1.5. Задачи исследования

Анализ ранее выполненных исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Применение известных способов и средств очистки семенных смесей не позволяет решить одну из важнейших проблем семеноводства – очистка семян овса от овсюга.

2. Обнадеживающие результаты в очистке овса от овсюга дало применение электрических полей коронного разряда и электростатического, основанное на различии в некоторых электрических свойствах семян этих культур. Особенно интересные результаты получены при использовании электростатического поля наложенного на подвижные плоские поверхности.

3. Однако теоретически и экспериментально процесс выделения овсюга из семян овса на плоских поверхностях изучен недостаточно – не совсем точно рассматривались динамика и время ориентировки частиц на горизонтальной плоскости в электрическом поле; приводилось необоснованное завышенное значение начального угла наклона частиц при попадании их на горизонтальную плоскость, отсутствовало теоретическое обоснование этого угла; не рассматривалось относительное перемещение частицы по решету и влияние этого перемещения на кинематику колеблющейся системы.

4. Для очистки семян овса от овсюга автором настоящей работы предложена машина [35], конструктивная схема которой представлена на рисунке 1.12 и в приложении П, основанная на способе удаления сориентированных в электростатическом поле частиц вытянутой формы путем просеивания их на продольно колеблющейся горизонтальной решетной бесконечной поверхности с круглыми отверстиями.

Рис. 1.12. Конструктивно-технологическая схема электрозерноочистительной машины (авт. свид. № 306874)

1. Лента-решето. 2. Потенциальный электрод. 3. Слой диэлектрика.

4. Загрузочный бункер. 5. Овсюг и легкие семена овса. 6. Бункер отходов.

7. Очищенная фракция семян. 8. Самотек чистых семян.

Натянутая на заземленные барабаны лента-решето 1 движется в горизонтальном направлении и одновременно совершает возвратно-поступательные колебания в горизонтальной плоскости. Над лентой-решетом установлен потенциальный электрод 2 со слоем диэлектрика 3 для устранения пробоев межэлектродного промежутка.

Семенная смесь из загрузочного бункера 4 попадает на движущуюся ленту и выносится ею в зону электростатического поля, где овсюг и легкие семена овса 5 ориентируются длинной осью вдоль силовых линий электростатического поля и, перемещаясь взад-вперед по колеблющейся движущейся решетной поверхности, при встрече с отверстиями проваливаются через них и попадают в бункер отходов 6. Очищенная фракция 7 через рукав 8 выводится за пределы машины.

Предварительные исследования способа на участке решетной поверхности в лабораторных условиях показали обнадеживающие результаты [18].

Предложенный способ не изучался и требует всесторонних исследований.

Поэтому ставится общая научная задача теоретических и экспериментальных исследований – обоснование и исследование процесса выделения овсюга из семян овса в электростатическом поле на продольно колеблющейся бесконечной горизонтальной поверхности – решете с круглыми отверстиями.

Задачи теоретических исследований

1. Определить силы и момент сил, действующие при ориентировке заряженной частицы, находящейся на продольно колеблющейся горизонтальной плоскости в электростатическом поле.

2. Определить условие движения эллипсоидальной частицы по продольно колеблющемуся горизонтальному электроду при наложении электростатического поля.

3. Определить условие ориентировки эллипсоидальной заряженной диэлектрической частицы, имеющей начальный угол наклона , на продольно колеблющемся горизонтальном электроде.

4. Рассмотреть условие прохода в круглое отверстие продольно колеблющегося горизонтального решета эллипсоидальной частицы, находящейся у его кромки и сориентированной электростатическим полем.

5. Рассмотреть динамику и определить время процесса ориентировки частицы.

Задачи экспериментальных исследований

1. Исследовать и уточнить некоторые физические свойства районированных сортов семян овса и его засорителя овсюга, определяющие возможность очистки овса на горизонтальной решетной поверхности с круглыми отверстиями в электростатическом поле.

2. Проверить полученное расчетным путем время ориентировки семян овса и овсюга, а также напряженность ориентировки.

3. Подтвердить полученный аналитически начальный угол наклона эллипсоидальных частиц со смещенным центром тяжести на примере семян овса и овсюга.

4. Провести лабораторные и производственные исследования по очистке семян овса от овсюга и проверить режимы, при которых идет наилучшая очистка.

5. Определить экономические показатели применения электрического способа очистки семян овса от овсюга.

Выводы и предложения по результатам теоретических и экспериментальных исследований послужат внедрению нового способа очистки семян овса и других зерновых культур от трудноотделимого сорняка овсюга.