Повышение четкости разделения семян хлопчатника в диэлектрическом устройстве

Масса выделенных из летучек 1000 опушенных семян уменьшается от I к III фракции с 133,2 до 81,0 г, и они существенно отличаются от массы исходных семян. Причем, в составе III фракции имеются до 30% недозрелые и щуплые семян с индивидуальной массой в пределах 17.. .44 мг [3], тогда как в составе I и II фракций таких семян обнаружено не было.

Сравнение отклонений массы летучек, семян и волокон во фракциях показывает, что прибавка массы летучек I фракции на 61,5% получено за счет изменения массы семян. В II и III фракциях доля семян в изменении массы летучек, соответственно, составляет 96,7 и 69,0%. Это дает основание предположить: в процессе разделения летучек хлопка-сырца более существенную роль, по сравнению с волокном, играют семена.

Уменьшение коэффициента вариации массы летучек и семян в I и II фракциях по сравнению с исходными в 1,7-2,0 раза свидетельствует о выделении в эти фракции более однородных летучек.

В третью фракцию выделяются неоднородные мелкие летучки, о чем свидетельствует увеличение коэффициента вариации массы летучек, семян и волокон этой фракции относительно исходных соответственно в 1,6; 1,7 и 1,4 раза. Это показывает, что для получения семенного материала следует использовать летучки I и II фракций.

Из изложенного следует вывод о том, что разделение хлопка-сырца в электрическом устройстве происходит по массе и упругим свойствам летучек, тесно связанных с физиологической зрелостью семян и потенциальной урожайностью получаемых от потомственных растений хлопчатника.

Литература

1. Голдберг Г., Ломухина Г. Изменение ассортимента хлопка-сырца при его сортировании. Ташкент, УзНИИНТИ, 1989. 20 с.

2. А.с. № 1660750 СССР. Диэлектрический сепаратор / Юсубалиев А., Нигматов Л., Юсупов Ф., 1991. № 25.

3. Юсубалиев А. Сепарирование хлопка-сырца в диэлектрическом устройстве. // Механизация хлопководства, 1991. № 4. С. 13-14.

The sharpness of separation pubescent seeds using a dielectric device Yusubaliev A.1, Kurbonboev T.2 Повышение четкости разделения семян хлопчатника в диэлектрическом устройстве Юсубалиев А.1, Курбонбоев Т. О.2

'Юсубалиев Аширбай / Yusubaliev Ashirbay - доктор технических наук, профессор, кафедра электроснабжения и электротехнологий сельского хозяйства, факультет агроинженерии, Ташкентский государственный аграрный университет, г. Ташкент; 2Курбонбоев Тулаган Омарбоевич /Kurbonboev Tulagan - преподаватель, Паркентский колледж транспорта и сервиса, г. Паркент, Республика Узбекистан

Аннотация: в работе обоснована возможность повышения точности разделения на фракции опушенных семян хлопчатника с помощью диэлектричекого устройства. Разделение семян хлопчатника на фракции происходит строго в зависимости от их массы и плотности, тесно связанных с их агробиологическими свойствами.

Abstract: the paper demonstrated the possibility of improving the accuracy of fractionation pubescent cotton seeds using dielectrics-trichekogo device. Separation of cotton seed into fractions takes place strictly according to their mass and density, which is closely related to their agro-biological properties.

Ключевые слова: семена, хлопчатник, сортирование, диэлектрический, устройство, фракция, масса.

Keywords: seeds, cotton, screening, dielectric device, fraction, weight.

Научные изыскания путей по улучшению процесса сортирования семян хлопчатника привели к созданию электрических сортировщиков коронного разряда камерного [1] и барабанного [2] типов. Однако практическое применение этих устройств показало, что

влажность и температура окружающего воздуха оказывают существенное влияние на величину электрической силы. Поэтому весьма изменчивые погодные условия осенне-зимнего периода не позволили качественно и стабильно вести процесс сортирования.

Проводилось изучение [3] связи между основными морфологическими свойствами семян хлопчатника с их агробиологическими показателями. Исследования свидетельствуют о наибольшей коррелированности массы семян с их биологическими признаками. Затем следуют плотность и длина семян. Для достижения максимального эффекта от сортирования семян необходимо произвести их отбор по массе при одновременном использовании плотности и длины.

Поиски эффективных путей сортирования семян сельскохозяйственных культур привели к использованию диэлектрического метода, исключающего недостатки коронного разряда, вызываемые изменением параметров окружающей среды [4]. Это связано с непосредственным контактированием частиц сортируемого материала с электродами, образующими электрическое поле и оказывающими на них силовое воздействие.

С учетом взаимной связи между морфологическими и агробиологическими свойствами семян хлопчатника разработано диэлектрическое устройсво [5] для их сортирования. В процессе работы этого устройства семена, попадая в пространство между разнополярными электродами, поляризуются под действием электрического поля и притягиваются к рабочему органу под действием электрической силы, величину которой можно легко регулировать изменением напряжения электродов [6]. Величина центробежной силы, стремящейся оторвать семена от барабана, остаётся постоянной для конкретного семени. Изменяя соотношение этих двух сил, всегда можно достичь четкого разделения семян на различные фракции в зависимости от их массы и плотности.

Для сравнения эффекта от разделения в электрическом поле сперва через устройство пропускались семена сорта АН Узбекистан-3 второй репродукции (табл.) в отсутствие напряжения на электродах, при котором семена разделились на три фракции. Это свидетельствует о значительных колебаниях их коэффициентов трений о материал барабана вследствие изменения их остаточной опушенности [9]. Средняя масса семян во фракциях в этом случае оставалась почти постоянной, что свидетельствует об отсутствии разделения семян по качественным признакам.

При подаче напряжения на разнополярные электроды 5.25 кВ наблюдается четкое разделение семян на 9 фракций в зависимости от массы и плотности. Выход семян сперва увеличивается до 48,65% в III фракции (табл.), а затем уменьшается до 0,39% в VIII и IX фракциях. Причем, в I-IV фракции выделяется 88,26% от исходных семян, имеющих среднюю массу 1000 шт. 100 г и более, являющихся физиологически зрелыми для данного селекционного сорта хлопчатника. Это является результатом расширения диапазона рассева семян вследствие воздействия электрического поля.

Таблица. 1. Разделение опушенных семян хлопчатника в барабанном устройстве под действием электрической силы

№ фракций Выход семян, % Показатели семян

Масса 1000 шт., г Плотность, г/см3 Опушен-ность, %

U=0 кВ U=5,25 кВ U=0 кВ U=5,25 кВ

I 2,03 3,30 100,9 103,9 1,050 9,7

II 13,83 16,64 100,3 104,4 1,050 11,5

III 84,14 48,65 100,3 102,0 1,044 12,0

IV 0 19,97 - 100,8 1,040 12,3

V 0 7,70 - 89,4 1,003 12,8

VI 0 2,48 - 82,8 0,980 12,6

VII 0 0,78 - 75,4 0,950 14,2

VIII 0 0,39 - 37,3 0,890 17,4

IX 0 0,39 - 39,5 0,870 13,3

Если масса 1000 штук семян при отсутствии электрического напряжения на электродах не зависит от фракции, то при подаче напряжения наблюдается ее уменьшение с 103,9 г (I фракция) до 37,3 г (VIII фракция). Примечательно, что выход семян в I фракцию после

подачи напряжения на электроды барабана увеличился на 1,3%. Это можно объяснить отсутствием взаимного влияния друг на друга разнокачественных семян при воздействии электрического поля из-за значительного увеличения зоны их совместного движения с рабочим органом. При подаче напряжения на электроды барабана четко прослеживается уменьшение массы и плотности семян от I к IX фракции. Эти данные подтверждают правильность теоретических предпосылок о возможности разделения семян по агробиологическим показателям, имеющим тесную связь с их морфологическими признаками разнокачественности [8].

Таким образом, применение диэлектрического устройства обеспечивает четкое разделение семян хлопчатника строго по совокупности плотности и массы, имеющих наибольшую тесную связь с их биологическими свойствами и гарантирует получение посевного материала с высокими посевными качествами.

В дальнейших исследованиях, учитывая близость показателей семян I и II, а также VIII и IX фракций, а также незначительное выделение семян на I и VI- IX фракции, разделение семян следует проводить на 4 фракции. При этом фракции с семенами плотностью меньше единицы (VI- IX) необходимо объединять в одну техническую фракцию.

При разработке лабораторного электрического классификатора, позволяющего более точно анализировать фракционный состав посевного материала по морфологическим или агробиологическим свойствам семян, количество приёмников фракций можно увеличить до 67. В каждом конкретном случае размеры отсеков приёмного устройства обосновывается исходя из требуемой точности разделения. Выводы

1. Диэлектрический метод по сравнению с другими методами позволяет произвести более точное разделение семян на фракции по качественным признакам вследствие непосредственного контактирования материала с поверхностью электродов, образующих электрическое поле силового воздействия.

2. В диэлектрическом устройстве происходит разделение семян хлопчатника на фракции строго в зависимости от их массы и плотности, тесно связанных с их агробиологическими свойствами.

Литература

1. Мазаев В. В. Сортирование опушенных семян хлопчатника в электрическом поле коронного разряда: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 1973. 32 с.

2. Айдаров Ш. Г.Исследование сортирования опушенных семян хлопчатника в электрокоронном барабанном сепараторе: Дисс. .канд. техн. наук. Янгиюль, 1976. 194 с.

3. Юсубалиев А., Пиримов О. Ж. Влияние разнокачественности на посевные качества и прорастание семян хлопчатника // Мат. межд. науч.-прак. конф. УзНИИССХ. Ташкент, 2006. С. 244-245.

4. Тарушкин В. И. Диэлектрическая сепарация семян: Автореф. дисс. ... докт. техн. наук. М., 1991. 32 с.

5. Диэлектрический сепаратор // Юсубалиев А., Росабоев А. Т. Душамов Н. Патент РУз. № 4670, 1997. № 4. С. 34.

6. Юсубалиев А. Электрическая сила притяжения семян к разнополярным электродам диэлектросепаратора // Узбекский журнал Проблемы информатики и энергетики, 2002. № 1. С. 67-72.

7. Василенко П. М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин. Киев. УАСХН, 1960. 283 с.

8. Юсубалиев А. Разделение частиц на цилиндрическом рабочем органе диэлектрического сортировщика // Техника в сельском хозяйстве, 2004. № 4. С. 17-21.