Технология послеуборочной обработки и хранение зерна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Обзор литературы
• 2. Краткая характеристика хозяйства
• 2.1 Валовой сбор зерна и его распределение по целевому назначению
• 2.2 Материально-техническая база для уборки, послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйстве
• 3. Технология послеуборочной подработки
• 3.1 Расчёт поступления зернового вороха
• 3.2 Расчёт производительности зерноочистительных машин и сушилок
• 3.3 Обоснование режимов работы зерносушилок и контроль за сушкой
• 3.4 Активное вентилирование зерна
• 4. Хранение зерна
• 4.1 Расчет потребности в зернохранилищах
• 4.2 Подготовка зернохранилищ к приему зерна нового урожая
• 4.3 Размещение зерна в хранилищах
• 4.4 Наблюдение за зерновой массой при хранении
• Выводы
• Предложения
• Список литературы

• Введение
• Особенностью сельского хозяйства является его сезонность, и в связи с этим возникает необходимость хранения сельскохозяйственной продукции для использования ее на различные нужды в течение длительного времени.
• Важнейший источник пополнения продовольственного фонда - это сокращение потерь растениеводческой продукции при уборке, хранении, транспортировке и переработке.
• При хранении зерновых продуктов ставят следующие задачи:
• 1. Хранение зерновых продуктов без ухудшения их качества.
• 2. Сохранение продуктов без потерь массы или с минимальными потерями.
• 3. Повышение качества зерновых продуктов в системе хранения.
• 4. Сокращение затрат труда и средств на единицу массы хранимого продукта при оптимальном сохранении его количества и качества.
• Без послеуборочной обработки полученный урожай зерна нельзя ни сохранить без значительных потерь, ни использовать на пищевые или семенные цели.
• При послеуборочной обработке зерна существует две основные задачи:
• 1. В процессе послеуборочной обработки должна быть повышена стойкость зерна, чтобы можно было сохранить его без существенных потерь до нового урожая и на более продолжительный срок, для повышения сохранности зерновую массу просушивают до сухого состояния;
• 2. Свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте.
• Таким образом, для получения высококачественного сырья необходимо соблюдение всех технологических операций по подготовке зерна к хранению, правильная закладка на хранение и дальнейшее наблюдение за ним, в целях предотвращения порчи.

• 1. Обзор литературы
• Нужно иметь достаточные запасы для бесперебойного снабжения населения продуктами питания и промышленности сырьем. Много зерна в течение года требуется в животноводстве. Значительная часть урожая должна быть сохранена в качестве посевных фондов. Наконец, для нормального развития экономики и жизни населения в случае неурожая, стихийных бедствий и т. д. необходимы резервы.
• Зерновая масса как объект хранения обладает уникальными свойствами долговечности. Однако эта способность зерна появляется только при условии, что свежеубранная зерновая масса будет своевременно и правильно подготовлена к хранению: очищена, просушена, рассортирована [4].
• Партии зерна называют зерновыми массами. Любая зерновая масса состоит из: зерен основной культуры, составляющих, как по объему, так и по количеству основу всякой зерновой массы; примесей; микроорганизмов. Разнообразная конфигурация зерен и примесей, их неодинаковые размеры приводят к тому, что при размещении их в любых вместилищах образуются пустоты (скважины), заполненные воздухом. Он существенно влияет на все компоненты зерновой массы, видоизменяется сам и может существенно отличаться по составу, температуре. В связи с этим воздух межзерновых пространств также относят к компонентам, составляющих зерновую массу.
• Кроме постоянных компонентов в отдельных партиях зерна могут быть насекомые и клещи. [10]
• Зерновые массы обладают некоторыми физическими свойствами, которые необходимо учитывать в практике хранения.
• Механизация и автоматизация процессов обработки зерна в потоке, внедрение новых способов сушки, применение пневматического транспорта и хранение больших партий зерна в крупных хранилищах базируется на таких физических свойствах, как сыпучесть и самосортирование, скважистость, теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и тепловлагопроводность.
• Зерновая масса представляет собой дисперсную двухфазную систему зерно-воздух и относится к сыпучим материалам. Хорошая сыпучесть зерновых масс обуславливает их легкое перемещение при помощи конвейеров и пневмотранспортных установок, загрузку в различные хранилища и транспортные средства. Обычно сыпучесть зерновой массы характеризуют коэффициентами внешнего и внутреннего трения, которые определяются путем измерения углов трения и естественного откоса.
• Углом трения считается наименьший угол, при котором зерновая масса начинает скользить по какой-либо поверхности.
• Под углом естественного откоса (углом ската) понимается угол между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при свободном падении зерновой массы на горизонтальную плоскость. [6]
• На сыпучесть зерновой массы влияет много факторов. Основными из них являются гранулометрический состав и гранулометрическая характеристика зерна (форма, размеры, характер и их видовой состав; материал, форма и состояние поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу).
• Наименьшим углом трения и естественного откоса, т. е. наибольшей сыпучестью, обладают зерновые массы, которые состоят из зерен и семян шарообразной формы с гладкой поверхностью (горох, просо, люпин).
• Примеси, встречающиеся в зерновой массе, обычно снижают ее сыпучесть. При большом содержании легких примесей (соломы, мякины, и т.п.) и при значительном содержании семян сорняков с цепкой и шероховатой поверхностью сыпучесть может быть почти потеряна. Также снижается сыпучесть с увеличением влажности зерновой массы.
• В процессе хранения сыпучесть зерновой массы может меняться, а при неблагоприятных условиях хранения может быть потеряна совсем (в результате самосогревания, слеживания и других причин). Поэтому по сыпучести в некоторой степени можно судить о состоянии зерновой массы при хранении. зерно послеуборочный хранение зерноочистительный
• Содержание в зерновой массе твердых частиц, различных по размеру и плотности, нарушает ее однородность при перемещении. Данное свойство зерновой массы, проявляющееся и как следствие ее сыпучести, называют самосортированием. Это отрицательное явление, так как в зерновой массе образуются участки, неоднородные по физиологической активности, скважистости и т.д. Скопление легких примесей и пыли создает больше предпосылок к возникновению самосогревания. [10]
• Самосогреванием (или самонагреванием) зерновой массы называется явление повышения ее температуры вследствие протекающих в ней физиологических процессов и плохой теплопроводности.
• В зависимости от исходного состояния зерновой массы и условий хранения в каком-либо участке насыпи температура поднимается до 55-65°С, в редких случаях - до 70…75°С. Образующийся очаг самосогревания не остается локализованным. Тепло передается в соседние участки насыпи, что, в свою очередь, способствует активизации в них физиологических процессов и теплообразованию [6].
• В процессе самосогревания изменяются следующие показатели качества зерна:
• - признаки свежести (блеск, цвет, запах и вкус);
• - технологические, пищевые и кормовые достоинства в связи с изменениями, происходящими в его химическом составе;
• - посевные качества (всхожесть, энергия прорастания).
• При самосогревании эти изменения происходят значительно быстрее. Кроме того, появляется новый вид порчи - потемнение (зерна темно-коричневые) или почернение (обугливание) зерна. Случаи обугливания зерна и полная потеря сыпучести зерновой массы наблюдаются только при запущенных формах самосогревания [10].
• В зерновой массе между отдельными зернами всегда остаются свободные пространства, заполненные воздухом. Их объем, выраженный в процентах по отношению к общему объему зерновой массы, характеризует величину скважистости. Межзерновые пространства образуют в зерновой массе густую сеть каналов, различных по размерам и форме. По этим каналам перемещается воздух как естественным путем в результате конвекции, так и принудительно под воздействием вентилятора. Благодаря скважистости возможны сушка, активное вентилирование, газация зерновых насыпей большой высоты [4].
• Зерновая масса обладает низкой теплопроводностью, что объясняется ее органическим составом. Воздух, занимающий значительную часть объема зерновой массы, также является плохим проводником тепла. С увеличением влажности зерновой массы до определенного предела ее теплопроводность незначительно возрастает.
• Температуропроводность определяет скорость изменения температуры в исследуемом материале, его теплоинерционные свойства. Зерновая масса обладает низким коэффициентом температуропроводности и, следовательно, большой тепловой инерцией.
• Расход тепла при нагревании зерен на 1°С характеризует его удельную теплоемкость. Поскольку теплоемкость воды почти втрое превышает теплоемкость сухого вещества зерна, с повышением влажности теплоемкость зерна увеличивается и требует значительно больший расход энергии для нагревания.
• Почти все компоненты зерновой массы являются живыми организмами: зерно и семена, большая часть примесей, микроорганизмы и насекомые. Интенсивность дыхания зерна является основным критерием жизнедеятельности зерновой массы.
• Дыхание представляет собой сложный биохимический процесс гидролиза (распада) запасных питательных веществ под воздействием ферментов, обеспечивающих приток энергии для поддержания жизни организма. Следствием дыхания зерна при хранении является потеря в массе сухих веществ зерна, увеличение количества гигроскопической влаги в зерне, повышение относительной влажности воздуха межзерновых пространств и изменение состава воздуха межзерновых пространств. [4]
• В результате дыхания зерна выделяется диоксид углерода. Если хранящуюся зерновую массу не перемещают, углекислый газ, как более тяжелый по сравнению с другими содержащимися в воздухе газами, частично задерживается в межзерновых пространствах. [10]
• Зерновые культуры убирают при наступлении технической спелости, т. е. при таком состоянии посевов, когда накоплена максимальная масса урожая зерна и его состояние по влажности обеспечивает благоприятные условия для обмолота.
• В первый период хранения свежеубранного зерна в благоприятных условиях происходит его дальнейшее дозревание, которое заключается в повышении жизнеспособности семян, их всхожести и энергии прорастания. Комплекс процессов, происходящих в зернах и семенах при хранении, приводящих к улучшению их посевных и технологических качеств, получил название послеуборочного дозревания [6].
• Продолжительность периода послеуборочного дозревания зависит от сортовых особенностей, условий формирования, налива и созревания зерна в поле и условий последующего его хранения. Определяющими параметрами является температура и влажность среды. Послеуборочное дозревание значительно ускоряется, если зерно сразу после уборки хорошо просушено и в первый период времени хранится при повышенной (20…22°С) температуре.
• Для ускорения послеуборочного дозревания зерно сушат на установках активного вентилирования или хранят его сразу после уборки в сухом состоянии при температуре зерна 20…22°С в течение двух-трех недель с последующим охлаждением активным вентилированием [4].
• Управляя процессами послеуборочного дозревания, можно добиться значительного улучшения посевных, а иногда и технологических качеств зерна и семян различных культур [10].
• Послеуборочная обработка заключается в очистке и сушке зерна до базисных кондиций (проводят в кратчайшие сроки с минимальными затратами), а также в предотвращении потерь при очистке и хранении. Несвоевременная и некачественная очистка приводит к значительной потере выращенного урожая.
• В период уборки на токах скапливаются большие массы зерна с высокой влажностью и засоренностью; в подобном ворохе идут негативные биохимические процессы, повышается влажность, температура, понижается всхожесть, зерно начинает дышать, и если не остановить самосогревание, то это приведет к полной порче зернового материала. Поэтому такой ворох следует обрабатывать в предельно сжатые сроки. Особенно отрицательное влияние на сохранность зернового вороха оказывают зеленые части растений, обладающие высокой влажностью и являющиеся источником гнездового самосогревания. Поэтому особую роль играет предварительная очистка свежеубранного зерна, которая позволяет удалить подавляющую часть сорняков и зеленых частей растений, тем самым увеличив время безопасного хранения зерна до основной обработки и создав благоприятные условия для последующих операций.
• Благодаря предварительной очистке можно снизить влажность зерна на 1-4%. Снижение влажности всего на 1% приведет к снижению расходов на дальнейшую сушку. [1]
• В настоящее время на очистку, сортирование и сушку зерна приходится до 30% затрат в себестоимости конечного продукта. Для их снижения необходим поиск новых технологий и строительство новых линий, позволяющих уменьшить количество операций и повторных пропусков зерна через машины при его подработке.
• Сохранение зерна и семян с минимальными потерями возможно лишь при условиях, обеспечивающих состояние анабиоза всех живых компонентов. Этого можно добиться, зная свойства зерновых масс и характер в них происходящих процессов, интенсивность которых определяется главным образом температурой, влажностью зерновой массы и газовым составом воздуха межзерновых пространств.
• Указанные факторы положены в основу режимов хранения. В сельскохозяйственной практике применяют следующие основные режимы хранения зерна и семян:
• - в охлажденном состоянии (при температуре ниже 10°С резко снижается интенсивность дыхания зерна и семян, приостанавливается размножение насекомых и микроорганизмов);
• - в сухом состоянии (при отсутствии свободной воды в зерне исключается возможность активного развития микроорганизмов, массового развития клещей и обеспечивается минимальный газообмен основного зерна и семян сорняков);
• - без доступа воздуха (при отсутствии кислорода зерно и живые компоненты лишаются возможности дышать аэробно, дыхание значительно снижается, принимает тип анаэробного; образующийся при этом этиловый спирт способствует гибели любого зерна).
• Кроме данных режимов хранения зерновых можно выделить четвертый - химическое консервирование, основанное на обработке кормового зерна различными химическими веществами, но чаще низкомолекулярными кислотами (муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной, сорбиновой) или препаратами, полученными на их основе [1].
• Актуальность применения искусственного холода при хранении зерна определяется следующими факторами.
• Во-первых, использование в последнее время высокопроизводительных зерноуборочных машин и специализированных транспортных средств значительно сократило время заготовок, но создало проблемы, связанные с хранением значительных объемов влажного зерна.
• Во-вторых, традиционные методы подготовки и хранения зерна (очистка, сушка, хранение в элеваторе или зерноскладе) связаны с потерями зерна на каждом из этапов. Вместе с тем использование искусственного холода на 25-30% экономичнее тепловой обработки зерна - потери сухого вещества во время дыхания зерна при температуре 20^°С втрое больше, чем при 10^°С. Охлажденное зерно не подвержено самосогреванию, в нем не развиваются вредители, отсутствует необходимость его перемещения из одной емкости в другую, то есть отсутствуют дополнительные отходы, меньше расход электроэнергии и износ оборудования.
• В-третьих, традиционная сушка, как правило, проводится смесью топочных газов и воздуха, что вызывает загрязнение зерна канцерогенными веществами.
• Несмотря на то, что в настоящее время наибольшее распространение получили мобильные холодильные установки с парокомпрессионными холодильными агрегатами, определенные перспективы применения в стационарных системах охлаждения имеют и теплоиспользующие холодильные машины абсорбционного (АХМ) и пароэжекторного (ПЭХМ) типа.
• Рассольно-бромистые установки АХМ обеспечивают охлаждение объектов от 6 до 12^°С, ПЭХМ - от 4 до 8^°С.
• В настоящее время проблема микотоксинов (продуктов метаболизма плесневых грибов) всем хорошо известна. Проведение обработки сырья с целью предотвращения их развития, приводящего к плесневению и порче зерна, представляет собой особую практическую и экономическую значимость. Споры плесеней и бактерий присутствуют повсюду. Даже в хорошо высушенном зерне под действием перепада температур и миграции влаги создаются зоны, где конденсируется влага. Создавшиеся очаги повышенной влажности приводят к самосогреванию зерна и служат «инкубаторами» плесени, где накапливаются микотоксины. От этих очагов плесневение распространяется на ближайшие слои. Процесс порчи усиливается, если в зерне присутствуют семена сорняков, амбарные вредители, грызуны и атмосферная влага (если хранилища негерметичны). Создаются оптимальные условия для роста и развития плесневых грибков, наиболее опасные из которых относятся к родам Аспергиллиус, Фузариум, Пенициллиум и др. [3]
• Зерно необходимо размещать с учетом целевого назначения (продовольственное, кормовое, посевное), влажности, наличия примесей, признаков зараженности вредителями хлебных запасов и болезнями, а также по особым признакам (например, повреждение клопами-черепашками, присутствие карантинных сорняков и т.д.). Если семена хранят в таре, то мешки укладывают в штабели, исключая возможность обвалов - «тройником» и «пятериком» высотой в пять-восемь рядов.
• Особенно тщательно размещают семенные фонды: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо. При засыпке в закром насыпь должна быть ниже стен на 15…20 см [6].
• Важнейший показатель, характеризующий состояние зерновой массы при хранении - температура. Низкая температура на всех участках насыпи (8…10^°С) свидетельствует о благополучном хранении. Повышение температуры зерна, не соответствующее изменению температуры воздуха, сигнализирует о начале самосогревания. Для определения температуры зерновой массы, а также температуры воздуха в хранилищах и вне их используют спиртовые и ртутные термометры и термометры сопротивления.
• Зараженность зерновой массы в складе проверяют раздельным исследованием проб по слоям насыпи (в верхнем, среднем и нижнем), т. к. вредители могут мигрировать в различные участки.
• Периодичность наблюдения зависит от состояния насыпи. В свежеубранных семенах с повышенной влажностью температуру проверяют ежедневно, в сухих - 2 раза в декаду. В партиях охлажденного зерна ее определяют раз в декаду или раз в 15 дней. В зависимости от температурного фактора установлена периодичность проверки на зараженность вредителями хлебных запасов. При температуре зерновой массы ниже 0^°С достаточно проводить 1 наблюдение в месяц, выше 10^°С - раз в 10 дней.
• Всхожесть семян определяют не реже 1 раза в 4 месяца и не позднее, чем за 15…20 дней до сева. Влажность семян в таких партиях проверяют 1-2 раза в месяц. Результаты наблюдений заносят в журнал по установленной форме [10].

• 2. Краткая характеристика хозяйства
• ОАО «Путь Ильича» - пригородное хозяйство, находится в двадцати километрах от города Ижевск по адресу Удмуртская республика, Завьяловский район, д. Якшур, ул. Юбилейная, 9. Общая земельная площадь хозяйства 2980 га, в том числе пашни 2793 га; степень распаханности земель 93,0%.

2.1 Валовой сбор зерна и его распределение по целевому назначению

Валовой сбор находится умножением площади посевов на урожайность:

Овес: 320·1,02 = 326,4 т

Яровая пшеница 223·2,12 = 472,76 т.

Рассмотрим показатели по производству и распределению продукции овса и яровой пшеницы в таблице 1.

Таблица 1 - Производство и распределение продукции

Культура, сорт	Площадь, га	Урожайность, т/га	Влажность, %	Содержание сорной примеси, %	Валовой сбор, т (в пересчете на базисные кондиции)
Овес, сорт Вятский	320	1,02	17	12	326,4
Яровая пшеница, сорт Лада	223	2,12	18	15	472,76
Всего	543	Х	Х	Х	799,16

По данным таблицы 1 мы видим, что под овес выделили 320 га, под яровую пшеницу - 223 га. Урожайность овса составляет 1,02 т/га, урожайность яровой пшеницы - 2,12 т/га. Влажность зерна соответственно составила 17% и 18%, содержание сорной примеси - 12% и 15%. Валовой сбор достиг уровня по овсу 326,4 т, по яровой пшенице - 472,76 т, итого 799,16 т.

2.2 Материально-техническая база для уборки, послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйстве

В данном хозяйстве имеется прочная материально-техническая база для послеуборочной обработки и хранения зерна. Характеристика агрегатов представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Машины и агрегаты для уборки и послеуборочной обработки зерна в хозяйстве

Вид технологической операции	Марка машины и агрегата	Количество, шт.	Производительность, т/ч
			плановая (паспортная)	фактическая
Уборка	СК-5 Нива	2	10	10
Предварительная очистка вороха	ОВП-20А	2	25	25
Сушка	СЗШ-16	1	16	16
Первичная очистка	Петкус-гигант	1	2,5	2,5
Вторичная очистка и сортирование	Петкус-гигант	1	2,5	2,5

Для уборки зерна в хозяйстве имеется агрегат СК-5 Нива в количестве 2 шт. Для предварительной чистки вороха используют 2 машины ОВП-20А. Сушат зерно с помощью 1 агрегата СЗШ-16. Для первичной и вторичной очистки и сортирования используют 1 агрегат Петкус-гигант.

В 3 таблице представлена материально-техническая база для хранения зерна в хозяйстве.



Таблица 3 - Материально-техническая база для хранения зерна

Зернохранилище	Площадь, м2	Количество закромов, шт.
номер или название	год постройки	загрузочная	закрома
1	1983	200	20	10
2	1981	250	25	10
Всего	Х	450	Х	Х

По данным таблицы видно, что на предприятии имеется два зернохранилища, загрузочная площадь которых составляет 200 и 250 м² соответственно. В каждом зернохранилище по 10 закромов, площадью по 20 и 25 м² в первом и втором соответственно.



3. Технология послеуборочной подработки

Послеуборочная обработка зерна решает две взаимосвязанные задачи:

1. В процессе послеуборочной обработки должна быть повышена стойкость зерна, чтобы можно было сохранить его без существенных потерь до нового урожая и на более продолжительный срок.

2. Свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте.

Первичную очистку зерна и семян выполняют после предварительной очистки и сушки зернового вороха. Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность не выше 18% и содержать сорной примеси не более 8%. [10]

Вторичная очистка зерна семян предусматривает применение машин для обработки зерна семенного назначения, прошедшего первичную очистку. На этих машинах можно за один пропуск довести семена по чистоте до норм I и II классов посевного стандарта, если отсутствуют трудноотделимые примеси.

Послеуборочная обработка зерна представляет собой комплекс взаимосвязанных и дополняющих друг друга технологических операций, в результате выполнения которых обеспечивается длительная сохранность зерна и повышается его качество до такого уровня, при котором оно может быть сразу или через некоторый период времени использовано на пищевые, фуражные или семенные цели [6].

3.1 Расчёт поступления зернового вороха

Бункерная урожайность БУ

БУ = амбарная урожайность + х_в + х_с:

1) Стандартная влажность зерна овса 13%;

Влажность снизили 17%>13% = 4%;

Амбарная урожайность составляет 1,02 т/га, составляем пропорцию:

1,02 т/га - 100%

х т/га - 4%

р Х_в= 0,04 т/га.

Сорная примесь составляет 12%;

1,02 т/га - 100%

х т/га - 12%

р Х_с= 0,12 т/га.

БУ_овса = 1,02 + 0,04 + 0,12 = 1,18 т/га

2) Стандартная влажность зерна яровой пшеницы 14%;

Влажность снизили 18%>14% = 4%;

Амбарная урожайность составляет 2,12 т/га:

2,12 т/га - 100%

х т/га - 4%

р Х_в= 0,08 т/га.

Сорная примесь составляет 15%;

1,02 т/га - 100%

х т/га - 15%

р Х_с= 0,32 т/га.

БУ_яр.пш. = 2,12 + 0,08 + 0,32 = 2,52 т/га

Урожайность хлебной массы У_хл.м.

У_хл.м.= БУ + У_соломы;

1) соотношение зерна к соломе у овса составляет 1:1,3

р У_хл.м.= 1·1,18 + 1,3·1,18 = 2,71 т/га.

2) соотношение зерна к соломе у яровой пшеницы 1:1,2

р У_хл.м.= 1·2,52 + 1,2·2,52 = 5,54 т/га.

производительность комбайна = фактическая производительность комбайна:У_хл.м;

1) 10:2,71 = 3,69 га/ч;

производительность агрегата за смену (8ч) = 3,69·8 = 29,52 га/сут.

2) 10:5,54 = 1,81 га/ч;

производительность агрегата за смену (8ч) = 1,81·8 = 14,48 га/сут.

суточное поступление зерна П:

П = У_б·К·С·V, где:

П - суточное поступление зерна, т;

У_б - бункерная урожайность убираемой культуры, т/га;

К - количество единиц уборочной техники, шт.;

С - средняя производительность уборочной техники, га;

V - коэффициент полезного времени (0,8).

1) П_овса= 1,18·2·29,52·0,8 = 55,73 т;

2) П_яр.пш.= 2,52·2·14,48·0,8 = 58,38 т.

валовый сбор зерна = площадь·У_б;

1) 320·1,18 = 377,6 т;

2) 223·2,52 = 561,96 т.

продожительность уборки, дни = валовый сбор : П;

1) 377,6:55,73 = 6,8 дней;

2) 561,96:58,38 = 9,6 дней.

Суточное поступление зерна овса и яровой пшеницы представлены в 4 таблице.



Таблица 4 - Суточное поступление зерна в зависимости от урожайности

Культура, сорт	Уборочная площадь, га	Урожайность бункерная, т/га	Уборка	Количество уборочных агрегатов, шт.	Средняя производительность агрегатов, га/сут.	Суточное поступление зерна, т	Всего, валовой сбор, т
			дата	продолжительность, дней
			начала	окончания		марка	наличие	требуется
Овес	320	1,18	15.08	21.08	6,8	СК-5 Нива	2	-	29,52	55,73	377,6
Яровая пшеница	223	2,52	1.09	10.09	9,6	СК-5 Нива	2	-	14,48	58,38	561,96

Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что уборка овса занимает 6,8 дня, яровой пшеницы - 9,6 дня.

Средняя производительность агрегата СК-5 Нива при уборке овса составляет 29,52 га/сут, при уборке яровой пшеницы 14,48 га/сут. Суточное поступление зерна соответственно равно 55,73 т и 58,38 т. Валовой сбор равен 377,6 т и 561,96 т соответственно.

3.2 Расчёт производительности зерноочистительных машин и сушилок

1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ЧИСТКА ВОРОХА

Эксплуатационная производительность G_э, т/ч:

G_э= G_р·К_э·К₁·К₂, где

G_р - паспортная производительность машин, т/ч;

К_э - коэффициент эквивалентности, учитывающий особенности культуры;

К₁, К₂ - коэффициенты, учитывающие влажность и засоренность вороха.

1) G_{э ов} = 25·0,7·1·1 = 17,5 т/ч;

2) G_{э яр.пш.} = 25·1·1·1 = 25 т/ч.

Эксплуатационная производительность за сутки:

G_э·24ч·кол-во агрег.·коэф.времени

1) 17,5·24·2·0,8 = 672 т/сут;

2) 25·24·2·0,8 = 960 т/сут.

Фактическая работа агрегата = П : Экспл.произв.за сутки, где

П - суточное поступление зерна.

1) 55,73 : 672 = 0,08;

2) 58,38 : 960 = 0,06.

Убыль массы за счет сорной примеси от валового сбора:

1) убыль сорной примеси 12%>6%;

677,6 т - 100%

Х_с - 6%

р Х_с= 22,66 т,

377,6 - 22,66 = 354,94 т - масса зерна овса после удаления сорной примеси.

2) убыль сорной примеси 15%>7%;

561,96 т - 100%

Х_с - 7%

р Х_с= 39,34 т,

561,96 - 39,34 = 522,62 т - масса зерна яровой пшеницы после удаления сорной примеси.

2. СУШКА ЗЕРНА:

Убавление влажности:

1) 17%>13%;

2) 18%>14%

Масса просушенного зерна в плановых тоннах М_пл:

М_пл = М_ф·К_в·К_к·К_ц, где

М_ф - физическая масса сырого зерна, поступившего в сушилку, т;

К_в, К_к - коэффициенты пересчета массы зерна в плановые единицы соответственно в зависимости от влажного зерна до и после сушки и культуры;

К_ц - коэффициент целевого назначения.

1) М_пл = 354,94·0,87·1·1 = 308,8т

Т = 308,8:16=19,3 ч.

2) М_пл = 522,62·0,8·1·1 = 418,1 т

Т = 418,1:16=26,13 ч.

Убыль зерна по влажности:

1) 354,94 т - 100%

Х_в - 4%

р Х_в= 14,2 т,

354,94 - 14,2 = 340,74 т - масса зерна овса после сушки.

2) 522,62 т - 100%

Х_в - 4%

р Х_в= 20,9 т,

522,62 - 20,9 = 501,72 т - масса зерна яровой пшеницы после сушки.

Эксплуатационная производительность за час Q_э, т/ч:

Q_э = М до сушки : Т

1) 354,94 : 19,3 = 18,39 т/ч;

2) 522,62 : 26,13 = 20 т/ч.

Эксплуатационная производительность за сутки:

1) 18,39·24·1·0,8 = 353,09 т/сут;

2) 20·24·1·0,8 = 384 т/сут.

Фактическая работа агрегата:

1) 55,73 : 353,09 = 0,16;

2) 58,38 : 384 = 0,15.

3. ПЕРВИЧНАЯ ОЧИСТКА:

Эксплуатационная производительность G_э, т/ч:

1) 2,5·0,7·1·0,96 = 1,68 т/ч;

2) 2,5·1·1·1 = 2,5 т/ч.

Эксплуатационная производительность за сутки:

1) 1,68·24·1·0,8 = 32,26 т/сут;

2) 2,5·24·1·0,8 = 48 т/сут.

Фактическая работа агрегата:

1) 55,73 : 32,26 = 1,73;

2) 58,38 : 48 = 1,22

Убыль массы по сорной примеси после первичной обработки:

1) 344,29 т - 100%

Х - 3%;

р Х = 10,33 т,

344,29 - 10,33 = 333,96 т - масса зерна овса после первичной обработки.

2) 501,72 т - 100%

Х - 4%

р Х = 20,07 т,

501,72 - 20,07 = 481,65 т - масса зерна яровой пшеницы после первичной обработки.

Таблица 5 - Эксплуатационная производительность машин по очистке и сушке зерна в зависимости от целевого назначения, влажности и содержания сорной примеси

Культура, сорт	Целевое исполь зование	Влаж- ность, %	Сор- ная при- месь, %	Характеристика машины (агрегата)	Сроки доведения зерна и семян до норм базисных кондиций, дней
				марка	Кол-во, шт.	Коэф. пересчёта	производительность
							Плановая (паспортная), т/ч	Эксплуатационная (фактическая)
								т/ч	за сутки, т	Рекомендуется	Фактически
Овес	продовольственное	17	12
Предварительная чистка вороха
			12>6	ОВП-20А	2	Кэ=0,7; К1=1; К2=1	25	17,5	672	1-2	0,08
Сушка зерна
		17>13	6	СЗШ-16	1	Кв=0,87; Кк=1; Кц=1	16	18,39	353,09	1-2	0,16
Первичная очистка
		14	6	Петкус-гигант	1	Кэ=0,7; К1=1; К2=0,96	2,5	1,68	32,26	1-2	1,73
Яровая пшеница	продовольственное	18	15
Предварительная чистка вороха
			15>7	ОВП-20А	2	Кэ=1; К1=1; К2=1	25	25	960	1-2	0,06
Сушка зерна
		18>14	7	СЗШ-16	1	Кв=0,8; Кк=1; Кц=1	16	20	384	1-2	0,15
Первичная очистка
		14	7	Петкус-гигант	1	Кэ=1; К1=1; К2=1	2,5	2,5	48	1-2	1,22

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что в хозяйстве достаточно техники для очистки и сушки зерна.

3.3 Обоснование режимов работы зерносушилок и контроль за сушкой

Тепловая сушка зерна и семян в зерносушилках - это основной и наиболее высокопроизводительный способ. Чтобы наиболее рационально организовать сушку зерна и семян, необходимо знать и учитывать следующие основные положения:

- Предельно допустимая температура зерна и семян зависит от культуры, характера их использования, исходной влажности.

- Оптимальная температура агента сушки, вводимого в камеру зерносушилок. При пониженной температуре агента сушки, по сравнению с рекомендуемой, зерно не нагревается до нужной температуры, или для достижения этого, увеличивают срок его пребывания в сушильной камере, что снижает производительность зерносушилок. Температура агента сушки выше рекомендуемой недопустима, т.к. вызывает перегрев зерна. Основной агент сушки - смесь топочных газов с воздухом.

- Особенности сушки зерна и семян в зерносушилках различных конструкций. Эти особенности часто влекут изменение других параметров, и, прежде всего температуру агента сушки. [10]

Технология сушки зерна в шахтных сушилках.

В сельском хозяйстве широко используются для сушки зерна шахтные сушилки СЗШ-8 и СЗШ-16 производительностью 8 и 16 т/ч соответственно. Шахтные сушилки имеют непрерывный режим работы. Экспозиция 40-45мин. Разовый съём влаги для продовольственного и фуражного зерна составляет не более 6%, для семенного - не более 4%. Зерно влажностью до 20% сушат за один пропуск через шахты, при влажности выше 20% необходимы два пропуска и более. Данный тип сушилок универсален, но не рекомендуется их использовать при обработке мелких семян и малых партий зерна.

В таблице 6 представлены режимы сушки зерна овса и ячменя.

Таблица 6 - Режимы сушки зерна в зависимости от влажности и целевого использования

Культура, сорт	Целевое назначение	Влажность, %	Пропуски через зерносушилку	Тип сушилки
				Шахтная СЗШ-16
		Исход ная	Конеч ная		температура, С
				всего	номер пропуска	агента сушки	нагрева семян
Овес	продовольственное	17	13	1	1	100	45
Яровая пшеница	продовольственное	18	14	1	1	100	45

В таблице показано, что конечная влажность зерна приведена к стандартным показателям: конечная влажность зерна овса составила 13%, зерна яровой пшеницы - 14%, при исходной влажности 17 и 18% соответственно. Зерно обеих культур пропускалось через сушилку по одному разу. Температура агента сушки достигает 70°С, нагрев семян происходит до 45°С.

3.4 Активное вентилирование зерна

Активное вентилирование - принудительное продувание зерна воздухом без его перемещения, что возможно вследствие скважистости зерновой массы. Воздух, нагнетаемый вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов или труб и пронизывает ее в различных направлениях. Холодным воздухом можно за несколько часов охладить всю зерновую массу и тем самым ее консервировать. Это особенно важно для ликвидации самосогревания [10].

Применение активного вентилирования обеспечивает высокий технологический и экономический эффект: снижает потери зерна при хранении и затраты труда на его обработку, повышает эффективность использования бункеров и складов для хранения зерна, дает возможность управлять процессом хранения.

Наряду со значительной технологической эффективностью активное вентилирование выгодно и в экономическом отношении. Оно исключает затраты на перемещение зерновой массы и значительно сокращает потребность в рабочей силе. [4]

Активное вентилирование применяют в складах, на площадках, в специальных бункерах и силосах элеваторов. В сельском хозяйстве используют следующие установки: стационарные напольные с устройством постоянных каналов в полу склада или площадки; напольно-переносные, представляющие систему переносных воздухораспределительных каналов, укладываемых в нужном месте на пол склада или площадки, бункерные, трубные [9].

В установках воздух в каналы и решётки попадает через диффузор, соединённый с осевым или центробежным электровентилятором достаточной мощности и производительности. Вентиляторы присоединяют к диффузору за пределами склада и защищают от осадков. Часто в складе нужны всего 1-2 вентилятора. Поставив на колёса, их перемещают к нужным в данный момент диффузорам. Для активного вентилирования используют различного типа осевые и центробежные вентиляторы.

Бункерные установки представляют собой цилиндрические или прямоугольные бункера разной высоты (8-12 м) или силосы элеватора (до 30 м), оборудованные специальными каналами для нагнетания воздуха в насыпь. В одних воздух нагнетается снизу и проходит через всю высоту насыпи, в других продувание радиальное или послойное. При большой высоте насыпи применяют вентиляторы высокого давления.

В хозяйствах используют цилиндрические металлические бункера с радиальной подачей воздуха. Внутри бункера вертикально установлен цилиндрический канал, на стенках которого, так же как и на бункере, выштампованы отверстия для прохода воздуха. Нагнетаемый при помощи вентилятора воздух поступает в канал, из него попадает в зерновую массу и выходит наружу через перфорированные стенки. Внутри воздухораспределительного канала расположен перемещающийся воздухозапорный клапан, обеспечивающий равномерное распределение воздуха в зерновой массе на нужном уровне.

Новый способ активного вентилирования - применения аэрожелобов. Они представляют собой устройства, в которых сочетается перемещение зерна по горизонтали (полу склада) с одновременным активным вентилированием или самостоятельным продуванием [6].

Перед проведением вентилирования необходимо установить его целесообразность. При этом следует учитывать, что зерно влажностью 20% и более до отправки на сушку допустимо вентилировать непрерывно днем и ночью. При вентилировании менее влажного зерна во избежание его увлажнения учитывают погодные условия. Обычно опасность увлажнения зерна влажностью выше 17…18% возникает редко, т.к. воздух, проходя через вентилятор, всегда несколько нагревается и подсушивается [5].

Расчеты:

Масса зерна на установке, т:

М_з = Произв.вент. : Уд.подача возд.установки

1) М_з = 12000 : 40 = 300 т;

2) М_з = 12000 : 50 = 240 т.

Объем, т/м³:

V = М_з : с, где

с - натура зерна, т/м³.

1) 300 : 0,5 = 600 т/м³;

2) 240 : 0,8 = 300 т/м³.

Площадь, м²:

S = V : h, где

h - высота насыпи, м.

1) 600 : 2,7 = 222,22 м²;

2) 300 : 2,5 = 120 м².

Продолжительность охлаждения Т, ч:

Т = 2000 : уд.подача возд.

1) 2000 : 40 = 50 ч;

2) 2000 : 50 = 40 ч.

В 7 таблице приведены показатели по охлаждению зерна овса и яровой пшеницы на установке активного вентилирования СВУ-1.

Таблица 7 - Режимы охлаждения зерна на установках активного вентилирования

Установка активного вентилирования	Культура	Масса зерна на установке, т	Влажность зерна, %	Высота насыпи, м	Удельная подача воздуха, м3/т в час	Продолжительность охлаждения, ч
Тип	Вентилятор	Площадь, м2
	марка	Производитель ность, м3/ч
Стац.напольн	СВУ-1	12000	222,22	Овес	300	17	2,7	40	50
Стац.напольн	СВУ-1	12000	120	Яровая пшен.	240	18	2,5	50	40

По таблице 8 видно, что производительность установки достигает 12000 м³/ч, площадь установки для овса - 222,22 м², для яровой пшеницы - 120 м². Масса зерна на установке соответственно 300 и 240 т, высота насыпи 2,7 и 2,5 м. Продолжительность охлаждения первой культуры составляет 50 ч, второй культуры - 40 ч.



4. Хранение зерна

Зерновые массы можно хранить насыпью и в таре. Первый способ основной и наиболее массовый. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет легко загружать их в емкости любых размеров и любой конфигурации (бункер, склад и т. д.). При хранении насыпями перемещение зерновых масс можно полностью механизировать. В данном случае лучше используются площадь и объем многих хранилищ. Оно обходится дешевле и потому, что исключаются затраты на тару.

Однако часть семян хранят в таре. Это семена Элиты и первой репродукции, полученные от научно-исследовательских учреждений, семена кукурузы, доставленные с заводов после обработки, а также семена овоще-бахчевых, эфиромасличных и технических культур (горчицы, табака и др.), трав. Основной вид тары для семян - мешки из прочных и грубых тканей, бумажные мешки с тканевой прокладкой, крафтмешки и др.

Выбор режима хранения определяется многими условиями, в числе которых учитывают: климатические условия местности; типы зернохранилищ и их вместимость; технические возможности, которыми располагает хозяйство, для приведения партий зерна в устойчивое состояние; целевое назначение партий; качество зерна; экономическая целесообразность применения того или иного режима и приёма [10].

4.1 Расчет потребности в зернохранилищах

Требуется семян для посева М, т:

М = (посевн.площ.·нор.выс.):1000.

1) (320·220):1000 = 70,4 т;

2) (223·220):1000 = 49,1 т.

Страховой фонд (15%), т:

1) 70,4·0,15 = 10,6 т;

2) 49,1·0,15 = 7,4 т.

Требуется семян всего, т = М + страх.фонд:

1) 70,4 + 10,6 = 81 т;

2) 49,1 + 7,4 = 56,5 т.

Определение потребности в семенном материале на предприятии представлено в таблице 8.

Таблица 8 - Определение потребности в семенном материале

Культура, сорт	Посевная площадь, га	Норма высева, кг/га	Требуется семян, т	Способ хранения
			для посева	страховой фонд (10-20 %)	всего	в закромах	в мешках
Овес	320	220	70,4	10,6	81	+
Яровая пшеница	223	220	49,1	7,4	56,5		+

По данным таблицы можно сделать вывод, что требуется для посева семян овса 70,4 т, яровой пшеницы - 49,1 т. С учетом страхового фонда всего требуется семян овса 81 т (храненится в закромах), яровой пшеницы 56,5 т (храненится в мешках).

Далее представлены расчеты в потребности мешков для хранения яровой пшеницы:

Требуется мешков, шт = (масса партии·1000) : масса семян в мешке =

(56,5·1000) : 50 = 1130 шт.

Таблица 9 - Потребность в складской площади для размещения семенного зерна в мешках

Культура, сорт	Масса	Требуется мешков, шт.
	партии, т	семян в мешке, кг
Яровая пшеница	56,5	50	1130

Таким образом, для хранения партии пшеницы массой 56,5 т необходимо 1130 мешков.

Расчеты потребности в складской площади для размещения семенного зерна насыпью:

М_зпартии(продов.),т =М_зпо сор.прим.после перв.обр.- требуется семян всего

1) 333,96 - 81 = 252,96 т;

2) 481,65 - 56,5 = 425,15 т.

Занимаемый объем, м³ :

V = М партии : М 1м³.

1) 81 : 0,5 = 162 м³;

2) 252,96 : 0,5 = 505,92 м³;

3) 425,15 : 0,8 = 531,43 м³.

Площадь S, м² :

S = V : h, где

h - высота насыпи, м.

1) 162 : 2,5 = 64,8 м² ;

2) 505,2 : 2,5 = 202,38 м² ;

3) 531,43 : 2,5 = 212,54 м².

Потребность в складской площади для размещения зерна насыпью показана в таблице 10.

Таблица 10 - Потребность в складской площади для размещения семенного зерна насыпью

Культура, сорт	Масса семян, т	Объём, занимаемый партией, м3	Высота насыпи, м	Требуется складской площади, м2
	партии	1 м3
Овес (семена)	81	0,5	162	2,5	64,8
Овес (продов.)	252,96	0,5	505,92	2,5	202,38
Яровая пшеница (продов.)	425,15	0,8	531,43	2,5	212,57
Всего	Х	Х	1199,35	Х	479,75

Данные таблицы 10 показали, что овес, используемый на семенные цели, занимает объем 162 м³ и площадь 64,8 м². Овес, используемый на продовольственные нужды, занимает объем 505,92 м³, площадь 202,38 м². Яровая пшеница используется на продовольственные цели, занимает объем 531,43 м³ , площадь 212,57 м². Всего требуется складской площади 479,75 м².

4.2 Подготовка зернохранилищ к приему зерна нового урожая

Подготовка зернохранилищ и защита зерна от уничтожения или порчи насекомыми, клещами и грызунами имеют важное хозяйственное значение для хранения зерна.

Защита зерна и семян делится на две группы мероприятий: предупредительные (профилактические) и истребительные.

Соблюдение предупредительных мер в сельском хозяйстве, как правило, исключает случаи массового поражения зерна вредителями и распространение их по другим объектам. Профилактические мероприятия легко осуществить, и они являются более дешёвыми.

Истребительные меры применяются как неизбежная необходимость при обнаружении заражённости. Они сложнее в техническом отношении, обычно дороже и, наконец, им предшествуют потери массы и качества зерна или семян.

Перед уборкой урожая, его обработкой и размещением проводят необходимые профилактические мероприятия. К ним относят тщательную механическую очистку всех объектов (токов, машин, складов и т. д.) с последующим уничтожением сметок и негодных отходов. Отходы, используемые в дальнейшем, обеззараживают и хранят отдельно.

Необходимо провести ремонт зернохранилищ, чтобы максимально уменьшить влияние внешних факторов внешней среды, а также провести очистку от остатков зерна и пыли, в которых могут находиться насекомые и клещи и служить источником заражения новых партий зерна.

Очищенные объекты подвергаются дезинсекции в целях профилактики.

Особое внимание нужно уделить дератизации, т. е. борьбе с грызунами, и прежде всего с крысами [6].

В процессе приемки зерна нового урожая проводят комплексное обеззараживание всех зернохранилищ, средств механизации территории предприятия.

4.3 Размещение зерна в хранилищах

Зерно необходимо размещать с учётом целевого назначения (кормовое, продовольственное, посевное), влажности, наличия примесей, признаков заражённости вредителями хлебных запасов и болезнями.

При размещении семян в мешках нужно учитывать следующие требования. В хранилищах с бетонными или асфальтированными полами мешки нужно укладывать на поддоны на высоте 15-20 см от пола. Штабели мешков укладывают «тройником» и «пятериком». Расстояние до стен хранилища должно составлять 0,5-0,7 м, ширина проходов между штабелями 0,7 м. При использовании штабелеукладчика по продольной оси склада оставляют центральный проезд шириной 3 м для штабелеукладчика. Все мешки при формировании штабеля укладывают внутрь зашитой (или связанной) стороной.

Особое внимание уделяют размещению семенных фондов: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо [10].

Расчеты:

Яровая пшеница в мешках.

При хранении мешков «пятериком» площадь 1 поддона: 0,9·2,25 = 2,03 м².

Количество поддонов = кол-во мешков : кол-во рядов : кол-во мешков в поддоне = 1130 : 8 : 5 = 29 поддонов - требуется для хранения.

S₁закрома : Sподдона = 20 : 2,03 = 9,85 поддонов входит в 1 отсек 1 склада.

Всего 29 поддонов, следовательно, 29:9 = 3 ²/₉ - отсеков требуется.

1 склад: S склада 200 м², S отсека 20 м².

3 полных отсека + 2 поддона в 4 отсеке - для яровой пшеницы в мешках.

Овес (семенной).

Требуется S 64,8 м². Размещается во 2 складе.

64:25 = 2¹⁴/₂₅ отсека требуется.

2 склад: S склада 250 м², S отсека 25 м².

Яровая пшеница (продовольственная).

Требуется S 212,57 м². В 1 складе свободно 6 закромов с общей S = 6·20 = 120 м².

212,57-120 = 92,57 м² - требуется во 2 складе.

92,57 : 25 = 3,7 отсека - занима...