авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СЕМЯОЧИСТИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАЛЫХ ПАРТИЙ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ

-- [ Страница 2 ] --
а б
- исходный материал; - семена основной культуры; - низконатурные примеси; - воздух Рис. 2 - Лабораторная установка: а) устройство лабораторной установки: 1 – рама; 2 – кожух; 3 – заслонка; 4 – питатель; 5 – подвеска; 6 - воздухонепроницаемый фартук; 7 – дека; 8 – эксцентрик; 9 – шкив; 10 – ремень; 11 – вариатор; 12 – электродвигатель; 13 – механизм регулирования частоты колебаний деки; 14 – шатун; 15 – рамка; 16 – механизм регулирования продольного угла наклона деки; 17 – приемники фракций; б) технологическая схема деки, вид сверху: I – зона предварительного расслоения; II – зона транспортирования; III – стенка, установленная под углом к направлению колебаний деки; ЛК – легкие компоненты; ПК – промежуточные компоненты; ТК – тяжелые компоненты

В процессе лабораторных исследований реализованы две серии опытов с использованием методики активно-пассивного планирования эксперимента.

Качество работы разработанного вибропневмосепаратора оценивали по методике ВИМ, предложенной Н.Н. Ульрихом и Ю.А. Космовским.

Ведомственные испытания опытного образца вибропневмосепаратора (рис. 2,б) с рациональными параметрами проведены при подаче 0,8-1,2т/ч с учетом методики ОСТ 70.10.2-83. Оценочные показатели определены при выходе семян 90%.

Оценка надежности технологического процесса, осуществляемого семяочистительной линией, проведена в производственных условиях методами статистической динамики сельскохозяйственных агрегатов.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» определены рациональные параметры и режимы работы вибропневмосепаратора, определены зависимости качества его функционирования от производительности и выхода семян, получены оценки работы семяочистительной линии в производственных условиях.

При реализации первой серии опытов по трехуровневому трехфакторному плану Бокса-Бенкина ставилась задача изучить влияние трех независимых факторов – угла установки стенки деки (х1), продольного угла наклона деки (х2), частоты колебаний n (х3) и определить их оптимальное сочетание. В качестве критерия оптимизации технологического процесса была принята полнота выделения низконатурных примесей при выходе семян 90%.

При проведении опытов установили следующие диапазоны варьирования факторов: =4,0-7,0; n=630-690мин-1; =20-30.

После обработки результатов и их статистической оценки получены адекватные математические модели:

(11)

где Y – полнота выделения низконатурных примесей при 10% потерях, %;

x1, x2, x3 – нормированные значения угла установки стенки, поперечного угла наклона деки и частоты колебаний деки, соответственно.

Степень приближения полученной модели к реальному процессу составила R2 = 93,995 %. Значимость коэффициентов моделей определена по t-критерию Стьюдента.

Рациональное сочетание значений факторов, определено с помощью программы MathCAD 2001. модель (11) исследована на условный экстремум при соблюдении ограничительных условий. Получены следующие нормированные значения факторов, при которых полнота выделения низконатурных примесей достигает максимального значения: х1=-0,5, х2=0,2, х3=0. Рациональные начальные нормированные значения факторов определены анализом двумерных сечений поверхности отклика исследуемой модели (11). На рисунке 3 приведено двумерное сечение откликов модели относительно кодированных значений угла установки стенки и угла продольного наклона деки.

x2  x1 Двумерное сечение отклика-22
x1


Рис. 3 - Двумерное сечение отклика модели (11) относительно x1 и x2, при фиксации на нулевом уровне фактора х3

На основе исследований для вибропневмосепаратора могут быть рекомендованы следующие рациональные параметры и режимы работы: угол установки стенки деки =20…26, продольный угол наклона деки =4…6, частота n=640…660мин-1 (при настроечных значениях амплитуды А=7,5мм, угла направленности колебаний =30 и подачи Q=550 кг/ч).

При проведении второй серии опытов ставили задачу изучения возможности повышения производительности в случае низкой засоренности исходного вороха низконатурными примесями при выделении наиболее биологически ценной части семян. В опытах для оценки качества разделения семян был принят показатель полноты выделения низконатурных примесей при потерях 10%. В процессе опытов регулировали: угол установки стенки деки , угол продольного наклона , частоту колебаний деки n. На основе предварительных опытов, установили следующие уровни варьирования факторов: =20-30, =4,0-7,0, n=450-540мин-1. При этом настроечные значения остальных факторов составляли: подача материала Q=1000 кг/ч, угол направленности колебаний =30, амплитуда колебаний деки А=15мм. Задачу решали при реализации трехуровневого плана Бокса-Бенкина.

(12)

где Е – полнота выделения низконатурных примесей при 10% потерях семян в фуражные отходы, %.

Для производительности 1000 кг/ч рациональными являются следующие значения параметров: угол продольного наклона деки =6…7; угол установки борта деки =22…26; частота колебаний n=450…460 мин-1; при амплитуде А=15 мм и угле направленности колебаний =30.

На основании проведенных исследований разработана семяочистительная линия производительностью 2,5 т/ч для обработки семян, засоренных низконатурными примесями (рис. 4).

Ведомственные испытания опытного образца вибропневмосепаратора и производственные исследования семяочистительной линии, осуществляющей предложенную технологическую схему очистки и сортирования семян, проведены на семенах пшеницы сорта Московская 39 в учхозе «Липовая гора» Пермской ГСХА.

При производственных исследованиях семяочистительной линии в течение одной смены работы через каждые 10 минут были отобраны пробы из исходного материала и полученных фракций. Для агротехнической оценки в каждой пробе семян определены: чистота, натурная масса, масса 1000 семян. для каждой фракции вычислены средние значения массовой доли и класс семян.

Производственными исследованиями установлено, что линия, реализующая фракционную технологию очистки (Патент РФ №2340410) с использованием разработанного вибропневмосепаратора, обеспечивает получение семян элиты и обладает достаточной технологической надежностью (чистота получаемых семян соответствует требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для семян элиты, с вероятностью сохранения поля допуска Р=0,887…0,937).

 а б  Схема семяочистительной-24 а б

Рис. 4 – Схема семяочистительной линии (а), реализующей усовершенствованную технологию очистки и сортирования семян с использованием разработанного вибропневмосепаратора (б): А – комбинированная воздушно-решетно-триерная машина первичной очистки; В – комбинированная воздушно-решетно-триерная машина вторичной очистки с фракционированием; С – вибропневмосепаратор; 1, 16, 32 – бункеры; 2, 6, 17, 21 - аспирационные каналы; 3, 5, 18, 20 – осадочные камеры; 4, 19 – вентиляторы; 7, 15, 22, 31 – лотки вывода легких примесей; 8 – овсюжный триер; 9 – лоток вывода крупных примесей; 10, 25 - лотки вывода мелких примесей; 11, 13, 26, 27, 28 – подсевные решета; 12, 14 - разгрузочные решета; 23 – кукольный триер; 24 – лоток вывода фракции для очистки на ВПС; 29 – фракционное решето; 30 - расслаивающая поверхность; 33 – дека вибропневмосепаратора; I,II,III,IV,V,VI – конечные продукты

В пятом разделе «Рекомендации по использованию результатов исследований, энергетическая и технико-экономическая оценки» даны рекомендации по использованию вибропневмосепаратора в составе семяочистительной линии, реализующей усовершенствованную технологию очистки и сортирования семян. Приведены энергетическая и технико-экономическая оценки усовершенствованной линии в сравнении с базовым вариантом.

По результатам экспериментальных исследований разработана методика предварительной настройки режима работы вибропневмосепаратора при различном содержании в исходном материале низконатурных примесей.

Использование семяочистительной линии производительностью 2,5 т/ч для очистки элитных семян позволяет снизить прямые эксплуатационные затраты на 7%, прямые энергозатраты - более чем на 25%. Выход семян увеличивается на 7,64%. Годовой экономический эффект от внедрения технологии составляет около 900 тыс. руб. при сроке окупаемости – один сезон.

Общие выводы и рекомендации

  1. С использованием математической модели (10) определены скорости воздушных потоков при соотношении плотностей низконатурных частиц к плотности семян основной культуры =0,6 - 0,63м/с, при =0,7 – 0,75 м/с, при =0,8 – 0,88м/с. Для интенсификации процесса в зоне расслоения следует обеспечивать скорость воздушного потока в пределах 1,0…1,4м/с.
  2. Разработана конструктивно-технологическая схема вибропневмосепаратора с усовершенствованной декой с углом поперечного ее наклона, равным нулю (Патент на полезную модель №58288. Патент РФ № 2347352).

На основе математических моделей (11), (12) определены рациональные параметры и режимы разделения семян в вибропневмоожиженном слое на деке разработанного вибропневмосепаратора для двух настроечных значений производительности.

Для производительности 550 кг/ч рациональными являются следующие значения параметров: угол продольного наклона деки =4…6; угол установки борта деки =20…26; частота колебаний n=640…660 мин-1 при амплитуде А=7,5 мм и угле направленности колебаний =30.

Для производительности 1000 кг/ч рациональными являются следующие значения параметров: угол продольного наклона деки =6…7; угол установки борта деки =22…26; частота колебаний n=450…460 мин-1 при амплитуде А=15 мм и угле направленности колебаний =30;

  1. Ведомственными испытаниями установлена рациональная производительность вибропневмосепаратора - 1000…1100 кг/ч. При этой производительности и выходе семян 90% среднее значение полноты выделения примесей составляет 96,3%, содержание семян сорных растений не превышает требований ГОСТ Р 52325-2005 по чистоте для элитных семян.
  2. Разработанный вибропневмосепаратор рекомендуется использовать в семяочистительных линиях фракционной очистки производительностью 2…2,5 т/ч на базе воздушно-решетных машин первичной, вторичной очистки и триеров. Производственными исследованиями установлено, что линия, реализующая фракционную технологию очистки с использованием разработанного вибропневмосепаратора, обеспечивает получение семян элиты и обладает достаточной технологической надежностью. При этом чистота получаемых семян соответствует требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для семян элиты, с вероятностью сохранения поля допуска Р=0,887…0,937. (Патент РФ №2340410).
  3. На основании экспериментальных исследований разработана номограмма для настройки вибропневмосепаратора усовершенствованной конструкции. Согласно номограмме, при засоренности семян пшеницы члениками редьки дикой (подаваемых на вибропневмосепаратор) до 100шт/кг, рекомендуется установить следующие параметры: подачу 850…950кг/ч, продольный угол наклона деки 6…7 и частоту колебаний рабочего органа 450…465мин-1 при амплитуде колебаний А=15мм.
  4. Применение семяочистительной линии, реализующей фракционную технологию очистки семян, в сравнении с базовой, позволяет снизить прямые эксплуатационные затраты на 7%, прямые энергозатраты - более чем на 25%. При этом выход семян увеличивается на 7,64%. Годовой экономический эффект от использования линии производительностью 2,5т/ч составляет около 900 тыс. рублей при сроке окупаемости – один сезон.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:





  1. Галкин В.Д., Хандриков В.А. Совершенствование очистки семян на поточных линиях производительностью 2,5 т/ч // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – Выпуск №5(14) – г. Краснодар: ФГОУ ВПО Кубанский ГАУ. - 2008. С.194-197.
  2. Галкин В.Д. Расширение технологических возможностей зерноочистительных машин с тремя ярусами решет.//В.Д.Галкин, А.Бачурин, В.А.Хандриков, А.А.Медведев // Пермский аграрный вестник.- Пермь, 2002.- Вып. VII. С. 110-111.
  3. Хавыев А.А., Хандриков В.А. К теории движения слоя семян по деке // Пермский аграрный вестник. – Пермь, 2003. – Вып. IX. – С.93-95.
  4. Галкин В.Д., Хавыев А.А., Хандриков В.А. Повышение эффективности технологического процесса вибропневмосепаратора семян // Пермский аграрный вестник. Материалы Всероссийской научно-практ. конференции ученых и специалистов, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 г.г. 29-32 марта 2005 г. Сб науч. трудов. – Пермь: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2005. – Вып. 1(13). - С. 211-214.
  5. Хандриков В.А., Грубов К.А., Галкин В.Д., Хавыев А.А. Основные направления совершенствования вибропневмосепаратора зерна // Пермский аграрный вестник. Сб. науч. тр. научно-практ. конференции аспирантов и студентов, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 г.г. 20-22 апреля 2005 г. Сб науч. трудов. – Пермь: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2005. – Вып. 2(14). - Ч.1. - С. 76-77.
  6. Галкин В.Д., Кошурников А.Ф., Хавыев А.А., Хандриков В.А. Оптимизация параметров и режимов работы вибропневмосепаратора производительностью 0,5 т/ч. / Материалы XLIV международной научно-технической конференции «Достижения науки агропромышленному производству. Ч. 2. Челябинский ГАУ. 2005. С. 169-172.
  7. Галкин В.Д., Хавыев А.А., Хандриков В.А., Грубов К.А. Рациональные параметры и режимы работы вибропневмосепаратора зерна с усовершенствованной декой // Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ижевск.: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. 2007, т.3. С.3-7.
  8. Галкин В.Д., Хавыев А.А., Хандриков В.А., Грубов К.А. Технология подготовки малых партий семян с усовершенствованным рабочим процессом окончательной очистки // Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции. Т.2. Материалы Международной научно-практической конференции 26-28 февраля 2007. г. Мичуринск.: ФГОУ ВПО МичГАУ, 2007. С. 239-242.
  9. Хавыев А.А., Хандриков В.А., Грубов К.А. Параметры и режимы работы усовершенствованного вибропневмосепаратора // Пермский аграрный вестник. Сб. науч. тр. LXVI Всероссийской научно-практ. конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Вклад молодых ученых в развитие АПК». 10-12 апреля 2007г. – Пермь: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2007. – Вып. XVII. Ч.2. – С.73-75.
  10. Галкин В.Д., Хандриков В.А. Агротехническая оценка вибропневмосепаратора зерна с усовершенствованным рабочим процессом // Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона: Материалы Международ. науч.-практ. конф. 10-11 июля 2007г. – Киров.: НИИСХ Северо-Востока, 2007. – С.178-181.
  11. Хандриков В.А., Грубов К.А. Разработка агрегата для окончательной очистки семян // Молодежная наука прикамья. Сб. науч. трудов. - Пермь: ФГОУ ВПО Пермский ГТУ. 2008. - Вып. 9. - С.205-208.
  12. Галкин В.Д., Кошурников А.Ф., Хавыев А.А., Хандриков В.А. Пневмосортировальные столы производительностью 0,5 и 1,0 т/ч и их использование в поточных линиях фракционной очистки семян: Уч. пособ. – Пермь.: ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2007. – 75с.
  13. Патент на полезную модель №58288. А01F12/44, В07В1/12. Дека вибропневмосепаратора. / В.Д.Галкин, А.А.Хавыев, В.А.Хандриков – Перм. гос. с.х. акад. – Россия. - Опубл.27.11.2006. - Бюлл. №33.
  14. Патент на полезную модель №58287. А01F12/44. Комбинированная машина для разделения сыпучих материалов. / В.Д.Галкин, А.А.Хавыев, С.Е.Басалгин, В.А.Хандриков, К.А.Грубов, В.П.Костарев – Перм. гос. с.х. акад. – Россия – Опубл.27.11.2006. – Бюлл. №33.
  15. Патент РФ №2340410. А01F12/44, В07В1/12. Способ разделения зерновых смесей / В.Д.Галкин, А.Д.Галкин, А.А.Хавыев, С.Е.Басалгин, В.П.Соловьев, В.А.Хандриков, К.А.Грубов, С.В.Галкин - Перм. гос. с.х. акад. – Россия. - Опубл. 10.12.2008. - Бюлл. №34.
  16. Патент РФ №2347352. А01F12/44. Дека вибропневмосепаратора. / В.Д.Галкин, А.Д. Галкин, А.А.Хавыев, В.А.Хандриков, К.А. Грубов - Перм. гос. с.х. акад. – Россия. - Опубл. 27.02.2009. - Бюлл. № 6.

Подписано в печать 22.05.09 г.

Формат 60841/16. Бумага офсетная. Печ. л. 1,0.

Тираж 100 экз. Заказ 82

ИПЦ «Прокростъ»

Пермской государственной сельскохозяйственной академии

имени академика Д.Н.Прянишникова,

614000, Россия, г. Пермь, ул. Коммунистическая, 23

Тел. 210-35-34



Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.