автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование и разработка ресурсосберегающих технологий сортировки клубней картофеля
Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка ресурсосберегающих технологий сортировки клубней картофеля"
На правах рукописи
Поробова Ольга Борисовна
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ
05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Санкт-Петербург - Пушкин 2006
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор Касаткин
Владимир Вениаминович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Давидсон
Евгений Иосифович
доктор технических наук, доцент Юхин
Геннадий Петрович
Ведущая организация - ООО «Специальное конструкторское технологическое бюро - Продмаш» (СКТБ — Продмаш)
Защита состоится 26 декабря 2006 г. в /Л часов на заседании диссертационного совета Д220.060.06 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург, г. Пушкин, Петербургское шоссе, д. 2, ауд. 2-719.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан О £
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Овощеводство в нашей стране является одной из самых крупных и наиболее трудоемких отраслей сельскохозяйственного производства. Переход к рыночным отношениям, проведение земельной реформы, формирование многоукладной экономики в аграрном секторе России существенно изменили систему и принципы создания новой сельскохозяйственной техники. Сложившийся диспаритет между ценой на сельскохозяйственную продукцию и ценой на оборудование и энергоносители, требуют совершенствования технологий и технических средств в производстве сельскохозяйственной продукции. В то же время, по данным министерства экономического развития, энергозатраты на единицу производимого продукта в России в 2-3 раза выше, чем у индустриально развитых стран.
Особенно актуальной эта проблема стала в связи с удорожанием энергоносителей, в том числе и электроэнергии. Для вступления России в ВТО одним из необходимых условий должно быть повышение цен на энергоресурсы до уровня мировых, следовательно, цены на электроэнергию и топливо и далее будут повышаться, что приведет к существенному увеличению себестоимости продукции.
В связи с этим задачи снижения энергоемкости процесса обработки и кардинального улучшения качества сельхозпродукции являются актуальными и практически значимыми.
В Российской Федерации наибольшую площадь посадок по сравнению с другими овощными культурами занимает картофель. Своевременное и эффективное проведение мероприятий по уборке, послеуборочной обработке и подготовке семенного материала к посадке снижает себестоимость и потери при хранении, повышает его семенные и продовольственные качества.
Одной из важнейших операций обработки картофеля является разделение на фракции. Именно на нее приходится основная доля повреждений клубней, ведущих к потерям при хранении.
Для сортирования клубней картофеля на фракции по размерам в отечественной и зарубежной практике известны картофелесортировальные машины с различными рабочими органами: роликовыми, транспортерными, плоскорешетными, барабанными и комбинированными. Основным их недостатком является значительное травмирование клубней в процессе работы.
Более предпочтительной, с точки зрения снижения травмирования клубней и точности их сортирования, является центробежная картофелесор-тировочная установка с эластичной сетчатой рабочей поверхностью. Установка имеет простую конструкцию, низкую стоимость, высокую производительность.
Цель работы состоит в исследовании и разработке ресурсосберегающих мероприятий и технологии фракционирования картофельного вороха.
Задачи исследований:
• анализ технологических схем установок сепарирования клубней картофеля с точки зрения ресурсосбережения;
• разработка математических моделей расчета энергоемкости процесса центробежной сортировки клубней картофеля;
• разработка конструкторско-технологической схемы центробежной сортировки клубней картофеля с жеско-эластичной рабочей поверхностью;
• создание, изготовление и лабораторно-промышленные испытания макетов и опытных образцов установок центробежной сортировки клубней картофеля;
• расчет технико-экономической эффективности разработанной установки
Научная новизна. В результате работы:
• разработана и обоснована конструктивно-технологическая схема центробежного классификатора с жестко-эластичной поверхностью;
• разработаны математические модели, дающие возможность расчета энергоемкости технологического процесса;
• получены аналитические зависимости для определения геометрических и кинематических параметров нового рабочего органа;
• определены условия транспортирования клубня, рассматриваемого как твердое тело по наклонной поверхности вращающегося решета под действием центробежной силы;
• обоснованы основные энергетические параметры и режимы работы центробежного классификатора с жестко-эластичной поверхностью, ранее не применяемые в сельском хозяйстве.
Новизна технического решения подтверждена патентом Российской Федерации № 2236310.
Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:
• разработан и испытан опытный образец лабораторной установки с производительностью 1т/ч, обеспечивающей эффективное выполнение фундаментальных и прикладных исследований;
• разработан типовой технологический процесс и передан на производственные испытания в ООО «Ижлен - Агро»;
• в учебных пособиях для проведения лабораторных работ «Ситовой анализ» и «Изучение машин для просеивания».
На защиту выносятся следующие положения:
1. Теоретическое обоснование применения метода конечных отношений к анализу картофелесортировальных установок
2. Теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров центробежной сортировки.
3. Конструкция и принцип работы центробежной сортировки с жестко-эластичной поверхностью.
4. Результаты экспериментальных исследований.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 статей, в том числе основные положения работы доложены на научно-практических конференциях: «Достижения науки - агропромышленному производству», г. Челябинск, 2004 год; на международной научно-технической конференции
«Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» г. Москва ГНУ ВИЭСХ, 2006 год; «Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве», г. Ижевск, 2006 год; получен патент на изобретение.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 173 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы и поставлена цель работы.
В первой главе дан анализ развития и применения процессов сортировки картофеля в сельскохозяйственном производстве.
Проведенный анализ позволил установить:
• принципиальное преимущество сортировки клубней картофеля на центробежной установке с жестко-эластичной поверхностью;
• необходимость дальнейших исследований процессов сортирования;
• необходимость разработки новых энергосберегающих технологий и оборудования;
• необходимость разработки практических способов окупаемости и мер по энергосбережению в сельском хозяйстве;
• задачи диссертационной работы;
• основные положения, выносимые на защиту.
Во второй главе рассмотрены общие вопросы, основанные на качестве (работоспособности) потребляемой энергии в соответствии с требованием технологического процесса фракционирования картофельного вороха.
Рассмотрены методы расчета энергосбережения, в которых благодаря понятию энергоемкости удалось получить простые выражения для определения связи производственных параметров и рыночных условий производства.
Приведены методы расчета энергоемкости в производственных процессах с линиями передачи энергии с последовательными и параллельными элементами, в которых энергоемкость является универсальным параметром, связывающим количество и эффективность использования энергии с технологией и техническим совершенством энергетической системы.
Проведен функционально-морфологический анализ машин для калибрования тел на фракции. Сортировка может быть представлена в виде следующих элементов (рисунок 1) устройства загрузки УЗ, собственно сортировки С, устройства выгрузки откалиброванных фракций УВ.
Устройства загрузки подают исходный ворох картофеля на рабочие органы сортировки, которые разделяют картофель на фракции. При этом рабочие органы должны выполнять две функции: собственно калибрование (выделение проходной фракции) и транспортирование (удаление из зоны калибрования сходовой фракции). Выделенные фракции отводятся от сортировки с помощью различных устройств выгрузки.
ВК РО м
Рисунок 1. Схематическая модель технологического процесса сортирования
На основе функционально-морфологической модели предложен сравнительный анализ двух типов сортировальных машин: плоскорешетного грохота и установки центробежной сортировки. С этой целью функционально-морфологические модели были поэлементно разложены на составляющие с точки зрения потребляемой энергии. На рисунке 2 показана энергетическая модель установки центробежной сортировки.
Модель расчета энергоемкости центробежной установки приведена в таблице 1.
С целью проверки представленной схемы энергосберегающей центробежной сортировки клубней картофеля, создана малогабаритная установка, производительностью 1 т/ч.
Таблица 1 - Модель расчета энергоемкости установки центробежной сортировки клубней картофеля
ЧГ р« 41 13
М1= м «и--2- ^и р вых 12 ч»-рг Г13 Япр1 = Чпфгфз = Рп
Яр1
ри Ям — раих 14
Я^Яз+^^СЯ. + ^НЯрО
4р,-
Ч4=СЯ1+ 4 Чпр! + СЯр! = + 4р1 + СЧр! Я5=^4+|Я„Р| + 4Яр2=%Я1 + 13 16 17 ЧГ13 р.Х р.Х ■ 41 16 ■ ■ - 17
15 г16 П - Р" Япр1 - — г 16
^Яр2 Сяр2 Яр2
я,7=рг 17
Яб=СЯ4+^ЯпР1 + ^ЯР2 = т + + СяР.) + + йр2 ри ■■ ■ . ри ■■• рм : ям=яб+япр2^
я = ^ Чл р.их 21 Я22=рг 22 23 Р" Япр2= Я21Я22Я2З = -Г^Г "23
Установка состоит из двух сменных решет и привода. В качестве привода взят двигатель постоянного тока типа П31.Проведены эксперименты при различных скоростях вращения, углах наклона сетки и подачи вороха Ход эксперимента представлен на рисунках 3...6.
Рисунок 3. Общий вид установки Рисунок 4. Ворох картофеля на реше-
те в начальный момент впемени
Рисунок 5. Сходовая фракция Рисунок 6. Проходная фракция в бун-
кере
В результате исследований, основанных на методе конечных отношений, разработанном профессором В.Н. Карповым для анализа энергоемкости отдельных составляющих технологического процесса, выявлены основные параметры от которых зависит энергоемкость процесса фракционирования картофельного вороха, что дает незаменимый механизм оптимизации энергосбережения, в том числе при исследовании энергетических составляющих сортировальных процессов.
В третьей главе проведены теоретические исследования к обоснованию конструкции и основных параметров установки центробежной сортировки картофеля с жестко-эластичной рабочей поверхностью
На первом этапе для теоретических и экспериментальных исследований картофелесортировок необходимы численные значения характеристик клубней и вороха картофеля.
Для определения размерно-массовых характеристик картофельного вороха исследованы традиционные и перспективные для сельского хозяйства Удмуртской Республики сорта картофеля категории суперэлита с ярко выраженными сортовыми признаками. Получены их размерно-массовые и статистические характеристики.
В хранилище взяты выборки несортированного картофеля следующих сортов: «Невский», «Луговской», «Весна», «Жуковский», «Пролисок», «Чародей», «Романа». Объем выборки примерно 500 клубней. Каждая выборка
включает в себя три пробы картофеля поступившего с различных посадочных площадей.
Данные замеров линейных размеров и массы клубней сведены в таблицы, обработаны по стандартной программе пошаговой множественной регрессии. Здесь приведен пример полученных статистических характеристик клубней и вороха для картофеля сорта «Невский» (таблица 2),
Таблица 2 - Размерно-массовая характеристика клубней картофеля сорта «Невский»
Параме- Исследуемые показатели мелкая средняя крупная для во-
тры <1тах<30мм (1тах=30-60 ММ <1тах>60мм роха
Длина: Средняя величина, мм 34,19 52,64 79,32 55,13
1 Среднее квадратическое отклонение, ± мм 4,45 10,73 11,94 14,19
Коэффициент вариации, % 13,00 20,38 15,05 25,73
Ширина: Средняя величина, мм 27,94 45,08 67,39 47,11
^шах Среднее квадратическое отклонение, ± мм 1,12 7,81 6,48 10,92
Коэффициент вариации, % 4,02 17,32 9,61 23,17
Толщина: Средняя величина, мм 25,69 39,43 54,58 40,74
^шт Среднее квадратическое отклонение, ± мм 2,55 6,46 5,86 8,38
Коэффициент вариации, % 9,92 16,38 10,74 20,57
Вес Средняя величина, г 15,56 59,98 171,19 71,36
клубней: Среднее квадратическое отклонение, ± г 3,74 29,39 53,53 49,15
Коэффициент вариации, % 24,04 49,01 31,27 68,88
Коэффициент формы 1,28 1,25 1,31 1,26
клубня Кф — г---— V тах "ыпш1
Процентное содержание различных фракций в ворохе картофеля
Мелкая <1та.х <30мм 3,11
Средняя (1тю с=30....60 ММ 85,41
Крупная ёта^бОмм 11,48
Изменение линейных размеров клубней в ворохе для этого же сорта картофеля приведено на рисунке 7.
Разбивка вороха на фракции приведена в соответствии с требованиями ГОСТ 7001-91 «Картофель семенной. Технические условия».
Анализируя графики можно заключить, что <1тт (толщина) клубней наиболее стабильный размер, следовательно, при калибровании по толщине
картофеля сортировки будут иметь наиболее высокую точность. Зависимо-
Рисунок 7. Распределение линейных размеров клубней картофеля сорта «Невский», поступивших с различных посадочных площадей в ворохе.
На втором этапе для определения конструктивных параметров решета проведены исследования по ориентированию клубней в отверстиях, для чего проведен вероятностный анализ прохождения клубня через отверстия различной формы.
В качестве «эталонного», теоретического клубня принят эллипсоид с полуосями а<Ь<с (2а=с1тш; 2Ь=ётах; 2с=1). Размеры по ГОСТ 7001-91 следующие: 1=71 мм, <Зтах=60 мм, с1т;п=53 мм.
Были определены вероятности бесконтактного прохождения клубня в ячейки различной формы и сравнены между собой (рисунок 8).
Полагая в исходном положении а=р=у=0 (рисунок 8, а), проекцию эллипсоида на плоскость хоу получаем в виде эллипса с полуосями а и Ь. При повороте эллипсоида вокруг оси х на угол а (рисунок 8, б) у проекции изменится полуось Ь — ее размер станет
р = <у/ь2соз2а+с28И12а (1)
При этом в сечении эллипсоида плоскостью хог мы получаем эллипс с полуосями а и Я=Ьс/р. При последующем повороте эллипсоида вокруг оси у на угол р (рисунок 8, в) у проекции изменяется полуось а - она становится величиной
Ч = ^ а2соэ2р+К2зш2р (2)
И, наконец, при повороте эллипсоида относительно оси г на угол у (рисунок 8, г), размеры проекции остаются неизменными, изменяется лишь ее ориентация относительно осей х, у.
Проекция на плоскость хоу: (а=0; р=0;т=0)
Проекция на плоскость хоу: (а*0; р=0; 7=0)
а)
Проекция на плоскость хоу: (ое*0; у=0)
б)
Проекция на плоскость хоу: (се*0; р±0; 7*0)
в) г)
Рисунок 8. Эллипсоид и его проекции
I = -^/р28т2у + я2со82у £ = -у/р2С082у + Я28И12у
Рисунок 9. Пример квадратной ячейки
При этом габаритные размеры проекции (вдоль осей х и у) определяются как
(3)
(4)
Используя понятие геометрической вероятности, можно записать вероятность VI прохождения данной проекции через ячейку как отношение площади закрашенного прямоугольника Б! к площади ячейки Б:
V _(1-28)(Ь-20 ' Б Ь2
(5)
Для каждого варианта ориентации клубня мы определяем (рисунок 9) площадь Б ячейки, закрашенную площадь Si (если она есть), находим вероятность VI прохождения данной проекции через ячейку, а затем суммируем результат по всем вариантам. Окончательно вероятность V прохождения клубня через ячейку определится как
V =
N
_°6лаг _1=1
'общ
N.
1 н
(б)
Анализ результатов показывает, что наибольшую вероятность прохождения клубней обеспечивает щелевидное отверстие.
В ходе третьего этапа рассматривается относительное движение клубня по решету на основе разработанной математической модели. Принятые в данной модели допущения (компонент однороден и имеет сферическую форму тела) позволяют, с одной стороны, упростить её, с другой стороны — выявить основные закономерности движения. Движение клубня можно разложить на две составляющие: плоскопараллельное движение вдоль жестких планок ячейки и удар о планку ячейки следующего меридионального ряда с последующим сферическим движением.
^ ^ Коэффициент трения Г принят
равным 0,1...0,3. Расстояние между планками с1 < 211. В этом случае шар совершает плоскопараллельное движение вдоль жестких планок. Точки контакта К тела с планкой описывают на шаре окружности радиуса г, рисунок 10.
оз. >
(7)
(О. >
(8)
Рисунок 10 - Расчетная схема движения шаровидного тела
1(созО0 + ^ёа) с1ёа
Ьо(со50о -^а) Выражения 7 и 8 получаются для двух независимых условий: качения и скольжения клубня. Вычислив величину угловой скорости по этим формулам, можно оценить и задать технологическую угловую скорость вращения решета.
Б
у • , У
Рисунок 11 - Сферическое движение клубня 12
При выводе уравнений удара клубня и движения клубня после удара приняты допущения: удар клубня о планку ячейки абсолютно неупругий; за все время удара и последующего перехода клубня в отверстие следующего ряда отсутствует проскальзывание. Эти допущения позволяют представить процесс движения после удара как сферическое движение с поворотом относительно точки контакта В (рисунок 11).
Рассмотрено также решение задачи о возможности движения клубня при его попадании в начале движения (с момента поступления его на решето) в конец щелевого отверстия с упором в жесткую продольную планку.
Разработана принципиальная схема технологического процесса фракционирования картофельного вороха, получены аналитические решения задачи, позволяющие определять частоту вращения решета, угол наклона сетки и параметры рабочего органа (сетки).
В четвертой главе представлена разработанная конструкция установки центробежной сортировки картофеля. На рисунке 12 изображена схема предлагаемой установки. Установка для сортирования сыпучих продуктов состоит из приемного бункера 1, вращающихся решет 2 и 3, конвейера вывода крупной фракции 4, конвейера вывода средней фракции 5. Сетка решета 6 крепится к ободу 7, причем диаметр обода решета меньше диаметра сетки, выполненной в виде круга, поэтому сетка, имеет прогиб. Под верхним решетом установлен бункер 8 для средней и мелкой фракции, под нижним решетом — бункер 9 для мелкой фракции. Ролики 10 находятся в зацеплении с ободом решета 7. Решета приводятся в движение от привода 11. Транспортер 12 для вывода мелкой фракции.
На рисунке 13 представлена сетка решета. Калибрующая поверхность сетки решета состоит из эластичных шнуров 13, выходящих из центра, и жестких элементов 14 заданной длины, формирующих ячейку. Оси ячеек расположены радиально, жесткие элементы параллельны осям ячеек и соединяются эластичными шнурами. Ячейки, имеют шестиугольную щелевидную форму.
Эксперименты проводились на реальных клубнях картофеля с различными значениями угловой скорости со вращения решета и угла наклона сетки а. В опытах определялся коэффициент точности калибрования при одинаковой производительности.
Полнофакторный эксперимент позволил получить математическую модель процесса, проанализировать его с помощью ЭВМ и установить рациональные режимы работы центробежной сетчатой сортировки картофеля. Для получения высокой точности сортирования следует считать оптимальными следующие значения управляемых факторов:п = 0,65...0,7 с"1, а = 5...7°, Я = 900...950 мм.
Результаты экспериментальных исследований по определению затрат энергии на технологический процесс сортировки дали результаты представленные в таблице 3.
(9)
Рисунок 12. Конструктивная схема установки
Рисунок 13. Сетка решета
Таблица 3 - Энергоемкость технологии сепарирования картофеля в зависимости от способа сортировки
Показатель Мощность установки, кВт Энергоемкость, кВт-ч/т
Подача Сход1 Сход2 СходЗ Технологическое
Грохотный 0,4 0,3 0,2 0,1 1,5 0,31
Центробежный 0,4 - - 0,1 0,7 0,15
По результатам обработки данных получены следующие качественные и эксплуатационно-технические показатели для установки центробежной сортировки
Коэффициент использования технологического времени 0,98
Коэффициент надежности технологического процесса 0,98
Производительность в час чистого времени, т/ч 1,25
Производительность в час сменного времени, т/ч 0,98
Максимальная индивидуальная производительность, т/ч 1,7
Удельная металлоемкость экспериментальной установки, кг/т/ч 1,4
Удельная энергоемкость экспериментальной установки, кВт/т/ч 0,15
Повреждаемость клубней, % 0,9
Результаты экспериментов подтверждают, что законы центробежного движения рабочего органа установки способствуют повышению точности разделения компонентов при сохранении высокой производительности процесса.
Обнаружилась достаточно хорошая сходимость теоретических и экспериментальных результатов, что позволяет рекомендовать разработанные методики для проектирования установок центробежной сортировки, имеющих высокую эффективность.
В пятой главе приведены расчеты экономической эффективности применения установки центробежной сортировки клубней картофеля. В основу расчета положено сопоставление приведенных затрат на единицу выработки и потерь урожая во время хранения при сравнении классификатора грохотного типа и исследуемой установки центробежного типа с учетом изменения качественных и количественных показателей при одинаковых условиях.
В результате расчета установлено, что годовой экономический эффект от применения предлагаемого классификатора составит 44520 руб., снижение затрат труда составит - 25,0 %, снижение приведенных затрат - 19,8 %, снижение удельных энергозатрат на тонну отсортированного картофеля — 50 %.
Годовой экономический эффект с учетом стоимости сохраненной (за счет уменьшения повреждений клубней) продукции при полной загрузке классификатора ориентировочно равен 150100 руб.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Устройства с эластичными ячеистыми рабочими органами, позволяющие наиболее полно выполнять все функции классификации картофеля, могут быть перспективны для получения качественно новых ресурсосберегающих технологий на отечественном рынке при условии снижения энергоемкости сортировки.
2. Математические модели энергоемкости процесса, разработанные в диссертации, обеспечивают расчет режимов технологических процессов по заданным качественным показателям готового продукта (коэффициенту точности сортирования Кт и степени повреждаемости клубней П) и определение параметров оборудования для достижения заданной производительности Суд.
3. Конструктивно-технологическая схема установки центробежной сортировки с эластичной сетчатой рабочей поверхностью разработана на основе:
• экспериментальных размерно-массовых и статистических характеристик клубней и вороха картофеля;
• теоретического анализа движения клубня, как твердого тела, по поверхности решета, представляющего собой сетку из жестких продольных элементов и эластичных поперечных, под действием центробежной силы;
• математических зависимостей, описывающих условия перекатывания клубня в меридионально расположенные ячейки с последующим сферическим движением.
4. По результатам теоретических исследований, на основе анализа априорной информации и теории распознавания образов, определена ширина калибрующих отверстий эластичной сепарирующей поверхности, позволяющая получить наивысший коэффициент точности сортирования. Для товарного картофеля ширина ячейки решета, отделяющего крупную фракцию, равна 46 мм, для средней и мелкой фракции 40 мм. Для семенного картофеля 51 и 25 мм соответственно. Длина ячейки — 120 мм.
5. На основании полученной математической модели, установлена зависимость точности калибрования клубней от частоты вращения решета, угла наклона рабочей поверхности сетки и радиуса решета. Максимальное значение точности калибрования клубней картофеля соответствует частоте вращения 0,7 с"1, углу наклона сетки 7е и радиусу решета 950 мм.
6. Испытания разработанного центробежного классификатора с эластичной сетчатой рабочей поверхностью на калибровке 1 т семенного картофеля подтвердили, что точность калибрования по массе клубней составляет 80...83%, а по минимальному диаметру клубня - 93...95%; повреждения клубней при прохождении через классификатор составили 0,9%. Используемое в классификаторе рабочее полотно из капроновых нитей с шестигранной удлиненной формой ячейки обладает высокой надежностью и пропускной способностью, в процессе работы не забивается грязью и растительными остатками.
7. Расчетный годовой экономический эффект составил 44520 руб., а с учетом стоимости сохраненной (за счет уменьшения повреждений клубней) продукции при полной загрузке классификатора ориентировочно равен 150100 руб.
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ
Обозначения
1 - длина клубня, мм;
<Зтах - максимальный диаметр клубня, мм;
<1тш - минимальный диаметр клубня, мм;
Кф - коэффициент формы клубня;
<Зср — средний диаметр клубня;
гп - масса клубня, г;
Кт - коэффициент точности сортирования;
в - подача картофельного вороха, т/ч;
вуд - удельная производительность, т/ч;
g¡ - удельная производительность по ¡-той фракции, т/ч;
<3Э - энергоемкость процесса, Вт;
1]т.п - КПД технологического процесса;
ql - энергия картофельного вороха;
£ - доля сходовой фракции;
доля проходной фракции; Рв - мощность, Вт; р. - живое сечение; Б - площадь поверхности, м2; а, Ь, с - полуоси эллипсоида; р, I, § — проекции полуосей эллипсоида; VI - вероятность;
Ь — характерный размер ячейки, мм; Г - коэффициент трения; с1 - расстояние между планками ячейки, мм; а - центростремительное ускорение;
ак-ускорение Кориолиса;-
(3 - угол поворота шара вокруг оси Ог подвижной системы координат;
а - угол раствора конуса решета к оси, град;
I - главный центральный момент инерции шара;
0 - угол наклона нормальной реакции планки к плоскости Оху.
сое - угловая скорость решета;
п - число оборотов решета, с"1;
И. - радиус решета, мм;
Индексы
Сокращения
вх — вход;
вых — выход;
р — решето;
пр — привод;
ус — ускорение;
тор — торможение;
благ — благоприятное событие;
общ — общее число событий;
КСП - картофелесортировальный пункт Р] и Р2 - верхнее и нижнее решето соответственно РО - рабочий орган; УЗ - устройство загрузки; УВ - устройство выгрузки; В К - ворох картофеля; М - механизм сортировки;
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ
РАБОТАХ:
1. Иванов, А.Г. Совершенствование конструкции грохотной картофелесортировки / А.Г. Иванов, О.Б. Поробова // материалы межрегиональной науч. конф. молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа. - Саратов: ФГОУ ВПО СГАУ им. Вавилова, 2003. - С. 46-49.
2. Боровиков, Ю.А. Модель функционирования грохотной картофелесортировки / Ю.А. Боровиков, М.Ю. Васильченко, А.Г. Иванов, О.Б. Поробова // Улучшение технико-эксплуатационных показателей мобильной техники: материалы XIV НПК вузов Привол-жья и Предуралья. / Ижевская ГСХА. - Ижевск, 2003. - С. 154-158.
3. Поробова, О.Б. Размерно-массовые и статистические характеристики клубней и вороха картофеля / О.Б. Поробова // Улучшение технико-эксплуатационных показателей мобильной техники: материалы XIV НПК вузов Приволжья и Предуралья. — Ижевск, 2003. - С. 203-209.
4. Поробова, О.Б. Совершенствование процесса калибрования клубней грохотной картофелесортировкой / О.Б. Поробова, А.Г. Иванов // Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение: материалы всероссийской науч.-практ. конф. - Ижевск: РИО ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2004. - Т.2. - С. 356-360.
5. Боровиков, Ю.А. Использование коэффициента эффективности для оптимизации параметров шарнирно-стержневого механизма грохота. / Ю.А. Боровиков, М.Ю. Васильченко, А.Г. Иванов, О.Б. Поробова // Вестник Челябинского государственного агро-инженерного университета. - Челябинск: Типография ЧГАУ, 2004. - Т.1.- С. 43-49.
6. Васильченко, М.Ю. Об ошибке в одном из решений задачи Бюффона / М.Ю. Васильченко, С. В. Корляков, О.Б. Поробова // Молодые ученые в XXI веке: материалы всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов / ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск: РИО, 2005. - Т.2. - С. 175-177.
7. Васильченко, М.Ю. Сравнительный анализ пропускной способности сортировальных поверхностей с различными формами калибрующих отверстий / М.Ю. Васильченко, C.B. Корляков, О.Б. Поробова // Молодые ученые в XXI веке: материалы всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов / ФГОУ ВПО ИжГСХА. -Ижевск: РИО, 2005. -Т.2. - С. 177-182.
8. Поробова, О.Б. Клубни, корнеплоды: их характеристики и использование / О.Б. Поробова, М.Ю. Васильченко, C.B. Корляков // Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства: межрегиональный сборник научных статей конференции «Высшему аг-роинженерному образованию в Удмуртии - 50 лет». - Ижевск, 2005. С. 228-233.
9. Боровиков, Ю.А. Функционально-морфологический анализ грохотной машины для калибрования клубней картофеля / Ю.А. Боровиков, М.Ю. Васильченко, А.Г. Иванов, О.Б. Поробова // Современные проблемы аграрной науки и пути их решения: материалы всероссийской науч.-практ. конф. / ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск, 2005. - Т. 2. - С. 402406.
Ю.Карпов, В.Н. Снижение энергоемкости машин для послеуборочной обработки клубней картофеля на примере грохотного классификатора / В.Н. Карпов, В.В. Касаткин, С.П. Игнатьев, О.Б. Поробова // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: труды 5-й Международной научно-технической конференции. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006.-4.2.-С. 261-266.
11. Поробова, О.Б. Энергосбережение на примере грохотного классификатора клубней картофеля / О.Б. Поробова, М.Ю. Васильченко, С.П. Игнатьев // Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве: материалы всероссийской науч.-практ. конф. - Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2006 - С. 371 - 373
12. Поробова, О.Б. Разработка рабочего органа для центробежной сортировки картофеля / О.Б. Поробова, Д.А. Александров, Э.С. Кокорин // Молодые ученые в реализации национальных проектов: материалы всероссийская науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов, посвященная 450-летию вхождения Удмуртии в состав России. - Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2006 - С. 214 - 219.
13. Карпов, В.Н. Снижение энергоемкости машин для послеуборочной обработки клубней картофеля / В.Н. Карпов, В.В. Касаткин, С.П. Игнатьев, О.Б. Поробова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 12.
14. Патент 2236310 С1 РФ МКИ 7 В 07 В1/46. Решето грохота/ Васильченко М.Ю., Иванов А.Г., Поробова О.Б., Боровиков Ю.А. (РФ)// Бюллетень №26 от 20.09.2004 - 2с.: ил.
На правах рукописи Поробова Ольга Борисовна
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ СОРТИРОВКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ
05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства
Автореферат
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Сдано в набор 15.11.06 г. Подписано в печать 18.11.06 г. Бумага офсетная Гарнитура Times New Roman Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1 Тираж 100 экз. Заказ 8534 Изд-во ИжГСХА г. Ижевск, ул. Студенческая,! 1
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Поробова, Ольга Борисовна
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССОВ СОРТИРОВКИ КАРТОФЕЛЯ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ 11 ПРОИЗВОДСТВЕ.
1.1 Клубни, корнеплоды: их характеристики и использование.
1.2 Калибрование клубней картофеля по размерным признакам.
1.3 Существующие технологические приемы калибровки и выбраковки овощеводческой продукции.
1.4. Интенсификация процессов сепарирования клубней картофеля.
1.5 Выводы и задачи исследований.
1.6 На защиту выносятся следующие положения.
2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГРОХОТНОГО И ЦЕНТРОБЕЖНОГО КЛАССИФИКАТОРОВ.
2.1 Функционально-морфологический анализ машин для калибрования тел на фракции.
2.1.1 Модель функционирования картофелесортировки.
2.2 Снижение энергоемкости машин для послеуборочной обработки клубней картофеля.
2.2.1 Сравнительный анализ энергетических моделей сортировок.
2.2.1.1 Разделение на плоскорешетном грохоте.
2.2.1.2 Разделение на установке центробежной сортировки.
2.3 Разработка и исследование процесса центробежной сортировки на лабораторной установке.
2.4 Выводы по главе.
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ К ОБОСНОВАНИЮ КОНСТРУКЦИИ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КЛАССИФИКАТОРА С ЖЕСТКО-ЭЛАСТИЧНОЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ.
3.1 Размерно-массовые и статистические характеристики клубней и вороха картофеля.
3.2 Определение условий пропускной способности сортировальных поверхностей с различными формами калибрующих отверстий.
3.3 Определение условий транспортирования клубней по вращающемуся решету.
3.3.1 Плоскопараллельное движение.
3.3.2 Сферическое движение.
3.3.3 Определение угловой скорости из условия статического состояния клубня.
3.4 Выводы по главе.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
УСТАНОВКИ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СОРТИРОВКИ.
4.1 Программа проведения экспериментальных исследований.
4.2. Методика экспериментальных исследований.
4.2.1. Объект исследований.
4.2.2. Критерий оптимизации. Выбор и обоснование факторов, пределы их варьирования.
4.2.3. Измерительные устройства, приборы и оборудование.
4.2.4 Методика исследования свойств эластичной сепарирующей поверхности.
4.2.5. Методика исследования ориентации и просеиваемости клубней.
4.2.6 Методика экспериментальных исследований по оптимизации параметров и режимов работы центробежного классификатора с жестко-эластичной рабочей поверхностью.
4.3. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований.
4.4. Результаты экспериментальных исследований.
4.4.1. Результаты исследования свойств сепарирующей поверхности.
4.4.2 Влияние кинематических параметров на просеиваемость клубней через эластичную сетку.
4.4.3 Обоснование рациональных режимов работы установки центробежной сортировки.
4.4.3.1 Влияние конструктивных и кинематических параметров на коэффициент точности калибрования.
4.4.3.2 Полнофакторный эксперимент, оптимальные режимы работы центробежной картофелесортировки.
4.4.4. Результаты исследований в производственных условиях.
4.5 Результаты экспериментальных исследований по определению затрат энергии на технологический процесс сортировки.
4.6 Выводы по главе.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ С ЖЕСТКО
ЭЛАСТИЧНОЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ.
Введение 2006 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Поробова, Ольга Борисовна
Овощеводство в нашей стране является одной из самых крупных и наиболее трудоемких отраслей сельскохозяйственного производства. Переход к рыночным отношениям, проведение земельной реформы, формирование многоукладной экономики в аграрном секторе России существенно изменили систему и принципы создания новой сельскохозяйственной техники. Сложившийся диспаритет между ценой на сельскохозяйственную продукцию и ценой на оборудование и энергоносители, требуют совершенствования технологий и технических средств в производстве сельскохозяйственной продукции. В то же время, по данным министерства экономического развития, энергозатраты на единицу производимого продукта в России в 2-3 раза выше, чем у индустриально развитых стран.
В Российской Федерации наибольшую площадь посадок по сравнению с другими овощными культурами занимает картофель. Своевременное и эффективное проведение мероприятий по уборке, послеуборочной обработке и подготовке семенного материала к посадке снижает себестоимость и потери при хранении, повышает его семенные и продовольственные качества.
Какая бы технология обработки картофеля не применялась, одной из важнейших операций является разделение на фракции. Именно на нее приходится основная доля повреждений клубней, ведущих к потерям при хранении [57]. Кроме того, этот процесс энергоемок, а энергию следует рассматривать как один из двух существенных факторов эффективности производства (наряду с материальной составляющей) [62]. Продукция, изготавливаемая из сырья, приобретает за счет энергии те свойства, которые определяют ее потребность.
Энергоносители рассматриваются в экономике как предмет труда наряду с сырьем и материалами. При оценке себестоимости продукции учитываются затраты на топливо и энергию. Систематическое снижение себестоимости продукции рассматривается как одно из основных условий повышения эффективности производства. Следовательно, энергосбережение нужно рассматривать не только как средство снижения затрат на производство, но и как средство повышения его общей эффективности.
Для сортирования клубней картофеля на фракции по размерам в отечественной и зарубежной практике известны картофелесортировальные машины с различными рабочими органами: роликовыми, транспортерными, грохотными, барабанными и комбинированными [98, 157, 158]. Все они имеют свои достоинства и недостатки.
Более предпочтительной, с точки зрения снижения травмирования клубней, точности их сортирования, производительности является картофелесортировка центробежного типа с эластичной сетчатой рабочей поверхностью. Она имеют простую конструкцию, низкую стоимость, высокую производительность.
Цель работы состоит в исследовании и разработке ресурсосберегающих мероприятий и технологии фракционирования картофельного вороха.
Научная новизна. В результате работы:
• разработана и обоснована конструктивно-технологическая схема центробежного классификатора с жестко-эластичной поверхностью;
• разработаны математические модели, дающие возможность расчета энергоемкости технологического процесса;
• получены аналитические зависимости для определения геометрических и кинематических параметров нового рабочего органа;
• определены условия транспортирования клубня, рассматриваемого как твердое тело по наклонной поверхности вращающегося решета под действием центробежной силы;
• обоснованы основные энергетические параметры и режимы работы центробежного классификатора с жестко-эластичной поверхностью, ранее не применяемые в сельском хозяйстве.
Новизна технического решения подтверждена патентом Российской Федерации №2236310.
Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:
• разработан и испытан опытный образец лабораторной установки с производительностью 1т/ч, обеспечивающей эффективное выполнение фундаментальных и прикладных исследований;
• разработан типовой технологический процесс и передан на производственные испытания в ООО «Ижлен - Arpo»;
• в учебных пособиях для проведения лабораторных работ «Ситовой анализ» и «Изучение машин для просеивания».
Реализация результатов исследований. Работа основана на обобщении результатов исследований соискателя, выполненных самостоятельно и в содружестве с инженерами, учеными, технологами и специалистами Специального конструкторского технологического бюро «Продмаш» (Ижевск), ООО «Ижлен - Arpo» и ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА».
Для разработки исходных требований к технологии калибрования картофельного вороха на кафедре ТОПИЛ ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА» был создан опытный образец установки центробежной сортировки и внедрен в производство ООО «Ижлен - Arpo» на котором соискателем исследованы режимы работы установки при различных параметрах. После апробации образца и получения положительных результатов, разработана техническая документация на установку центробежной сортировки производительностью 8 т/ч, и передана на проектирование в ООО «СКТБ-Продмаш» г. Ижевска.
Заключение диссертация на тему "Исследование и разработка ресурсосберегающих технологий сортировки клубней картофеля"
4.6 Выводы по главе
1. Результаты лабораторных и производственных испытаний подтвердили правильность теоретических выводов. Использование определенных теоретически параметров и режимов работы классификатора обеспечило высокий коэффициент точности сортирования.
2. По результатам обработки данных получены следующие качественные и эксплуатационно-технические показатели для установки центробежной сортировки
Коэффициент использования технологического времени 0,98
Коэффициент надежности технологического процесса 0,98
Производительность в час чистого времени, т/ч 1,25
Производительность в час сменного времени, т/ч 0,98
Максимальная индивидуальная производительность, т/ч 1,7
Удельная металлоемкость экспериментальной установки, кг/т/ч 1,4
3. Рациональные величины факторов, определяющих точность калибрования: угол наклона к горизонту сетки решета - 5. 7° радиус решета - 900. .950 мм частота вращения рабочего органа - 0,65. 0,7 с"1
4. Примененное в классификаторе рабочее полотно из капроновых нитей с шестигранной удлиненной форой ячейки обладает высокой надежностью и пропускной способностью, в процессе работы не забивается грязью и растительными остатками. Повреждаемость клубней рабочим органом составляет 0,8. 1 %
5. Энергоемкость установки центробежной сортировки, разработанной и изготовленной по результатам исследований данной диссертации, снижена по сравнению с энергоемкостью грохотной установки в два раза.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ С ЖЕСТКО-ЭЛАСТИЧНОЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Расчет экономической эффективности использования центробежной картофелесортировки с жестко-эластичной рабочей поверхностью выполнен на основе данных, полученных при лабораторных и производственных испытаниях экспериментального образца. Разработанная конструкция установки центробежной сортировки, рабочий орган которой представляет собой круглое решето, с поверхностью выполненной из эластичной капроновой сетки с шестигранной удлиненной ячейкой имеющей жесткие продольные элементы, предназначена для калибрования картофеля на три фракции.
В настоящее время для калибрования картофеля на фракции наибольшее применение на территории Удмуртии нашли грохотные картофелесортировки, входящие в комплект картофелесортировальных пунктов. В данной машине сортирование клубней осуществляется на прямоугольных решетах, совершающих возвратно-поступательные движения.
Практика использования грохотных картофелесортировок показала, что при всех неоспоримых достоинствах данного способа сортировки у них высоки непроизводственные потери энергии, расходуемой на возвратно-поступательное движение рабочего органа. Кроме того, конструкция их такова, что для отвода каждой фракции требуется установка отдельного конвейера с самостоятельным приводом.
Предложенный экспериментальный образец имеет более высокую удельную производительность единицы продукции на единицу затраченной энергии, низкую металло-энергоемкость, а также возможность использования данного образца, как в составе комплексов, так и автономно, что при современной системе ведения картофелеводства значительно выгодно для мелкотоварных сельхозпроизводителей. Предлагаемая конструкция при сортировании семенного материала выгодно отличается низкой повреждаемостью клубней.
В качестве базового сравнимого варианта, как наиболее подходящего по техническим, технологическим и эксплуатационным показателям, выбрана грохотная картофелесортировка, работающая на базе ООО «Ижлен - Arpo». Сравниваемые устройства отличаются в первую очередь конструкцией рабочего органа, устройством привода и отводящих конвейеров, что и позволило получить экономический эффект.
При расчете применялась методика оценки сельскохозяйственных машин и определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ [26, 41, 80, 103].
Определение годового экономического эффекта основано на сопоставлении приведенных затрат на единицу продукции по базовой и новой технике, которые представляют собой сумму себестоимости и нормативной прибыли. При этом должна быть обеспечена сопоставимость сравниваемых вариантов новой и заменяемой базовой машины по объему продукции, качественным показателям работы и социальным факторам, включая влияние и на окружающую среду.
В соответствии с действующей методикой определяют затраты труда и текущие издержки на единицу продукции. Текущие издержки (приведенные затраты) складываются из затрат на заработную плату с начислениями, стоимости электроэнергии, затрат на хранение, на амортизацию и ремонт.
Оптовая цена экспериментального образца принята равной стоимости его изготовления в условиях ООО «СКТБ-ПРОДМАШ» и скорректирована на коэффициент изменения затрат в зависимости от серийного изготовления.
Исходные данные для расчета экономической эффективности использования новой картофелесортировки и расчетные данные затрат на обработку картофеля представлены в таблице 5.1. ровки с жестко-эластичной поверхностью
Показатели Обозначение Числовые значения
Базового Нового
1 Производительность, т/ч: - Основного времени; - Сменного времени Ос 8 6 10 8
2 Годовая загрузка ч т 420 420
3 Количество обслуживающего персонала чел. л 6 6
4 Тарифная ставка руб./ч: - Оператора; - Рабочего Р0 7 5,50 7 5,50
5 Оптовая цена руб. Цо 35000 36000
6 Коэффициент перевода оптовой цены в балансовую К 1,10 1,10
7 Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений Ен 0,15 0,15
8 Норма амортизационных отчислений % а 14,2 14,2
9 Норма отчислений на ремонт % Р 9,00 9,00
10 Затраты на хранение руб./ч Зх 0,02 0,02
11 Установленная мощность электродвигателей кВт 2,5 1,2
12 Коэффициент установленной мощности электродвигателей Км 0,80 0,80
Показатели экономической эффективности использования экспериментального образца сведены в таблицы 5.2 и 5.3.
Как видно из таблицы 5.3, экспериментальный образец имеет преимущества по сравнению с грохотной картофелесортировкой. Экономический эффект от его применения составляет 44520 рублей.
Показатели Формула Числовые значения
Базового Нового
1 Балансовая цена, руб. ЦБ=Цо-к 38500 39600
2 Заработная плата, руб./т 47,5 38,25
3 Амортизационные отчисления, руб./т з - Цв'а А дс-Т-100 2,16 1,67
4 Отчисления на ремонт, руб./т о Чб-Р Р С)с - Т ■ 100 1,38 1,06
5 Удельные затраты на электроэнергию, руб./т 3 0,01 -нукм Рс 0,0033 0,0005
6 Удельные затраты на хранение, руб./т Рс 0,0033 0,0025
7 Эксплуатационные издержки, руб./т и=з+зА+зР+э+х 51,0 41,0
8 Удельные капиталовложения, руб./т к - Цб 15,27 11,78
9 Приведенные затраты, руб./т П3 =и+Ен • Куд 53,3 42,7
10 Затраты труда, чел. ч/т Зтр " Рс 1,0 0,75
11 Лимитная цена, руб. ц! ^ +ц> 1а+Ен - 46821
Показатели Расчетная формула Значение
1 Снижение затрат труда, % 3 - 3 TPs три т% 25,0
2 Снижение эксплуатационных издержек, % иг -ии Б 11 -100 иБ 19,6
3 Снижение приведенных затрат, % П-П'М00 ПБ 19,8
4 Снижение удельных капиталовложений, % К — к Уд Б УДн j qq КУДБ 22,8
5 Годовой экономический эффект по приведенным затратам, руб./т Эгп = ПБ -ПН 10,6
6 Годовой экономический эффект на машину, руб. Эг = ЭГп • Т • Q 44520
7 Срок окупаемости капиталовложений, лет т ДБ 1 ОК - ^ 0,86
Применение нового рабочего органа из эластичной капроновой сетки с жесткими продольными элементами, способного обрабатывать продовольственный и семенной материал картофеля при низкой степени повреждаемости клубней и достаточно высокой удельной производительности позволяет значительно сократить потери продукции при хранении и повысить качество работы сажалок.
Соответствующую прибыль можно получить за счет снижения уровня повреждаемости клубней в процессе калибрования. В таблице 5.4 приведены данные, характеризующие величину потерь клубней при хранении в результате нанесенных им повреждений перед закладкой на хранение [23, 106]. Количество обработанной продукции за сезон определяется по формуле:
ЗсУ,=<Ж„Тс (5.1) где С) - производительность машины за час основного времени, т/час;
Ки - коэффициент использования рабочего времени смены, Ки = 0,6.0,85 [73,74];
Реум. — 10 0,8 • 200 = 1600 т. Выход готовой продукции в среднем составляет 90 % [73, 74]. Исходя из этого условия, количество продовольственного картофеля, выделенного за сезон, составит 1440 т.
-
Похожие работы
- Повышение качества сортировки клубней картофеля разработкой и применением машины с барабанным рабочим органом
- Повышение эффективности разделения картофеля на фракции путем оптимизации параметров и режимов работы грохотной сортировки
- Способ и устройство для оперативного определения степени повреждения клубней картофеля при механизированной уборке
- Обоснование параметров и режимов работы дисковой плоскорешетной сортировки клубней картофеля
- Повышение эффективности сухой очистки продовольственного картофеля путем оптимизации конструктивно-технологических параметров и режимов работы оборудования со щеточными рабочими органами