Для выбора способа очистки зерна от примесей необходимо знать его физико-механические свойства. Физико-механические свойства зерна зависят от культуры, сорта, спелости, влажности и других факторов.
Семена культурных растений и примесей имеют различные размеры по длине, ширине и толщине. По форме различают следующие типы семян:
1. со всеми различными размерами (злаковые, имеющие удлиненную форму, и гречишные, имеющие форму трехгранной пирамиды);
2. с толщиной, равной ширине (большинство бобовых, имеющих форму эллипсоида вращения);
3. с толщиной, равной длине (семена капустных, имеющих шарообразную форму);
4. с шириной, равной длине (семена чечевицы и некоторых сорняков).
Аэродинамические свойства семян и примесей характеризуются скоростью витания (величина относительной скорости воздушного потока, при которой помещенное в него тело находится в равновесии). Скорость витания у семян и примесей бывает, как правило, различной. Она зависит от их массы, плотности, размеров и формы.
Состояние поверхности семян зависит от культуры, спелости, влажности и влияет на характер их движения в различных условиях. Обычно у полновесных спелых семян поверхность гладкая, у неполновесных — сморщенная, шероховатая, что и используют для их разделения.
Плотность семян (γ) у различных культур бывает разной и зависит от химико-биологических особенностей, спелости и влажности семян. С повышением спелости семян она возрастает. Повышение влажности легких семян (γ<1) увеличивает, тяжелых (γ>1) — уменьшает плотность, при γ=1 изменение влажности не влияет на плотность семян. Наличие воздуха в порах семян (6...35 %) значительно уменьшает их плотность. Благодаря этим особенностям по плотности можно разделить тяжелые и легкие, спелые и недозрелые, сухие и влажные семена.
Упругость семян (свойство принимать после деформации первоначальную форму) зависит от их плотности и влажности. Более плотные спелые и сухие семена имеют большую упругость.
Цвет семян различных культур и сортов бывает неодинаков, из-за чего они по-разному отражают световые лучи. Это свойство используют в качестве признака делимости смеси.
Абсолютная масса семян или масса 1000 шт зерен в граммах характеризует заключенный в них запас питательных веществ. Поскольку этот показатель характеризует свойства не отдельных зерновок, а их совокупность, он дает представление о средней массе семян, но не может служить признаком делимости смеси при сепарации. Объемная масса (насыпная масса, натура) — масса семян в единице объема. Она зависит от плотности семян и плотности их укладки, на которые, в свою очередь, влияют влажность, размеры, форма и состояние поверхности зерен. Натурой пользуются при анализе свойств зерновой массы, расчете емкостей и т. д.
Признаками разделения зерновой смеси по крупности являются размеры зерновок и примесей, определяемые по трем взаимно перпендикулярным направлениям — длина (наибольший продольный размер), ширина (больший поперечный размер), толщина (меньший поперечный размер).
Разделение на фракции по ширине производят на решетах с круглыми отверстиями. Прохождение зерна через круглое отверстие зависит только от его ширины.
Разделение по толщине осуществляют на решетах с продолговатыми (прямоугольными) отверстиями. Через них может пройти только то зерно, толщина которого меньше ширины отверстия, а ширина и длина не влияют на его прохождение.
Разделение по длине выполняется триерными (ячеистыми) поверхностями. Рабочие органы триеров делают либо в виде вращающихся ячеистых цилиндров с ячейками на внутренней поверхности (цилиндрические триеры), либо в виде дисков с ячейками на боковых поверхностях (дисковые триеры).
Разделение зерновой смеси по аэродинамическим свойствам составляющих ее компонентов является, так же как и разделение по размерам наиболее распространенным приемом очистки и сортирования зерна. Оно основано на различии в сопротивлении воздуха движению частиц в зависимости от их размеров и других факторов. Не одинаковые по своим физико-механическим свойствам частицы движутся в воздухе с различными скоростями и по разным траекториям.
Разделение зерна по форме производится на решетах с треугольными отверстиями, винтовых сепараторах (змейках). На треугольных решетах можно отделить семена треугольной формы от семян другой формы, но с такими же размерами поперечного сечения, которые не разделяются решетами ни с круглыми, ни с прямоугольными отверстиями.
Для разделения семян по совокупности физико-механических свойств, из которых главным является плотность, применяют пневматические сортировальные столы.
