В настоящее время механизированные тока крупных сельхозпредприятий Казахстана представлены морально устаревшими, физически изношенными и низкопроизводительными зерноочистительными машинами. Мелкие фермерские хозяйства и вовсе не имеют собственной зерноочистительной техники. А между тем, процесс после-уборочной подработки зернового вороха является одним из важнейших в сельском хозяйстве. В Костанайском филиале ТОО «КазНИИМЭСХ» ведется разработка машины для предварительной очистки зернового вороха с высокими производственными характеристиками.

Для чего нужна очистка вороха

Предварительную очистку зернового вороха проводят для создания наиболее благоприятных условий при выполнении последующих технологических операций послеуборочной обработки зерна, в частности, первичной очистки или сушки.

Главной задачей предварительной очистки зернового вороха является отделение от зерна большей части крупных (солома, минеральные примеси и т.д.) и мелких примесей (сорняков и частей зелёных растений, которые имеют высокую влажность), что позволяет повысить сохранность зерна в период временного промежуточного хранения.

Известно, что в Казахстане доля зерна, убираемая с влажностью до 16%, не превышает 30…40% от общего объема, средняя влажность убираемого зерна – 18…19%, а в неблагоприятные годы — свыше 20%. Практически во всех случаях влажность примесей значительно выше, чем у основного зерна. Для безопасного хранения зерновой ворох с влажностью более 20% и температурой 10…16ºС должен быть обработан в течение суток.

После предварительной очистки влажность обрабатываемого материала снижается на 1-3%. При этом уменьшение влажности исходного материала на каждые 1-2% (начиная с 20%) позволяет увеличить длительность безопасного хранения до сушки в 2-3 раза. Отсутствие грубых и крупных соломистых примесей в сушилках, машинах первичной очистки позволяет значительно уменьшить нагрузку на оборудование и предохранить приемно-распределительные устройства от забивания. Выделение примесей из вороха снижает вероятность возникновения завалов и возгораний в сушилках, на 40-60% повышает равномерность нагрева зерна и снижает расход топлива в процессе сушки до 1 кг условного топлива на каждую тонну.

Скальператоры – перспективные решета

Для предварительной обработки зернового вороха на пунктах послеуборочной обработки применяются воздушно-решётные машины МПО-50, МПУ-70, ОЗС-50, МЗП-50, а для обработки его на открытых площадках – ОВС-25. При всем конструктивном многообразии существующие воздушно-решетные машины для предварительной очистки имеют низкую удельную производительность, особенно при обработке влажного и сильно засоренного вороха.

В свою очередь, большой интерес с точки зрения выделения крупной примеси представляют скальператоры (цилиндрические решета) с подачей материала на внутреннюю поверхность цилиндра. В основном, данные машины имеют цилиндрические сита, вращающиеся в горизонтальной плоскости. Обычные цилиндрические решета, применяемые в практике, тихоходны, а в качестве их рабочих органов используются пробивные решета, полезная площадь которых менее 50%, следствием чего является низкая производительность. Поэтому, несмотря на ряд существенных преимуществ (простота, надежность), цилиндрические решета не нашли еще широкого применения в зерноочистительных машинах.

Конструкции скальператоров постоянно совершенствуются, однако увеличение производительности в модернизируемых зерноочистительных машинах достигается не за счёт интенсификации процесса сепарации зернового вороха либо применения новых рабочих органов и режимов технологического процесса, а за счёт увеличения площади рабочей поверхности решет, что сопровождается увеличением габаритов и материалоемкости машин.

В ТОО «КазНИИМЭСХ» ведется разработка машины для предварительной очистки зернового вороха с использованием вышеуказанных приемов.

Экспериментальный образец и его результаты

Экспериментальный образец включает в себя барабан в виде шестигранной призмы, с радиусом вписанной окружности 0,33 м. В качестве сепарирующего рабочего органа применяется рифлёная сетка, удельная просеваемость которой значительно выше, чем у пробивных решет.

Кроме того, в шестигранном барабане за счет порционного способа движения зерна происходит более энергичное просеивание, которое объясняется наличием определенной скорости у зерна в момент взаимодействия с разделительной поверхностью и округлыми гранями рифленой сетки, способствующими быстрой ориентации зерна в проходном сечении. В результате рост производительности и качества очистки в сравнении с аналогами составляет 30-35%.

Существенным преимуществом применения в качестве рабочих органов рифленой сетки в сравнении с пробивными решетами является снижение травмирования зерна, что особенно важно при подготовке семенного материала.

Технологический процесс работы машины для отделения грубой примеси осуществляется следующим образом. Исходный зерновой ворох через приёмный лоток поступает в шестигранный барабан, где производится очистка его от крупной примеси, которая выводится через лоток крупной примеси. Очищенное зерно проходом через решето поступает в приёмник фракции «чистое зерно».

Регулировка угла наклона барабана осуществляется регулировочными винтами, вращение барабана производится от мотор-редуктора, расположенного на раме машины. Простота конструкции позволяет снизить шум и вибрацию, которая оказывает основное негативное влияние на показатели надёжности машины.

Результаты проведенной агротехнической оценки показывают, что на зерновом ворохе влажностью до 20 % при проведении оптимальных регулировок обеспечивается полнота выделения грубой примеси не менее 80% при производительности 50 т/ч. По критерию качества выполнения технологического процесса экспериментальный образец машины удовлетворяет агротехническим требованиям.

***
Пока что данная машина производит очистку зернового вороха от грубых примесей, в дальнейшем планируется доработка машины путем установки на нее барабана для эффективного отделения мелких примесей, изготовление и испытание опытного образца машины. После чего разработанную машину филиал НИИ будет производить по заказам сельхозпредприятий.

Но уже сейчас заинтересовавшиеся аграрии могут связаться с разработчиками на предмет как приобретения чертежей, так и заказа на изготовление машины в варианте для очистки зерна от грубых примесей (скальператора).

Ориентировочная стоимость машины в варианте для очистки зерна от грубых примесей (скальператора) – 800-1500 тыс. тенге.

Узнать более подробную информацию можно по телефонам:
8-777-375-87-78, 8 (7142) 55-81-46.

А.В. Семибаламут, кандитат технических наук,
В.Н. Шипотько, младший научный сотрудник,
Костанайский филиал ТОО «Казахский НИИ механизации
и электрификации сельского хозяйства»