Повышение качества сортировки клубней картофеля разработкой и применением машины с барабанным рабочим органом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Бочкарев, Владимир Сергеевич

• Бочкарев, Владимир Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бочкарев, Владимир Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МЕХАНИЗАЦИИ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

1.1 Агротехнические требования процесса сортировки клубней картофеля

1.2 Анализ средств механизации для сортировки клубней

картофеля

1.2.1 Плоско-решетные сортировальные машины

1.2.2 Транспортерные сортировальные машины

1.2.3 Ролико-валиковые сортировальные машины

1.2.4 Комбинированные сортирующие рабочие органы

1.2.5 Картофелесортировальные машины барабанного типа

1.3 Исследование физико-механических свойств клубней картофеля

1.3.1 Характеристика изучаемых сортов

1.3.2 Методика и результаты проведенных исследований

1.3.3 Исследование линейных размеров клубней картофеля

Выводы по разделу

Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА МАШИНЫ ДЛЯ СОРТИРВОКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ С БАРАБАННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

2.1 Цель теоретических исследований машины с барабанным

рабочим органом для сортировки клубней картофеля

2.2 Исследование движения частицы в машине для сортировки клубней картофеля по цилиндрической поверхности барабанного рабочего органа с наклонной осью вращения

2.3 Исследование движения частицы в цилиндрическом барабанном рабочем органе машины для сортировки клубней картофеля без

отрыва её от поверхности

2.4 Исследование движения частицы в цилиндрическом барабанном

?!

рабочем органе машины для сортировки клубней картофеля с отрывом её от поверхности

2.5 Исследование колебаний барабанного рабочего органа машины

для сортировки клубней картофеля в вертикальной плоскости

2.6 Определение частоты вращения барабанного рабочего органа машины для сортировки клубней картофеля из условия прохода

клубня через прутковую поверхность барабана

Выводы по разделу

3 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАШИНЫ ДЛЯ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ С БАРАБАННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

3.1 Программа лабораторных исследований

3.2 Методика проведения лабораторных исследований и обработки результатов машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом

3.2.1 Описание лабораторной установки

3.2.2 Методика проведения лабораторных исследований по определению оптимальных конструктивных и режимных параметров машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом

3.2.3 Результаты лабораторных исследований по определению оптимальных конструктивных и режимных параметров машины для сортировки клубней с барабанным рабочим органом

3.3 Методика и результаты лабораторных исследований по

определению оптимальной частоты вращения барабанного

рабочего органа машины для сортировки клубней картофеля

Выводы по разделу

4 ИССЛЕДОВАНИЕ МАШИНЫ С БАРАБАННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ДЛЯ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА

1 ч

Ж

4.1 Цель и задачи производственных исследований машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля

4.2 Исследования машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля в условиях производства

4.2.1 Условия проведения исследований в условиях производства

4.2.2 Исследования по определению оптимальных конструктивных и режимных параметров машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля

4.3 Исследование по определению производительности машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом

Выводы по разделу

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ МАШИНЫ ДЛЯ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ С БАРАБАННЫМ РАБОЧИМОРГАНОМ

5.1 Расчет балансовой стоимости экспериментальной машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом

5.2 Расчет прямых эксплуатационных затрат

5.3 Расчет годового экономического эффекта

5.4 Расчет срока окупаемости

Общие выводы

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение качества сортировки клубней картофеля разработкой и применением машины с барабанным рабочим органом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Картофель является одним из важнейших продуктов рациона людей всего мира. Его производят в 145 странах с использованием различных технологий. В России картофель стал «вторым хлебом», при этом картофель является продуктом питания в свежем или переработанном виде, также идёт и на корм скоту. Картофель используется в трех направлениях: столовое (использования картофеля для питания, а также изготовления из него продуктов переработки), техническое (использование картофеля с содержанием крахмала более 18 % в производстве), кормовое (производство картофеля с повышенным содержанием протеина).

Общая площадь посадки картофеля по России в последние годы установилась на уровне 3 млн. га. Урожайность колеблется в пределах 11,5...22,5 т/га.). В настоящее время более 95 % картофеля в нашей стране производится в личных подсобных и крестьянских (фермерских) хозяйствах с посадочными площадями менее 2 га. При этом уровень механизации работ в этих хозяйствах низкий, а затраты труда при выращивании картофеля высокие. Но при всем этом, мало повысить валовый сбор картофеля, необходимо его сохранить, так как правильная переработка и хранение посадочного материала - основа будущего урожая.

Технологический процесс производства картофеля состоит из нескольких операций, одной из которых является сортирование клубней картофеля на три фракции.

Процесс сортировки клубней картофеля является одним из важнейших в его производстве. От качества фракционного состава семенного материала зависит урожай картофеля и качественные показатели его хранения, а также правильное разделение картофельной массы на фракции, которое дает оптимальный уровень использования картофеля в производстве.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что создание малогабаритной машины для сортировки клубней картофеля внесет вклад в решение проблемы сортировки клубней картофеля на фракции в мелкотоварных хозяйствах.

Поэтому работа, посвященная повышению качественных показателей сортировки клубней картофеля разработкой и применением машины с барабанным рабочим органом, является актуальной и практически значимой для сельскохозяйственного производства.

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время разработаны машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом различных конструкций и типов. Решением проблемы сортировки клубней картофеля занимались следующие ученые: Е.А. Беляев, М.А. Бышов, А.И. Воль-ников, В.П. Горячкин, В.А. Грозубинский, Е.А. Глухих, Ю.М. Иванов, М.И. Кан, Д.Е. Кистанов, Е.И. Кистанов, Ю.И. Кириенко, H.H. Колчин, A.B. Козлов, В.А. Макаров, Л.И. Манпиль, Д.Н. Мишин, В.М. Мосин, А.И. Новожилов, М.Я. Осипов, Г.Д. Петров, Н.М. Постников, Ю.С. Папаниколау, Я.А. Рабаунис, В.В. Ряб-кова, О.В. Саяпин, A.A. Сорокин, Ю.Я. Сычев, В.П. Трусов, Н.В. Татьянко, Н.В. Шабуров, A.A. Шаблыкин, С.М. Щенников, B.C. Юрасов, Yasuaki Yamane, Koichi Miyake, Hideo Funahashi, Masao Murakami, P.E. Malcolm и другие ученые. Машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом различаются как по конструкции основного рабочего органа, так и по конструкции рабочей сепарирующей поверхности. Имеются машины, барабанный рабочий орган которых расположен горизонтально и под углом к горизонту. Так же известны машины, в которых один барабанный орган установлен внутри другого (параллельная сортировка). Поверхности основного рабочего органа машин для сортировки клубней картофеля исполняются в виде: продольных щелей, круглых просветов, квадратных просветов, шестиугольных просветов, спиральной навивки внутри рабочего органа и эластичной поверхности. Наибольшее распространение получили машины с квадратными просветами и продольными щелями.

Работа выполнена по плану НИОКР ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» на 2010-2013 гг., тема № 11 «Разработка рабочих органов машин для ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственных культур» и отраслевой целевой программы «Развитие овощеводства и картофелеводства в Пензенской области на 2010 - 2012 годы».

Цель работы - повышение качества сортировки клубней картофеля разработкой и применением машины с барабанным рабочим органом, обеспечивающей оценочные показатели качества сортировки клубней картофеля.

Задачи исследования:

1. Обосновать конструктивно-технологическую схему машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом, с учетом физико-механических свойств клубней картофеля новых районированных сортов.

2. Теоретически обосновать конструктивные и режимные параметры машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом.

3. Разработать и изготовить опытно-конструкторский образец машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля и выполнить экспериментальные исследования по определению её оптимальных конструктивно-режимных параметров.

4. Провести исследования в условиях производства машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля и определить технико-экономическую эффективность применения результатов исследований в производстве.

Объект исследования. Технологический процесс сортировки клубней картофеля машиной с барабанным рабочим органом.

Предмет исследования. Конструктивные и режимные параметры машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом, оценочные показатели качества сортировки клубней картофеля.

Научная новизна:

- теоретическое обоснование конструктивных и режимных параметров машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом, обеспечивающее повышение качества сортировки клубней картофеля;

- конструктивная схема и конструкция машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля;

- оптимальные конструктивные и режимные параметры машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом;

- показатели (точность сортировки клубней картофеля в %, количество травмированных клубней картофеля в %), оценивающие качество сортировки клубней картофеля при применении машины с барабанным рабочим органом.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ № 2477598.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты научных исследований послужили основой для разработки машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля. Использование машины с барабанным рабочим органом позволяет повысить оценочные показатели качества сортировки клубней картофеля (точность сортировки клубней картофеля до 95 %, обеспечить количество поврежденных клубней не более 1,7 %). Машина с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля внедрена в ИП К(Ф)Х Федоров В.В. и ИП К(Ф)Х Степашкин Александр Федорович, а также принята ООО «КЗТМ» г. Кузнецка Пензенской области к серийному производству. Министерством Пензенской области машина с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля рекомендована для серийного производства на предприятиях сельскохозяйственного машиностроения Пензенской области.

Методология и методы исследования. Исследования проводились общенаучными методами - теоретическим и экспериментальным. Теоретически исследования проводились методом формализации, с использованием известных положений теории машин с барабанным рабочим органом и теории грохота. Экспериментальный метод исследования строился на методах сравнения и моделирования. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и лабора-торно-полевых условиях на основе общепринятых методик в соответствии с действующим отраслевым стандартом СТО АИСТ 8.5-2010, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента.

Основные научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:

1. Технологическая схема и конструкция машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля.

2. Теоретическое описание процесса сортировки клубней картофеля маши-

ной с барабанным рабочим органом.

3. Результаты экспериментальных исследований машины для сортировки клубней картофеля, подтверждающие основные конструктивные и режимные параметры (частота колебаний барабанного рабочего органа, высота сегментных упоров обечайки барабанного рабочего органа, угол наклона барабанного рабочего органа относительно горизонта, частота вращения барабанного рабочего органа).

4. Результаты исследований машины для сортировки клубней картофеля в производственных условиях по определению оптимального значения частоты вращения барабанного рабочего органа машины, угла наклона барабанного рабочего органа машины, производительности машины для сортировки клубней картофеля, а также экономическая оценка эффективности применения машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля.

Степень достоверности и апробация результатов. Обеспечена сходимость теоретических и экспериментальных данных, равная 97 %, подтвержденная теоретическими исследованиями, практической реализацией разработки в лабораторных и производственных условиях.

Основные результаты исследований представлялись в качестве инновационного проекта на научно-инновационном конкурсе «У.М.Н.И.К.» фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (г. Пенза 2011 г.), в результате которого получено право на заключение государственного контракта на выполнение НИОКР по теме: «Комплекс машин для производства картофеля в мелкотоварных хозяйствах».

Основные результаты исследований диссертации доложены и одобрены на:

- научно-практической конференции ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2010-2013 гг.);

- всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2010 г.);

- всероссийской научно-практической конференции «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2011 г.);

- международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГБОУ ВПО «МГУ им. Огарева» и 50-летию кафедры сельскохозяйственных машин «Энергоэффективность технологий и средств механизации в АПК» ФГБОУ ВПО «МГУ им. Огарева» (Саранск, 2011 г.);

- во втором туре Всероссийского конкурса научных работ студентов высших учебных заведений МСХ РФ Приволжского федерального органа в ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» (2011 г.);

- международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: модернизация и инновационное развитие страны» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет» (2011) г;

- всероссийской научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2012 г.).

- всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2013 г.).

По теме диссертации опубликовано 13 статей (две без соавторов), в т.ч. 5 статей в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК», 1 патент на изобретение. Общий объем публикаций - 1,75 л., из которых 0,65 л. Принадлежит соискателю.

Диссертация состоит из введения, разделов, общих выводов, списка литературы и приложения.

Автор считает своим долгом выразить слова благодарности доктору технических наук, профессору Кухареву О.Н.; доктору технических наук, профессору Ларюшину Н.П., кандидату сельскохозяйственных наук Кабунину A.A., аспирантам и лаборантам кафедры «Механизация технологических процессов в АПК» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» за помощь в разработке диссертационной работы, проведение экспериментальных и производственных исследований и их внедрения по теме диссертации.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МЕХАНИЗАЦИИ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ

КАРТОФЕЛЯ

1.1 Агротехнические требования процесса сортировки клубней картофеля

Машины для сортировки и обработки клубней картофеля - картофелесор-тировки и картофелесортировальные пункты, должны разделять картофель на три фракции: крупную (продовольственный картофель), вес клубней свыше 80 г, среднюю (семенной картофель), вес клубней 50...80 г, и мелкую (кормовой картофель) вес клубней 30...50 г. Клубни менее 30 г, идут в отходы. Допускается в каждой фракции иметь не более 10% клубней из остальных.

ГОСТ 7001-91 [19] устанавливает, что в семенном картофеле допускается наличие земли и посторонних примесей не более 2% от всей массы; картофель с механическими повреждениями (порезы, выровы, трещины, вмятины тканей клубней до 5 мм в глубину и 10 мм в длину), и повреждения сельскохозяйственными вредителями (проволочник, грызуны) более 1/3 поверхности клубня и глубиной до 5 мм, без повреждения глазков.

Минимальный размер клубней должен быть таким, чтобы они не проходили через квадратные отверстия размером 28 мм; для клубней, длина которых в среднем, по крайней мере, вдвое превышает наибольшую ширину, квадратные отверстия должны быть не менее 25 мм. В тех случаях, когда клубни очень крупные и не проходят через квадратные отверстия размером 35 мм, разница между максимальными и минимальными пределами размера должна выражаться числом которое делиться на 5.

Максимальное отклонение размеров клубней в той или иной партии картофеля должны быть такими, чтобы разница между размерами двух квадратных отверстий не превышала 20 мм, если только «покупатель» и «продавец» не согласились отойти от этих требований.

В положение, которое касается допусков размеров, сказано, что в партии может содержаться не более 3% (по массе) клубней менее указанного минималь-

ного размера, или более 3% (по массе) клубней больше указанного максимального размера.

С теоретической точки зрения, калибрование клубней картофеля на фракции (группы) представляет собой задачу разделения конечного множества С на ряд подмножеств С,, С2,С3,..., С„.

Согласно агротехническим требованиям картофель сортируют на три фракции (мелкую, среднюю, крупную). ГОСТом 7001-91 установлены средние поперечные размеры клубней. Размер клубней семенного картофеля по наибольшему поперечному диаметру в миллиметрах:

28.. .55 - для сортов с удлиненной формой клубней;

30... 60 - для сортов с округло - овальной формой клубней;

В процессе сортирования возможны механические повреждения клубней, однако их общее количество не должно быть более 1%.

Особое внимание уделяется семенному картофелю. Для посадки должен использоваться только семенной картофель районированных и перспективных ботанических сортов, обладающих высокими хозяйственно-ценными качествами. В семенном картофеле не допускается наличие карантинных сорняков, вредителей и болезней в соответствии с перечнем, установленном в порядке. В семенном картофеле не допускается наличие клубней, пораженных мокрой гнилью, с признаками «удушья», подмороженных, с ожогами, уродливых, с израстаниями и легко обламывающимися наростами, раздавленных, разрезанных, с ободранной кожурой, более 1/4 поверхности клубня. [19]

1.2 Анализ средств механизации для сортировки клубней картофеля

Обзор литературных, патентных источников, позволил создать классификацию картофелесортировальных машин (рисунок 1.1) и показал, что разделение машин по группам для сортировки клубней картофеля на фракции, происходит в зависимости от основного рабочего органа.

Существует несколько способов калибрования: по массе, по объему и по

размеру. Наибольшее применение нашел способ разделения клубней по размеру, а машины, работающие по такому принципу, соответствуют условиям для сортирования, практичны, удобны и менее металлоемки.

Рабочие органы машин для сортировки клубней картофеля предназначены для выполнения основных технологических операций: сортировки и удаления почвенных примесей.

Машины для сортировки клубней картофеля, работающие разделением клубней по массе и объему не нашли широкого применения из-за сложности их изготовления. Машины, сортирующие клубни картофеля по размеру, напротив, имеют большое распространение, так как просты в изготовлении.

Согласно данной классификации, машины для сортировки классифицируются по механизации и виду рабочего органа. Простые сортировальные машины мало механизированы. На таких машинах загрузка материала или же частичные работы могут производиться вручную.

Такие типы сортировальных машин, как по массе и по объему, встречаются редко, из-за сложности и неэффективной работы машин для сортировки.

Примером сортировальной машины, работающей по принципу объемного разделения, может служить роликовая сортировка (рисунок 1.2), устройство которой приведено в работе Смирнова П. А. (№ 2402189, А01Б 33/08). [67]

Машина для сортировки клубней картофеля работает следующим образом. Масса картофеля поступает на поверхность сортировального органа 3 по загрузочному лотку 1. В процессе движения крупный картофель остается на роликах 2 и транспортируется, падая в конце пути на транспортер 5 для крупного картофеля. Остальная часть проходит через просветы между роликами под действием силы тяжести, попадая при этом на нижнюю ветвь транспортера с роликами. Мелкая часть попадает на транспортер 6 для мелкой фракции. Остальная часть, зафиксировавшись в роликах, продолжает свое путешествие до момента изгиба гибкого рабочего органа при увеличение расстояния между роликами картофель вываливается и попадает на транспортер для средней фракции 7.

к

а; о

Сі о

о «

к §

•ж §

а

к

1

О £

2 о

оь

к

Ч; Оч ж то ж?

0 >8-

1 >0

параллельный щели

расходящиеся щели

параллельные щели

расходящиеся щели

круглые отверстия

квадратные отверстия

прямоугольные просветы

шестиугольные отверстия

шестиугольные просветы

ленточная

цепочно-планчатая с ячейками

фигурные с канавками, с шипами

фигурные с канавками, гладкие

шаровые

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Бочкарев, Владимир Сергеевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ известных машин для сортировки клубней картофеля показал, что наиболее выгодным типом машин для сортировки клубней картофеля в мелкотоварных хозяйствах являются машины с барабанным рабочим органом в виду простоты конструктивного исполнения. В настоящее время имеющиеся машины с барабанным рабочим органом не полностью отвечают требованиям по качеству сортировки клубней картофеля. При оснащении машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом механизмом, который позволит рабочему барабанному органу совершать колебания в продольной вертикальной плоскости, улучшатся оценочные показатели качества сортировки клубней картофеля на фракции и повысится производительность машины.

В результате исследований физико-механических свойств клубней картофеля, размерно-массовой характеристики клубней сортов «Баритон», «Матушка» и «Русский Сувенир», получены данные, необходимые для обоснования конструктивно-технологической схемы машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом.

2. Предложена конструктивно-технологическая схема машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом. Теоретическими исследованиями было обосновано уравнение траектории движения частицы во внутренней полости барабанного рабочего органа, формула для определения высоты сегментного упора обечайки барабанного рабочего органа. Также была получена формула для определения минимальной скорости обечайки барабанного рабочего органа и определена оптимальная частота вращения барабанного рабочего органа машины для сортировки клубней картофеля.

3. В результате лабораторных исследований были определены оптимальные конструктивно-режимные параметры машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом, позволяющие установить наилучшие качественные показатели сортировки клубней картофеля. Изготовлен опытный образец машины для сортировки клубней картофеля. Получено уравнение регрессии, с помощью которого определены оптимальные значения конструктивно-режимных параметров машины с барабанным рабочим органом для сортировки клубней картофеля: высота сегментных упоров к = 17.23мм; угол наклона барабанного рабочего органа машины для сортировки клубней картофеля, относительно горизонтали, а = 6.8°град; частота колебаний барабанного рабочего органа машины для сортировки клубней картофеля у = 105.125 Гц, при этом точность (оценочный показатель качества сортировки клубней картофеля Кч, %) составит 94. 96%.

4. Исследования экспериментальной машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом в условиях производства подтвердили достоверность теоретических расчетов и лабораторных исследований. Оптимальные значения качественных показателей сортировки клубней картофеля достигаются при высоте сегментных упоров к = 17.23 мм. Определена производительность машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом, которая составила 1,3 кг/с при частоте вращения барабанного рабочего органа 25 мин при этом, количество травмированных клубней (оценочный показатель качества сортировки клубней картофеля) при частоте вращения барабанного рабочего органа 10.25 мин находится в интервале 0,7. 1,6 %. Исследования машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом в условиях производства позволили определить факторы, влияющие на качественные показатели сортировки клубней картофеля на три фракции в реальных производственных условиях.

Экономические расчеты внедрения машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом показали её эффективность. Удельные эксплуатационные затраты при применении машины для сортировки клубней картофеля с барабанным рабочим органом увеличились на 13,21 руб./т, годовая экономия от внедрения экспериментальной машины для сортировки клубней картофеля составляет 206,20 руб/т. Годовой экономический эффект при нормативной годовой загрузке 250 ч составил 1845,25 руб. на одну машину. При этом машина для сортировки клубней картофеля окупится при сортировке 297,7 т картофеля.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бочкарев, Владимир Сергеевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. - 279 с.

2. Акимов, A.C. Средства малой механизации для приусадебных хозяйств / A.C. Акимов. - М.: Росаграпромиздат, 1989. - 64 с. ил.

3. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. -Москва, 1975. - Издательство «Наука». - 640 е.: ил.

4. АС. СССР 1743445 AI Кл. А 01 D 33 / 08 Устройство для очистки и сортировки картофеля / B.C. Сыманович, A.C. Щерба, С.С. Щерба, Л.С. Щерба. -№ 4814190 / 15; Заявлено 16.04.90; Опубл. 30.06.92. - 3 с.

5. АС. СССР 1752249 Кл. А 01 D 33 / 08 Устройство для сухой очистки корнеклубнеплодов / B.C. Сыманович, A.C. Щерба, С.С. Щерба, Л.С. Щерба. -№ 4733824 / 15; Заявлено 04.09.89; Опубл. 07.08.92. - 4 с.

6. АС. СССР 682284 М. Кл.2 В 07 В 1 / 22 Устройство для классификации сыпучих материалов / А.Н. Тимошенко. - № 2428020 / 29 - 03; Заявлено 06.12.76; Опубл. 30.08.79. - 4 с.

7. Бишоп, К.Ф. Механизация производства и хранение картофеля / К.Ф. Бишоп, У.Ф. Мондер // Пер. с англ. A.C. Каменского; под ред. и с предисл. Г.Н. Петрова. - М.: Колос, 1983. - 256 е., ил.

8. Бочкарев, B.C. Лабораторные исследования сортировки картофеля барабанного типа / B.C. Бочкарев // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» - Том II. -Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - С.117 - 118.

9. Бочкарев, B.C. Барабанная сортировка картофеля для MTX / B.C. Бочкарев // Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Том 1. - Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - С.279 - 281.

10. Бочкарев, B.C. Обзор механизированных средств для сортирования картофеля / B.C. Бочкарев // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 156 - 157.

11. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1967. - 159 с.

12. Владимиров, В.П. Агротехнические приемы повышения продуктивности картофеля на серо-лесной почве лесостепи Среднего Поволжья / В.П. Владимиров, М.Т. Гайнутдинов, В.И. Аппанов // Всетник Казанского ГАУ. - 2012. - № 1 (23).-С. 119-124.

13. Вольф, В.Г. Статистическая обработка опытных данных / В.Г. Вольф - М.: Колос, 1966.- 134 с.

14. Все о картофеле // интернет ресурс - URL: http ://kaptoxa. ru/mater i al y/ stat i - i -referaty/selskokliozyaj stvennaya-kultura-kartofel-referat.html ; дата обращения 15.09.2010.

15. Горячкин, В.П. О сортировании картофеля / В.П. Гоярчкин. - собрание сочинений. - т. 2. -М.: Колос. - 1965. - С. 190 - 191.

16. Горячкин, В.П. Собрание сочинений. В 3-х т./ В. П. Горячкин. - М.: Колос, 1965. т. 1 -720 с.

17. ГОСТ 28708-2001. Средства малой механизации сельскохозяйственных работ. Требования безопасности. - Минск: ИПК Изд-во стандартов, 2003. - 9с.

18. ГОСТ 11856 - 89 Межгосударственный стандарт. Картофель семенной приемка и методы анализа. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2005. - 15с.

19. ГОСТ 7001 - 91 Государственный стандарт союза ССР. Картофель семенной. - 1992.-с 16.

20. ГОСТ Р 53056 -2008. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2009. - 25с.

21. ГОСТ Р 7.0.11 - 2011. Диссертация и автореферат диссертации. Структура и правила оформления. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2012. - 12 с.

22. Джахангиров, А.Д. Энциклопедический словарь юного земледельца / А.Д. Джахангиров, В.П. Кузьмищев. - М.: Педагогика, 1983. - е., ил.

23. Добронравов, В.В. Курс теоретической механики / В.В. Добронравов, H.H. Никитин. -М.: Высшая школа, 1983. - 457с.

24. Доспехов, Б.А. методика полевого опыта (с основаниями статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов - М.: Колос, 1973 - 336с.

25. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Агропро-миздат, 1985.-351с.

26. Драгайцев В.И. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве / В.И. Драгайцев, Н.М. Морозов, К.И. Алексеев, и др. - М.: Типография Россельхозакадемии 2010 - 147с.

27. Ларюшин, Н.П. Результаты лабораторных исследований машины с барабанным рабочим органом для сортирования клубней картофеля / Н.П. Ларюшин, О.Н. Кухарев, B.C. Бочкарев // Нива Поволжья. - 2013. - № 2 (27). - С. 78-82.

28. Кистанов, Е.И. Картофелесортировка для фермера / Е.И. Кистанов, Д. Кистанов // Картофель и овощи. - 2008. - № 3. - С.6.

29. Колчин, H.H. Основные тенденции развития высокопроизводительной техники для картофелеводства / H.H. Колчин, Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, И.А. Успенский, Г.К. Рембалович // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. -№4.- С.46-51.

30. Колчин, H.H. Машины для сортирования и послеуборочной обработки картофеля / Н.Н.Колчин, В.П.Трусов. - изд. «Машиностроение» Москва, Б-66, 1 -ый Басманный пер., 3, Экспериментальная типография ВНИИПП Комитета по печати при Совете Министров СССР.

31. Колчин, H.H. Вступление России в ВТО: проблемы и перспективы российского картофелеводства / H.H. Колчин, К.А. Пшеничников, С.Б. Прямов // Картофель и овощи. - 2012. - № 7. - С. 2 - 3.

32. Колчин, H.H. Производство картофеля за рубежом / H.H. Колчин // Картофель и овощи. - 2010.- №2.-С. 28-31.

33. Колчин, H.H. Специальная техника для производства картофеля в хозяйствах малых форм / H.H. Колчин, Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, И.А. Успенский, Г.К. Рембалович // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - № 5. - С. 48 - 55.

34. Колчинский, Ю.Л. Технологии, машины и оборудование для возделывания, уборки, хранения и переработки картофеля / Ю.Л. Колчинский, Л.М. Колчина, И.К. Крюков и др. - М.: Информагротех, 1994. -192 с.

35. Коновалов, В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ / Коновалов В.В. - Пенза: ПГСХА, 2003. - 176 с.

36. Коротнев В.Д. Сельское хозяйство и аграрная наука в Пензенском крае: (монография) / В.Д. Коротнев, Г.Е. Гришин, А.И. Чирков - Пенза: РИО ПГСХА, 2008.-220с.

37. Костенко, М.Ю. Сепарирующие элеваторы с комбинированными прутками / М.Ю. Костенко, И.Н. Горячкина // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2009. -№10.- С.4-5.

38. Кузьмин В.Н. Нормативно-справочные материалы по планированию механизированных работ в сельскохозяйственном производстве / В.Н. Кузьмин, А.П. Королькова, В.Д. Митракова и др. - М.: ФГНУ «Росинформагротех» 2008 - 315 с.

39. Кухарев, О.Н. Организация и управление производством / О.Н. Кухарев -Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - 82 с.

40. Кухарев, О.Н. Физико-механические свойства картофеля / О.Н. Кухарев, С.Н. Федянин, B.C. Бочкарев // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 145 - 146.

41. Ларюшин, Н.П. В основе разработки техники физико-механические свойства картофеля / Н.П. Ларюшин, О.Н. Кухарев, Кабунин A.A. С.Н. Федянин, A.A. Роньжин, B.C. Бочкарев // Картофель и овощи. - 2012. - № 7 С. 10-11.

42. Ларюшин, Н.П. Механизация производства картофеля в мелкотоварных хозяйствах / Н.П. Ларюшин, О.Н. Кухарев, С.Н. Федянин, A.A. Роньжин, B.C. Бочкарев // Научное обозрение. - 2012. - № 4. С. 142 - 147.

43. Ларюшин, Н.П. Результаты лабораторных исследований барабанной карто-фелесортировки / Н.П. Ларюшин, О.Н. Кухарев, B.C. Бочкарев // Энергоэффективность технологий и средств механизации в АПК: материалы Междунар. науч. -практ. конф. / редкол.: Котин A.B., Чаткин М.Н. (и др.); отв. за вып. Овчинников В.А. - Саранск: Тип. «ПРОдвижение», 2011. - 492 с.

44. Ларюшин, Н.П. Теоретическое исследование рабочего процесса барабанной картофелесортировки / Н.П. Ларюшин, О.Н. Кухарев, B.C. Бочкарев // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 3. С. 19-24.

45. Ларюшин, Н.П. Экономическая оценка технологий производства сельскохозяйственных культур (на примере производства лука-севка) / Н.П. Ларюшин, К.З. "Кухмазов, A.B. Поликанов, О.Н. Кухарев. - Пенза, 2001. - 37с.

46. Ларюшин, Н.П. Эффективность применения комплекса машин для производства картофеля в мелкотоварных хозяйствах / Н.П. Ларюшин, О.Н. Кухарев, С.Н. Федянин, A.A. Роньжин, B.C. Бочкарев // Нива Поволжья. - 2011. - № 4 (21) С. 97-101.

47. Летошнев, М.Н. Сельскохозяйственные машины / М.Н. Летошнев. - учеб. и пособ. для высш. учеб. завед. - М.: 1955. - 764 с.

48. Летошнев, М.Н. Сельскохозяйственные машины: Теория, расчет, проектирование и испытания. Изд. 3-е, переработ. И доп. М.:Л Сельхозгиз, 1955. - 788с.

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

50. Максимов, П.Л. Параметры конструкции барабанной сортировки / П.Л. Максимов, С.П. Игнатьев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2003.-№7. _с. 35-37.

51. Маркушевич, А.И. Энциклопедия сельского хозяйства 6 / А.И. Маркушевич. изд. -М.: «Педагогика», 1974. ил.

52. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.П. Алёшкин, П.М. Рощин. - Л.: Колос: Ленинградское отд., 1980. - 168 с.

53. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. - М.: ВНИИПИ, 1986. - 56с.

54. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: Колос, 1982. - 115с.

55. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве / В.И. Драгайцев, Н.М. Морозов, К.И. Алексеев. - М.: ВНИИЭСХ Россельхоза-кадемии, 2010.-146 с.

56. Методические указания о порядке разработки, согласования и утверждения исходных требований на сельскохозяйственную технику. - М.: ВАСХНИЛ, 1988.-159 с.

57. Моисеев, Ю.Ф. Экономическая оценка агротехнических приемов возделывания картофеля / Ю.Ф. Моисеев, A.A. Самаркин, Л.Г. Шашкаров // Всетник Казанского ГАУ. - 2012. - № 2 (24). - С. 102 - 106.

58. Некрасов, С.С. Технология сельскохозяйственного машиностроения / С.С. Некрасов, И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов. - М.: КолосС, 2004. - 360 е.: ил.

59. Нормативно-справочные материалы по планированию механизированных работ в сельскохозяйственном производстве: Сборник / В.Н. Кузьмин, А.П. Ко-ролькова, В.Д. Митракова и др. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. - 316с.

60. Орешин, Е.Е. Математическое моделирование сортирования клубней картофеля на роликово-дисковой поверхности / Е.Е. Орешин // Тракторы и сельхозмашины. - 2009. - № 12. - С. 36 - 37.

61. Орлов, А.Н. Становимся картофелеводами / А.Н. Орлов // - Пенза: РИО ПГСХА, 2003.-52с.

62. Орлов, А.Н. Технология растениеводства: методические указания / А.Н. Орлов, О.А. Ткачук, C.B. Богомазов // - Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - 86с.

63. ОСТ 70.5.2 - 85. Испытание сельскохозяйственной техники. Программа и методы испытаний.

64. Павловский, М.А. Теоретическая механика / М.А. Павловский, Т.В. Путята. - Киев: Вища школа, 1985. - 478с.

65. Пат. РФ 2271092 МПК А 01 D 33 / 08 Сортировка барабанного типа / Н.Н. Колчин, Ю.А. Люменков, Г. Давут, В.М. Халанский, C.B. Рубцов, Н.Н. Крахо-вецкий. - № 2003127993 /12; Заявлено 18.09.2003; Опубл. 27.03.2005. - 0с.

66. Пат. РФ 2477598, МПК (51), А 01 D 33 / 08 Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов / Н.П. Ларюшин, С. С. Сущев, В. В. Лапин, О.Н. Кухарев, B.C. Бочкарев. - № 2011128471 / 13; Заявлено 08.07.2011; Опубл. 20.03.2013, бюл. №8.-9 с.

67. Пат. 2402189 РФ А 01 D 33 / 08 Роликовая сортировальная машина /АЛ. Смирнов, М.П. Смирнов. - № 2009114653 / 21; Заявлено 17.04.2009; Опубл. 27.10.2010.-0 с.

68. Пат. 2020001 РФ В 03 В 5 / 42 Машина для сортирования картофеля / В.Ф. Попов, И.П. Тектониди, Г.С. Куклин, А.П. Стукалов. - № 5020997 / 03; Заявлено 19.11.1991 ; Опубл. 30.09.1994. - 0 с.

69. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1984. - 320 е., ил.

70. Писарев, Б.А. Сортовая агротехника картофеля / Б.А. Писарев. - М.: Агро-промиздат, 1990. -208 е.: ил.

71. ПМ 26015 РФ В 07 В 1 / 22 Сортировка картофеля / Е.И.Кистанов, B.C. Юрасов. - № 2002103944; Заявлено 14.02.2002; Опубл. 10.11.2002. - 0 с.

72. ПМ 54829 РФ В 07 В 1 / 22. Сортировка картофеля / А.В Козлов, Е.И. Ки-станов, А.И. Вольников, Д.Е. Кистанов, B.C. Юрасов. - № 2006105905; Заявлено 26.02.2006; Опубл. 27.07.2006. - 0 с.

73. ПМ 56224 РФ В 07 В 1 / 22 Сортировка картофеля / A.B. Козлов, Е.И. Ки-станов, А.И. Вольников, Д.Е. Кистанов, B.C. Юрасов. - № 2006112979; Заявлено 17.04.2006; Опубл. 10.09.2006. - 0 с.

74. ПМ. РФ 66982 МПК В 07 В1 /22 Сортировка клубнекорнеплодов / A.B. Козлов, Е.И. Кистанов, А.И. Вольников, А.И. Новожилов, B.C. Юрасов, Д.Е. Кистанов, В.В. Рябкова, A.A. Шаблыкин. - № 2007114331 / 22; Заявлено 16.04.2007; Опубл. 10.10.2007.-6 с.

75. Поздеев, A.B. Математическая модель разделения клубней картофеля при сортировании / A.B. Поздеев // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2007. -№ 11.-С. 38-40.

76. Поздеев, A.B. Математическая модель сортирования клубней картофеля / A.B. Поздеев // Механизация и электрификация сельского хозяйства . - 2004. - № 12.-С. 9- 11.

77. Постников В.М. Картофелепосадочные машины / В.М. Постников, З.С. Торбеев. - изд. «Машиностроение», Москва Б - 66, 1-ый Басманный пер., Ленинградская типография № 6. Главполиграфпрома Комитета по печати при совете Министров СССР Ленинград, ул. Моисеенко, 10.

78. Постников Н.М. Картофелепосадочные машины / Н.М. Постников, Е.А. Беляев, М.И. Кан,. - 3-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1981.- 229 е., ил.

79. Пшеченков, К.А. Индустриальная технология производства картофеля / К.А. Пшеченков, Н.И. Верещагин // учебники и учеб. пособия для подгот. с.-х. кадров массовых профессий. - М.: Колос, 1982. - 152 е., ил.

80. Симаков, Е.А. Актуальные проблемы научного обеспечения современного эффективного производства картофеля / Е.А. Симаков// Картофель - 2010: материалы научно-практической конференции. Чебоксары, 18-19 февраля 2010 г. -URL: www.kartofel.org/knigi/knigi.htm

81. Система картофелеводства // интернет ресурс - URL:

http://www.potatosystem.ru/raspredelenie-kartofelya-v-rossiyskoy-federatsii-obzor-suschestvuvuschego-polozheniya-i-prognoz-na-blizhayshuyu-perspektivu/; дата обращения 15.09.2010.

82. Смирнов, A.A. Адаптивная технология возделывания картофеля в лесостепи среднего Поволжья / A.A. Смирнов. - МОО «ИнфоСоюз». - 2002. - 183 с.

83. Сорокин, A.A. Теория и расчет картофелеуборочных машин / A.A. Сорокин. -М.:ВИМ, 2006.-160 с.

84. СТО АИСТ 8.5 - 2010. Стандарт организации испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки и послеуборочной обработки картофеля. Методы оценки функциональных показателей.

85. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. - М.: Наука, 1972.-471 с.

86. Туболев ,С.С. Машиные технологии и техника для производства картофеля / Туболев С.С., Шеломенцев С.И., Пшеченков К.А., Зейрук В.Н. М.: Агроспас 2010. -316с.

87. Турбин, Б.Г. Сельскохозяйственные машины. Теория и технологический расчет / Б.Г. Турбин, А.Б. Лурье, С.М. Григорьев, Э.М. Иванович, C.B. Мельников - Л.: Машиностроение 1967. - 584 с.

88. Тюрин, Ю.Н. Статический анализ данных на компьютере / Ю.Н. Тюрин, A.A. Макаров, под ред. В.Э. Фигурнова - М.: ИНФРА. - 1998. - 528с., ил.

89. Угланов, М.Б. Краткий справочник по машинам для возделывания и уборки картофеля / М.Б. Угланов, Ф.В. Грищенко, В.Г. Лукин, Г.В, Рогачев // - М.: Колос, 1976.- 144с., ил.

90. Угланов, М.Б. Справочник механизатора картофелевода / М.Б. Угланов -М.: Агропромиздат, 1986 - 207 с.

91. Федянин, С.Н. Обзор средств малой механизации для посадки картофеля / С.Н. Федянин, B.C. Бочкарев // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов НПК. Том 1. - Пенза: РИОПГСХА, 2010.-С. 152- 153.

92. Физико-механические свойства растений, почвы и удобрений (методы исследования, приборы, характеристика).-М.: Колос, 1970. - 423с.

93. Цивин, М.Н. Многофакторный эксперимент: графическая интерпретация данных / М. Н. Цивин // К., ИГиМ, 2002. - 120 с.

94. Шабуров, Н.В. Калибрование клубней картофеля / Н.В. Шабуров // Механизация и электрификация сельского хозяйства . - 1987. - № 10.-С.33-34.

95. Широков, Е.П. Хранение и переработка плодов и овощей / П.Е.Широков, И.А Полетаев 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989. - 302 е.: ил. -(Учебники и учеб. пособия для техникумов.)

96. Шкляев, K.JI. Загрузочно-сортировальное устройство для картофеля / K.JI. Шкляев, П.Л. Максимов, А.А. Попов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 6. - С. 28 - 29.

97. Шкляев, К.Л. Обоснование параметров и режима работы сортировки клубней картофеля роторно-винтового типа: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01 / Шкляев Константин Леонидович. - Киров, 2011. - 19с.

98. Шпилько, А.В. Методы определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / А.В. Шпилько. - М.: Минсельхозпрод РФ. Всероссийский научно-исследовательский институт экономики сельского хозяйства, 1998. - 53с.

99. Волкова, Н. А. Экономическая оценка инженерных проектов (Методика и примеры расчетов на ЭВМ) / Н.А. Волкова, В. В. Коновалов, И.А. Спицын, А. С. Иванов. - Пенза РИО ПГСХА. - 2002. - 242с.

100. Schepers, A. De invoed van onregelmatigeplantafstanden in gerij op de opbreng-sten de Sortering van pootardappelen / A. Schepers // Bedrijfsont - wikkeling. - 1975. -№ 6, 12. - S.1019 - 1021.

101. United states patent 20050219943 CI7 В 29 В 7 / 46 Conikal tvin-screw extruder and dehydrator / Yasuaki Yamane, Koichi Miyake, Hideo Funahashi, Masao Murakami Date of patent 6.10.2005.

102. United states patent 4081362 CI2 В 65 G 47 / 34 Apparatus for mechanically sorting fruit / Donald W. Chamberlin, Donald W. Irving. Date of patent Mar. 28.1978.

103. United states patent 4353455 CI3 В 65 G 47 / 24 Article handling apparatus / Harold J. Mumma, Michael E. Reed. Date of patent 12.10. 1982.

104. United states patent 7,581,648 В 2 / Potato sorting apparatus / Martin Paul Greenbank, William Todd Grimes, George Mendenhall. Date of patent Sep. 1, 2009.