Очистка зерна — это одна из важнейших задач послеуборочной обработки зерна, подразумевающая отделение от примесей разных видов.

Цели очистки зерна

Качественное удаление чужеродных элементов из зернового вороха дает следующие преимущества:

1. позволяет сохранить высокое качество зерна в течение длительного периода хранения;

2. обеспечивает повышение качества партий зерна до уровней «продовольственный» и «семенной»;

3. повышает производительность зерносушильного оборудования и существенно снижает затраты на его эксплуатацию;

4. позволяет повысить степень использования вала сбора зерна путём использования отделенных примесей в качестве корма.

Виды примесей и цели очищения

Зерновой ворох, выгружаемый из комбайна, как правило, содержит помимо ценных зёрен несколько видов примесей, которые могут быть удалены на различных видах специальных машин.

Виды примесей:

• Зерновая примесь. (Щуплые, проросшие, поврежденные, давленые, недозрелые, подпорченные вредителями зерна).

• Сорная примесь. (Комочки земли, песок, шлак, частицы листьев и стеблей, волокна ости, полова, семена дикоросов, остатки вредителей).

• Вредная примесь. (Семена горчака, плевела, куколя и прочих ядовитых растений, склероции спорыньи).

Примеси делятся также на отделимые и трудноотделимые. Отделимые примеси выводятся из вороха при помощи просеивания на решетах и с помощью потока воздуха. Такие методы сепарации считаются традиционными. Трудноотделимые примеси удаляются на специально машинах, специально заточенных под удаление определенного типа трудноотделимых примесей (например, овсюга, металлических примесей, заплесневелых зёрен).

Ход очистки

Процесс очистки зерна начинается в комбайне, т.к. все современные комбайны снабжены устройством очистки вороха. Некоторые марки комбайнов могут обеспечить такой уровень очистки вороха (доля примесей всех типов в сумме не превышает 8-10%), что предварительную очистку его на сепараторах можно не делать, можно сразу отправить такое зерно на сушку. Очистка может также не требоваться, если зерно убирается с чистых полей, не пораженных сорняками.

Если зерновой ворох, полученный из комбайна, требует очистки, то к ней приступают в течение первых суток после уборки. А лучше, в пределах 12 часов. Удаляют посторонние включения, щуплые, испорченные плесенью или насекомыми, дробленые, раздавленные зерна. В процессе очистки допускаются небольшие потери полноценного зерна.

Исходная смесь в результате очистки разделяется на следующие фракции:

• крупное продовольственное либо семенное зерно (первого сорта);

• щуплое, мелкое фуражное зерно (второго сорта);

• крупные примеси;

• мелкие отходы.

Процесс разделение зерна на фракции называют сепарированием. Машины, выполняющие данную функцию, называют сепараторами.

В процессе сепарирования зерно делят по признакам делимости зерновой массы. К ним относятся:

• размеры (длина, толщина, ширина);

• аэродинамические свойства (скорость витания);

• форма и состояние поверхности (фрикционные свойства);

• плотность (гравитационные свойства);

• цвет, упругость, магнитные свойства и др.

В разных сепараторах используются рабочие органы, работа которых базируется на использовании одного или нескольких признаков делимости зернового вороха.

Соотношение рабочих органов сепаратора и признаков, по которым они обеспечивают сепарацию зерна:

• ширина - сита с круглыми отверстиями;

• толщина - сита с продолговатыми отверстиями;

• длина - ячеистая поверхность;

• форма - сита с фасонными отверстиями (например, треугольными) или наклонная гладкая поверхность;

• аэродинамические свойства - пневмосепарирующие каналы;

• форма и состояние поверхности - ворсистая наклонная плоскость;

• упругость и коэффициент ударного трения - виброударное сепарирование;

• магнитные свойства - магнитное сепарирование;

• плотность и коэффициент трения - вибрационное перемещение;

• плотность - в случае самосортирования конические поверхности при круговых поступательных их колебаниях;

• размер, коэффициент трения, плотность - неподвижные наклонные сита.

Виды сепараторов

Сепараторы для очистки зерна бывают простыми и сложными.

Простые сепараторы разделяют исходную смесь на две фракции по одному признаку делимости. У таких сепараторов имеется один рабочий орган, например, сито, пневмоканал, триерный цилиндр.

Сложные сепараторы сочетают функции двух-трех простых. Поэтому они сепарируют ворох по нескольким признакам на три или четыре фракции. В некоторых машинах разделение происходит последовательно, в других – параллельно. Большинство используемых сепараторов для легкотделимых примесей - сложные, для трудноотделимых – простые.

Сепараторы предназначены для удаления определенного типа примесей и обычно используются по следующему принципу:

• ситовые сепараторы - для очистки зерновой массы от крупных и мелких примесей (при пневмотранспорте применяются в системе с пневмосепаратором);

• воздушноситовые сепараторы - для отсортировывания крупных, мелких и легких (аспирационные относы) примесей, щуплого зерна, пыли;

• триеры - для выделения овсюга и куколя из массы пшеницы;

• аспирационные колонки и воздушные сепараторы - для очистки от легких примесей и щуплого зерна;

• вибропневматические камнеотделительные машины, сортировальные столы - для удаления минеральной примеси, разделения продуктов шелушения крупяных культур с выделением ядра;

• камнеотделительные машины - для очистки от минеральной примеси;

• магнитные сепараторы - для устранения металломагнитных примесей.

Этапы очистки зерна

Предварительная очистка зернового вороха

Представляет собой вспомогательную операцию. Основная цель – облегчить последующие после уборки технологические работы, в первую очередь, сушку. Предварительная очистка зерна проводится в простых воздушно-решетных машинах. Из вороха выделяются крупные примеси, повышается сыпучесть массы зерна, упрощается ее продвижение в зерносушилке.

Ворохоочистители (машины для предварительной очистки) очищают недавно убранный зерновой ворох, имеющий влажность до 40% и содержащий до 20% сорных примесей.

Проводят предварительную очистку сразу же после уборки. Если задержать эту операцию даже на одну ночь, возникает опасность самосогревания зерна, повышения влажности и снижения его качества.

В хозяйствах юга России, где зерновая масса ранних культур мало засорена и имеет невысокую влажность, процесс предварительной очистки не проводят.

Первичная очистка зерна

Из зерновой массы выделяется как можно большее количество крупных и мелких примесей с минимальными потерями основного зерна.

Зерно сепарируют по аэродинамическим свойствам, ширине и толщине в воздушно-решетных машинах. Также для сортировки по длине используются триеры. Первичная очистка зерна проводится при влажности зерновой массы максимум 18%.

Потери основного зерна при этом этапе очистки должны составлять не более 1,5%. После того, как первичная очистка пройдена, содержание сорных примесей должно сократиться до 3% и менее.

Для первичной очистки в основном используются стационарные машины.

Вторичная очистка

Применяется в основном для обработки семенного материала. На машинах для вторичной очистки семена доводятся по чистоте до норм I и II классов.

Очистка проводится в сложных воздушно-решетных машинах. Зерновая масса разделяется на четыре фракции:

• семенное зерно;

• зерно II сорта;

• крупные примеси;

• мелкие примеси.

Количество попавших в отходы семян не должно превышать 1%.

Специальные способы очистки

Некоторые виды примесей являются трудноотделимыми и не удаляются при помощи воздушно-решетных зерноочистительных машин. Как правило, такие компоненты схожи и по размерам, и по аэродинамическим свойствам с ценным зерном. Это семена некоторых сорняков, недоразвитые и проросшие семена основной культуры, зерна головни. Для их отделения существуют особые способы очистки, используются триеры, аспираторы, пневмостолы, камнеотборники и другие машины в зависимости от состава и количества оставшихся примесей в обрабатываемом зерне.

Литература

1. Авдеев, А. В. Перспективы механизации послеуборочной обработки зерна// Тракторы и с.-х. машины – 2002- №5

2. Авдеев, А. В. Современный технический уровень машин для послеуборочной обработки зерна// Механизация и электрификация сельского хозяйства – 2002 - №6

3. Андреев, Н. Г., Андреев, Л. Н. Основы агрономии и ботаники: учеб. пособ. для с/х вузов. – М.: Колос, 2004

4. Бурков, А. И. и др. Механизация послеуборочной обработки зерна и семян// Агробизнес – Россия. Агробизнес: экономика – оборудование – технологии. – 2005 - №1

5. Галкин, А. Д. Комплексное решение механизации, послеуборочной обработки зерна и семян в условиях Уральского региона / А. Д. Галкин, В. Д. Галкин//Сб. науч. тр. / ВИМ.-2002

6. Гортинский, В. В. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях / В. В. Гортинский, А. Б. Демский, М. А. Борискин. М.: Колос, 1980

7. Орсик, Л. С. Приоритеты механизации растениеводства России / Л. С. Орсик // Науч. тр. / ВИМ: — 2002

8. Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. М.: 1996

9. Агро-портал (13 ноября 2012 г). Проверено 28 марта 2015.

10. Фермер.zol.ru. Проверено 28 марта 2015.

Ссылки

Системы зерноочистки

Категория: Сельскохозяйственная техника