Исследование и разработка энергосберегающей технологии подготовки семян сосны к посеву тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат наук Горелов Михаил Владимирович

• Горелов Михаил Владимирович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Горелов Михаил Владимирович

Введение

Глава 1 Современное состояние техники и технологий подготовки семян сосны к посеву

1.1 Анализ ареала и роль сосны в лесном комплексе Российской Федерации

1.2 Современные методы и приемы предпосевной обработки семян сосны обыкновенной

1.3 Физиологическая характеристика семян сосны

Выводы

Глава 2 Методика расчета и обоснование использования электромагнитных полей сверхвысокой частоты в технологии подготовки семян сосны к посеву

2.1 Основы электрического нагрева диэлектриков, с помощью ЭМП СВЧ

2.2 Характеристики электромагнитного поля СВЧ

2.3 Обоснование входных параметров воздействия ЭМП СВЧ_ при подготовке семян к посеву

Выводы

Глава 3 Моделирование процесса предпосевной обработки семян сосны в ЭМП СВЧ и определение энергоэффективных режимов проектируемой установки

3.1 Общее понятие планирования эксперимента

3.2 Выбор плана эксперимента

3.3 Алгоритм анализа результатов эксперимента

3.4 Методика проведения эксперимента и исследования процесса предпосевной обработки семян в ЭМП СВЧ

3.5 Определение эффективных режимов предпосевной_ обработки семян

2

сосны в ЭМПСВЧ

Выводы

Глава 4 Реализация технологии и расчет экономической эффективности предпосевной обработки семян сосны с использованием ЭМП СВЧ

4.1 Разработка технологической схемы и технического средства для подготовки семян сосны к посеву

4.2 Расчет технико-экономических показателей предпосевной обработки семян на СВЧ-установке

2.1 Расчет потребности в посевном материале

4.2.2 Расчет годового потребления электроэнергии

4.3 Расчет экономических показателей по СВЧ- установке и обоснование варианта предпосевной обработки зерна

4.3.1 Расчет капиталовложений

4.3.2 Расчет годовых затрат на обработку семенного материала

4.3.3 Расчет критериев экономической эффективности

Выводы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка энергосберегающей технологии подготовки семян сосны к посеву»

Актуальность темы исследования

Вопрос об охране и восстановлении лесов в Российской Федерации (РФ) является одним из актуальных в политике государства. Ежегодно в РФ освобождаются огромные территории лесных насаждений в связи с лесными пожарами, вспышками размножения насекомых и промышленной заготовкой древесины, что в свою очередь негативно влияет на лесной фонд в целом. В 2019 году пожарами на территории Сибирского и Дальневосточного федерального округов было уничтожено лесов на площади более 10,26 млн гектаров. На освобожденных от леса территориях происходит распад лесной экосистемы, нарушается экологическое равновесие, что в свою очередь приводит к снижению лесистости, остепенению территорий. Государство несет огромные финансовые убытки. Требуется проведение мероприятий по лесовосстановлению. В связи с этим ежегодно на постоянных и временных питомниках высаживается большое количество стандартного посадочного материала, затрачиваются значительные финансовые и материальные ресурсы [1, 2, 3]. Но для обеспечения воспроизводства лесов семенным и посадочным материалом необходима технологическая инфраструктура, техника и оборудование, что на сегодня является проблемой для лесовосстановления в целом - изношенность лесохозяйственной инфраструктуры составляет более 85%. Возникла потребность в производстве специальных технологических линий и лесохозяйственных машин. Существующие методы и способы выращивания семенного материала на сегодняшний день требуют модернизации с использованием научного потенциала, современных инновационных методов и научно технических разработок, тогда как в действительности для выращивания саженцев используется стандартный материал с низкими показателями всхожести. Изучение научной информации показывает, что проблему воспроизводства лесов можно решить, используя электромагнитный и тепловой эффекты СВЧ-поля [4, 5]. Использование этой перспективной технологии значительно сокращает продолжительность технологического процесса, но при этом положительный и

энергосберегающий эффекты электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) возможны только при соблюдении точно подобранных параметров (интенсивность потока, напряженность, частота, экспозиция). Эти факторы определяют актуальность исследования разработки энергосберегающей технологии для подготовки семян к посеву.

Исследования проводились в соответствии с:

- «Государственной программой развития лесного хозяйства на 2013-2020 годы» (утверждена постановлением Правительства РФ 15 апреля 2014 года, №318) [6];

- «Стратегией развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года» (утверждена постановлением Правительства РФ 20 сентября 2018 года, №1989-р) [7].

Данные программы формируют потребность в модернизации материально-технической базы, получении и производстве семян с высокими посевными качествами и улучшенной всхожестью.

Работа выполнялась в соответствии с планом НИОКР «Разработка конструкторской документации (эскизный проект) и изготовление экспериментальной установки СВЧ-модуля в составе технологической линии для проведения предпосевной обработки семян (ПОС) хвойных пород деревьев» на период 2012-2014 гг., финансируемой в рамках конкурса ФГБОУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» по программе «СТАРТ» (контракт №12106р/22898 от 25.07.2013).

Степень разработанности темы. Исследованиями теории и применения ЭМП СВЧ в сельском и лесном хозяйстве проводились учеными Челябинского ГАУ, МСХА имени К.А. Тимирязева, Красноярского ГАУ, ВНИПТИМЭСХ, а также зарубежными учеными Турции, Румынии, Республики Корея и других стран. Исследования по применению электромагнитных полей в сельскохозяйственном производстве изложены в трудах А.В. Лыкова, Л.Г. Прищепа, Л.Г. Евреинова, С.П. Лебедева, Ф.Я. Изакова, И.Ф. Бородина, А.С. Гинзбурга, Н.В. Цугленка и других ученых [8-21]. В научно-исследовательском

5

центре ПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева проведены исследования воздействия электромагнитных полей на семена хвойных пород деревьев и разработаны два технических устройства: микроволновая установка для ПОС «ШЫТЫМ», микроволновая установка «РОСТОК». В ФГБОУ ВО «Московский государственный университет леса» проводятся исследования по ПОС сосны с использованием низкочастотного электромагнитного поля и различных удобрений, исследованием занимается к.с-х.н. С.Б. Васильев. В результате многочисленных исследований установлено, что применение электромагнитного поля СВЧ в сельском и лесном хозяйстве характеризуется сложными физическими процессами, протекающими при поглощении ЭМП СВЧ: тепломассопереносом, фазовыми переходами вещества, термомеханическими процессами, связанными с быстрым нагревом или парообразованием внутри объема нагреваемого объекта.

Поэтому особое значение при разработке электромагнитной технологии приобретает вопрос выбора наиболее эффективных значений параметров ЭМП СВЧ для получения семян сосны с высокими показателями всхожести с учетом энергетических затрат.

Цель диссертационной работы является повышение качества семян сосны обыкновенной при снижении энергетических затрат на предпосевную обработку путем реализации энергосберегающей технологии воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты с обоснованными параметрами.

Задачи исследования:

1. Провести анализ современных методов и технологий подготовки семян к посеву, с учетом физиологических характеристик семян как объекта электрофизического воздействия;

2. Обосновать основные технологические параметры процесса подготовки семян сосны к посеву с использованием ЭМП СВЧ;

3. Установить эффективные режимы предпосевной обработки семян сосны;

4. Разработать производственную установку для проведения технологических операций по повышению посевных качеств семян сосны;

5. Оценить экономическую эффективность применения ЭМП СВЧ для предпосевной обработки семян сосны.

Научная новизна:

- энергосберегающая технология на основе прямого воздействия на семена электромагнитным полем СВЧ, подтвержденная полезной моделью РФ № 188559 «Установка для предпосевной обработки и сушки семян сосны СВЧ-энергией»;

- развиты и дополнены теоретические положения, характеризующие зависимость лабораторной всхожести и температуры нагрева семян от режимных параметров установки (удельной мощности и экспозиции);

- установка для реализации технологии ПОС сосны обыкновенной.

Теоретическая значимость работы. Результаты диссертационной работы

создают методическую основу для совершенствования методов расчета энергосберегающих процессов в области ПОС, представляют теоретический задел для проектирования и изготовления промышленной технологической линии.

Практическая значимость работы состоит:

- разработанных методах и подходах позволяющих значительно сократить энергозатраты на процесс ПОС материала путем воздействия электромагнитного поля СВЧ в лесной промышленности региона;

- в разработке и испытании экспериментальной установки с СВЧ-модулем для проведения ПОС деревьев хвойных пород, применяемой в учебном процессе, на базе которой может быть создана промышленная установка с возможность реализации в лесной промышленности Красноярского края и СФО;

- всхожесть семян в семи опытах увеличилась на 2,6-19,3% по сравнению с контролем, а один вариант остался на уровне контроля, что подтверждает стимулирующее действие ЭМП СВЧ.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач использовались: метод активного планирования эксперимента, метод лабораторного и полевого исследования, регрессионный и дисперсионный анализ

7

Основные материалы и результаты работы представлялись, докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных конференциях как регионального, так и международного уровня, в том числе:

- III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ (г. Москва, 2018 г.);

- II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ (г. Красноярск, 2018 г.);

- II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов МСХ РФ по Сибирскому ФО (Красноярск, 2015 г.);

- VIII Международной научно-практической конференции «Инновационные тенденции развития российской науки», (г. Красноярск, 23-25 марта 2015 г.);

- II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов МСХ РФ по Сибирскому ФО, (Красноярск, 22 апреля 2014 г.);

- VII Международной научно-практической конференции «Инновационные тенденции развития Российской науки», (Красноярск, 24-26 марта 2014 г.);

- III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ (г. Саратов, 21-22 мая 2013 г.).

По тематике исследования в 2013 году автор был в составе участников команды ООО «Логикон», победившей в конкурсе Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «СТАРТ -2013» (направление Н5 «Биотехнологии») на выполнение НИОКР по теме «Разработка конструкторской документации (эскизный проект) и изготовление экспериментальной установки СВЧ-модуля в составе технологической линии для проведения ПОС хвойных пород деревьев», Красноярск, 2012-2014 гг.

Результаты исследования процесса предпосевной обработки семян СВЧ-энергией применены на опытном поле ООО «Илимпейская геофизическая экспедиция».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных статей, в том числе 1 статья в издании, входящем в наукометрическую базу Scopus, 4 статьи в журналах ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций. По результатам исследования получен 1 патент РФ на полезную модель № 188559.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, содержит 29 рисунков, 9 таблиц, Общий объем работы - 144 страница. Библиографический список состоит из 121 источника.

Глава 1 Современное состояние техники и технологий подготовки

семян сосны к посеву

1.1 Анализ ареала и роль сосны в лесном комплексе Российской Федерации

Одной из наиболее ценных хвойных пород для промышленного выращивания в Российской Федерации (РФ) является сосна обыкновенная. Такую роль сосна завоевала за счёт своего распространения от балтийского побережья до Чукотки, от Арктики до степей Казахстана (рисунок 1.1) [22, 23]. В лесах РФ сосна занимает площадь около 110 млн га, 15,6% площади лесопокрытых земель.

Рисунок 1.1 - Ареал сосны обыкновенной на территории РФ

В сравнении с другими лесными породами сосна занимает самый широкий

спектр экологических ниш и способна селиться на крайне обеднённых и

контрастных по влажности почвах, таких как сухие пески или болота [22, 24].

В пределах своего ареала обитания сосна обыкновенная отличается

большой изменчивостью. Обычно выделяют 5 подвидов, или географических рас:

• P. silvestris L. subsp. Silvestris L. - сосна обыкновенная, подвид

обыкновенная или лесная. Произрастает в основном в европейской части РФ и

Западной Европы. Взрослое дерево достигает высоты 40 м и в диаметре 1-1,5 м.

Крона к возрасту спелости имеет конусовидную форму, в зрелом возрасте -

шаровидную. Побеги светло-коричневые или жёлтые, ветви и ствол покрыты

коричнево-красной отслаивающейся коркой. Хвоя длиной 4-6 см, сохраняется на

11

дереве 23 года, иногда 4 - 5 лет.

• P. silvestris L. subsp. Hamata (Steven) Fomin - сосна обыкновенная, подвид крючковатая или кавказская. Произрастает в Крыму или на Кавказе. Высота дерева достигает 20-25 м, в диаметре составляет до 1 м. Особенностью подвида считается неправильное утолщение в нижней части ствола. Крона варьируется от узкой до широкой, имеет пирамидальную, овальную или зонтикообразную форму. Хвоя прямая или слабо согнутая, жесткая, острая, серо-зеленая, длиной до 7 см. Шишки имеют желтый цвет, щитки выпуклые, семена бурые.

• P. silvestris L. subsp. Lapponica Fries - сосна обыкновенная, подвид -лапландская или северная. Часто встречается в Сибири. Деревья достигают высоты 20 м, в диаметре до 22 см. Отличается узкой кроной с сохранением в нижней части ствола ветвей. Хвоя серо-зеленая, широкая, толстая, в длину до 3,5 мм, держится на дереве до 8 лет. Шишки короткие - 3-4 см, соломенно-желтого или коричневато-желтого цвета.

• P. silvestris L. subsp. Sibirica Ledebour - сосна обыкновенная, подвид -сибирская. Произрастает в азиатской части РФ. Отличается толстой корой в низу ствола, имеет темно-бурый цвет. Крона бывает как узкой, так и широкой формы. Длина хвои составляет 4-6 см, держится на дереве до 5 лет. Шишки достигают в длину 5 см.

• P. silvestris L. subsp. Kulundensis Sukaszew - сосна обыкновенная, подвид - степная, кулундинская или южная. Произрастает в степной зоне азиатской части РФ. Характеризуются небольшой высотой не более 10-15 метров, хвоя короткая, шишки мелкие [22, 24, 25].

Разнообразие форм сосны, связано с отдельными районами распространения, сосна обыкновенная образовала многочисленные климатические экотипы и экологические типы и формы. Основные формы и типы сосны можно выделить по форме кроны и ствола, коре, размерами и окраске хвои, окраске мужских и женских «цветков», размерам, форме и окраске шишек, цвету семян, смолопродуктивности.

Древесина сосны характеризуется как один из наиболее востребованных материалов в строительстве, а также в других отраслях экономики страны. Главной ценностью древесины являются древесная зелень, осмол, смолистые вещества, дубильное сырьё, которое получают из сосняка. Ценнейшим сырьём для переработки, является живица, из которой получают канифоль и скипадар. Полученные продукты переработки древесной сосны находят широкое применение в косметологии, бытовой химии, медицинской, химической, текстильной, военной промышленности и во многих других областях экономики страны [24, 25].

По данным Рослесхоза, площадь земель лесного фонда России на 2017 год составляет 1184,1 млн га и занимает 45,3% площади РФ. По территории страны леса распределяются неравномерно, высокая лесистость свойственна регионам таёжной зоны, средняя - регионам зоны хвойно-широколиственных лесов, низкая - регионам лесостепной зоны (рисунок 1.2) [26, 27].

Рисунок 1.2 - Размещение лесных ресурсов по федеральным округам на 2018 год, %

Основной объем заготовок древесины приходится на Северо-Западный и Сибирский федеральный округа. Ежегодно растут объёмы заготовок, которые ведут к освобождению существенных территорий и ухудшению качества состава лесов [28]. С каждым годом дефицит эксплуатационных запасов древесины

становится существенным и требует решения данной проблемы на высоком уровне. Расчетный объём заготавливаемой хвойной древесины за 2010 год в РФ

3

составил 600-650 млн. м , метров при условии реализации Государственной

программы «Развитие лесного комплекса» на 2013-2020 годы - объем заготовок к

3

2020 году должен снизиться на 114-150 млн м , что говорит о существенном дефиците леса [6, 29]. Немало важным фактором потери качества и сокращения лесного фонда является повреждение и уничтожение лесных ресурсов от пожаров, вредителей и болезней. Ежегодно потери составляют около 1 млн га, 800 тыс. га - за счет сплошных вырубок, 200 тыс. га - за счет гибели от лесных пожаров, 30 тыс. га - за счет гибели от вредных организмов [6]. В 2019 году экономический ущерб от лесных пожаров только в Сибирском федеральном округе составил не менее 2 миллиардов рублей, а площадь возгораний составила 4,08 млн га, а в Дальневосточном федеральном округе - 6,18 млн га, ущерб на более чем 8 миллиардов рублей [30, 31].

Тенденция последних двух десятилетий говорит об угрозе продукционного потенциала леса будущего, ухудшении экологической обстановки в регионах где проводилась интенсивная вырубка лесов, а также плохой приживаемости лесных насаждений и адаптации в условиях возможного изменения климата.

Вопрос по воспроизводству лесов в России как никогда актуален, и подтверждение тому разработанная Российской Федерацией государственная программа «Развитие лесного хозяйства» на 2013-2020 годы [6], стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года [7]. Данные программы формируют потребность в семенах с высокими посевными качествами и улучшенной всхожестью, однако существующие методы и способы выращивания семенного материала на сегодняшний день являются отстающими от мирового уровня и требуют модернизации с использованием научного потенциала, современных инновационных методов и научно-технических разработок [6]. Леса России являются одним из возобновляемых природных ресурсов, обусловливается это способностью леса как к самовозобновлению, так и искусственному восстановлению. Самовозобновление лесов это - долгий

14

процесс, требующий определенных факторов для адаптации и способности конкурировать с вредными сорняками. Естественное самовозобновление не всегда даёт положительный результат как в качественном, количественном, так и временном аспекте [32]. Искусственное возобновление леса требует использование площадей для получения саженцев, повышения качества получаемых семян и увеличения энергии прорастания саженцев.

Одним из ведущих регионов по площади лесов в РФ и среди регионов Сибири является Красноярский край [33]. Он является одним из лидеров лесных регионов, где сосредоточено более 14,5% общероссийских запасов леса, площадь лесов составляет более 163944,0 тыс. га, - 67,1% общей земельной площади края и 15% территории России.

Древесина, выделенная для нужд граждан, 10%

Объем круглого

леса, используемого для переработки на малых и средних микропредпри ятиях 10%

Экспорт круглых лесоматериалов

Реализовано в егионы

Запасы на складах, лесосеках 11%

Ирку область 15%

Объем круглого

леса, используемого для переработки на крупных и

средних предприятиях, 23%

Отходы, получаемые в результате заготовки

древесины, 22%

Рисунок 1.3 - Движение продукции лесной отрасли Красноярского края

в 2016 году, %

"5

Общий запас древесины в крае составляет более 69,9 млн м . Общий объем запасов края составляет примерно 6% мировых запасов лесов. Хвойные леса Красноярского края составляют 75,9% от общей площади. При этом лиственница - 41,6%, сосна - 12,8; кедр - 9,2; ель - 6,8, пихта - 5,5% [34]. Стоимость отгруженной продукции лесной отраслью края на 2016 год составила 31,6 млрд рублей, баланс движения полученной продукции представлен на рисунке 1.3 [35,

Ежегодно краем заготавливается более 5,5 млн м /га древесины, остальной объем с территории края вывозится в необработанном виде. В Красноярском крае существует 4 основных лесопромышленных узла: Лесосибирский, Канский, Красноярский, Богучанский.

Основной вид производимой продукции в крае - это лесозаготовительная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажное производство. Объем производства пиломатериалов за 2016 год выросло - до 2,6 млн кубометров, что говорит о практически безотходной технологии. Также наладилось производство пеллетов. В производстве пиломатериала и готовой продукции в качестве сырья используется высокосортная древесина хвойных пород, таких как ангарская сосна и сибирская лиственница, а также ель, пихта, кедр, осина.

Основной задачей лесопромышленного комплекса края состоит в комплексном использовании древесного сырья, имеющем два направления: увеличение выхода различного ассортимента за счет цельной части древесины и наиболее полное использование древесных отходов производства. Данные задачи решаются путём производства древесных плит, изготовлением топливных брикетов, использованим опилок в целлюлозно-бумажном производстве и в товарах народного и хозяйственного направления, пеллетов. Можно выделить такие крупные предприятия по производству пиломатериалов: ООО «Приангарский ЛПК», ООО «Сиблес Проект», ООО «ДОК Енисей», АО «Краслесинвест» и др. Объём заготовок в древесины в крае остаётся на высоком уровне и продолжает расти. На сегодняшнее время в отрасли ощущается устойчивое повышение спроса на пиломатериалы и как следствие, заинтересованности предприятий в развитии глубокой переработки древесины, такое развитие отрасли говорит о дефиците качественного материала.

Также на территории Красноярского края так и Сибирского федерального округа остаётся опасность пожаров и уничтожения лесов сибирским шелкопрядом - опасным хвоегрызущим вредителем. С 2008 года по настоящее

время ощущается динамика повышения площадей, освободившихся от леса

16

(рисунок 1.4.).

400 000 350 000 300 000 _ 250 000

та и

1 200 000 а

о

ч

С 150 000 100 000 50 000 0

2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018

Год

Рисунок 1.4 - Гибель лесных насаждений в Сибирском федеральном округе с 2008-2016 гг., тыс. га При существенном росте объемов лесозаготовок и освобождения

территорий вследствие пагубных факторов не допустить сокращения лесов в крае,

возможно путем проведения комплексных работ, направленных на обеспечение

воспроизводства лесов семенным и посадочным материалом [36, 37]. Такие

работы предусматривают увеличение объемов площадей для

лесовосстановительных работ, обновление техники и технологий получения

качественных семян, повышение всхожести саженцев. В перспективе планируется

создание в Красноярском крае площадки на базе компании АО «Краслесинвест» в

Богучанском районе семенного центра, который будет заниматься заготовкой

лесных семян и выращиванием саженцев с закрытой корневой системой.

Следовательно, сохранение баланса между освободившимися территориями от

леса и его восстановлением сегодня весьма актуально как в Красноярском крае,

так и на всей территории РФ.

Таким образом, вопрос воспроизводства лесов в РФ стоит как никогда

остро, а совершенствование агротехники и снижение себестоимости выращивания

посадочного материала и обеспечение баланса выбытия и восстановления лесов остается актуальной задачей. Одним из методов решения данной задачи может стать энергосберегающая технология подготовки семян сосны к посеву.

1.2 Современные методы и приемы предпосевной обработки семян

сосны обыкновенной

Всхожесть и развитие семян зависят от множества факторов, как от внешних факторов (среды обитания и развития), так и от биологических качеств семян. Многообразие этих факторов очень велико, и в разные периоды развития растений они оказывают различное воздействие на их рост и созревание. Учесть их все практически невозможно, но современная агрокультура имеет в своем арсенале большое количество методов, препаратов, технологий, технических средств и т.д. для целенаправленного воздействия на семена и среду его развития, с целью получения стабильного урожая.

Таблица 1.1 - Классификация существенных физических и биофизических факторов, определяющих репродуктивные качества семян в процессе производства

Общая классификация Факторы

1 2

1. Внешние физические воздействия Электромагнитная (солнечная) энергия, температура, влажность среды, газовый состав среды и т.д.

2. Биофизические свойства семян Гигроскопичность, влагопоглотительная способность, физикомеханические свойства оболочки семян (твердость, газо- и водопроницаемость) и т.д.

3. Естественные биологические процессы, свойственные семенам Дозаривание, старение, физиологический покой и т.д.

4. Семена как среда для жизнедеятельности микроорганизмов, насекомых, вредителей и т.д. Концентрация в семенах белков, жиров, углеводов, витаминов, воды и др. веществ, устойчивость семян к поражению патогенной микрофлоры, вредными насекомыми и т.д.

Сущность всех технологических приемов заключается в том, чтобы

нейтрализовать влияние одних факторов (отрицательных) и усилить влияние других (положительных) [38].

В таблице 1.1 приведена группа физических и биофизических факторов, определяющих репродуктивные качества семян сельскохозяйственных культур в процессе производства продукции растениеводства.

Операции предпосевной стимуляции, как правило, проводятся перед посевом и могут быть объединены в одну группу методов подготовки семян к посеву.

На рисунке 1.5 приведена классификация методов подготовки семян к посеву. Условно эти методы можно разделить на биологические, химические и физические.

Рисунок 1.5 Классификация методов подготовки семян к посеву Биологические методы предпосевной стимуляции семян заключаются в

замачивании семян в различных растительных экстрактах, богатых витаминами группы В, а также окислительно-восстановительными и гидролитическими ферментами.

Недостатками биологических методов являются: низкая технологичность; сложность процесса получения стимулирующих веществ; неодинаковая реакция семян ввиду их разнокачественности; необходимость проведения рекогносцировочных опытов по определению оптимальных доз при обработке больших партий семян.

Выделяют три вида химической обработки семян: простое протравливание, дражжирование и инкрустирование.

Стандартное протравливание - это самый распространенный и традиционный способ обработки семян. Семена замачиваются в растворе с протравителями для того, чтобы обеззаразить семена от возбудителей грибков и болезней. Протравливание осуществляют специальными фунгицидными препаратами, которые называют протравителями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горелов Михаил Владимирович, 2020 год

Список литературы

1. Лесное семеноводство // Лесопитомник "Лесное" - URL: http://www.lesnyk.ru/raz-1 _5.html (дата обращения: 03.10.2019).

2. Смирнов, Н.А. Выращивание посадочного материала для лесовосстановления / Н.А. Смирнов. - М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 169 с.

3. Лыков, А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. - М.; Л.: Энергия, 1968. - 471 с.

4. Горелов, М.В. Разработка ресурсосберегающей технологии и технологических- средств для подготовки семян хвойных пород деревьев / М.В. Горелов, А.Н. Иванов, П.П. Лемясов // Студенческая наука-взгляд в будущее: Мат-лы всерос. студ. науч. конф. / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2011. - Ч. 5. - С. 202-204.

5. Горелов, М. В. Ресурсосберегающие технологии предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев энергией электромагнитного поля СВЧ и КВЧ / М. В. Горелов, С. Н. Шахматов // Инновационные тенденции российской науки: мат-лы Международной научно-практической конференции молодых ученых /Краснояр. гос. аграр.ун-т. - Красноярск, 2013 - С. 77-78.

6. Государственная программа РФ «Развитие лесного хозяйства» на 2013-2020 годы: постановление Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. №318: офиц. текст. - М.: 2014. - 155 с.

7. Стратегия развития лесного комплекса РФ до 2030 года: Распоряжение правительства РФ от 20 сентября 2018 г. №1989-р: офиц. текст. - М.: 2018. - 102 с.

8. Лыков, А. В. Теория сушки. / А.В. Лыков. - М.: Энергия, 1968. - 472 с.

9. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 599 с.

10. Лыков А. В. Тепломассообмен. Справочник. / А.В. Лыков. М.: Энергия, 1978. - 479 с.

11. Лыков А. В. Тепло- и массообмен в процессах сушки / А.В. Лыков. М.: Гостоптехиздат, 1956. -464 с.

12. Бородин, И.Ф. Использование СВЧ-энергии в с.-х. производстве / И. Ф. Бородин, В. И. Тарушкин // Механизация и электрификация сельского хозяйства.

- 1987. - № 9. - С. 28-37.

13. Прищеп, Л.Г. Электромагнитное излучение в процессе прорастания семян / Л.Г. Прищеп, П.Ф. Зильберман // Мех. и эл-ция с.х. 1984. - С. 57-58.

14. Лебедев, И.В. Техника и приборы СВЧ: учебник. - Изд. 2-е, перераб. и доп., М.: «Высшая школа, 1972.

15. Изаков, Ф.Я. Направление и результаты исследований по использованию СВЧ в сельскохозяйственном производстве / Ф.Я. Изаков // Использование СВЧ-энергии в сельскохозяйственном производстве: сб. науч. тр. / ВНИИМЭСХ. -Зерноград, 1989.

16. Полевик, Н.Д., Изаков Ф.Я., Николаев Н.Н.,Карелин A.B. Предпосадочная обработка клубней картофеля энергией СВЧ. / Н.Д. Полевик, Ф.Я. Изаков, Н.Н. Николаев, А.В. Карелин // Микроволновые технологии в народном хозяйстве. Внедрение, Проблемы. Перспективы. - Одесса: ОКФА, 1996. - С. 42-45.

17. Бородин, И.Ф. Перспективы использования СВЧ-энергии в сельском хозяйстве/ И.Ф. Бородин. - М.: Инфра - М, 1984. - 485 с.

18. Бородин, И.Ф. Применение СВЧ-энергии в сельском хозяйстве / И.Ф. Бородин.

- М.: ВНИИТЭИАгропром, 1987.

19. Цугленок, Н. В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву: дис. д-ра техн. наук: 05.20.02 / Н.В. Цугленок. - Красноярск, 2000. - 386 с.

20. Гинзбург, A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / А.С. Гинзбург. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528 с.

21. Цугленок, Г.И. Возможности использования СВЧ-обработки зерна для борьбы с грибной инфекцией / Г.И. Цугленок, Г.Г. Юсупова, Т.А. Головина // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: труды 3-й Междунар., научно-технической конф. Ч. 3. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003. - С. 122 -127.

22. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная (изменчивость, внутривидовая систематика и селекция). М.: Наука, 1964. - 189 с.

23. Бобров, Е. Г. Лесообразующие хвойные СССР / Е.Г. Бобров. - Л.: Наука, 1978.

24. Справочник по лесосеменному делу / под общ. ред. канд. с.-х. наук А.И. Новосельцевой. - М.: Лесн. пром-сть, 1978.

25. Мартынов, А.Н. Рекомендации по комплексной оценке естественного лесовозобновления / А.Н. Мартынов. - СПб.: СПбНИИЛХ, 1996. - 18 с.

26. Козырева, Г.Б. Социально-экономические последствия лесной политики современной России / Г.Б. Козырева // «Научные доклады: независимый экономический анализ». - М.: МОНФ, 2007.-№197. - 248 с.

27. Энциклопедия Красноярского края, Красноярский край - один из самых богатых лесами регионов России. - URL: http://my.krskstate.ru/docs/minerals/lesnye-zapasy/ (дата обращения 28.09.2019).

28. Махнев, А.К. Проблемы восстановления деградированных лесов в крупных промышленных центрах Сибири / А.К. Махнев, С.А. Менщиков // Растения и промышленная среда. - Екатеринбург, 1992. - С. 148-156.

29. Писаренко, А.И. Какая лесная политика нужна России? / А.И. Писаренко, В.В. Страхов // Лесное хозяйство. - 2006. - № 2. - С. 2-5.

30. Крысько, В.Н. Проблемы охраны дальневосточных лесов от пожаров и совершенствование системы правового регулирования / В.Н. Крысько, Д.Ю. Кривобокова // Новое слово в науке и практике. - 2019. - №2. - С. 118-121.

31. Шаронова, М.З. Экологическая оценка состояния лесов Красноярского края после пожара 2019 года/ М.З. Шаронова, Д.З. Шаронова, С.Н. Долматова // Проблемы экологического образования в XXI веке. - 2019. - С. 182-187.

32. Бессчетнова, Н.Н. СОСНА ОБЫКНОВЕННАЯ (PINUS SYLVESTRIS L.). РЕПРОДУКТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ: Монография. -Н. Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. - 586 с.

33. Проблемы экономической оценки природно-ресурсного потенциала Красноярского края // Фонд «Русская Цивилизация» - URL: http://рустрана.рф/artide.php?шd=2573. Загл. с экрана. - Яз. Рус.

34. Мохирев, А.П. Оценка древесных ресурсов Красноярского края / А.П. Мохирев, А.А. Керющенко, О.К. Пузырёва // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика / Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова - Воронеж, 2015 - № 9-2 - С. 213-217.

35. Владимир Векшин: «У лесной отрасли Красноярского края огромный потенциал» // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://lpk-sibiri.ru/forest-industry/u-lesnoi-otrasli-krasnoyarskogo-kraya-ogromnyi-potentsial/ (дата обращения: 11.07.2018).

36. Концепция Федеральной целевой программы «Развитие лесного семеноводства на период 2009 - 2020 годов». Проект. // Лесная Россия. - 2008. -№ 9. - С. 9-15.

37. Когда сосны на вес золота // forest.ru: всё о Российских лесах. URL: http://www.forest.ru/news/forest restoration/when pine its weight in gold (дата обращения: 08.08.2020).

38. Павлов, И. Ф. Защита полевых культур от вредителей/ И. Ф. Павлов.-2-е изд., доп. и перераб. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 256 с.

39. Гурецкий, Н.И. Электромагнитные методы воздействия на биосистемы / Н.И. Гурецкий // Электроснабжение и электрификация. - М.: 1997. - С. 65-67.

40. Николаева, М.Г. Справочник по проращиванию покоящихся семян / М.Г. Николаева, М.В. Разумова, В.Н. Гладкова. - Л.: Наука, 1985.

41. Пат. 2495555 Российская Федерация, МПК A01C1/00. Устройство для получения семян шишек хвойных культур и их предпосевной обработки / Иванов А.Н., Шахматов С.Н., Лемясов П.П., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Беляков А.А. - Заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет»; -заявл. 04.04.2012; опубл. 20.10.2013.

42. Пат. 2498551 Российская Федерация, МПК A01C1/00. Устройство для

96

предпосевной и послеуборочной обработки семян /С.Н. Шахматов, П.П. Лемясов, Н.В. Цугленок, Г.И.Цугленок, А.А.Беляков - заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет» - заявл. 04.04.2012; опубл. 20.10.2013.

43. ГОСТ Р 15.011-1996. Порядок проведения патентных исследований. Содержание патентных исследований. - Введ. 30.01.1996. - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 9 с.

44. Пат. 2459401 Российская Федерация, МПКА01С1/00. Устройство для предпосевной обработки семян / Камалетдинов Р.Р., Хасанов Э.Р., Галлямов Ф.Н. - заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие «БИОФОРТ»; - заявл. 15.03.2011; опубл. 27.08.2012.

45. Пат.№ 2051552 Российская Федерация МПК А01С1/00. Способ обработки семян и устройство для его осуществления / Шахматов С.Н., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. - № 2051552; заявл. 22.04.1992; опубл. 10.01.1996.

46. Виленчик, М.Н. Влияние магнитного поля на биологические объекты / М.Н. Виленчик. - М.: Наука, 1971.

47. Игнатов, В.В. Влияние электромагнитных полей сверхвысокого диапазона на бактериальную клетку / В.В. Игнатов. - Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1978.

48. Калинин, Л.Г Механизм воздействия микроволнового электромагнитного поля (МВЭМП) на биологическую ткань растительных организмов / Л.Г. Калинин, И.П. Бошкова, О.В. Бабаянц, [и др.] // Микроволновые технологии в народном хозяйстве. Внедрение. Проблемы. Перспективы. - Киев; Одесса: ТЕС, 2000. - С. 1-6.

49. Влияние режимов СВЧ- термообработки на микроорганизмы / И.А. Рогов, С.В. Некрутман, В.Б. Папкова, [и др.] // Мясная индустрия. - 1982. - № 4. - С. 35-36.

50. Заплетина, А.В. Исследование влияния режимных параметров СВЧ-поля на качественные показатели семян гречихи: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.02 /

A.В. Заплетина. Красноярск: КГАУ. 2012. - 118 с.

51. Григорьев, А.Д. Стимуляция прорастания семян овощных культур с помощью микроволнового облучения / А.Д. Григорьев, В.А. Мейев, Г.О. Ольхович, [и др.] // Физика и применение микроволн - М.: Изд-во МГУ, 1993. С. 46-53.

52. Ragbet, E.D. Dual effects of microwave and salinity stresses on growth and Na+ and K+ amounts of durum wheat plants / Ragbet E.D., Ban§ B., Ozan Y. // European Journal of Experimental Biology. - 2013. - Vol. 3, - P. 104-110. - URL: https://avesis.sdu.edu.tr/yayin/f13befae-1b9b-4f74-93c7-3216a7bfcbca/dual-effects-of-microwave-and-salinity-stresses-on-growth-and-na-and-k-amounts-of-durum-wheat-plants (дата обращения 11.09.2018).

53. Cretescu, I. The effect of microwave irradiation on the germination of barley seeds / Cretescu Iuliana, Velicevici Giancarla, Ropciuc Sorina // Genetics, Plant Breeding and Seed Production, 48th Croatian & 8th International Symposium on Agriculture. - 2015. - P. 254-258. - URL: http://sa.agr.hr/pdf/2013/sa2013 p0305.pdf (дата обращения 10.05.2019).

54. Ashabahebwa, A. Effect of microwave heat treatment on inhibition of corn seed germination / A. Ashabahebwa, L. Wang-Hee, C. Byoung-Kwan, B // Journal of Biosystems Engineering. - 2015. - P. 224-231.

55. Изаков, Ф.Я. Основные направления научных исследований по применению сверхвысокочастотной энергии в сельском хозяйстве / Ф.Я. Изаков // Применение энергии высокой и сверхвысокой частот в технологических процессах с. -х. производства. - Челябинск, 1983. - С. 5-9.

56. Игнатьев, В.В. Влияние ЭМПВЧ диапазона на бактериальную клетку /

B.В. Игнатьев // Саратовский государственный университет: Саратов, 1978.-С. 20.

57. Пучков, К. В. Применение ЭМП СВЧ в пищевой и перерабатывающей промышленности / К.В. Пучков // Вестник КрасГАУ.-, 2002. - С. 40-41.

58. Горелов, М. В. Разработка ресурсосберегающей технологии и технических средства для подготовки семян хвойных культур к посеву / М. В. Горелов, А. Н. Иванов, П. П. Лемясов // Инновационные тенденции российской науки: мат-лы Международной научно-практической конференции молодых ученых / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2013 - С. 78-80.

59. Хасанов, Э.Р. Предпосевная обработка семенного материала защитно-стимулирующими препаратами: монография / Э.Р. Хасанов, - Уфа, 2013. - 171 с.

60. Хасанов, Э.Р. Система предпосевной обработки семян токами СВЧ с последующей инкрустацией / Э.Р. Хасанов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2013. - №4. - С. 105-109.

61. Хмелев, В.Н. Применение электромагнитных волн в промышленности / В.Н. Хмелев, А.Н. Сливин, Р.В. Барсуков. - Бийск: Алтайский государственный технический университет. 2010 - 203 с.

62. Изотова, А.И. О влиянии СВЧ-обработки на качество некоторых кормовых продуктов / А.И. Изотова, Л.Е. Шварц // Зерновое хозяйство.-2003.-№ 4. -С. 2325. Кришер О. Научные основы техники сушки / О. Кришер, пер. с нем. под ред. А. С. Гинзбурга. - М., Издатинлит, 1961. - 539 с.

63. Изотова, А.И. О влиянии СВЧ-обработки на качество некоторых кормовых продуктов / А.И. Изотова, Л.Е. Шварц // Зерновое хозяйство. - 2003. - № 4. - С. 23 - 25.

64. Интенсификация выращивания лесопосадочного материала / под ред. А.Р. Родина. - М.: Агропромиздат, 1989. - 78 с.

65. Куварин, В.В. Воздействие физических факторов на семена и урожай / В.В. Куварин // Селекция и семеноводство. 1985. - №2. - С. 45-51.

66. Камалетдинов, Р. Р. Особенности машин для обработки сельскохозяйственных культур биопрепаратами / Р. Р. Камалетдинов, Т. С. Минина Э. Р. Хасанов, Р. М. Хайруллин, Р. Х. Сираев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2007.- № 6. - С. 2-3.

67. Пентелькина, Н.В. Возможность использования электромагнитного поля

для повышения качества семян ели и сосны, подвергнутых длительному хранению / Н.В. Пентелькина, А.И. Смирнов // Новое слово в науке и практике. -2013. - № 3. - С. 120-127.

68. Микроволновая обработка семян хвойных деревьев / Н.М. Ведерников, Г.А. Морозов, Ю.Е. Седельников, [и др.]. - Казань: НИЦ ПЭ КГТУ им. А.Н. Туполева, 2002. - 127 с.

69. Эльпинер, И.Е. Ультразвук. Микроволны. Физическо-химическое и биологическое действие / И. Е. Эльпинер. - М.: ИФ - МЛ, 1963. - 421 с.

70. Изаков, Ф.Я. Влияние поляризационной пространственно-временной структуры ЭМП СВЧ на всхожесть семян растений. / Ф.Я. Изаков, Н.Д. Полевик, Б.В. Жданов // Третья всесоюзная конференция по сельскохозяйственной радиологии: тез. докл. Обнинск, 1990. Том IV.

71. Рогов, И.А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов / И.А. Рогов. - М.: Пищевая промышленность, 1988. - 380 с.

72. Красников, В.В. Массоперенос в процессах тепло-технологии / В.В. Красников, С.Г. Ильясов // Инженерно-физический журнал. - 1990. - №3. - С. 20-29.

73. Пахомов, В.И. Параметры процесса сушки зерна с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты колебаний: дис. канд. техн. наук: 05.20.01. - Зерноград: 1988. - 220 с.

74. Барышев, М.Г. Влияние электромагнитного поля на физико-химические и биологические системы / М.Г. Барышев, Г.М. Касьянов// Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 9. - С. 17-19.

75. Брицый, Н.Д. Нагрев в электрическом поле высокой частоты/ Н.Д. Брицый. -М.: Машиниздат, 1985. - 552с.

76. Спутник лесника: Справочник / Ю.А. Беляев, Г.М. Зайцев, О.И. Рожков [и др.] // М.: Агропромиздат, 1990. - 416 с.

77. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Ртасеае на Урале) / С.А. Мамаева. - М.: Наука, 1973. - 283 с.

78. Проказин, Е.П. Вес 1000 штук семян и число семядолей у проростков как диагностические признаки сосны обыкновенной / Е.П. Проказин, E.H. Ключарева, Л.А. Кузина // Генетика, селекция, семеноводство и интродукция: сб. науч. тр. -М., 1975. - С. 243-251.

79. Петров, С.А. Изменчивость размеров и формы шишек в ютоновой популяции сосны обыкновенной /С.А. Петров // Селекция и семеноводство хвойных. - Воронеж, 1987. -С. 34-40.

80. Милютин, Л.И. Лесосеменная база хвойных пород Сибири / Л.И. Милютин, Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова. - Красноярск: СибГТУ, 2000. - 104 с.

81. Видякин А.И. Сосна обыкновенная / под ред. А.И. Видякина, Т.Я. Ашихминовой, С.Д. Новосёловой, [и др.] // Леса Кировской области. - Киров: ОАО «Кировская областная типография», 2008. - С. 85-90.

82. Митрофанов, Д.П. Химический состав лесных растений Сибири / Д.П. Митрофанов. - Новосибирск: Наука, 1977. - 120 с.

83. Пентелькина, Н.В., Изучение влияния электромагнитного поля на прорастание семян хвойных пород / Н.В. Пентелькина, Н.Е. Проказин, А.И. Смирнов // Труды СПбНИИЛХ. - 2013. - Вып. 1. - С. 39-43.

84. Рогозин, М.В. Селекция сосны обыкновенной для плантационного выращивания: монография / М.А. Рогозин. - Пермь: Типо. ПГНИУ, 2013. - 201 с.

85. Румынова, Е.М. Некоторые особенности всхожести семян сосны обыкновенной с плюсовых насаждений Иркутской области / Е.М. Румынова, М.В. Данишек, С.А. Чжан [и др.] // Системы. Методы. Технологии. - 2014. - С. 183186.

86. ГОСТ 14161-86. Семена хвойных древесных пород. Посевные качества. Технические условия. - М., 1967.

87. ГОСТ Р 50617-93. Семена основных лесообразующих хвойных пород. Федеральный и страховые фонды. Общие технические условия. - М., 1993.

88. ГОСТ 13056.4-67. Семена деревьев и кустарников. Методы определения веса 1000 семян. - М., 1967.

89. ГОСТ 13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. - М., 1997.

90. ГОСТ 13056.7-93. Семена деревьев и кустарников. Методы определения жизнеспособности. - М., 1993.

91. ГОСТ 13056.8-97. Семена деревьев и кустарников. Методы определения доброкачественности. - М., 1997.

92. ГОСТ 13857-95. Семена деревьев и кустарников. Посевные качества. Технические условия.

93. Бородовский Г.А. Физические основы математического моделирования / Г.А. Бородовский. - М.: Академия, 2006. - 320 с.

94. Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию / И.И. Алиев. - Ростов Н/Д: Феникс, 2004. - 480 с.

95. Рогов, И.А. Сверхвысокочастотный и инфракрасныйнагрев пищевых продуктов / И.А. Рогов, С.В. Некрутман. - М.: Пищевая промышленность,1976. -350 с.

96. Цугленок, Н.В. Обоснование и исследование процесса высокочастотной сушки семян пшеницы в кипящем слое: дис. канд. техн. наук: 05.20.02. -Челябинск: 1975. - 205 с.

97. Тепловое действие электромагнитного поля высокой частоты на биологический объект / Н.В. Цугленок, Г.В. Новикова, И.И. Савчукова, [и др.]. // Электрификация с.-х. пр-ва. СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1983.- С. 78-79.

98. Нетушил, А.В., Высокочастотный нагрев в электрическом поле / А.В. Нетушил, Б.А. Жуховицкий, В.Н. Парини. М.: Высшая школа, 1961. - С. 45.

99. Васильев, А.Н. Процессы сушки зерновых материалов с использованием ЭМП СВЧ / А.Н. Васильев // Вестник аграрной науки Дона. - 2009. - № 4. - С. 47-55.

100. Пюшнер, Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот: пер. с англ. / Г. Пюшнер. - М.: Энергия, 1968. - 311 с.

101. Архангельский, Ю.С. Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов / Ю.С. Архангельский; Сарат. ун-т.

- Саратов, 1983. 140 с.

102. Рогов, И.А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / И.А. Рогов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.

- 288 с.

103. Nuri, N. Mohsenin Electromagnetic Radiation Properties of Foods and Agricultural Products // Gordon and Breach Scince Publishers, 1984 - P. 667.

104. Went, F.W. A long term test of seed longevity. El aliso. / F.W. Went, P.A. Muntz

- 1949. - 2. - P. 63-75.

105. Королев, А.Н. Математические методы планирования экспериментов / А.Н. Королев. - М.: Пищевая промышленность, 1990.

106. Изаков, Ф.Я. Планирование эксперимента и обработка опытных данных: учебное пособие /Ф.Я. Изаков. - Челябинск: ЧГАУ, 2003. - 104 с.

107. Бродский, В.З. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиноминальных моделей (справ. изд.) / В.З. Бродский, Л.И. Бродский, Т.И. Голикова. - М.: Металлургия, 1982. - 752 с.

108. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/ Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1973. - 236 с.

109. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М., 1984.

110. Цугленок, Г.И. Планирование активного эксперимента в агроинженерных исследованиях / Г.И. Цугленок, Н.В. Цугленок, Т.Н. Бастрон. - Красноярск, 1998.

111. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиноминальных моделей.

- М.: Металлургия, 1982. - 752 с.

112. ГОСТ 13056.3-86. Семена деревьев и кустарников. Методы определения влажности. Условия определения влажности семян. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 12 с.

113. Хасанов, Э.Р. Обеззараживание и стимуляция прорастания семян токами СВЧ / Э.Р. Хасанов, Р.Р. Камалетдинов, Р.М. Хайруллин // Механизация и

103

электрификация сельского хозяйства. - 2010. - № 3. - С. 14-15.

114. Княжевская, В.С. Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов / В.С. Княжевская. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. - 71 с.

115. Судаков, П.М. Приборы и измерения при высокочастотном нагреве / П.М. Судаков. - М.; Л.: Машиностроение. - 1965.

116. Бастрон, А.В. Обработка семян СВЧ энергией / А.В. Бастрон, А.А. Василенко А.В. Запетина, Р.А. Зубова, А.В. Исаев, М.В. Горелов//Сельский механизатор. - 2017. - № 4. - С. 16-17.

117. Горелов, М.В. Исследование режимов обработки семян сосны в ЭМП СВЧ / Горелов М.В., Бастрон Т.Н. // «Вестник ИрГСХА». - 2017. - С. 55-61.

118. Башунер, А.В. Автоматическое регулирование процессов высокочастотного нагрева. / А.В. Башунер; М.;Л.; Машиностроение, 1965.

119. M.V. Gorelov, Studying SHF electromagnetic field modes on germinating ability of seeds of coniferous species / M.V. Gorelov, T.N. Bastron//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science vol. 315. -doi:10.1088/1755-1315/315/5/052069. (Scopus).

120. Зайцев, Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. - М.: Наука, 1990. - 296 с.

121. Водяников, В.Т. Методика экономической оценки технических средств и систем сельской электроэнергетики / В.Т. Водяников. - М.: Лада, 2002.

Приложение А

Отчёт о патентных исследованиях

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

Патентный поиск в российском Федеральном институте промышленной собственности

1. Вакуумная сушилка непрерывного действия с СВЧ-энергоподводом 2548209 2012144740/ 06, 2012.10.22 Сушилка, содержащая корпус с загрузочным бункером и размещенным внутри него ленточным конвейером, запорные вентили, ведущий барабан, поворотные ролики, промежуточные ролики, нагревательные элементы, смотровые окна, направляющие, накопитель, отличающаяся тем, что в качестве нагревательных элементов используют СВЧ-излучатели, щелевой волновод заключен в металлический каркас, на котором установлены СВЧ-излучатели, под транспортером -поглотители СВЧ энергии, причем ленточный сетчатый конвейер снабжен устройством для регулирования высоты слоя продукта, подаваемого на сушку, сушилка выполнена разъемной, ее верхняя часть с СВЧ-излучателями и щелевым волноводом - подвижная в виде крышки, а нижняя - установлена стационарно.

2. Комбинированная СВЧ-конвективная сушилка 2493515 2012108886/ 06, 2012.03.07 Комбинированная СВЧ-конвективная сушилка, содержащая СВЧ-камеры с поочередно расположенными камерами охлаждения, отличающаяся тем, что корпус сушилки имеет форму спирального короба, выполненного по винтовой линии, внутри короба расположены сообщающиеся между собой камеры: камера загрузки, последовательно чередующиеся СВЧ-камеры и камеры охлаждения, камера выгрузки, причем на внутренней боковой стенке каждой СВЧ-камеры установлен магнетрон, нижняя часть камер охлаждения соединена с помощью воздуховода с вентилятором, а их верхние части - с вытяжным диффузором для отвода отработанного теплоносителя, через все камеры проходят два параллельных цепных транспортера, на

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

которых шарнирно закреплены перфорированные лотки, привод цепных транспортеров обеспечивает циклично-непрерывное движение перфорированных лотков с периодическими выстоями, над камерой загрузки установлен загрузочный бункер с питателем, а под камерой выгрузки - разгрузочный бункер с ленточным транспортером.

3. Устройство для предпосевной обработки семян 54284 2005140780/ 22, 26.12.2005 Устройство для предпосевной обработки семян, содержащее рабочую камеру, конвейер, источник СВЧ-мощности, отличающийся тем что конвейерная лента выполнена в виде ячеек с поперечными и продольными бортиками, при этом выгрузная часть бункера выполнена равной ширине конвейерной ленты, а вход и выход рабочей камеры выполнены таким образом, чтобы наружное поперечное сечение конвейерной ленты было равно внутреннему сечению входа и выхода рабочей камеры, при этом над конвейерной лентой и бункером выгрузки

4. Устройство для СВЧ предпосевной и послеуборочной обработки семян 2498551 2012111630/ 13, 2012.03.26 1. Устройство для предпосевной обработки семян, включающее загрузочный бункер-дозатор для подачи семян в камеру увлажнения семян с распылителем раствора, СВЧ камеру, соединенную с СВЧ источником, и сообщенную с камерой увлажнения семян, расположенный снизу СВЧ камеры направляющий воздуховод, и приемный бункер, отличающееся тем, что оно снабжено ленточным транспортером с приводом для перемещения семян в рабочую зону СВЧ камеры, причем внутри направляющего воздуховода установлен воздухоотсекатель -распределитель для равномерного распределения теплого воздушного потока по всей длине рабочей зоны сушки, в которой происходит облучение семян электромагнитной энергией, излучаемой рупорами, выход которого расположен между верхней и нижней

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

ветвями транспортера, при этом семена из бункера-дозатора подают в среднюю часть камеры увлажнения семян через телескопический стакан, внутри которого установлен с возможностью вращения распределитель, жестко связанный с диском для распределения семян и распылителем камеры увлажнения семян, и сообщенный с приводным насосом для подачи раствора в распылитель.

5. Установка для предпосевной обработки семян СВЧ-энергией 165527 2015153603/ 13, 2015.12.14 1. Установка для предпосевной обработки семян СВЧ-энергией, содержащая рабочую камеру, подключенную к СВЧ-генератору, загрузочное и разгрузочное устройства, размещенные диаметрально противоположно на стенке рабочей камеры, транспортирующий агрегат, выполненный из радиопроницаемого цилиндра, на поверхности которого по винтовой линии с разрывом установлены металлические лопатки из немагнитного материала, на концах которых закреплены гибкие элементы из радиопроницаемого материала, соприкасающиеся с нижней частью камеры, а нижняя часть камеры выполнена в форме полуцилиндра, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для изменения угла наклона транспортирующего агрегата и рабочей камеры, выполненным в виде вертикально установленного винтового соединения.

6. Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян 2083072 95118335/13 , 1995.10.23 1. Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян, содержащее основание, загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ-энергии и ленточный транспортер с приводом, отличающееся тем, что источник СВЧ-энергии выполнен в виде N антенн, расположенных вдоль ленты транспортера и подключенных к соответствующим СВЧ-генераторам, транспортер дополнительно содержит N пар роликов, оси которых параллельны между собой, при этом оси антенн параллельны между собой и перпендикулярны основанию, а лента

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

транспортера охватывает каждую пару роликов с образование S-образного изгиба, причем каждая пара роликов смещена относительно оси соответствующей антенны в направлении, противоположном направлению перемещения ленты транспортера на величину 0,8 + 1,2 ^/2 + где Diдиаметр ролика >й пары, ближайшего к оси >й антенны, h толщина ленты.

7. Устройство для предпосевной обработки семян 54284 2005140780/ 22, 2005.12.26 Устройство для предпосевной обработки семян, содержащее рабочую камеру, конвейер, источник СВЧ-мощности, отличающееся тем, что конвейерная лента выполнена в виде отдельных ячеек с поперечными и продольными бортиками, при этом выгрузная часть бункера выполнена равной ширине конвейерной ленты, а вход и выход рабочей камеры выполнены таким образом, чтобы наружное поперечное сечение конвейерной ленты было равно внутреннему сечению входа и выхода рабочей камеры, при этом над конвейерной лентой и бункером выгрузки установлен вибратор.

8. Установка для предпосевной обработки семян электромагнитным полем сверхвысокой частоты 61496 2006136816/ 22, 2006.10.17 Установка для предпосевной обработки семян электромагнитным полем сверхвысокой частоты, содержащая источник электромагнитного излучения, рабочую камеру и транспортирующее устройство, отличающаяся тем, что рабочая камера выполнена в виде эллипсоида вращения, в одном из фокусов которого установлен источник электромагнитного излучения выполненный в виде рупора, соединенного волноводом с СВЧ-генератором, а в другом размещены семена, подлежащие обработке и перемещаемые транспортирующим устройством.

9. Устройство для предпосевной 2695873 2018106186, Устройство для предпосевной обработки семян, содержащее источник СВЧ-

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

обработки семян 2018.02.19 энергии, подключенный через волновод к облучателю, установленному над конвейерной лентой в рабочей камере, конвейерную ленту, выполненную в виде отдельных ячеек, и установленный над перевернутой конвейерной лентой на натяжном барабане в районе бункера выгрузки вибратор, отличающееся тем, что ячейки конвейерной ленты изготовлены в виде круглых чашек с возможностью вращения посредством зубчатой передачи в виде изготовленных зубцов на наружной стороне боковой стенки самой чашки и изготовленных зубцов на внутренней стороне боковой стенки рабочей камеры, причем на стационарном штифте оси вращения чашки закреплены установленные под наклоном в сторону вращения чашки лопатки для возможности перемешивания сыпучего материала при обработке семян, а перемещение конвейерной ленты осуществляется ступенчато посредством шагового двигателя, при этом загрузочный бункер, расположенный над конвейерной лентой, оснащен дозирующим устройством загрузки чашек.

10. УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ, ОБЕЗЗАРАЖИВАН ИЯ ЗЕРНА И ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН 201713527 2017133527, 2017.09.27 становка для сушки сыпучих материалов, содержащая вертикальную сушильную камеру прямоугольной формы с частично перфорированными стенками, модули, расположенные один над другим, загрузочное и разгрузочное устройства, нагнетающие вентиляторы, СВЧ генераторы с индивидуальными источниками питания, расположенные на противоположных стенках СВЧ -конвективной камеры, каждый магнетрон подключен к волноводу, магнетроны и их источники питания помещены в экранирующие корпуса, к которым подводится принудительное воздушное охлаждение, выход канала охлаждения соединен с перфорированным каналом

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

горячего воздуха расположенным внутри зернового слоя, отличающаяся тем, что волновод от каждого магнетрона проходит внутри зернового слоя перпендикулярно от одной стенки СВЧ -конвективной камеры к противоположной, волновод выполнен в виде четырехугольного клина, три грани которого расположены под прямым углом по отношению друг к другу, я четвертая под углом, величина которого зависит от длины трех других граней, грань, расположенная под углом заглушена радиопрозрачной заглушкой и направлена в зерновой слой

11. Устройство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственн ых культур 2158493 98119035/13 1998.10.19 Устройство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, содержащее приемный и загрузочный бункеры, канал перемещения и обработки семян, состоящий из участка линии, выполненный в виде ленточного транспортера с неподвижным основанием и равномерным движением ленты, облучающую систему из источников СВЧ энергии с антеннами, расположенными над транспортерной лентой, блок управления и электромагнитный экран, отличающееся тем, что транспортер выполнен с регулируемой скоростью движения ленты, а источники СВЧ энергии с антеннами установлены с возможностью их взаимного перемещения вдоль транспортера и сгруппированы в соответствии с программой обработки в секции на участке транспортера длиной L, определяемой скоростью движения ленты V и длительностью программы, Т, L = УТ, а к неподвижному основанию транспортера под антеннами в шахматном порядке по обе стороны транспортерной ленты прикреплены неподвижные гребни, скользящие по ее рабочей поверхности и перегораживающие поток семян от края ленты до ее центра под углом 20 - 50ок направлению движения.

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

12. Устройство для предпосевной обработки семян 2 356 215 2007122223/ 12, 2007.06.13 Устройство для предпосевной обработки семян, содержащее источник сверхвысокой частоты, соединенный с рабочей камерой через пирамидальный рупор и волновод, отличающееся тем, что оно снабжено наклонно установленной вращающейся трубой-шнеком, выполненной в форме спирали из диэлектрического материала и сопряженной через подшипниковый узел в основании рабочей камеры с трубой-охладителем, выполненной из металлической решетки.

13. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЧ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН 95 118 335 95118335/15 1995.10.23 Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян, содержащее основание, загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ-энергии и ленточный транспортер с приводом, отличающееся тем, что источник СВЧ энергии выполнен в виде N антенн, расположенных вдоль ленты транспортера и подключенных к соответствующим СВЧ-генераторам, транспортер дополнительно содержит N пар роликов, оси которых параллельны между собой, при этом оси антенн параллельны между собой и перпендикулярны основанию, а лента транспортера охватывает каждую пару роликов с образованием S-образного изгиба, причем каждая пара роликов смещена относительно оси соответствующей антенны в направлении, противоположном направлению перемещения ленты транспортера на величину, равную 0,8 + 1,2 где Б1- диаметр ролика >ой пары ближайшего к оси >ой антенны; h - толщина ленты.

14. Способ СВЧ обработки семян 2010114 25 2010114525, 12.04.2010 1.Способ СВЧ обработки семян при облучении их СВЧ-излучением сверхнизкой интенсивности 10-8-10-10 Вт/м 2 с диапазоном частот 2400-2580 МГц и временем облучения от 6 до 12 ч, отличающийся тем, что время замачивания семян в зависимости от режима облучения выбирается в интервале от 12 до 36 ч.

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

2. Способ СВЧ обработки семян по п.1, отличающийся тем, что режимы облучения подбирают в зависимости от технологических процессов и сельскохозяйственных культур, тем самым увеличивая либо интенсивность ростовых процессов, либо всхожесть и энергию прорастания семян.

Патентный поиск по международным базам патентных бюро

15. Микроволновая Сушка Семян Хлопчатника И Других Культур 09739530 14544867 03.09.2015 ША Микроволновая Сушилка Включает В Себя Вертикальную Камеру С Датчиками, Определяющими Уровень Сельскохозяйственной Продукции В Камере, И Серию Генераторов Волн, Доставляющих Энергию Волны В Камеру. Если Датчики Уровня Обнаруживают Интерфейс Воздуха / Продукта В Камере, Волновые Генераторы Над Интерфейсом Деактивируются. Температурные Датчики В Камере Используются Для Ограничения Подводимой Мощности Через Волновые Генераторы И Для Определения Наличия В Камере Областей С Высоким Содержанием Воды. В Случае Обнаружения Областей, Богатых Водой, Дополнительная Мощность Подается На Волновые Генераторы Ниже Областей, Богатых Водой. Генераторы Волн Установлены На Стене, Отстоящей От Камеры, Через Которую Проходит Продукт.

16. Оборудование для обработки семян СВЧ €N1015740 28А CN 2009101477 96 22.06.2009 Оборудование для обработки семян СВЧ относится к области сельского хозяйства, лесного хозяйства, животноводства и рыболовства. Использование этого оборудования для стимуляции семян сельскохозяйственных, лесных и скотоводческих растений в микроволновом поле перед посевом с целью изменения внутренних биохимических показателей семян, увеличения скорости прорастания семян, улучшения способности к росту после появления всходов, развитой корневой системы, устойчивости к сильным морозам и засухе, сокращения периода сбора урожая, Увеличить производство. Семена, обработанные микроволновым полем, убивают микробы семенного растения и устраняют химическую обработку перед посевом, убивают

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

вредителей при хранении зерна и уменьшают потери при хранении. В этом оборудовании используются разные уровни источников СВЧ-излучения для обеспечения плотности мощности, необходимой при облучении семян. Волноводная щелевая антенна выбирается таким образом, чтобы луч антенны равномерно облучал семена конвейерной ленты. Выберите конвейерную ленту, приводимую в движение двигателем, и измените скорость двигателя, чтобы соответствовать разному времени облучения семян с разной плотностью тела.

17. Способ сушки при пониженном давлении с использованием микроволн Ш7665226 В2 Ш20070271 811А1 23.02.2010 Устройство и способ сушки при пониженном давлении с использованием микроволн. Устройство содержит камеру для размещения объекта, разгерметизирующий насос, соединенный с камерой для разгерметизации внутренней части камеры, микроволновое излучающее устройство для облучения микроволн. к объекту в камере , устройство для генерации воздушного потока для создания воздушного потока в камере) путем подачи газа снаружи внутрь камеры и устройство управления для управления вышеуказанными компонентами. Объект в камере высушивается при температурах ниже температуры ухудшения объекта путем периодического облучения микроволн при пониженном давлении, в то время как воздушный поток создается вокруг объекта.

18. Способ и устройство для предварительной обработки семян деревьев для посева €N1036888 С €N93121206 А 25.12.1993 Изобретение относится к способу и устройству предварительной обработки для посева деревьев с воздушным посевом, которые выполняют обработку электрического поля на деревьях перед посевом, обработку магнитным полем, добавление приготовленного смешанного раствора и смешивание с видами деревьев, а затем предварительный нагрев, чтобы изменить биологическое поле и распределение концентрации ионов в породах деревьев. Активность ферментов; Повышение скорости образования проростков Ртш tabulaeformis, Ртш massoniana и других видов на 15-25%, а скорость роста составляет 5-10%. Это преодолевает широкое распространение

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

биохимических и физических методов в стране и за рубежом, что связано с высокой стоимостью обработки семян и сложными операциями. , Не может обрабатывать семена большими партиями на месте, использовать лекарства для загрязнения окружающей среды, обрабатывать однородность семян, низкую воспроизводимость, нестабильный эффект обработки семян и т. Д. Этот способ и устройство обработки просты и легки в применении, имеют низкую стоимость и могут широко применяться для облесения. Предварительная обработка видов деревьев, и подходит для медицины, видов трав и т. Д.

19. Процесс и оборудование для обработки семян и продуктов из них Ш3940885 А Ш05 / 542,775 01.21.1975 Семена подвергают воздействию микроволновой энергии и охлаждающего газа, затем подвергают частичному вакууму, чтобы стимулировать рост и стабилизировать такую стимуляцию. Обработанные таким образом семена имеют превосходные характеристики роста и более устойчивы к болезням и погодным условиям. Устройство для осуществления этого процесса также раскрывается.

20. Биоактивная обработка биологического материала из растительного источника Ш8156686 В1 Ш76314206 Р 30.01.2006 Описан способ биологически активной обработки биологического материала из растительного источника воздействием одного или нескольких электромагнитных импульсов. Биологический материал находится в целевой зоне облучения. По меньшей мере один электрический импульс генерируется. Затем генерируется, по меньшей мере, один электромагнитный импульс, реагирующий на, по меньшей мере, один электрический импульс. По меньшей мере, один электромагнитный импульс генерируется так, чтобы иметь параметры, общие с параметрами электромагнитных импульсов естественной молнии. Биологический материал облучают, по меньшей мере, одним электромагнитным импульсом для биоактивации биологического материала для улучшения одной или нескольких его характеристик роста.

21. Процесс и устройство сушки Ш4015341 А Ш05 / 643,507 Семя сушат без ущерба для его всхожести, подвергая семя микроволновой энергии в атмосфере

№ п/п Наименование Номер патента Номер заявки Формула изобретения

семян 22.12.1975 пониженного давления. Микроволновая энергия повышает температуру воды в затравке до точки кипения, которая является довольно низкой из-за пониженного давления, и выделяющийся водяной пар конденсируется в атмосфере пониженного давления. Устройство для осуществления процесса включает в себя вертикальный резервуар высокого давления, бункеры на каждом конце резервуара высокого давления, перфорированный желоб для обработки, соединяющий бункеры, и колесо управления на нижнем конце желоба для управления скоростью, с которой семена проходят через желоб Он также включает в себя вертикальный волновод, окружающий желоб, и внешние микроволновые блоки питания, которые направляют микроволновую энергию в волновод и желоб внутри него.

Приложение Б

Установки для предпосевной обработки семян и их стимуляции _выпускаемые производителями_

Установка

Техническое описание

Установка микроволновой термической обработки «Поток»

Производительность: до 500 кг/час Установленная мощность: 14 кВт

Установка предпосевной обработки семян «Паросток»

Производительность: до 400 кг/час Установленная мощность: 3,7 кВт

Установка микроволновая для сушки зерновых и масличных культур АСТ-3

Производительность: от 1,5 до 4,5

-5

м /час.

Установленная мощность: 65 кВт

Микроволновая установка «Бархан-3»

Производительность: 200 кг/час. Установленная мощность: 42 кВт

Универсальная установка микроволновой вакуумной обработки материалов «Родник»

Производительность: до 150 кг/час. Установленная мощность: 25 кВт

Микроволновая установка «Ламинария»

Производительность: до 600 кг/час. Установленная мощность: 25 кВт

Микроволновая установка туннельного типа серии «Арабис» Производительность: до 500 кг/час. Установленная мощность: 16,8 кВт

Высокоинтенсивная установка для обработки зерна и зерновых продуктов «Декстрин -1»

Производительность: до 5 т/час. Установленная мощность: 40 кВт

Установка «Циклон-20»

Производительность: до 20 кг/час. Установленная мощность: 10 кВт

Установка микроволновая «Микростим - 2М

Производительность: до 2 т./час. Установленная мощность: 10 кВт

Установка для микроволновой обработки и сушки сыпучих продуктов УМ0С-02

Производительность: до 300 кг./час. Установленная мощность: 3 кВт

Конвейерная сушилка Linn MDBT (Германия)

Производительность: до 100 т../час.

Установленная мощность: 6-100 кВт

СВЧ - конвейерная установка М-15 (Китай)

Производительность: до 50 т./час.

Установленная мощность: 6-15 кВт

Установка микроволновая вакуумная «Муссон»

Производительность: до 230 кг./час.

Установленная мощность: 4-15 кВт.

Микроволновая вакуумная установка «Альтернатива»

Производительность: до 290 кг./час.

Установленная мощность: 27 кВт.

Двухдиапазонная микроволновая установка для предпосевной обработки семян «ШЫТЫМ»

Производительность: до 10 кг./час.

Установленная мощность: 0,3 кВт.

Однодиапазонная микроволновая

установка «РОСТОК» Производительность: до 8 кг./час.

Установленная мощность: 0,03 кВт.

Приложение В

Техническое задание на выполнение опытно-конструкторской работы по теме: «Разработка технического задания и технических условий на изготовление экспериментальной установки СВЧ-модуля для предпосевной обработки

семян хвойных пород деревьев»

1 Основание для проведения ОКР

Договор на выполнение НИОКР № 12106Р/22898 от «25» июля 2013 года

2 Исполнитель ОКР

ООО «ЛОГИКОН» г. Красноярск

3 Цель выполнения ОКР

Целью данной работы является разработать техническое задание и технические условия на изготовление экспериментальной установки СВЧ-модуля для предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев.

4 Назначение продукции

На основании разработанного технического задания и технических условий разработать конструкторскую документаци ю (эскизный проект) на изготовление экспериментальной установки СВЧ-модуля для предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев.

5 Технические требования

5.1 Состав продукции

5.1.1 В состав разрабатываемого технического задания (ТЗ):

1) Технические требования

2) Требования по видам обеспечения

3) Требования к документации

4) Специальные требования

5) Технико-экономические требования

6) Требования к патентной чистоте и патентноспособности

7) Перечень, содержание, сроки выполнения и стоимость этапов

5.2 Требования к показателям назначения

5.2.1 Выполняемые функции

-Линия, (см. Рисунок 1) включающая в себя увлажнитель и СВЧ-модуль, предназначена для термического обеззараживания и предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев.

5.2.2 Нормы и количественные показатели

Зона применения: Все зоны производства семян и проведения предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев для выращивания саженцев. Основной контингент покупателей услуг по обработке семян и аппратов: лесные хозяйства и частные фирмы по обработке и посадке семян.

Предполагаемый общий объем работ за один сезон может составить: от 1 до 5 тонн по семенам сосны и ели.

Качество обработанных семян должны соответствовать ГОСТ 14161-86 "Семена хвойных древесных пород. Посевные качества.

5.2.3 Технические характеристики (параметры)

Установленная мощность всей технологической линии должна не превышать 5 кВт, в том числе СВЧ-модуля 3 кВт.

Линия должна обеспечивать:

-установка должна обеспечивать регулирование мощности по 10% от 3 кВт до 0,3 кВт и постоянный показ потребляемой мошности обрабатываемым материалом;

-при предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев на экспериментальной установке СВЧ-модуля, входящего в состав технологической линии увеличивается энергия прорастания и всхожесть семян, и приживаемость всходов:

-увеличение всхожести семян до 95.. .97%;

121

-100 % обеззараживание поверхности семян;

-насыщение семян микроэлементами;

-образование защитной пленки на семенах, позволяет защитить семена при прорастании от вторичной инфекции находящейся в почве.

5.2.3.1 СВЧ - модуль в составе технологической линии должен обеспечивать:

- равномерный нагрев увлажненных семян в растворе по всему объему+/- 2оС;

- при предпосевной обработке семян их нагрев их до температуры 36-65 оС в зависимости от технологического процесса за время 120-280 с.;

- контроль и поддержание температуры семян на выходе из рабочей камеры СВЧ-установки в заданных пределах от 30 до 70 оС, за счет изменения частоты вращения транспортирующего органа установки СВЧ-модуля или за счет плавного регулирования подводимой СВЧ колебательной мощности в рабочую камеру установки СВЧ-модуля;

-производительность изготовленной экспериментальной установки СВЧ-модуля в составе технологической линии для предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев во всех режимах работы (кроме сушки) должна составить 0,15... 0,5 т/ч при мощности СВЧ модуля 3,0 кВт.

- контроль и поддержание заданной производительности (частотой вращения) транспортирующих и рабочих органов установки;

5.2.4 Требования к порядку и способам взаимодействия с сопрягаемыми объектами

Схема втоматического управления технологическим процессом предпосевной обработки

семян с применением СВЧ-модуля должна соответствовать требования предъявляемым к управлению технологических линий

Взаимосвязь с порядком включения источников эл.энергии уточнится в процессе разработки конструкторской документации на эскизный проект на изготовление экспериментальной установки СВЧ-модуля для предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев.

5.2.5 Требования к совместимости

Технологическая линия, в том числе СВЧ-модуль должна удовлетворять требованиям по технической функциональности совместимости, характеризующей и обеспечивающей совместное взаимодействие эксплуатационных характеристик по ГОСТ 30709-2002, включающая в себя техническую совместимость, обеспечивающую соблюдение санитарно-эпидимиологических норм и требований при эксплуатации и ремонте всех составных элементов линии.

5.2.6 Требования по мобильности

Технологическая линия, ключающая в себя СВЧ-модуль выполняется в стационарном варианте, но может транспортироваться в полуразобранном состоянии на жесткой площадке на мобильном транспорте. Размеры площадки и какие элементы будут сняты и иупакованы в отдельную тару уточнится в процессе разработки конструкторской документации на эскизный проект.

5.3 Требования к электропитанию

Электропитание разрабатываемой установки должно осуществляться от 3-фазной электросети 50 Гц 380/220 В ±5% (220В (+10%, -15%), 50Гц (± 5%) в соответствии с ГОСТ 13109-88).

5.4 Требования надежности

Разрабатываемая технологическая линия, ключающая в себя СВЧ-модуль должна удовлетворять следующим требованиям:

1) вероятность технологического процесса безотказной работы должна составлять не менее 0,90;

2) средняя наработка на отказ не менее 300 часов;

3) среднее время восстановления не более 2 часов.

5.4.1 Требования по безотказности

Разрабатываемая технологическая линия, ключающая в себя СВЧ-модуль должна

удовлетворять следующим требованиям:

1) ресурс между средними (капитальными) ремонтами 2 года, не менее;

2) ресурс до списания 3000 час., не менее;

4) срок службы до списания 8 лет, не менее;

5.5 Конструктивные требования

Конструктивное исполнение входящих в разрабатываемую технологическую линию, ключающую в себя СВЧ-модуль должно удовлетворять следующим требованиям:

1) удобство в эксплуатации;

2) возможность ремонта;

3) свободный доступ ко всем элементам, узлам и блокам, требующим регулирования или замены в процессе эксплуатации"

5.5.1 Линия должна включать в себя:

- инкрустатор-увлажнитель семян с экспозиционной емкостью (заимствован от ПСШ-5);

- СВЧ-модуль.

Инкрустатор-увлажнитель должен включать в себя:

- корпус инкрустатора;

- дозирующее устройство подачи раствора;

- экспозиционную емкость;

- электропривод и аппаратуру управления.

Общая потребляемая мощность инкрустатора не более 1,5 кВ.А.

5.5.2 Разрабатываемая технологическая линия, ключающая в себя СВЧ-модуль должна иметь блочно-модульную конструкцию.

С ВЧ-установка должна включать в себя:

-силовой блок, состоящий из 3 магнетронов и 3 силовых трансформаторов и блока включения и управления мощностью магнетронов, обеспечивающего подачу напряжения на силовые трансформаторы

- рабочую камеру, внутри которой размещается силовой блок СВЧ-генератора;

5.5.3 Аппаратуру автоматического управления и контроля за технологическим процессом обработки, которая может монтироваться как в корпусе СВЧ-генератора, так и в рабочей камере.

-общая потребляемая мощность СВЧ-модуля должна составлять не более 5,50 кВА.

- рабочая камера должна состоять из:

- бункера-дозатора семян;

- рамы камеры;

- корпуса камеры;

- электропривода транспортера с регулированием частоты вращения ведущего вала транспортера;

- транспортера с бесконечной лентой;

- устройства контроля частоты вращения транспортера;

-5.5.4 Рама камеры выполняется в виде сварной конструкции из профильного проката и является несущей конструкцией. Рама крепится при помощи специальных устройств к корпусу СВЧ-генератора.

-корпус камеры должен быть выполнен в виде сварной конструкции, лицевая и задняя стенки которой должны иметь крепления, легко сниматься и обеспечивать свободный доступ к рабочим узлам камеры.

-внутри камеры устанавливается транспортер, который должен крепиться на раму к направляющим, которые обеспечивают параллельность валам, что предотвращает спадывание ленты транспортера в одну из сторон. А ведомый вал транспортера имеет свободное продольное перемещение с целью натяжения бесконечной ленты транспортера. Устройство натяжения должно быть выведено на заднюю торцевую стенку, которая должна быть усилена ребром жесткости.

-электропривод транспортера должен обеспечивать регулирования частоты вращения ведущего вала от 0 до его номинальной (max) частоты вращения.

-устройство контроля частоты вращения должно иметь регистрирующий (показывающий) датчик, по которому определяется действительная частота вращения.

-воздушный поток от охлаждения магнетронов направляется в нижнюю часть корпуса камеры посредством гибкой трубы

-для измерения напряженности в в рабочей камере необходимо предусмотреть разъем для подключения показывающего (регистрирующего) прибора.

-отклонение температуры нагрева семян, при номинальных режимах работы СВЧ-генератора, в различных частях рабочей камере не должно превышать +1,5ОС от среднего значения.

-неравномерность распределения напряженности электромагнитного поля в массе семян не должна превышать 1,1...1,15% от среднего значения.

-дробление и смешивание семян различных культур и различной влажности более 2% не допускается.

5.5.5 Вибрационные нагрузки при эксплуатации установки должны быть в пределах 1...35 Гц в соответствии с ГОСТ 12.1.012-78.

-5.5,5.1 Уровни шума и звуковой мощности в местах расположения персонала не должны превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.003 и санитарными нормами. -уровни шума и звуковой мощности в местах расположения персонала не должны превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.003 и санитарными нормами.

-удельная мощность утечки (плотность потока энергии (ППЭ)) СВЧ -энергии не должна превышать 50 Вт/м2 (5мВт/см2) на любом открытом участке, наъходящемся на расстоянии 0,05 м от любойчасти в условиях нормальной эксплуатации. Удельная мощность утечки (ППЭ) СВЧ -энергии не должна превышать 100 Вт/м2 на любом открытом участке, находящемся на расстоянии 0,05 м от любой части в условиях «ненормальной» эксплуатации. Указанные уровни не должны быть превышены в любой точке находящемся на расстоянии более 0,05 м.

-уровень радиопомех, создаваемых установкой, не должен превышать значений, установленных по ГОСТ Р 51318.11-2006.

5.5.6 Разрабатываемая технологическая линия, ключающая в себя СВЧ-модуль должна соответствовать следующим требованиям:

размеры:

1) габаритные - 2500*550*1500 мм, не более;

2) установочные плюс 10...15% от габаритных мм, не более (уточнятся в процессе проектирования);

-масса установки (камеры) в сборе - не более 250 кг (уточнятся в процессе проектирования);

5.5.7 Доступ к СВЧ нагревательному оборудованию должен быть ограничен, как минимум, двумя СВЧ-блокировками, предназначенными для обеспечения высокой безопасности и продолжительной работы (класс риска 2 в соответствии с ИСО 13849-1:1999.

-повреждение механического или электрического запирающего устройства на средствах доступа должно привести к срабатыванию сигнализации и отключению СВЧ-оборудования. Повреждение любого отдельного электрического или механического компонента не должно привести к отключению всех СВЧ-блокировок на средствах доступа. По крайней мере одна СВЧ-блокировка на каждом из средств доступа должна быть расположена таким образом, чтобы исключалось ее отключение при прикасании, когда средства доступа открыты или находятся в среднем положении.

-СВЧ-блокировки должны иметь такую конструкцию, чтобы при открывании или закрывании средств доступа уровень утечки СВЧ-энергии не превышал значений, указанных в.ГОСТ Р 54672-2011 (п.6.1)

5.5.7.1 Двери и крышки:

-открывание или удаление любой двери или крышки СВЧ нагревательного оборудования

должно быть ограничено, как минимум, одной СВЧ-блокировкой, если в условиях, когда дверь или крышка удалены, значение утечки СВЧ-энергии превышает указанное ГОСТ Р 54672-2011 (п.6.1).

Для обеспечения безопасности необходимо наличие двух независимых блокировок. 5.5.8 Требования к конвейерной СВЧ-установке непрерывного действия: -подающая система непрерывного действия, имеющая в своем составе систему ленточного конвейера, должна соответствовать следующему требованию: если высота загрузочного или выгрузочного отверстия транспортерной ленты составляет более 100 мм, длина зоны фильтрования должна быть не менее 500 мм (см. рисунок 1).

500 гтип

Рисунок 1 - Устройства конвейерной СВЧ-установки непрерывного действия

- высота, мм; 1 - транспортерная лента; 2 - загрузочные и выгрузочные отверстия (дроссели, фильтры, поглотитель и т.п.); 3 - резонатор

5.5.9 Все узлы технологической линии должны иметь покрытия и обеспечивать необходимую коррозионную стойкость, надежную работу и декоративный вид разрабатываемого Комплекса при эксплуатации и при хранении.

Разрабатываемое оборудование не должно требовать доступа сзади при монтаже, подводке кабеля и при обслуживании.

Конструкция кабельных вводов должна обеспечивать легкий и безопасный для персонала доступ к соединениям с целью подсоединения и испытания.

Внешние электрические соединители (разъемы) должны иметь маркировку, позволяющую определить те части разъемов, которые подлежат соединению между собой. Ответные части одного и того же разъема должны иметь одинаковую маркировку. Маркировка должна наноситься на корпусах ответных частей разъемов на видном месте в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60519-1..

5.6 Требования по эргономике и технической эстетике

По эргономике и технической эстетике разрабатываемый Комплекс должен соответствовать требованиям ГОСТ 20.39.108."

5.7 Требования к эксплуатации, удобству технического обслуживания и ремонта

5.7.1 Требования к стойкости к внешним воздействующим факторам

5.7.1.1 Разрабатываемый Комплекс должен соответствовать группе климатического исполнения УХЛ по ГОСТ 15150-69.

5.7.1.2 Условия работы

-линия рассчитана на работу в закрытых производственных помещениях, обеспеченных электроэнергией и холодной водой для технологических нужд, при условиях, указанных в таблице 1, или под навесом, имеющим специальное ограждение.

-машины линии эксплуатируются в течение августа-октября и апреля-мая по 8-10 часов в сутки, в остальные месяцы - по 7 часов в сутки.

Таблица 1

К/К Фактор среды Значения

1 Температура воздуха, 50 оС +10...+38

2 Относительная влажность воздуха при температуре 20оС, % 80

3 Присутствие в воздухе химических реагентов ГОСТ 15543.1-89

4 Дезинфицирующие средства ГОСТ 15543.1-89

5 Содержание пыли в воздухе, мг/м3 ГОСТ 15543.1-89

-при проведении технического обслуживания, а также в процессе работы недопустимо попадание пыли, грязи и влаги на токоприемники (СВЧ-установки), находящиеся в рабочем состоянии под высоким напряжением.

5.7.2 Требования к эксплуатационным показателям

5.7.2.1 Разрабатываемую технологическую линию (далее Комплекс) в составе СВЧ-модуля должен обслуживаться персоналом в количестве 1 или 2 человеки с квалификацией, указанными в таблице 2:

Таблица 2

№ Наименование должности, Количество Требуемая квалификация

п/п специальности, профессии

В дневное время

1 Оператор термист 1 Не ниже 4 гр.допуска

В ночное время

2 Оператор термист 1 Не ниже 4 гр.допуска

Дежурный электрик 1 3 гр.допуска

5.7.2.2 Разрабатываемый Комплекс должен функционировать в следующих режимах:

1) основной - полное функционирование Комплекса;

2) аварийный - автоматический безопасный останов функционирования.

5.7.2.3 Разрабатываемый Комплекс должен обеспечивать непрерывную работу со следующими параметрами цикла ПВ (уточнятся в процессе проектирования): время обработки - 30 мин, время остановки - 20 мин., время подготовки - 10 мин."

5.7.2.4 Должна быть обеспечена аварийная остановка разрабатываемого Комплекса при возникновении следующих ситуаций:

1) несанкционированное отключение блокировки на окнах и ддверях СВЧ-модуля.

5.7.2.5 Периодическое техническое обслуживание разрабатываемого Комплекса должно проводиться не реже одного раза в год.

5.7.2.6 Периодическое техническое обслуживание должно включать в себя обслуживание всех составных частей Комплекса."

5.7.2.7 К обслуживанию Комплекса должны допускаться лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже четвертой и имеющие допуск к работе с электроустановками напряжением до 1000 В.

5.7.2.8 Ежесменное техническое обслуживание разрабатываемого Комплекса должно проводиться перед началом работы в течении 20 мин..

5.7.2.9 Гарантийный срок разрабатываемого Комплекса должен составлять 5 лет, не

менее.

5.7.3 Требования по ремонтопригодности

5.7.3.1 Обслуживание и ремонт разрабатываемого Комплекса должны производиться без применения специальных инструментов.

5.7.3.2 Требования к ЗИП

1) При поставке Комплекса оно должено поставляться с комплектом ЗИП.

126

Окончательный расчет комплекта ЗИП- должен быть произведен на этапе технического проекта.

Комплект ЗИП- должен включать запасные части, необходимые для ремонта и поддержания работоспособного состояния разрабатываемого Комплекса в течение 1000 часов (период период работы магнетрона).

5.8 Требования безопасности

5.8.1 Технические средства разрабатываемого Комплекса по требованиям защиты человека от поражений электрическим током должны относиться к классу 1 и должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ 12.2.007-0-75.

5.8.2 Разрабатываемый Комплекс при монтаже, наладке, обслуживании и ремонте должен соответствовать общим требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.003-74 и ГОСТ 12.3.002-75.