Аэродинамические свойства зерна это
Обновлено: 18.09.2024
Аэродинамические свойства семян характеризуются сопротивлением, которое оказывает воздушная среда их движению. Они зависят от размеров, плотности, формы, характера поверхности семян и характера расположения их в воздушном потоке. Различие в скорости движения в воздушном потоке отдельных видов семян используется при их очистке. Аэродинамические свойства семян характеризуются показателем их критической скорости (скорости витания), т. е. скорости воздушного потока, при которой семена находятся во взвешенном состоянии. Критическая скорость пшеницы — 8,9—11,5 м/с, ячменя — 8,4—10,8 м/с, гречихи и проса — 2,5—9,5 м/с.
Упругость и прочность семян — их способность по разному отражаться от поверхности при падении и противостоять механическому воздействию. Семена с различной упругостью различаются по дальности полета от отражательной доски при вертикальном падении (высота падения 1,5 м, а угол наклона отражательной доски 22,5°). Используя данное свойство, можно отделять семена в оболочке от обрушенных семян риса, проса, овса, гречихи и т. п., влажные семена от сухих, проросшие, щуплые от полноценных, семена трудно-отделяемых сорняков и пр.
Механическая прочность семян используется для их очистки от земли и семян других видов с меньшей прочностью. Исходный материал пропускается через резиновые вальцы, где менее прочная примесь (комочки земли) раздавливается и удаляется, а основная масса семян проходит без повреждения.
Электрические свойства семян — различная диэлектрическая проницаемость разных видов семян. В настоящее время ведутся исследования по использованию постоянного тока для сортирования. Один из электродов — решето с круглыми отверстиями, а второй укрепляется выше решета. Семена за счет энергии поля поляризуются, поднимаются перпендикулярно к плоскости решета и сортируются по ширине. Семена со слабой диэлектрической проницаемостью не ориентируются большой осью перпендикулярно к плоскости решета, не проходят через него и сходят в отход.
Плотность семян — важный показатель для организации очистки и сортировки.
Аэродинамические свойства зерна определяют поведением его в воздушном потоке. При вертикальном воздушном потоке частицы (зерно, примеси) могут либо падать, либо уноситься воздухом вверх, либо находиться во взвешенном состоянии, т. е. витать. Скорость витания (м/с) — это скорость потока воздуха, при которой сила тяжести частицы уравновешивается силой сопротивления воздуха. Величина скорости витания различна для зерна и семян разных культур и зависит от их формы и крупности. Например, для пшеницы она составляет 9-11 м/с, для проса — 6-8 м/с, для гороха — 15-17 м/с. Важное значений имеет скорость витания семян сорных растений.
Воздействие воздушного потока на зерно зависит от положения, в котором зерно там находится. Если большая ось зерна параллельна потоку воздуха, то оно поднимается с воздухом вверх. Если же ось зерна перпендикулярна направлению воздушного потока, то зерно падает вниз.
Определение скорости витания зерна и изучение его аэродинамических свойств имеет значение для обоснования очистка зерновой массы от примесей. Так же можно сортировать зерновую массу и выделять органические примеси (ости, солому, мякину и др.), а также многие семена сорных растений.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
особенности поведения семян в воздушном потоке. А. с. с. зависят от размеров, формы, веса семян, шероховатости их поверхности и др. Эти свойства учитывают при конструировании машин для очистки и сортирования семян (См. Очистка и сортирование семян). Для изучения А. с. с. используют специальные приборы — пневмоклассификаторы, в которых по вертикальной трубе подаётся снизу воздушный поток на сетку с семенами. Скорость воздушного потока, при которой семена приходят во взвешенное состояние, называется критической. Для семян пшеницы, например, она равна 8—11 м/сек, кукурузы — 10—17 м/сек. Сопротивление семян воздушному потоку зависит от парусности семян (площади поперечного сечения, перпендикулярного потоку). Поведение семян в потоке зависит от их удельной парусности — отношения площади среднего поперечного сечения семян (в см 2 ) к их массе (в г). Удельная парусность характеризуется скоростным давлением потока, при котором семя находится во взвешенном состоянии. Это давление измеряется микроманометром.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Смотреть что такое "Аэродинамические свойства семян" в других словарях:
Очистка и сортирование семян — освобождение семенного материала от посторонних примесей (от семян др. культурных растений, сорняков и мёртвого сора) и разделение его по хозяйственно важным признакам на фракции с целью выделения наиболее ценной части для посева. При… … Большая советская энциклопедия
Парусность семян — один из показателей аэродинамических свойств семян (См. Аэродинамические свойства семян) … Большая советская энциклопедия
Зерновой ворох после обмолота, как правило, представляет собой смесь семян культурных и сорных растений, минеральных и органических примесей.
В процессе очистки зерновой ворох может быть разделен на семена основной культуры и отходы. Последние содержат отходы основной культуры, живой сор (семена других культур и сорняков, вредные живые примеси) и мертвый сор (минеральные и органические включения).
Зерновой ворох, поступающий на послеуборочную обработку, неоднороден по влажности и зрелости. При комбайновой уборке даже в сухую погоду в нем содержатся зрелые семена с влажностью 15. 16 % и не дозревшие зерна, сорняки и растительные остатки с влажностью до 70 %.
Неоднородный по влажности зерновой ворох необходимо немедленно после его поступления на обработку очищать от примесей, а зерно сушить. Во влажном ворохе при сравнительно высокой температуре (около 20°С), характерной для периода уборки в Белоруссии, создаются благоприятные условия для жизнедеятельности (дыхания) зерна и развития микроорганизмов (плесеней и бактерий), что приводит к его самосогреванию и порче.
Для выбора способа очистки зерна от примесей необходимо знать его физико-механические свойства. Физико-механические свойства зерна зависят от культуры, сорта, спелости, влажности и других факторов.
Семена культурных растений и примесей имеют различные размеры по длине, ширине и толщине. По форме различают следующие типы семян: со всеми различными размерами (злаковые, имеющие удлиненную форму, и гречишные, имеющие форму трехгранной пирамиды); с толщиной, равной ширине (большинство бобовых, имеющих форму эллипсоида вращения); с толщиной, равной длине (семена капустных, имеющих шарообразную форму); с шириной, равной длине (семена чечевицы и некоторых сорняков).
Аэродинамические свойства семян и примесей характеризуются скоростью витания (величина относительной скорости воздушного потока, при которой помещенное в него тело находится в равновесии). Скорость витания у семян и примесей бывает, как правило, различной. Она зависит от их массы, плотности, размеров и формы.
Состояние поверхности семян зависит от культуры, спелости, влажности и влияет на характер их движения в различных условиях. Обычно у полновесных спелых семян поверхность гладкая, у неполновесных — сморщенная, шероховатая, что и используют для их разделения.
Плотность семян (γ) у различных культур бывает разной и зависит от химико-биологических особенностей, спелости и влажности семян. С повышением спелости семян она возрастает. Повышение влажности легких семян (γ 1) — уменьшает плотность, при γ=1 изменение влажности не влияет на плотность семян. Наличие воздуха в порах семян (6. 35 %) значительно уменьшает их плотность. Благодаря этим особенностям по плотности можно разделить тяжелые и легкие, спелые и недозрелые, сухие и влажные семена.
Упругость семян (свойство принимать после деформации первоначальную форму) зависит от их плотности и влажности. Более плотные спелые и сухие семена имеют большую упругость.
Цвет семян различных культур и сортов бывает неодинаков, из-за чего они по-разному отражают световые лучи. Это свойство используют в качестве признака делимости смеси.
Абсолютная масса семян или масса 1000 шт зерен в граммах характеризует заключенный в них запас питательных веществ. Поскольку этот показатель характеризует свойства не отдельных зерновок, а их совокупность, он дает представление о средней массе семян, но не может служить признаком делимости смеси при сепарации. Объемная масса (насыпная масса, натура) — масса семян в единице объема. Она зависит от плотности семян и плотности их укладки, на которые, в свою очередь, влияют влажность, размеры, форма и состояние поверхности зерен. Натурой пользуются при анализе свойств зерновой массы, расчете емкостей и т. д.
Физико-механические свойства семян основных культурных и сорных растений, произрастающих в Белоруссии, представлены в табл. 1.1 и 1.2.
Признаками разделения зерновой смеси по крупности являются размеры зерновок и примесей, определяемые по трем взаимно перпендикулярным направлениям — длина (наибольший продольный размер), ширина (больший поперечный размер), толщина (меньший поперечный размер).
Разделение на фракции по ширине производят на решетах с круглыми отверстиями (рис. 1.1 б). Прохождение зерна через круглое отверстие зависит только от его ширины.
Разделение по толщине осуществляют на решетах с продолговатыми (прямоугольными) отверстиями 3. Через них может пройти только то зерно, толщина которого меньше ширины отверстия, а ширина и длина не влияют на его прохождение.
Разделение по длине выполняется триерными (ячеистыми) поверхностями 5. Рабочие органы триеров делают либо в виде вращающихся ячеистых цилиндров с ячейками на внутренней поверхности (цилиндрические триеры), либо в виде дисков с ячейками на боковых поверхностях (дисковые триеры).
Разделение зерновой смеси по аэродинамическим свойствам составляющих ее компонентов является, так же как и разделение по размерам наиболее распространенным приемом очистки и сортирования зерна. Оно основано на различии в сопротивлении воздуха движению частиц в зависимости от их размеров и других факторов. Не одинаковые по своим физико-механическим свойствам частицы движутся в воздухе с различными скоростями и по разным траекториям.
Движение частиц зерновой смеси и воздуха осуществляют в сепараторах за счет создания вентилятором движения воздушного потока с определенной скоростью и введения в него зерновой смеси. С помощью зернопульта можно и, наоборот, в неподвижном воздухе задать движение зерновой смеси.
Аэродинамические свойства семян определяются коэффициентом парусности. Однако в качестве признака разделения зерновой смеси по аэродинамическим свойствам используют другой показатель — критическую скорость, которая имеет более простой физический смысл и может определяться непосредственными замерами.
Если тело поместить в вертикальный воздушный поток, движущийся с некоторой скоростью снизу вверх, то оно будет находиться под действием силы давления воздушного потока, направленной вертикально вверх, и гравитационной силы (силы земного притяжения), направленной вниз.
В зависимости от соотношения величин этих сил тело будет двигаться вверх, если сила давления воздуха больше гравитационной, или вниз, если меньше. При равенстве указанных сил тело в воздушном потоке будет находиться во взвешенном состоянии. В этом случае скорость тела относительно потока равна скорости потока, но имеет противоположное направление. Такая скорость воздушного потока называется критической.
Различие в аэродинамических свойствах, оцениваемое критической скоростью, дает возможность разделить смесь на фракции воздушным потоком в аспирационных каналах 1 (рис. 1.1, а) воздушно-решетных машин или в пневматических семеочистительных колонках 2. Если частицы зерновой смеси поместить в горизонтальный или наклонный воздушный поток, то он, обтекая частицы, будет действовать на них с определенной силой, под влиянием которой частицы приобретут некоторое ускорение. Чем больше будет эта сила и чем легче частицы, тем дальше будут они относиться воздушным потоком. По аэродинамическим свойствам зерно хорошо очищается от пыли, легких примесей, невыполненных щуплых зерен с низкой массой и плотностью.
Разделение зерна по форме производится на решетах с треугольными отверстиями 9 (рис. 1.1, г), винтовых сепараторах (змейках) 8. На треугольных решетах можно отделить семена треугольной формы от семян другой формы, но с такими же размерами поперечного сечения, которые не разделяются решетами ни с круглыми, ни с прямоугольными отверстиями.
Разделение по различию состояния поверхности зерна производится на фрикционных сепараторах — полотняных горках 6 (наклонные поверхности) (рис. 1.1, в) и электромагнитных семеочистительных машинах 7. Показателем для разделения семенной смеси на горках является коэффициент трения по поверхности горки, зависящий от состояния поверхности и формы семян. Разделение в электромагнитной машине основано на различной поверхности семян. Перед разделением семенной материал в этой машине смешивают с железным порошком. Семена, имеющие гладкую поверхность, порошком не обволакиваются, а имеющие шероховатую обволакиваются и, попадая на вращающийся электромагнитный барабан машины, притягиваются к нему и выносятся из основной массы семян.
Для разделения семян по совокупности физико-механических свойств, из которых главным является плотность, применяют пневматические сортировальные столы 10 (рис. 1.1, д).
Читайте также: