РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЗЕРЕН КУКУРУЗЫ ОТ ПОЧАТКОВ

Ключевые слова: кукурузная початка, стержень, зерно, барабан, производительность.

Резюме. Зерно кукурузы является высокопродуктивным и высококачественным продуктом. Ныне более 26 % производства зерна в мире приходится на кукурузу. Производительность кукурузы в 2-3 раза больше производительности пшеницы. Кукуруза широко используется в качестве пищевого продукта. При уборке и отделения зерен кукурузы от початков существующими способами они повреждаются, получив макро и микротравмы, это резко снижает их пищевую ценность, и они становятся не пригодными для посевного материала.

При использовании зерен кукурузы поврежденных в процессе отделения их от початков кукурузы как посевной материал, они либо вовсе не прорастают, либо дают слабые всходы, что приводит к уменьшению производительности. Кроме того как хранение, так и при использовании поврежденных зерен в пищевой промышленности связано с затруднениями. Так при хранении таких зерен они быстро покрываются плесенью, а также подвергаются различным заболеваниям, что ухудшает качество. Обычно при этом семена становятся не пригодным как посевной материал. Поэтому кукурузные зерна как до отделения их от початков, так и в процессе отделения не должны быть повреждены. С этой точки зрения любой тип конструкции машины, предусмотренный для механической обработки не должен повреждать зерна, предназначенные для хранения и для посева. Для достижения этого необходимо найти оптимальный режим работы машины с учетом как минимального затрата энергии на единицу обработки материала, так и минимального повреждения обрабатываемого материала.

Нами разработано устройство, работающее по указанному выше принципу, исследованы и были определены ее рациональные параметры и режимы работы. Одним из важных показателей устройства является производительность.

В данной статье даются материалы по выбору и обоснованию рационального скоростного режима работы барабана нового устройства, рис 1 который позволяет получить наибольшую выгодную производительность.

THE RESULTS OF A STUDY OF THE PERFORMANCE OF A NEW DEVICE FOR SEPARATING CORN GRAIN FROM EARS

Veliyev R.N.

Azerbaijan Technological University

Key words: ears of corn, core, grain, drum, productivity.

SUMMARY

Corn grain is a highly productive and high-quality product. Today, more than 26% of the world's grain production comes from corn. The productivity of corn is 2-3 times higher than the productivity of wheat. Corn is widely used as a food product. When harvesting and separating corn from cobs by existing methods, they are damaged, getting macro and micro trauma, this dramatically reduces their nutritional value, and they become unsuitable for sowing material.

When using corn grains damaged in the process of separating them from the ears of corn as seed, they either do not germinate at all or give weak seedlings, which leads to a decrease in productivity. In addition, both storage and the use of damaged grains in the food industry are associated with difficulties. So when storing such grains, they quickly become moldy, and also undergo various diseases, which affect the quality. Usually in this case, the shift becomes unsuitable as seed. Therefore, corn grains, both before separating them from the ears, and during the separation process should not be damaged. From this point of view, any type of machine design provided for machining should not damage grains intended for storage and for sowing. To achieve this, it is necessary to find the optimal mode of operation of the machine, taking into account both the minimum energy consumption per unit of processing of the material, and the minimum damage to the processed material.

We at the Azerbaijan Technological University have developed a device working according to the above principle, investigated and determined its rational parameters and operation modes. One of the important indicators of the device is its performance.

In this article, we give materials on the selection and justification of the rational high-speed mode of operation of the drum of a new device, Fig1 which allows you to get the most profitable performance.

Актуальность. Анализ показывает, что существующая технология уборки кукурузы, и технология отделения зерен кукурузы от початков в основном используют рабочие органы ударного действия [4,5,6]. При этом, в качестве исполнительного элемента используется рабочий орган с металлической поверхностью. В результате, при отделении зерен от початков на них в той или иной мере образуются макро и микроповреждения. Кроме того, при этом способе початки от зерен отделяются не полностью что, в конечном счете, приводит к лишним потерям.

Анализ существующих и возможных способов и устройств по извлечению зерен от початков показывает, что полное извлечение и снижение до минимума с минимальным макро и микро повреждением зерен возможен при использовании принципа внутреннего сцепления со сжатием и кручением початков с использованием барабана и под барабанья с резиновой поверхностью. Разработка такого устройства, обоснование его конструктивно-технологических параметров и режимов работы является актуальным.

Нами в Азербайджанском Технологическом Университете разработано устройство, работающее по указанному выше принципу, исследованы и были определены рациональные параметры и режимы работы данного устройства [2,3,4,5]. Одним из важных показателей устройства является ее производительность.

Целью работы в данной статье является исследование и определение выгодной величины производительности нового устройства для отделения зерна от початки кукурузы.

Объект исследования: экспериментальная установка и початки кукурузы.

Методика: Для достижения цели при различных значениях числа оборота барабана от 100 до 1000 через 100 оборотов/минут определили производительность нового экспериментального устройства. Для этого были выбраны характерные по величине початки - наиболее распространенные в Республике производстве сорта, такие как АDAU-80. Опыты проводились при влажности зерна початки кукурузы 12-22% (т.е. при минимальной и максимальной допустимой влажности). После определения величины производительности составили таблицу 1 и на основе таблицы 1 построили график зависимости производительности от скорости вращения барабана n, оборот/минут и соотношение числа оборотов барабана на производительность устройства, п / Q, рис.1, рис.2. На таблице 1 и рис.1 и рис.2. показан пример, результаты исследований нового малогабаритного устройства по определению производительности рационального режима работы барабана при влажности початков W=14%.

Как видно из таблицы 1 и графика, рис.1, с увеличением скорости вращения барабана производительность увеличивается. Рост увеличения производительности до 500-550 кг/час происходит интенсивно и после этого темп увеличения роста производительности замедляется и после этого с увеличением скорости вращения барабана рост увеличения производительности происходит весьма медленно. Это происходит от того, что при больших скоростях барабана початки попавшие, между барабаном и подбарабаньем при низких оборотах вращения барабана надежно зацепляются зерновками, и при вращении закручивают початки, тем самым отделяют зерно от них. При больших же значениях чисел оборота барабана из за быстрого движения происходит скольжение между материалом и поверхностями барабана, в результате чего уменьшается интенсивность отделения зерна с початков.

Для установления более целесообразного скоростного режима работы барабана, определены соотношение роста увеличения числа оборотов барабана к росту увеличения производительности устройства - n/Q, что характеризует, насколько целесообразно число оборотов последнего. Установлено что, с увеличением числа оборотов, сначала соотношение n/Q уменьшается интенсивно до n=300 об/мин и после этого до 500 обор/мин вращения барабана соотношения n/Q резко увеличивается. Причем эта закономерность происходит при различных влажностях 12-22 % початков кукурузы.

Установлено что, при одной и той же скорости вращения барабана: при большой влажности початки производительность устройства уменьшается, а при меньшей влажности – увеличивается (см рис 1).

Определено что, при всех допустимых приделах влажностях максимальный рост увеличения производительности достигается при 500 обор/мин. Если судить соотношение частоты вращения барабана к производительности n/Q то оптимальным является режим n=300 об/мин. Вместе с тем при 300 об/мин зерна не полностью очищаются от початков и неочищенные початки могут составлять 15-20 % и больше. А при 400 обор/мин степень неочищенных початков снижается до 5-10 %. При скорости барабана n =500 обор/мин початки от зерен очищаются полностью. Кроме того в данном режиме запас энергии становится больше, что обеспечивает более надежную работу устройства даже при перегрузках и при всех допустимых пределах влажности початков от 12 до 22 %. Поэтому для практического применения устройства выбор n = 500 обор/мин является наиболее рациональным. При дальнейших исследованиях, испытаниях и внедрениях мы будем применять именно этот режим работы устройства.

Таблица 1 Результаты исследований нового малогабаритного устройства по определению рационального режима работы барабана при влажности початков W=14%

ВЫВОДЫ

1.   Установлено что, с увеличением скорости вращения барабана производительность увеличивается и после определенного периода резко снижается рост увеличения производительности.

2.    Определено, что наиболее рациональным пределом - режим по росту производительности, является режим скорости вращения барабана 500 обор/мин, при котором производительность устройства составляет соответственно 550 кг/час.

Список литературы

1. əliyev R.N., Qarğıdalı dənlərini qıçadan ayıran kiçik qabaritli qurgunun işlənməsinin əsaslandırılması.// Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası “xəbərlər məcmüəsi” № 52, Gəncə-2013, səh 121-126. (Велиев Р.Н., Обоснование разработки малогабаритного устройства для отделения зерна от початки кукурузы.//Вестник трудов Гянджинского отделение Азербайджанской Национальной Академии Наук. №52.Гянджа-2013, стр.121-126).

2. əliyev R.N. Qarğıdalı dənini qıcalardan ayıran qurğuların işinin təhlili, ATU.;Davamlı inkişaf və texnoloji innovasiyalar; Beynəlxalq elmi-praktiki konfrans.Gəncə-2014,.s. 249-251(Велиев Р.Н., Анализ работы устройства, отделяющие зерна кукурузы от початок.// Материалы международной научно- практической конференции -Устойчивое развитие и технологические инновации, Азербайджан, АТУ, город Гянджа 2014, стр. 249-251)

3.     Vəliyev R.N., Qarğıdalı dənini qıçadan ayıran eksperimental qurğunun kəmiyyət və keyfiyyət göstəricilərinin tədqiqi nəticələri.//Kreativ sənaye texnologiyalarının tədrisi və tətbiqi Вeynəlxalq elmi praktiki konfransın materialları. ATU, Gəncə-2015, səh.280-282.(Велиев Р.Н. Результаты исследования количественных и качественных показателей экспериментального устройства для отделения зерен кукурузы от початков. Материалы международной научно-практической конференции - Обучение и применение креативных промышленных технологий.АТУ, Гянджа 2015, стр 280-282)

4. əliyev R.N. Qarğıdalı dənini qıçadan ayıran yeni qurğuda barabanla barabanaltıarası giriş və çıxış ara məsafələrin əsaslandırılması.//Urbanizasiyalı sənayeləşmə şəraitində mədəni irsin və biomüxtəlifliyin qorunması, Beynəlxalq elml - praktik konfrans Azərbaycan Texnologiya Universiteti.Gəncə-2017. (Велиев Р.Н., Обоснование входного и выходного расстояний между барабаном и барабаном в новом устройстве, отделяющее зерна кукурузы от початков. //Материалы международный научно- практической конференции -Охрана культурного наследия и биоразнообразия в контексте урбанизации –, АТУ, Гянджа 2017, стр. 116-117)

5. əliyev R.N. Qarğıdalı dənini qıçadan ayıran baraban tipli qurğunun parametrlərinin nəzəri tədqiqi.//Azərbaycan Dövlət Aqrar Universiteti-ADAU-nun elmi əsərləri.Gəncə-2018.№2,səh.(Валиев Р.Н. Теоретическое исследование параметров барабанного типа устройства, отделяющего зерно кукурузы от початки. //Научные труды Азербайджанского государственного аграрного университета-АДАУ. Гянджа-2018.№2, стр. 43-47)

6. Мамедов А.И. Обмолот початков кукурузы. Аграрная наука 1915, №11,с.30-31.