Чому протруювачі ПНУ інерційно-фрикційного типу не травмують насіння

Тимошенко С.П., к.т.н., автор і розробник

В газеті «Аграрник» №13(168), №14(169), №15(170) і в наступних за 2011 рік, а також в №17(194),2012р. опублікована стаття доцента, к.т.н. Фадеєва Леоніда Васильовича «Обработка семян перед севом – обязательный шаг к высокому урожаю»[1], в якій він, легко і невимушено скориставшись статтею Саніна В.А. і Вечери О.М. (ж. Семеноводство №2.2010г.)[3], «каменя на камені» не залишив від усіх типів протруювачів, що використовуються на сьогодні у виробництві. Дісталося і нашим протруювачам ПНУ інерційно-фрикційного типу:
«В протравителях инерционно-фрикционного типа ПНУ (рис. 8) ставка сделана на смачивание зерна при его инерционном движении под действием центробежных сил по поверхности чашеобразной центрифуги, покрытой пленкой жидкого препарата [5]. При этом стремление снизить расход препарата, получить тонкую смачивающую пленку протравителя вынуждает повышать обороты центрифуги, что, в свою очередь, ускоряет движение семян, и они с большой скоростью ударяются о неподвижный сферический уловитель камеры протравливания. В данной схеме это противоречие неразрешимо.
Так, в предлагаемой конструкции скорость движения семян при выходе их из центрифуги составляет около 25м/с (Ø313мм; обороты 1500 об/мин).» («Аграрник» №15(170) 26.08.2011р. стор. 34 i№17(194),2012р.ст.22).
Мушу висловити подяку авторові цього висновку за критику: будь-яку критику потрібно «благодарно принимать», тому що вона допомагає нам побачити себе чи своє створіння з незвичного для нас боку, допомагає звернути увагу його користувачів на, здавалося б, прості і зрозумілі речі і тим запобігти можливим сумнівам.
Леонід Васильович, до його честі, є переконаним і послідовним борцем з травмуванням насіння сільськогосподарських культур в технологіях очистки, сепарації, завантажування, транспортування тощо зерна шляхом зменшення швидкостей виконання таких процесів. А оскільки це неприємне явище трапляється і в технологіях протруювання насіння, то цілком природньо, що він звернув увагу і на протруювачі насіння.
Шкода, що ця увага торкнулася важливої проблеми лише «легеньким дотиком пера».
Так, швидкість сходження насінини з центрифуги він ототожнює зі швидкістю точки центрифуги на її окрайку, (див. цитату):

V = π•d•n/60 = 3,14•0,313•1500/60 = 24,57м/с ≈ 25м/с,
хоч, як доцент і к.т.н., повинен враховувати, що в таких випадках існує відносний рух частинки (насінини), що знаходиться на центрифузі (рис. 1)[2].

PNU6

Рис. 1 – Світлина руху насінини пшениці на центрифузі, що обертається, де:

1 – білі крапки – положення насінини пшениці;
2 – білі лінії по твірній – відповідні положення твірної центрифуги.
Різниця між швидкістю точки центрифуги і дотичною (коловою) складовою переносної швидкості насінини, що знаходяться на однаковій відстані від осі обертання центрифуги, є швидкістю відставання насінини від точки центрифуги. До того ж із збільшенням відстані від осі обертання зростає не лише дотична складова переносної швидкості насінини, але й швидкість відставання її від відповідної точки центрифуги (рис. 1).
Навіть візуальне порівняння відстаней між 4-ма зафіксованими положеннями, які проходять в напрямку обертання центрифуги за час витримки фотоапарата насінина і відповідна точка на твірній центрифуги, що знаходяться на однаковій відстані від осі обертання, дає переконливу уяву про величину різницi між ними, а отже і між їхніми швидкостями:
К=7,02/22,96=0,3057
Одночасно зменшується і приріст швидкості насінини, спрямованої по твірній центрифуги (рис. 2)[2].
Зауважимо, що названі швидкості руху насінини мають опосередковане відношення до травмування насіння, тому що є лише одними із складових абсолютної швидкості насінини, яка і є швидкістю сходження її з центрифуги.
PNU5
Рис. 2 – Характер зміни швидкості руху насінини пшениці по твірній бокової поверхні центрифуги.
Отже, швидкість сходження насінини з центрифуги не є і не може бути рівною швидкості обертання точки окрайка центрифуги.
Після сходження з окрайкa центрифуги насінина не «с большой скоростью ударяется о неподвижный сферический уловитель камеры протравливания», а переходить на перехідну тороподібну поверхню під гострим кутом (≤30º). Тому швидкість удару (якби такий удар був можливим), а точніше перпендикулярна до перехідної поверхні складова абсолютної швидкості насінини складала б не більше 50% її значення, бо множилася б на синус 30º=0,5.
До того ж такий удар був би ймовірним лише в перші частки першої секунди початку роботи протруювача, бо в подальшому протягом зміни по тороподібній перехідній поверхні рухається потік насіння, що зійшло раніше з цього та інших відрізків окрайка центрифуги. Тому у кожної насінини, що сходить з центрифуги, немає іншого шляху, аніж наздоганяти далеко не твердий (бо сипкий і рухомий) неперервний потік насінин, які щойно зійшли з окрайка центрифуги і ще не встигли загальмуватися до швидкості потоку, а тому мають швидкість руху в супутньому напрямку не набагато меншу. Зрозуміло, що силу удару між ними визначатимуть навіть не абсолютні швидкості цих насінин в момент їх зіткнення, а їх різниця.
Цим загроза «удара с большой скоростью о неподвижный сферический уловитель» (до речі, неіснуючий) знімається остаточно, а з нею сором’язливо зникає і «неразрешимое противоречие».
Підтвердженням цьому є також успішна понад п’ятирічна експлуатація протруювачів ПНУ на виробництві без жодних зауважень і рекомендація – «До виробництва» за результатами державних приймальних випробувань в Українському науково-дослідному інституті прогнозування і випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва ім. Леоніда Погорілого (протокол №01-54-2010 державних приймальних випробувань).
Висловлюючи вдячність своєму опоненту, маю приємність відзначити, що Леонід Васильович не обмежився лише критикою існуючих протруювачів, а запропонував свій альтернативний варіант барабанного протруювача насіння, який, на його думку, буде кращим від усіх існуючих і остаточно вирішить проблему травмування.
Проте побіжний погляд в історію розвитку технічних засобів для протруювання насіння не вселяє оптимізму і наводить на думку, що у цьому світі все нове насправді є давно забутим старим. Тому що найперші пристрої і машини для протруювання насіння були барабанними періодичної дії: «Primys»; «Ideal»; «Pük»; «Zötra»; «Идеал Ленинградский»; «Урожай»; ПСП-0,5; та ін., які відрізнялися лише формою барабана.
Пізніше на заміну названим прийшли більш продуктивні і ефективні неперервної дії «Steimer»; АБ-1, Д-1 та багато інших, в яких змішування насіння з препаратом здійснювалося уже в нерухомому барабані, в середині якого обертався різних конструкцій барабан, наприклад, з установленими по гвинтовій лінії ребрами, як у Д-1.
Усі барабанні протруювачі пройшли довгий шлях різних вдосконалень: в барабанах встановлювали різні полочки і лопатки (ПС-5; ПУ-3), самі барабани виготовляли з гофрованої сталі (РС-100F), зволожували насіння водою чи суспензією, в т.ч. і обприскуванням (ПУ-1; ПУ-3; ПЗ-10; ПС-5). Проте досягти повноти обробки насіння препаратом більшої 50%, а рівномірності – понад 60% не змогли (дослідження Г.А. Чигарєва, Н.К. Тарновича, С.П. Старостіна, Е.И. Бонча, М.С. Дунина, І.П. Масла, І.Я. Осташевського та ін.).
Але це було в минулому столітті. Нам залишається лише побажати успіху Леоніду Васильовичу і сподіватися, що наведені тут окремі факти з історії розвитку барабанних протруювачів хоч якоюсь мірою знадобляться йому на шляху до остаточного вирішення проблеми травмування в технологіях протруювання насіння, не зважаючи на те, що метод мінімізування швидкостей виконання робочих процесів обіцяє повний успіх лише за швидкості V→0 [1], породжуючи при цьому згадані і не згадані вище інші проблеми.

Список літератури
1. Фадєєв Л. В. Обработка семян перед посевом – обязательный шаг к высокому урожаю. г. «Аграрник» №15 (170).26.08.2011р. с. 34
2. Стибель І. В. Обґрунтування технологічного процесу, параметрів і режимів роботи інкрустатора насіння зернобобових і зернових культур. Дисертація к.т.н., Львів, 2000р.
3. Санін В. А., Вечера О. М. Який протруювач кращий. ж. Семеноводство №2 2010р.

20.12.2017г.
2009-2018 © АгроВектор. All rights reserved.
КОРЗИНА ЗАКАЗОВ

Продавец Наименование Кол-во Цена  
ОЧИСТИТЬ КОРЗИНУ
ПРОДОЛЖИТЬ ПОКУПКИ
ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
КОРЗИНА ЗАКАЗОВ (0)
ОФОРМЛЕНИЕ ЗАКАЗА
ВЕРНУТЬСЯ В КОРЗИНУ
ПРОДОЛЖИТЬ ПОКУПКИ
ОТПРАВИТЬ ЗАКАЗ