Существуют различные методы определения травмирования семян: при помощи бинокулярной лупы с увеличением в 10…20 раз, путем замачивания в 50%-ном растворе серной кислоты, в растворе формалина, а затем проращивания семян; люминесцентный метод, основанный на принципе отраженных и поглощенных лучей и др.
Для расчета элементов конструкции молотильного аппарата важно знать предельные нагрузки на зёрна, при которых еще не снижается их всхожесть. Для зерен кукурузы, несмотря на различие всхожести от места приложения нагрузки, можно принять 49…59 Н, так как из всевозможных положений, которые может занимать семя во время приложения нагрузки, вертикальное (наименее устойчивое и по наименьшей площади в сечении) будет иметь малую вероятность. Таким образом, технологические свойства зерен служат основой при установлении высева, разработки способов посева и расчете элементов конструкций рабочих органов.
Для изучения степени травмирования зерен кукурузы различными рабочими органами машин следует принять классификацию механических повреждений [1, 2]. Общепризнано, что все механические повреждения зерна можно разделить на две большие группы: макро- и микроповреждения.
Большим вкладом в разработку классификации механических повреждений от различных причин была работа Н.Н.Ульриха [3-8], который все повреждения разделил на две группы. В первую вошли повреждения, видимые без вспомогательных средств: выбит зародыш семени; выбита 1/4 часть семени; семя, битое поперек; семя, битое вдоль; семя, изъеденное вредителями, вмятины на семени. Вторая группа - повреждения, видимые при помощи вспомогательных средств: повреждено место прикрепления зерна к плодоножке; ссадины, надрыв оболочки в области зародыша; внешние трещины, внутренние трещины, "синяки". Таким образом, в классификацию были введены микроповреждения, не выделявшиеся ранее: внутренние трещины и "синяки", для обнаружения которых требуются специальные приемы.
По предложению Пугачева А.Н. [6, 7] комплексное определение механических повреждений было начато на Центральной государственной зональной машиноиспытательной станции при агротехнической оценке зерноуборочных комбайнов. При этом наряду с определением количества дробления и плющения зерна устанавливалось количество микроповрежденного зерна.
На этой станции разработана классификация механических повреждений зерна колосовых культур, основанная на изменении физико-механических свойств зерна, которая наиболее полно отражает все типы микроповреждений. Была принята следующая классификация микроповреждений зерна колосовых культур: полностью выбит зародыш; повреждены оболочки около зародыша; поврежден эндосперм; повреждена оболочка зародыша. К макроповреждениям относилось дробление (вдоль или поперек), раздавливание, (плющение) и обрушивание (потеря чешуи или околоплодника)).
Механические повреждения зерен кукурузы изучали Н.Я. Феста [9], А.И. Апрод и А.Г. Кижнер [10]. В своих классификациях они особое внимание уделили микроповреждениям.
В дальнейшем эти классификации были объединены и несколько расширены В.М. Шевченко И.Г. и Строной [11]. Их классификация включила в себя восемь типов, из которых три имели подтипы. При этом в подтипах они использовали термины «микроповреждение» и «макроповреждение» для обозначения различной степени повреждения зерна, что следует признать не совсем удачным.
Термин «макро» более подходит к обозначению таких повреждений, как дробление, плющение, раздавливание. А различие в степени повреждения этих зерен понятнее обозначать словами - сильное, среднее, слабое, как это сделал А.С.Чазов [12].
Введение понятия «макроповреждение» в классификацию микроповреждений только путает при построении системы типов механических повреждений.
В наших исследованиях мы пользовались наиболее простой классификацией, которая предусматривает разделение семян на сильно-, средне- и слабоповрежденные [13-19]. Масса навесок составляла не менее 200 г.
При определении механических повреждений к макроповреждениям относили повреждения всех дробленых независимо от степени повреждения, если только нарушена целостность зерновки, а так же плющенные и обрушенные зерна.
Макроповрежденное зерно отделяли от целого, взвешивали с использованием весов Tefal 79898, с точностью 0,01 грамм и содержание его определяли в процентном отношении по массе ко всему зерну навески с точностью до второго десятичного знака. Для дальнейшего анализа в некоторых случаях допускалось округление до одного десятичного знака.
Для определения микроповреждений из оставшихся целых семян навески после отбора макроповрежденных отбирали раздельно две сотки зерен. Затем для определения микроповреждения каждое зерно просматривали с использованием монокулярного микроскопа XS-104, обеспечивающего увеличение 4х, 10х, 40х, 100х. Предметный столик 110х126 мм с двухкоординатным перемещением.
Просмотренные зерна раскладывали зерна по типу микроповреждения.
В наших исследованиях мы пользовались органолептическим методом с использованием специальных красителей, облегчающих обнаружение микротрещин, а также рентгенографическим методом на аппаратуре Кабардино-Балкарского НИИ сельского хозяйства.
Анализы на определение макро- и микроповреждений семян кукурузы проводились в лаборатории государственной семенной инспекции г. Нальчика.
Заметное влияние на процесс обработки початков кукурузы оказывают фрикционные свойства зерна и листьев обертки, характеризующиеся коэффициентами трения движения и покоя.
В результате проведенных экспериментальных исследований наиболее высокие значения получены по резине, наименьшие по фанере (табл. 1).
При взаимном трении некоторых продуктов урожая средние значения коэффициента трения покоя составляют: зерно по зерну - 0.36; обертка по обертке - 0.35; зерно по обертке - 0.29. Значения коэффициента трения зерна по зерну убывают с уменьшением влажности.
Таблица 1 – Коэффициенты трения для гибрида Кавказ 412 СВ
Объект |
Исследуемая поверхность |
||
резина |
фанера |
сталь |
|
Зерно |
0,53 |
0,25 |
0,20 |
Початок |
0,81 |
0,26 |
0,24 |
Результаты экспериментальных исследований по определению минимально необходимых углов наклона для начала движения початков приведены в табл. 2.
Научно-обоснованный учет приведенных физико-механических и технологических свойств початков кукурузы разной фазы спелости при выборе параметров машин для обработки убранного урожая, а также обосновании режимов этих машин, что позволит снизить потери в виде обруша и поврежденных зерен [20-24].
Таблица 2 – Угол естественного откоса початков кукурузы для гибрида Кавказ 412 СВ
Материал поверхности лотка |
Угол, при котором начинается скатывание верхнего слоя початков по нижнему |
Угол наклона лотка при начале движения нижнего слоя початков |
||
при влажности зерна (в числителе) и стержня (в знаменателе) в % | ||||
|
14,1 12,3 |
33,7 41,8 |
14,1 12,3 |
33,7 41,8 |
|
Дерево |
16…20 |
21…24 |
26…29 |
32…36 |
Листовая сталь |
16…20 |
21…24 |
26…28 |
31…34 |
Прорезиненная лента |
16…20 |
21…24 |
29..33 |
34…44 |