автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Бифилярная обмотка диэлектрического сепаратора для сортирования семян зерновых культур

КОЗЛОВ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

БИФИЛЯРНАЯ ОБМОТКА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА ДЛЯ СОРТИРОВАНИЯ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность:

05 20 02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук

Москва, 2007

ООЗОбБЭЗЗ

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Московский государственный агро-инженерный университет им ВП Горячкина»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Тарушкин Владимир Иванович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Воробьев Виктор Андреевич

доктор технических наук, профессор Сторчевой Владимир Федорович

Ведущая организа- ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский ция институт электрификации сельского хозяйства»

Защита состоится « 2007 г в часов на засе-

дании диссертационного совета Д 2&0 04Ч{)2 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им В П Горячкина» по адресу 127550, г Москва Тимирязевская, д 58

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им В П Горячкина»

Автореферат разослан « » 2007 г и размещен на

сайте www msau ru « 12 » ¿LgJ/Zk cfpw^- 2007 г

Ученый секретарь диссертационного

совета . . Загинайлов В И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В силу нехватки суммы температур для вызревания семенного материала, за время вегетационного периода во многих регионах России большая часть семян к моменту уборки не созревает Существующие методы и технические средства сепарации, в которых реализуется принцип разделения только по механическим свойствам, не обеспечивают отбор биологически ценных семян. В связи с этим до 40% семян в полевых условиях не прорастает, а проросшие семена дают редкие всходы, которые экологически неустойчивы Поэтому научные исследования, направленные на создание эффективных устройств, обеспечивающих отбор биологически ценных семян, актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение

Отобрать биологически ценные семена можно диэлектрическим методом, разработкой теории которого и созданием на его базе инновационной сепарирующей и очистительной техники занимались отечественные ученые И Ф Бородин, В И Та-рушкин, В С Леонов, В М Богоявленскии, И И Будзко, Ю И Баженов, Б И Ших-саидов, А А Ниязкуяов, Б Д Мамаджанов и др

Основываясь на работах этих ученых и различии в величине электрической силы, обусловленной поляризацией семян при помещении их в неоднородное электрическое поле, создаваемое разноименно заряженными электродами, предлагается отбор биологически ценных семян зерновых культур осуществлять на диэлектрическом сепараторе с цилиндрическими рабочими органами, на поверхности которых укладывается бифилярная обмотка, выполняющая функцию разноименно заряженных электродов

Исследования выполнены в Отраслевой научно-исследовательской лаборатории перспективных автоматических средств сепарации семян (ОНИЛ-7) Московского государственного агроинженерного университета имени В П Горячкина (МГАУ) в соответствии с Федеральной целевой научно-технической программой «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», подпрограмма «Перспективные процессы производства сельскохозяйственной продукции»

Цель исследования. Проведение комплексных исследований бифилярной обмотки, устанавливаемой на цилиндрическом рабочем органе, как основы создания диэлектрического сепаратора для отбора биологически ценных семян зерновых культур пшеницы, ржи, ячменя и овса

Объектом исследования явилась система конструктивных и технологических параметров бифилярной обмотки и цилиндрического рабочего органа сепаратора, обеспечивающая отбор биологически ценных семян зерновых культур Предметом исследования - процессы, протекающие в диэлектрическом сепараторе при питании бифилярной обмотки напряжением промышленной частоты

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие научно-практические задачи:

з

• сформулирован методический подход, позволивший аналитическим путем определять электроемкость бифилярной обмотки, линейную и поверхностную плотности зарядов на ее проводах,

• разработана методика выбора трансформатора и проверка его соответствия рабочему органу, которая исключает резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора,

• разработана методика определения основных электрических параметров бифилярной обмотки рабочего органа сепаратора при том же напряжении, при когором сепарируют семена Сформулированы требования к проводам, используемым для изготовлении бифилярной обмотки,

• разработана математическая модель диэлектрического сепаратора, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными параметрами рабочего органа и свойствами семян,

• разработаны критерии оптимального выбора проводов для изготовления бифилярной обмотки и количества цилиндрических рабочих органов, устанавливаемых друг под другом в многобарабанном диэлектрическом сепараторе

• определена эффективность и область использования разработанного сепаратора семян с цилиндрическими рабочими органами

Методическая база и методы исследования. В основу решения научных задач, по созданию диэлекгрического сепаратора семян с цилиндрическими рабочими органами, положен методологический прием академика В П Горячкина В соответствии с ним, процесс отбора биологически ценных семян рассматривается как единая система взаимодействия трех элементов поляризации семян, бифилярной обмотки, создающей неоднородное поле и обеспечивающей поляризацию семян, технологических параметров процесса сепарации Это позволило поставленные задачи решить с позиций системного подхода при использовании теории электромагнитного поля, методов математического моделирования и статистики Показатели качества семян в исходных образцах и полученных фракциях определялись стандартными методами

Новизна результатов проведенных исследований заключается в получении и разработке:

• формул, позволяющих определять емкость бифилярной обмотки, линейную и поверхностную плотности зарядов на ее проводах Полученные формулы устанавливают связь между параметрами бифилярной обмотки, материалом из которого изготовлен рабочий орган и свойствами сепарируемого материала,

• методики выбора повышающего трансформатора (проверки его соответствия электроемкости бифилярной обмотки рабочего органа), исключающей резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора,

• методики определения основных параметров бифилярной обмотки Для проводов марки АПВ впервые экспериментальным путем установлено пороговое напряжение 4Кв В случае его превышения начинают изменяться величины параметров бифилярной обмотки активная (§) и реактивная (Ь) проводимости изоляции проводов, емкость (Сх), добротность (С)„), тангенс угла диэлектрических

потерь б), сопротивление (г), коэффициент мощности (соя<р), относительная диэлектрическая проницаемость изоляции (8 ),

• математической модели процесса сепарации семян на цилиндрическом рабочем органе сепаратора, устанавливающей связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными параметрами рабочего органа, параметрами рабочего органа, параметрами бифшшрной обмотки и свойствами семян,

• критерии оптимального выбора проводов для изготовления бифилярной обмотки, укладываемой на поверхности цилиндрического рабочего органа и количества цилиндрических рабочих органов, устанавливаемых в мыогобарабанном диэлектрическом сепараторе,

• закономерности, характеризующей выравненность посевного материала во фракциях, согласно которой при плавном повышении напряжения на бифилярной обмотке рабочего органа, коэффициент вариации показателей качества семян (масса плотность) изменяется по закон)' гиперболы

Достоверность выводов и рекомендаций. Она обусловлена использованием современных теорий, методов, оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры, а также экспериментальной проверкой в лабораторных и производственных условиях, проведенных в соответствии с действующими ГОСТами и разработанными методиками, подтверждена актами и протоколами испытаний

Практическая ценность и реализация результатов исследований заключается в использовании:

а полученных формул, методик и моделей при дальнейшей модернизации диэлектрических сепарирующих устройств с цилиндрическими рабочими органами, на поверхности которых укладывается бифилярная обмотка, формирующая неоднородные электрические поля,

□ разработанного и изготовленного диэлектрического сепаратора,

• в селекции - при выведении новых сортов сельскохозяйственных культур,

• в семеноведении - при изучении разнокачественности семян и разработки новых методов и приемов по изучению этого биологического явления,

• в семеноводстве - при отборе биологически ценных семян с большей урожайностью,

□ результатов исследований при подготовке специалистов для агропромышленного комплекса

Результаты научных исследований соискателя вошли в комплекс работ «Разработка, организация выпуска и внедрения в сельскохозяйственное производство диэлектрических сепараторов», за которые ему в составе группы ученых Московского агроинженерного университета имени В Л Горячкина была присуждена премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники

Экономическая эффективность. Результаты выполненных исследований способствуют повышению конкурентоспособности аграрного сектора экономики страны Так, использование разработанного диэлектрическот о сепаратора обеспечивает повышение урожайности основных зерновых культур на 15-25% и со-

храняет для хозяйственных целей 25-30% менее биологически ценных семян, выделяемых из посевных партий, чего нельзя достигнуть при подготовке семян к посеву по традиционным технологиям Удельная эффективность использования разработанного диэлектрического сепаратора при производстве зерна пшеницы для продовольственных целей составляет 900 руб /га, а для посевных -2500 руб /га

Основные положения работы, выносимые на защиту:

• результаты комплексных исследований бифилярной обмотки, являющейся основой создания диэлектрического сепаратора с цилиндрическими рабочими органами, как системы разноименно заряженных электродов, формирующих неоднородные электрические поля,

• математическая модель процесса сепарации семян на цилиндрическом рабочем органе диэлектрического сепаратора, устанавливающей связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными параметрами рабочего органа, параметрами бифилярной обмотки и свойствами семян,

в диэлектрический метод сепарации семян и техническое устройство реализующее его для отбора биологически ценных семян зерновых культур в семеноводстве и фракционирования образцов семян в селекции и семеноведении

Апробация работы. Диссертационная работа обсуждена и одобрена на объединенном заседании кафедр МГАУ им В П Горячкина в 2006 г отдельные материалы, входящие в диссертацию, докладывались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей и аспирантов МГАУ им В П Горячкина (2000-2005) и научно-практических семинарах «Альтернативное земледелие и качество жизни» (2000-2006 г Москва, Группа предприятий «0$гай»), четвертой международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве» (2004 г, Москва, ГНУ ВИЭСХ)

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в % опубликованных работах и в одном описании к патенту на изобретение

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений Основное содержание диссертации изложено на 142 страницах машинописного тексга, включает 51 рисунок, 17 таблиц, 9 приложений и список литературы из 143 наименований, в том числе 27 на иностранных языках

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дано обоснование необходимости разработки диэлектрического сепаратора с цилиндрическими рабочими органами для отбора биологически ценных семян зерновых культур Отмечается исключительное народнохозяйственное значение производства зерновых культур и место России в мировом производстве зерна пшеницы, ржи, ячменя и овса

Показано, что продовольственная безопасность России зависит от эффективности зернового хозяйства страны Из множества факторов, влияющих на эффективность производства зерна, проблема повышения урожайности с -х культур,

улучшение качества зерна и рациональное его использование является исключительно актуальной, так как это основа экономического развитая сельскохозяйственного производства

Проведен анализ и показано, что любая партия семян неоднородна по физико-механическим свойствам, химическому составу и физиологическому состоянию Из-за нехватки температур не все семена к моменту уборки созревают Поэтому до 40% семян в полевых условиях не прорастают, а значительная их часть дает редкие всходы и экологически не устойчива Использование низкокачественного посевного материала приводит к его перерасходу, снижает урожайность и качество продукции, повышав! трудозатраты при возделывании сельскохозяйственных культур

Показано, что отбирать биологически ценные семена только по массо-размерным признакам не эффективно Многочисленными исследованиями отечественных ученых И А Будзко, А М Басовым, И Ф Бородиным, Ф Я Изаковым, В И Тарушкиным, Э А Камениром, В Н Шмигелем, и другими доказано, что отбор биологически ценных семян следует осуществлять по совокупности свойств, что возможно на установках, в которых используются электрические поля

Проведен анализ электрических методов сепарации семян разделение семян в электрическом поле коронного разряда, электростатический способ сепарации, три-боадгезионный способ, разделение семян по напряженности их ориентации и старта, диэлектрический метод сепарации и другие Показано, что электрические методы, в отличие от методов, где сепарация семян происходит только по массо-размерным признакам, отличаются возможностью разделять семена по совокупности свойств, возможностью автоматизации и дистанционного управления процессом сепарации семян, исключением травмирования семян в процессе сепарации, энергоэкономичностью технологического процесса сепарации и др

Показана целесообразность развития диэлектрического метода сепарации семян, перед другими электрическими методами, для отбора биологически ценных семян Благодаря реализации общих законов механики и электротехники, принципа суперпозиции сил разной физической природы, а также различий в диэлектрической проницаемости семян с -х культур, диэлектрический метод сепарации, в сравнении с извесгными электрическими методам обладает большей универсальностью, надежностью технологического процесса фракционирования семян при изменениях параметров окружающей среды, простотой реализации в технических средствах и ДР

Осуществлена классификация разноименно заряженных электродов, позволяющих реализовывать диэлектрический метод сепарации семян Дано обоснование необходимости проведения комплексных исследований бифилярной обмотки как системы разноименно заряженных электродов, формирующих неоднородные электрические поля, и являющихся основой создания диэлектрического сепаратора с цилиндрическими рабочими органами для отбора биологически ценных семян основных зерновых культур пшеницы, ячменя, ржи, овса

Для выполнения в полном объеме исследований, определяемых целью и научными задачами, разработана струкгурно-логическая схема (тбл) Она определяет последовательность выполнения в диссертационной работе комплексных исследований, бифилярной обмотки, устанавливаемой на цилиндрическом рабочем органе,

Таблица

как основы создания диэлектрического сепаратора для отбора биологически ценных семян зерновых культур пшеницы, ячменя, ржи, овса

Во второй главе приведены результаты комплексных исследований электрических процессов, протекающих в бифилярной обмотке рабочего органа и цепях питания диэлектрического сепаратора семян

Показано, что электрическая емкость бифилярной обмотки является одним из важных параметров, определяющих и вызывающих основные электрофизические процессы в цепи питания диэлектрическо! о сепаратора

Полученные формулы для определения емкости бифилярной обмотки позволили установит ь, что она возрастает с ростом числа витков, диаметра и длины проводов обмотки, диэлектрической проницаемости изоляции проводов С ростом же межвиткового расстояния и толщины изоляции проводов электроемкость бифилярной обмотки убывает (1) Если бифилярная обмотка уложена на тонкопроводящем каркасе, то электроемкость такого рабочего органа можег вдвое возрасти в сравнении с электроемкостью бифилярной обмотки, уложенной на изоляционном каркасе.

Электрическая емкость бифилярнои обмотки рабочего органа сепаратора загруженного семенами для случая, когда обмотка уложена на изоляционном каркасе равна

■42 ж2 Я *

С , = --—---11 ф (П

^ \2г + 2 а 1 ^ У.Ч

Линейную (т) и поверхностную (т3) плотности зарядов на бифилярной обмотки можно найти по формулам

2 0 л/2 и л е

2 0 42 и е ,

где N - количество витков бифилярной обмотки, 1 = 2 я Я - длина одного витка бифилярной обмотки, м, с1 = 2а+2г - диаметр провода, м, а - толщина изоляции, м, г - радиус тонкопроводящей жилы, м, - эквивалентная диэлектрическая проницаемость зерновой массы, воздушного пространства и межэлектродной изоляции, Ф/м

Общая емкость рабочего органа складывается из емкости, зависящей от конструктивных параметров бифилярной обмотки и материала, из которого изготовлен

каркас рабочего органа (постоянная составляющая), и емкости, зависящей от качества и количества поступающего на рабочий орган сепарируемого материала (переменная составляющая) При проектировании рабочих органов ДСУ надо стремиться, чтобы постоянная составляющая электроемкости была бы минимальной

Из формул (2) и (3) следует, что линейная и поверхностная плотности зарядов на проводах бифилярной обмотки пропорциональны подводимому напряжению, эквивалентной диэлектрической проницаемости зерновой массы, воздушного пространства и межэпектродной изоляции (емв) С ростом межвиткового (межэлектродного) расстояния и толщины изоляции плотность зарядов на проводах бифилярной обмотки убывает Линейная плотность зарядов не зависит ни 01 числа витков, ни от длины бифилярной обмотки Поэтому рабочий орган, на котором уложена бифилярная обмотка, в процессе рабогы сепаратора оказывает на семена селективное силовое воздействие Оно обусловлено только емкостью, создаваемой системой - электрод-зерно-эяектрод, которая при постоянных параметрах бифилярной обмотки определяется, главным образом, качеством семян

Установлено, что поляризационная сила Б,, действующая на зерно, пропорциональна квадрату напряжения и первой производной от емкости, взятой по элементу перемещения зерна, т е чем больше изменение электроемкости системы электрод-зерно-электрод при перемещении зерна к электродам, тем большую работу выполняет источник напряжения, и тем большее усилие надо приложить, чтобы отделить зерно от электродов При выборе проводов для бифилярной обмогки (диаметр проводов, толщина и диэлектрическая проницаемость изоляции) надо стремиться, чтобы емкость, образованная зерном и проводами бифилярной обмотки, была бы наибольшей В этом случае поляризационная сила действующа^!» зерно, при всех равных условиях, будет наибольшей, а режим сепарации - энергофмичным

Установлено, что емкость, образованная зерном и проводами бифилярной обмотки, комплексно характеризует свойства (качество) как зерна, так и систему разноименно заряженных электродов, выполненных в виде бифилярной обмотки В связи с этим при известных параметрах системы элекгродов по величине емкости или по величине поляризационной силы I', (поляризационная сила Рэ, действующая на семена, пропорциональна емкости, которая образована зерном и разноименно заряженными электродами) можно судить о качестве семян, либо при известной диэлектрической проницаемости зерна или муляжа по величине С или силы можно судить об эффективности системы разноименно заряженных электродов (бифилярной обмотки) проводить испытания, сравнивать различные системы и тем самым создавать и отбирать для ДСУ эффективные и энергоэкономичные системы электродов

Электрическая цепь питания ДСУ включает в себя источник высокого напряжения (трансформатор) с параметрами Ь и К, и рабочий орган (с находящимся на нем сепарируемым материалом), представляющий собой устройство с емкостью С, к которому электрически присоединена постоянно меняющаяся дополнительная емкость Переменная реактивная емкостная нагрузка в цепи с индуктивностью может вызвать резонансные явления (резонанс тока и напряжения), которые могут привести к изменению напряжения в системе разноименно заряженных электродов и, как следствие, к ухудшению процесса сепарации семян Поэтому при выборе источни-

ков высокого напряжения необходимо учитывать их параметры г, L и сопоставлять с емкостью рабочего органа С В связи с этим, в диссертации разработана методика выбора повышающего трансформатора и возможности проверки соответствия его рабочему органу для исключения резонансных явлений в цепи питания ДСУ Методика предусматривает нахождение параметров (Т - образной схемы замещения трансформатора и нагрузки), входящие в формулы, описывающие условия возникновения в цепи питания ДСУ резонансов тока и напряжения

Разработанная методика позволила рассчитать параметры, элементы и постоянные коэффициенты Т - образной приведенной схемы замещения трансформатора газосветного типа ТГ 1020-У2, который в настоящее время широко используется в диэлектрических сепарирующих устройствах.

В третьей главе исследованы параметры бифилярной обмотки и цилиндрического рабочего органа диэлектрического сепаратора

Разработана методика определения основных параметров бифилярной обмотки электроемкость Сх, добротность Qj, тангенс угла электрических потерь tg 5, сопротивление Z, сила тока I (на входе обмотки;, активная Р, реактивная Q и полная S мощности, коэффициент мощности cos (р

При известных активной g и реактивной b проводимое гях изоляции проводов, которые определяются с помощью высоковольтного моста Шеринга, параметры бифилярной обмотки определяются по известным в электротехнике формулам

Разработанная методика позволяет определять параметры бифилярной обмотки рабочего органа при том же напряжении, при котором сепарируют семена Измерения можно выполнять, когда рабочий орган установлен непосредственно на сепараторе и когда он снят с него С помощью разработанной методики можно определять параметры рабочего органа, заполненного семенами В этом случае определяют эквивалентные параметры эквивалентные емкости Сжф диэлектрическую проницаемость еже> диэлектрические потери tg 8,,,,,, которые зависят не только от состояния изоляции, но и от качества сепарируемого материала и доли заполнения им рабочего органа Эти параметры нельзя определить с помощью других измерительных устройств

С помощью разработанной методики установлено, что основные параметры бифилярной обмотки имеют как линейную, так и нелинейную зависимость Нелинейность зависимостей обусловливается появлением, при определенном напряжении, частичных разрядов и короны на поверхности изоляции проводов Разработанная методика позволяет устанавливать для любых типов проводов напряжение, при котором возникают такие явления и тем самым определять пороговое напряжение, влияющего на надежность процесса сепарации

Приведены основные характеристики бифилярной обмотки (рис 1), выполненной из провода марки АПВ, от величины (до 10 кВ) подаваемого на нее напряжения Установлено, что параметры бифилярной обмотки, выполненной из провода марки A1IEJ, на участке от 1 до 4 кВ не зависят от величины подаваемого напряжения При дальнейшем же увеличении напряжения некоторые параметры обмотки, из-за появления в изоляции проводов частичных разрядов, начинают возрастать (g, Ъ, tg 5, Сх, I, cos либо убывать (z, Qg) Поэтому при разработке рабочих органов диэлектр-ческих сепараторов, в которых планируется использовать провода типа АПВ, все

Рис 1 Зависимость величин параметров бифилярной обмотки, от величины подаваемого напряжения

величины (емкость, потребляемый ток, мощность и др ) необходимо рассчитывать при напряжении до 4 кВ При эксплуатации диэлектрических сепараторов, в которых используют провода АПВ, нужно ограничивать подаваемое напряжение также до 4 кВ

Разработана аналитическая модель диэлектрического сепарирования, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования (величиной подаваемого на бифилярную обмотку напряжения, угловой скоростью цилиндрической поверхности), конструктивными параметрами (радиусом цилиндрической поверхности рабочего органа, диаметром электродов проводов, толщиной и диэлектрической проницательностью изоляции проводов бифилярной обмотки) и свойствами семян (массой, размерами, диэлектрической проницаемостью)

В соответствии с векторным изображением сил (рис 2), действующих на семена при их сепарации, косинус угла отрыва семян от цилиндрической поверхности равен

co2R F„

cosa =---—, (4)

g mtg

1де тг - масса семени, кг, F3, - электрическая сила, обусловленная поляризацией семян (сила притяжения семян к цилиндрической поверхности), Н, <в - угловая скорость цилиндрической поверхности, 1/с, R - радиус цилиндрической поверхности, м, g — ускорение свободного падения, м/с", а — угол отрыва семени от цилиндрической поверхности, град, i - индекс, обозначающий номер семени

На рис 3 приведены важнейшие характеристики цилиндрического рабочего органа диэлектрического сепаратора, иллюстрирующие связь угла отрыва (cosa) семян от вращающейся цилиндрической поверхности с массой семян, силой взаимодействия семян с электродами Р радиусом цилиндрической поверхности R и угловой скоростью со

Анализ представленных на рисунке 3 зависимостей показывает, что при малых углах а происходит отрыв частиц, имеющих наибольшую массу По мере же возрастания угла а происходит отрыв частиц с меньшей массой (рис 3, а)

По мере возрастания силы F, возрастает и угол отрыва семян от вращающейся цилиндрической поверхности При больших значениях F3 (а именно при F, > mca2R - область С на рисунке 3, б) семена притянуться к вращающейся цилиндрической поверхности и переместятся в квадрант И, где и произойдет их отрыв Если же F3 > (mca2R + mg), то семена переместятся в квадрант III, где счистятся щеткой и попадут в отдельный приемник семян Следовательно, изменяя величину силы F3 путем уменьшения или увеличения напряжения на электродах, можно легко осуществлять перераспределение семян по выходам (фракциям)

Зависимость cosa от со2 (рис 3, в) показывает, что изменяя угловую частоту вращения со цилиндрической поверхности рабочего органа сепаратора, можно изменять (регулировать) угол отрыва семян от цилиндрической поверхности и

CO^

I

$ Fn

c£S

}0

.P--

mg

Рис 2 Векторное изображение сил, действующих на семена при их сепарации на цилиндрической поверхности диэлектрического сепаратора

Рис 3 Зависимость cosa от m, F„ со и R а - cosa (т) при F3, со, R = Const, б - cosa (F3) при т, ю, R = Const, в - cosa (ю2) при т, F3, R = Const, г - cosa (R) при т, F3, со = Const;

тем самым перераспределять семена по фракциям Однако перераспределение семян по фракциям проще осуществлять изменением электрической силы, то есть изменением напряжения, подаваемого на электроды

На величину угла отрыва семени от рабочей поверхности влияет диаметр цилиндрической поверхности. С увеличением радиуса цилиндрической поверхности рабочего органа угол отрыва семени уменьшается (рис 3, г)

В четвертой главе в соответствии с рекомендациями теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в предыдущих главах, разработан и изготовлен диэлектрический сепаратор для сортирования семян зерновых культур, реализующий цилиндрические рабочие органы с бифилярной обмоткой

Для изготовления бифилярной обмотки разработан критерий отбора проводов Оптимальными будут те провода, которые при минимальном на них напряжении, притягивают наибольшее количество семян

Из проводов марки АПВ (АПВ-2,5, АПВ-4, АПВ-6 и АПВ-10), согласно критерия, эффективное сортирование семян зерновых культур будет происходить на бифилярной обмотке, выполненной из провода АПВ-6

Показано, что величина силы действующей на семена со стороны бифилярной обмотки, не является величиной постоянной, что приводит к погрешности в процессе их сортирования Высокой четкости разделения семян можно достичь, применив повторное сепарирование, если это однобарабанный сепаратор, либо осуществить последовательный пропуск семян через несколько рабочих органов, установленных друг под другом В связи с этим нами предложен критерий оптимального определения количества проходов семян через однобарабанный сепаратор или рабочих органов, установленных друг под другом в многобарабанном сепараторе, исключающих попадание недоброкачественных семян в посевную фракцию

Согласно критерия, при постоянном напряжении на бифилярной обмотке оптимальным является такое количество проходов или рабочих органов при которых в отсепарируемом материале не будут изменяться показатели их качества (масса 1000 семян, плотность), а следовательно и их дисперсия, или коэффициент вариации

Экспериментально установлено, что для исключения погрешностей достаточно осуществить трехкратный пропуск сепарируемой массы через однобарабанный сепаратор, либо однократный пропуск через сепаратор, в котором установлены друг под другом три цилиндрических рабочих органа

Разработана технологическая схема диэлектрического сепаратора семян, которая включает три установленных друг под другом цилиндрических рабочих органа, на поверхности которых размещена бифилярная обмотка, выполненная из проводов АПВ-6 Она универсальна без смены рабочих органов на ней эффективно можно сортировать семена различных сельскохозяйственных культур, отличающихся по физико-морфологическим свойствам Распределение семян по фракциям легко осуществлять путем изменения напряжения на бифилярной обмотке

В соответствии с результатами проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана принципиальная электрическая схема для

управления технологическим процессом сепарации семян В ней реализуются недефицитное серийно выпускаемое оборудование и пуско-регулировочная аппаратура, что делает ее ремонтопригодной Все это не только повышает работоспособность сепаратора, но и способствует скорейшему его серийному изготовлению осваиванию и массовому внедрению в сельскохозяйственное производство

Приведены заводские испытания разработанного диэлектрического сепаратора и определена область его использования

В пятой главе приведены результаты исследований, иллюстрирующие эффективность диэлектрической сепарации семян зерновых культур и подтверждающие достоверность теоретических положений, изложенных в предыдущих главах. Определены перспективы развития диэлектрического метода

Установлено, что использование в диэлектрическом сепараторе электромагнитных полей, создаваемых бифилярной обмоткой, позволяет

• повысить качество (классность) посевного материала, и как следствие урожайность основных зерновых культур (пшеница, ячмень, овес, рожь) на 15 25%,

• сохранить для хозяйственных целей 25 30% менее биологически ценных семян, находящихся в посевных партиях, подготовленных по традиционной технологии,

• упростить обслуживание сепаратора Он универсален (на нем можно сепарировать семена различных сельскохозяйственных культур без смены рабочих органов) Распределение семян по фракциям легко осуществляется путем изменения напряжения на бифилярной обмотке рабочего органа сепаратора Сепаратор легко „очищается от семян без разборки

Разработанный диэлектрический сепаратор можно эффективно использовать

• в селекции - при выведении новых сортов Диэлектрическое фракционирование позволяет получить непрерывный спектр значений массы, плотности и других показателей качества семян во фракциях, чего нельзя достичь на других сепарирующих устройствах При плавном повышении напряжении на рабочем органе сепаратора коэффициент вариации показателей качества семян (масса, плотность), характеризующий выравненность посевного материала во фракциях, изменяется по гиперболическому закону,

• в семеноведении - при изучении разнокачественности семян и разработки новых методов и приемов по изучению этого биологического явления Диэлектрическое сепарирование открывает новые возможности для более глубокого изучения разнокачественности семян с одновременным сокращением на это времени и средств Установлена закономерность, согласно которой при минимальных напряжениях на бифилярной обмотке рабочего органа из исходного образца (партии) удаляют семена щуплые, невыполненные, травмированные, то есть семена с низкими посевными свойствами энергией прорастания, всхожестью, массой и плотностью При более высоких напряжениях отбираются семена с большей массой, плотностью, лучшей энергией прорастания и всхожестью, го есть более биологически ценные семена

• в семеноводстве - при отборе биологически ценных семян с большей урожайностью Отбор биологически ценных семян на диэлектрическом сепараторе осуществляется по совокупности их свойств, что принципиально отличает его от устройства, разделяющих семена только по механическим и морфологическим свойствам Из отобранных на диэлектрическом сепараторе семян развиваются конкурентоспособные растения, которые являются экологически более устойчивыми и обладают большей урожайностью

Расчеты показывают, что удельная эффективность использования разработанного диэлектрического сепаратора при производстве зерна пшеницы для продо-вольст венных целей составляет 900 руб /га, а для посевных - 2500 руб /га

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Проведенные комплексные исследования бифилярной обмотки, как системы разноименно заряженных электродов, формирующих неоднородные электрические поля, явились основой для создания диэлектрического сепаратора с тремя установленными друг под другом цилиндрическими рабочими органами Сепаратор предназначен для фракционирования семян селекционных образцов и отбора из семенных партий биологически ценных семян основных зерновых культур пшеницы, ячменя, ржи, овса

2 Установлено, что электроемкость рабочего органа увеличится вдвое, если провода бифилярной обмотки уложены на тонкопроводящем каркасе, а не на изоляционном. С увеличением расстояния между электродами и толщины изоляции проводов убывают электроемкость бифилярной обмотки и плотность зарядов на ней Провода для изготовления бифилярной обмотки необходимо выбрать так, чтобы емкость, образованная зерном и проводниками бифилярной обмотки была наибольшей В этом случае поляризационная сила F3, действующая на зерно, при одинаковых напряжениях на сравниваемых бифилярных обмотках будет наибольшей, а режим сепарации - энергоэкономичным

3 Разработана методика выбора повышающего трансформатора и проверки его соответствия электроемкости бифилярной обмотки рабочего органа, которая исключает резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора Методика предусматривает определение параметров (Т-образной схемы замещения трансформатора и нагрузки), входящих в формулы, описывающие условия возникновения резонансов тока и напряжения в цепи питания диэлектрического сепаратора

4 Разработана методика определения основных параметров бифилярной обмотки электроемкости Сх, добротности Qg, тангенса угла диэлектрических потерь tg 5, сопротивление z, силы тока I (на входе бифилярной обмотки), активной Р, реактивной Q и полной S мощностей, коэффициента мощности cos (р

Разработанная методика позволяет определять

• параметры бифилярной обмотки рабочего органа (как заполненного, так и незаполненного семенами) при напряжении, при котором осуществляется процесс сепарации,

• эквивалентные емкость Сэкв, диэлектрическую проницаемость £ гжв, диэлектрические потери 8ЭКВ, которые зависят не только от состояния изоляции, но и от качества семян и полноты заполнения ими рабочего органа;

• пороговое напряжение, при котором в межвитковом пространстве бифи-лярной обмотки появляются частичные коронные разряды на поверхности изоляции проводов Установлена пороговое напряжение (4 кВ) для проводов марки АПВ, из которых следует изготовлять бифилярную обмотку

5 Разработана математическая модель диэлектрического сепаратора, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными параметрами рабочего орхана, характеристикой бифиляр-ной обмотки и свойствами семян

Разработанная модель раскрывает физику процесса сортирования семян по совокупности свойств и является основой для дальнейшего совершенствования диэлектрических сепарирующих устройств

6 Разработаны критерии оптимального выбора проводов для изготовления бифилярной обмотки, и количества цилиндрических рабочих органов, устанавливаемых друг под другомддиэлектрическом сепараторе

Сущность первого критерия - оптимальными будут те провода, которые при минимальном на них (бифилярной обмотке) напряжении притягивают наибольшее количество семян к цилиндрической поверхности рабочего органа диэлектрического сепаратора Сущность второго - при постоянном напряжении на бифилярных обмотках, оптимальным является такое количество рабочих органов, при которых в отобранных партиях семян не будут изменяться показатели их качества (масса семян, плотность), а следовательно и их дисперсия и коэффициент вариации

В соответствии с первым критерием установлено, что для изготовления бифилярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепаратора по эффективному сортированию семян зерновых культур из системы проводов марки АПВ (АПВ-2,5, АПВ-4, АПВ-6 и АПВ-10) отвечают провода марки АПВ-6 В соответствии со вторым критерием в многобарабанном диэлектрическом сепараторе достаточно устанавливать друг под другом три цилиндрических рабочих органа

7 Установлена закономерность, согласно которой при плавном повышении напряжения на бифилярной обмотке рабочего органа коэффициент вариации показателей качества семян (масса, плотность), характеризующий выравяенность посевного материала во фракциях, изменяется по гиперболическому закону

При низких напряжениях на обмотке из исходного образца удаляются менее биологически ценные семена с худшими посевными свойствами

8 Разработан и изготовлен диэлектрический сепаратор семян с цилиндрическими рабочими органами, на поверхности которых устанавливается бифи-лярная обмотка, питаемая переменным напряжением промышленной частоты Сепаратор эффективно можно использовать

• в селекции При выведении новых сортов сельскохозяйственных культур,

• в семеноведении При изучении разнокачественности семян и разработке новых методов и приемов по изучению этого биологического явления,

• в семеноводстве При отборе биологически ценных семян с большей урожайностью

9 Использование разработанного диэлектрического сепаратора в семеноводстве обеспечивает повышение урожайности основных зерновых культур на 15 25% и сохраняет для хозяйственных целей 25-30% менее биологически ценных семян, выделенных из посевных партий Удельная эффективность использования разработанного диэлектрического сепаратора при производстве зерна пшеницы для продовольственных целей составляет 900 руб /га, а для посевных - 2500 руб/га

Основные положения диссертации изложены в работах-

1 Тарушкин, В И. Электрическая емкость бифилярной обмотки диэлектрическою сепаратора семян [Текст] / В И Тарушкин, АП Козлов // Аграрная наука -2002-№10-С 22-25

2 Тарушкин, В И Резонансные процессы в цепи питания диэлектрического сепаратора семян [Текст] / В И Тарушкин, А П Козлов // Техника в сельском хозяйстве - 2003 - №2 - С 46-47

3 Тарушкин, В И Эффективность диэлектрической сепарации семян овса [Текст] / В И Тарушкин, АП Козлов, О.Д Ерохина // Вестник МГАУ Серия «Электротехнологии, электрификация и автоматизация сельского хозяйства» - 2003 - С 90-93

4 Козлов, А П Возможности диэлектрического метода сепарирования [Текст] / АП Козлов // ГНУ ВИЭСХ Труды 4-й Международный научно-творческой конференции - 2004 - Ч 2 — С 84-36

5 Тарушкин, В И Основные электротехнические характеристики рабочих органов диэлектрических сепараторов семян [Текст] / В И Тарушкин, А П Козлов // ГНУ ВИЭСХ Труды 4-й научно-творческой конференции -2004 - 4 2 -С 87-88

6 Тарушкин, В И Инновационная техника для отбора биологически ценных семян сельскохозяйственных культур [Текст] / В И Тарушкин, А П Козлов // Техника и оборудование для села -2005 -№8 - С 27-30

7 Патент РФ 2244324 Диэлектрический сепаратор [Текст] / А В Чухнов, В Г Бурлаков, РХ Хайретдинов, А П Козлов (РФ) -Опубл -2005 -№8.

8 Тарушкин, В И Россия имеет все возможности стать основным производителем экологически чистой сельскохозяйственной продукции в мире [Текст] / В И Тарушкин, А П Козлов, Ю И Краснов // Агробизнес - Россия - 2006 - №4 - С 1117

Подписано к печати 07 09 07

Формат 60x84/16

Печагь трафаретная

Бумага офсетная

Усл-печ л 1,3

Тираж 100 экз

Заказ

Отпечатано в издательском центре ФГОУ ВПО МГАУ 127550, Москва, ул Тимирязевская, 5В Тел 976-0264

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ДЛЯ ОТБОРА БИОЛОГИЧЕСКИ ЦЕННЫХ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР.

1.1. Народнохозяйственное значение зерновых культур и место России в мировом производстве зерна.

1.2. Качество семян и зерна - важнейший экономический показатель.

1.3. Методы и технические средства сепарации семян сельскохозяйственных культур по их физико-механическим свойствам.

1.4. Анализ электрических методов сепарации семян сельскохозяйственных культур.

1.5. Структурно - логическая схема разработки диэлектрического сепаратора с цилиндрическими рабочими органами для отбора биологически ценных семян зерновых культур.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ЦЕПЯХ ПИТАНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА СЕМЯН.

2.1. Электрическая емкость бифилярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепарирующего устройства.

2.2. Анализ процессов, определяемых изменением емкости бифилярной обмотки.

2.3. Резонансные процессы в цепи питания диэлектрического сепаратора.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРЫ БИФИЛЯРНОЙ ОБМОТКИ И ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА

3.1. Методика определения электрических параметров би-филярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепаратора

3.2. Электрические характеристики бифилярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепаратора.

3.3. Параметры цилиндрического рабочего органа, определяющие процесс сепарации.

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА СЕМЯН, РЕАЛИЗУЮЩЕГО ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ С БИФИЛЯРНОЙ ОБМОТКОЙ.

4.1. Критерии выбора проводов для бифилярной обмотки цилиндрического рабочего органа диэлектрического сепаратора

4.2. Технологическая схема сепаратора.

4.3. Принципиальная электрическая схема сепаратора.

4.4. Диэлектрический сепаратор.

4.5. Выводы.

ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МЕТОДА.

5.1. Эффективность фракционирования семян зерновых культур диэлектрическим методом.

5.1.1. Материал и методика исследований.

5.1.2. Результаты исследований и их анализ.

5.2. Эффективность отбора биологически ценных семян зерновых культур диэлектрическим методом.

5.3. Реализация диэлектрического метода сепарации семян в прогрессивной технологии производства экологически чистой растениеводческой продукции

5.4. Перспективы развития диэлектрического метода сепарации семян.

5.5. Выводы.

В силу нехватки суммы температур для вызревания семенного материала, за время вегетационного периода во многих регионах России большая часть семян к моменту уборки не созревает, следовательно, непригодна к посеву. Существующие методы и технические средства сепарации, в которых реализуется принцип разделения только по механическим свойствам, не обеспечивают отбор биологически ценных семян.

Работами отечественных и зарубежных ученых (В.П. Горячкина, H.H. Ульриха, Н.П. Козьминой, JI.H. Любарским, Хайдекер, И.Г. Строной, М.К. Фирсовой и др.) доказано, что какой-либо один признак семян не может дать достаточно полного представления об их достоинствах. Ценность семян определяется совокупностью их физических, химических и биологических свойств. *

Следовательно, важнейшей задачей сепарации является разделение семян по их совокупности свойств.

Необходимо отметить, что подготовка семян с использованием воз-душно-решетно-триерных машин травмирует семена. Так, травмирован-ность семян пшеницы достигает 30.40%, ржи - 50% и более. Каждые 10% поврежденных семян снижают урожайность культур в среднем на 100 кг с 1 га. Поэтому до 40% семян в полевых условиях не прорастает, а проросшие семена дают редкие всходы, которые экологически неустойчивы.

Посев низкокачественными семенами снижает урожайность сельскохозяйственных культур, приводит к повышению трудозатрат при их возделывании и к «закапыванию» в землю колоссального объема зерна, которое могло бы использоваться на продовольственные и фуражные цели. По этому поводу Президент Российской национальной семеноводческой ассоциации (РоНСА) A.C. Семин в своей книге «Изменяйтесь или умрете» (1999 г.) пишет: «Если товаропроизводитель сеет плохими семенами, то все достижения научно-технического прогресса в сельском хозяйстве бесполезны».

Ученые считают, чтобы обеспечить продовольственную безопасность необходимо производить 1 т зерна на одного человека, проживающего в стране.

Вот почему в современной Стратегии развития АПК и рыбоводства увеличение производства зерна в стране относится к числу высших приоритетов. При этом планируется повысить среднюю урожайность зерновых культур в Российской Федерации с 17,1 ц/га (в 2004 г.) до 21,5 ц/га (в 2015 г.).

Решить эту проблему можно, если для посева использовать высококачественные биологически ценные семена, которые должны отбираться по принципиально новым технологиям с применением инновационной техники.

К таким средствам можно отнести устройства, в которых применяется диэлектрический метод сепарирования.

Основу этого метода сепарации составляют законы механики и электротехники, принцип суперпозиции сил разной физической природы, а также различия в величине электрической силы, обусловленной поляризацией семян при помещении их в неоднородное электрическое поле, создаваемое разноименно заряженными электродами.

В Отраслевой научно-исследовательской лаборатории (ОНИЛ-7) Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Го-рячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) была разработана теория диэлектрической сепарации семян различных с.-х. культур. Разработкой теории диэлектрической сепарации семян и созданием на ее базе инновационной сепарирующей техники занимались отечественные ученые: И.Ф. Бородин, В.И. Тарушкин, B.C. Леонов, В.М. Богоявленский, И.И. Будзко, С.И. Лубников и другие.

Основываясь на научных работах этих ученых, предлагается дальнейшее совершенствование диэлектрического метода осуществлять путем комплексных исследований бифилярной обмотки, создающей неоднородные электрические поля, на цилиндрической поверхности рабочего органа.

Бифилярная обмотка, уложенная на поверхности цилиндрического рабочего органа, является основой создания электросепарирующего устройства, которое реализует диэлектрический метод и обеспечивает отбор биологически ценных семян по совокупности механических и биологических свойств.

Поэтому научные исследования, направленные на дальнейшее развитие диэлектрического метода и создание эффективного устройства по отбору биологически ценных семян зерновых культур, актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение.

Цель исследования. Проведение комплексных исследований бифилярной обмотки, устанавливаемой на цилиндрическом рабочем органе, как основы создания диэлектрического сепаратора для отбора биологически ценных семян зерновых культур: пшеницы, ржи, ячменя и овса.

В соответствии с целью работы объектом исследования явилась система (конструктивных и технологических параметров бифилярной обмотки и цилиндрического рабочего органа сепаратора), обеспечивающая отбор биологически ценных семян зерновых культур, а предметом исследования - процессы, протекающие в подсистемах, составляющих систему по отбору биологически ценных семян диэлектрическим методом при питании бифилярной обмотки напряжением промышленной частоты.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие научно-практические задачи:

• сформулирован общий методический подход, позволивший аналитическим путем определять электроемкость бифилярной обмотки, линейную и повеохностную плотности заоядов на ее псоводах:

• разработана методика выбора повышающего трансформатора и проверка его соответствия рабочему органу, которая исключает резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора;

• разработана методика определения основных электрических параметров бифилярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепаратора при том же напряжении, при котором сепарируют семена. Сформулированы требования к проводам, используемым при изготовлении бифилярной обмотки;

• разработана математическая модель диэлектрического сепаратора, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными параметрами рабочего органа и свойствами семян;

• разработаны критерии оптимального выбора проводов для изготовления бифилярной обмотки и количества цилиндрических рабочих органов, устанавливаемых друг под другом в многобарабанном диэлектрическом сепараторе.

• Определена эффективность и область использования разработанного сепаратора семян с цилиндрическими рабочими органами.

Методическая база и методы исследования. В основу решения научных задач по созданию диэлектрического сепаратора семян с цилиндрическими рабочими органами положен методологический прием академика В.П. Горячкина. В соответствии с ним, процесс отбора биологически ценных семян рассматривается как единая система взаимодействия трех элементов: семян, рабочих органов и энергетических средств.

Поставленные задачи решены с позиций системного подхода при использовании теории электромагнитного поля, методов математического моделирования и статистики. Показатели качества семян в исходных образцах и полученных фракциях определялись стандартными методами.

В результате проведенных исследований в диссертационной работе

--------------ггиаччччтлтпл ттиг! ГГ01/"ТЧЛТ,«Т1£»ГЧ/Т>ГГ» МРТЛТТЯ РРТТЯПЯТТМЫ РРМ(Ш ГТПЯ улучшения качества посевного материала по сравнению с другими методами. Дано обоснование необходимости проведения комплексных исследований бифилярной обмотки, являющейся основой создания диэлектрического сепаратора с цилиндрическими рабочими органами, как системы разноименно заряженных электродов, формирующих неоднородные электрические поля. Выведены формулы для подсчета емкости бифилярной обмотки линейной и поверхностной плотностей зарядов на ее проводах. Разработана методика определения основных параметров бифилярной обмотки и сформулированы требования к проводам для ее изготовления. Разработана математическая модель для исследования основных характеристик процесса сепарации семян на цилиндрическом рабочем органе. Изучены резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора и разработана методика выбора повышающего трансформатора (методика проверки его соответствия электроемкости бифилярной обмотки рабочего органа), исключающая резонансные явления. Разработаны критерии выбора прводов для изготовления бифилярной обмотки и оптимального количества цилиндрических рабочих органов диэлектрического сепаратора, устанавливаемых друг под другом. Изготовлен сепаратор и проведены его заводские испытания. Экспериментально подтверждены теоретические положения, оценена эффективность созданного диэлектрического сепаратора и определена сфера его использования в агропромышленном комплексе.

Новизна результатов проведенных исследований заключается в получении и разработке:

• формул, позволяющих определять емкость бифилярной обмотки, линейную и поверхностную плотности зарядов на ее проводах. Полученные формулы устанавливают связь между параметрами бифилярной обмотки, материалом из которого изготовлен рабочий орган и свойствами • сепарируемого материала;

• методики выбора повышающего трансформатора (проверки его соответствия электроемкости бифилярной обмотки рабочего органа), исключающий резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора;

• методики определения основных параметров бифилярной обмотки. Для проводов марки АПВ впервые экспериментальным путем установлено пороговое напряжение 4 Кв. В случае его превышения начинают резко изменяться (либо увеличиваться, либо уменьшаться) параметры бифилярной обмотки: активная (§) и реактивная (Ь) проводимости изоляции проводов, емкость (Сх), добротность тангенс угла диэлектрических потерь ^ б), сопротивление (г), коэффициент мощности (соБ<р), относительная диэлектрическая проницаемость изоляции (£ );

• математической модели процесса сепарации семян на цилиндрическом рабочем органе сепаратора, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными параметрами рабочего органа, параметрами рабочего органа, параметрами бифилярной обмотки и свойствами семян;

• критерии оптимального выбора проводов для изготовления бифилярной обмотки, укладываемой на поверхности цилиндрического рабочего органа и количества цилиндрических рабочих органов, устанавливаемых в многобарабанном диэлектрическом сепараторе;

• закономерности, характеризующей выравненность посевного материала во фракциях, согласно которой при плавном повышении напряжения на бифилярной обмотке рабочего органа, коэффициент вариации показателей качества семян (масса, плотность) изменяется по закону гиперболы.

Достоверность выводов и рекомендаций. Она обусловлена использованием современных теорий, методов, оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры, а также экспериментальной проверкой в лабораторных и производственных условиях, проведенных в соответствии с действующими ГОСТами и разработанными методиками, подтверждена актами и протоколами испытаний.

Практическая ценность и реализация результатов исследований заключается в использовании: полученных формул, методик и моделей при дальнейшем сове-шенствовании (модернизации) диэлектрических сепарирующих устройств с цилиндрическими рабочими органами, на поверхности которых укладывается бифилярная обмотка, формирующая неоднородные электрические поля; разработанного и изготовленного диэлектрического сепаратора:

• в селекции при выведении новых сортов сельскохозяйственных культур,

• в семеноведении при изучении разнокачественности семян и разработки новых методов и приемов по изучению этого биологического явления,

• в семеноводстве при отборе биологически ценных семян с большей продуктивностью (урожайностью); результатов исследований при подготовке специалистов для агропромышленного комплекса.

Результаты научных исследований соискателя вошли в комплекс работ, за которые ему в составе группы ученых Московского агроинже-нерного университета имени В.П. Горячкина была присуждена премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники (Приложение 1).

Экономическая эффективность. Результаты выполненных исследований способствуют повышению конкурентоспособности аграрного сектора экономики страны. Так, использование разработанного диэлектрического сепаратора обеспечивает повышение урожайности основных зерно. — о СОЛ и лпуяаи<г»т ппа Yг\^tmr•тт^f>uнтаY ттрттР.Й 9.^-30% и биологически ценных семян, выделяемых из посевных партий, чего нельзя достигнуть при подготовке семян к посеву по традиционным технологиям. Удельная эффективность использования разработанного диэлектрического сепаратора при производстве зерна пшеницы для продовольственных целей составляет 885 руб./га, а для посевных - 2433 руб./га.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

• результаты комплексных исследований бифилярной обмотки, являющейся основой создания диэлектрического сепаратора с цилиндрическими рабочими органами, как системы разноименно заряженных электродов, формирующих неоднородные электрические поля;

• математическая модель процесса сепарации семян на цилиндрическом рабочем органе диэлектрического сепаратора, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования, конструктивными , параметрами рабочего органа, параметрами бифилярной обмотки и свойствами семян;

• диэлектрический метод сепарации семян и техническое устройство реализующее его для отбора биологически ценных семян в семеноводстве и фракционирования образцов семян в селекции и семеноведении.

Апробация работы. Диссертационная работа обсуждена и одобрена на объединенном заседании кафедр МГАУ им. В.П. Горячкина в 2006 г. отдельные материалы, входящие в диссертацию, докладывались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей и аспирантов МГАУ им. В.П. Горячкина (2000-2005); четвертой международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве» (2004 г, Москва, ГНУ ВИЭСХ).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 опубликованных работах и в одном описании к патенту на изобретение.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенные комплексные исследования бифилярной обмотки, как системы разноименно заряженных электродов, формирующих неоднородные электрические поля, явились основой для создания диэлектрического сепаратора с тремя установленными друг под другом цилиндрическими рабочими органами, используемого для фракционирования семян селекционных образцов и отбора из семенных партий биологически ценных семян (с большей массой, плотностью, энергией прорастания, силой роста, всхожестью и др.) основных зерновых культур: пшеницы, ячменя, ржи, овса.

2. Сформулирован методический подход к определению электроемкости бифилярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепаратора, согласно которому ее емкость можно представить как совокупность частных емкостей электродов (витков бифилярной обмотки), разделенных диэлектриком. Благодаря сформулированному методическому подходу получены формулы для определения емкости бифилярной обмотки, линейной и поверхностной плотностей зарядов на ее проводах. Полученные формулы устанавливают связь выше указанных величин с параметрами бифилярной обмотки (количеством витков, длиной и диаметром проводов, толщиной изоляции, ее диэлектрической проницаемостью и межвитковым расстоянием), материалом (проводник, изолятор), из которого изготавливается рабочий орган, массой и качеством сепарируемого материала, находящегося на рабочем органе.

Установлено, что электроемкость рабочего органа увеличится вдвое, если провода бифилярной обмотки уложены на тонкопроводящем каркасе, а не на изоляционном. С увеличением расстояния между электродами и толщины изоляции проводов убывают электроемкость бифилярной обмотки и плотность зарядов на ней. Провода для изготовления бифилярной обмотки необходимо выбрать так, чтобы емкость, образованная зерном и проводниками бифилярной обмотки была наибольшей. В этом случае поляризационная сила F3, действующая на зерно, при одинаковых напряжениях на сравниваемых бифилярных обмотках будет наибольшей, а режим сепарации - энергоэкономичным.

3. Разработана методика выбора повышающего трансформатора и проверки его соответствия электроемкости бифилярной обмотки рабочего органа, которая исключает резонансные явления в цепи питания диэлектрического сепаратора. Методика предусматривает определение параметров (Т-образной схемы замещения трансформатора и нагрузки), входящих в формулы, описывающие условия возникновения резонансов тока и напряжения в цепи питания диэлектрического сепаратора.

Разработанная методика позволила рассчитать параметры и постоянные коэффициенты Т-образной приведенной схемы замещения газосветного трансформатора типа ТТ 1020-У2, широко используемого в диэлектрических сепарирующих устройствах.

4. Разработана методика определения основных параметров бифилярной обмотки: электроемкости Сх, добротности Qg, тангенса угла диэлектрических потерь tg ô, сопротивление z, силы тока I (на входе бифилярной обмотки), актимной Р, реактивной Q и полной S мощностей, коэффициента мощности cos (р. При известных активной g и реактивной b проводимостях изоляции проводов, которые определяются с помощью высоковольтного моста, параметры бифилярной обмотки рассчитываются по известным в электротехнике формулам.

Разработанная методика позволяет определять:

• параметры бифилярной обмотки рабочего органа как заполненного, так и не заполненного семенами при напряжении, при котором осуществляется процесс сепарации;

• эквивалентные емкость Сэкв, диэлектрическую проницаемость £ экв, диэлектрические потери tg <5ЭКВ, которые зависят не только от состояния изоляции, но и от качества семян и полноты заполнения ими рабочего органа;

• пороговое напряжение, при котором в межвитковом пространстве бифилярной обмотки появляются частичные коронные разряды на поверхности изоляции проводов.

Экспериментально установлено, что параметры бифилярной обмотки, выполненные из проводов марки AHB, на участке 1-4 кВ не зависят от величины подаваемого напряжения. При увеличении напряжения выше порогового (4 кВ), из-за появления в изоляции проводов частичных разрядов, параметры обмотки (g, b, tg 8, Сх, cos<р) начинают резко возрастать, а параметры (z, Qg) резко убывать. Поэтому при разработке рабочих органов диэлектрических сепараторов, с использованием проводов типа АПВ, все величины (емкость, потребляемый ток, мощность и др.) необходимо рассчитывать при напряжении ниже 4 кВ. При эксплуатации диэлектрических сепараторов с использованием проводов АПВ необходимо исключать подачу напряжения на бифилярную обмотку выше 4кВ.

5. Разработана математическая модель диэлектрического сепаратора, устанавливающая связь между технологическими параметрами процесса сепарирования (величиной подаваемого на бифилярную обмотку напряжения, угловой скоростью цилиндрической поверхности), конструктивными параметрами (радиусом цилиндрической поверхности рабочего органа, диаметром проводов, толщиной и диэлектрической проницаемостью изоляции проводов бифилярной обмотки) и свойствами семян (массой, размерами, диэлектрической проницаемостью).

Разработанная модель позволила определить критерии разделения семенной смеси на цилиндрическом рабочем органе диэлектрического сепаратора. Она способствует нахождению более эффективных режимов разделения семян по совокупности массо-размерных и электрических свойств - выделенная из посевных партий наиболее биологически ценных семян.

6. Разработаны критерии оптимального выбора проводов для изготовления бифилярной обмотки, укладываемой на поверхности цилиндрического рабочего органа и оптимального выбора количества цилиндрических рабочих органов, устанавливаемых друг под другом в многобарабанном диэлектрическом сепараторе.

Сущность первого критерия - оптимальными будут те провода, которые при минимальном на них (бифилярной обмотке) напряжении притягивают наибольшее количество семян к цилиндрической поверхности рабочего органа диэлектрического сепаратора. Сущность второго - при постоянном напряжении на бифилярных обмотках, оптимальным является такое количество рабочих органов, при которых в отобранных партиях семян не будут изменяться показатели их качества (масса семян, плотность), а следовательно и их дисперсия и коэффициент вариации.

В соответствии с первым критерием установлено, что для изготовления бифилярной обмотки рабочего органа диэлектрического сепаратора по эффективному сортированию семян зерновых культур из системы проводов марки АПВ (АПВ-2,5; АПВ-4; АПВ-6 и АПВ-10) отвечают провода марки АПВ-6. В соответствии со вторым критерием в многобарабанном диэлектрическом сепараторе достаточно устанавливать друг под другом три цилиндрических рабочих органа.

7. Установлена закономерность, согласно которой, при плавном повышении напряжения на бифилярной обмотке рабочего органа коэффе-циент вариации показателей качества семян (масса, плотность), характеризующий выравненность посевного материала во фракциях, изменяется по гиперболическому закону.

При низких напряжениях из исходного образца удаляются менее биологически ценные семена с низкими посевными свойствами (энергией прорастания, всхожестью, массой и плотностью).

При повышении напряжения на бифилярной обмотке отбираются более биологически ценные семена (с большой массой, плотностью, с лучшей энергией прорастания и всхожестью).

8. В соответствии с результатами, проведенных исследований, разработан и изготовлен диэлектрический сепаратор семян с тремя цилиндрическими рабочими органами, на поверхности которых устанавливается бифилярная обмотка питаемая переменным напряжением промышленной частоты.

Экспериментально установлено, что на разработанном сепараторе разделение семян осуществляется по совокупности свойств. Он универсален: без смены рабочих органов можно эффективно сепарировать и фракционировать семена различных сельскохозяйственных культур, отличающихся по морфологическим и физическим свойствам. При плавном повышении напряжения на бифилярной обмотке рабочего органа можно получить непрерывный спектр значений массы, плотности и других показателей качества семян во фракциях, чего нельзя достичь на устройствах, разделяющих семена только по массо-размерным и морфологическим признакам. Эти преимущества диэлектрического сепаратора позволяют его эффективно использовать:

• в селекции. При выведении новых сортов сельскохозяйственных культур;

• в семеноведении. При изучении разнокачественности семян и разработки новых методов и приемов по изучению этого биологического явления;

• в семеноводстве. При отборе биологически ценных семян с большей продуктивностью (урожайностью).

9. Использование разработанного диэлектрического сепаратора в семеноводстве обеспечивает повышение урожайности основных зерновых культур на 15.20% и сохраняет для хозяйственных целей 25-30% менее биологически ценных семян, выделенных из посевных партий, чего нельзя достигнуть при подготовке семян к посеву по традиционным технологиям. Удельная эффективность использования разработанного диэлектрического сепаратора при производстве зерна пшеницы для продовольственных целей составляет 885 руб./га, а для посевных - 2433 руб./га.

При изготовлении сепаратора используются недефицитные серийно выпускаемое оборудование и пуско-регулировочная аппаратура. Исключается применение специализированных дорогостоящих выпрямительных устройств и высоковольтных источников питания. Все это способствует скорейшему промышленному освоению разработанного сепаратора и массовой реализации его в научно-производственной сфере агропромышленного комплекса страны.

1. Гридасов И.И. Зерновые культуры России - М: Колос, 1997. - 255 с.

2. Федеральная целевая программа обеспечения устойчивого производства и развития рынка зерна Российской Федерации на 2002 2005 г.г. и на период до 2010 г. (Программа «Зерно») / Проект. - М.: ГУЭП «Эфес»,2001.- 128с.

3. Нечаев В.И., Рыбалкин А.П. Резервы увеличения производства зерна иповышение его эффективности: Региональный аспект. М.: Агри Пресс,2002. 284с.

4. Алтухов А.И., Васютин A.C. Зерно России. М., «Экондс-К». 2002. -432с.

5. Пшеница и ее улучшение. Пер. с англ. H.A. Емельяновой, Н.М. Резниченко. Под ред. д-ра с.-х. наук ММ. Якубцинера, проф. Н.П. Кузьминой и проф. JI.H. Любарского. М., «Колос», 1970, 1970. 512 с. с илл.

6. Ванер В.В. Рожь. М., Изд-во «Новая деревня», 1925.

7. Гордеев A.B. Концепция развития сельского хозяйства России в ближайшем десятилетии // Зерновые культуры. 2001. - № 2 - С. 2-6.

8. Пивоваренный ячмень в Западной Сибири. /Методические рекомендации МСХ РФ. Департамент АПК администрации Новосибирской области., 2000. 48 с.

9. Семин A.C. Изменяйтесь или умрете. М.: Изд-во ИКАР, 1999. 276 с.

10. Отраслевая целевая программа обеспечения устойчивого производства пивоваренного ячменя и солода в Российской Федерации на 2002 2005 г.г. и на период до 2010 г. (Программа «Пивоваренный ячмень и солод») -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. - 82 с.

11. Фирсов И.П., Соколов A.M., Трифонова М.Ф. Технология растениеводства. М.: Колос, 2004. 472 с.

12. Шевченко В.А., Раскутан O.A., Скороходова Н.В. и др. Технология производства продукции растениеводства. М.: КМК, - 382 с.

13. Вавилов П.П., Гриценко В.В., Кузнецов В.В. и др. Растениеводство. -М.: Агропромиздат, 1986. 512 с.

14. Строка И.Г. Общее семеноведение полевых культур. М., «Колос», 1966., 464 с.

15. Овчаров К.Е., Кизилова Е.Г. Разнокачественность семян и продуктивность растений. М. Изд-во «Колос», 1966., 160 с.

16. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян. М. Изд-во «Наука», 1969., 280с.

17. Кретович В.Л. Биохимия зерна. М. Изд-во «Наука», 1981., 152 с.

18. Кулешов H.H. Агрономическое семеноведение. М.: Сельхозиздат, 1963.-304 с.

19. Соседов Н.И. Научные основы обеспечения сохранности зерна. Доклад на соискание ученой степени доктора биологических наук по совокупности опубликованных работ, М., 1963.

20. Методические рекомендации по определению потенциальной и реальной продуктивности пшеницы / Куперман Ф.М., Мурашев В.В., Щербина И.П., и др.: ВАСХНИЛ. М., 1980. - 40 с.

21. КозьминаН.П. Зерно. М.: Колос- 1969., 368 с.

22. Тарушкин В.И., Лубников С.И., Кузьмин И.И. Аспекты разнокаче-ственности семян в научной и практической деятельности // Вестник семеноводства в СНГ. М. 2000. - № 4 - с. 27 - 32.

23. Лубников С.И. Определение разнокачественности семян методом диэлектрического фракционирования. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. М. 2001., 24 с.

24. Тарушкин В.И., Лубников С.И., Кузьмин И.И. Новая конкурентоспособная автоматизированная технология сушки семян // Вестник семеноводства в СНГ. М. 1999. - № 3 - с. 28 - 37.

25. Овчаров К.Е., Штильман М.Н. Химическая обработка семян и ее применение в растениеводстве. В журнале: «Успехи химии», т. XIII

26. Wibe H., Tiessen H. Effects of different seed treatments of embryo growth and emergence of carrot seeds. Gartenbauwiszeuschaft, 1979, Vol. 44, № 6, P. 280-284.

27. Азии JI.A., Романов П.П. Предпосевной обогрев семян пшеницы, «Земледелие», № 7, 1977.

28. Азии Л.А., Романов П.П. Еще раз об эффективности предпосевного активного вентилирования семян, «Вестник с.-х. наук», № 12, 1979.

29. Азии Л.А., Романов П.П. Активизация семян ячменя, «Уральские нивы», № 7, 1978.

30. Платов И.П. Скарификатор СС-0,5, «Селекция и семеноводство», 1979, №1,с. 56.

31. Блонская А.П. Влияние предпосевной обработки семян в электрическом поле коронного разряда на урожайность яровой пшеницы. Автореф. дис. на соискание ученой степ. канд. с.-х. наук, Уфа, 1970.

32. Изаков Ф.Я., Блонская А.П. Влияние влажности и сроков при предпосевной обработке семян в электрическом поле коронного разряда, Труды ЧИМЭСХ, вып. 31,1968.

33. Басов A.M. Предпосевная обработка семян в электрических полях постоянного тока высокого напряжения, Труды ВИЭСХ, Т. 31, 1973.

34. Окулова В.А. Влияние электрического поля постоянного тока на посевные и урожайные качества семян яровой пшеницы в ряде поколений Автореф. дис. на соискание ученой степ. канд. с.-х. наук, Уфа, 1972.

35. Кожевникова Н.Ф. Расчет дозы воздействия электрического поля на семена при их предпосевной обработке. «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства», № 1, 1969.

36. Кожевникова Н.Ф. Предпосевная обработка семян в электрическом поле переменного тока. «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства», № 3,1971.

37. Гончарук Н.С., Медведева H.A., Тарушкин В.И. Эффективность электросепарации семян при промышленной культуре в защищенном грунте// Вестник с.-х. науки. 1981. - № 7. - С. 37-49.

38. Бобылев С.П., Ходжаев А.Ш. Борьба с потерями в сельскохозяйственной продукции. М.: Знание, 1983. - 64 с.

39. Тарушкин В.И., Лубников С.И. Аспекты разнокачественности семян в научной и практической деятельности // Вестник семеноводства в СНГ. М. 1999.-№ 3-е. 28-37.

40. Архипов М.В., Алексеева Д.И., Батыгин Н.Ф. и др. Методика рентгенографии в земледелии и растениеводстве. М.: РАСХН, 2001. - 102 с.

41. Гольтяпин В.Я., Колчина Л.М., Соловьева Н.Ф. Сельскохозяйственная техника ведущих зарубежный фирм. Каталог. М. ФГНУ «Росинфор-магротех», 2001.- 84 с.

42. Баутин В.М., Букланин Д.С., Кряжков В.М. и др. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в Северо-Восточном регионе европейской части России / Каталог. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. 292 с.

43. Баутин В.М., Букланин Д.С., Мишуров Н.П. и др. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в странах СНГ / Каталог. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. - 292 с.

44. Баутин В.М., Букланин Д.С., Аронов Э.Л. и др. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в ассоциациях экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации / Каталог. Том II («Северный Кавказ»), М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. 240 с.

45. Баутин В.М., Букланин Д.С., Аронов Э.Л. и др. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в Северо-Восточном регионе европейской части России / Каталог. Том 5 («Сибирское соглашение»). М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001.172 с.

46. Каталог. Выставка семинар комплексная механизация работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве зерновых культур в СССР. (Комплект проспектов машин ВИМа). Дархан, МНР, 1985.

47. Никипелов Ю.Ф., Педай Н.П., Поляков А.Г. Машины для механизации работ в селекции и первичном семеноводстве / Вестник семеноводства в СНГ. №3.-1999. С. 23-26.

48. Каталог. Приборы и лабораторное оборудование для сельского хозяйства. Научно-производственное объединение «Агроприбор», МСХ СССР, 1977.

49. Анискин В.И., Батарчук А.И., Весина Б.А., и др. Промышленное семеноводство. Справочник. Под ред. И.Т. Строны. М.: «Колос», 1980. 288 с.

50. Майсурян H.A. Биологические основы сортирования семян по удельному весу. М.: Сельхозиздат. - 1947.

51. Тиц З.Л., Анискин В.И., Басканьян Г.А. и др. Машины для послеуборочной поточной обработки семян. Теория и расчет машин, технология и автоматизация процессов. М.: Машиностроение. - 1967. - 447 с.

52. Дринча В.М., Павлов С.А., Бабенко В.Д. и др. Технологические основы применения пневматических сортировальных столов в сельском хозяйстве.- М.: Россельхозакадемия, 2003. 98 с.

53. Пугачев А.Н., Чазов С.А., Жалнин Э.В. Рекомендации по снижению механических повреждений зерна при уборке и обработке. М.: Рос-сельхозиздат, 1973.-28 с.

54. Тарушкин В.И., Богданов И.А., Лубников С.И. и др. Отбор биологически ценных семян хлопчатника диэлектрическим методом // Вестник семеноводства в СНГ. 1999. - № 4. - С. 33-39.

55. Горячкин В.П. Веялки и сортировки. М., 1908. - 150 с.

56. Электрозерноочистительные машины: теория, конструкции и расчет /Басов A.M., Изаков Ф.Я., Шмичен В.Н. и др. М.: Машиностроение, 1968.- 203с.

57. Шмигель В.В. Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле.- Кострома: КГСХА, 2003. 234 с.

58. Мазаев B.B. Сортирование опушенных семян хлопчатника в электрическом поле коронного разряда: Автореф. дис. канд. техн. наук 05.20.02.- М.: 1973.-32 с.

59. Муратов Т. Прогрессивные способы подготовки посевных семян хлопчатника. Ташкент, УзНИИНТИ, 1979. - С. 8 - 12.

60. Гайдук В.Н., Одинцов Ю.В. Исследование электрических свойств зерновой массы с целью автоматизации процесса сепарации зерна в электростатическом поле //Науч. тр. УСХА. 1975. - Вып. 10. - С. 134-137.

61. Кистень Г.Е., Мищенко В.И. Электростатический способ очистки и сортирования семян сельскохозяйственных культур // Тез. док. Всесоюз. науч. техн. совещ. «Актуальность послеуборочной обработки и хранения зерна».-М, 1973.-С. 75-76.

62. Мищенко В.И. Очистка и сортировка семян сахарной свеклы методом использования электростатического поля // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. Киев, 1969. Вып. 10. - С. 39 -42.

63. Мищенко В.И. Электростатический сепаратор // Техника в сел. хоз-ве.- 1980.-№ 10.-с.58.

64. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М.: Недра, 1977.-519 с.

65. Шмигель В.М. О возможности разделения мелко семенных культур в наведенном электростатическом поле // Труды ЧИМЭСХ, вып. 41, Челябинск.-1969.

66. Муранцев Ф.М., Шмигель В.Н. Некоторые вопросы теории сепарации мелко семенных смесей в неоднородном электростатическом поле // Труды ЧИМЭСХ, вып. 67, Челябинск. 1972, С. 93. - 97.

67. A.C. 34358 НРБ. Электростатический сепаратор / Кузманов Е.К., Стефанов В.В. -В 03 С 7/02,1982.

68. A.C. 37103 НРБ. Устройство за сепариране на насипни материали / Стефанов В.В. -В.ОЗ С 7/02, 1983.

69. Krishan P., Berladge A.G., Klein E. Electroctatic separation of flower parts from onion seeds // Trans. ASAE/ Amer. Soc. Agr. Engineers. 1985. -V.28, N 5. - P. 1676-1679.

70. Krishan P., Berlage A.G., Separation of flower parts from onion seed using magnetic methods // Trans. ASAE/ Amer. Soc. of Agr. engineers. 1985. -V.28,N 1.- P.242-245.

71. Ruml M., Rumlova L. Electric separation of seeds // Zemed. Techn. -1986.-V.32,N 12.-P.729-744.

72. Parnell A. The indentification of new wheat varieties using a standart electrophoresis method // Nat. Inst. Bot. 1983. - V.I6, N 1. -P. 37 - 56.

73. Yuh Yuan Shyy, Misra M.K. Automation of an air - screen seed cleaner.- St. Joseph (Mich.), 1987. 18 c.- (Paper /Amer. Soc. of Agr. engineers; N 87 -6038).

74. Cooke R.J., Draper S.R. The identification of wild oat species by electrophoresis // Seed Sc. Tehnol. 1966. -V.I 4, N 1. -P. 157- 167.

75. Бородин И.Ф., Тарушкин В.И. Использование электрического поля постоянного тока для изучения неоднородности семян // Докл. ВАСХ-НИЛ. 1970.-№ П.- С.44.

76. Тарушкин В.И., Баженов Ю.И. Напряженность ориентации семян как признак делимости смесей // Механизация и электрификация соц. сел. хоз-ва. 1974.-№9.-С. 13-15.

77. Тарушкин В.И. Напряженность ориентации семян в электростатическом поле // Вести, с. х. науки. - 1972. - № 4. - С. 90 - 94.

78. Будзко И.А., Бородин И.О., Тарушкин В.И. Методы разделения семян в электростатическом поле // Мех. и электр. соц. сел. хоз-ва. 1974. - № 11,-С. 32-35.

79. Тарушкин В.И., Леонов В.С., Шмелев А.И. Электросепаратор для семян // Мех. и электр. соц. сел. хоз-ва. 1974. -№ 10. - С. 28-31.

80. Тарушкин В.И. Новые электросепараторы для сортирования семян // Вестн. с.-х. науки. -1981. № 1. - С. 28 - 36.

81. Тарушкин В.И., Бурлаков В.Г. Диэлектрический классификатор семян // Мех. и электр. сел. хоз-ва. -1981. -№ 4. С. 34 -36.

82. Гончарук М.С., Медведева М.А., Тарушкин В.И. Эффективность электросепарации семян при промышленной культуре в закрытом грунте // Вест, с.-х. науки. -1981. №7. С.37 - 49.

83. Тарушкин В.И., Богоявленский В.М., Леонов В.С. Исследование электрических полей диэлектрических сепараторов // Мех. и сел. хоз-ва. -1982.-№12. С 33-36.

84. Тарушкин В.И., Богоявленский В.М. К вопросу создания электросепарирующего устройства для разделения семян моркови и повилики // Сб. науч. тр./ Моск. ин-т инж. с.-х. пр-ва В.П. Горячкина. М.: МИ-ИСП, 1982. С. 111-114.

85. Тарушкин В.И. Технологический комплекс диэлектрических сепарирующих устройств // Мех. и электр. сел. хоз-ва. 1983. - № 4 - С. 33 -38.

86. Бородин И.О., Курбатов И.К., Тарушкин В.И., Ниязнулов И.К. Электросепарация семян хлопчатника // Хлопководство. 1986. - № 6 - С.29-32.

87. Бородин И.Ф., Тарушкин В.И. Проблемы борьбы с сорняками // Мех. и электр. сельс. хозяйства. 1987. - № 9. - С. 49 - 55.

88. А.С. 825137 СССР. Устройство для разделения семян / Бородин И.О., Тарушкин В.И., Шихсайдов Б.И. и др. Опубл. в Б.И., 1981 - № 16.

89. A.C. 1242238 СССР. Диэлектрический сепаратор / Богоявленский В.М, Ковалев С.И., Бурлаков В.Г., Тарушкин В.И. Опубл. в Б.И., 1986. - № 25.

90. Тарушкин В.И., Ниязкулов A.A. Возможность калибровки семян хлопчатника метод диэлектрического сепарирования // Хлопковая пром-сть. Ташкент, 1985. № 6 - С.21 - 22.

91. A.C. 809261 СССР. Счетчик раскладчик семян / Тарушкин В.И., Хрусталев В.Н. - Опубл. в Б.И., 1981. - № 8.

92. A.C. 813179 СССР. Устройство для индивидуального отбора семян / Тарушкин В.И., Хрусталев В.Н. Опубл. в Б.И., 1981. - № 10.

93. A.C. 970182 СССР. Устройство для индивидуального отбора семян. / Бородин И.О., Хрусталев В.Н., Тарушкин В.И. Опубл. в Б.И., 1982. - № 40.

94. Басов A.M., Изаков Ф.Я. Применение электрического поля для сортировки и стимуляции семян // Вопр. семеноводства, семеноведения и контр. сем. дела. - Киев, 1964. - Вып.2 - С. 105 - 108.

95. Леонов B.C. Исследование и разработка диэлектрического сепаратора для разделения семян овощных культур в поле промышленной частоты: Дис. канд. техн. Наук. М., 1980. - 180 с.

96. Изаков Ф.Я. Теория и вопросы оптимизации процессов обработки семян в электрическом поле коронного разряда: Дис. докт. техн. наук. -Челяб, 1969.-557 с.

97. Тарушкин В.И. Системы электродов используемых в диэлектрических сепарирующих устройствах. Сборник научных трудов МИИСП, Т. XVII, 1980.-Вып. 5.-С. 65-77.

98. Тарушкин В.И. Расчет электрической емкости диэлектрического сепаратора с пластинчатыми электродами. Сборник научных трудов МИИСП, Т. XIV, 1977.-Вып. 13.-С. 85-88.

99. Тарушкин В.И., Козлов А.П. Электрическая емкость бифилярной обмотки диэлектрического сепаратора семян. Аграрная наука. № 10. -2002.-С. 22-25.

100. Тарушкин В.И. Влияние материала основания рабочих органов диэлектрических сепарирующих устройств на параметры и процесс сепарации. Автоматизация технол. процессов в с.-х. производстве. М. 1982. С. 35 -40.

101. Ионкин П.А. теоретические основы электротехники (Т. II, с. 170), 1967. Т. II, с. 253.

102. Тарушкин В.И. Методика определения эквивалентной диэлектрической проницаемости сепарирующих устройств. Сборник научных трудов МИИСП, Т. XV, 1978.-Вып. 5.-С. 12-15.

103. Тарушкин В.И. Преобразование энергии электрического поля в диэлектрических сепараторах семян. Механизация и электрификация сельского хозяйства, № 9, 1982.-С. 31 -33.

104. Тарушкин В.И. Методика расчета пондеромоторных сил// Механизация и электрификация соц. сел. Хоз-ва. 1978. - № 3. С. 34-35.

105. Тарушкин В.И. исследование изменения напряжения между проводами обмотки диэлектрического сепаратора вдоль его оси. Сборник научных трудов МИИСП. Повышение качества электрификации с.-х. производства и его электроснабжению.

106. Бессонов JI.A. Теоретические основы электроники. М.: Высш. шк., 1983. - 750 с.

107. Леонов B.C. Резонанс в цепи питания диэлектрических сепараторов // Сб. науч. тр. МИИСП, Т. 14, 1977. Вып. 5. - С. 87-90.

108. Тарушкин В.И., Козлов А.П. Резонансные процессы в цепи питания диэлектрического сепаратора семян. Техника в сельском хозяйстве. №2, 2003. С. 46-47.

109. Тарушкин В.И., Козлов А.П. Ерохина О.Д. Эффективность диэлектрической сепарации семян овса. Вестник МГАУ. Серия «Электротехнологии, электрификация и автоматизация сельского хозяйства» 2003. с. 90-93.

110. Андрианов В.Н. Электрические машины и аппараты. М.: Колос, 1971.-448 с.

111. Вайда Д. исследования пораженной изоляции (Перевод с Венгерского). М.: Энергия, 1968. - 400 с.

112. Тарушкин В.И, Козлов А.П. Основные электрические характеристики рабочих органов диэлектрических сепараторов семян. Труды 4-й Международной научно-теоретической конференции (1213 мая 2004 года, Москва, ГНУ ВИЭСХ).

113. Патент РФ. 2243247. Диэлектрический сепаратор / Чухнов A.B., Бурлаков В.Г., Хайретдинов Р.Х., Козлов А.П. и др. Опубл. В Б.И., 2005 - №8.

114. Леонов B.C. исследование нелинейных параметров в би-филярной обмотке диэлектрических сепараторов // Сб. науч. тр. МИИСП. Т. 15, 1979. - вып. 13. - С. 52-56.

115. Шторм Р. Теория вероятностей, математическая статистика, статистический контроль качества. Пер. с немецкого H.H. и М.Г. Федоровых. Под ред. Н.С. Райбмана. -М: Издательство «Мир» 267 с.

116. Козлов А.П. Возможности диэлектрического метода сепарирования. Труды 4-й Международной научно-творческой конференции (12-13 мая 2004, Москва, ГНУ ВИЭСХ). Ч. 2. с. 84-86.

117. Правила устройства электроустановок. 6-е из-во. М.: Энергомашиздат. 1985 - 640 с.

118. Гриценко В.В., Калошена З.М. Семеноведение полевых культур. М.: Колос, 1984. - 272 с.

119. Казаков Е.Д. Методы оценки качества зерна. М.: Агро-промиздат, 1987. - 215 с. - (Учебники и учебные пособия для высш. учеб. заведений).

120. Секанов Ю.П. Влагометрия сельскохозяйственных материалов. М.: Агропромиздат, 1985. - 161 с.

121. Зерновые, зернобобовые и масличные культуры, ч. 2. (Методы определения качества зерновых и зернобобовых культур). М.: Изд-во стандартов, 1990. - 320 с.

122. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Технологическая оценка зерновых, крупяных и зернобобовых культур. -М.: Госагропром СССР, 1988. -121 с.

123. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов A.M. Практикум по земледелию. М.: Колос, 1977. - 367 с.

124. Тарушкин В.И., Козлов А.П. Инновационная техника для отбора биологически ценных семян сельскохозяйственных культур// Техника и оборудование для села. М.: 2005. - №8. - С. 27-30. .

125. Бородин И.Ф., Тарушкин В.И., Бурлаков В.Г., Козлов А.П. и др. Технологический комплекс диэлектрических сепараторов для отбора биологически ценных семян/ Агроинженерная наука сельскому хозяйству. - М.: ФГНУ М825 «Росинформагротех», 2004. - С. 159-164.

126. Отраслевой стандарт Министерства сельского хозяйства РФ. Технология отбора биологически ценных семян диэлектрическим методом.-М. 1996.

127. Федоренко В.Ф., Буклагин Д.С., Аронов Э.Л. Тенденции развития мирового сельского хозяйства в начале XXI века. Аналитический обзор. М.: ФГНУ «Росинформагоротех», 2004. - 104 с.

128. Жученко А.А. Научные приоритеты развития растениеводства в 21 веке// Вести. Россельхозакадемии. 2000. - №6. - С. 11-13.

129. Будаговский А.В. Дистанционное межклеточное взаимодействие. M.: НПЛЦ «Техника», 2004. - 104 с.

130. Тарушкин В.И., Козлов А.П., Краснов Ю.И. Россия имеет все возможности стать основным производителем экологически чистой сельскохозяйственной продукции в мире// Агробизнес Россия. -2006. - №4. - С. .