Анализ конструкций и технологического процесса зерноочистительных машин, работающих по пневмофракционной технологии (обзор)

Фракционирование зернового вороха на стадии предварительной очистки позволяет снизить суммарные энергозатраты на переработку зерна и его травмирование за счёт уменьшения количества операций очистки, необходимых для получения высококачественного семенного материала. Целью обзора является анализ конструкций и технологического процесса зерноочистительных машин, работающих по пневмофракционной технологии, для выявления перспективных направлений исследований в этой области. Установлено, что пневмосепараторы зерна имеют простую конструкцию и высокую производительность, которая не зависит от засорённости и влажности исходного материала. Однако их применение в режиме предварительной очистки ограничено в связи с низким эффектом очистки зерна от крупных и мелких примесей из-за отсутствия соответствующих решётных рабочих органов. Для разделения зерна на фракции воздушным потоком используются универсальные воздушно-решётные зерноочистительные машины. Это высокопроизводительные двухаспирационные машины, первая аспирация которых выделяет из обрабатываемого материала лёгкие примеси, а вторая – фуражную фракцию, в которую входит щуплое, дроблёное и биологически неполноценное зерно. Применение данных машин в режиме предварительной очистки позволит снизить травмирование зерна, так как после выделения фуражной фракции на выходе получается более чистый материал, требующий меньшего числа операций по его дальнейшей очистке. При разработке новых воздушных систем машин предварительной очистки зерна, работающих по пневмофракционной технологии, необходимо в их конструкции учесть использование: диаметральных вентиляторов, так как они хорошо компонуются с другими элементами и создают равномерный воздушный поток по всей ширине, что положительно влияет на эффективность сепарации материала; пневмосепарирующих каналов с развитой нижней частью и оптимальными параметрами, соответствующими их удельной нагрузке, способствующих достижению максимальной эффективности выделения лёгких примесей и фуражного зерна. Выделение из зерна фуражной фракции до очистки на решетах снижает нагрузку на подсевные и сортировальные решета и повышает качество очищенного материала на выходе.

1. Варавин В.И., Коток К.А. Повышение эффективности технологи-ческих процессов фракционной очистки зерна и семян. Молодёжь и наука: шаг к успеху: 4-я Всерос. научн. конф. Курск: Юго-Западный государственный университет; 2020. С. 224-226. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42627470 EDN: TNRMNN

2. Тарасенко А.П., Оробинский В.И., Гиевский А.М., Мерчалова М.Э., Чернышов А.В., Чернышов С.В., Миронов А.С., Сорокин Н.Н., Горбачёв И.В., Шрейдер Ю.М. Совершенствование механизации производства семян зерновых культур: рекомендации. М.: ФГБНУ Росинформагротех; 2014. 60 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=22588485 EDN: TAHXEV

3. Овчинников Д.Н., Овчинникова Ю.И. Повышение эффективности зерноочистительных систем. Вестник Курганской ГСХА. 2018;(4(28)):68-71. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=37351765 EDN: ATEXPE

4. Пахомов В.И., Бойко А.А., Подлесный Д.С., Бабенко О.С., Коря-кин М.В. Анализ травмирования семенного материала при очистке на зерноочистительном агрегате типа ЗАВ. Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: XII Междунар. научн.-практ. конф. Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью «ДГТУ-ПРИНТ»; 2019. С. 435-438. DOI: 10.23947/interagro.2019.6.435-438 EDN: FPNJHF

5. Пахомов В.И., Бойко А.А., Подлесный Д.С., Саркисян Д.С. Пути снижения травмирования зернового материала ковшовыми элеваторами в зерноочистительных агрегатах типа ЗАВ. Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: XIII Междунар. научн.-практ. конф. Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью «ДГТУ-ПРИНТ»; 2020. С. 554-558. DOI: 10.23947/interagro.2020.2.554-558 EDN: KJMDTP

6. Тишанинов К.Н. Проблемы современной послеуборочной очистки зерна. Наука в центральной России. 2020;(1(43)):27-35. DOI: 10.35887/2305-2538-2020-1-27-35 EDN: OYFTSJ

7. Оробинский В.И., Ворохобин А.В., Корнев А.С., Головин А.Д., Бачурин И.Г., Пожидаев И.А. Влияние фракционного состава зернового вороха на уровень травмирования и посевные качества семян. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2021;14(3(70)):12-17. DOI: 10.53914/issn2071-2243_2021_3_12 EDN: YCNSXI

8. Фейденгольд В.Б., Белецкий С.Л. Причины травмирования зерна и меры по их устранению. Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. 2016;(6(6)):204-217. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29901384 EDN: ZEIQEH

9. Саитов В.Е., Суворов А.Н. Оценка соответствия модели процесса выделения зерновых примесей из фракции лёгких отходов в осадочной камере результатам эксперимента. Тракторы и сельхозмашины. 2016;(8):26-29. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26499260 EDN: WHWYXB

10. Тарасенко А.П., Оробинский В.И., Гиевский А.М., Баскаков И.В., Чернышов А.В., Харитонов М.К. Снижение травмирования зерна при послеуборочной обработке. Вестник аграрной науки Дона. 2019;(1(45)):63-68. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?edn=vdyier EDN: VDYIER

11. Мерчалова М.Э., Тарасенко А.П., Мяснянкин К.В. Семяочисти-тельный агрегат нового поколения. Современные тенденции развития технологий и технических средств в сельском хозяйстве: Междунар. научн.-практ. конф. Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I; 2017. С. 164-171. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=28909864 EDN: YIQMSL

12. Бурков А.И., Глушков А.Л., Лазыкин В.А. Разработка зерноочистительных машин, функционирующих по фракционной технологии. Пермский аграрный вестник. 2018;(3(23)):12-19. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=36415056 EDN: SKDEOL

13. Кузнецов Н.Н., Шушков Р.А., Вершинин В.Н. Имитационное моделирование работы технологической линии послеуборочной обработки семенного зерна. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019;(57):235-240. DOI: 10.24411/2078-1318-2019-14235 EDN: MPEESO

14. Патрин П.А., Устяхин Д.А., Колунин А.Д., Показанов К.А., Абакиров Д.Р. Обоснование способа фракционирования зернового вороха. Теория и практика современной аграрной науки: IV Всерос. научн. конф. Новосибирск: Издательский центр Новосибирского государственного аграрного университета «Золотой колос»; 2021. С. 539-543. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=44893486 EDN: LAEXWX

15. Савиных П.А., Сычугов Ю.В., Казаков В.А., Мошонкин А.М. Усовершенствование технологии послеуборочной переработки зерна при реконструкции зерноочистительно-сушильного комплекса. Техника и оборудование для села. 2019;(8(266)):10-14. DOI: 10.33267/2072-9642-2019-8-10-14 EDN: XDGRZD

16. Савиных П.А., Сычугов Ю.В., Казаков В.А. Фракционная технология и устройства послеуборочной обработки и переработки зерна плющением. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018;12(4):16-21. DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-4-16-21 EDN: XZIZBZ

17. Сысуев В.А., Алёшкин А.В., Сычугов Ю.В., Исупов А.Ю. Ком-бинированные расчётные схемы в математических моделях процессов фракционирования зерна. Теоретическая и прикладная экология. 2018;(4):24-29. DOI: 10.25750/1995-4301-2018-4-024-030 EDN: YXSUEX

18. Саитов В.Е., Курбанов Р.Ф., Саитов А.В. Технические решения по повышению эффективности функционирования пневмосистем зерно-очистительных машин. Современные наукоемкие технологии. 2015;(6):36-40. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24846028 EDN: UXSIUP

19. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Зюлин А.Н. Разработка и внедрение высокоэффективных, ресурсо- и энергосберегающих технологий и технических средств послеуборочной обработки зерна и подготовки семян. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2009;(1):2-9. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=11778292 EDN: JXTJCH

20. Белецкий С.Л., Прияткин Н.С., Архипов М.В., Гусакова Л.П. Современные принципы и технические средства сепарации семян. Хранение и переработка сельхозсырья. 2018;(3):89-97. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=yvsgyh EDN: YVSGYH

21. Резуев С.Б., Бакаев И.В., Резуев В.С. Сепараторы для зерна. Со-временное состояние и тенденции развития. Хранение и переработка зер-на. 2011;(9(147)):36-41. Режим доступа: http://www.graintechno.com/files/separatory.pdf

22. Олейник Н.Н., Аверин А.Г., Сабиев У.К., Головин А.Ю. Особенности переработки семян льна. Научное и техническое обеспечение АПК, состояние и перспективы развития: IV Междунар. научн.-практ. конф. Омск: Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина; 2020. С. 166-171. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43154767 EDN: LDLVXQ

23. Чеботарёв В.П., Барановский И.В., Князев А.А., Немцев П.М. Анализ тенденций развития современных зерноочистительных и сортировальных машин. Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: Междунар. научн.-практ. конф. Минск: Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства»; 2010. С. 184-189. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32699446 EDN: YUADQZ

24. Ермаков А.И., Литвяк В.В., Росляков Ю.Ф. Исследование работы аспирационной системы универсальной зерноочистительной машины МУЗ-16. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2024;(2):252-259. DOI: 10.24412/2311-6447-2024-2-252-259 EDN: GLWEVB

25. Хандакова Г.Ж., Балданов В.Б., Цыбенов Ж.Б., Пашинова Н.В., Жигжитов А.О., Гылыкова С.Ж. Современные сепараторы для очистки зерна. Образование и наука: Нац. научн.-практ. конф. Улан-Удэ: Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления; 2023. С. 46-51. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54503925 EDN: SEUXEN

26. Vnukov S.K., Shcherbakova A.V., Chernyshov A.V. Air sieve ma-chines. Актуальные проблемы аграрной науки, производства и образова-ния: VII Междунар. научн.-практ. конф. Воронеж: Воронежский государ-ственный аграрный университет им. Императора Петра I; 2021. С. 7-11. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46319591 EDN: WMFYCQ

27. Бурков А.И. Тенденции развития воздушно-решётных зерноочистительных машин на современном этапе. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(2(63)):4-15. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.63.2.04-15 EDN: XMFYGL

28. Болотова Н. Очистка зерна. Хлебопродукты. 2010;(5):32-33. Ре-жим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15117442 EDN: MSVEUT

29. Orobinsky V.I., Gievsky A.M., Baskakov I.V., Gulevsky V.A., Chernyshov A.V. Analysis and features of operation of fractional grain cleaners and secondary seed cleaning separators. IOP Conference Series: Earth and En-vironmental Science. 2021;845:012064. DOI: 10.1088/1755-1315/845/1/012064

30. Orobinsky V.I., Gievsky A.M., Gulevsky V.A. Prospects for Improving the Technology of Post-harvest Grain and Seed Processing and Technical Means to Implement it. BIO Web of Conferences. 2021;37:00140. DOI: 10.1051/bioconf/20213700140