5.1. фІзико-механІчнІ властивостІ насІння

До фізико-механічних властивостей одиничного насіння відносять: геометричну форму і розміри насіння, абсолютну масу насіння, відносну густину, парусність, діелектричні властивості, тощо. Фізико-механічні властивості важливі для післязбирального обробітку, зберігання і особливо технологічної обробки насіння.

Насіннєва маса характеризується такими фізико-механічними властивостями: сипучість, насипна густина, скважистість (щільність) тощо.

Форма і розмір. Від форми і розміру насіння залежить тип зерносховища, розміри робочих органів машин, спосіб зберігання й переробки насіння.

Форма насіння визначається трьома розмірами - довжиною (1), шириною (Ь) і товщиною (а). Коли всі три розміри насіння приблизно однакові (а=Ь=1) насіння круглої форми, розміри насіння характеризуються діаметром (сі) інколи - діаметром і товщиною.

За формою насіння ділиться на подовжене (а<Ь<1), кругле, сочевицеподібне (а<Ь= 1), еліптичне (а=Ь<1), трикутне (а<Ь<1) (Рис5.1.).

Рис. 5.1. Форма насіння олійних культур.

Прикладом насіння подовженої форми може бути насіння рицини (1 = 11,2-14,7; Ь = 5,6-9,5 мм; а=5,5-6,7 мм), бавовнику (1 = 8,4-9,6 мм; Ь = 5,2; а=4,6 мм). Круглу форму має насіння гірчиці білої (сі =

2,5 мм), чорної (сі = 1,0 мм), ріпаку (сі = 2,0 мм), суріпки (сі = 2,0 мм), сочевицеподібну форму — насіння коноплі (1 = Ь= 4,6 мм; а = 3,5 мм), трикутну — насіння соняшнику (1 = 10,7-11,4 мм, Ь=5,0-5,8 мм; а=3,1-3,5 мм) та сафлору. Насіння сої має сочевицеподібну або круглу форму (сі = 5,3-6,4 мм)

Інколи для характеристики форми насіння використовують поняття коефіцієнт форми, його використовують в технологічних розрахунках. Коефіцієнт форми - це відношення площі поверхні насіння несферичної форми до поверхні шару, об'єм якого дорівнює об'єму насіння. Для круглого насіння коефіцієнт форми дорівнює 1, для інших форм цей коефіцієнт більший 1. Наприклад, середнє значення коефіцієнта форми високо-олійного насіння соняшника коливається в межах 1,29 -1,37.

Маса 1000 штук насіння. Для характеристики маси насіння використовують поняття абсолютна маса, тобто маса 1000 штук насіння в перерахунку на суху речовину. Розмір насіння і плодів тісно пов'язаний з їх масою, найбільший зв'язок у маси насіння з його товщиною.

Маса 1000 штук визначається при фактичній вологості насіння, а потім перераховується на суху речовину за формулою:

А _ а(100 - В) ~ 100

а - маса 1000 штук за фактичної вологості, г В - вологість насіння, \%.

За величиною абсолютної маси насіння поділяється на 3 групи - важке, середнє і легке, які характеризуються різною абсолютною масою (Табл. 5.1).

Таблиця 5.1.

Класифікація олійних культур насіння за значенням абсолютної маси

Відносна густина насіння. Цей показник пов'язаний з хімічним складом, вологістю і відносною густиною тканин насіння. Велике значення для величини відносної густини має повітря, яке міститься в тканинах (у сім'янках соняшнику повітроносні тканини займають від 20 до 35 \%). Відносна густина насіння і плодів олійних культур, особливо високоолійних, менша за 1 кг/дм3. Це пояснюється переважним вмістом в них ліпідів з середньою відносною густиною 0,92кг/дм3 і особливістю анатомічної будови пов'язаної з мікропо-ристістю їх тканин. До насіння, що має відносну густину, меншу 1 кг/дм3, відноситься насіння соняшнику (0,65...0,84 кг/дм3), коноплі (0,87...0,92 кг/дм3), рицини (0,91 кг/дм3).

До другої групи відноситься насіння, у якого відносна густина більша, ніж 1 кг/дм3. Це насіння таких культур, як сезам (1,08кг/дм3), мак (1,14 кг/дм3), льон (1,16 кг/дм3), гірчиця (1,22 кг/дм3), соя (1,15-1,35 кг/дм3).

Якщо відносна густина насіння менша 1 кг/дм3, при збільшенні вологості насіння вона підвищується, якщо вища за 1 кг/дм3, навпаки - знижується.

Аеродинамічні властивості. Аеродинамічні властивості насіння визначають поведінку одиничного насіння в повітряній течії. Такі властивості залежать від форми, абсолютної маси, відносної густини олійного насіння. При продуванні повітря через шар олійного насіння (наприклад, під час очищення, теплового просушування, активного вентилювання) стан насіння визначається швидкістю повітряної течії та аеродинамічними властивостями насіння. При незначній швидкості повітря насіння не рухається - повітря фільтрується через шар насіння. Збільшення швидкості повітря приводить до того, що насіння починає переміщуватись одне відносно одного — об'єм шару збільшується. Такий шар називають киплячим. В киплячому шарі кожна насінина зазнає дії повітряного потоку що дорівнює її вазі, і тому знаходиться у зваженому стані. Швидкість повітря, при якому насіння знаходиться у зваженому стані, називається критичною швидкістю або швидкістю витання насіння .

Із збільшенням швидкості повітря насіння захоплюється повітряним потоком. Величина швидкості руху насіння залежить від його парусності. Парусність насіння характеризується коефіцієнтом парусності, тобто відношенням площі проекції найбільшого перетину насіння на площину, перпендикулярну повітряному потоку, до маси насіння. Залежність між критичною швидкістю Укр і коефіцієнтом парусності (Кп) виражається як:

V = ЇІ-

де g -прискорення вільного падіння, =9,8 м2/с

В Таблиці 5.2 наведені значення аеродинамічних властивостей насіння деяких олійних культур.

Таблиця 5.2.

Критична швидкість (V ) і коефіцієнт парусності (Кп) насіння деяких олійних культур

Діелектричні властивості залежать від хімічного складу насіння та окремих його складових. Найбільший вплив на значення діелектричних показників має вологість. Різниця діелектричних властивостей ядра та оболонок насіння використовується в електростатичних сепараторах для розділення рушанки на фракції.

Сипучість насіння визначає здатність насіннєвої маси рухатись по нахиленій поверхні і залежить від форми насіння, характеру і стану його поверхні. Дуже висока сипучість у насіння сої, а лляне насіння (гладенька поверхня) ніби «тече» як рідина.

Ступінь сипучості характеризується кутом природного відхилення (кут між діаметром основи і твірною конуса, що утворюється при вільному падінні насіння на горизонтальну площину) та кутом само-плину (найменший кут нахилу поверхні, при якому насіння починає рухатись по даній поверхні).

Самосортування насіння - це здатність насіння розділятись на окремі фракції під час переміщення. Наслідком самосортування насіння є розміщення більш важкого насіння в нижніх шарах насіннєвих мас при засипанні насіння в силоси, перевезенні тощо.

Об'ємна маса і скважистість насіннєвої маси. Об'ємна маса (насипна густина) - це маса одиниці об'єму насіння, вона нижча, ніж питома густина одиничного насіння за рахунок повітря, що міститься в насіннєвій масі.

Об'ємна маса залежить від щільності закладання насіннєвої маси (об'єму насіння і домішок в насіннєвій масі, виражений у \%) та сква-жистості (об'єм повітря в насіннєвій масі у \%). Щільність закладання насіннєвої маси та скважистість в свою чергу залежать від форми, розмірів і стану поверхні насіння, від кількості домішок, від маси й вологості насіння. Насіння великих розмірів вкладається менш щільно.