Анализ пневмосепарирующих безрешетных машин

Зерновое производство в нашей стране традиционно является основной и наиболее значимой отраслью сельского хозяйства, от развития которой в значительной мере зависит обеспеченность населения продуктами питания, его жизненный уровень.

Важнейшим звеном в единой технологической цепочке зернового производства является послеуборочная обработка и хранение зерна. В настоящее время снижение урожайности и, как следствие, экономической эффективности зернопроизводства во многом объясняется использованием устаревших технологий послеуборочной обработки зерна и подготовки семян. В целом по Российской Федерации потери зерна из-за недостаточной обеспеченности техникой для послеуборочной обработки составляют от 5 до 10 млн. тонн в год, а недобор урожая по причине высева некондиционных семян – 10-15 млн. тонн в год.

На сегодняшний день многие отечественные и зарубежные производители сельскохозяйственной техники готовы предложить аграрному сектору машины и технологии для повышения качества переработки зерна. Чтобы сделать свой продукт более привлекательным в коммерческом плане изготовители искажают показатели работы своих машин. К сожалению, далеко не все сельхозтоваропроизводители знают, что любое сельхозоборудование подлежит сертификации. Чтобы получить сертификат техника проходит государственные испытания по показателям назначения, надежности и безопасности и, именно, в ходе этих испытаний выясняются истинные характеристики машин и оборудования.

Наша ФГУ "Центрально-Черноземная МИС" входит в систему машиноиспытаний Минсельхоза РФ и специализируется с момента ее образования на проведении государственных испытаний техники для послеуборочной обработки зерновых и технических культур. Ежегодно на станции испытываются порядка ста образцов отечественной и импортной техники.

Чтобы помочь потребителю объективно оценить качество выполнения технологического процесса и надежность пневмосепарирующих безрешетных машин, мы публикуем эту статью по результатам из проводившихся нами испытаний и появившейся в отдельных журналах и газетах рекламе аналогичных по назначению и устройству данных машин.
Отделом механизации послеуборочной обработки зерна Государственного научного учреждения "Всероссийский институт механизации" под руководством доктора технических наук Алексея Никифоровича Зюлина за сравнительно короткий период времени было разработано целое семейство пневмосортировальных машин производительностью 2,5; 5; 10 и 25 т/ч, а на ОАО "Кузембетьевский РМЗ" Республики Татарстан с 2004 года уже налажен серийный выпуск этого семейства.

С 2002 по 2004 год специалисты станции проводили приемочные испытания семейства пневмосортировальных машин ПСМ, предназначенных для окончательной очистки и сортирования семян и зерна колосовых, зернобобовых, крупяных культур, подсолнечника и кукурузы от трудноотделяемых примесей, невсхожих и низкопродуктивных семян, отличающихся от семян основной культуры скоростью витания.

Результаты проведенных испытаний показали, что при выносе семян основной культуры в "отход" (потери) около 9% (по АТТ для машины окончательной очистки эта величина действительно составляет не более 10%) при окончательной очистке таких культур как пшеница, ячмень, гречиха и рапс, очищенный материал был доведен до II класса на соответствующую культуру.

Однако, в журналах за № 11 (35) и 12 (36) 2006 года "АГРО МИР Черноземья" про аналогичные по назначению машины семейства "САД" сказано, что они кроме всего прочего, еще производят и калибровку любых семян сельхозкультур. Изготовитель данного семейства ООО НПФ "Аэромех" (г. Луганск, Украина).

Разработчики и изготовители безрешетной многофункциональной аэродинамической сепарирующей машины "Алмаз" (ЧП "Производственная фирма "Агротех" – г. Луганск, Украина) "пошли еще дальше" заявив на странице 20 журнала №12 (36) "АГРОМИР Черноземья", что данная машина производит сепарацию зерна пшеницы по содержанию клейковины, а также одновременно при очистке и калибровке зерна в воздушном потоке происходит его сушка до 2%.

В связи с появившейся такой информацией и рекламы хочется сказать следующее:

- калибруют, в основном, семена сахарной свеклы, фракции которой взаимосвязаны с размером ячеек высевающих аппаратов, т.е. возможностью заполнения ячейки одним семенем, что препятствует наличию при посеве "двойников" и способствуют отсутствию просевов; калибровка же остальных всех культур (исключение составляют кукуруза и подсолнечник) ГОСТом не предусмотрена;

- калибровка семян выше указанных культур во всем мире осуществляется на так называемых калибровочных машинах, основным рабочим органом которых является решетная поверхность, действительно позволяющая разделять зерно по фракциям;

- содержание клейковины, как известно, зависит от сорта, вегетационного периода и погодных условий, а ее содержание определяется только химическим способом и на наш взгляд сепарация зерна по содержанию клейковины любой зерноочистительной машиной невозможна;

- время пребывания зерна в пневмоканале очень незначительное и съем влаги (2%) за этот период невозможен; удалить влагу из зерна удается лишь при испарении. Для этой цели в сушилках используются топочные блоки и теплогенераторы, передающие тепло к зерну от нагретого воздуха или смеси воздуха с продуктами сгорания. На основании цифры 2% у покупателя зерноочистительной техники может сложиться ложное мнение: если аэродинамические сепараторы "САД" и "Алмаз", имеющие одну аспирационную систему, позволяют за один проход "снимать" 2 % влаги, то сепараторы с двумя системами аспирации (например - СВУ-60) снизят влажность обрабатываемого зернового материала на 4 %. Вот Вам и "фокус", уважаемые сельхозпроизводители;

- для качественной очистки зерна пневмосортировальными машинами или же аэродинамическими сепараторами "САД" или "Алмаз" исходный ворох должен соответствовать определенным агротехническим требованиям, не говоря уже об очищенном материале.

В газете "Агроснаб Черноземья" (2007г. июнь) опубликована статья Зюлина А.Н. "Очистка и фракционирование семян, правила и сомнения", в которой отмечено, что во всем мире семеноводство охраняется законами, запрещающими применение на посев семян, качество которых не отвечает требованиям стандарта по сортовым и посевным качествам, представлены также основные нормы качества работы семяочистительных машин, определенные исходными требованиями для условий нашей страны, и что семяочистительные машины должны проверяться при государственных приемочных испытаниях на предмет соответствия этим требованиям для получения рекомендации на серийное производство и реализацию.

В июльском номере этой газеты опубликована реакция на эту статью ООО НПФ "Аэромех", Украина, г. Луганск, выпускающих машины "САД", в которой изложено свое понимание целесообразности соблюдения общепринятых стандартов и законов: "И вообще, кто сказал, что стандарты это закон, которому нужно слепо следовать?", "... присоединяйтесь к тем, кто работает нестандартно".

Не наша задача давать соответствующую оценку тем, кто сам не соблюдает законов и других призывает да при том не в своей стране.
Еще раз повторюсь, что основная цель этой статьи - дать информацию, которая поможет отечественному зернопроизводителю уберечься от ошибочного приобретения машин, не способных довести семенной материал до требований стандарта на семена (ГОСТ Р 52325-2005. "Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия").

Прежде всего, покупателю машины необходимо интересоваться результатами государственных приемочных испытаний, которые должны быть проведены машиноиспытательной станцией РФ, специализирующейся на испытании такой техники, а также сертификатом, выданным отечественным сертификационным центром, в котором приводится ссылка на протокол госиспытаний, проведенных машиноиспытательной станцией.

Помимо основных требований по качеству работы семяочистительных машин, указанных в таблице 1 (цитируемой выше статьи Зюлина А.Н.) важнейшими являются следующие:

- надежность технологического процесса;
- стабильность качества работы при меняющихся свойствах походного материала и подач;
- требования безопасности, в частности параметры среды в зоне обслуживания машины (концентрация пыли - не более 4 мг/м3, уровень шума - не более 80 дБА).
Все эти показатели обязательно определяются при государственных приемочных испытаниях и по их результатам дается заключение о возможности использования машины в сельскохозяйственном производстве нашей
страны.

Таблица 1
Основные нормы качества работы семяочестительных машин




Назна­чение машины

Вид отхода

Полнота

выделения

отхода, %,

не менее

Выход очищенных семян,

от количества семян,

подаваемых в машину,

не менее

Выход семян во фракцию "от­ход", %,

не бо­лее

Предва­ритель­ная

очистка

Сорная примесь, выделимая возду-хом и решетами. Мелкий сор (проход решета 1,0)

50 70

99,8

0,2

Основ­ная (вторич-ная)

очистка

Зерновая и сорная примесь, выделимая воздухом, решетами и триером

80

93,0

5,0 - без триерных цилиндров

7,0 - с триерными

( кукольный и овсюжный) цилиндрами

Окон­чатель­ная очистка

Трудноотделимый отход

80

90,0

10,0



Какие же основные недостатки на мой взгляд сепараторов типа "САД", "АЛМАЗ" и т.п.

1. Используемый в них принцип уже давно отжил из-за низкой эффективности, т.к. время нахождения частиц зернового материала в воздушном потоке слишком мало, чтобы произошло четкое разделение. Например, при высоте сепарирующей камеры 1метр, время процесса составляет 0,45 секунды. В течение столь короткого промежутка времени не может быть чёткого разделения, поскольку аэродинамическая сила воздушного потока, отклоняющая частицу, зависит от ориентации частицы относительно направления воздушного потока, а ориентация - случайная.

Для чёткого разделения необходимо более длительное время пребывания частиц в сепарирующем пространстве, где они успеют многократно поменять ориентацию воздушного потока и для этого необходима высота сепарирующей камеры более 3-х метров и расход воздуха - более 30 000 м3/ч., что не приемлемо для этих машин.

2. Машины "САД", "Алмаз" и т.п. в существующих габаритах и при установленных мощностях двигателей в принципе не способны обеспечить требуемого качества очистки семян от трудноотделимых примесей (овсюга, овса, члеников дикой редьки, щуплых семян основной культуры и др.)

3. Большое количество фракций, рекламируемое в этих машинах, специально преподносится с целью ввести покупателя в заблуждение. При демонстрации машины в работе показывают лицевую сторону машины с 5-ю фракциями, а ещё 4 фракции прячутся (укрываются) на задней стороне машины. При этом показывается только половина всего обрабатываемого материала - в основном тяжелая фракция семян, составляющая около 20-25 % от всех семян, и самый край отхода, составляющий так же 20-25 % от всего отхода. Остальной материал обещают разделять либо путём рециркуляции (т.е. возврата в машину) либо повторной очисткой.
4. Как рециркуляция, так и повторная очистка не решат проблему доочистки тех фракций, которые скрываются при демонстрации. Именно в этих фракциях осталась основная часть трудноотделимых примесей, которую не способны выделить эти машины.

5. Машины "САД", "АЛМАЗ" и т.п. не комплектуются осадочной камерой, циклоном или фильтром, поскольку для этих машин это является проблемой, так как требуется дополнительная большая мощность на вентиляторы. Любое устройство аспирации нарушит и без того слабую устойчивость работы машины и удорожит машину примерно на 100 %.

По качеству разделения, надежности, стабильности работы, экологичности и простоты обслуживания удовлетворяют всем предъявляемым отечественным требованиям только машины семейства ПСМ. Это достигнуто тем что:

- использованы новейшие достижения науки в области пневмосепарации сыпучих материалов, заключающиеся в том, что разработан способ оптимального взаимодействия потока обрабатываемого материала с воздушным потоком в глубоком пневмосортировальном канале;

- все пневмосепараторы в мире имеют ширину канала больше глубины, а машины семейства ПСМ - наоборот, это обеспечивает многократное увеличение экспозиции, т.е. времени процесса сепарации максимальной интенсивности. Машины чётко очищают материал по скорости витания благодаря идеальному распределению материала и стабильности скорости воздушного потока в глубоком (до 1 м и более) пневмоканале;

- время пребывания различных частиц обрабатываемого материала в сепарирующем пространстве автоматически удлиняется в зависимости от трудноотделимости их от основного материала.


Достоинства этих уже модернизированных машин еще раз были подтверждены государственными периодическими испытаниями как стационарных так и самопередвижных в текущем 2007 году.

В процессе этих испытаний на окончательной очистке семян пшеницы в конструкцию стационарной ПСМ-10М и самопередвижной ПСМ-10МС конструкторской организацией ГНУ "ВИМ" под руководством Зюлина А.Н. и Бабченко В.Д. были внесены ряд изменений. Данные изменения позволили уже получить категорию семян не РС (репродукционные семена) согласно ТУ на эти машины, а категорию ОС (оригинальные семена).
Да не скрою, что выход (потери) семян во фракцию "отход" при этом увеличился и составил на подачах 6,91 т/ч – 12,08 % и на подачах 9, 52 т/ч – 10,81 % (по ТУ не более 10 %). Но давайте спросим об этом товаропроизводителя, который не покладая рук за сравнительно небольшую зарплату обеспечивает нас хлебом, что ему важнее: увеличить немного потери при очистке или по прежнему засорять свои поля овсюгом.

Я уверен, что он выберет последнее, тем более что согласно п. 4.2.6 ГОСТа Р 52325-2005 содержание семян овсюга в ОС (оригинальные семена) и ЭС (семена элиты) пшеницы, ржи, ячменя, тритикале и проса не допускается . ГОСТ – это своего рода закон и его все должны выполнять и соблюдать.

Не спорю, что надо осваивать и завоевывать рынок, но это надо делать честно, благородно и цивилизованно, а не так как это мы порой наблюдаем сегодня.

Считаю, что любая сельскохозяйственная техника как производимая в нашей стране, так и ввозимая в Россию должна подвергаться в установленном порядке проверке на соответствие качества ее работы отечественным нормативным документам.

В целях объективности и достоверности предлагаю провести сравнительные (конкурсные) испытания пневмосепарирующих безрешетных машин, приведенных в данной статье, а именно: ПСМ, "САД", и "Алмаз" на окончательной очистке семян пшеницы, содержащей семена трудноотделимых сорных растений (овсюг, членики дикой редьки и т.п.).

Для сведения: специалисты станции уже неоднократно на базе ООО "Выставочная фирма "Центр" Воронежской области проводили сравнительные испытания зерноуборочных и свеклоуборочных комбайнов отечественного и зарубежного производства с обязательным участием как представителей фирм, обществ и заинтересованных потребителей.

Как же селянину в условиях "недостоверной и непроверенной рекламы" выбрать нужную и так необходимую сельскохозяйственную технику?

Хочется дать три основных дельных совета:

1. Если машина Вам не знакома, обязательно возьмите несколько адресов, где такие же машины работают, и поинтересуйтесь у своих коллег – вряд ли они будут что-то от Вас скрывать. Если изготовитель не дает Вам таких адресов – делайте Выводы.

2. Хорошую и надежную машину невозможно сделать дешево, но вполне возможно плохую пытаться продать неоправданно дорого.
3. Никогда не покупайте технику, не имея выбора из нескольких машин, и будет очень обидно узнать о лучших машинах уже после их приобретения.

На сегодняшний день МИС – единственная организация, способная вынести объективную оценку сельскохозяйственной техники по безопасности и эргономичности, надежности, показателям назначения и экономической эффективности, оказать конкретную помощь конструкторской организации в доработке и "доводке" машины до требуемого уровня, поставить "заслон" некачественной техники.

Еще раз хочется напомнить, что только наличие протоколов испытаний МИС – вот главный и основной "козырь" в выборе сельскохозяйственной техники.




Заведующий лабораторией
испытания машин для возделывания
и послеуборочной обработки зерновых
и технических культур
ФГУ "Центрально-Черноземная МИС"
А.Н. Головков

2007-07-27
Открыть чат