НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОЧИСТКИ СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ УСТРОЙСТВЕ

INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1394 НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОЧИСТКИ СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ УСТРОЙСТВЕ Шермухамедов Р.1, Солиева Ч.2, Нормуминова О .3, Кенжаева М4 ¹ ЧДПУ профессор, 2,3,4 ЧДПУ студенты https://doi.org/10.5281/zenodo.17448627 В последние годы наблюдается снижение продуктивности люцерников. Одним из основных причин этого недостатка является снижение качества подготовки посевного материала в результате недостаточной очистки посевных семян от сорных и карантинных растений (кускута, повилика, горчак, гумай и другие), а также отсутствие сортирования их по физиологической зрелости. Известные решетные, триерные и другие устройства, разработанные ещё в 50-е и 60-е годы прошлого века, не обеспечивают решения этих вопросов. В частности, при работе магнитного семяочистителя ЭСМ-1А степень очистки семян люцерны oт семян сорных растений составляет около 55-70%, что явно недостаточно для использования их в качестве посевного материала. Одним из основных недостатков существующей технологии является её низкая эффективность и сложность, вытекающие из принципов их работы, заключающиеся на подготовке семян исходя только из формы и размеров семян основной культуры и засорителей без учета их биологических особенностей. Поэтому разработка новой технологии, позволяющей повысить качество подготовки за счет использования сил электрических полей, учитывающих комплекс физико-механических и агробиологических свойств семян люцерны, обеспечивающих экономию энергетических, материальных средств при одновременном исключении из технологической цепочки экологически вредных операций является актуальной задачей. При попадании семян сельскохозяйственных культур в электрическое поле знакопеременных электродов на них действуют электрические силы, зависящие от их формы и электрофизических свойств. Используя этот принцип, было разработано устройство для разделения семян люцерны и горчака. Рабочий орган этого устройства (см.рис.1) представляет собой вращающийся диэлектрический барабан, на поверхность которого намотана бифильярная обмотка. При подключении последней к источнику высокого напряжения возникает электрическое поле между проводниками противоположных полярностей. Если на вращающийся барабан с подключенной к высокому напряжению обмоткой осуществить подачу семенной смеси, то под действием электрического поля семена поляризуются и притягиваются к электродам. Следует отметить, что величина электрической силы Рэл зависит от степени поляризации, а поляризация,в свою очередь, от электрофизических свойств семян и величины подаваемого на электроды напряжения. На семена, находящиеся на поверхности вращающегося рабочего органа, действуют, помимо электрической силы, центробежная сила Fц , силы тяжести Fт и трения Ff, . Под действием этих сил более крупные и плотные семена отрываются от поверхности барабана раньше, чем остальные и попадают в I фракцию приемного INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1395 устройства. Во II фракцию отделяются менее крупные, а в IIIсамые мелкие и легкие семена. Зная различие в строении и физико-механических свойствах семян люцерны и горчака, для их разделения использовали диэлектрическое сепарирующее устройство. В нем для получения высокого напряжения (0...5 кВ), подаваемого на электроды барабана, использовали газосветный трансформатор ТГ-1020 (ТУ 2). Регулируемое напряжение (0...220В) к нему подавалось с помощью лабораторного автотрансформатора ЛАТР-2 (ТVI). После начала подачи смеси на вращающийся барабан подаваемое к обмотке напряжение постепенно увеличивалось до величины, при которой наблюдается разделение смеси на три фракции. Затем, считая эту величину напряжения за начало исследований, определяли величину напряжения, при которой наблюдается наименьший выход I фракции. В вариантах опыте напряжение изменялось от 2,12 до 3,20 кВ с интервалом 0,27 кВ (это соответствует изменению первичного напря-жения через 5В) при постоянной скорости вращения рабочего органа (20/ мин). Рис. 3.7. Принципиальная (а) и электрическая (б) схемы диэлектрического устройства. В каждом варианте через сепаратор пропускали 100 г семян люцерны. Затем проводилось ручное разделение семян люцерны и горчака в каждой фракции с последующим подсчетом засоренности фракции. Опыты проводились в трехкратной повторности. Массу семян люцерны определяли на весах ВЛТК-500, а горчака -на торсионных весах ВТ. Для исключения влияния остаточной поляри-зованности частиц на' результаты разделения семенной смеси, последняя пропускалась через сепаратор только один раз. В опытах четко -прослеживалась зависимость распределения массы сепарируемой смеси по фракциям от величины подаваемого на электроды напряжения. INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1396 Выход семян люцерны во фракциях изменялся с увеличением напряжения следующим образом. Доля массы семян I фракции уменьшилась от 68,4 % при U= 2,12 кВ до 12,9 % при U= 3,2 кВ. Доля III фракции увеличилась от 9,5 до 75,0%, т.е. в 18 раз, тогда как во II фракции сперва наблюдалось увеличение до 27,4 %, а затем уменьшение выхода до 12,11 %. Это объясняется тем, что с увеличением электрических сил, под действием которых семена притягиваются к поверхности барабана, траектория семян отклоняется на больший угол, вследствие чего доля семян III фракции увеличивается до 75 % от исходной. Об этом же свидетельствует анализ изменения массы 1000 шт. семян горчака. С увеличением напряжения масса 1000 шт. семян, попавших в I фракцию, увеличилась от 5,044до 3,145 г, т.е. на 0,1 г, а в III фракции она оставалась постоянной (2,608+0,068 г). Стало быть, с увеличением напряжения большая часть легких семян попадает в III фракцию и поэтому можно предположить, что увеличение напряжения поля приводит к разделению по индивидуальной массе как семян люцерны, так и семян горчака. Результаты очистки cемян люцерны от горчака в диэлектрическом сепараторе Вариант Выход семян люцерны, % Засорённость, шт/кг Масса 1000 шт. семян горчака, г. I II III I II III I II III U=0 кВ (исход.) 100 29687 3,002 U=2,12 кВ 68,39 22,15 9,46 31936 24091 4271 3,044 2,753 2,579 U=2,40 кВ 51,55 27,43 21,02 32422 25474 7351 3,104 2,892 2,539 U=6,67 кВ 32,74 23,67 43,59 40952 39062 9168 3,124 2,976 2,580 U=2,93 кВ 23,59 20,56 55,85 43980 43408 9950 3,136 2,996 2,676 U=3,20 кВ 12,87 12,11 75,02 35741 59862 11521 3,145 3,024 2,664 Во всех вариантах опыта засоренность семян люцерны III фракции оставалась наименьшей и в зависимости от величины подаваемого напряжений увеличилась от 4271 до 11521 шт/кг. Максимальная засоренность этой фракции (U = 3,2 кВ) в 2,5 раза меньше, чем у исходных семян, тогда как этот показатель I и II фракций того же варианта был больше исходной засоренности соответственно в 1,2 и 2,0 раза. В варианте c U= 3,20 кВ наблюдается выделение основной массы семян горчака во II фракцию. В ней засоренность больше, чем у I и III фракций соответственно в 1,7 и 5,2 раза. При этом следует учесть, что в эту фракцию попадает всего 12 % семян люцерны. На основании изложенного можно утверждать, что диэлектрическое сепарирующее устройство позволяет провести удовлетворительную очистку посевного материала. В области экспериментирования не удалось достичь требуемого уровня очистки, для чего исследования необходимо продолжить в направлении изучения влияния на технологический процесс таких факторов, как частота вращения барабана, диаметры барабана и электродов, кратность очистки и др.Другим направлением является определение целесообразности совместного использования диэлектрического сепаратора с другими типами разделяющих устройств путем изучения статистического распределения INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1397 массовых и размерных характеристик семян люцерны и горчака во всех фракциях.Третьим направлением является изыскать возможность использования различий в стартовой напряженности семян для их разделения. Выводы 1. В диэлектрическом устройстве семена горчака и люцерны разделяются по фракциям в зависимости от их массы. Однако в отдельных фракциях засоренность семян люцерны горчаком снижается в 2-3 раза, что при изменении конструктивных параметров может обеспечить еще более четкое их разделение. 2. Одним из перспективных направлений разработки новой технологии очистки семян люцерны является использование различий в стартовой напряженности ориентации, относительной диэлектрической проницаемости семян люцерны и сорняков в сочетании с диэлектрическим принципом разделения материалов. ЛИТЕРАТУРА 1. Рашидов Т.Р. и др. Рекомендации по выращиванию люцерны на семена в условиях Узбекистана.-Т. 1987.-24с. 2. Разработка рациональной технологии,доработка технического устройства для послеуборочной обработки семенного вороха и обоснование комплекса машин для очистки семян от карантинных растений: Отчет УзМЭИ ( Заключительный)/Научн.рук. Ли А.С.-Гулбахор,2008,70 с.