Пневмосортировальные машины семейства ПСМ

А.Н. ГОЛОВКОВ, заведующий лаборатории испытания машин для возделывания и послеуборочной обработки зерновых и технических культур
Центрально-Черноземная государственная зональная МИС

Отделом механизации послеуборочной обработки зерна Всероссийского НИИ механизации сельского хозяйства (ВИМ) под руководством доктора технических наук А.Н. Зюлина за сравнительно короткий срок было разработано семейство пневмосортировальных машин производительностью 2,5; 5 и 10 т/ч, образцы которых были изготовлены на ОАО «Кузембетьевскй РМЗ» Республики Татарстан. Очистка семян зерновых колосовых, крупяных и зернобобовых культур, кукурузы и сорго от трудноотделимых примесей, невсхожих и низкопродуктивных семян осуществляется воздушным потоком. Машины могут работать как в составе поточных линий для послеуборочной обработки семян, зерноочистительно-сушильных комплексов, агрегатов, так и индивидуально в закрытых неотапливаемых помещениях.

Технологический процесс очистки и сортировки семян происходит следующим образом (см. рис.): из приемного бункера 1 исходный материал подается в пневмосортировальный канал 2 на поддерживающую сетку 7. В пневмосортировальном установлены барьеры 8, обеспечивающие равномерное и качественное распределение скорости воздушного потока по глубине канала. Под действием воздушного потока примеси, скорости витания основной культуры, поднимаются вверх по каналу и поступают в осадочную камеру 4, откуда выгружаются с помощью клапана 6, закрывающего выпускное отверстие под действием груза 5. Грузы на рычаге устанавливают в таком положении, чтобы заслонка была прижата к выпускному отверстию и открывалась при накоплении отхода в приемной камере. Очищенный материал через выгрузное устройство поступает в бункер чистого зерна технологической линии. Отработанный воздух вентилятором выбрасывается наружу через отверстие 3. Скорость воздушного потока в пневмосортировальном канале регулируется заслонкой.

Если воздушным потоком в легкую примесь выносится много полноценных семян, следует уменьшить скорость потока, если выделение примеси недостаточно – увеличить. При недостаточном качестве очистки семян следует также уменьшить подачу исходного материала с помощью рукоятки.

Машины этого семейства испытывали в 2002-2003 гг. в Товариществе на вере «Закиров и Ко» Азнакаевского раойна Республики Татарстан при участии специалистов Центрально-Черноземной МИС.

Лабораторно-хозяйственные испытания пневмосортировльных машин проводили согласно действущей методике и отраслевому стандарту (ОСТ10 10.2-2002) на двух культурах, различающихся по физико-механическим свойствам, и на трех подачах с учетом переводных коэффициентов в зависимости от культуры. В данной статье для удобства читателей приведен один оптимальный режим. При испытании первой пневмосортировальной машин (ПСМ-5) специалисты Центарльно-Черноземной МИС в качестве дополнительного анализа заложили опыт на всхожесть и энергию прорастания исходного, очищенного материалов, семян в отходе и проаналировали отходы, т.е. определили содержание сорной и зерновой примесей, массу 1000 семян и количество сорняков.

При испытаниях ПСМ-2,5 и ПСМ-10 был проведен полный анализ исходного, очищенного материалов отхода, за исключением опытов на всхожесть и энергию прорастания (в связи с этим показатели в таблицах разнятся и приведены раздельно).

Полученные результаты показали, что установка в пневмосортировальном канале поддерживающей сетки и барьеров дает равномерное распределение скорости воздушного потока примесей, отличающихся по скорости витания от семян основной культуры. Так, в очищенном материале по сравнению с исходным, содержание семян сорняков значительно уменьшилось: у ячменя с 64 до 4-17 шт/кг, у гречихи с 69 до 16-18 шт/кг. Содержание щуплых семян у гречихи снизилось с 4,59 % в исходном до 0,46-05 % в очищенном материале.

После очистки на испытываемой ПСМ-5 семена ячменя по чистоте были доведены до II класса (ГОСТ 10469-76) из-за содержания битых поперек семян, которые должны быть выделены триером, а по содержанию сорняков на минимальной (3,09 т/ч) и оптимальной (4,09 т/ч) подачах – до I клсса.

Семена гречихи по чистоте были доведены до I класса (ОСТ 10247-85), а по содержанию трудоотделимых сорняков – до II класса. Чистота семян ячменя составила 98,6-98,8 %, а количество семян сорняков – 4-17 шт/кг; у семян гречихи эти показатели достигли соответственно 99,2-99,3 % и 16-18 шт/кг.

При лабораторно-хозяйственных испытаниях ПСМ-2,5 и ПСМ-10 на очистке семян пшеницы и рапса установлено, что в материале, очищенном на ПСМ-2,5, по сравнению с исходным содержание семян сорняков значительно уменьшилось: на пшенице с 202-233 до 5-19 шт/кг, в том числе трудоотделимых семян овсюга – с 43-51 до 5-11, на рапсе с 1095-1290 до 270-280 шт/кг. Снизилось содержание щуплых семян.

При очистке с помощью ПСМ-10 содержание семян сорняков также уменьшилось: на пшенице с 198-207 до 14-20 шт/кг, на рапсе с 1260-1340 до 250-315 шт/кг. Снизилось и количество щуплых семян.

После очистки на ПСМ-2,5 на минимальной подаче 2,09 т/ч семена пшеницы по чистоте и и содержанию семян сорняков были доведены до I класса, а на оптимальной (2,67 т/ч) и максимальной (на 20-25% выше оптимальной) подачах – до II класса (из за содержания семян овсюга и других сорняков, а также битых поперек семян, которые должны быть выделены триером).

Семена рапса по чистоте были доведены до I класса, а по содержанию семян сорняков – до II класса. Такое качество было получено на всех трех подачах: минимальной (0,64 т/ч), оптимальной (0,75) и максимальной (0,93 т/ч).

Аналогичные результаты получены и по машине ПСМ-10: семена пшеницы на минимальной подаче 9,21 т/ч по чистоте были доведены до I класса, но из-за содержания семян сорняков в количестве 14 шт/кг соответствовали II классу. На оптимальной (10,12 т/ч) и максимальной (12,17 т/ч) подачах по чистоте и содержанию семян сорняков семена пшеницы очищены до II класса, что также соответствует ТЗ (на данных подачах очищенный материал по чистоте не был доведен до I класса также из-за содержания битых поперек семян, для выделения которых требуется триер).

Семеня рапса после подработки на ПСМ-10 на всех подачах (2,39; 2,98 и 3,66 т/ч) по чистоте были доведены до I класса и по содержанию семян сорняков – до II класса.

Анализируя содержание выноса семян основной культуры в отходы на оптимальных подачах (по машине ПСМ-2,5 он составил 7,58% на пшенице и 7,84 – на рапсе, по машине ПСМ-5 – 9,04% на ячмене и 7,70% на гречихе, по машине ПСМ-10 – 7,04% на пшенице и 8,01% - на рапсе) можно сделать вывод о том, что машины вполне могут доводить исходный материал до I класса, поскольку допустимый вынос семян основной культуры в отходы составляет 10%.

Полнота выделения примесей, вынос семян основной культуры по всем испытываемым машинам и на всех культурах и режимах работы удовлетворяет требованиям ТЗ. Дробление семян в процессе очистки практически отсутствует.

Выделение в отход семена основной культуры были более легковесными по сравнению с семенами очищенном материале, что подтверждается сравнением массы 1000 семян очищенного материала и семян, выделенных в отход.

Из данных, полученных при лабораторно-хозяйственных испытаниях, следует, что пневмосортировльные машины этого семейства устойчиво обеспечивают качество очистки и по всем показателям удовлетворяют предъявляемым требованиям, а их простая конструкция позволяет довести семена до высокой кондиции.

Энергетическая оценка пневмосортировальных машин показал, что виды климатических исполнений и степени защиты устройств электропривода соответствует условиям внешней защиты; пускозащитная аппаратура размещена в герметизированном пульте управления, соответствует установленному электродвигателю и обеспечивает его защиту от токов перегрузов и коротких замыканий; электропривод машины соответствует ПУЭ, ПТЭ и ТБ; потребляемая мощность и удельное потребление электроэнергии на 1 т семенного материала удовлетворяют предъявляемым требованиям.

С точки зрения безопасности конструкция пневмосортировальные машины входили в состав зерноочистительных агрегатов и обслуживались оператором агрегата. Показатели качества работы машины еще раз подтвердили результаты, полученные при лабораторно-хозяйственных испытаниях. Испытываемые машины обеспечивают заданную технической документацией производительность при качестве выполнения процессе, соответствующем требованию ТЗ, устойчивы в работе и имеют высокую надежность. Технических отказов весь период испытаний не отмечено.

Машины просты в техническом обслуживании: трудоемкость ежесменного ТО составляет 0,07-0,13 чел.-ч, а удельная суммарная оперативная трудоемкость ТО – 0,008 – 0,016 чел.-ч/ч, что значительно меньше допустимого значения по ТЗ (не более 0,03).

Проведенный на месте испытаний экспресс-метод разработки проб показал, что по всем показателям качества работы испытываемая ПСМ-5 удовлетворяет предъявляемым требованиям, и ОАО «Кузембетьевский РМЗ» сразу же приступило к ее производству.

Безусловно, это было связано с определенным риском, но генеральный директор Х.Х. Каримов – человек дальновидный, и ему удалось не только сохранить объем прежних ремонтных услуг, выполняемых предприятием, но и наладить выпуск новой востребованной продукции, обеспечивав работой 150 человек.


За неполных два года предприятие изготовило более 500 машин ПСМ-2,5, ПСМ-5 и ПСМ-10. Свыше половины из них реализовано за пределами республики в 42 регионах России и за ее пределами, что говорит о высокой конкурентоспособности машин.

Качество пневмосортировальных машин оценили на многочисленных международных и региональных выставках: продукция ОАО «Кузембетьевский РМЗ» награждена золотыми и серебряными медалями и получила более 20 дипломов I степени.

В 2004 году специалисты Центарльного-Черноземной МИС провели приемочные испытания аналогичной по назначению машины производительностью 25 т/ч (ПСМ-25). В отличие от ПСМ-10 в ее конструкции уже два пневмосортировальных канала и соответственно два вентилятора. Предварительный разброс отобранных проб показал, что качество выполнения технологического процесса находится на уровне ранее испытанных и рекомендованных в производство машин.

Земледелие