Обязательной операцией послеуборочной обработки, которой пренебрегать нельзя, является очистка зерна. Чаще всего она выполняется на решетных зерноочистительных машинах. При этом качество очистки, а также величина потерь в наибольшей степени зависит от грамотного подбора решет. Настраиваем зерноочистительную машину под конкретную культуру.
Свежеубранный зерновой ворох содержит не только зерна основной культуры, но и определенное количество сорной и зерновой примесей, которые ухудшают качество продукции, отрицательно влияют на ее сохранность. К зерновой примеси относятся битые, щуплые, давленые, проросшие, поврежденные, недозрелые и поеденные вредителями зерна. Сорная состоит из минеральной (песок, комочки земли и др.) и органической (частички стеблей, листьев, ости, стержни колосьев, полова) частей. Встречаются также остатки вредителей, семена дикорастущих растений. Специально выделяется еще и вредная примесь, которая может быть опасна для здоровья человека и животных: склероции спорыньи, семена горчака, плевела и других ядовитых растений, а также фузариозное и испорченное зерно от коричневого до черного цвета.
Содержание примесей в зерновой массе строго нормируется стандартом. Если оно превышает ограничительную норму, зерно нельзя использовать по целевому назначению, при продаже такой продукции делаются скидки с массы и взимается плата за очистку. Правда, очистка требуется даже в том случае, если содержание примесей не выходит за пределы установленных стандартом норм. Это способствует существенному снижению физиологической активности зерновой массы: примеси содержат повышенное количество микроорганизмов и имеют, как правило, большую влажность.
Очистка свежеубранного зерна начинается еще в комбайне. На чистых, незасоренных полях правильная регулировка машины технологически позволит избавиться от легких органических примесей (половы, соломистых частиц) и снизить до минимума содержание дробленых, битых зерен. Если же поля засорены, удалить из зерна семена сорняков при уборке невозможно. Для этого нужны специализированные машины.
Принципы очистки
Очистка ведется путем разделения смеси на однородные фракции: полноценное продовольственное или семенное зерно (1-й сорт); мелкое и щуплое фуражное зерно (2-й сорт); крупные и легкие примеси; крупные и мелкие отходы.
В зерноочистительных машинах применяются различные рабочие механизмы, использующие определенный признак для разделения зерновой массы. Так, на решетах с круглыми отверстиями зерна разделяются по ширине, с продолговатыми — по толщине, в пневмосепарирующих каналах — по аэродинамическим свойствам, по плотности и коэффициенту трения на вибростендах и т. д. Современные зерноочистительные машины используют один или несколько принципов разделения зерна. Однако чаще всего в отечественной практике аграрии имеют дело с оборудованием, в котором очистка и сепарирование ведется на решетах. У разных типов зерноочистительных машин есть свои особенности конструкции и устройства. Тем не менее большинство из них работают по принципу, отраженному на рис. 1.
В результате исходная зерновая смесь разделяется на следующие фракции: чистое зерно, крупные примеси, мелкие примеси и фуражное зерно (2-й сорт).
Решета для выделения каждой из фракций должны подбираться в зависимости от культуры, очистка которой ведется (см. табл.).
В приведенных рекомендациях даются довольно широкие варианты выбора, которые нужно уточнять в зависимости от состояния семян. При выборе типа решета и размеров его отверстий необходимо иметь вариационные кривые для основной культуры и для примесей. При этом указываются средний размер семян М и среднее квадратическое отклонение σ, являющееся статистической характеристикой отклонения фактических размеров семян от среднего значения. Обычно при достаточно большом числе замеров распределение семян описывается колоколообразной кривой, или кривой Гаусса (рис. 2).
Используя полученные данные, можно уточнить размеры решет. Для отделения крупных примесей (колосовые решета) диаметр отверстия вычисляется как М + 3σ, для мелких (подсевные решета) — как М – 3σ. Отсев мелких семян ведется при помощи решета с отверстиями, диаметр которых рассчитывается по формуле М – σ.
При подборе вначале выясняют возможность разделения по толщине, поскольку в таком случае применяются наиболее производительные решета с прямоугольными отверстиями, затем — по ширине и после этого — по длине.
Решета устанавливают под определенным углом к горизонту, чтобы обеспечить непрерывное прохождение материала по рабочей поверхности, которая приводится в колебательное движение при помощи кривошипно-шатунного или эксцентрикового механизма. Эффективность работы решет зависит от направленности, амплитуды и частоты колебаний, угла наклона к горизонту, коэффициента трения материала по решету, скорости воздушного потока и других факторов.
Каждой культуре — свои настройки
Помимо общих рекомендаций, существуют нюансы очистки, связанные с той или иной культурой. Так, зерно пшеницы очищают в сепараторах, используя решета со следующими размерами отверстий: верхние (проходные) Б1 и Б2 с круглыми отверстиями — 5,0–7,0 мм, с продолговатыми — 3,2–4,0 мм; нижние (подсевные и сортировочные) с круглыми — 2,0–2,5 мм, с продолговатыми — 1,7–2,2 мм. Чтобы повысить эффективность очистки, особенно семенного зерна, применяют фракционное сепарирование с использованием подсевных решет с отверстиями размером 2,2 × 20 мм. Сходом с этих решет идет крупное зерно, а проходом — мелкое, которое затем очищают в другом сепараторе с размером отверстий подсевных решет 1,7 × 20 мм. В пневмосепарирующих каналах сепараторов устанавливают скорость воздушного потока 5,5–6,5 м/с. Очистку крупной фракции пшеницы от длинных примесей (овес, овсюг и др.) проводят в триерах с диаметром ячей 8,0–9,0 мм.
Из зерновой массы пшеницы семена дикой редьки выделяют на решетах с треугольными отверстиями с размером сторон 5,0–6,0 мм, в триерах с диаметром ячей 4,5–5,0 мм и на пневмосортировальных столах. Если в основном зерне после очистки в сепараторе остается много мелких семян сорных растений, то нужна дополнительная обработка в кукольном триере, которая позволит выделить короткие примеси. Мелкую фракцию зерна при необходимости также направляют в триер для выделения мелких семян сорных растений. К ней относят зерно, получаемое проходом через решета с отверстиями размером 2 × 20 мм или 2,2 × 20 мм и сходом с решет с отверстиями размером 1,7 × 20 мм. В этой фракции зерен пшеницы, относимых к основному зерну и зерновой примеси, должно быть не менее 85 % от всей массы, сорной примеси — не более 5 %.
Для очистки ржи рекомендуются решета со следующими размерами отверстий: верхние с круглыми отверстиями — 4,0–6,5 мм, с продолговатыми — 3,0–3,5 мм; нижние с круглыми — 2,0–2,5 мм, с продолговатыми — 1,5–1,7 мм.
Размеры отверстий в решетах сепаратора для очистки ячменя: в верхних с круглыми отверстиями — 5,0–8,0 мм, с продолговатыми — 3,5–5,0 мм; в нижних с круглыми — 2,5–2,8 мм, с продолговатыми — 2,0–2,4 мм. Для выделения овса, овсюга и других длинных примесей крупную фракцию ячменя, полученную сходом с подсевного сита, обрабатывают в триерах с диаметром ячей 8,5–11,2 мм. А для выделения коротких примесей (куколь, горошек, битое зерно) мелкую фракцию ячменя обрабатывают в триерах с диаметром ячей 4,5–7,1 мм. Чтобы более полно выделить мешочки головни, рекомендуется уменьшить производительность, увеличить скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах до 8 м/с и дважды пропустить зерно через триеры с диаметром ячей 8,5 мм.
Скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах при очистке овса — 5–6 м/с. Размеры отверстий в решетах сепаратора: в верхних с круглыми отверстиями — 5,5–6,0 мм, с продолговатыми — 2,6–3,0 мм; в нижних с круглыми — 2,0–2,5 мм, с продолговатыми — 1,7–2,0 мм. Для очистки от длинных примесей, главным образом овсюга, используют триеры с диаметром ячей 14,0–16,0 мм, а от коротких примесей — с диаметром ячей 8,0–9,5 мм.
При очистке зерна кукурузы скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах должна составлять 8–9 м/с. Размеры отверстий в решетах сепаратора: в верхних с круглыми отверстиями — 9,0–10,0 мм, с продолговатыми — 6,0–8,0 мм; в нижних с круглыми — 5,0–6,0 мм, с продолговатыми — 3,0–4,0 мм.
Просо в пневмосепарирующих каналах чистят при скорости 4,5–5,5 м/с. Размеры отверстий в решетах сепаратора: в верхних с круглыми отверстиями — 3,0–4,0 мм, с продолговатыми — 2,0–2,2 мм; в нижних с круглыми — 1,8–2,0 мм, с продолговатыми — 1,3–1,5 мм.
При очистке гречихи скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах понижают до 4,5–5,5 м/с. Размеры отверстий в решетах сепаратора: в верхних с круглыми отверстиями — 5,0–6,5 мм, с продолговатыми — 3,0–4,0 мм; в нижних с круглыми — 2,5–3,5 мм, с треугольными (сортировочные) — 5,0–6,0 мм.
В целом, чем крупнее и тяжелее зерно, тем выше скорость воздушного потока. Для гороха она еще больше, чем для кукурузы: 8–12 м/с. Размеры отверстий в решетах сепаратора: в верхних с круглыми отверстиями — 8,0–9,0 мм, с продолговатыми — 6,0–7,0 мм; в нижних с круглыми — 3,5–5,0 мм, с продолговатыми — 2,4–4,0 мм. Чтобы извлечь щуплые и испорченные вредителями семена гороха, целесообразно применять пневмосортировальные столы и пневмосепараторы.
При очистке семян подсолнечника скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах снижают до 4,5–5,5 м/с. Размеры отверстий в решетах сепаратора: в верхних с круглыми отверстиями — 8,0–10,0 мм, с продолговатыми — 4,0–5,5 мм; в нижних с круглыми — 2,5–3,5 мм, с продолговатыми — 2,0–2,4 мм.
Размеры отверстий в решетах сепаратора для очистки рапса и горчицы: в верхних с круглыми отверстиями — 2,0–2,8 мм, с продолговатыми — 1,8–2,0 мм; в нижних с круглыми — 1,3–1,5 мм, с продолговатыми — 1,1–1,2 мм.
Для очистки люцерны выбирают решета сепаратора со следующими размерами отверстий: верхние с круглыми отверстиями — 1,5–2,0 мм, с продолговатыми — 1,2–1,5 мм; нижние с круглыми — 1,1–1,3 мм, с продолговатыми — 0,6–0,8 мм. Обязательна очистка на электромагнитных машинах для удаления семян повилики и подорожника.
Чтобы очистить семена эспарцета, используют решета сепаратора со следующими размерами отверстий: верхние с круглыми отверстиями — 5,0–6,0 мм, с продолговатыми — 4,0–5,0 мм; нижние с круглыми — 3,0–3,5 мм, с продолговатыми — 2,2–2,4 мм.
