РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПО ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН ЭСПАРЦЕТЫ ЭНЕРГИЕЙ СВЧ И УЛЬТРАЗВУКОМ. егоров_диплом_ГОТОВЫЙ. Зав кафедрой к т. н, доцент А. В. Бастрон 2010 г бакалаврская работа разработка технологической линии по предпосевной обработке семян эспарцеты энергией свч и ультразвуком 01. И 10. 26. Пз
 Скачать 2.61 Mb.
|
|
Выведенная зависимость позволяет определить предельно допустимую температуру нагрева семян при заданных значениях влажности и времени нагрева (таблица 2.1). Знание свойств семян как объекта обработки позволяет выявить условия оптимального варианта при предпосевной обработке семян. Профессор П.А. Трисвятский провел исследования свойств семенной массы и доказал, что они разделяются на две группы: физические и физиологические. К физическим свойствам относятся сыпучесть, самосортирование, скважность, сорбционные свойства и теплофизические. К физиологическим свойствам семенной массы относятся долговечность семян при хранении, дыхание, послеуборочное дозревание и прорастание семян. Теплофизические процессы зависят от свойств отдельных семян и семенной массы. Наибольшее значение при нагреве при термической обработке имеют теплоемкость, температуропроводимость и термовлагоемкость, что используется при СВЧ обработке семян. 2.3 Теоретические предпосылки для совмещения предпосевной обработки семян энергией СВЧ поля и ультразвуком Эспарцета относиться к многолетним бобовым травам, семена которых имеют твердую оболочку. При облучении семян ультразвуковым полем имеет место ультразвуковая кавитация, которая нарушает оболочку семени, за счет сложного физического процесса, которые сопровождаются высоким давлением, температурой и скоростью движения стенок каверн. При совмещении обработки семян ультразвуком и СВЧ полем накладываются процессы скарификации, обеззараживание и стимуляция роста семян. 3 Разработка технологической линии предпосевной обработки семян эспарцета СВЧ полем и ультразвуком 3.1 Патентный обзор Таблица 3.1 – Патентный поиск
Продолжение таблицы 3.1
Продолжение таблицы 3.1
3.2 Расчет технологических процессов Для разработки технологической линии были использованы следующие патены: RU 2312479С2: авторы Шахматов Сергей Николаевич, Цугленок Галина Ивановна, Зубова Римма Анатольевна. RU 2051552C1: авторы: Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. RU 2018383С1: авторы Заика П.М., Кайшева Л.И., Богомолов А.В., Кулик А.Г., Шептур А.А., Гудым В.А., Гридасов В.И. 3.2.1 Технологическая линия предпосевной обработки семян энергией СВЧ полем и ультразвуком  Рисунок 3.1 – Технологическая линия обработки семян энергией СВЧ поля и ультразвуком 1 – бункер-дозатор нории № 1, 2 – нория №1, 3 – бункер сепаратора, 4 – сепаратор, 5 – заслонка, 6 – ультразвуковой вибратор, 7 – вибростенд, 8 – бункер для мелких семян, 9 – бункер для крупных семян, 10 – калиброванная решетка, 11 – бункер калиброванных семян, 12 – заслонка, 13 – нория №2, 14 – ультразвуковая камера, 15 – заслонка, 16 – верхний расширительный бак, 17 – электромагнитная заслонка, 18 – бункер активными веществами, 19 – патрубок, 20 – нижний расширительный бак, 21 – фильтр, 22 – ультразвуковые излучатели, 23 – направляющие, 24 – шнековый транспортер с перфорированными желобом, 25 – заслонка, 26 – приемная камера воды шнекового транспортера, 27 – насос, 28 – патрубок, 29 – электромагнитная заслонка, 30 – желоб, 31 – калорифер, 32 – зона работы калорифера, 33 – накопительный канал, 34 – СВЧ установка, 35 – заслонка, 36 – ленточный транспортер, 37 – СВЧ камера, 38 – силовой блок, 39 – СВЧ генератор, 40 – питающий кабель, 41 – волновод, 42 – рупор, 43 – бункер накопитель, 44 – заслонка.  Рисунок 3.2 – Ультразвуковая камера 15 – заслонка, 17 – электромагнитная заслонка, 19 – патрубок, 22 – ультразвуковые излучатели, 23 – направляющие, 25 – заслонка, Обрабатываемые семена засыпаются в бункер-дозатор 1, где посредством нории№1 2 семена поступают в бункер сепаратора 3. Посредством заслонки 5 и ультразвукового вибратора 6 регулируется подача семян на вибростенд 7 сепаратора. Где семена разделяются по размерам: мелкие семена опускаются в бункер 8, а более крупные в бункер 9. Необходимые по размеру семена через калиброванную решетку 10 поступают в бункер 11. Предусмотрен комплект из нескольких решеток с разным калибровочным значением, для возможности обрабатывать разные виды культур. Заслонка 12 регулирует подачу семян в СВЧ камеру, что дает возможность обрабатывать материал только СВЧ полем минуя ультразвуковую камеру. Нирия№2 13 поднимает семена из бункера 11 в ультразвуковую камеру 14. Заслонкой 15 регулирует подачу семян в ультразвуковую камеру 14. В ультразвуковую камеру 14 из расширительного бака 16 через электромагнитную заслонку 17 поступает вода обогащенная микроэлементами и биологически активными веществами из бункера 18. Ультразвуковая камера 14 заполнена обогащенной водой до уровня патрубка 19. Излишки воды через патрубок 19 поступают в бак 20 через фильтр 21. Ультразвуковая камера 14 снабжена ультразвуковыми излучателями 22 и направляющими 23. Под действием ультразвуковых излучателей 22 происходит процесс скарификации (верхняя оболочка семян будет иметь маленькие трещины). При применении ультразвуковой кавитации для нарушения оболочки семян происходят сложные физические процессы, которые сопровождаются высоким давлением, температурой и скоростью движения стенок каверн. Основным действующим фактором в процессе разрушения является микроударная волна, возникающая в момент захлопывания кавитационных каверн. Дополнительно семена скарифицируются проходя через направляющие 23. Семена удаляются из ультразвуковой камеры 14 на шнековый транспортер с перфорированным желобом 24 через заслонку 25. Излишки воды поступают в приемную камеру воды шнекового транспортера 26 и поступают в патрубок 19, где насосом 27 вода подниматься в расширительный бак 16. Предусмотрено наполнение расширительного бака 16 через патрубок 28 и электромагнитную заслонку 29 водой из внешней системы По желобу 30 семена поступают в зону работы калорифера 32 теплым воздухом калорифера 31 снимает влагу с семян. Обработанные и подсушенные семена попадают в накопительный канал 33 и скатываются по заслонке 35, поступают на ленточный транспортер 36 СВЧ- камеры 37, где под действием электромагнитной энергии сверхвысокой частоты семена за счет явления диэлектрической поляризации, обеззараживаются от вредной микрофлоры. Присутствующие внутри семени паразитирующие микроорганизмы при поступлении влаги по капиллярам внутрь семени, обладая большей влагопоглотительной способностью, поглощают её в десятки раз быстрее, чем внутриклеточные структуры зерна. При этом они набухают, их влажность достигает 80-90% и они погибают, тогда как содержание влаги в зерне незначительно увеличивается. При электромагнитной обработке таких семян происходит избирательный нагрев увлажненных микроорганизмов, так как из-за высокой скорости нагрева температура любого биообъекта, независимо от его величины, растет пропорционально проценту его влажности. Силовой блок 38, соединенный со шкафом управления СВЧ – генератора 39, посредством питающего кабеля 40. Электромагнитная энергия сверхвысокой частоты от магнетрона, расположенного в силовом блоке 38 подается по волноводам 41 на рупоры 42. Излучаемая рупорами 42 энергия сверхвысокой частоты воздействует на обрабатываемые семена, находящиеся на ленте транспортера 32. После обработки в СВЧ-поле семена ленточным транспортером 36 направляются в бункер накопитель 43 с заслонкой 44. Время обработки семян регулируется частотой вращения ленточного транспортера 36. Таким образом, обработка семян, имеющих твердую оболочку, например эспарцета, с помощью данной установки повышает качество обработки семян, так как помимо скарификации (образования микротрещин на поверхности твердой оболочки), они обеззараживаются от вредной микрофлоры в СВЧ-поле и в то же время происходит повышение их всхожести. 3.2.2 Расчет технологической схемы поточной линии Технологическая схема поточной линии показана на рисунке 3.3.  Рисунок 3.3 – Технологическая схема поточной линии 1 – ленточный транспортер, 2 – шнековый транспортер, 3 – нория, 4 – насос, 5 – приемный бункер Исходные данные: 1 Часовая производительность поточной линии  .2 Плотность транспортируемой эспарцеты  .3 Высота нории  , длина ленточного транспортера  , шнекового  .4 Ширина ленты  .5 Количество прокладок в ленте  .6 Шаг винта шнека  7 Угол наклона шнекового транспортера  8 Диаметр приводного барабана ленточного транспортера, нории  .9 Суммарные передаточные числа передач: шнекового транспортера  , ленточного транспортера  , нории  .3.2.2.1 Расчет ленточного транспортера СВЧ камеры 1 Потребляемая мощность ленточного транспортера:
 2 Мощность, необходимая для преодоления сопротивления холостого хода транспортера:
 3 Масса ленты:
 4 Скорость движения ленты транспортера:
 5 Мощность необходимая для горизонтального перемещения груза
 6 Мощность, необходимая для вертикального перемещения груза
 7 Мощность, необходимая для преодоления сопротивления разгрузочного устройства
 8 Угловая скорость вращения барабана
 9 Угловая скорость вращения барабана
 10 Выбор частоты вращения двигателя:
 11 Выбираем электродвигатель по условию:
12 Рассчитаем коэффициент каталожной неувязки:
 13 Определим присоединённую к сети мощность электродвигателя:
 14 Рассчитаем коэффициент загрузки рабочей машины:
 15 Рассчитаем потребляемую мощность из электросети:
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
– мощность, необходимая для 
– мощность, необходимая для горизонтального перемещения груза, Вт;
– мощность, необходимая для вертикального перемещения груза, Вт;
– мощность, необходимая для преодоления сопротивления разгрузочного устройства, Вт
– коэффициенты, которые зависят от типа подшипника и длины транспортера 
– масса одного погонного метра ленты транспортера 
– длина транспортера, 
– скорость движения ленты транспортера; 
– толщина резинового слоя на рабочей и нерабочей стороне, мм;
;
– эмпирический коэффициент для плоских лент, 
;
– плотность транспортируемого материала 
– значение мощности, которое зависит от ширины ленты и длины транспортера. При ширине ленты 
м длине транспортера до 30 м 
.
