Обоснование параметров и разработка прибора для оперативного неразрушающего контроля влажности при заготовке кормов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Пугачев, Петр Михайлович
- Специальность ВАК РФ05.20.01
- Количество страниц 168
Оглавление диссертации кандидат технических наук Пугачев, Петр Михайлович
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
ПРИ ЗАГОТОВКЕ ОБЪЁМИСТЫХ КОРМОВ.
1.1. Технологические требования к уровню влажности заготавливаемых кормов как основа разработки полевого влагомера.
1.2. Обзор методов и конструкций датчиков технических средств измерения влажности кормовых материалов.
1.3. Методы прогнозирования влажности по математическим моделям полевой сушки трав.
1.4. Электрофизические характеристики кормовых материалов.
1.5. Выводы. Цель и задачи исследований.
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВОГО ВЛАГОМЕРА КОРМОВЫХ МАТЕРИАЛОВ.
2.1. Технологические требования к метрологическим параметрам полевого прибора для измерения влажности трав.
2.2. Обоснование параметров датчиков для измерения влажности рассыпного и прессованного сена.
2.2.1. Определение геометрических и электрических параметров компланарного датчика.
2.2.2. Расчет параметров шестиэлектродного датчика.
2.2.3. Расчет геометрических параметров датчика зондового типа.
Глава 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа исследований.
3.2. Описание экспериментальной лабораторной установки.
3.3. ОДетодика проведения лабораторных и полевых исследований.
3.4. Измерительная аппаратура. it 3.5. Порядок проведения измерений электрических параметров травяных кормов и обработка результатов.
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ
• СВОЙСТВ ТРАВЯНЫХ КОРМОВ.
4.1. Экспериментальное исследование частотно-влажностных характеристик травяных кормов.
4.2. Исследование электрофизических свойств кормов с использованием компланарных измерительных преобразователей.
4.3. Исследование электрофизических свойств кормов зондовыми ПИП.
4.3.1. Выбор оптимального межэлектродного расстояния шестиэлектродного измерительного преобразователя.
4.3.2. Исследование влияния плотности прессования травяных кормов на электрические параметры зондовых ПИП.
4.4. Выбор параметров зондового датчика и разработка устройства компенсации плотности растительного материала.
4.4.1. Разработка и техническая реализация устройства компенсации.
4.4.2. Экспериментальные исследования по выбору параметров зондового датчика.
Глава 5. РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОГО ПОЛЕВОГО
ВЛАГОМЕРА.
Ф 5.1. Обоснование структурной и параметрической схем прибора.
5.2. Результаты испытаний и градуировочные характеристики прибора на рассыпном и прессованном сене.
5.3. Технико-экономическая оценка использования прибора для оперативного контроля влажности при заготовке кормов.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», 05.20.01 шифр ВАК
Разработка технологии и совершенствование средств механизации приготовления сенажа из трав субальпийских лугов в условиях Республики Северная Осетия-Алания2006 год, кандидат технических наук Агузаров, Алан Маирбекович
Эффективность технологий приготовления и использования кормов из провяленных трав в условиях Тверской области2012 год, кандидат сельскохозяйственных наук Мишуров, Алексей Владимирович
Автогенераторные измерительные преобразователи двухкомпонентной диэлькометрии сельскохозяйственных материалов2009 год, доктор технических наук Ананьев, Игорь Петрович
Разработка прибора контроля влажности зерновой продукции на основе многоэлектродных емкостных преобразователей2007 год, кандидат технических наук Афонин, Вячеслав Сергеевич
Разработка эффективных технологических приемов ускорения сушки на сено люцерны и ее смеси с кострецом безостым в условиях Центрально-Черноземного района1999 год, кандидат сельскохозяйственных наук Неретин, Виктор Николаевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и разработка прибора для оперативного неразрушающего контроля влажности при заготовке кормов»
В кормовом балансе животноводства России порядка 60% занимают объемистые корма в виде сена, силоса и сенажа. Современное состояние с заготовкой объемистых кормов можно охарактеризовать значительными потерями питательных веществ и низким качеством готового корма. Из общего количества потерь питательных веществ, которое в среднем составляет 30-32 %, свыше 20 % относится к разряду неустранимых, остальные потери связаны с нарушением технологии заготовки и хранения кормов [47]. Изучение факторов, влияющих на возникновение потерь питательных веществ, позволяет отметить, что значительная часть этих потерь связана с нарушением агротехнических требований к влажности травяных кормов при выполнении технологических операций [7, 9, 24, 39, 50, 79, 84]. Знание и достоверная оценка влажности трав в полевых условиях имеет исключительное значение, поскольку на основе информации о влажности принимаются оперативные решения о проведении всех без исключения технологических операций заготовки кормов: в прокосах, валках, копнах, стогах, скирдах, тюках и рулонах. Применение используемого в кормопроизводстве воздушно-теплового метода определения влажности сена из-за длительности анализа, составляющего до четырех и более часов, не позволяет оперативно использовать полученные результаты для управления технологией заготовки кормов в реальном времени. В результате чего нарушается технологический процесс равномерной сушки: происходит пересыхание верхнего слоя травы, что при ее последующем подборе приводит к значительным потерям листовой части. Следствием всего является увеличение длительности нахождения травы в поле и снижение качества готового сена. Следовательно, для своевременного выполнения технологических операций необходимо использование технических средств оперативного контроля влажности трав в полевых условиях.
В настоящее время в агропромышленном комплексе наблюдается острый дефицит полевых влагомеров кормовых материалов, так как имеющиеся в хозяйствах страны средства контроля влажности морально устарели и не отвечают современным технологиям заготовки кормов [79, 81, 83]. При их использовании требовалось осуществлять в полевых условиях такие трудоемкие операции как отбор проб, их измельчение и засыпку в измерительный преобразователь коаксиального типа. Выполнение этих операций значительно снижало быстродействие, точность и достоверность результатов измерений, а также удобство прибора в эксплуатации. В литературе достаточно полное освещение получили вопросы создания влагомеров с пробоподготов-кой измеряемого материала [64, 78, 79, 88, 105]. Вопросы создания приборов, не требующих такой подготовки материала, отражены в научной литературе недостаточно. Вместе с тем, в технологии заготовки объмистых кормов, а также при заготовке прессованного сена, использование последних дает существенное преимущество. Это обстоятельство определило выбор направления научных исследований. Данная работа посвящена теоретическому и экспериментальному обоснованию основных метрологических и конструктивных параметров и разработке прибора для оперативного неразрушающего контроля влажности кормов при заготовке. Анализ состояния средств измерения влажности кормовых материалов показывает, что в области обоснования типа и расчета основных параметров первичного измерительного преобразователя пока еще существует много нерешенных научно - исследовательских и инженерных проблем. В этой связи предусматривается выполнение следующих этапов работ:
- выбор типа и обоснование параметров датчиков прибора для неразрушающего контроля влажности кормов;
- создание влагомера блочно-модульного построения для оперативного неразрушающего контроля влажности различных кормовых материалов.
Анализ существующих средств контроля влажности выявил отсутствие достаточно простых по конструктивному исполнению и удобных при измерении влажности датчиков. Исходя из технологических особенностей сушки трав в полевых условиях, решить проблему измерения влажности растительных материалов в прокосах и валках, рассыпного и прессованного сена без отбора и подготовки проб предлагается путем использования измерительных преобразователей неразрушающего контроля компланарного (накладного) и зондового типа [21,43, 73, 75,79,94].
В работах ряда авторов, посвященных вопросам исследования электрических характеристик и свойств кормов растительного происхождения, наблюдаются существенные различия по частотному диапазону измерений и по результатам исследований [16, 22, 32, 79, 88, 90, 91, 92]. Такой разброс в значениях экспериментальных исследований и частотном диапазоне указывает на недостаточную изученность этого вопроса и недоработку методических решений проведения исследований на измельченном и не измельченном растительном материале. В этом направлении показана целесообразность использования рабочей частоты порядка 2МГц, на которой наблюдается достаточно высокая чувствительность к влажности и стабильность результатов последовательных измерений. Приводятся результаты экспериментальных исследований электрофизических свойств кормовых материалов методом неразрушающего контроля влажности в широком диапазоне частот. Получены расчетные формулы и градуировочные уравнения.
Повышение точности измерений влажности достигнуто за счет комплексного использования конструктивно-технологических решений первичных измерительных преобразователей неразрушающего контроля влажности и алгоритмических методов обработки информации по каналам - влажность, плотность, температура. Для компенсации влияния плотности растительного материала предложено техническое решение, реализованное в разработанном приборе (патент РФ № 1816107).
Разработка и создание прибора блочно-модульного построения для оперативного контроля влажности травяных кормов велась с использованием современной электронной базы и микропроцессорной техники [34, 74]. На защиту выносятся следующие основные положения работы: - тенденции развития средств контроля влажности кормов и метод неразрушающего контроля влажности трав в прокосах, валках, тюках, рулонах и др.;
- научно-обоснованные технические решения, используемые при выборе и расчете конструкционных и электрических параметров первичных измерительных преобразователей неразрушающего контроля влажности в полевых условиях;
- результаты исследований электрофизических свойств, частотно-влажностные характеристики кормовых материалов, полученные на измерительных преобразователях компланарного и зондового типа;
- результаты экспериментальных исследований опытных образцов и оценка их метрологических показателей;
- практическая реализация полевого микропроцессорного влагомера блочно-модульного построения и технико-экономическая эффективность его применения при контроле влажности в процессе заготовки кормов.
На основании рассмотренных теоретических и экспериментальных исследований в лаборатории автоматизации стационарных технологических процессов в растениеводстве ГНУ ВИМ был создан опытный образец микропроцессорного прибора, который с положительными результатами в производственных условиях хозяйства Московской области позволял вести оперативный контроль влажности на всех технологических операциях заготовки силоса, сенажа и сена. Практика показала, что использование прибора позволило повысить точность учета количества и определения стоимости заготовленного сена, снизить его потери вследствие порчи или пересушки в поле и неизбежных механических потерь при уборке.
Исследования проводились по тематическим планам научно - исследовательских работ ВИМ, ряду заданий и комплексных межотраслевых программ на 1998.2005гг., а также Федеральной Государственной программы машиностроения для АПК России.
Похожие диссертационные работы по специальности «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», 05.20.01 шифр ВАК
Совершенствование метода и технических средств контроля влажности семян овощных культур2009 год, кандидат сельскохозяйственных наук Павлов, Василий Леонидович
Метод и средства двухпараметрового резонансного контроля влажности материалов2010 год, кандидат технических наук Шведов, Сергей Николаевич
Эффективность приготовления объемистых кормов по различным технологиям2005 год, доктор сельскохозяйственных наук Абрамян, Антон Сенекеримович
Повышение эффективности заготовки прессованного в рулоны сена путем оптимизации параметров процесса сушки и режимов работы оборудования2007 год, кандидат технических наук Кузнецов, Николай Николаевич
Исследование электрических свойств зерновой массы и разработка устройства контроля ее влажности в потоке для зерносушильных комплексов2000 год, кандидат технических наук Ивашина, Александр Валентинович
Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Пугачев, Петр Михайлович
1.5. Выводы. Цель и задачи исследований
1. Системный анализ процессов заготовки объемистых кормов и технологических операций показал на необходимость измерения влажности трав перед скашиванием, в прокосах и валках, при заготовке силоса, сенажа, рассыпного и прессованного сена. Своевременность проведения технологических операций является определяющим условием снижения потерь питательных веществ и получения кормов высокого качества.
2. Проведенный анализ литературных источников по методам измерения влажности трав в полевых условиях показывает, что одним из наиболее эффективных путей получения экспрессной информации о влажности заготавливаемых кормов следует считать диэлькометрический метод. Возможности измерения широкого перечня кормовых материалов, различающихся по диапазону влажности, физико-механическим свойствам, являются достаточно вескими аргументами, позволяющими данный метод использовать при разработке полевого влагомера кормовых материалов.
3. Измерение влажности трав при заготовке сена, силоса и сенажа осуществлялось влагомерами с датчиками коаксиального типа. Необходимо отметить методическую трудность применения таких влагомеров, связанную со сложностью и трудоемкостью отбора проб материала из прокосов, валков, скирд, тюков, а также последующим её измельчением перед проведением измерения влажности на влагомере.
4. Исходя из технологических особенностей полевой сушки трав в прокосах и валках, для измерения влажности трав без отбора проб и нарушения целостности ее укладки более приемлем метод неразрушающего контроля, который может быть реализован в компланарной конструкции датчика.
5. Перспективным конструкционным решением измерительного преобразователя, обеспечивающего контроль влажности прессованного сена, является зондовая конструкция датчика. Важным направлением повышения точности измерений влажности прессованных материалов должно быть увеличение объема контролируемого материала и разработка устройств компенсации влияния плотности измеряемого материала.
6. Оценивая результаты исследований по ЭФС кормовых материалов, следует отметить значительные различия в экспериментальных данных. Несмотря на значительное количество публикаций, столь широкий частотный диапазон, рекомендуемый авторами для разработки электрических измерительных схем влагомеров, показывает на недостаточную изученность этого вопроса. ЭФС растительного материала в не измельченном состоянии с использованием метода неразрушающего контроля в производственно необходимом диапазоне изменений влажности и плотности травяных кормов изучены в недостаточном объеме.
7. Анализ технических средств измерения влажности травяных кормов показал, что за последние 10 лет в России серийное производство полевых влагомеров кормовых материалов не проводилось. Создание влагомера по блочно-модульному принципу построения, включающего в себя МП контроллер и набор датчиков, позволит решать большой перечень задач контроля технологических параметров, не увеличивая при этом номенклатуру кормовых влагомеров специализированного применения. Такое построение влагомера упрощает решение ряда таких задач, как поверка, настройка и ремонт в условиях эксплуатации, а также имеет предпочтение и в стоимостном выражении.
В этой связи целью диссертационной работы является обоснование типа, параметров и разработка прибора для оперативного неразрушающего контроля влажности травяных кормов, способствующего повышению их качества и эффективности ведения технологии заготовки кормов.
На основании проведенного анализа состояния проблемы и изучения технологических аспектов заготовки объёмистых кормов как объекта измерения влажности для осуществления поставленной цели необходимо решение следующих задач:
- сформулировать основные требования к датчикам неразрушающего россииская государственная
41 библиотека контроля влажности и метрологическим параметрам влагомера кормов;
- провести экспериментально - теоретическое обоснование и расчет геометрических и электрических параметров первичных измерительных преобразователей прибора;
- экспериментально исследовать частотно - влажностные характеристики травяных кормов с использованием различных типов первичных измерительных преобразователей в производственно необходимом диапазоне изменений влажности и широком интервале частот электрического поля;
- экспериментально исследовать взаимосвязь электрических и физико-механических свойств некоторых растительных материалов;
- изыскать технические решения снижения влияния плотности материала на результаты измерения влажности;
- разработать опытный образец прибора и дать технико-экономическую оценку его использования при заготовке кормов.
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВОГО ВЛАГОМЕРА КОРМОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Технологические требования к метрологическим параметрам полевого прибора для измерения влажности трав
К основным метрологическим параметрам разрабатываемого влагомера как средства измерения, согласно [13], относятся: диапазон и погрешность измерения влажности.
При обосновании диапазона измерений влажности руководствовались следующим. Влажность свежескошенной травы при уборке ее в соответствии с агросроками может изменяться по данным многих исследователей в диапазоне 60.85 %, причем более высокие значения влажности характерны в основном для бобовых трав (клевер, люцерна и др.) в ранней фазе вегетации. Статистическая обработка многолетних результатов определения влажности, полученных с использованием сушильных шкафов СЭШ-ЗМ, позволила определить, что мода полигона влажности в период скашивания трав соответствует 72.75 %. Исходя из этого, верхний предел диапазона измерений влажности может быть принят равным 75 %. Данная величина влажности не вступает в противоречие с требованиями к уровню влажности растительной массы при ее закладке на силос, а также при высокотемпературной сушке. Все последующие технологические операции (ворошение, сгребание), а также технологии заготовки сенажа и сена производятся при влажности менее 70 %. Нижняя граница диапазона измерения должна соответствовать величине влажности готового сена и быть равной 17. 18%. Рассмотрение технологий приготовления кормов, включая корма искусственно высушенные, показало, что этот диапазон составляет 14.22 % влажности. Однако на практике из-за несовершенства технологических процессов сушки трав имеет место их пересушка на 2.3, а иногда и более процентов. Поэтому нижний предел диапазона влажности для полевых влагомеров сена может быть принят порядка 10%.
Погрешность измерений влажности полевого влагомера (Апв) должна отвечать требованиям, предъявляемым к точности измерения влажности при организации ритма работы кормоуборочных машин, выполняющих операции ворошения, сгребания, прессования и т.д.
Граничные значения погрешности измерений (АПВ) можно записать следующим образом:
Аэ<Апв<Атехн. (2.1)
Для условий заготовки кормов, регламентируемых действующими стандартами, максимальную величину значения технологической погрешности Атех„ определяли исходя из рекомендуемых значений верхних и нижних интервалов влажности (\УНижн--^верх), а также с учетом неоднородности травы по влажности в процессе сушки. Причем доминирующей составляющей в АТехн является величина погрешности, обусловленная неравномерностью и невыравненностью по влажности растительного материала в процессе сушки.
Из обзора технических характеристик влагомеров, приведенных в первой главе, видим, что погрешность измерения на кормовых материалах с влажностью до 50 % составляет ±1.2 % и от ± 3 до ± 5 % на материалах влажностью более 50%. Однако, погрешность, получаемая в процессе испытаний влагомеров, зачастую оказывается значительно выше приводимых значений погрешностей. Совершенно очевидно, что столь низкие значения погрешностей не учитывают реальных условий при измерении влажности провяленных трав: невыравненность по влажности ботанических составляющих растений и неравномерность их сушки.
Известно, что травы уже на корню имеют различную влажность, поэтому неизбежна значительная неоднородность по влажности свежескошен-ной растительной массы. В связи с большой неравномерностью густоты посева, влажностью составляющих и различной скоростью сушки, невыравненность по влажности наблюдается на протяжении всего периода сушки. Причем, разница по влажности тем больше, чем быстрее идет процесс сушки.
Наибольшая неравномерность по влажности растений в процессе полевой сушки наблюдается в диапазоне 35.45 %. Для обоснования погрешности измерения влажности (А) полевым влагомером с учётом реальных условий сушки были проведены измерения в указанном диапазоне влажности на смеси злаковых трав в девяти валках. Отбор проб производился из каждого валка, влажность определялась на сушильных шкафах в двух повторностях. При средней влажности травы на данном участке поля равной 36,6 %, влажность валков (в %) была следующая: 1 - 34,6; 2 - 46,8; 3 - 39,4; 4 - 40,9; 5 - 32,2; 6 - 34,4; 7 - 30,0; 8 - 36,2; 9- 35,0.
Как видно из приведенных данных разброс по влажности между валками составлял 16,8 %. Среднее квадратическое отклонение а =5,06%. Используя эти данные, найдем погрешность измерения влажности по формуле [23, 30]:
А = /у~, (2.2) л/и где: /у — распределение Стьюдента с числом степеней свободы к = п-1; п - количество измерений.
Тогда, с доверительной вероятностью у = 0,95 погрешность измерения будет равна: А = 2,31 • =3,9%.
Таким образом, точность, с которой была определена средняя влажность в валках, составляет ± 3,9 %. Данные расчета дают основание для установления предельных значений погрешности измерения для свежескошен-ных и подвяленных трав не более ± 4,0 %. Правомерно отметить, что чем меньше будет А, тем точнее будет оценка влажности.
Полученные нами значения А и сг подтверждают высокую степень неоднородности по влажности растительного материала в процессе сушки, что не позволяет иметь более низкую погрешность измерения влажности провяленных трав. Вместе с тем, численное значение А = ± 4,0 % не превышает рекомендуемых интервалов влажности, указанных в агротребованиях и ОСТах на корма. Иными словами, в этих документах допускается, что при провяливании трав имеет место значительная неравномерность по влажности и поэтому нецелесообразно полевым влагомером контролировать колебание влажности, имеющееся между валками. Исходя из этого, можно указать, что максимальное значение погрешности прибора А не должно превышать а по влажности трав в валках, т.е. величина А должна быть меньше 5 % влажности.
Величину минимального значения погрешности влагомера оценивали через ее энтропийное значение Аэ [51], которое связано со среднеквадратичным отклонением (сги) через энтропийный коэффициент - ¿^э=Кэ(7к. При расчете значений Аэ использовались результаты наших многолетних исследований по определению влажности трав в период заготовки кормов, полученные с использованием сушильных шкафов СЭШ-ЗМ, и результаты их статистической обработки.
В таблице 2.1 приведены результаты статистической обработки проведенных измерений влажности:- среднее значение размаха параллельных определений влажности (К) и её среднеквадратическое отклонение а. Для проведения анализа нами было выделено три характерных поддиапазона влажности:
- 10 - 35%, охватывающий заготовку всех видов сена;
- 35 - 55%, включающий сушку сена активным вентилированием, сгребание трав в валки и приготовление сенажа;
- 55 - 85%, ворошение, силосование.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Для обеспечения оптимальных режимов сушки трав в полевых условиях, своевременного выполнения технологических операций кошения, ворошения, сгребания, прессования, копнения и заготовки высококачественных кормов необходима оперативная информация о состоянии влажности растительного материала.
2. Проблема измерения влажности трав в прокосах, валках, тюках и рулонах без отбора и подготовки проб (неразрушающий контроль влажности) с различными физико-механическими свойствами определила необходимость блочно-модульного построения прибора с набором датчиков, основанного на диэлькометрическом методе.
3. Экспериментальные данные, полученные при исследовании ЭФС кормовых материалов в диапазоне частот 0,5. 15 МГц, показали, что электрические параметры трав изменяют свои значения в довольно широких пределах в зависимости от их влажности. Установлено, что на частоте 2 МГц для злаковых и бобовых трав при изменении влажности от 15 до 75% и плотноI сти от 30 до 160 кг/м зависимость изменения электрических свойств в большей мере определяется влажностью и характеризуется стабильностью результатов измерений.
4. Обосновано техническое решение неразрушающего контроля влажности трав в прокосах и валках датчиком компланарного типа с охранным электродом. Определены геометрические размеры его электродной системы с заданной глубиной зоны контроля влажности,составляющей 30 мм. Определена область рационального его применения - измерение влажности трав в диапазоне от 35 до 75%.
5. Экспериментально-теоретическими исследованиями установлены следующие метрологические характеристики влагомера кормов: диапазон измерения влажности от 15 до 75%; основная абсолютная погрешность измерения влажности должна составлять ± 2% в диапазоне 15.35% и ± 4% при влажности более 45%.
6. Для неразрушающего контроля влажности прессованных материалов предложены конструкции датчиков: шестиэлектродный, с диаметром игл 4 мм и межэлектродным расстоянием — 20 мм и зондовый датчик, состоящий из центрального штыревого электрода и окружающего его кольцевого электрода. Определены оптимальные конструктивные размеры зондового датчика, обеспечивающие максимальную чувствительность к влажности и минимальное усилие его внедрения в прессованный материал: диаметр штыревого электрода 20 мм, угол при вершине конуса - 22°.
7. Теоретически исследовано и экспериментально проверено, что взаимосвязь усилия внедрения зондового датчика с плотностью прессованного сена на участке от 100 до 160 кг/м3 и угле при вершине конуса 22° является линейной и имеет следующий вид: р = 3,86Р + 91,2.
8. Проанализированы способы и устройства компенсации влияния плотности материала на результаты измерения влажности кормовых материалов. Выявлены закономерности влияния плотности прессования растительного материала на информативный параметр влажности для различных типов датчиков. В опытном образце прибора разработано устройство измерения и компенсации влияния плотности прессованного сена на результаты измерения влажности, защищенное патентом РФ № 1816107.
9. Проведена технико-экономическая оценка перехода на инструментальные методы оперативного контроля влажности. Прибыль от использования одного прибора составила порядка 4145 рублей в год. Результаты проведенных расчетов и производственные испытания доказывают экономическую эффективность применения прибора при заготовке кормов.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пугачев, Петр Михайлович, 2006 год
1. Артемьев Б.Г., Голубев С.Н. Справочное пособие для работников метрологических служб. -М.: Изд-во стандартов, 1986. кн.1. - 288 с.
2. Атяскин О.П. К вопросу о выборе некоторых параметров зубьев напорного гидравлического грейфера для зачерпывания силоса //Тр. ин-та /Кубанский сельскохозяйственный институт. — Краснодарское книжное издательство, 1966. Вып. 14 (42). - С. 32-35.
3. Бальчунас Т. Математическая модель провяливания травы. Совершенствование процессов кормопроизводства //Сб. науч. тр. ин-та / Лит.НИИМЭСХ. Vilnius: "Mokslas", 1988. - N 20.- С. 14-22.
4. Берлинер М.А. Измерение влажности. М.: Энергия, 1973. - С. 37-41.
5. Бондарев В.А., Панов A.A. Методика полевых опытов по провяливанию и сушке трав на сено и сенаж. М.: Россельхозакадемия, 1994. - 11 с.
6. Бурдун Г.Д., Марков Г.Н. Основы метрологии. — М.: Изд-во стандартов, 1985. 256 с.
7. Валигура С.И. Влияние различных способов заготовки и типов хранилищ на качество сена //НТБ НИИ животноводства Лесостепи и Полесья УССР. Харьков, 1980. - Вып.29. - С. 40-43.
8. Валушис В.А. Основы высокотемпературной сушки кормов. М.: Колос, 1977. - 303 с.
9. Вернигор В.А. и др. Потери питательных веществ в процессе производства сенажа из люцерны с различной влажностью // Вестник сельскохозяйственных наук Казахстана. 1985. - № 4. - С. 52-53.
10. Вставский Д.Е. Определение частоты измерений датчика влажности кормовых материалов для агрегатов типа АВМ. Минск: ЦНИИМЭСХ. -Деп. Рукопись № 158/18-84.
11. Глухарев В.И. Повышение эффективности процесса погрузки и оптимизации параметров рабочего органа для захвата рулонов грубых кормов:
12. Автореферат дис. канд. техн . наук. Саратов, 1990. - 23 с.
13. Горячкин В.П. Собрание сочинений. М: Колос, 1968. -Т.1.-С. 211-217.
14. ГОСТ 8.009-84. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. — М.: Изд-во стандартов.
15. ГОСТ 27262-87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб. М.: Изд-во стандартов.
16. ГОСТ 27548-87. Корма растительные. Методы определения влаги. -М.: Изд-во стандартов.
17. Грачёва Л.И., Меренбах Я.Ф. Электрофизические свойства кормов и их смесей //Механизация и электриф. социал. сел. хоз. М., 1975. - №10. -С. 22-24.
18. Грузинов В.П. Экономика предприятия (предпринимательская). — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. 795 с.
19. Дубров Н.С., Кричевский Е.С., Невзлин В.И. Многопараметрические влагомеры для сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1980. - С. 54-57.
20. Евмененко Е.А. Выбор оптимальных частот измерителя влажности льновороха //Механизация и электрификация сельского хозяйства. Сб. науч. работ аспирантов. Минск: ЦНИИМЭСХ Нечерноземной зоны СССР, 1978. -С. 135-141.
21. Евмененко Е.А., JIanno Н.М. К расчету параметров измерительного преобразователя влажности льновороха //Механизация и электрификация сельского хозяйства. Сб. науч. раб. аспирантов Минск: ЦНИИМЭСХ Нечерноземной зоны СССР, 1978.-С. 142-147.
22. Зафрен С.Я. Технология приготовления кормов. М.: Колос, 1977. -С. 104-105.
23. Измеритель добротности Е4-7. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. С.24-35.
24. Иоссель Ю.Я., Кочанов Э.С., Струнский М.Г. Расчет электрической емкости. JL: Энергия, 1969. - 239 с.
25. Исаева Т.Т. Оценка эксплуатационных режимов комплексных механизированных поточных технологических линий заготовки кормов //Тр. ЛСХИ. Л., 1982. - С. 69-71.
26. Карасенко В.А. Некоторые вопросы электрофизических свойств кормов применительно к обработке электрическим током //Сб. науч. тр. Бел. с.-х. академии. Горки, 1983. - Вып. 100. - С. 3-15.
27. Колесов Л.В., Александров В.А. Выбор метода и частоты измерения датчика влажности травяной муки в потоке //Тр. ЛСХИ. Л., 1978. - Т. 341.-С. 79-81.
28. Колде Я.К. Практикум по теории вероятностей и математической статистике: Учебное пособие для техникумов. — М.: Высшая школа, 1991. -С. 53-58.
29. Кострицын А.К. Резание сплошной грунтовой среды ножами и конусами //Сб. тр. по земледельческой механике. Т.З. М.: Сельхозгиз, 1956.
30. Кочетова Э.Л. К вопросу об электрических методах измерения влажности сенажа. //Автоматизация процессов сельскохозяйственного производства: Сб.тр. БИМСХ Горки, - 1975. - С. 36-41.
31. Кричевский Е.С. Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1972. - С. 102-113.
32. Кудрявцев П.Н., Пугачев П.М., Секанов Ю.П. Специализированный контроллер //Автоматизация сельскохозяйственного производства: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. М.: ВИМ, 1997. - Т.2. - С. 96-98.
33. Кульков O.B. и др. Зондовый индикатор влажности и температуры и его экспериментальные исследования //Технические средства агромонито-ринга.-Л., 1989.-С. 142-155.
34. Кучинскас З.М. и др. Оборудование для сушки, гранулирования и брикетирования кормов. М.: Агропромиздат, 1988. - С. 63-69.
35. Лазебный А.Ф. Исследования процесса сушки травы в прокосах // Тр. ин-та /Казанский СХИ. Казань, 1961. - Вып. 45. - С. 62-66.
36. Ларин И.В. и др. Луговодство и пастбищное хозяйство. Л.: Колос, 1975.-528 с.
37. Лесницкий В.Р. Заготовка сена. М.: Агропромиздат, 1988. - 13 с.
38. Лукашевич Н.М. Экспериментальные исследования некоторых физико-механических свойств силосной массы //Тр. ин-та /БИМСХ. Минск, 1960. - Вып. IV. - С. 244-259.
39. Лыков A.B. Теория сушки. М.:Энергия, 1968. - 471 с.
40. Малышева В.В., Попов В.Д., Сечкин B.C. К вопросу о продолжительности сушки травы в полевых условиях //Тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. Ленинград, 1977. - Вып. 23- С. 9-12.
41. Матис И.Г. Электроемкостные преобразователи для неразрушаю-щего контроля. Рига: Издательство "Зинатне", 1977. - С. 67-75.
42. Меренбах Я.Ф. К оценке комплексного воздействия факторов на диэлектрическую проницаемость сельскохозяйственных материалов //Науч. тр. УСХА. Киев, 1982. - С. 21-25.
43. Меренбах Я.Ф. Измерительные конденсаторы для исследования диэлектрических свойств кормов //Науч. тр. УСХА. Киев, 1979. - Вып. 225. -С. 42-44.
44. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: ВНИИЭСХ, 1998. - 220 с.
45. Михайличенко Б.П. Концепция кормопроизводства Российской Федерации //Кормопроизводство. 1995. - № 4. - С. 3-8.
46. Мовсисянц А.П. Вопросы повышения качества сена //Вопросы подъема производительных сил сельского хозяйства и развития орошаемого земледелия в Поволжье. М.: Колос, 1972. - С. 34-36.
47. Мовсисянц А.П. Основные вопросы технологии приготовления сена высокого качества //Технология производства кормов. М.: Колос, 1972. - С. 6771.
48. Могилевский Я.В. Определение оптимальной степени провяливания трав для приготовления сенажа: Дис. канд. техн. наук. — М.: ВИК, 1971. 196 с.
49. Мудров В.И., Кушко B.JI. Методы обработки измерений: Квазиправдоподобные оценки. М.: Радио и связь, 1983. - 304 с.
50. Нетушил A.B., Поливанов K.M. Основы электротехники. Ч.З. Теория электромагнитного поля. M.-JL: ГЭИ, 1956. - С. 36-38.
51. Нетушил A.B. и др. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. ГЭИ. M.-JI.-.1959. - С. 76-78.
52. Нормативно-справочный материал с/х техники ЦНИИТЭИ. М.,1984.
53. Операционная технология производства кормов. Сост. Орманджи К.С., Барабаш Г.И. М.: Россельхозиздат, 1981. - 319 с.
54. ОСТ 10202-97. Силос из зеленых растений. Технические условия.59.0СТ 10201-97. Сенаж. Технические условия.60.0СТ46.203-85.Сено. Приготовление и хранение. Типовой технологический процесс.
55. Отраслевые стандарты. Корма растительные. Типовые технологические процессы выращивания кормовых культур и приготовления кормов. — М.: ВО Агропромиздат, 1987. 64 с.
56. Павлов И.М. Совершенствование технологического процесса и обоснование параметров рабочего органа погрузчика для блочной выемки консервированных кормов из траншейных хранилищ: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1990. - 23 с.
57. Пальчук JI.M., Першина Л.П. Качество силоса и сенажа в зависимости от фазы уборки и влажности зеленой массы //Животноводство. 1982. -№9. с. 52-53.
58. Проспект фирмы "Dickey-John", США.
59. Проспект фирмы "Farmcomp OY", Финляндия.
60. Проспект фирмы "Kett" "Hay moisture meter, model M-8BC", Япония.
61. Проспект фирмы "Draminski electronic in agriculture" Тестер влажности Драминского для сена и соломы, Польша.
62. Проспект фирмы "Fortester 200","Isoelectric", Италия.
63. Проспект фирмы "RDS Technology Ltd.", Agricomputer МК-2, Англия.
64. Пугачев П.М. и др. Обоснование параметров первичного измерительного преобразователя влагомера сена //Автоматизация сельскохозяйственного производства: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. М.: ВИМ, 1997. - Т.2. - С. 98-99.
65. Пугачев П.М., и др. Сорбционно-емкостные датчики в информационно-измерительных системах //Автоматизация сельскохозяйственного производства: Сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. М.: ФГУП Изд-во «Известия», 2004. - 4.2. - С. 359-367.
66. Пугачев П.М., Секанов Ю.П. Перспективы использования математического моделирования для организации полевой сушки трав // Республиканской конференции «Математическое моделирование и проблемы автоматизации»: Тез. докл. Фрунзе, 1990. - С. 99-100.
67. Пугачев П.М., Секанов Ю.П. Использование компланарных датчиков для измерения влажности с/х материалов //Международной научно-технической конф. (3-7 октября): Тез. докл. М.: ВИМ, 1994. - С.99-100.
68. Пугачев.П.М., Шалаева Л.А. Выбор некоторых параметров зондо-вого датчика полевого влагомера сена //Тр. ин-та /ВИМ, 2001. Т. 134. - 4.2. - С.120-128.
69. Пятрушявичюс В.И., Любарский В.М. Активное вентилирование травяных кормов. Л.: Агропромиздат, Ленинградское отд., 1986. - 96 с.
70. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчёта режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. - С. 30-31.
71. Секанов Ю.П., Пугачев П.М., Левина Н.С., Шалаева Л.А. Научные основы развития технической базы информационного обеспечения технологических процессов в растениеводстве //Техника в сельском хозяйстве. — 2004. №6. - С.60-66.
72. Секанов Ю.П. Влагометрия сыпучих и волокнистых растительных материалов. М.: Россельхозакадемия, 2001. - 189 с.
73. Секанов Ю.П., Галицын С.А., Пугачев П.М. и др. Рекомендации по применению влагомера кормов "Электроника ВЛК-01". -М.: ВИМ, 1986. 27 с.
74. Секанов Ю.П., Пугачев П.М., Левина Н.С. О состоянии влагомет-рии волокнистых материалов //Автоматизация сельскохозяйственного производства: Сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. М.: ФГУП Изд-во «Известия», 2004. - 4.2. - С.367-373.
75. Смурыгин М.А. и др. Прогрессивные технологии приготовления сена. М.: Агропромиздат, 1986. - С.38-108.
76. Смурыгин М.А. и др. Справочник по кормопроизводству. М.: Агропромиздат, 1985. — 413 с.
77. Технические карты возделывания и уборки кормовых культур. -М., 1974.
78. Третьякова Т.В., Пугачёв П.М., Левитова Н.Л. Влияние плотности прессования кормовых трав на показания электрических влагомеров //Сб. науч. тр. ВИМ. М.: ВИМ, 1989. - Т. 122. - С.89-98.
79. Урамовский Ю.М. Разработка и исследование эффективности применения средств технологического контроля влажности кормовых материалов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск: ЦНИИМЭСХ, 1982. - 17 с.
80. Хурцилава А.К. Разработка и исследование устройств контроля влажности строительных материалов: Дис. канд .техн. наук. М., 1981. - 176 с.
81. Чернышев В.О., Лившиц Л.С., Гусейнов Б.И. Исследование электрофизических характеристик кормовых материалов //Механизация и электрификация сел. хоз. Минск: ЦНИИМЭСХ, 1978. - Вып. 15. - С.89-97.
82. Электрофизические свойства травяных кормов: Научный отчет / ВИМ. № ГР 01.200.207672. - М., 2002. - 77 с.
83. Ahlgrimm H-J. Ein Beitrag zur dielektrischen Bestimmung des Feuchtegehalts an sehr feuchten organischen Stoffen //Grundlagen der Lfndtechnik. -1975. Bd. 25, №.6. - S.165-196.
84. Chen Yi, C.A.Rotz. A simulation model of field drying alfalfa. Paper ASAE, №86-1032,1986.
85. Cech V., Maskova H.,Dubnova D. Mereni vlhkosti picnin prenosnym vlhkomerem DJ FMT. Zemed. Techn., 34, 1988, c. 6, s. 359-366.
86. Delmhorst fiegtighedsmaler // Praverapp Stat. Jordbrugstekn forscrg. -1988.-№667.-P. 1-4.
87. Gupta M.J.et al. A simulation model to predict the drying time for pasture hay. 1989, vol.44, P. 1-10.
88. Haymatic jiegtignedsmaler til straafgorder Proverapp Stat jordbrugstekn forsoy, 1985. - № 468. - C.l-5.
89. Jerry D.H. I.J.Ross and B.J.Barfield. The use of vapor pressure deficit to predict drying time for alfalfa hay. Paper ASAE, № 76-3040, 1976.
90. Jones A, Lewis M.C. Annual Report, The Grassland Research Institute, 1978.-P. 65-66.
91. Jones L., Harris C.E. Plaut and swath limits to tring. In: Proceedings of a Conference on forage conservation in 80 s British Grassland Socity, Hurley, Maidenhead, 1980, p.67-71.
92. Kemp J.G., G.G.Misener and W.S.Roach. Development of empirical formulae for drying hay. Trans ASAE, vol.15, № 4,1972, P.723-725.
93. Ko R.S., Zoerb G.C. Dielectric constant of wheat straw // Trans. ASAE. St. Joseph, Mich. 1970. - Vol. 13, № 1. - P. 42-45, 47.
94. Martin N.P. Harvesting and storage quality hay. New Developments in Forages. 1980. -P. 177-192.
95. Monteith J.L. Evaporation and environment. Symposium of the society for Experimental Biolojy. vol.19, 1965, P. 205-234.
96. Rettig H., Mareyen M., Schmidt H. Ergebnisse aus der Erprobung eines Feuchteme gerates fur Grobfutterproben. Tad.-Ber., Akad.Landwirtsch.-Wiss. № 280, Berlin, 1989.
97. Rotz C.A., Yi Chen.Alfaalfa drying model for the Field Envizonment. Trans. ASAE vol.28, № 5, 1985, P.1686-1691.
98. Savoie P., R.C.Brook and C.A.Rotz Empirical model for field drying of alfaalfa. Paper ASAE, № 82-1528. 1982.
99. Sembery P. Mezögazdasägi szeme es szälas anyagok dielektromos jellemzöi. Akademiai Kiado, Budapest. 1979. - P. 30-77.
100. Smith E.A. et al. A Model for the Field Drying of Grass in Windrows. Journal of Agricultural Engimering Research, vol.41, № 4. 1988, P. 251-274.
101. Thompson N. Modelling of field drying of hay. J.Agric. Sei. vol.97. 1981, P. 241-260.
102. Thornley, J.H.M. Mathematical Models in Plant Physiology. Academic Press. London, UK, 1976.
103. Verfaren und Vorrichtung zum Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien. Пат. 572210, G01N 27/12, Швейцария.
104. West R. A forage moisture meter development and evaluation // Agr. Engineer. 1978. - Vol. 33, № 1. -P. 17-20.
105. Емкостной влагомер волокнистых материалов: A.C. № 14781008 СССР G 01 N 27/22. /Ю.П. Секанов, Н.Л. Левитова. Бюл. №17. 1989.
106. Устройство для определения влажности волокнистых и сыпучих материалов на ленте транспортера: A.C. № 1492257 СССР, G 01N 25/56. /Ю.П. Секанов, П.М. Пугачев, Е.В. Середа и др. Бюл. № 25. 1992. - 4 с.
107. Влагомер прессованных волокнистых материалов: Патент РФ № 1816107, G 01N 27/22. /Ю.П. Секанов, П.М. Пугачев и др. Бюл. №35.- 1996 -Зс.
108. Verfaren und Vorrichtung zum Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien. Пат. 572210, G01N 27/12, Швейцария.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.