Фракционный способ послеуборочной обработки зернового вороха

(51) В 7 В 4 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Научно-производственное объединение помеханизации и электрификации сельского хозяйства "Целинсельхозмеханизация"(73) Пивень Валерий Васильевич(54) ФРАКЦИОННЪИ СПОСОБ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА(57) Использование: в области сельского хозяйствапри послеуборочной обработке зерна Сущность: при обработке зернового вороха проводят лабораторную классификацию для определения параметров первичной очистки. Затем проводят первичную очистку и выделяют фракции с качеством, позволякицим вести раздельную переработку фракций в линиях для вторичной обработки каждой фракции. При этом вторичная обработка позволяет получить фракции нормативной чистоты после одного или нескольких раз пропусков через всю технологическую линию дпя данной фракции. Технологические пинии для каждой фракции подбирают по данным лабораторной классификации 1 ип.Изобретение относитсяк области сельского хозяйства. конкретно к послеуборочной обработке зерна, а именно к фракционным технологиям. Может быть использовано при обработке семян трав, овощных культур и в других отраслях.Известен ряд способов разделения зернового вороха при послеуборочной обработке зерна на раэнокачественные фракции и раздельной очистки этих фракций. Это позволяет производить очистку отдельных фракций по наиболее короткому пути, разгрузив тем самым в целом технологическую линию, а также пропускать каждую фракцию зерна только через те рабочие органы, которые необходимы для извлечения из этих фракций характерных для них примесей.Одна из реализаций фракционной технологии изложена в книге Окнина Б,СГорбачева И.В., Терехина А.А. и Соловьева В.М, Машины для послеуборочной обработки зерна. М.: Агропромиздат, 1987, с. 168, где говорится о том, что центробежно-пневматические сепараторы агрегата ЗАВпри сильной засоренности зерна овсюгом делят материал на три фракции; очищенное зерно, отходы и промежуточную фракцию, направляемую в триер. Это позволяет разгрузить триерные цилиндры, тем самым повысить эффективность всего процесса обработки.Другой пример фракционной технологии описан. В агрегате ЗАВмашина ЗВС 20 А делит материал на очищенное зерно, не требующее дальнейшей очистки, и примеси, содержащие некоторое количество ценного зерна, которые направляются в триер для извлечения зерна.Преимуществом такой технологии является то. что в триера направляется только часть исходного потока материала.Недостатком данных технологических схем является то, что фракционирование осуществляется перед последней операцией - триерованием. До этого весь материал шел одним потоком, хотя какую-то часть зернового вороха можно было выделить и раньше. Чем раньше произвести разделение материала на фракции, тем эффектив.нее можно использовать технологию фракционирования.Наиболее близким по достигаемым результатам и устраняющим недостатки вышеописанных способов является способ,Преимуществом данного способа в сравнениис вышеописанными является то, что зерновой ворох делится на фракции в машине первичной очистки, Это позволяет обрабатывать наиболее полноценную се 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 менную часть зерна по первой технологической линии (решетная часть машины первичной очистки и триер), менее полноценную фракцию зерна по второй технологической линии (машйна первичной очистки и триер), а оставшуюся часть зернового вороха сразу направлять в отходы,Данный способ фракционной технологии позволяет эа счет перераспределения примсей из одного потока (наиболее полноценного) в другой получить семена первого потока довольно высоких посевных кондиций,не пропуская многократно весь поток вороха через все рабочие органы. Это позволяет снизить потери и в целом повысить производительность.Второй менее полноценный потт зерна при высокой исходной засоренности можно также довести до посевных кондиций, но более низкого качества.Недостатком способа-прототипа является то, что количество и качество потоков, получаемых при фракционировании, не рвгулируют в зависимости от состояния исходного зернового вороха, в частности от засоренности. Это приводит к тому, что при большой исходной засоренности зернового вороха за один проход не всегда можно получить классные семена. особенно во втором потоке зерна. Потребуется повторный пропуск зернового вороха через технологическую линию, при этом может оказаться, что повторно достаточно пропустить ворох не через всю линию, а только через некоторые ее рабочие органы, Однако в способе-прототипе такие операции не предусмотрены, что вынуждает вновь пропускать ворох через все машины, Это снижает производительность всей обработки, ведет к потерям полноценного зерна,В доказательство существования вышеописанной ситуации можно привести следующие аргументы. Исходный зерновой ворох может иметь засоренность 15 о . Каждая машина снижает эту засоренность на определенную величину, например, по ГОСТ 5888-74 машина первичной очистки должна обеспечивать полноту разделения - 0,6. вторичной очистки - 0,8. Это значит, что при 15 засоренности после первичной очистки останется 15 х 0,6 = 9 примесей, а после вторичной 9 х 0,8 = 1,2 . Процесс фракционирования в способе-прототипе частично уменьшит процентное содержание примесей в первой основной фракции, но это произойдет за счет обогащения примесями второй фракции,В то же время согласно требования ГОСТ к семенному материалу чистота его должна быть не менее 99(для пшеницы) ив то же время содержание семян сорныхрастений не более 5 шт на кг, что составляетне более 0,1-0,2 о .В приведенном примере появляется необходимость в дополнительном пропускезерна через агрегат.Поэтому конечное качество полученныхфракций, а также число пропусков их черезагрегат существенно зависит от исходнойзасоренности.Целью изобретения является увеличение выхода готового продукта и увеличениескорости обработки,Поставленная цель достигается тем, чтов фракционном способе послеуборочнойобработки зернового вороха, включающемразделение вороха на фракции в машинепервичной (предварительной) очистки, вторичную раздельную обработку фракций втехнологических линиях. зерновой ворохперед первичной очисткой подвергают лабораторной классификации для определения параметров первичной очистки,требуемых качеств фракций, получаемыхпри первичной очистке и состава технологических линий для вторичной обработки каждой фракции, позволяющие получитькаждую готовую фракцию нормативной чистоты после одного или нескольких раз пропусков через всю технологическую линиюдля данной фракции, настраивают по параметрам, определенным из лабораторнойклассификации, машину первичной обработки, составляют технологические линиидля обработки каждой фракции, При лабораторной классификации определяют параметры первичной очистки, позволяющиеполучать наиболее полноценную фракцию,не требующую дальнейшей очистки,Лабораторная классификация ворохана разнокачественные фракции персд подачей вороха в технологическую линию необходима для того, чтобы определитьпараметры первичной очистки, диапазоны качественных показателей фракций,получаемых при первичной очистке, и в зависимости от этого составить общую технологическую линию и настроить машины вэтой линии.Производительность увеличится в результате того, что ворох не будут лишнийраз пропускать через рабочие органы, выход - в результате того, что при меньшемчисле пропусков вороха через рабочие органы будут меньше потери. 5 Выделение первой наиболее полноценной фракции, не требующей дальнейшей очистки, обосновывается следующим образом. Уже выбран максимальный класс готовой продукции, наиболее полноценнаяфракция и количественный диапазон попадания ее в этот класс, Теперь в пределах5 данного количественногодиапазона выходанаиболее полноценной фракции путемварьирования количества выхода полноценной фракции (будет варьироваться и качество в пределах отведенного класса)10 необходимо получить продукт на выходе излинии за один пропуск, чтобы предотвратить потери и разгрузить оборудование дляувеличения производительности,Аналогичным образом выделяют каж 15 дую последующую фракцию так, чтобы почистоте она попала в предназначенный длянее класс, С помощью выхода продукта регулируют процесс так, чтобы очистку до намеченного класса произвести за целое20 число продуктов(1, 2, 3 и т.д,) для того, чтобыпредотвратить потеои и увеличить общуюпроизводительность,Под ислам пропусков здесь подразумевается такое количество пропусков мате 25 риала через линию, что на выходе из линииполучается продукт нужного класса, Не допускается ситуация, когда за 1,5 пропускабудет достигнутнужный класс, т,е, послепервого пропуска нужный класс не получен,30 а он получен в середине второго пропуска,Это приведет к тому, что половина технологической линии на втором пропуске будетработать практически вхолостую, что приведет к дополнительным потерям. снижению35 общей производительности, Ц этом случаеследует увеличить количество выделяемогопродукта в данную фракцию за счет последующих так, чтобы требуемое качество былодостигнуто только в конце второго пропуска40 (увеличение выхода каждой фракции снижает ее качество).Выделение наиболее полноценнойфракции с чистотой, не требующей дальнейшей очистки, необходимо для высвобожде 45 ния оборудования с целью увеличенияобщей производительности и снижения количества пропусков для снижения потерь.т.е. увеличения выхода готового продукта.Набор рабочих органов в линиях и оче 50 редность пропуска через них выбирают накаждом этапе фракционирования в зависимости от качественного состава так, чтобы он был необходим и достаточен дляполучения требуемого качества данной5 фракции,Сравнение заявляемого техническогорешения с прототипом позволило устанвить соответствие его критерию "Новизна".При изучении. других известных технических решений в данной области техники40 45 50 55 признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, нв были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Существенные отличия".На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа,Под индексами подразумевается следующее: 0 - исходный ворох; 1, 2, 3, 4 - фракции вороха, полученные на машине В; 41, 42 - фракции, полученные на машине Р: 1, 2, 3,41,42-конечные выходы фракций(имеют различное качество),В - воздушная машина; Р - . решетная машина, Тр - триерная машина.Способ осуществляют следующим образом,Рассмотрим пример для пшеницы, поступившей на ток хозяйства с чистотой 85 и содержащей трудноотделимые примеси, вариационные кривые физико-механиче-. ские свойств которых по всем признакам перекрываются с основной культурой,Перед подачей зернового вороха в технологическую линию производят его классификацию на разнбкачественные фракции по основным физико-механическим признакам: длине, ширине, толщине аэродинамическим свойствам. Это можно осуществить на серийно выпускаемых промышленностью классификаторах РКФ, РКФ, РПК-ЗО, У 1-ЕАЗ, а также комплекте лабораторного оборудования комплекса КОС.Пусть разборка проб на лабораторных решетах по ширине. толщине, на лабораторном триере по длине и лабораторном парусном классификаторе по аэродинамическим свойствам показала, что чистое зерно может попасть по чистоте к семенам 1 кл, 2 кл. 3 кл, продовольственному зерну и фуражному зерну (определение классности по ГОСТ 12037-81 и ГОСТ 13586-2-81).Наиболее полноценная фракция - семена. Выходы семян в 1 кл можно достичь от 0 до 20 от исходного, во 2 кл - от 10 до 30 , в 3 кл - от 10 до 50% (данные диапазоны определяют с помощью регулировочных параметров и перестановкой сменных рабочих органов). Выбирают класс готовой продукции наиболее полноценной фракции семян - 1, Последующие фракции - несеменное зерно, Продовольственного зерна можно получить 20-80%, фуражного - 20- 4070.Затем подают ворох в технологическую линию на машину предварительной очистки (обозначена индексом В). В нашем примере это воздушный сепаратор, который может делить ворох на разнокачественные фрак. 5 10 15 20 25 30 35 ции, например, пневмоинерционный сепаратор ПВО. Первую фракцию(1) выделяют в количестве 100 от исходного с чистотой, соответствующей 1 кл семян. Вторую фракцию(2) направляют в Машину Р, после которой чистое зерно направляют в машину Т 10. На выходе из Тр получают семена 2 кл. (2 ). Машины Р и Тр составляют линию, предназначенную для обработки фракции (2), полученной из машины В, Количество семян 2 кл., полученное на выходе (2 ), регулируют таким образом, что фракция (2) за один проход через машины Р и Тр становятся семенами 2 кл. В данном примере сюда следует выделять 20 от исходного количества вороха. Если выделять больше 20 , то необходим будет повторный пропуск через машины Р и Тр, чтобы получить 2 кл, семян, при этом по результатам анализа предполагается, что при втором пропуске требуемое качество будет достигнуто после машины Р, то есть условно за 1,5 пропуска через линию Р - Тр, Тогда машина Тр будет простаивать, Если же пропускать зерно через нее, то будет дополнительный выход полноценного зерна в отходы и снижение общей производительности.Побочные фракции, полученные на машинах Р и Тр, в зависимости от их качественного состава могут направляться в продовольственное или фуражное зерно.Фракция (3) обрабатывается на второй линии Р - Тр и на выходе(3 ) получаются семена 3 кл. в количестве 20 от исходного. Фракция (4) поступает в машину Р третьей линии, где делится на продовольственную фракцию (41) и фракцию (42), Каждаяя ф ра к ция (4 и 42) направляется дополнительно в машины Тр, после чего на выходе получают продовольственное зерно (20 от исходного) и фуражное (300 от исходного),Регулировку количества получаемого зерна после машин осуществляют в воздушной машине В изменением скорости воздушного потока, в решетной Р - заметной решет с отверстиями другого размера, в триерной - изменением угла наклона приемного потока или заменой триерного цилиндра с ячейкой другого размера,В качестве решетной машины можно использовать серийные машины ЗВС, ОВС. СВУ, триерной - триерный блок ЗАВ.90. 000.В линиях набор рабочих органов Может выбираться в зависимости от качественного состава фракций. Так, например. в линии (41 -4 ) требуемое качество можно получить без второй мэшины Р. Тогда эта2001702 1 О Составитель В. ПивенТехред М.Моргентал Корректор Н. Ревск дактор С, Кулакова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5 аказ 3144 роизводственно-издательский комбинат "Патен город, ул.Гагарина, 101 машина исключается из данной линии и используется в другой линии. Возможно изменение местами, например, машин Р и Тр в зависимости от соста вэ обрабатываемого вороха, Например, триерным цилиндром разбивают поток зерна нэ две фракции в зависимости от длины компонентов, а затем решетными машинаФормула изобретения101. ФРАКЦИОННЫЙ СПОСОБ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЕРНО 80 ГО ВОРОХА, включающий разделение зернового вороха на фракции в машине первого 15 этапа очистки, вторичную раздельную обработку фракций в технологических линиях, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода готового продукта и скорости процесса обработки, зерновой20 ворох перед первым этапом очистки подвергают лабораторной классификации для определения параметров первичной очист и, требуемых качеств фракции, получаемых при первом этапе очистки и состава технологических линий для вторичной обми производят разделение по ширине и толщине отдельно каждой фракции.(56) Карпов Б,А, Технология послеуборочной обработки и хранения зерна. М.: Агропромиздат, 1987, с. 204.Гималов Х.Х. Пневмофракционная очистка семян. - Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1989. М 3, с, 50-52. работки каждой фракции, позволяющих получить каждую готовую фракцию нормативной чистоты после одного или несколькихрээ пропусков через всю технологическую линию для данной фракции, настраивают по параметрам, определенным иэ лабораторной классификации, машину первого этапа очистки, составляют технологические линии для обработки каждой фракции,2. Способ по и,1, отлечающийся тем, что при лабораторной классификации определяют параметры первого этапа очистки, позволяющие получить наиболее полноценную фракцию, не требующую дальнейшей очистки.