пшеница продовольственное	18 14	7 3,5	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 1	25 16 2,5	25 16,0 2,5	480,0 307,2 48,0	1 1 1			4,3
Яровая пшеница семенное	18 14	7 3,5	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 1	12,5 16 1,25	12,5 10,0 1,25	240,0 192,0 24,0	1 1 1			8,6
Ячмень продовольственное	18 14	8 4	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 2	25 16 2,5	17,5 20,0 1,75	336,0 384,0 33,6	1 1 1			8,6
Ячмень семенное	18 14	8 4	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 2	12,5 16 1,25	8,75 10,0 0,87	168,0 192,0 16,7	1 1 1			17,3
Овес продовольственное	18 14	8 4	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 1	25 16 2,5	17,5 20,0 1,75	336,0 384,0 33,6	1 1 1			5,4
Овес семенное	18 14	8 4	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 1	12,5 16 1,25	8,75 10,0 0,87	168,0 192,0 16,7	1 1 1			10,9
Горох продовольственное	20 16	5 2,5	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 1	25 16 2,5	22,5 10,9 2,25	432,0 209,3 43,2	1 1 1			1,1
Горох семенное	20 16	5 2,5	ОВС-25 СЗШ-16 Петкус	1 1 1	12,5 16 1,25	11,3 5,5 1,1	217,0 105,6 21,1	1 1 1			2,2

Как видно из полученного результата, фактическая производительность зерноочистительных машин оказалась ниже паспортных (ОВС-25, производительность 25 т/ч, Петкус – 2,5т/ч), так как очистке подвергалось зерно конкретной влажности и засоренности, что в значительной мере сказывается на производительности машин.

График накопления и расхода зерна на пункте по послеуборочной обработке в приложении (Рисунок А.2). По графику можно сделать следующие выводы. Зерно убирается до 28 августа, а поступающее зерно доводится до норм базисных кондиций 33 дня (до 29 августа). Из этого следует, что накопление зерна идет быстрее, чем его расход. По озимой ржи и ячменю зерно обрабатывается двумя же Петкусами, потому что если брать только один, то он не будет справляться с поступающим зерном. А по гороху, яровой пшенице и овсу можно воспользоваться лишь одним агрегатом, так как валовой сбор этих культур низкий. Если воспользоваться двумя агрегатами, то расход зерна будет идти быстрее, чем его поступление.