автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология и технические средства для послеуборочной обработки семян клещевины

кандидата технических наук
Тюрин, Александр Анатольевич
город
Краснодар
год
2008
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Технология и технические средства для послеуборочной обработки семян клещевины»

Автореферат диссертации по теме "Технология и технические средства для послеуборочной обработки семян клещевины"

Направах руюпис

О

ТЮРИН АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ ^ 1

00345ВЬ1

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН КЛЕЩЕВИНЫ

Специальность:

052001 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации насоисканиеученой степени кандидата технич еских н^ к

Краснодар 2008

003458911

Работа выполнена в Государственном н^чномучреадшии «Всероссийский н^чно-исследовательский институт масличных 1^льтур им. В. С. Пустоюйта»

Н^чный руююдитель: доктор технических нау к,

старший н^чный сотрудник Шафороста в Василий Дмитриевич Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Плешаков ВадимНиюлае вич доктор технических нау к, професоор

Таб ашни ю в А л ексей Тер ентьевич Ведущая организация: Государственное ночное учреждение

«Всфоссийский научно-исследовательский проекгао-технологический институт

механизации и электрификации сельского хозяйства» (ВНИПТИМЭСХ),г.Зернограц.

Защита состоится «28» января 2009 года в 1400 часов на заседании диссертациоиного совета Д 2200381)8 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар,ул. Калинина, 13, КГАУ, фа1ультет ал екгрификации сельского хозяйства, ауд.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет». Автореферат размещен на сайте wwwJcubagro.ru Автореферат разослан «25» декабря2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д. т.н., профессор

С. В.Оськин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Клещевина является высокомасличной технической культурой. В нашей стране и за рубежом она приобрела важное значение как источник получения касторового масла. В связи со специфическими особенностями оно широко используется в различных сферах деятельности и нередко является незаменимым или трудно заменимым.

Мировое производство семян клещевины в 2007 году составило 1230,9 тыс. тонн. Ведущим производителем клещевины является Индия (71% общемирового урожая). Из семян клещевины в том же году было получено 462.9 тыс. тонн касторового масла.

Увеличение производства и значительные специфические особенности клещевины предъявляют высокие требования к технологии и технике для послеуборочной обработки семян этой культуры. В этой связи послеуборочная обработка - наиболее важный и сложный этап в системе мероприятий по производству семян клещевины, она определяет выход и качество продукции. По сравнению с другими техническими и зерновыми культурами клещевина обладает рядом биологических особенностей, определяющих сложность и последовательность проведения ее послеуборочной обработки.

Поэтому интенсификация процесса послеуборочной обработки семян клещевины, повышение качественных показателей семенного материала и производительности машин, определение оптимальных кинематических параметров лущильного устройства являются актуальными задачами.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИОКР ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии на 2006-2010гг. (ГР № 15070.2311008207.06.8.004.5).

Цель исследований состоит в повышении качественных показателей и увеличении выхода кондиционных семян клещевины путём усовершенствования технологии и технических средств послеуборочной обработки.

Задачи исследований:

1. Изучить физико-механические свойства основных компонентов ворох1 клещевины, оказывающих существенное влияние на процесс обмолота.

2. Определить величину силы воздействия обмолачивающего вальц лущильного устройства вальцового типа на коробочку клещевины и диапазо! его частоты вращения с учётом динамических эффектов, при которол отсутствует разрушение содержимого плода.

3. Усовершенствовать конструкцию лущильного устройства вальцовог типа.

4. Оптимизировать параметры лущильного устройства.

5. Усовершенствовать технологический процесс послеуборочной обработк! клещевины и провести его сравнительные испытания.

6. Выполнить технико-экономическое обоснование эффективност усовершенствованной технологии послеуборочной обработки клещевины.

Объект исследования: производственный ворох семян клещевины лущильное устройство вальцового типа, технологическая линия д послеуборочной обработки вороха семян.

Научная гипотеза: увеличение выхода кондиционных семян клещевинь возможно за счёт новой последовательности выполнения технологически операций и новых технических средств.

Предмет исследований: взаимосвязи и закономерности при работ лущильного устройства и технологической линии послеуборочной обработ] вороха семян клещевины.

Методика исследований. Математическое моделирование процессов использованием теории динамических колебаний. Планировани многофакторного эксперимента. Использование стандартных программ и пакета МаШСАЭ 7,0 для статистической обработки опытных данных.

Научную новизну работы составляют:

- статическая и динамическая модели лущильного устройства вальцового типа;

- закономерности изменения качественных показателей семян клещевины

зависимости от конструктивных и кинематических параметров лущильных устройств и последовательности выполнения технологических операций.

Практическую значимость представляют: усовершенствованная технология послеуборочной обработки семян; конструкция лущилок для обмолота коробочек и третинок клещевины; методика технологического расчета линии обработки семян клещевины.

Реализация результатов исследований. С использованием новой технологии разработан и изготовлен на центральной экспериментальной базе ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии макет семенного комплекса. Усовершенствованные многовальцовые лущильные устройства для обмолота коробочек и третинок клещевины внедрены ПФ «Костор-Сервис» Волгоградской области, ежегодно на ней обрабатывается около 1000 т вороха семян. Результаты исследований переданы в ОАО ГСКБ «Зерноочистка» и используются при разработке новых семяочистительных комплексов.

Апробация работы: основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных отчетно-плановых сессиях ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии в 2003 - 2007 годах, НТС ОАО ГСКБ «Зерноочистка» в 2006 - 2007 годах.

Публикация результатов: по теме диссертации опубликовано в печати 5 статей и получено 2 патента РФ на устройства и 2 на новые способы и линии для их осуществления.

На защиту выносится: -результаты определения величины силы воздействия обмолачивающего вальца лущильного устройства на коробочку клещевины и диапазон его частоты вращения, с учётом динамических эффектов; -параметры лущильных устройств вальцового типа и режимы их работы; -зависимости качественных показателей лущильного устройства от конструктивных и режимных параметров;

-усовершенствованная технологическая схема послеуборочной обработки семян клещевины;

-методика технологического расчета технических средств линии по послеуборочной подготовке семян клещевины.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 6-и глав, общих выводов, списка литературы из 107 наименований и 16 приложений. Работа изложена на 147 страницах, содержит 35 рисунков и 22 таблицы.

Содержание работы

Введение содержит краткое обоснование актуальности темы исследования, общую характеристику диссертационной работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены современные способы и технологии, нашедшие применение в агропромышленном комплексе РФ, проанализирована и дана общая оценка способов проведения уборки клещевины, технических средств для осуществления сушки, очистки и обмолота.

В результате анализа научных работ Жуковой A.B., Распопова А.Р., Ключникова А.И., Савина А.Д., Бортникова А.И., Шафоростова В.Д., Роя A.A., Бартенева В.А., Ветелкина В.А., др. и по результатам собственных исследований определены варианты усовершенствования технологии и технических средств для подготовки семян клещевины.

Целенаправленность поиска пути усовершенствования технологии должна определяться прежде всего улучшением качества готового продукта, повышением его выхода при снижении затрат на его подготовку, при этом должны быть в полной мере учтены физико-механические и биологические свойства обрабатываемых семян. В соответствии с изложенным сформулированы задачи исследований.

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований. Процесс лущения коробочки клещевины (обрабатываемого объекта) осуществляется в результате действия сил трения, в зонах контактного взаимодействия обрабатываемого объекта с вращающимся вальцом и неподвижной декой при прохождении обрабатываемого объекта через зазор между вальцом и декой. Для обеспечения благоприятных условий такого

контактного взаимодействия (не допускающих повышенной концентрации нормального давления на поверхности обрабатываемого объекта) поверхностные слои вальца и деки выполнены из достаточно податливого и вместе с тем упругого материала - резины. При этом резиновая поверхность вальца имеет рельефный характер (с впадинами и промежуточными выступами). Таким образом, силовое взаимодействие обрабатываемого объекта с вальцом осуществляется в зоне вершины соответствующего выступа.

Перед тем, как перейти к оценке динамических эффектов в рассматриваемом процессе лущения, необходимо определить численные значения параметров взаимодействия объектов, участвующих в процессе обмолота плодов клещевины. Для этого нами был разработан и изготовлен специальный стенд (рисунок 1).

К обмолачивающему вальцу 3 лущильного устройства, жестко прикреплен рычаг 6 и шарнирно - скоба 7, между которыми располагается динамометр 8. При проведении экспериментов на стенде по угломеру 9 отмечается начальное положение рычага. По мере воздействия прикладываемой силы на скобу, фиксируются: по шкале динамометра - усилие воздействия вальца на продукт обмолота в лущильном устройстве и по положению рычага -соответствующий угол проворота вальца.

При этом сила продвижения коробочки клещевины через лущильный зазор определяется по формуле:

Р г

(1)

П

где Рг - показания динамометра в процессе воздействия вальца на обмолачиваемый продукт, Я; г2 - плечо рычага на стенде, м\ г, - радиус вальца, м.

Величина перемещения контактной поверхности обмолачивающего вальца с продуктом обмолота под действием силы Рг определяется по формуле:

где а — угол поворота вальца под действием силы Рг, град.

Установим характеристики силового взаимодействия объектов, участвующих п процессе обмолота. При прохождении коробочки клещевины через упомянутый зазор на соответствующий выступ вальца со стороны обрабатываемого объекта действует сила Гв, приложенная к вершине выступа и действующая в направлении, поперечном по отношению к его высоте. В этом направлении выступ обладает наибольшей податливостью и деформируется главным образом по схеме изгиба короткой консольной балки. В эксперименте необходимо определить зависимость между величиной указанной силы Fв и перемещением хв вершины выступа под действием этой силы.

В данном конкретном случае такой эксперимент осуществлялся следующим образом. Обрабатываемый объект заменялся металлическим шариком большего диаметра, чем коробочка клещевины. По этой причине указанный шарик блокировался в зазоре между вальцом и декой. В эксперименте устанавливался момент, прикладываемый к вальцу и соответствующий угол поворота вальца. По полученным значениям момента и угла поворота определялись значения силы и перемещения хв с

использованием известного радиуса вальца. Оказалось, что полученная зависимость силы от перемещения хв имеет практически линейный характер (рисунок 2), а именно:

Рисунок 1 - Схема стенда для определения характеристик динамических эффектов в лущильном устройстве: 1 -рама; 2 - дека; 3 - валец; 4, 5 -винтовая пара; 6 - рычаг; 7 -скоба; 8 - динамометр; 9-угломер

^в ~ св хв

(3)

где св = 2,5 кН 1м - коэффициент линейной зависимости (жесткость выступа).

Затем экспериментально была определена зависимость между силой Л, с

¡,150 , "I Л

/

У

10 Ц1ЩД

которой обрабатываемый объект давит в

вертикальном направлении на деку и

перемещением х обрабатываемого объекта в

этом направлении. Эксперимент проводился

!0 по той же схеме,что и в предыдущем случае, с

Рисунок 2 - Зависи- зависимостыо (3). Отличие состояло в том, мость сил воздействия обмо-

начинающего вальца на за- чта ЗДесь все Действия проводились с

блокированный металличе- использованием коробочки клещевины, ский шарик в лущильном зазоре от угла поворота вальца которая по мереувеличенияприкладываемого

к вальцу момента проталкивалась сквозь зазор между декой и вальцом. При

определении перемещения х коробочки клещевины из общего перемещения,

пересчитываемого по углу поворота вальца, вычиталось соответствующее

перемещение ха, связанное с деформаций выступа вальца согласно (3).

Искомую зависимость на начальном (достаточно протяженном) этапе

натру жен и я можно с достаточной точностью описать уравнением линейной

зависимости (рисунокЗ), а именно:

РД= СДХ ' (4)

где сд=Ъ,ЪкН1м - коэффициент линейной зависимости (совместная жесткостьрезинового слоядеки и коробочки клещевины).

Отметим, что при рассматриваемом статическом характере нагрузки сила Р, с которой валец и дека сдавливают коробоч^ клещевины в вертикальном направлении и силы Рв, Рд равны между собой. Это позволяет с

использованием результатов описанных экспериментов получить данные о степени натру жен но сги коробочки клещевины. Результаты проведённых

измерений позволили установить максимальное значение Р силы ^ при

прохождении коробочки клещевины через зазор между декой и вальцом в статическом режиме (а именно Р =25Н). Процесс нагрузки проводился также с достижением такого значения Р* силы при котором фиксировалось разрушение содержимого коробочки клещевины. Данные эксперименты проводились с блокированием коробочки клещевины в зазоре между вальцом и декой (рисунок 4).

y«Ul! X+U48.

k

0 5 10 15 20 15 30 МРЭД

Рисунок 3 - Зависимость сил воздействия обмолачивающего вальца на коробочку клещевины в лущильном зазоре от угла поворота вальца

0 5 10 15 20 15 10 МРЗД

Рисунок 4 - Зависимость сил воздействия обмолачивающего вальца на заблокированную коробочку клещевины в лущильном зазоре от угла поворота вальца

При этом было зафиксировано значение F' = 27,3//. Сравнивая полученные значения F и, F' можно заключить, что имеет место некоторый запас прочности, гарантирующий обмолот коробочек клещевины данным механизмом без повреждения их содержимого при достаточно медленном характере изменения нагрузки.

При рассмотрении динамических эффектов в процессе лущения использовали накопленный в литературе опыт по теории колебаний механических систем и динамике машин, построения динамических моделей и решения соответствующих задач. С учетом этого выступ вальца как упругий объект, обладающий жесткостью св и определенной массой тв, может быть

приближенно рассмотрен по схеме одномассовой упругой системы (типа «масса на пружине»), представленной на рисунке 5.

Как известно, частота а, собственных колебаний такой системы определяется формулой

ав=л1 св !щ ■ (5)

Будем исходить из того, что валец лущильного механизма вращается с постоянной скоростью, делая п оборотов в минуту. Тогда циклическая частота вращения вальца

П„ = я-л/30. (6)

Поскольку рельеф вальца по окружности имеет периодический характер, обозначая через / количество выступов на вальце (в данном случае / = 12), констатируем, что в

спектре частот возмущающих воздействий наряду с частотой присутствует и частота

П„=/П.. (7)

Применительно к рассматриваемой модели выступа вальца это означает, что возможна ситуация, когда при некотором значении и*скорости вращения вальца частота возмущающего воздействия, рассчитываемая по

формулам (6) и (7) с учетом п = п*, совпадает с частотой собственных колебаний СОв выступа вальца

/я-и'/ЗО . (8)

Указанная ситуация (резонанс) была экспериментально зафиксирована при холостом режиме работы лущильного механизма (при п = 540лшГ') по возникшим интенсивным вибрациям выступов вальца. По установленному значению и* и равенству (8) находим значение приведенной массы выступа тв. В данном случае тв = 5,4 г.

В рабочем режиме функционирования лущильного механизма

Рисунок 5 - Схема одномассовой упругой системы

реализуются ситуации, когда падающая на валец коробочка клещевины вступает в контакт с вершиной выступа вальца. В результате масса тв в рассматриваемой модели выступа вальца (рисунок 5) меняет свое значение на твк = тв+ тк, где тк - масса коробочки клещевины (тг»1а), а твк -суммарная приведенная масса двух контактирующих объектов. Связь критического (резонансного) значения и" скорости вращения вальца с массой твк в рабочем режиме аналогична (2.8), а именно:

/ яп" /30 = Гс~ТпГ~ (9)

V в вк 4 '

На основании (8) и (9) получаем формулу

п" = п I т 1т . (10)

у в вк 4 '

С использованием полученных раннее численных значений рассматриваемых величин и формулы (10) приходим к оценке критического значения п" скорости вращения вальца рассматриваемого механизма в рабочем режиме, а именно: п" = 496лш«~'. Отметим, что при проведении экспериментов было получено критическое значение скорости вращения вальца п„" = 500мшГ1, которое фиксировалось по факту интенсивного отбрасывания вертикально вверх коробочек клещевины, вступающих в контакт с выступом вальца. Перегрузки в такой ситуации были настолько сильными, что приводили к разрушению содержимого коробочек клещевины. Близкие значения величин и", полученные расчетным путем и в эксперименте, свидетельствуют об адекватности принятой расчетной модели.

Окончательный вывод о надежной работе рассматриваемого лущильного механизма в области скоростей п < п" можно сделать лишь на основе учета динамики совместного взаимодействия таких объектов, как выступ вальца, коробочка клещевины и дека. Действительно, достаточно большие значения скоростей и могут приводить к большим ускорениям а коробочки клещевины при прохождении через зазор между декой и вальцом. Возникающие при этом достаточно большие силы инерции Г" = тк а (действующие на коробочку

клещевины) будут приводить к соответствующему значительному увеличению отмеченной выше силы Р (сила реакции со стороны деформирующихся вальца и деки). В результате суммарное (с учетом динамического эффекта) значение .Р + р£ силы давления, на коробочку клещевины может превысить допустимое значение р'. Таким образом, возникает задача оценки величины указанной силы инерции в процессе контактного взаимодействия объектов, участвующих в процессе лущения.

Такую оценку будем проводить на основе расчетной схемы, представленной на рисунке 6.

~ | Здесь совокупная масса выступа вальца и рв \ св

коробочки клещевины находится под

1 х действием сил упругих реакций Ра и Рд со

д стороны вальца и деки. Предполагается, что

//////¿У/////

Рисунок 6 — Рас РассматРиваемые объекты вступают в контакт в

четная схема, модели- момент времени / = 0, от которого начинается рующая движущийся и

одновременно деформи отсчет перемещения .х массы твк и перемещения рующиися выступ вальца Хо основания верхней пружины, моделирующей движущийся и одновременно деформирующийся выступ вальца.

Учитывая постоянство скорости вращения вальца для перемещения х0 можно записать:

х0=П„г1, (11)

где г - радиус вальца (в данном случае г = 35 лш). При этом изменение длины верхней пружины (перемещение хв вершины выступа в процессе его деформации) определяется формулой

хв = х0-х, (12)

а уравнение динамики для массы тш под действием упругих сил и Рд со стороны вальца и деки имеет вид:

ЩкС = Рв~РД- (13)

Учитывая, что ускорение а есть вторая производная перемещения х по времени / (а = х) и, используя зависимости (3), (5), (11), (12), преобразуем равенство (13) к виду

Щк* + (св+сд)х= (14)

Исходя из принятой расчетной схемы, считаем нулевыми начальные условия для рассматриваемой массы тик, а именно:

* = 0, х = 0 при'/ = 0. (15)

'Уравнение (14) описывает колебания одномассовой упругой системы под действием нагрузки, линейно изменяющейся во времени. Частота т этих колебании определяется формулой

® = ^(св + сд)/твк. (16)

Удовлетворяющее условиям (15) решение уравнения (14) имеет вид:

с П г

Х = -(й)/-5Ш (01). (17)

<о(с^ + се)

Это можно подтвердить непосредственной подстановкой значения х из уравнения (17) в уравнение (14) с учетом значения а из уравнения (16) и непосредственной проверкой выполнения условий (15).

Искомое ускорение а массы твк находим путем двойного дифференцирования (17) по времени:

с П га

а=х = -4—и-СО БСО!. (18)

Максимальное значение а этого ускорения при имеет вид:

с С1 г со

а= 5-. (19)

св+ сд

Используя численные значения параметров рассматриваемого механизма при п =500мин'1, получаем значение. а=991м/с2 Соответствующая сила инерции Ё" = тк а, действующая на коробочку клещевины, оценивается величиной РЦ = 0,99//. Из этого следует, что сила давления Р + РЦ на

коробочку клещевины не превышает критическое значение F'. Применительно к рассматриваемому лущильному механизму приходим к окончательному выводу, что его надежная работа обеспечивается в диапазоне скоростей п < 500мин'.

В третьей главе изложены общие и частные методики проведения экспериментальных исследований.

По оптимизации параметров лущильного устройства при обмолоте коробочек и третинок клещевины применяли метод планирования эксперимента. Для этого использовали полнофакторный эксперимент по схеме З3, результаты которого обрабатывались с помощью программы MathCAD 7.0. На основании анализа предварительных исследований были выделены факторы, влияние которых на качественные показатели обмолота, имеют существенное значение. К ним отнесены: частота вращения обмолачивающего вальца Xj (п, мин1); зазор между вальцом и декой х2 ß' мм); угол взаиморасположения деки относительно вальца х3 (а, град). Критерии оптимизации: степень недомолота зрелых коробочек ут, степень недомолота третинок у„т и степень травмирования семян у,„.

Для исследования процесса обмолота исходного вороха клещевины и вороха, в основном состоящего из третинок, были разработаны и изготовлены одновальцовое (рисунок 7) и многовальцовое (рисунок 8) лущильные устройства.

Рисунок 7 - Одновальцовое усовершенствованное лущильное устройство: 1 - рама; 2 - дека; 3 - валец; 4, 5 - винтовая пара; 6 - скатная доска; 7 -загрузочный бункер; 8 - приёмный бункер; 9 - цепная передача; 10 -электродвигатель; 11 — частотный преобразователь

Рисунок 8 — Схема усовершенствованного многовальцового лущильного устройства^!, 82, - зазор в лущильном устройстве: Р - положение рабочей линии границы деки: 1 - рама; 2 - дека; 3 - валец; 4, 5 - винтовые пары; 6 - скатная доска; 7 - загрузочный бункер; 8 - приёмный бункер; 9 -цепная передача; 10-электродвигатель; 11 - частотный преобразователь

Технологическая линия (семенной комплекс) по послеуборочной обработке семян клещевиныпредсгашенанарисунке9.

Рисунок9 - Технологическая схемау совершенствованной технологии обработки вороха клещ евины на стационаре: 1,5 -лущильноеустройстю;2,4 — очистительная машина;3 - сушилшоеу стройстю;6 - воздушная камера;7,8,

9,10,11- контейнер От клещевиноуборочнош юмбайна, настроенного на сбор юробочек,

ворох клещевины в контейнере 7 падают на лущильное устройство 1, где происходит разлущивание сухих коробочек до третинок путем прохождения этого вороха через одновальцовую лущилку. Зеленые коробочки, имеющие высокую влажность, не разрушаются. Вследствие установки лущильного устройства 1 непосредственно на очистительной машине 2, облущенный ворох из лущилки сразу поступает на очистку, где из него выделяют зеленые коробочки, крупные и мелкие органические примеси с повышенным влагосодержанием. Очищенный ворох, содержащий в основном третинки и семена, поступает на сушильное устройство 3, где подсушивается до кондиционной влажности (7%) и в контейнерах 8 подается на семяочистительную машину 4, где происходит его разделение на семена и третинки. Основной выход (семена) семяочистительной машины 4 поступает в контейнер 9 и далее на хранение. Сход с верхнего регистра принимают в контейнер 10 и подают на многовальцовое лущильное устройство 5, где он подвергается лущению. После лущения семена в контейнере 11 подаются на хранение.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований.

Фракционно-механический состав вороха клещевины сорта Белореченская урожая 2006 года, поступающего на стационарный пункт обработки от клещевиноуборочного комбайна ККС-8 в режиме двухфазной уборки, представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика вороха клещевины, поступающего на комплекс

Показатели Зрелые коробочки Зеленые коробочки Третинки Семена Органическая примесь Травмированные

Содержание в ворохе, % 11,1 6,4 20,1 57,1 4,8 0,5

Влажность, % 9,0 68,5 7,8 6,2 31,3 6,4

Средняя влажность вороха клещевины, поступающего на стационарный пункт обработки, составляет 14,3%.

Были изучены усилия разрушения зрелых и зеленых коробочек. Плоды подвергались статическому сжатию до их разрушения на третинки. Результатами экспериментов установлено, что в среднем зеленые коробочки и 2,2 раза прочнее зрелых. Так средний показатель усилия разрушения зрелых коробочек составляет 25,10 Н, а зеленых 55,86 Н.

При оценке работы усовершенствованных одновальцового (рисунок 7) и многовальцового (рисунок 8) лущильных устройств определялись степень недомолота коробочек и третинок, а также степень травмирования семян.

В результате математической обработки экспериментальных данных пс обмолоту коробочек клещевины получено следующее уравнение регрессии для степени недомолота:

уш = 0,414х,2 + 4,023x2 + 0,308х32 - 1,172х,х2-0,669х, +4,788х2 + 0,П6х3 + +0,930. (20;

Уравнение регрессии (20) в канонической форме имеет вид:

у + 0,495 = 0,308А',2 + 0,32 \Х\ + 4,116Х32. (21

Поскольку коэффициенты уравнения (21) имеют одинаковые знаки поверхность отклика - эллипсоид (рисунок 10), а ее центр - экстремум.

Рисунок 10 - Поверхность зависимости недомолота коробочек клещевины от частоты оборотов вальца и зазора между вальцом и декой

В результате анализа поверхности отклика, получены оптимальные параметры лущильного устройства для обмолота коробочек клещевины:

частота вращения обмолачивающего вальца п=495,6 мин'1, зазор между вальцом и декой й=8,4мм, угол взаиморасположения деки относительно вальца а=СР. При таких параметрах лущильного устройства будет достигаться наиболее полный обмолот коробочек.

В результате математической обработки экспериментальных данных по обмолоту третинок клещевины получено следующие уравнения регрессии: для степени недомолота:

уит = 1,622х2 + 6,242x2 + 0,425х32-2,156х,х2-0,596х, + 6,491х2. (22) Для степени травмирования семян: ут = 0,532х,2 + 2,132 х22 + 0,265х/ - 0,435х,х2 + 0,588x1 - 2,835х2 + 0,101х3 + +0,946. (23)

Уравнение регрессии (22) в канонической форме имеет вид:

у1д +1,567 = 0,425О,2 +1,383522 + 6,48лД2. (24)

Поскольку коэффициенты уравнения (24) имеют одинаковые знаки, поверхность отклика - эллипсоид (рисунок 11), а ее центр - экстремум.

В результате анализа поверхности отклика, получены оптимальные параметры лущильного устройства для обмолота третинок клещевины промышленного назначения: частота вращения обмолачивающего вальца п=481,70 мин , зазор между вальцом и декой э=4,45 мм, угол взаиморасположения деки относительно вальца а=СР. Установлено, что при этих параметрах недомолот третинок составит 0,9%.

Рисунок 11 - Поверхность зависимости недомолота третинок клещевины от частоты оборотов вальца и зазора между вальцом и декой

Уравнение регрессии (23) в канонической форме имеет вид:

у6 + 0,044= 0,265 З2 + 0,50302 +2Д6132. (25)

Поскольку коэффициенты уравнения (25) имеют одинаковые знаки, поверхность отклика - эллипсоид (рисунок 12), а ее центр - экстремум.

Рисунок 12 - Поверхность зависимости травмирования семян клещевины от частоты оборотов вальца и зазора между декой и вальцом

В результате анализа поверхности отклика, получены оптимальные параметры лущильного устройства для обмолота третинок клещевины семенного назначения: частота вращения обмолачивающего вальца п=470,7 мин1, зазор между вальцом и декой s=5,6mm, угол взаиморасположения деки относительно вальца а=-8,5°. Установлено, что при этих параметрах травмирование семян составит 0,8%.

Сравнительные испытания существующей и усовершенствованной контейнерной технологии проводили на центральной базе ВНИИМК. Исходным материалом служил ворох клещевины сорта Белореченская, урожая 2006 г. Средняя влажность материала составляла 18,3%. Основные результаты испытаний двух сравниваемых технологий представлены в таблице 2.

Анализ полученных данных (таблица 2) показал, что существующая технология обеспечивает получение семян 1-го класса. Выход семенного материала составляет 74,70% при существенном недомолоте третинок (8,27%) и травмировании семян (3,70%). На досушку вороха клещевины до кондиционной влажности (7%) израсходовано 70 кг дизельного топлива и 180 кВт электроэнергии из расчета на одну тонну исходного материала.

Таблица 2 - Основные показатели качества работы существующей и усовершенствованной линий при обработке вороха клещевины

Показатели Выход фракции, % Содержание в ворохе, %

семян основной культуры третинок зрелых коробочек зеленых коробочек органических примесей

всего в т.ч. травмированных

Существующая линия

Исходный ворох - 55,53 2,00 21,51 11,36 6,44 5,16

Очищенный материал 74,67 98,33 2,82 1,26 - - 0,41

Усовершенствованная линия

Исходный ворох - 57,37 1,91 20,19 11,05 6,47 4,92

Очищенный материал 68,92 98,62 1,01 1,03 — — 0,35

Сход верхнего решета очистительной машины 27,01 2,25 - 97,64 - - 0,11

Материал после лущения - 96,12 0,14 2,06 - - 1,82

Влажность вороха по усовершенствованной технологии после удаления зеленых коробочек и органических примесей составила 9,5%. На доведение одной тонны такого вороха до кондиционной влажности (7%) израсходовано 17 кг дизельного топлива и 40 кВт электроэнергии. Анализ представленных в таблице 2 данных по усовершенствованной технологии показал, что выход семенного материала составил 81,70% при минимальном недомолоте третинок (1,08%) и травмировании семян (0,94%).

Таким образом, усовершенствованная контейнерная технология послеуборочной обработки вороха клещевины обеспечивает повышение выхода кондиционного семенного материала на 8,9% при значительном уменьшении недомолота третинок и травмирования семян. Энергозатраты уменьшаются в 4,5 раза. Пропускная способность сушильного устройства возрастает в 5 раз, а

общая производительность линии увеличивается на 20%.

В пятой главе приведена методика технологического расчета оборудования для линии (семенной комплекс) по послеуборочной обработке вороха семян клещевины.

В шестой главе представлен расчёт основных экономических показателей функционирования линии для подготовки семян клещевины при обработке 300 т вороха. Установлено, что чистый дисконтированный доход от внедрения новой технологии и семенного комплекса составляет 2,269 млн. рублей. Дисконтированный срок окупаемости инвестиций равен 3,96 года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате изучения физико-механических свойств основных компонентов вороха клещевины установлено, что усилия на разрушение зрелых и зеленых коробочек клещевины до третинок существенно отличаются и соответственно составляют 25,10 Н и 55,86 Н, что послужило обоснованием нового способа его послеуборочной обработки.

2. В результате проведённых исследований определена величина силы воздействия обмолачивающего вальца на коробочку клещевины Ё = 25Н, при которой происходит её обмолот равна, а при К* >27,3# наблюдается разрушение (травмирование) содержимого.

3. Установлено, что надёжная работа рассматриваемого лущильного устройства с учётом динамики совместного взаимодействия объектов участвующих в процессе обмолота (выступ вальца, коробочка клещевины и дека) обеспечивается в диапазоне частоты вращения обмолачивающего вальца п < 500 мин1. При её увеличении реализуется множество резонансных ситуаций, приводящих к разрушению содержимого коробочки клещевины.

4. Усовершенствованная конструкция лущильного устройства вальцового типа, при минимальном воздействии рабочих органов на компоненты обрабатываемого вороха, позволяет снизить недомолот третинок до 1,08% , а травмирование семян до 0,94%.

5. С использованием планирования полнофакторного плана определены

оптимальные параметры вальцоюй лущилки для обмолота коробочек клещевины. В соответствии с полученным уравнением регрессии по критерию недомолота опта мал тая частота вращения обмолачивающего вальцаи = 495,6 мин', величина зазора между декой и вальцом s= 8,4 мм, угол взаиморасположения между демэй и вальцома = 0°.

6. С использованием планирования полнофакгорного плана определены оптамалшые параметры вал ьцоюй лущилки для обмолота третинок клещевины. В соответствии с полученным уравнением регрессии по критерию недомолота (материал промышленного назнанения) оптимальная частота вращения обмолживающеш вальца п = 481,70 мин1, величина зазора между декой и вальцом s= 4,45 мм, угол взаиморасположения меяаду демэй и вальцом а=0°. По критерию травмирования (для семенного материала) соответственно: п = 470,7 мин1; s=5,6mm; a = -Sr5°.

7. Усовершенствован технологический процесс послеуборочной обработки вороха семян клещевины. Последний перед сушюй обрабатывается на одновальцовом лущилшом устройстве, затем проходит очистьу. Производственные испытания сущест^ющей и усовершенствованных технологий показывают, что выход семенного материала возрос на 8£0% и составил 81,70%, при общему ведичаши производительности линии на20%.

8. Произведена оценка технию-эюномических показателей внедрения усовершенство ванной технологии и новых технических средств для по отборочной обработки клещевины: чистый диснонтаро ванный доход составит 2^269 млн. рублей при годовом объеме производства 300 тонн, а дисконтированный сроко^паемости инвестиций - 3 £6 года.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Паг. № 2265987 РФ RU С1 A OI F 11/00,12Д4. Способ послеуборочной обработки вороха клещевины и линия для его осуществления / ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии авт. В. Д. Шафоростов, А. А. Тюрин. - № 2004109752 Л 2; заявл. 30 03 2004; опубл. 20.12 2005, Бюл .№35.

2. Пат. № 2272229 РФ RU С1 F26B 9/06. Сушилка контейнерная для сушки

вороха семян сельскохозяйственных 1ультур / ГНУ ВНИИМК Россепьхозакадемии авт. В. Д. Шафоростов, A.A. Тюрин, Т. Г. Мазина. -№ 2004124643 Х)6; заявл. 12 Д8 2004; опубл. 20 03 2006, Бюл .№ 8.

3. Пат. № 2319335 РФ RU C1 AO/F 11/00,12/44. Устройство для обмолота клещевины / ГНУ ВНИИМК Россепьхозакадемии авт. А. А. Тюрин. - № 2006116155;заявл. 10052006;опубл.20032008,Бюл.№ 8.

4. Пат. № 2318309 РФ RU C1 AO/F 11/00, 12Д4. Способ послеуборочной обработки юроха клещевины и линия для его осуществления / ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии авт. В. Д. Шафоростов, А. А. Тюрин. - № 2006119861; заявл. 06 06 2006; опубл. 10 03 2008, Бюл. № 7.

5. Тюрин А. А. Определение оптимальной скорости вращения обмолачивающего вальца лущил ки клещевины / А. А. Тюрин, В. Д. Шафоростов, Л. Г. Сухомлинов, В. JI. Михайлова // Н^ч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур.-2007.- вып.1(136)-с.130-135.

6. Тюрин А. А. Усовершенствованная контейнерная технология по отборочной обработки клещевины /А. А. Тюрин // Н^ч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур,-2007.- вып2(137)- с.124-137.

7. Тюрин А. А. Оптимизация параметров лущильного устройства при обмолоте юроха клещевины / А. А. Тюрин // Науч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур,-2007.- вып2(137)- с.138-145.

8. Тюрин А. А. Экономическая эффективность усовершенствованной технологии и технических средств для по отборочной обработки семян клещевины/А. А. Тюрин //Н^ч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур.-2007.- вып2(137)- с.146-149.

9. Тюрин АА. Контейнерная технология послеуборочной обработки семян клещевины / В.Д. Шафоростов, АА. Тюрин //Механизация и алекгрификациясельского хозяйства.- 2008.-№7.- с.15-17.

Подписано впечать20.12й8 г. Формат60х84 1/16 Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии КубГАУ 350044,г. Краснод ар, ул. Калинина, 13

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Тюрин, Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общие сведения о культуре клещевины как объекта послеуборочной обработки.

1.2. Обзор способов проведения уборки семян клещевины.

1.3. Развитие технических средств для послеуборочной обработки семян клещевины.

1.4. Анализ современных технологий послеуборочной обработки семян клещевины.

1.5. Краткие выводы, цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Исследование факторов, влияющих на процесс обмолота плодов клещевины в лущильном устройстве вальцового типа.

2.2. Определение зависимостей сил воздействия обмолачивающего вальца на продукты обмолота от кинематических параметров лущильного устройства.

2.3. Оценка влияния динамических эффектов на работоспособность лущильного устройства.

2.4. Краткие выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ.

3.1. Программа исследований.

3.2. Методика изучения физико-механических свойств основных компонентов вороха клещевины.

3.3. Методика определения качественных показателей обмолота плодов клещевины лущильным устройством.

3.4. Методика планирования полнофакторного плана при проведении экстремального эксперимента.

3.5. Методика обработки экспериментальных данных.

3.6. Описание экспериментальных установок и усовершенствованной технологической схемы для послеуборочной обработки плодов клещевины.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Изучение физико-механических свойств основных компонентов вороха клещевины.

4.2. Влияние основных кинематических параметров лущильных устройств на качественные показатели обмолота зрелых коробочек и третинок клещевины.

4.3. Оптимизация кинематических параметров лущильных устройств при обмолоте зрелых коробочек и третинок клещевины.

4.4. Оценка качественных показателей существующей и усовершенствованной технологий послеуборочной обработки семян клещевины.

4.5. Краткие выводы.

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ КОМПЛЕКТАЦИИ СТАЦИОНАРНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ВОРОХА КЛЕЩЕВИНЫ.

5.1. Методика расчета технических средств при комплектации стационарного комплекса для послеуборочной обработки вороха клещевины.

5.2. Расчет технических средств при комплектации стационарного комплекса для послеуборочной обработки вороха клещевины и их рекомендуемая потребность.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН КЛЕЩЕВИНЫ.

6.1. Методика расчёта экономической эффективности усовершенствованной технологии и технических средств для послеуборочной обработки семян клещевины.

6.2. Расчет эффективности инвестиций в усовершенствование технологии и технических средств для послеуборочной обработки семян клещевины.

6.3. Краткие выводы.

Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Тюрин, Александр Анатольевич

Клещевина является высокомасличной технической культурой. В нашей стране и за рубежом она приобрела важное значение как источник получения касторового масла. В связи со специфическими особенностями оно широко используется в различных сферах деятельности и нередко является незаменимым или трудно заменимым [66, 102].

Мировое производство семян клещевины в 2007 году составило 1230,9 тыс. тонн. Ведущим производителем является Индия (71% общемирового урожая). Занимающий второе место Китай собирает лишь 18%. Из семян клещевины в том же году было получено 462.9 тыс. тонн касторового масла, 67% которого произведено в Индии. 18% - в Китае и 7% в Бразилии.

В бывшем СССР клещевина как полевая культура возделывалась с 1922 года на Северном Кавказе и в южных областях Украины. В довоенный период ее посевы составляли 229 тыс. га (главным образом в Краснодарском и Ставропольском краях). В Краснодарском крае в отдельные годы высевалось до 50 тыс. га клещевины и Кубань была традиционным производителем сырья для производства касторового масла. Закупочная цена и встречное отоваривание (продажа) комбикормами обеспечивала рентабельность этой культуры. С 1992 года посевы клещевины в России снижались и в 1999 году составили всего 210 га. Сокращение посевов клещевины и прекращение производства касторового масла отрицательным образом сказываются на функционировании тех отраслей промышленности, которые являются основными его потребителями.

Белореченский маслозавод в отдельные годы перерабатывал более 47 тыс. тонн маслосемян клещевины, производя более 21 тыс. тонн касторового масла.

В 2003 году в Волгограде запущен завод по переработке семян для получения касторового масла и с этого времени начали возрождаться посевные площади под культурой клещевины. Так, если в 2003 году высевалось 1000 га, то в 2006 году уже более 3000 га. Все посевные площади сосредоточены в Волгоградской, Ростовской областях и в Краснодарском крае.

Используя результаты исследований по селекции сортов, разработанные технологии возделывания и механизации уборочных работ, послеуборочной доработки семян, представляется возможность восстановить и расширить посевные площади клещевины в России до 80 - 100 тыс. га, что с учетом достигнутого уровня урожайности по этой культуре, поможет снять проблему дефицита касторового масла и в дальнейшем создать предпосылки для его экспорта. Природные условия отдельных регионов России позволяют выращивать клещевину и получать касторовое масло высокого качества.

Увеличение производства и значительные специфические особенности клещевины предъявляют высокие требования к технологии и технике для послеуборочной обработки семян этой культуры. В этой связи послеуборочная обработка - наиболее важный и сложный этап в системе мероприятий по производству семян клещевины. Она определяет выход, качество и стоимость продукции. По сравнению с другими техническими и зерновыми культурами клещевина, как объект послеуборочной обработки, обладает рядом биологических особенностей, определяющий сложность и последовательность проведения операций ее послеуборочной обработки.

Общими для всех процессов обработки специфическими свойствами вороха клещевины, являются многокомпонентность состава, высокая засорённость и масличность, не равномерность по влажности, большая вариация по размерным характеристикам, хрупкость семенных и плодовых оболочек, необходимость домолота, ядовитость семян [55, 71, 83, 92]. Каждое из названных свойств по-своему проявляется в различных операциях послеуборочной обработки (сушка, обмолот, очистка и сортировка семян) и определяет способ его проведения. Следствием специфических свойств компонентов вороха клещевины является невозможность эффективного применения существующей техники (сушилок, лущилок, зерноочистительных машин, механизмов для перемещения вороха) для его послеуборочной обработки. Попытки применения машин и механизмов общего назначения приводят к нарушению их технологического процесса (замасливание решёт зерноочистительных машин, ковшей и лент норий; залипание шнеков, барабанов, улиток вентилятора .). Всё это приводит к преждевременному износу деталей и механизмов машин, снижению качества получаемого сырья и увеличению его потерь [16, 48, 52, 65, 82, 106].

Существующая в настоящее время контейнерная технология послеуборочной обработки семян клещевины на стационаре обладает наряду с высокой энергоемкостью процесса и низкими качественными показателями. Так недомолот вороха (наличие третинок) достигает 8,3%, при травмировании семян до 3,7%. Это объясняется несовершенством технологии и лущильного устройства для обмолота клещевины [9, 21, 23].

Повысить качество получаемых семян клещевины и производительность машин при послеуборочной обработке, можно за счет разработки новых энергосберегающих технологий, усовершенствования рабочих органов лущильного устройства на основе тщательного изучения физико-механических свойств вороха клещевины и процесса обмолота в лущильном устройстве [58].

Поэтому интенсификация процесса послеуборочной обработки семян клещевины, повышение качественных показателей выхода семенного материала и производительности машин, определение оптимальных кинематических параметров лущильного устройства являются актуальными задачами. Этим и обусловлено проведение экспериментальных исследований.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИОКР ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии на 2006-2010гг. (№ ГР № 15070.2311008207.06.8.004.5).

Целью работы является повышение качественных показателей и увеличение выхода кондиционных семян клещевины путём усовершенствования технологии и технических средств послеуборочной обработки.

Объектом исследования является производственный ворох семян клещевины, лущильное устройство вальцового типа и технологическая линия для послеуборочной обработки вороха семян.

Научная гипотеза заключается в том, что увеличение выхода кондиционных семян клещевины возможно за счёт новой последовательности выполнения технологических операций и новых технических средств.

Предметом исследования являются взаимосвязи и закономерности при работе лущильного устройства и технологической линии послеуборочной обработки вороха семян клещевины.

Научную новизну работы составляют:

- статическая и динамическая модели лущильного устройства вальцового типа;

- закономерности изменения качественных показателей семян клещевины в зависимости от конструктивных и кинематических параметров лущильных устройств и последовательности выполнения технологических операций.

Новизна разработок подтверждена четырьмя патентами РФ на изобретения.

Практическую ценность работы представляют технология послеуборочной обработки семян, конструкция лущилок и методика технологического расчёта линии обработки семян клещевины.

На защиту выносятся:

- результаты определения величины силы воздействия обмолачивающего вальца лущильного устройства на коробочку клещевины и диапазон его частоты вращения, с учётом динамических эффектов;

- параметры лущильных устройств вальцового типа и режимы их работы;

- зависимости качественных показателей лущильного устройства от конструктивных и режимных параметров;

- усовершенствованная технологическая схема послеуборочной обработки семян клещевины;

- методика технологического расчета технических средств линии по послеуборочной подготовке семян клещевины.

Заключение диссертация на тему "Технология и технические средства для послеуборочной обработки семян клещевины"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате изучения физико-механических свойств основных компонентов вороха клещевины установлено, что усилия на разрушение зрелых и зеленых коробочек клещевины до третинок существенно отличаются и соответственно составляют 25,10 Н и 55,86 Н, что послужило обоснованием нового способа его послеуборочной обработки.

2. В результате проведённых исследований определена величина силы воздействия обмолачивающего вальца на коробочку клещевины, при которой происходит её обмолот 25Н, а при .Р* > 27,ЪН наблюдается разрушение (травмирование) содержимого.

3. Установлено, что надёжная работа рассматриваемого лущильного устройства с учётом динамики совместного взаимодействия объектов участвующих в процессе обмолота (выступ вальца, коробочка клещевины и дека) обеспечивается в диапазоне частоты вращения обмолачивающего вальца п < 500 мин1. При её увеличении реализуется множество резонансных ситуаций, приводящих к разрушению содержимого коробочки клещевины.

4. Усовершенствованная конструкция лущильного устройства вальцового типа, при минимальном воздействии рабочих органов на компоненты обрабатываемого вороха, позволяет снизить недомолот третинок до 1,08% , а травмирование семян до 0,94%.

5. С использованием планирования полнофакторного плана определены оптимальные параметры вальцовой лущилки для обмолота коробочек клещевины. В соответствии с полученным уравнением регрессии по критерию недомолота оптимальная частота вращения обмолачивающего вальца п = 495,6 мин1, величина зазора между декой и вальцом б = 8,4 мм, угол взаиморасположения между декой и вальцом а = 0°.

6. С использованием планирования полнофакторного плана определены оптимальные параметры вальцовой лущилки для обмолота третинок клещевины. В соответствии с полученным уравнением регрессии по критерию недомолота (материал промышленного назначения) оптимальная частота вращения обмолачивающего вальца п = 481,70 мин1, величина зазора между декой и вальцом 5 = 4,45 мм, угол взаиморасположения между декой и вальцом а = 0°. По критерию травмирования (для семенного материала) соответственно: п = 470,7мин1; я = 5,6мм; а = -8,5°.

7. Усовершенствован технологический процесс послеуборочной обработки вороха семян клещевины. Ворох перед сушкой обрабатывается на одновальцовом лущильном устройстве, затем проходит очистку. Производственные испытания существующей и усовершенствованных технологий показывают, что выход семенного материала возрос на 8,90% и составил 81,70%, при общем увеличении производительности линии на 20%.

8. Произведена оценка технико-экономических показателей внедрения усовершенствованной технологии и новых технических средств для послеуборочной обработки клещевины: чистый дисконтированный доход составит 2,269 млн. рублей при годовом объеме производства 300 тонн, а дисконтированный срок окупаемости инвестиций - 3,96 года.

Библиография Тюрин, Александр Анатольевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Авдеев A.B. Повышение эффективности зерноочистительно-сушильных комплексов / A.B. Авдеев, М.Ф. Машковец, В.Н. Полуэктов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1988. -№12. - С.27-29.

2. A.c. 940689 СССР, МКИ А 01 F 12/18. Молотильное устройство / И.С. Бизов. -№ 2892217/30-15; заявл. 10.05.80; опубл. 07.07.82, Бюл.№ 25.

3. A.c. 1069683 СССР, МКИ А 01 D 91/04. Способ обмолота клещевины / И.Е. Макаров, В.Н. Четыркин, В.И. Виноградов. № 2833261/30-15; заявл. 26.10.79; опубл. 15.02.82, Бюл.№ 6.

4. A.c. 1142046 СССР, МКИ А 01 F 11/00. Молотилка для обмолота клещевины / A.A. Рой, В.Н. Рубченко. № 3655077/30-15; заявл. 20.10.83; опубл. 28.02.85, Бюл.№ 8.

5. A.c. 1173950 СССР, МКИ А 01 F 12/18. Молотилка для обмолота клещевины / A.A. Скрипников, Г.В. Ветелкин, М.И. Рязанцева, Ю.С. Дрожжин. № 3720682/30-15; заявл. 25.01.84; опубл. 23.08.85, Бюл.№ 31.

6. A.c. 1371603 СССР, МКИ А 01 F 11/01. Способ обмолота и очистки семян клещевины / А.И. Бортников, В.Д. Шафоростов, А.Д. Савин, A.B. Распопов. № 3937966/30-15; заявл. 05.08.85; опубл. 07.02.88, Бюл.№ 5.

7. A.c. 1173950 СССР, МКИ А 01 F 12/18. Молотилка для обмолота клещевины / A.A. Скрипников, Г.В. Ветелкин, М.И. Рязанцева, Ю.С. Дрожжин. № 3720682/30-15; заявл. 25.01.84; опубл. 23.08.85, Бюл.№ 31.

8. A.c. 1687097 СССР, МКИ А 01 F 11/00. Способ обмолота клещевины и устройство для его осуществления / А.И. Бортников, В.Г. Матюша, А.Д. Савин, А.Г. Демченко. № 4682077/15; заявл. 19.04.89; опубл. 23.10.91, Бюл.№ 40.

9. A.c. 1727676 СССР, МКИ А Ol D 91/00. Способ уборки сельскохозяйственных культур / А. И. Бортников, В.Г. Матюша, А.Д. Савин, А.Г. Демченко. № 4881723/15; заявл. 16.11.90; опубл. 23.04.92, Бюл.№ 15.

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

11. Андреев В.Л. Перспективные машины для послеуборочной обработки зерна и семян / А.И. Бурков, В.Л. Андреев, О.П. Рощин // доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2003. - №5. -С.65-68.

12. Андронов A.A. Теория колебаний / A.A. Андронов, A.A. Витт, С.Э. Хайкин. -М.: Наука, 1981. 568с.

13. Анискин В.И. Новое в послеуборочной обработке зерна и подготовке семян / В.И. Анискин // Техника и оборудование для села. 1999. -№6.-С. 12-14.

14. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1988. - 640с.

15. Бартенев В.А. Разработка поточной технологии и подбор оборудования для послеуборочной обработки семенной клещевины / В.А. Бартенев // Отчет о законченной НИР. Краснодар. - 1976. — С.1-25.

16. Бартенев В.А. Очистка и сортирование семян / В.А. Бартенев, Клещевина; под общ. ред. В.А. Мошкина. М.: Колос. 1980. - С.304-309.

17. Бидерман B.JT. Теория механических колебаний / В.Л Бидерман. М.: высшая школа, 1980. — 408с.

18. Бортников А.И. Клещевиноуборочный комбайн ККС 8 / А.И. Бортников // Масличные культуры. - 1987. - №1. - С.25-28.

19. Бортников А.И. Уборка клещевины с обработкой коробочек на стационаре / А.И. Бортников, А.Д. Савин, В.Д. Матюша и др. // Технические культуры. 1988. - №4. - С.20-21.

20. Бортников А.И. Технологический процесс уборки и послеуборочной обработки семян клещевины / А.И. Бортников, А.Д. Савин, В.Г. Матюша // Отчет о законченной НИР. Краснодар. 1989. - С. 1-22.

21. Бортников А.И. Линия для послеуборочной обработки коробочек клещевины / А.И. Бортников, А.Д. Савин, В.Г. Матюша // Отчет о законченной НИР. Краснодар. - 1990. - С. 1-20.

22. Бутенин Н.В. Курс теоретической механики / Н.В. Бутенин, Я.Л. Лущ, Д.Р. Меркин. М.: Наука, 1985. - 496с.

23. Веденяпин В.Г. Общая методика экспериментального исследования и обработки данных / Г.В. Веденяпин. М.: Колос, 1973. — 160с.

24. Вейц В.Л. Динамика управляемых машинных агрегатов / В.Л. Вейц, М.З. Коловский, А.Е. Кочура. М.: Наука, 1984. - 332с.

25. Ветелкин Г.В. Исследование процесса сепарирования семенной массы клещевины / Ветелкин Григорий Викторович: автореф. дис. канд.техн. наук. Краснодар, 1971. - 26с.

26. Винарский М.С. Планирование эксперимента в технологических исследованиях / М.С. Винарский, М.В. Лурье. Киев: Техника, 1975. -210с.

27. Власов Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники / Н.С. Власов, Ю.А. Конкин, Г.Г. Косачев. М.: Колос, 1979. -399с.

28. Вознесенский В.Л. Первичная обработка экспериментальных исследований / В.Л. Вознесенский. Л.: Наука, 1969. - 196с.

29. Вознесенский В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследований / В. А. Вознесенский. М.: Финансы и статистика, 1981. - 263с.

30. Галкин В. Д. Повышение эффективности функционирования семяочистительно-сушильных комплексов путем совершенствования технологии и технических средств разделения зерновых смесей до и после сушки: Автореф. дис.д-ра техн. наук. СПб. - Пушкин, 2004. -С.39.

31. Геккер Ф.Р. Динамика машин, работающих без смазочных материалов в узлах трения / Ф.Р. Геккер. М.: Машиностроение, 1983. — 167с.

32. Глухов В.И. Изыскание и исследование рабочих органов для разделения смеси семян и третинок клещевины в виброожиженном слое / Глухов Валерий Иванович: автореф. дис. канд.техн. наук. -Ростов-на-Дону, 1977. 20с.

33. ГОСТ 20915 75. Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. Введ. 01.01.88. - М.: Изд-во стандартов, 1987. -34с.

34. ГОСТ 8.207 76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. - Введ. 01.01.1977. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 10с.

35. ГОСТ 23730-79. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки универсальных машин, энергетических средств и комплексов.- М.: Изд-во стандартов, 1979. 12с.

36. ГОСТ 12042-80. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 4с.

37. ГОСТ 24026 80. Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения. -Введ. с 01.01.1981. -М.: Изд-во стандартов, 1980. - 18с.

38. ГОСТ 12041 82. Семена сельскохозяйственных культур. Метод определения влажности. - взамен ГОСТ 12041 - 66; Введ. 01.07.83. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 7с.

39. ГОСТ 10852-86. Семена масличные. Правила приемки и метода отбора проб. М.: Изд-во стандартов, 1986. -14с.

40. ГОСТ Р 52325-05. Семена сельскохозяйственных культур. Сортовые и посевные качества. М.: Изд-во стандартов, 2005. -14с.

41. Ден-Гартог. Механические колебания / Ден-Гартог. М.: Физматгиз, 1963.-720с.

42. Долгов И.А. Математические методы в земледельческой механике / И.А. Долгов. -М.: Машиностроение, 1967. -204с.

43. Доспехов Д.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Агропромиздат, 1985. - 351с.

44. Дрогалин К.В. Очистка зерна от трудноотделимых примесей / К.В. Дрогалин, Б.В. Жуганков, М.В. Карпов. М.: Колос, 1978. - С.221.

45. Ермольев Ю.И. Фракционные технологии очистки зерна / Ю.И. Ермольев, М.В. Шелков, М.Н. Московский // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. - №6. - С.23-25.

46. Жукова, A.B. Механизация послеуборочной обработки плодов и семян клещевины / A.B. Жукова, А.И. Ключников, В. Д. Жулид // Мукомольно элеваторная промышленность. - 1967. - №9. - С.12-16.

47. Жукова A.B. Исследование технологии лущения коробочек клещевины /A.B. Жукова // Отчет о законченной НИР. Краснодар, 1968. - С. 151174.

48. Жулид В.Д. Совершенствование технологии сушки семян клещевины и бобов арахиса и изыскание рабочих органов к сушилкам: Дис. канд. техн. наук. Краснодар, 1969. - 158 с.

49. Заика П.М. Сепарация семян по комплексу физико механические свойства / П.М. Заика, Г.Е. Мазнев. - М.: Колос. 1978. - 282с.

50. Квач В.Г. Послеуборочная обработка клещевины / В.Г. Квач // Зерновые и масличные культуры. 1969. - №11. - С.38-39.

51. Квач В.Г. Двухфазная уборка клещевины / В.Г. Квач, В.Д. Черепухин, В.В. Сайченко // Техника в сельском хозяйстве. 1979. - №10. - С.16-18.

52. Ключников А.И. Результаты испытаний клещевинных лущилок / А.И. Ключников // Сельхозмашины. 1955. - №12. - С.4-7.

53. Ключников А.И. Физико механические свойства клещевины / А.И. Ключников, В.А. Скоморохин // Тракторы и сельхозмашины. - 1971. -№7. - С.24-28.

54. Кузин Ф.А. Диссертация: Методика написания. Правила оформления. Порядок защиты. Практическое пособие для докторантов, аспирантов и магистров. -М.: Ось-89, 2001. 320с.

55. Кожуховский Н.Е. Организация и технология поточной обработки семян / Н.Е. Кожуховский, Г.Т. Павловский // Механизация очистки и сушки зерна. М. 1968. - С.277-432.

56. Кручинин М.И. Повысить качество семян клещевины / М.И. Кручинин // Масличные культуры. 1981. - №2. - С. 19-22.

57. Лебедев В.Б. Совершенствование технологии обработки и хранения семян / В.Б. Лебедев // ЦНИИТЭМ М-ва заготовок СССР. М.1985. -47с.

58. Лебедев В.Б. Снижение механических повреждений зерна при послеуборочной обработки / В.Б. Лебедев // М.: ЦНИИТЭН Министерства хлебопродуктов СССР. 1987. - 38с.

59. Листопад И.А. Планирование эксперимента в исследованиях по механизации сельскохозяйственного производства / И.А. Листопад. -М.: Агропромиздат, 1989.-88с.

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

61. Мамонцев И.П. Исследование технологии лущения коробочек клещевины / И.П. Мамонцев // Отчет о законченной НИР. 1969 -С.308-328.

62. Митков А.П. Статистические методы в сельхозмашиностроении / А.П. Митков, C.B. Кардашевский. -М.: Машиностроение, 1978. 125с.

63. Москвитин Г.Г. Очистка и сортирование семян клещевины в поточной линии / Москвитин Григорий Григорьевич: автореф. дис. . канд.техн. наук. Краснодар, 1985. - 24с.

64. Мошкин В.А. Уборка урожая / В.А. Мошкин // Клещевина. М.: Колос, 1980.-С.293.

65. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешин, П.М. Рощин. Л.: Колос, 1980. - 168с.

66. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: Минсельхозпрод РФ, 1998. -219с.

67. Налимов В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, H.A. Чернова. М.: Наука. 1965. -338с.

68. Никитин Е.М. Теоретическая механика / Е.М. Никитин, Д.М. Карлин. -М.: Госиздат технико-теоретической литературы, 1957. 670с.

69. Никитчин Д.И. Семеноводство клещевины / Д.И. Никитчин. М.Н. Гернец, Г.Н. Горлач // Технические культуры. 1989. - №3. - С. 17-19.

70. Новик Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов в металловедении / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов. М.: Машиностроение, 1980. - 304с.

71. ОСТ 10 1.3. Стандарт отрасли. Новые машинные технологии производства продукции растениеводства / Минсельхозпрод России.-М.: 2003.-29с.

72. Пановко В.Г. Введение в теорию механических колебаний / В.Г. Пановко. М.: Наука, 1971. - 340с.

73. Пат. № 2319335 РФ RU C1 AO/F 11/00, 12/44. Устройство для обмолота клещевины / ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии авт. В. Д. Шафоростов, А. А. Тюрин. № 2006116155; заявл. 10.05.2006; опубл. 20.03.2008, Бюл. №8.

74. Пат. № 2318309 РФ RU C1 AO/F 11/00, 12/44. Способ послеуборочной обработки вороха клещевины и линия для его осуществления / ГНУ

75. ВНИИМК Россельхозакадемии авт. В. Д. Шафоростов, А. А. Тюрин. -№ 2006119861; заявл. 06.06.2006; опубл. 10.03.2008, Бюл. № 7.

76. Петунина И.А. Обмолот початков кукурузы. Монография / И.А. Петунина. Краснодар: КГАУ, 2006. - 248с.

77. Пугачев А.Н. Повреждение зерна машинами / А.Н. Пугачев. М., 1976. - 320с.

78. Путилин В.П. Исследование технологических свойств семян клещевины промышленного назначения при сушке в вибросжиженном слое / Путилин Виктор Петрович: автореф. дис. канд.техн. наук. — Москва, 1981. -26с.

79. Пьянков А.И. Физико механические свойства клещевины как обоснование технологических схем для уборки и обмолота урожая / А.И. Пьянков // Сельхозмашины. - 1952. - №11. - С. 14-17.

80. Пьяных В.П. Снижение травмирования зерна при обмолоте / В.П. Пьяных, С.А. Родимцев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. - №12. - С.4-6.

81. Ревякина М.И. Уборка и послеуборочная обработка клещевины / М.И. Ревякина // Зерновое хозяйство. — 1979. №8. - С.22-27.

82. Резников JI.A. Исследование и расчет аппарата для лущения клещевины / Л.А. Резников // Тракторы и сельхозмашины. 1964. -№11. — С.29-31.

83. Рой A.A. Теория обмолота клещевины / A.A. Рой // Вестник сельскохозяйственной науки. 1967. - №1. - С.16-18.

84. Рой A.A. К теории обмолота семян клещевины / A.A. Рой // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1968. - № 2. - С.36-39.

85. Рой A.A. Исследование технологического процесса обмолота клещевины / Рой Александр Андреевич: автореф. дис. д.техн. наук. -Волгоград, 1969. 57с.

86. Рой A.A. Молотилка для клещевины / A.A. Рой, В.Т. Тесленко // Мукомольно элеваторная и комбикормовая промышленность. - М.: -1972. - №11. - С.27-28.

87. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента / JI.3. Румшинский. М.: Наука. 1971. - 192с.

88. Седаш JI.T. Послеуборочная обработка семян клещевины / JI.T. Седаш // Масличные культуры. 1983. - №5. - С.22-24.

89. Сечкин B.C. Повышение эффективности подготовки семенного материала / B.C. Сечкин, А.Д. Галкин, В.Д. Галкин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. - № 6. - С.9-10.

90. Табашников А.Т. Инженерные методы оценки экономической эффективности новой техники и технологий / А.Т. Табашников // Сборник научных трудов. Новокубанск. 2003. - 49с.

91. Тарасенко А.П. Влияние компонентов семяочистительных агрегатов на показатели качества их работы / А.П. Тарасенко, В.Н. Солнцев, М.Э. Мерчалова // Сборник научных трудов. Воронеж. 1989. - С. 101-111.

92. Тюрин A.A. Определение оптимальной скорости вращения обмолачивающего вальца лущилки клещевины / A.A. Тюрин, В.Д. Шафоростов, Л.Г. Сухомлинов, В.Л. Михайлова // Науч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур. 2007. - вып.1(136) - с.130-135.

93. Тюрин A.A. Усовершенствованная контейнерная технология послеуборочной обработки клещевины / В.Д. Шафоростов, A.A. Тюрин // Науч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур. 2007. -вып.2(137) - с.124-137.

94. Тюрин A.A. Оптимизация параметров лущильного устройства при обмолоте вороха клещевины / A.A. Тюрин // Науч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур. 2007. - вып.2(137) - с.138-145.

95. Тюрин A.A. Экономическая эффективность усовершенствованной технологии и технических средств для послеуборочной обработкисемян клещевины / A.A. Тюрин // Науч. тех. бюл. ВНИИ масличных культур. 2007. - вып.2(137) - с.146-149.

96. Тюрин A.A. Контейнерная технология послеуборочной обработки семян клещевины / В.Д. Шафоростов, A.A. Тюрин //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. -№7. - с. 15-17.

97. Хавыев A.A., Соловьев В.П. Результаты исследований процесса разделения зерновых смесей по усовершенствованной технологии / Материалы Всерос. науч.-техн. конф. молодых ученых СевероЗападного Федерального округа. СПб. - Пушкин: СПбГАУ, 2004. -С.231-235.

98. Черепухин В.Д. Физико механические свойства вороха клещевины в связи с механизацией его очистки / В.Д. Черепухин // Науч.-техн. бюл. ВНИИ масл. культур. - 1974. - №3. - С.60-65.

99. Шафоростов В.Д. Механизация возделывания, уборки и послеуборочной обработки семян масличных культур // История науч. исслед. во ВНИИМКе за 90 лет / Всерос. НИИ маслич. Культур. -Краснодар, 2002. С.207-221.

100. Шуринов В.А. Исследование процесса лущения (обмолота) клещевины аппаратом барабанного типа с формованными бичами из эластичных материалов / Шуринов Валентин Алексеевич: автореф. дис. канд.техн. наук. Ростов-на-Дону, 1990. - 16с.

101. Щербатых М.А. Исследование и изыскание рациональных параметров дисковых молотильных устройств для обмолота клещевины / Щербатых Максим Алексеевич: автореф. дис. . канд.техн. наук. -Ростов-на-Дону. 1973.-25с.

102. Эрк Ф.Н. Механизация послеуборочной обработки семян в селекции и первичном семеноводстве / Ф.Н. Эрк, В.В. Леонтьев, В.Т. Минин // Селекция и семеноводство. 1989. - №9. - С.45-46.

103. Юдин М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов / МИ. Юдин. Краснодар: КГАУ, 2004. - 239с.