Повышение эффективности сухой очистки продовольственного картофеля путем оптимизации конструктивно-технологических параметров и режимов работы оборудования со щеточными рабочими органами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Захаров, Антон Михайлович

• Захаров, Антон Михайлович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Захаров, Антон Михайлович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Агротехнические требования к машинам сухой очистки картофеля

1.2 Классификация способов и средств очистки клубней картофеля

от примесей

1.3 Обзор и анализ конструкций машин для сухой очистки картофеля

1.4 Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУХОЙ ОЧИСТКИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПУТЕМ

ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ СО ЩЕТОЧНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

2.1 Требования, предъявляемые к рабочим органам для сухой очистки

2.2 Очистка клубней картофеля щеточной рабочей поверхностью

2.3 Определение деформации ворса под давлением насыпи

клубней

2.4 Определение нормального давления упруго - деформированного единичного ворса на поверхность очистки

2.5 Выбор длины ворса

2.6 Определение пути скольжения ворса щетки по поверхности клубня

2.7 Определение полной работы упруго-деформированного единичного ворса

2.8 Математическая модель движения клубня картофеля по щеточной рабочей поверхности под действием статической нагрузки

2.9 Определение угла наклона рабочей поверхности

2.10 Определение основных параметров щеточных валов

2.10.1 Диаметр щеточных валов

2.10.2 Частота вращения щеточных валов

2.11 Условие самоочистки щеточных валов

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Объект исследования, измерительные устройства, приборы и оборудования

3.3 Методика экспериментальных исследований по изучению движения клубней картофеля по щеточной поверхности

3.3.1 Подготовка лабораторной установки к проведению опытов

3.3.2 Характеристика условий испытаний

3.3.3 Агротехническая оценка

3.3.4 Обоснование оценочного критерия

3.3.5 Факторы, подлежащие исследованию

3.3.6 Методика определения показателей

3.3.7 Управляемые факторы

3.3.8 Параметр оптимизации

3.3.9 Матрица трехфакторного эксперимента

3.4 Определение повреждений клубней при предреализационной обработке

3.5 Обработка экспериментальных данных

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Зависимость полноты выделения примесей от частоты вращения щеточных валов, угла наклона рабочей поверхности и подачи исходного материала на блок сухой очистки

4.2 Оптимальные значения конструктивно-технологических параметров блока для сухой очистки картофеля

4.3 Обоснование потребляемой мощности блока сухой очистки

4.4 Влияние кинематических параметров на движения клубней по щеточной поверхности

4.5 Влияние усилия прижимного полотна на движение клубней по щеточной поверхности

4.6 Результаты производственных исследований в период послеуборочной обработки перед реализацией в торговой сети

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТИ БЛОКА ДЛЯ СУХОЙ ОЧИСТКИ

КАРТОФЕЛЯ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Бщв - наружный диаметр щеточного вала, мм; а - величина перекрытия, мм;

со - угловая скорость вращения щеточных валов, с"1; £ - сила тяжести клубня картофеля, Н;

N¡,N2 - нормальные реакции от давления клубня на 1 и 2 щеточные валы, Н;

, - силы трения, действующие на клубень, Н; Р - угол провисания клубня картофеля, град; пщв - частота вращения щеточного вала, мин"1. £ - угол наклона плоскости к горизонту, град; с!к - диаметр клубня картофеля, мм;

/ - коэффициент трения между клубнем картофеля и щеточным валом; ср - угол трения клубня картофеля об материал ворса; Коп - полнота отделения примесей, %;

- частота вращения щеточных валов, мин"1;

Х2 - угол наклона щеточной рабочей поверхности, град; Х3 - подача рабочего материала в блок сухой очистки, т/ч; J - момент инерции, кг-м2; Рс - сила сопротивления почвы сдвигу, Н;

Р/ - сила трения почвы о клубень, Н;

Мрср \МР - моменты силы трения и силы сопротивления клубня, Н-м;

г] - коэффициент плотности набивки ворса на вал;

7' - удельная плотность размещения ворса по поверхности щетки;

- площадь сердечника щетки, мм;

" сУммаРная площадь, занимаемая всем ворсом на поверхности сердечника щетки, мм;

с1с, й - диаметры сердечника щетки и единичного ворса, мм;

Р - статическая нагрузка, приложенная к щетке, Н;

р - статическая нагрузка на единичный ворс, Н;

Рпр - площадь сечения единичного ворса, мм2;

0. - сопротивление почвы внедрению, Н;

е - деформация единичного ворса;

£ост - остаточная деформация единичного ворса;

хсд и тотр - удельные усилия сдвига и отрыва примесей, Н; Уп - скорость движения плоскости, м/с; /0 - удельная статическая нагрузка, Н/м;

- коэффициент трения скольжения щетки о почву; /2 - коэффициент трения скольжения почвы о клубень; /3 - коэффициент внутреннего трения почвы, связанной с клубнем; Е - модуль упругости материала ворса, Па; в - угол отклонения вектора сил упругости, град;

5 - криволинейная координата текущей точки, отсчитываемая от свободного конца единичного ворса;

Аг - работа на протаскивание ворса по поверхности очистки, Дж; Ас - работа на срезание примесей с поверхности клубня Дж; Ад - работа на деформацию ворса Дж;

Аа - работа на преодоление аэродинамического сопротивления Дж;

А - полная работа одного упруго-деформированного единичного ворса Дж.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности сухой очистки продовольственного картофеля путем оптимизации конструктивно-технологических параметров и режимов работы оборудования со щеточными рабочими органами»

ВВЕДЕНИЕ

Картофель - один из важнейших источников пищи для человека и корма для животных. Благодаря содержанию физиологически ценных веществ, картофель играет важную роль в профилактике различных заболеваний и является диетической пищей.

Белок картофеля по усваиваемости приравнен к белкам животного происхождения. Кроме наличия крахмала, белка, витамина «С» и еще многих других витаминов и микроэлементов, картофель содержит железо, марганец, медь, цинк, необходимые организму, особенно ослабленному.

Картофель является также важной технической культурой: из 1 т можно получить 112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 80 кг глюкозы и ряд других продуктов, которые широко используются в пищевой промышленности. Важная роль принадлежит картофелю и в системе кормления сельскохозяйственных животных [108, с. 27].

По площади посадки картофеля и валовому производству Россия по-прежнему занимает первое место в мире (около 15 % мирового производства). В 2000-ые годы практически полностью производство картофеля «ушло» из крупных сельскохозяйственных предприятий. По статистическим данным 2008 года 7,0 % от общего объема картофеля производят крупные сельскохозяйственные предприятия, и на 90,1 % сосредоточено в личных подсобных хозяйствах, коллективных и индивидуальных садах и огородах, дачных участках, что обусловливает крайне низкий уровень механизации, в целом не превышающий 20...25 %. [2, с. 2; 20, с. 7; 90, с. 119, 103, с. 3].

При производстве картофеля в небольших объемах должно использоваться недорогое универсальное оборудование, которое может работать как в фермерских, так и в специализированных хозяйствах с площадью возделывания до 100 га.

Послеуборочный цикл машинного производства картофеля включает в

себя три технологических этапа: послеуборочная обработка и закладка на хранение, хранение и подготовка продукции к реализации.

Число технологических операций послеуборочной обработки картофеля, поступающего на длительное хранение, должны сводиться к минимуму, а сами операции должны исключать механические повреждения клубней, так как каждая дополнительная нагрузка на клубни в фазе обработки отрицательно влияет на результат хранения.

Особое внимание уделяется вопросам повышения конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции, в том числе свежей плодоовощной продукции и картофеля. Учитываются при этом различные факторы - от качества самой продукции до разнообразных способов доработки (сортировка, мойка, упаковка) в зависимости от условий реализации. Так, согласно ГОСТ Р 51808-2001 [22, с. 5], картофель класса экстра должен быть мытым, первого класса - мытым или очищенным от почвы сухим способом. Однако, применяемая в настоящее время мойка клубней картофеля требует большого расхода пресной воды и затрат электроэнергии на сушку. Кроме этого, эксплуатация моющих машин требует наличия системы канализации, отстоя, очистки загрязнённой воды, удаления остатков очистки, что является объектом загрязнения окружающей среды. В связи с этим большое внимание уделяется снижению использования воды в процессе очистки клубней картофеля и применению механических воздействий на обрабатываемый материал (сухая очистка).

Машины для сухой очистки корнеклубнеплодов, выпускавшиеся в советское время ЛФКС - 3000 физически и морально устарели, и к тому же их выпуск прекращен. В связи с этим возникает необходимость разработки нового эффективного устройства, лишенного вышеперечисленных недостатков и имеющего более широкие технологические возможности [40 с. 179].

Работа направлена на повышение качества предреализационной обработки картофеля путем повышения эффективности очистки картофеля от

примесей, а также обоснование оптимальных параметров и режимов работы блока для сухой очистки.

Основные научные положения выносимые на защиту по специальности 05.20.01 следующие:

- конструктивно-технологическая схема блока сухой очистки для предреализационной обработки картофеля;

- зависимости движения клубней картофеля по щеточной поверхности;

- результаты исследований по оптимизации параметров и режимов работы блока сухой очистки;

- результаты производственной проверки блока сухой очистки в период предреализационной подготовки картофеля;

- технико-экономические показатели работы блока сухой очистки с щеточными валами.

Материалы диссертационной работы доложены и одобрены:

- на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАУ, г. Санкт-Петербург-Пушкин в 2011-2012 годах;

- на 7-й международной научно-практической конференции «Экология и сельскохозяйственные технологии: агроинженерные решения», СПб-Пушкин в 2011 году.

- на научной конференции аспирантов и молодых ученых «Развитие АПК в свете инновационных идей молодых ученых» СПбГАУ г. Санкт-Петербург-Пушкин в 2012 году.

- на 6-й смотр - сессии аспирантов и молодых ученых по отраслям наук в ФГБОУ ВПО ВГМХА им. Н.В. Верещагина в 2012 году.

- на международной научно - практической конференции «Аграрная наука 21 века. Актуальные исследования и перспективы» СПбГАУ г. Санкт-Петербург-Пушкин в 2013 году. Доклад был отмечен дипломом за 3-е место.

Проведенные исследования явились составной частью работ, выполняемых в ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии в соответствии с планом фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2011 - 2015 годы по теме 09.01.02: «Разработать наукоемкие ресурсосберегающие машинные технологии и технические средства возделывания и уборки зерновых, масличных, кормовых и других культур».

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 119 наименований (в том числе 3 на иностранном языке и 8 электронных сайтов) и 5 приложений. Включает 53 рисунка и 22 таблицы, общий объем работы 154 страницы.

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Агротехнические требования к машинам сухой очистки картофеля

Государственный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 51808-2001 «Свежий продовольственный картофель, реализуемый в торговой сети» [22], в основном соответствующий требованиям Евростандарта, предъявляет повышенные требования к продовольственному картофелю. В соответствии с требованиями стандарта картофель в зависимости от сроков созревания подразделяют на ранний и поздний.

Ранний картофель в зависимости от качества подразделяют на два класса: первый и второй.

Поздний картофель в зависимости от качества подразделяют на три класса: «экстра», первый и второй.

Характеристика и норма для картофеля по ГОСТу: клубни целые чистые, здоровые, без излишней внешней влажности, не проросшие, не увядшие, без повреждений сельскохозяйственными вредителями, типичной для ботанического сорта формы и окраски. Клубни зрелые с плотной кожурой. Допускаются клубни с пятнами бледно-зеленого цвета общей площадью не более 2-х см , которые удаляются при обычной очистке.

Допускаются клубни, пораженные паршой, оспорозом на площади менее 1/4 поверхности клубня. Допускаются клубни, пораженные проволочником (при наличии не более одного хода).

Запах и вкус - свойственные ботаническому сорту без посторонних вкуса и запаха. Остальные требования приведены в таблице 1.1 [22].

Таблица 1.1 Требования к качеству столового картофеля

Наименование показателей Ранний 1-го кл./ 2-го кл. Поздний - Поздний Поздний

«экстра» - 1 -го кл. - 2-го кл.

Размер клубней по наибольшему

поперечному диаметру, мм, не менее: - Клубни округло-овальной формы - Клубни удлиненной формы 40,0 / 30,0 35,0/25,0 50,0 40,0 50,0 40,0 45,0 30,0

Содержание клубней с механическими

повреждениями, поврежденных сельхозвредителями и болезнями, % 2,0/5,0 2,0 5,0 10,0

Наличие почвы, прилипшей к клубням, % 1,0 1,0 1,0 1,0

На основе анализа таблицы 1.1 можно сделать вывод о том, что реализуемый хозяйствами картофель в настоящее время соответствует, в основном, 2-му классу качества, т.к. не соответствует требованиям по качеству очистки клубней от почвы и в большинстве своем не расфасовывается в потребительскую тару.

В настоящее время особое внимание уделяется вопросам повышения конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции, а именно свежей плодоовощной продукции. Учитываются при этом разнообразнейшие факторы - от качества самой продукции до разнообразных способов доработки (сортировка, мойка, упаковка) в зависимости от каналов реализации. Так, согласно ГОСТ Р 51808-2001 [22, с. 5], картофель класса экстра должен быть мытым, первого и второго классов - мытым или очищенным сухим способом. Соотношение цен на картофель различного класса качества на европейском рынке ориентировочно такое: картофель 2-го класса - 1,0; картофель 1-го класса - 1,4; класса «экстра» - 1,8. Это увеличивает заинтересованность сельхозпроизводителей в повышении классности своей продукции. Однако применяемая в настоящее время мойка клубней картофеля требует большого расхода пресной воды, в зависимости от загрязнённости и влажности. Кроме этого эксплуатация моющих машин требует наличие системы канализации, отстоя, очистки загрязненной воды, удаления остатков очистки, что является объектом загрязнения окружающей

среды. В связи с этим большее внимание уделяется снижению использования воды в процессе очистки клубней картофеля и применению механических воздействий на обрабатываемый материал (сухая очистка).

Удовлетворение требований ГОСТа при современном уровне технического оснащения хранилищ обуславливает многооперационность предреализационной подготовки картофеля. Структурная схема технологического процесса представлена на рисунке 1.

Рисунок 1.1. Структура технологического процесса предреализационной подготовки картофеля 1-го класса качества.

Из всех операций, приведённых на схеме, в настоящее время в картофелеводческих хозяйствах Северо-Западного региона не механизирована операция очистки клубней от прилипшей почвы, в связи с чем большинство реализуемой продукции соответствует второму классу качества и реализуется по более низкой цене[54 с. 48].

1.2 Классификация способов и средств очистки клубней картофеля от

примесей

Очистка связанной с поверхностью клубней почвы осуществляется механическими устройствами (щетками, эластичными дисками и т.д.), что позволяет исключить использование дефицитной пресной воды и снизить затраты на сооружение и эксплуатацию канализационных сетей и переработки загрязнённых стоков. Это также обеспечивает надёжную работу линии предреализационной подготовки картофеля в холодное время года.

Существующие способы очистки клубней картофеля от примесей в сельскохозяйственном производстве могут быть классифицированы по следующим признакам:

-по характеру воздействия на материал (ударным воздействием, трением, комбинированное); -по конструкции;

-по среде, в которой производится очистка (водная, безводная) В соответствии с этим классификация способов и средств очистки клубней картофеля будет иметь вид: рисунок 1.2[68, с. 13].

Рисунок. 1.2. Классификация способов и средств очистки клубней картофеля

В связи с тем, что на очистку гидравлическим и гидромеханическим способом требуется огромное количество воды, а так же целый комплекс машин для очистки и утилизации использованной воды, предпочтение при очистке отдается сухому способу.

Предварительная очистка клубней от примесей (при уборке и перевалке) осуществляется сухим способом, устройствами, различным образом воздействующими на клубни картофеля. В направлении разработки технических средств, для сухой очистки кормовых клубнеплодов работают

ряд ведущих институтов страны: ЦНИПТИМЭЖ, ВИМ, БСХА, ВИЭСХ, ЧИМЭСХ, УНИИМЭСХ.

Коротко отметим основные особенности устройств, для очистки клубней картофеля от примесей в соответствии с классификацией.

Шнековые (вальцевые) очистители - нашли широкое применение на уборочных и погрузочно-разгрузочных машинах. Расположение шнеков бывает продольное и поперечное. Продольное расположение шнеков, например, было применено и применяется на отечественных комбайнах для уборки, подбора и погрузки СПТ-3, КС-3, ОД-2 и др., а также зарубежных "Фармхенд-1502. (США), Е-760 (ГДР), на отечественных погрузчиках-очистителях ГРС-50, ПСР-50. Число рабочих ручьев бывает 2 и более. Оптимальный диаметр шнека 115-150 мм. Зазоры между шнеками 25 мм и менее. Скорость вращения шнеков 100-200 об/мин у стационарных очистителей.

Очистители с продольными шнеками неплохо очищают ворох картофеля от свободной почвы и ботвы, но дают относительно большое повреждение клубней. Кроме того, шнеки делаются, как правило, стальными, что способствует повышенному травмированию клубней [61].

Транспортерные очистители - используются в основном для сепарации свободных примесей. Применяются в качестве транспортеров-питателей основных очистителей. Как очистители транспортеры применяются редко. Для улучшения сепарации применяются встряхиватели. Травмируют клубни сравнительно слабо, но отделения связанных примесей практически не осуществляют Рисунок. 1.3[97, с. 16].

Центробежные очистители - представляют собой прутковый ротор-барабан, вращающийся вокруг вертикальной оси. Сепарация осуществляется за счет воздействия центробежных сил на примеси и взаимного перемещения клубней внутри ротора. Очищение клубней удовлетворительное, однако, известно, что отделение связанных примесей недостаточное - общая остаточная загрязненность вороха составляет 13-16%.

Упрощенная схема вибрационного очистителя разработки УНИИМЭСХ

Схема транспортера-очистителя разработки ЦНИПТИМЭЖ

Схема очистителя конструкции ЧИМЭСХ

1 - решето; 2 - кривошипно-шатунный механизм; 3 - электродвигатель; 4 - подпружиненный буфер

1 - корпус; 2 - загрузочный бункер; 3 - обрезиненный ролик; 4 - решетка; 5 - выгрузная горловина; 6 - цепь

1 - приемный бункер; 2- щетки; 3 - приводная цепь; 4 - рама; 5 - бункер примесей; 6 - электропривод; 7 - контрпривод; 8 - выгрузной лоток

Рисунок 1.3. Транспортерные очистители

Вибрационные очистители - применяются в качестве вибрационных питателей в стационарных установках для очистки и мойки клубней. Разновидностью вибрационных очистителей можно считать грохоты-очистители, применяющиеся на отечественных картофелеуборочных комбайнах УКВ-2, ККУ-2. Сепарация осуществляется за счет активного воздействия на обрабатываемый материал путем частых и сильных встряхиваний. Однако динамические силы, необходимые для полного отделения примесей, превышают предел прочности клубней. Вследствие этого они не нашли широкого применения.

Кулачковые очистители - широко применяются на свеклоуборочных комбайнах (СКН-2А, СВД-2, РКС-6, "Фармхенд-350", "Моро" и др.). Они обеспечивают достаточно хорошее отделение свободных примесей, но сильно повреждают корни. Кулаки делают стальными, резиновыми и пластмассовыми, форму имеют самую разнообразную. Резиновые кулаки по сравнению с металлическими, дают лучший эффект очистки и меньше травмируют корни, но быстрее изнашиваются. Применение только кулачковых очистителей редко встречается на комбайнах, чаще всего они применяются для предварительной очистки с последующей доочисткой их на шнековых или других очистителях. Кулачковыми очистителями являются и водные мойки, так как их масса перемешивается и перемещается к выходу металлическими кулачками, приваренными к центральному валу. Такие системы моек широко распространены во всем мире.

Барабанные очистители - применяются на мобильных уборочных машинах, стационарных установках (Англия, Франция), а также в машинах для кормоприготовления. Барабаны выполняются цилиндрической и конической формы, обрешетка - продольной, поперечной и спиральной. Скорость вращения барабана 15-25 мин"1. Барабанные очистители лучше, чем все остальные, очищают клубни от связанной почвы, но обрешетка барабана часто забивается Рисунок 1.4, 1.5[97].

Схема барабанно-роликового очистителя клубнеплодов, разработанного в БСХА

Схема щеточного очистителя клубнеплодов разработки ВИМ

Схема аппарата для сухой очистки клубнеплодов

■V—1

г

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Захаров, Антон Михайлович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработана и теоретически обоснована математическая модель движения клубня картофеля по щеточной поверхности(2.38). Определен интервал допускаемой нагрузки (прижимным полотном) на клубень, находящийся на щеточной поверхности, в зависимости от конструктивных параметров рабочего органа, которая равна 72,12-171,87 Н/м . По расчетным данным, полученным в процессе теоретических исследований диаметр щеточного вала должен быть > 140 мм., частота вращения щеточного вала должна находиться в диапазоне 87 < п < 114 мин"1, получено значение угла наклона рабочей поверхности к горизонту, образованной щеточными валами, оно составило 18°.

2. Наиболее приемлемым углом наклона рабочей поверхности о является 7,5 , при котором эффективность очистки при частоте щеточных валов 100 мин"1 составляет 82%. Наибольшее значение эффективности очистки клубней картофеля достигается при частоте вращения щеточных валов от 80 до 100 мин-1, угле наклоне щеточной очищающей поверхности от 12 до 15 град, и подаче исходного материала от 1,0 до 1,5 т/ч.

3. Была установлена зависимость эффективности очистки клубней картофеля от величины удельной нагрузки прижимного полотна, так с у нагрузкой прижимным полотном удельным весом 2,16 кг/м , разность линейных скоростей практически не меняется, а уже с нагрузкой полотном удельным весом 7,2 кг/м2, меняется значительно, далее с нагрузкой полотном, удельным весом 9,6 кг/м , она меняется на 0,4, что очень значительно, но вместе с этим, после увеличения удельной нагрузки более 9 кг/м щеточные валы начинали травмировать клубни, следовательно удельная нагрузка, создаваемая прижимным полотном превышала допустимую для сил связи прочности кожицы клубней.

4. Обоснованы оптимальные параметры и режимы работы оборудования для сухой очистки клубней: частота вращения щеточных валов

79 мин"1, угол наклона рабочей щеточной поверхности 15° и подача материала 1 т/ч, эффективность очистки картофеля составляет 92.8%.

5. Производственные испытания в период предреализационной подготовки картофеля на разработанном и изготовленном блоке с щеточной рабочей поверхностью показали, что при рациональных параметрах и режимах работы эффективность очистки продовольственного картофеля составляет 89%. Годовой экономический эффект от использования блока для сухой очистки с щеточными валами и составляет 309540 рублей (в ценах 2012 года) по сравнению с выпускаемой Республикой Беларусь МСОК-5. Срок окупаемости блока сухой очистки по расчетам составляет 0,7 года или 8,4 месяца.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Захаров, Антон Михайлович, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский - М.: Наука, 1976.-278 с.

2. Анисимов Б.В. Производство картофеля в Российской Федерации в 2006 году / Б.В. Анисимов, B.C. Чугунов, О.Н. Шатилова // Картофель и овощи. - 2007. - № 2. - С. 2 - 3.

3. Антропова Н.И. Капролон, его получение, свойства и применение / Н.И. Антропова и др. - Л.: "Химия", 1963.- 129 с.

4. Баловнев З.И. Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов. Конструкция и основы расчета / З.И. Баловнев и др. - М.: "Машиностроение", 1964. - 171 с.

5. Барыкин Ф.Д. Новые рабочие органы снегоуборочных машин / Ф.Д. Барыкин, A.B. Недашковский // Вестник железнодорожного транспорта. -№ 1.- 1960.-С. 15-17.

6. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний / В.Л. Бидерман - М.: Высшая школа. - 1980. - 408 с.

7. Бяложебский Г.В. Снегоочистка автомобильных дорог / Г.В. Бяложебский, В.Р. Якунина. М.: "Автотранспорт". - 1959. - 93 с.

8. Валге A.M. Обработка данных в EXCEL на примерах / A.M. Валге // Методическое пособие. - СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии - 2010. - 104 с.

9. Валге A.M. Обработка экспериментальных данных и моделирование динамических систем при проведении исследований по механизации сельскохозяйственного производства / A.M. Валге - СПБ.: СЗНИИМЭСХ. - 2002. - 174 с.

10. Валге A.M. Повышение эффективности работы сельскохозяйственной техники путем моделирования процессов на стадии исследования и разработки технологий и машин: Дисс. на соискание уч.

степени д-ра техн. наук: 05.20.01 / Валге Александр Мартынович. - СПб., 2000.-300 с.

11. Валге A.M. К методике вычисления статических характеристик случайных процессов на ЭЦВМ / A.M. Валге Т.К. Шоренко // Зап. Леннгр.с.-х. ин-та. - 1971. - Т.155. - С.102-106.

12. Вальщиков Ю.Н. Производство, расчет И конструирование щеточных устройств / Ю.Н. Вальщиков. - JL: "Машиностроение", 1974. -292 с.

13. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1973.- 199 с.

14. Винтерле Г.Р. К вопросу об энергетике цилиндрической щетки / Г.Р. Винтерле // Вопросы механизации животноводства в Западной Сибири. -1983.-С. 53 -56.

15. Винтерле Г.Р. Обоснование основных параметров барабана для сухой очистки корнеплодов от земли / Г.Р. Винтерле // Труды Омского ОСИ, т.НО,- 1973.- С.98- 100.

16. Винтерле Г.Р. Некоторые результаты исследования рабочего органа для сухой очистки корнеплодов / Г.Р. Винтерле // Челябинский ИМЭСХ, труды, в.81. - 1974. - С. 41 - 46.

17. Винтерле Г.Р. Некоторые результаты экспериментального исследования безводной очистки корнеплодов / Г.Р. Винтерле // Механизация сельскохозяйственного производства. - 1977. - С. 74 - 79.

18. Воробей A.C. Предреализационная подготовка картофеля машиной сухой очистки с профилированными вальцами: дис. ... канд техн. наук: 05.20.01 / Воробей Александр Сергеевич. - Минск , 2013 - 158 с.

19. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика // В.Е. Гмурман. - М.: Высшая школа, 1977. - 479 с.

20. Голохвастов A.M. Картофель России / A.M. Голохвастов // Ваш сельский консультант. - 2007. - № 03. - С 7 - 10.

21. ГОСТ 8.011-72 Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений. -М.: Изд-во стандартов, 1972. - 5 с.

22. ГОСТ Р 51808-2001 Картофель свежий продовольственный, реализуемый в розничной торговой сети. - М.: Изд-во стандартов, 2001.

23. ГОСТ 7176-85. Картофель свежий продовольственный. - М.: Изд-во стандартов, 1985. -4 с.

24. ГОСТ 24026-80 Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 18 с.

25. ГОСТ 24055-88 (CT СЭВ 5628-86) - ГОСТ 24059-88 Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. -М.: Изд-во стандартов, 1988. - 48 с.

26. Гуревич З.И. Новая конструкция щетки для очистки литья / Гуревич З.И. - Передовой производственный опыт. — М., 1956. - 4 с.

27. Гусев JI.M. Расчет и конструкция подметально-уборочных машин / Л.М. Гусев. - М.: "Машгиз", 1963. - 204 с.

28. Гусев Л.М. Силы, действующие на щеточные устройства некоторых машин и их зависимость от способа установки щетки / Л.М. Гусев // Труды ЛТИ. - 1957. - № 9. - С. 22-35.

29. Даневски Л. И. Интенсификация сепарации почвенных комков горкой ботвоудалителя в самоходном картофелеуборочном комбайне КСК-4-1: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Л. И. Даневски. - Минск, 1996.-20 с.

30. Дервиш A.B. Исследование рабочих органов барабанно-щеточного очистителя корнеклубнеплодов и основ его расчета (на примере сахарной свеклы), автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / A.B. Дервиш М,ВИЭСХ, 1972.-23 с.

31. Джанелидзе Г.Ю. Статика упругих тонкостенных стержней / Г.Ю. Джанелидзе, ЯГ. - Пановко М., Л.: ОГИЗ ГИТТЛ, 1947. - 207 с.

32. Долгов И.А. Уборочные сельскохозяйственные машины. Конструкция, теория, расчет. / И.А. Долгов. - Ростов н/Д.: Издательский центр ДГТУ, 2003. - 707 с.

33. Долгов Н.И. О расчете на изгиб стержней малой жесткости. Сб. Расчеты на прочность / Н.И. Долгов. - М., "Машгиз", 1963. - С. 25 - 42.

34. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1972. - 209 с.

35. Дшник А.Н. Продольный изгиб / А.Н. Дшник. - Д., ГОНГИ, 1939. -238 с.

36. Дятлов A.B. Точные и приближенные методы определения больших деформаций гибких стержней / A.B. Дятлов // Труды ЦНИИ промышленных сооружений. - т.2. - М., 1953. - С. 125 - 138.

37. Еникеев В. Г. Методика и программное обеспечение для обработки результатов экспериментальных испытаний сельскохозяйственных агрегатов и их идентификация на ЭВМ / В. Г. Еникеев. - JI - Пушкин. - 1981. -83 с.

38. Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии сельскохозяйственных материалов / В.А. Желиговский. - Тбилиси. - 1960. - 145 с.

39. Жемочкин Б.Н. Сопротивление материалов / Б.Н. Жемочкин. -М.: Колос, 1948.-620 с.

40. Захаров A.M. Зависимость эффективности очистки клубней картофеля от управляемых параметров / A.M. Захаров // Аграрная наука 21 века. Актуальные исследования и перспективы. Сборник научных трудов. -СПб.-2013.-С. 179-181.

41. Земляков И.П. Капрон материал для деталей машин / И.П. Земляков. -М.: "Машгиз", 1961. - 122 с.

42. Кардашевский C.B. Испытание сельскохозяйственной техники /C.B. Кардашевский, JI.B. Погорелый, Г.М. Фудиман и др. - М.: Машиностроение, 1979. - 288 с.

43. Карабан Г.JI. Зарубежные машины для санитарной очистки и уборки городов / Г.Л. Карабан. - М.: Минкомхоз РСФСР, 1961. - 152 с.

44. Карабан Г.Л., Полтеев K.M. Снегоуборочные машины / Г.Л. Карабан, K.M. Полтеев. - М.: Минкомхоз РСФСР, 1962. - 139 с.

45. Катанаева В.П. Капрон в машиностроении / В.П. Катанаева. -Иркутск. Иркутское книжное издательство, 1961. - 207 с.

46. Колчин Н. Н. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей / Н. Н. Колчин. - Минск: Машиностроение, 1982. -268 с.

47. Колчин H.H. Машины и рабочие органы для послеуборочной обработки корнеклубнеплодов и овощей / H.H. Колчин // Тракторы и сельхозмашины. - 1973. - № 3. - С. 39 - 41.

48. Колчин H.H. Машины для сортировки и послеуборочной обработки картофеля / H.H. Колчин, В.П. Трусов. - М.: Машиностроение, 1966.-256 с.

49. Кононов Б.В. Исследование процесса корнеклубнемойки ИКС-5М / Б.В. Кононов, С.Е. Поздняков // Труды Саратовского ОШ, в.20, Саратов, 1973.-С. 3-7.

50. Куликовских В.А. Обработка деталей механическими щетками / В.А. Куликовских // Станки и инструмент. - 1962. - № 9. - С. 18 - 20.

51. Лебедев Л.Я. Параметры и режимы работы роторно-пальцевого сепарирующего устройства для послеуборочной обработки картофеля: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Лебедев Л.Я. - Ленинград-Пушкин, 1990.- 16 с.

52. Левитский Н. И. Курс теории механизмов и маши / Н.И. Левитский. - М.: Высш. шк., 1985. - 279 с.

53. Логинов Г.А. Оптимизация технико-технологических решений в картофелеводстве / Г.А. Логинов, И.М. Фомин и др. - СПб - Павловск: ГНУ СЗНИИМЭСХ, 2009. - 129 с.

54. Логинов Г.А. Результаты производственных испытаний машины для сухой очистки картофеля / Г.А. Логинов, А.Н. Степанов, Е.Е. Орешин, A.M. Захаров // Сборник научных трудов. Вып. 83. ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. - 2012. - С. 47 - 51.

55. Лукомская А.И. Механические испытания каучука и резины / А.И. Лукомская. М., "Химия", 1953. - 93 с.

56. Лурье А.Б. Статическая динамика сельскохозяйственных агрегатов / А.Б. Лурье. - М.: Колос, 1970. - 263 с.

57. Лурье А.Б. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин / А.Б. Лурье, A.A. Громбчевский. - Л.: Машиностроение, 1977. - 528 с.

58. Машины для уборки и сортировки картофеля. - М.: Всесоюзное объединение сельхозтехника, 1975. - 92 с

59. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Колос, 1980. - 168 с.

60. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М., 1998. - 88 с.

61. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. М., "Колос", 1979.-399 с.

62. Михайлов В.А. К выбору рабочих органов для очистки и дозирования корнеклубнеплодов / В.А. Михайлов, СЛ. Таршилов, A.B. Смоленский // Сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. - 1983. - С. 199 - 206.

63. Мицкевич З.А. Пластмассы на основе полиамидных смол / З.А. Мицкевич. М.: Химий; 1961. - 208 с.

64. Нагорный А.Г. Щеточные очистители / А.Г. Нагорный // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1979. - № 9. - С. 13 -14.

65. Нагорский И.С. Физико-механические свойства кормовых материалов / И.С. Нагорский // сб. ЦНИИМЭСХ «Вопросы сельскохозяйственной механики». 1964. - т. 12.-С. 8-81.

66. Нагорский И.С. Модель винтового ворохоочистителя картофелесортировальной машины / И.С. Нагорский, A.JI. Рапинчук, Д.И. Комлач // Технологическое и техническое обеспечение производства продукции растениеводства: сб. науч. трудов. - М.: ВИМ, - 2002. - Т. 141, ч.1.-С. 181 - 189.

67. Найданов С.А. Изыскание способов и средств сухой очистки корней сахарной свеклы: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Найданов Сергей Александрович. - М., 1984. - 20 с.

68. Найданов С.А. Изыскание способов и средств сухой очистки корней сахарной свеклы: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Найданов Сергей Александрович -М., 1983. - 184 с.

69. Найданов С.А. Силовое взаимодействие щеток с корнями сахарной свеклы / С.А. Найданов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980. -№11.-С. 11-13.

70. Найданов С.А. Сухой способ очистки корней сахарной свеклы / С.А. Найданов // Техника в сельском хозяйстве. - 1980. - №10. - С. 5 - 7.

71. Найданов С.А. Исследование процесса сухой очистки корней сахарной свеклы / С.А. Найданов, В.А. Пучков // сб. науч. тр. ВИМ. - 1983. -Т.98.-С. 8-29.

72. Налимов В.В. Статические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, H.A. Чернова. - М.: Наука, 1965. - 365 с.

73. Неретин A.C. Исследование отмыва загрязнений от корнеклубнеплодов / A.C. Неретин // сб. материалов молодых ученых. Тамбов, 1973. С. 23-28.

74. Орешин Е.Е. Повышение качества товарного картофеля / Е.Е. Орешин, A.M. Захаров // Техника в сельском хозяйстве. - 2012. - №1. - С. 8 -9.

75. Орешин Е.Е. Технологические машины в растениеводстве / Е.Е. Орешин, A.M. Захаров // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования: сб. науч. тр. СПбГАУ. - 2011. - 353 с.

76. Орешин Е.Е. Эффективность использования блока сухой очистки при подготовке к реализации продовольственного картофеля / Е.Е. Орешин, A.M. Захаров // Молочнохозяйственный вестник. - №4(8). - 2012. - С. 45 -50.

77. ОСТ 70.192-83. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудование для приготовления кормов. Программа и методы испытаний.

78. Остроумов С.С. Параметры и режимы работы роторного сепаратора для повышения эффективности отделения растительных примесей от клубней картофеля: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Остроумов Сергей Сергеевич. - Ленинград-Пушкин, 1991. - 16 с.

79. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины / Т.Д. Петров. М.: Машиностроение, 1972. - 391 с.

80. Пиковский Я.М. Дорожные машины и оборудование / Я.М. Пиковский и др. -М.: "Машгиз", 1960. - 198 с.

81. Полиамидные волокна. Капрон и амид. М., "Госхимиздат". -1963.-253 с.

82. Порошин Д.Н. Повышение эффективности сепарирующих рабочих органов картофелекопателя путем оптимизации их параметров и режимов работы: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. / Порошин Дмитрий Николаевич. - СПб. - Пушкин, 2002. - 124 с.

83. Разработка адаптивных технологий производства продукции растениеводства (методические рекомендации) - СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ, 2005,- 112 с.

84. РД 108.5-89. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки и послеуборочной обработки картофеля. Программа и методы испытаний.

85. РД 10.2.2-89. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки.

86. Резина - конструкционный материал современного машиностроения. И., "Химия", 1967. -232 с.

87. Резниковский М.М. Механические испытания каучука и резины / М.М. Резниковский, А.И. Лукомская. -М.: "Химия", 1964. - 198 с.

88. Сикорский Ю.С. Элементы теории эллиптических функций с применением к механике / Ю.С. Сикорский. - М. - Л, ОНТИ, 1936. - 365 с.

89. Клецкин М.И. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / М.И. Клецкин. - М.: Машиностроение, 1967. - 346 с.

90. Статистические материалы и результаты исследований развития агропромышленного производства России. - М.: Россельхозакадемия, 2012. -31 с.

91. Степанов А.Н. Определение величины перекрытия роторно-пальцевых сепарирующих элементов картофелеуборочной машины / А.Н. Степанов, Д.Н. Порошин // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России: сб. науч. тр. - СПб, СЗНИИМЭСХ, 2002. - Вып. 73. - С. 119-123.

92. Степанов А.Н. Результаты исследования вальцево-щеточного очистителя клубней картофеля от почвы / А.Н. Степанов, Е.Е. Орешин, A.M. Захаров // Технологии и средства механизации сельского хозяйства. - СПб. -2012.-С. 103- 106.

93. Дарков А.В. Строительная механика / А.В. Дарков. - М.: Вешая школа, 1976. - 600 с.

94. Суховский М.Н. Повышение эффективности разделения картофеля на фракции путем оптимизации параметров и режимов работы грохотной сортировки: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Суховский Максим Николаевич - СПб. - Пушкин, 2003. - 158 с.

95. Сыроватка В.И. Методика расчета рабочих органов и выбора основных параметров барабанно-щеточных очистителей корнеплодов / В.И. Сыроватка, В.А. Дервиш. - сб. трудов ВИЭСХ. - 1971. - т.34. - С. 15 - 20.

96. Тимошенко С.П. Устойчивость упругих систем / С.П. Тимошенко. - М.: Гостехиздат, 1955. - 568 с.

97. Федоров A.A. Разработка и обоснование барабанно-щеточного очистителя кормовых корнеплодов: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Федоров Андрей Аполлинарьевич. - Чебоксары, 2005. - 145 с.

98. Филоненко-Бородич М.М. Основы теории работы упругих сил в плоских системах / М.М. Филоненко-Бородич. - ГТТИ, M.-JL, 1932. - 224 с.

99. Фишер Е.П. Щетки с механическим приводом и их назначение и работа / Е.П. Фишер. - М.: НГБ ЗИЛ, 1962. - 5 с.

100. Фоимн И.М. Механизированная технология производства экологически чистого картофеля / И.М. Фоимн, Е.Е. Орешин, Г.А. Логинов, А.М. Захаров //Экология и сельскохозяйственные технологии: агроинженерные решения. Т.2. Экологически аспекты производства продукции растениеводства: Материалы 7-й международной научно-практической конференции. - СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2011 г.-С. 141-146.

101. Фурлетов В.М. Анализ работы механического отделителя клубней картофеля от примесей / В.М. Фурлетов // Труды НИИ картофельного хозяйства. - 1980. - в.37. - с. 108 - 113.

102. Фурлетов В.М. Изыскание, исследование и обоснование основных параметров и режимов механического отделителя клубней картофеля от примесей: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Фурлетов Владимир Михайлович. - М., 1981. - 19 с.

103. Хамчиев Б.Б. Состояние и перспективы развития картофелеводства в России / Б.Б. Хамчиев // Ваш сельский консультант. -2007.-№03.-С. 3-6.

104. Чегодаев А.А. Фторопласты / А.А. Чегодаев и др. - JL, "Госхимиздат", 1960. - 197 с.

105. Чернышов В.М. Упругие свойства пластмасс при динамическом нагружении / В.М. Чернышов // Труды НАШ. - 1962. - в.49. - С. 85 - 91.

106. Шабуров Н.В. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по созданию нового роторного сепаратора для обработки картофеля / Н.В. Шабуров, С.С. Остроумов. - JI. - Пушкин. - 1991. - 39 с.

107. Шагимарданов Р.А. Исследование физико-механических свойств корнеплодов при статическом и динамическом нагружении / Р.А. Шагимарданов // Механизация сельскохозяйственного производства. - 1968. -В.51.-С. 161 - 164.

108. Шпаар. Д. Картофель. Возделывание, уборка, хранение / Д. Шпаар. - Торжок: ООО «Вариант», 2004. -466 с.

109. Bouman A. The cleaming of potatoes after harvest Meet Engg Seet European Ass / A. Bouman // Potato. Res. Wagening. - 1980. - P. 19-23.

110. Clean surfaces; their preparation and characterization (Based on Symposium held of И". Cardina state univer sity of Raleigh) 1975. - 385 p.

111. Patlih I. Robsor prace rozdruzovadla remiakov a kamenov pracujnecho na principe stetinove ho valca a doprav- nica. Acta technol /1. Patlih I. Paulen // agrar. Mtra. - 1980. - N 21. - P. 39 - 42.

112. http://belagromech.basnet.by

113. http://remprodex.com.pi/? 1 ang=ru

114. www.bijlsmahercules.nl

115. www.ekkoas.dk

116. www.grimme.com

117. www.kartofelnaya-tehnika.ru

118. www.kolnag.ru

119. www.skals.dk/ru