Расчет зернотока

1.2. Расчет зернотока.

 

а) Расчет максимального среднесуточного поступления зерна на ток.

Максимальное среднесуточное поступление зерна на ток, которое лежит в основе всех расчетов потребности зернотока в технологическом оборудовании, а также определении площадей крытого тока или профилированной площадки определяют по формуле:

М _Х= Q×Дн.В×1,1  (1)

где М _Х – максимальное среднесуточное поступление зерна на ток, т/сутки;

Q – количество комбайнов работающих на обмолоте зерна, шт;

Дн.В – дневная норма выработки на обмолоте на один комбайн с учетом его марки и урожайности зерна, т/га (в среднем на один комбайн);

1,1 – коэффициент повышения производительности при оптимальных условиях уборки урожая.

Затем проводят сравнительный анализ возможности хозяйства по выполнению первого технологического правила, которое гласит: «Все зерно, поступившее с поля на зерноток, должно пройти предварительную очистку не позднее 24 часов с момента его поступления на ток, а сырое и влажное зерно – сушку до 14% влажности» Для этого максимальное среднесуточное поступление зерна на ток в тоннах делят на расчетную производительность машин предварительной очистки (формула 2):

Т= М _Х /∑д расч. , (2)

где Т– фактическое количество времени, которое затрачивается на предварительную очистку, час;

∑д расч. – совокупная  расчетная производительность машин

предварительной очистки, имеющихся на зернотоке, т/га.

а) М_Х1 (ДОН-1500) = 1*40*1,1=44

М_Х2 (ДОН-1200) = 1*37*1,1=40,7

М_Х3 (СК- 5) = 5*16*1,1=88

М_Х = 44+40,7+88=172,7

Т = 172,7/15,25=11,3 часа

б) Расчет потребности в технологическом оборудовании и фактическая обеспеченность им.

Расчетную производительность машин предварительной очистки определяют по формуле:

∑д.расч.=К₁×∑д.пасп.–К₂ ×∑д.пасп.–К₃ ×∑д.пасп., (3)

где  ∑д.пасп.–  суммарная паспортная производительность машин предварительной очистки, т/час;

К₁ – поправочный коэффициент на вид зерна (для гороха и пшеницы, он равен 1);

К₂ – поправочный коэффициент потери производительности при обработке зерна с влажностью свыше 16% ( для зерна с влажностью 17% он равен 0,05; 18% - 0,1; 19% - 0,15,; 20% - 0,20; 21% - 0,25; 22% - 0,30; 23% - 0,35; 24% - 0,40; 25% - 0,45; 26% - 0,50; 27% - 0,55; 28% - 0,60; 29% - 0,65; 30% - 0,70);

К₃ – поправочный коэффициент потери производительности при обработке зерна с содержанием отделимой примеси (сорная + зерновая) свыше 10%, (для зерна с содержанием отделимой примеси 11% он равен 0,02; 12% - 0,04; 13% - 0,06; 14% - 0,08; 15% - 0,10; 16% - 0,12; 17% - 0,14; 18% - 0,16; 19% - 0,18; 20% - 0,20).

∑_{д расч} = 1*25 – 0,25*25 – 0,14*25= 15,25 т/час

Потребность зернотока в дополнительных машинах предварительной очистки (МПО доп.) находится по формуле:

МПО=(Т/16,8) – 1, (4)

где  МПО доп. – дополнительная потребность зернотока в машинах предварительной очистки, шт;

Т – фактическое количество времени, затрачиваемое на предварительную очистку максимально среднесуточного количества зерна, час;

16,8 – максимально возможное время работы машин в сутки, час.

МПО = 11,3/16,8 - 1=-0,3

Дополнительные машины для предварительной очистки не нужны.

Определяют массу отходов при предварительной очистки, исходя из выполнения технологического правила, приписывающего снижение исходной засоренности зернового вороха на 50% при потери основного зерна 1,5% по формуле:

М сор = (М_Х ×П_Р/100)×0,515,  (5)

где  М_Х – масса удаляемого сорта, т;

П_Р – исходное содержание сорной и зерновой примеси, %;

Тогда остаток зерна после предварительной очистки составляет:

М_Х1 = М_Х – М сор, (6)

Потребность зернотока в зерносушилках определяется по формуле:

ЗС = М_Х1 /(16,8 ×д пасп.×К₄×К₅×К₆), (7)

где ЗС– потребность в зерносушилках, шт;

д пасп. – паспортная производительность имеющейся зерносушилки, т/час;

К₄ – поправочный коэффициент на вид зерна: просо – 0,8; горох, пшеница, ячмень, овес – 1,0;

К₅ – поправочный коэффициент на влажность (для зерна с влажностью

17% -0,70; 18%-0,80; 19%-0,92; 20%-1,0; 21%-1,10; 22%-1,20; 23%-

1,31; 24%-1,40; 25%-1,54; 26%- 1,63; 27%-1,75; 28%-1,88; 29%-2,01; 30%- 2,14);

К₆ – поправочный коэффициент на целевое назначение зерна. При сушке партий продовольственного назначения К₆ = 1,0; при сушке семенного назначения – 0,5; при сушке гороха – 0,5.

Рассчитанные данные сравнивают с фактическим наличием машин предварительной очистки и зерносушилок и решают вопрос о необходимости дополнительного приобретения недостающего оборудования. При этом учитывают следующее правило: « Загруженность машин предварительной очистки должно быть не менее 80% от расчетной производительности, а зерносушилок – не менее 70%.

При отсутствии в зернотоке сушилки предусматривается закупка и установка сушильного агрегата, лучше всего шахтного типа, производительность не менее 10т/час.

Если в зернотоке хозяйства имеется зерносушилка и по расчетам потребность составляет 0,6и более, то приобретение и установление нового сушильного оборудования не устанавливают.

М _сор= (172,7*17 / 100) *0,515=15,12т

М_Х1=172,7 – 15,12=157,58т

После предварительной очистки остается 157,58т зерна.

ЗС=157,58 / (16,8*8*1*1,1*0,5 )=157,58 / 73,92 = 2,1 ~ 2

Требуется 2 зерносушилки.

в) Расчет потребности в бункерах или площадках активного вентилирования и крытых площадках для зерна и обеспеченность им.

Для зернового вороха, который не успевает просушиваться в течение данных операционных суток, рассчитывают потребности в бункерах активного вентилирования для временного размещения и подсушивания зерна по формуле:

БАВ = [ М_{Х 1} – 16,8 × (д _ПАСП × К₄ × К₅ × К₆ ) ]/ В × К₇  (8)

где БАВ – потребности в бункерах активного вентилирования, шт;

д _ПАСП – паспортная производительность зерносушилки (ок), т ∕час;

В – вместимость бункера активного вентилирования, т;

К₇ – поправочный коэффициент на вид зерна: пшеница, горох – 1;

рожь – 0,89; ячмень – 0,76; овес – 0,61.

БАВ=(172,2-16,8(8*1*0,5))/25*1=3,9~4

Требуется 4 бункера активного вентилирования

Рассчитываем убыль массы зерна (%) после сушки по формуле:

Х = (W_H – W_K / 100 - W_K )× 100 (9)

где Х – норма снижения влажности зерна, %;

W_H– начальная влажности зерна, %;

W_K – влажности зерна после сушки, %.

Оставшаяся масса зерна после сушки составит:

М_Х2 = М_Х1 – (М_Х1 × Х / 100 ), (10)

где М_Х2 – масса зерна среднесуточного поступления после сушки, т.

Х=((21-15)/(100-15))*100=7,1

М_Х2 =157,58-(157,58*7,1/100)=146,4

г) Расчет потребности в зерноскладах и фактическая обеспеченность ими.

На случай аварии в электросетях, все технологическое оборудование на зернотоке будет простаивать, а зерно с поля будет по прежнему поступать на зерноток, для его правильного размещения и исключения порчи от самосогревания, рассчитывают потребность в профилированных площадях или крытом токе. Площадь профилированной площадки (крытого тока) – S_nn определяют по формуле:

S_nn =М_Х / γ / 0,2 (11)

где S_nn – площадь профилированной площадки, м²;

γ – натура зерна, т/м³ (горох=0,75 т/м³ );

0,2 – толщина насыпи зерна, м.

S_nn = 172,7/ 0,75/ 0,2=1151,3 м²

Площадь профилированной площадки – 1151,3 м²

Потребность в машинах первичной, вторичной очистки и в пневматических сортировальных столах каждый в отдельности рассчитывают исходя из паспортной производительности этих машин по формуле:

ПОМ = М_Х2/ (16,8 × д _ПАСП × К₁ × 0,8), (12)

где ПОМ – потребность в очистительных машинах, шт;

д _ПАСП – паспортная производительность очистительных машин, т/час;

0,8 – коэффициент оптимальной загрузки машины.

ПОМ=163,5 / (16,8*25*1*0,8)=0,5=1шт

Требуется одна очистительная машина.

Потребность в протравителях для семенного зерна рассчитывают по формуле:

П_прот = М_С / 14,4 (д _ПАСП × К₁ ),  (13)

где П_прот – потребность в протравителях, шт;

М_С – масса планируемого семенного зерна, т;

д _ПАСП – паспортная производительность протравителя, т/час;

К₁ – поправочный коэффициент на вид зерна.

П_прот=57/14,4(10*1)=57/144=0,4=1шт

Требуется один протравитель.

 Потребность в грузовой площади складских помещений рассчитывают по формуле:

S_С =М_З / (γ ×2,5 × К₃)  (14)

где S_С – площадь зерноскладов, м²;

М_З – масса зерна, предназначенная на стационарное хранение, т;

γ – объемная масса зерна, т/м³;

2,5 – максимальная высота насыпи зерна, м;

К₃ – коэффициент использования геометрической площади

зерноскладов, равное при хранении зерна насыпью 0,7…0,8.

S_с =285 /(0,75*2,5*0,7)=219,2 м²

Требуется 108,8 м² складских помещений

Общую площадь зернотока находим по формуле:

S = S_с + S_nn + S₃ + S₄(15)

где S – площадь зернотока, м²;

S_с – площадь зерноскладов, м²;

S_пп – площадь крытого тока, профилированных площадок, м²;

S₃ – площадь под автовесами, лабораторией, стационарными

Зерноочистительными комплексами, м²;

S₄ – площадь под бункерами активного вентилирования, подсобными помещениями, санитарными объектами и т.д., м².

S= 219,2+1151,3+4400+140=5910,5 м²

Общая площадь зернотока 5910,5 м²

Потребность зернотока в рабочей силе для одной смены находят по формуле:

РС = Q_шт + Q_опр + Qпм,  (16)

где РС – потребность зернотока в рабочей силе для одной смены, человек в смену;

Q_шт – количество штатных работников, человек;

Q_опр – количество операторов для стационарных агрегатов, человек;

Qпм – количество обслуживающего персонала для передвижных очистительных машин и зерносушилок, включая установки активного вентилирования, человек.

РС=6+4+5=15 человек

Потребность зернотока в рабочей силе на одну смену –15 человек

Затем определяем суммарную мощность электродвигателей, установленных на оборудовании и рассчитываем расход электроэнергии на послеуборочную обработку и хранение зерна по формуле:

Q₃ = Qа × 75 ×16,8 (17)

где Q₃ – расход электроэнергии на послеуборочную обработку и хранение, к Вт/час;

Qа – установленная мощность всех электромоторов, кВт;

75 – средняя продолжительность работы зернотока, дни;

16,8 – средняя продолжительность работы в сутки, час.

Q₃=159,3*75*16,8=200718 кВт/час.

 

Расчеты.

а) М_Х1 (ДОН-1500) = 1*40*1,1=44

М_Х2 (ДОН-1200) = 1*37*1,1=40,7

М_Х3 (СК- 5) = 5*16*1,1=88

М_Х = 44+40,7+88=172,7

Т = 172,7/15,25=11,3 часа

∑_{д расч} = 1*25 – 0,25*25 – 0,14*25= 15,25 т/час

б) МПО = 11,3/16,8 - 1=-0,3

Дополнительные машины для предварительной очистки не нужны.

М _сор= (172,7*17 / 100) *0,515=15,12т

М_Х1=172,7 – 15,12=157,58т

После предварительной очистки остается 157,58т зерна.

ЗС=157,58 / (16,8*8*1*1,1*0,5 )=157,58 / 73,92 = 2,1 ~ 2

Требуется 2 зерносушилки.

в) БАВ=(172,2-16,8(8*1*0,5))/25*1=3,9~4

Требуется 4 бункера активного вентилирования

г) S_nn = 172,7/ 0,75/ 0,2=1151,3 м²

Площадь профилированной площадки – 1151,3 м²

ПОМ=163,5 / (16,8*25*1*0,8)=0,5=1шт

Требуется одна очистительная машина.

П_прот=922,6/14,4(10*1)=922,6/144=0,4=6шт

Требуется протравитель.

S_с =142,5 /(0,75*2,5*0,7)=108,8 м²

Требуется 108,8 м² складских помещений.

S= 108,8+1151,3+4400+140=5800,1 м²

Общая площадь зернотока 5800,1 м²

РС=6+4+5=15 человек

 Потребность зернотока в рабочей силе на одну смену –15 человек.

Q₃=159,3*75*16,8=200718 кВт/час.

Таблица 7.

Баланс технологического оборудования, площадей и инвентаря.

Имеется		Требуется дополнительно
Наименование и марка	Коли-чество	Наименование и марка	Коли-чество
Стационарный зерноочистительный агрегат ЗАВ-2,5	1	Стационарный зерноочистительный агрегат ЗАВ-2,5	-
Передвижная зерноочистительная машина ОВС-25	1	Передвижная зерноочистительная машина ОВС-25	–
Зерносушилка СЗШ-8	1	Зерносушилка СЗШ-8	2
Вентилируемые бункера	1	Вентилируемые бункера	4
Протравитель семянПС-10	1	Протравитель семянПС-10	1
Погрузчик зерна ПС-100	1	Погрузчик зерна ПС-100	1
Машина вторичной очистки СМ-4	2	Машина вторичной очистки СМ-4	1

Выводы по первому разделу: В хозяйстве СПК «Манчар» Илишевского района работают комбайны СК-5 Нива, Дон-1200, Дон-1500. Среднесуточные поступления зерна с поля на зерноток 21%. Для эффективной работы необходимо обеспечить потребность в дополнительном техническом оборудовании, особенно в урожайные и влажные годы. Из приведенных расчетов вытекают необходимость еще в 2 дополнительных зерносушилках СЗШ-8.

2.План зернотока