ТОПП в растениеводстве (для специальности Экономика и организация производства в АПК) / Методические указания / Сельскохозяйственные машины (Полный курс)

распределитель 7. Здесь семена равномерно распределяются по ширине желоба питателя и подаются на поверхность магнитного барабана 8 по всей его длине. Полноценные семена с гладкой поверхностью не покрываются магнитным порошком и сходят с поверхности барабана в приемник 9 (первый сорт).

приемника направляются в ящик 11 (примеси). Прилипшие к барабану сорняки, битые семена и излишки порошка счищаются скребком 13.

При очистке клевера и люцерны от подорожника и горчака очищаемый материал увлажняют для лучшего обволакивания семян сорняков порошком. Для этого воду из бака 5 через регулятор подают на вращающуюся щетку увлажнителя 3, которой она разбрызгивается на мелкие капли и увлажняет семена. При увлажнении семян перекидной

51

заслонкой аппарата дозирования 12 магнитный порошок подают во вторую камеру смесителя 2 для более тщательного перемешивания вначале с водой, а затем с порошком.

Качество работы машины зависит от подачи семян и магнитного порошка.

Подача семян и магнитного порошка в смеситель 2 зависит от ско-

рости вращения шнеков дозатора семян 15 и дозатора порошка 12. Скорость вращения шнеков регулируется изменением длины кулис в механизмах привода прерывистого действия. Расход порошка составляет 1…2,5 % от производительности машины.

Расход воды при обработке семян с увлажнением регулируется регулятором расхода воды по шкале и составляет 1…2 % от производительности машины. Правильность настройки регулятора расхода определяют по фактическому минутному расходу воды. Для этого трехходовой кран устанавливают в положение «слив» и собирают воду в мерный стакан за 1 минуту.

Качество разделения семян на фракции регулируется двумя заслонками, установленными в приемнике семян 9 под магнитным барабаном. Заслонки устанавливают так, чтобы в первый сорт поступали только кондиционные семена, второй сорт содержал минимальное количество основной культуры, а в примеси поступали только отходы.

Т е м а 9. Зерносушилки

Влажность – важнейший показатель качества зерна и семян. От содержания воды в зерне зависят его пищевая и кормовая ценность, стойкость при хранении, рентабельность перевозок, технология переработки. Стандартами установлены четыре состояния зерна по влажности: сухое, средней сухости, влажное и сырое.

На длительное хранение необходимо засыпать зерно сухое или средней сухости (кондиционной влажности), в котором жизнедеятельность и дыхание самого зерна почти приостанавливаются, прекращается развитие вредителей и микроорганизмов. Поэтому для сохранности зерна необходимо влажность его снижать и доводить до кондиционной. Для большинства зерновых культур она составляет 14…16 %. Процесс удаления влаги из зерна называется сушкой.

В хозяйствах Республики Беларусь в основном применяется искусственная тепловая сушка в сушилках с конвективным способом передачи тепла. Современные зерносушилки автоматизированы, надежны в

52

работе, просты и безопасны в обслуживании, универсальны и при умелом и правильном их использовании способны сушить зерно любой начальной влажности с полным сохранением, в зависимости от назначения, семенных, продовольственных и технологических достоинств его.

Способы сушки. Тепловая искусственная сушка основана на применении искусственного тепла. В зависимости от способа передачи теплоты различают конвективный, кондуктивный (контактный), комбинированный (конвективно-контактный), электрический (токами высокой частоты), радиационный и молекулярный (сублимация) способы тепловой сушки.

Конвективный способ при сушке зерна получил наиболее широкое распространение. При этом способе источником тепла служит нагретый воздух или смесь продуктов сгорания топлива с воздухом (сушильный агент, теплоноситель). Теплоноситель является как источником тепла, так и влагопоглотителем, который «омывает» влажное зерно, нагревает его, поглощает влагу и выходит наружу. В качестве теплоносителя чаще используется нагретый воздух. Сушка им сохраняет качество зерна и обеспечивает противопожарную безопасность, так как при этом исключен непосредственный контакт топочных газов с зерном.

При кондуктивной сушке источником тепла служат нагретые поверхности (металлические или кирпичные), с которыми соприкасается и от которых получает теплоту и нагревается влажное зерно путем кондукции (теплопроводности). Такой способ сушки малоэффективен, так как связан с большим расходом топлива, дает низкую скорость и не обеспечивает необходимого качества сушки из-за неравномерного нагрева слоев зерновой массы, расположенных на разном уровне от нагретой поверхности.

Комбинированный способ сушки включает в себя конвективный и кондуктивный способы теплообмена. Комбинированный способ сушки используется и в рециркуляционных сушилках, в которых перераспределение теплоты кондуктивным способом происходит за счет взаимодействия нагретого рециркулирующего (движущегося по замкнутому контуру) и холодного сырого зерна. Комбинированный способ позволяет значительно увеличить скорость сушки и сократить расход энергии.

Электрический, радиационный и молекулярный способы сушки ввиду большого расхода электроэнергии, низкого КПД и сложности

53

оборудования широкого распространения не получили. Разновидности зерносушилок. Наибольшее распространение в

конструкциях известных зерносушилок получил конвективный способ теплопередачи. Одной из наиболее важных технологических характеристик сушилок конвективного действия является состояние слоя зерна во время сушки. Зерно при воздействии на него потока теплоносителя может находиться в плотном неподвижном, плотном подвижном, падающем состоянии.

Сушка в плотном неподвижном слое характеризуется тем, что ско-

рость материала равна нулю, а скорость теплоносителя значительно меньше критической скорости зерна. (Критическая скорость – это скорость воздушного потока, при которой частица находится во взвешенном состоянии.) Сушка таким способом осуществляется в стационарных сушилках периодического действия: стеллажных, лотковых, ленточных, камерных, напольных, ромбических и бункерах активного вентилирования.

Неравномерность нагрева зерна по толщине слоя, низкая производительность и непригодность к работе по принципу потока ограничивают широкое применение сушилок данных типов.

Сушка в плотном подвижном слое получила наибольшее распро-

странение в технике зерносушения – это шахтные, колонковые и карусельные зерносушилки.

При сушке в падающем слое зерно движется сверху вниз, а тепл о- носитель – снизу вверх или перпендикулярно к падающему зерну. За счет конвективного теплообмена зерно нагревается и отдает влагу. Небольшой объем влаги, снимаемый при сушке в падающем слое, не позволяет использовать данный способ как самостоятельный.

Для увеличения съема влаги применяют комбинированный теплообмен. Такой способ сушки находит применение на барабанных и рециркуляционных сушилках.

Шахтные зерносушилки предназначены для сушки зерна различных культур с начальной влажностью до 30 % и содержанием соломистых примесей не более 0,2...0,5 %, наиболее удобны в эксплуатации, просты по конструкции и нашли широкое применение в практике.

Наибольшее распространение получили шахтные конвективные зерносушилки ДСП-32, ДСП-24, СЗШ-16, работающие на смеси топочных газов с воздухом, а также СЗШ-16Р, М-819, М-824, СЗШ-20, СЗШМ-30, СЗШ-40М, работающие на чистом нагретом воздухе.

Шахтная сушилка (рис. 28) состоит из топки 1, сушильно-охлади-

54

тельных шахт 2, вентиляторов 3, нории 4, выпускных устройств 5, надсушильного 6 и подсушильного 7 бункеров.

Топка служит для образования теплоносителя. На различных конструкциях сушилок топки могут работать на жидком, твердом или газообразном топливе. Наибольшее распространение на современных зерносушилках получили топки, работающие на жидком топливе. Для сушилок, работающих на смеси топочных газов с воздухом, применяют только светлые малосернистые виды жидкого топлива (дизельное топливо, керосин, соляровое масло). Мазут используется только для нагрева воздуха в калориферах.

Рис. 28. Принципиальная схема работы шахтной зерносушилки: 1 – топка;

2 – сушильно-охладительная шахта; 3 – вентилятор; 4 – нория; 5 – выпускное устройство; 6, 7 – надсушильный и подсушильный бункеры

Вместо топок к сушилкам могут подключаться тепловентиляционные агрегаты ВПТ-400, ТАУ-1,5 и др. Они позволяют получать теплоноситель как в виде смеси топочных газов и атмосферного воздуха, так и в виде нагретого воздуха. Работают агрегаты на тракторном или техническом керосине.

Сушильно-охладительные шахты состоят из сушильных и охладительных камер, аналогичных по устройству. На сушилке СЗШ-16

55

охладительная камера выполнена отдельно в виде колонки, которая встроена и работает аналогично бункеру активного вентилирования.

Внутри шахт установлены короба, подводящие и отводящие теплоноситель. Короб представляет собой канал с открытой нижней и одной из торцовых сторон (рис. 29, а). Подводящие короба 1 открыты со стороны входа теплоносителя и заглушены со стороны его выхода из шахты. Отводящие короба 2, наоборот, закрыты со стороны входа и открыты со стороны выхода теплоносителя. Для лучшего перемешивания зерна, во избежание его перегрева, у стенок шахт устанавливают полукороба 3. Стенки отводящих коробов с внутренней стороны покрываются антикоррозийным лаком, так как на них может конденсироваться водяной пар. Число подводящих и отводящих коробов одинаковое, и чередуются они между собой рядами или через один в каждом ряду (рис. 29, б, в).

Рис. 29. Конструкция шахты зерносушилки: а – устройство коробов;

б, в – схемы расположения коробов; 1, (+) – подводящий короб; 2, (–) – отводящий короб; 3 – полукороб

При заполнении шахты зерно располагается слоями в промежутках между коробами, расстояние между которыми определяет толщину каждого слоя. В современных сушилках это расстояние принимают равным 100...200 мм. Под нижней открытой стороной короба зерно располагается под углом естественного откоса. Загружается зерно в шахты норией 4 (см. рис. 28).

В процессе работы шахтной сушилки теплоноситель от топки 1 (см. рис. 28) поступает с одной стороны шахты 2 в сушильную камеру через подводящие короба. Проходит через слой зерна, нагревает его,

56

отнимает влагу и выводится вентилятором 3 с противоположной стороны шахты через отводящие короба. В охладительной камере таким же образом движется атмосферный воздух, охлаждая зерно.

Для вывода отработавших теплоносителя и атмосферного воздуха из сушильной и охладительной шахт применяются центробежные вентиляторы низкого (до 1 кПа) и среднего (1…3 кПа) давлений с подачей воздуха 80…190 тыс. м3/ч. Вентиляторы, как правило, работают на всасывание, обеспечивая тем самым более равномерное распределение теплоносителя по высоте шахты.

Для выгрузки зерна и регулирования пропускной способности шахтных зерносушилок под охладительными секциями в подсушильном бункере 7 (см. рис. 28) устанавливают выпускные устройства 5, которые могут быть непрерывного, периодического и комбинированного действия.

При эксплуатации зерносушилок очень важно правильно выбрать нужный режим сушки, который зависит от максимально допустимой температуры нагрева зерна и устанавливается с учетом культуры, целевого использования и начальной влажности зернового материала (рис. 30). Так, температура нагрева зерна пшеницы на продовольственные цели не должна превышать 55 °С, так как перегрев зерна приводит к снижению содержания незаменимых аминокислот (лизина, триптофана), ухудшает хлебопекарные свойства, пищевую и кормовую ценность.

Рожь и ячмень сушат при верхнем значении допустимых температур нагрева, а овес, у которого легко отделяются цветочные пленки и возможно их воспламенение, – при температуре не более 50 °С. При сушке зерновых колосовых на семена температура нагрева зерна не должна превышать 49 °С. Семена зернобобовых (горох, люпин, вика и др.) при температуре нагрева свыше 30 °С растрескиваются, поэтому сушат их при более низкой температуре.

С увеличением влажности зерна температура нагрева его должна уменьшаться, так как чем больше влажность, тем устойчивость зерна к температуре ниже.

Если исходная влажность зерна высокая, целесообразно применять ступенчатую сушку (за несколько пропусков). Для каждой ступени устанавливают свой температурный режим.

Основными показателями, определяющими режим сушки зерна, являются температура подаваемого теплоносителя и время пребывания зерна в сушильных шахтах (экспозиция сушки) (рис. 30).

57

Рис. 30. Структурная схема регулировок шахтных зерносушилок

Температуру теплоносителя устанавливают путем подачи топлива в горелку топки, и она не должна превышать температуры окружающей среды более чем на 110 °С.

Экспозиция сушки регулируется производительностью выпускных механизмов от 10 до 50 т/ч.

Т е м а 10. Машины для уборки трав и силосных культур

Основными источниками заготовки кормов являются естественные сенокосы и сеяные травы. Из трав получают сено, сенаж, силос, травяную витаминную муку.

Заготовка рассыпного сена. Заготовка сена в рассыпном виде является наиболее простым технологическим приемом. При уборке сеяных толстостебельных трав и клевера в условиях повышенного увлажнения рекомендуется применять кошение с плющением, которое ускоряет сушку трав, уменьшая потери питательных веществ. При заготовке сена с досушиванием активным вентилированием его сбор увеличива-

58

ется на 10…15 %, а питательная ценность повышается на 20…25 %. Заготовка прессованного сена. Более экономичной является заго-

товка прессованного сена. Затраты труда при этом сокращаются в 2,5…8 раз. Влажность сена при прессовании должна быть не более 22…24 %. При прессовании сена более высокой влажности (25…30 %) тюки перед укладкой на хранение досушивают в поле. Чтобы обеспечить нормальную работу подборщиков, валки должны быть шириной не более 1,2 м с равномерной плотностью по длине. При образовании валков трава не должна скручиваться в жгуты. Пресс-подборщики должны подбирать валки с минимальными потерями сена и обеспечивать получение тюков правильной формы с одинаковыми размерами и плотностью. Прессованное сено с плотностью прессования 120…150 кг/м3 можно досушивать активным вентилированием.

Перспективным приемом является герметичная упаковка прессованной массы в полимерную пленку. При заготовке различных видов стебельчатых кормов для повышения их качества рекомендуется применение консервантов.

Заготовка измельченного сена. Осуществляется при подборе трав из валков с измельчением косилками-измельчителями-погрузчиками. Измельченное сено хранят в башнях или скирдах с возможностью активного вентилирования. Загружают измельченную массу в башни пневматические транспортеры.

Сенаж − это консервированный корм, приготовленный из скошенных трав, провяленных в прокосах до влажности 45…55 % и измельченных до размеров 30…40 мм в 80 % всей массы. Сенаж хранится в сооружениях башенного или траншейного типа в анаэробных (без доступа воздуха) условиях. По пита тельным свойствам сенаж ближе к зеленой массе, чем сено и силос. В сенаже сохраняются листья и соцветия, которые являются наиболее питательными элементами растений. При закладке сенажа полностью устраняются потери сока.

Для заготовки сенажа используются злаковые и бобовые культуры: тимофеевка, клевер, люцерна, горох.

При заготовке сенажа скашивание осуществляют косилками с плющильными аппаратами вальцового или роторного типа с валкообразующими устройствами. Подбор, измельчение и погрузку сенажной массы в транспортные средства производят кормоуборочными комбайнами КСК-100А, КВК-800, КВК-8060, КПК-3000 и др.

Силос заготавливается из кукурузы и других грубостебельных культур. Закладка силоса производится как из трав естественной

59

влажности (более 75 %), так и из провяленных трав влажностью до

75 %.

При заготовке кормов из трав выполняются следующие операции: кошение или кошение с плющением; ворошение и сгребание в валки; подбор, подбор с прессованием или подбор с измельчением. Эти операции выполняются косилками, косилками-плющилками, граблями, вспушивателями, подборщиками-копнителями, пресс-подборщиками, кормоуборочными комбайнами.

Косилки бывают: по способу агрегатирования – навесные (Л-501, КДН-210, КПР-9), прицепные (КПП-4,2) и самоходные (КС-100, Е-304); по типу режущего аппарата – сегментно-пальцевые, ротационнодисковые и ротационно-барабанные; по наличию плющильного аппарата – косилки и косилки-плющилки; по количеству режущих брусьев – однобрусные и многобрусные.

Грабли бывают поперечные (ГПП-6, ГП-14) и продольные. Продольные, в свою очередь, бывают центробежные (ГВЦ-3), роторные (ГВР-630, ГР-700, ГВБ-6,2), колесно-пальцевые (ГВК-6, Л-503) и конвейерные (ГКН-Ф-2,2). Продольные грабли более универсальны, так как могут применяться для ворошения прокосов и сгребания в валки, оборачивания и сдваивания валков.

Пресс-подборщики бывают рулонные и тюковые. Рулонные, в свою очередь, бывают ременные (с переменной камерой прессования: ПРП-1,6) и безременные (с постоянной камерой прессования: ПРФ-110, ПРФ-180, ПРИ-Ф-145). Тюковые – для стандартных (ПТ-165) и крупногабаритных тюков (ПКТ-Ф-2, KRONE и др.).

Основными частями пресс-подборщика являются подбирающепитающие органы и прессующая часть. К первым относятся подборщик, транспортер и набиватель. Прессующая часть поршневых прессподборщиков состоит из прессовальной камеры, кривошипношатунного механизма и механизма передачи. На современных прессподборщиках используются дополнительные измельчители стебельчатой массы.

Кормоуборочные комбайны предназначены для заготовки измельченной растительной массы в полевых условиях. Технологический процесс работы включает три основные операции: скашивание растений жаткой или подбор их из валков подборщиком, измельчение и погрузка измельченной массы в транспортное средство. Основу кормоуборочного комбайна составляет самоходный измельчитель, на который в зависимости от убираемой культуры и способа уборки наве-

60