Оценка технологий уборки и послеуборочной доработки картофеля с учетом механических повреждений клубней

Отрицательные знаки при значениях эффектов факторов Х4 и Х8, указывают на обратную зависимость крошения от их величин.

Выводы. Полученное линейное уравнение регрессии можно использовать для характеристики процесса измельчения осоковых кочек на корню вертикальной фрезой.

Статистически значимые факторы, влияющие на сте-

пень измельчения кочки, - частота вращения рабочего органа, расстояние между ярусами ножей, скорость движения, угол конусности ротора и угол между ножами на смежных ярусах.

Качество крошения кочки вертикальной фрезой находится в обратной зависимости от расстояния между ярусами ножей и скорости движения, в прямой - от частоты вращения ножей, угла конусности ротора и угла между ножами.

Литература.

1. Боровой А. М. Исследование технологии освоения пойменных угодий покрытых крупными осоковыми кочками : авто-реф. дис.... канд. техн. наук. - Рязань, 1975. - 33 с.

2. Далин А.Д., Павлов П.В. Ротационные грунтообрабатывающие и землеройные машины. - М.: Машгиз, 1950. - 258 с.

3. ОСТ 70.2.15-73. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. - Взамен ОН-06-69; введ. 1974-01-01. -М.: [Б. и.], 1974. - 24 с.

4. Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий: программированное введение в планирование эксперимента. - М: Наука, 1971, -282 с.

5. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов /С.В. Мельников. - Л.: Колос, 1972. -200 с.

6. Пижурин А.А. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке /А. А. Пижурин. - М.: Лесная промышленность, 1972. - 248 с.

7. Бирюков В. В. Практическое руководство по применению математических методов планирования эксперимента для поиска оптимальных условий в многофакторных процессах. - Рига: Зинатне, 1969. -79 с.

8. Гоголев М.М. Многофакторное планирование при испытании вертикальной фрезы на измельчении кочки // Экономика и механизация сельского хозяйства Якутии: науч.тр. - Якутск: Якутское книжное изд-во, 1979. - Вып.21. - С.57-64.

SEDGE TUSSOCK MILLING WITH VERTICAL-SPINDLE MILLING MACHINE M.M. Gogolev

Summary. The issues related to sedge tussock milling on the root with vertical-spindle milling machine are colligated in the article. Key words: vertical-spindle milling machine, sedge tussock, milling.

УДК 631.155.658

ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ И ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ДОРАБОТКИ КАРТОФЕЛЯ С УЧЕТОМ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КЛУБНЕЙ

О.В. ГОРДЕЕВ, кандидат технических наук, зам. директора

Южно-Уральский НИИ плодоовощеводства и картофелеводства

E-mail: potatoes@chel.surnet.ru

Резюме. Предложена схема оценки технологии уборки и послеуборочной доработки семенного картофеля с учетом механических повреждений. Приведен сравнительный анализ затрат технологий уборки семенного картофеля с механизированным и ручным подбором клубней.

Ключевые слова: технология, семенной картофель, повреждения, затраты, технологические этапы, транспортировка, закладка на хранение.

Система уборки и послеуборочной доработки картофеля состоит из нескольких подсистем: уборка (комбайновая, раздельная, комбинированная), транспортировка (валом, контейнерная), закладка на хранение (ТЗК-30, электрокар), хранение (временное, длительное), доработка (сортировка, калибровка), каждая из которых имеет свой комплекс технических средств, соответствующих определенным входным сигналам (погодные условия), цели производства (картофель семенной, продовольственный, технический) и наложенным на систему ограничениям(ресурсы).

Для изучения технологического процесса уборки и послеуборочной доработки картофеля необходимо учесть качество выполнения и стоимость его отдельных элементов, а также потери от механических повреждений клубней картофеля из-за несовершенства технических средств.

Цель наших исследований - разработка схемы учета механически поврежденных клубней и оценки технологий уборки и послеуборочной доработки картофеля.

Условия, материалы и методы. Потери урожая (естественная убыль, загнившие клубни) - составная часть валовой продукции, а механические повреждения - показатель качества продукции, выделим их для оценки эффективности технологий, рабочих органов машин и комплексов, используемых при уборке и послеуборочной доработке картофеля.

Травмирование клубней во время уборки и послеуборочной доработки картофеля снижает величину будущего урожая на 15...25 % [1]. То есть недополученный урожай, в количественном выражении пропорционален доле семенных клубней с механическими повреждениями. Ущерб от их посадки можно представить как затраты на уборку дополнительной площади необходимой для восполнения недополученного урожая.

Для определения процента механически поврежденных клубней картофеля воспользуемся ранее уста-новлеными статистическими вероятностями [2].

Пользуясь результатами исследований о допустимых скоростях соударения клубней с клубнями и рабочими органами (3,1 и 2,2 м/с) [3,4] и моделью формирования картофельной насыпи [5,6], можно определить статистические вероятности повреждения при погрузке и разгрузке транспортных средств на этапах транспортировки картофеля с поля в хранилище и закладки на хранение.

Для учета общих повреждений технологическую цепочку прохождения клубней при уборке и послеуборочной доработке представим как неоднократно повторяющиеся независимые опыты. В результате каждого опыта с определенной вероятностью появляется некоторое событие - повреждение клубней. Так как в повторяющихся опытах участвуют одни и те же клубни картофеля, то независимые события совместны [7].

дения клубней, заложенных на хранение Р(К), можно определить по формуле:

Себестоимость работ на уборке и послеуборочной доработке картофеля с механизированной и ручной подборкой семенного материала составляет 8643 и 13530 руб./га соответственно. Разница без учета затрат связанных с потерями от механических повреждений клубней равна 4887 руб./га. С учетом таких затрат она уменьшается до 2710 руб/га. Иными словами, в технологии уборки с применением картофелеуборочных комбайнов, дополнительные затраты для получения планового урожая составят в среднем 2177 руб./га, и

ли на каждый процент поврежденных семенных клубней картофеля затраты на его производствоувеличиваются на 130...216 руб./га.

При дальнейшем изучении расчетных затрат мы установили, что с уменьшением длины гона с 0,5 км до 0,1 км, урожайности - с

Рис. 1. Схемауборки и послеуборочной доработки семенного картофеля: Г-температу-25 до 10 т/га и вместимо-

ра воздуха, W- влажность почвы, Сп - структура почвы, Т- сроки удаления ботвы, Р/о - тип сти кузова транспортного

рабочего органа, п - количество перепадов, й - высота борта кузова транспортного сред-средства - с 4,5 до 3,5 т

ства, Н- высота расположения платформы кузова транспортного средства, V- объем кузова общие затраты на уборку и

транспортного средства, в - площадь платформы кузова транспортного средства, Кф- круп- послеуборочную доработку

ная фракция картофеля, Ку, Кт, Кз, Кх- статистические вероятности характеризующие состо- картофеля с применением

яние клубней картофеля после соответствующих технологических этапов.

у ^ ^ у механизированного под-

г, л\, с„

Уборка Ку Т ранспортировка кт Закладка на хранение к, Хранение и весенняя сортировка

1 1 1

Р/о, п Ь,У Н,У,п,8 Р/о,К*

к,

Статистические вероятности Ку К, Кз, Кх(рис. 1) характеризуют состояние клубней картофеля и в частности возможное их повреждение после технологических этапов.

Анализ затрат рассматривали на примере уборки с применением картофелеуборочных комбайнов РЯ-1500) со сбором клубней в бункеры накопители и картофелекопателей (КСТ-1.4) с ручной подборкой клубней в контейнеры. Транспортировка соответственно навалом или в контейнерах, закладка на хранение - с использованием приемного бункера с комплексом транспортеров и ТЗК-30 или электрокар для установки контейнеров в хранилище, хранение - навалом и в контейнернах.

Затраты определяли по общепринятой методике в рублях на единицу площади при урожайности 20 т/га, длине гона 0,2 м при выгрузке картофеля в тракторный прицеп 2-ПТС-4 (вместимость прицепа 3,5 т, бункера накопителя комбайна - 4,5 т), содержании почвы в бункере накопителе комбайна до 20 % и статистической вероятности повреждения семенных клубней Р(К) 0,65.

Результаты и обсуждение. Вероятность суммы любого числа совместных, независимых и повторяющихся событий (опытов) [7] в технологической схеме уборки и послеуборочной доработке картофеля можно определить по формуле:

где суммы распространяются на различные значения индексов ¡, ¡, j, ¡, j, к и др.

В соответствии с определением вероятности суммы совместных событий, например, вероятность повреж-

бора приближаются к величине этого показателя в варианте с ручным подбором. Разница между ними без учета механических повреждений сокращается с 5605 до 3690 руб./га, а в случае учета этого фактора -с 4317 до 3482 руб./га. При этом если разность затрат на каждые 100 м уменьшения длины гона от 0,5 км до 0,3 км составляет 180...210 руб./га, то от 0,3 км и ниже - 1000 руб./га и более. В зависимости от урожайности разница между изучаемыми вариантами в

Рис. 2. Затраты на уборку и послеуборочную доработку картофеля: 1 - уборка; 2 - транспортировка; 3 - загрузка в хранилище; 4 - хранение;  - механическая уборка; м - ручной подбор.

установленных границах этого показателя изменяется с 7170 до 475 руб./га и с 5604 до -762 руб./га, соответственно, а в зависимости от вместимости кузова транспортного средства для доставки убранного картофеля с поля в хранилище - с 5200 до 4887 руб./га и с 3846 до 3482 руб./га.

С увеличением содержания почвы в бункере комбайна с 0 до 50 % разница затрат без учета механических повреждений семенных клубней уменьшается с 5202 до 1659 руб./га, а с учетом - с 3788 до -4,6 руб./га, с увеличением времени простоя комбайна в ожидании

транспортного средства для выгрузки собранного картофеля с 0 до 120 мин она сокращается соответственно с 4923 до 2899 и с 3560 до 1010 руб./га

Выводы. Таким образом, мы разработали схему учета механических повреждений клубней картофеля на технологических этапах его уборки и послеуборочной доработки. Сравнительный анализ способов реа-

лизации этих процессов с использованием механизированного и ручного подбора клубней с учетом механических повреждений показал целесообразность комбайновой уборки семенных клубней при урожайности 10.15 т/га и выше, длине гона 0,25.0,3 км и более, а также при содержании почвы в картофельном ворохе менее 30 %.

Литература.

1. Кожушко Н.С., Кравченко И.В. Влияние травмирования клубней на урожай картофеля//Картофель и овощи. - 1976. - №10.

2. Исследования повреждаемости клубней на рабочих органах картофелеуборочного комбайна ККУ-2 «Дружба»/А.А. Герасимов, А.Е. Пермякова, К.А. Пшеченков, В.Ф. Синяков// Технология производства картофеля. Науч.труды НИИКХ, вып. 15. М. - 1973. - с.77-85.

3. Заводнов С.В. Исследование взаимодействия клубней картофеля с рабочими органами сельскохозяйственных машин: Дисс...канд.техн.наук. - Москва. - 2002. - 145 с.

4. Верещагин Н.И. Динамические характеристики устойчивости клубней картофеля к механическим повреждениям//Картофелеводство результаты исследований, инновации, практический опыт. - Том 2. - Москва. - 2008. - с.243-253.

5. Гордеев О.В., Гордеев В.И. Прогнозирование процента клубней с внутренними механическими повреждениями при падении во время уборочных работ// Селекция, семеноводство и технология плодово-ягодных культур и картофеля: Сб. науч. тр. ГНУ ЮУНИИПОК, т.11. Челябинск. - 2009. - с. 162-168.

6. Гордеев О.В. Модель образования картофельной насыпи и повреждения клубней картофеля// Тракторы и сельхозмашины. - 2007. - №10. - с.28-29.

7. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука. - 1969. - с.576.

ESTIMATION HARVESTING TECHNOLOGIES AND ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ COMPLETIONS OF A POTATO IN VIEW OF MECHANICAL DAMAGES OF TUBERS.

O.V. Gordeev

Summary. The scheme of an estimation harvesting technologies and following completions of a potato in view of mechanical damages is offered. The comparative analysis of expenses harvesting technologies of a seed potato with mechanized and manual selection of tubers is resulted.

Key words: technology, seed potatoes, damages, costs, expenses, technological stages, transportation, deposit on a storage.

УДК 621.37:631.5

ВЛИЯНИЕ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТОВ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

А.Г. ВОЗМИЛОВ, доктор технических наук, профессор

А.В. МЕЛЬНИКОВ, аспирант,

Челябинская ГАА

С.М. ЕСЬКОВА, преподаватель

Тюменская ГСХА

E-mail: vozmiag44@rambler.ru

Резюме. Рассмотрены вопросы влияния источников высокого напряжения на работу аппаратов электронно-ионной технологии сельскохозяйственного назначения на примере электрофильтра с повышенным расходом воздуха. Показано влияние коэффициента пульсаций высокого напряжения и частоты следования этих пульсаций на вольт-амперные характеристики коронноразрядной системы, степень очистки воздуха и генерацию озона электрофильтра. Изменение коэффициента пульсаций выходного напряжения и их частоты и, как следствие, градиента изменения выходного напряжения, оказывают значительное влияние на степень очистки воздуха и озоногенерирование в электрофильтре. При максимальном приближении формы напряжения к постоянной и наибольшей частоте следования пульсаций (200 Гц) степень очистки от частиц размером 0,5

мкм увеличивается на 22,5 %, а концентрация озона на выходе электрофильтра снижается на 70,7 %.

Ключевые слова: источник высокого напряжения, аппараты электронно-ионной технологии, электрофильтр, высокое напряжение.

Одной из перспективно развивающихся направлений в АПК - электронно-ионные технологии (ЭИТ). Сегодня их применяют в различных технологических процессах: при очистке и предпосевной обработке семян (зерноочистительные машины) [1,2], в системах очистки и обеззараживания вентиляционного воздуха в птицеводстве и животноводстве (электрофильтры, электрофильтры-озонаторы и озонаторы) [3, 4], в борьбе с вредителями (птица, грызуны) [5, 6, 7], в переработке сельскохозяйственной продукции и др.

Аппараты для реализации ЭИТ состоят из двух основных частей: рабочая установка (электродная система) и источник высокого напряжения (ИВН), который, как показали исследования, может оказывать существенное влияние на протекание технологических