автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности функционирования устройства для калибрования картофеля путем обоснования основных конструктивно-технологических параметров

На правах рукописи

Костин Александр Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ КАЛИБРОВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ ПУТЕМ ОБОСНОВАНИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность 05.20.01 -Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чебоксары 2009

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА»)

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Останин Рудольф Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зайцев Петр Владимирович

кандидат технических наук, профессор Кистанов Евгений Иванович

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха.

Защита состоится «20» марта 2008 года в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 220.070.01 при ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 428003, г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 29, ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», ауд. 222.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА».

Автореферат разослан « /4» » февраля 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из трудоемких отраслей сельскохозяйственного производства является овощеводство, как по Удмуртии, так и в целом по Российской Федерации. Картофель является основной овощной культурой. Значительные затраты труда приходятся на уборку и послеуборочную обработку картофеля. Их снижение возможно за счет использования машинных технологий уборки и сортирования картофеля с применением машин, отвечающих агротехническим требованиям. Использование устаревшего, изношенного и энергоемкого оборудования не эффективно, например, применение картофеле-сортировальных пунктов КСП-15Б с роликовой сортировкой, которая значительно повреждает клубни картофеля, приводит к снижению рентабельности производства. Таким образом, повышение эффективности сельскохозяйственного производства, увеличение интенсивности технологических процессов, обеспечение продуктовой безопасности предопределяет необходимость научных исследований и разработки практических рекомендаций в области конструирования машин, в частности, устройств для калибрования картофеля. Поэтому оптимизация конструктивно-технологических параметров устройств для калибрования картофеля является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение эффективности функционирования дискового калибрующего устройства (классификатора) картофеля за счет обоснования его рациональных параметров и режимов работы.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе были поставлены следующие задачи:

- разработка модели дискового классификатора модульного типа с возможностью регулирования управляемыми факторами процесса калибрования;

- теоретическое обоснование условий взаимодействия клубня с рабочим органом, позволяющие исключить повреждения клубней или свести их к минимуму;

- на основе экспериментальных исследований выявить зависимости параметра оптимизации от существенных факторов процесса калибрования и рациональные параметры и режимы работы классификатора;

- экспериментальное определение затрат энергии на технологический процесс и проверка эффективности работы классификатора в производственных условиях;

- обосновать технико-экономическую целесообразность использования дискового классификатора картофеля.

Объект исследования. Технологический процесс калибрования клубней картофеля дисковым классификатором.

Методы исследования. Теоретические исследования базировались на методах механико-математического моделирования взаимодействия клубней картофеля с дисковым калибрующим устройством в процессе их движения.

Экспериментальные исследования выполнены методом планирования многофакторных экспериментов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- усовершенствованная конструктивно-технологическая схема дискового классификатора клубней картофеля;

- аналитические зависимости, позволяющие обосновать условия движения клубней;

- результаты экспериментальных исследований по оптимизации параметров и режимов работы классификатора;

- подтверждение эффективности работы классификатора в производственных условиях;

- технико-экономические показатели использования классификатора.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обоснована конструктивно-технологическая схема дискового классификатора картофеля из дисков одного диаметра и окантованных эластичной трубкой;

- получены аналитические зависимости, обосновывающие взаимодействие клубней с рабочим органом, позволяющие прогнозировать снижение повреждений клубней;

- получена математическая модель процесса калибрования по качественному параметру оптимизации (точность калибрования);

- определены рациональные параметры и режимы работы, обеспечивающие рациональную точность калибрования при снижении энергоемкости процесса.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследования. Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют обосновать основные конструктивные параметры рабочего органа дискового классификатора картофеля, которые могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями.

Результаты исследования внедрены в технологический процесс возделывания картофеля ОАО «Агрокомплекс» Боткинского района Удмуртской Республики (УР).

Апробация работы. Основные аспекты диссертационной работы докладывались и обсуждались:

на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА» в 2004-2008 гг.;

- на всероссийской конференции молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева в 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе две научные статьи в издании, рекомендуемой ВАК РФ. Получено одно реше-

ние ФИПС по заявке №2008126886/22(032876) о выдаче патента на полезную модель «Сортирующее устройство».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 147 страницах основного машинописного текста, содержит 47 рисунков, 18 таблиц и 12 приложений. Список литературы включает 134 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационного исследования, степень ее разработанности, определены цель и объект исследования, раскрыта научная новизна работы, ее практическая значимость, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Анализ состояния вопроса» на основе литературных и патентных источников проведен анализ современного состояния проблемы повышения эффективности сортирования, а также проанализированы физико-механические свойства клубней. Приведена классификация устройств и признаков разделения и классификация рабочих органов, применяемых для калибрования клубней по размерным признакам. Проведен аналитический обзор рабочих органов для калибрования картофеля.

В нашей стране значительный вклад в разработку и исследование машин и оборудования по очистке и сортированию сельскохозяйственных культур внесли В.П. Горячкин, Н.И Верещагин, Е.А. Глухих, H.H. Колчин, Ю.И. Кириенко, К.А. Пшеченков, Г.Д. Петров, Н.В. Шабуров, Б.М. Юн, Р.И. Останин, М.Ю. Васильченко, С.П. Игнатьев, В.А. Сысуев, Н.П. Сычугов, A.B. Алешкин и другие ученые. Анализ их работ показал, что ни один из размеров клубней, как и зерен сельскохозяйственных культур, не является доминирующим при очистке и сортировании. С точки зрения вероятности прохода в калибрующие отверстия выгодное место занимает толщина клубня, так как разделение идет в щелевых отверстиях, пропускная способность которых больше. Последовательность выделения фракций также имеет большое значение; наиболее рациональный технологический вариант калибрования - от крупного к мелкому. Из потока вначале отделяются наиболее крупные клубни, что снижает их травмирование и разгружает следующие участки калибрующего устройства, способствуя повышению производительности калибрования на 25...40%.

По разделу сделаны следующие выводы:

1. На основании проведенного анализа признаков разделения, а также рабочих органов и устройств для калибрования следует, что рабочие органы должны иметь стабильный размер отверстий, чтобы процесс калибрования не нарушался.

2. В качестве калибрующих следует выбирать устройства со щелевыми отверстиями, так как пропускная способность их оказывается наиболее высокой.

3. Наибольшая производительность присуща машинам, имеющим рабочие органы роторного типа.

4. При создании сортировок для картофеля следует ориентироваться на калибрующие устройства с минимальными размерами сепарирующих поверхностей, работающих с меньшими затратами энергии, повреждаемостью клубней, не превышающей обусловленной соответствующими стандартами.

Во втором разделе «Теоретический анализ процесса сортирования» представлена конструктивно-технологическая схема картофелесортировки (рис.1). Картофелесортировка состоит из дискового барабана и питающего транспортера. Клубни картофеля подаются ленточным транспортером к вращающимся дискам, а диски разделяют их на фракции. Клубни мелкой фракции проходят сквозь щелевые отверстия между дисками, а крупные клубни переносятся по образующим дисков в приемную часть. Также рассмотрено движение клубней по дисковому сортирующему устройству с целью определения условий взаимодействия клубня с рабочим органом, позволяющее исключить повреждение клубней или свести их к минимуму. Использование законов теоретической механики и математического аппарата позволило формализовать описание рабочего процесса и качественно оценить условия движения клубня по дискам.

Движение клубня по рабочим органам разделено на три последовательных этапа: I) перемещение клубней картофеля питателем; II) движение по торцам дисков при взаимодействии с подпирающими клубнями; III) движение по торцам дисков без подпора (рис. 1). На каждом этапе клубни испытывают удары и давление со стороны дисков и при взаимодействии друг с другом, что ведет к потерям при хранении и снижению качества продукции в результате механических повреждений. Данное обстоятельство накладывает жесткие требования к скорости движения клубней и силам их взаимодействия как между собой, так и с рабочим органом.

Рассчитанные кинематические параметры в конце каждого этапа движения использованы в качестве начальных условий для следующего. На первом этапе клубни картофеля после участка загрузки на транспортере-питателе располагаются сплошным потоком без пропусков в один слой, образуя монолитную систему (массу), движущуюся со скоростью V (равной скорости транспортера).

Исследование движения клубней позволило проверить условия травмобе-зопасности вороха клубней картофеля на каждом этапе рабочего процесса.

Принято, что клубень изотропен и имеет форму шара. Диаметр 2р клубня больше расстояния между дисками с (2р > с). На ребра дисков закреплена резиновая трубка во избежание излишней повреждаемости и для обеспечения лучшего сцепления клубней с дисками.

В момент схода с ленты клубень I западает между лентой и дисками, его подпирает клубень II (рис. 2). В это мгновение ускорение центра масс ас клубня I равно нулю, угловое ускорение также равно нулю, поэтому сумма проекций сил на оси координат и сумма моментов относительно центра масс (т. С) равны нулю:

JV, - N2 cos(cp - <;)+ F2 sin(ip - с)- Ыъ cos(cp + Р) + F3 sin(tp + p)- mgsincp = 0; (1) F\ - N2 sin(cp - 5) + F2 cos(<p -t;)-N} sin(tp + (i)+F} cos((p + p)- mgcosq> = 0', (2) F\r'-M-F1p-Flp = 0, (3)

где A'^iVj.A'j- силы нормального давления; FltF2,F} - силы трения; м-момент трения качения со стороны вращающегося диска; т- масса клубня; g- ускорение свободного падения; q>- угол между линией, соединяющей центр тяжести клубня I с осью вращения дисков, и горизонтом; Р- угол между линией, соединяющей центр тяжести клубня и ось вращения барабана транспортера, и горизонтом; угол между линией, соединяющей центры тяжести клубня I и II, и

горизонтом; р- радиус клубня; г'— радиус качения клубня, г' = -Jр2 -с2/4.

Уравнения системы (1—3) дополняются условиями предельного состояния сил трения (закон Кулона):

^ = ЛГ,/,, Ъ = , ^ = Л',/,, М = ЦЛГ, = Ы,/прг', (4)

где /,,/2,/3- коэффициенты трения скольжения клубня по поверхностям контакта, соответственно, с диском, подпирающим клубнем и лентой; /г - коэффициент трения качения по образующим дисков; / - приведенный коэффициент трения качения.

Решение системы уравнений (1-3) показывает, что реакция всегда отсутствует вследствие стремления клубня подняться (при достаточном его подпоре).

Реакции изменяются в пределах N,=1,73...5,9 Н и Л^=1,7...4,6 Н, при разных сочетаниях размеров дисков (11=400...600 мм) и массы клубня (/п=50...150 г). Значения реакций меньше предельной нагрузки сжатия, а сила трения =0,144...0,922 Н меньше прочности соединения кожицы с мякотью, равной 1,6...1,8Н. Таким образом, не следует ожидать повреждения кожицы и мякоти клубня.

После отрыва от ленты клубень поднимается по образующим дисков с подпором о следующий за ним клубень, совершая плоскопараллельное движение. Скорость движения клубня зависит от точки соприкосновения его с подпирающим клубнем (рис. 3). Положение рассматриваемого и подпирающего клубней определяется обобщенными координатами (р и а, связанными между собой зависимостями при контакте:

(Л + г')со8ф + 2рсоз^ + (г + р)зша = Л + /- + а, (5)

(Л + г,)зшф = 2р5ш£ + ('' + р)соБа. (6)

Рассматривая планетарное движение клубня I относительно клубня II, определена угловая скорость клубня I: ц/ — , где угловая скорость поворота линии С Д. Находим продифференцировав любое уравнение системы (5-6) и учитывая, что ф = в— угловая скорость дисков, а — угловая скорость барабана транспортера:

^ _ a(r + р)сos а - в{я + r')sin <р ^

(R + r')sinf>-(r + p)cosa Скорость центра масс клубня определяется равенством:

Ус = Гк+ц/г' = вЯ+2^г', (8)

и она изменяется от 0,4 до 0,6 м/с в зависимости от диаметра дисков и соотношения скоростей питающего транспортера и дисков.

После отрыва от вороха <р0 = arcsin

2 5 sinp, ———-

{R+r')g

(где р =73,3°- кри-

тический угол) шаровидный клубень совершает плоскопараллельное движение по ребрам дисков без подпора, поднимается до высшей точки и затем скатывается в зону удаления (рис. 3). Точки контакта клубня с дисками являются мгновенными центрами скоростей и описывают окружности с радиусом г' на поверхности шара. Диски представляют собой параллельные, абсолютно шероховатые и деформируемые направляющие, накладывающие на клубень голоном-ную неудерживающую стационарную связь.

Абсолютное движение клубня относительно оси вращения дисков описывается системой дифференциальных уравнений, в котором независимой обобщенной координатой выбран угол <р, задающий положение радиус-вектора центра масс клубня:

т(я+г')ф = ^-/и^созр; (9)

т(Я + г')ф2 = (10)

^ = (11) где У - момент инерции клубня относительно центра масс; (¡/ - угловое ускорение клубня.

Приведенная система дополняется кинематической связью, выражающей условие качения клубня по направляющим дисков без скольжения:

= (12)

где в - угол поворота дисков.

Дважды продифференцировав уравнение (12) и подставив его в систему уравнений (9-11), получим нелинейное дифференциальное уравнение движения клубня:

V- \ Ф2-г,—тг^—л (Л.5"11?-005'/'Ь0- (13)

У + г 2/и [/ + г т]{Я + г ) '

Интегрирование выражения (13) с учетом начальных условий, определенных на предыдущем этапе, позволяет определить выражения для скорости центра масс клубня:

У = ф(Я + г'),

(14)

щи*

2С(1-2С/„Л'

где

Я„ =

К--

Я + г'

т%

1-2 С2

1-2С 2С(1~2 С/„„)' 1-2 С2

сск^;

(У+ + '•')"

Как показали результаты расчета, вне зависимости от диаметра дисков угловая скорость клубня при угле ф= 106,4°, равна нулю, так как клубень меняет направление вращения, а отрыв клубня от дисков будет происходить при угле Ф=148°. С учетом данных расчетов клубнесъемники необходимо располагать под углом <р=120°... 135° (в зависимости от диаметра дисков), а для уменьшения силы удара (при скорости клубня, равной 0,74... 1,2 м/с) клубнесъемники располагать практически касательно к образующей дискового барабана.

Время ориентирования клубней значительно сокращается при установке дисков разного диаметра. Для определения разности в диаметрах соседних дисков необходимо знать, в каком положении клубень способен опрокинуться в щель между дисками. В условиях статики это возможно при условии, что опрокидывающей момент окажется больше моментов опорных реакций. Предельно возможный угол наклона эллипса к горизонту а найден, исходя из этого условия (рис. 4).

Предельное равновесие тела определили, рассматривая условие пересечения прямых (1-/) и (М- II) в т. К:

Ум+tg<p"xu=yL-tgfЬL,{ 15) где {хь,У1) и (хм,уи) - координаты точек Ь и М контакта клубня; <р'щ и ф" - углы сцепления в т. I. и т. М.

Численно решая полученное тригонометрическое уравнение, определили предельный угол наклона а. В расчетах использовались коэффициенты трения в т. М по

стали

выяснилось, что угол а лежит в пределах от -10° до 20° в зависимости от соотношения размеров моделей клубня (эллипсоида). Удлиненная форма клубней имеет меньший угол, а округлая - больший угол. Так как угол небольшой, следовательно, минимальная разность в диаметрах дисков незначительная.

Рисунок 4-Расчетная схема " =0,45, а в т. Ь - по гладкой резиновой трубке ^¿=0,53. В результате

В результате проведенных теоретических исследований можно сделать следующее заключение: из условия равенства опрокидывающего момента сумме моментов трения клубня на опорах целесообразно иметь разность диаметров соседних дисков в пределах 10 мм. В ориентировании в большей степени нуждаются клубни, размеры которых совпадают или близки к размеру калибрующего отверстия. Большую степень интенсификации процесса калибрования на дисках оказывают щелевые отверстия, поэтому возможно использование дисков одного диаметра, упрощая при этом конструкцию классификатора.

Определяющее значение при расчете энергоемкости процесса сортирования оказывают затраты энергии на каждом этапе движения клубня, которые зависят от конструктивных и кинематических параметров сортировки. Общую мощность электродвигателя определили по зависимости:

Р +Р

р _гг__а> (16)

V

где РГшр- мощность, затрачиваемая на подъем клубней по барабану;

мощность, потребляемая питающим транспортером, приведенная к валу дискового барабана; общий КПД привода, т? = , КПД редуктора, 7^=0,81; г)чт-КПД цепной передачи, ^,„=0,95.

Мощность на подъем клубней по барабану составляет:

^ 07)

где к— коэффициент, учитывающий процентное соотношение клубней, проходящих по дискам; g— ускорение свободного падения, м/с2; <2С- секундная производительность, кг/с; приведенный коэффициент сопротивления перемещению, £=1,2; А-высота подъема, м.

Мощность на валу дискового барабана, приведенная от питающего транспортера:

ЛбарЛщ

(18)

где к,

ш

200 180 160 140 120 § 100

1 80

о

2 60 40 20 0

коэффициент запаса мощности, Л,=1,1;

коэффициент сопротивления при огибании натяжного барабана, £0=1,08; ГIV- общее сопротивление перемещению, Н;

КПД барабана, ^ =0,94; 7„(„-КПД цепной передачи, ^,„=0,95.

Расчет энергоемкости процесса сортирования показал, что расход электроэнергии зависит от диаметра дисков и подачи материала (рис. 5). Уменьшение диаметра дисков с 600 до 500 мм ведет к уменьшению потребной мощности в среднем на 11%, а с 500 до 400 мм на 13%.

---диски 600 мм

---диски 400 мм

25 35 4Е

Удельная подача, т/(ч-м)

Рисунок 5-Потребляемая мощность с вала электродвигателя

В третьем разделе «Программа и методика проведения экспериментальных исследований калибрующего рабочего органа» изложена программа экспериментальных исследований, рассмотрен объект исследований, описана методика их проведения и обработки полученных данных, приведено описание лабораторной установки (рис. 6 а, б), применяемые приборы, измерительные устройства и оборудование.

а б

Рисунок 6- Лабораторная установка а) схема; б) общий вид.

Установка состоит из дискового барабана I, транспортера-питателя 2, подающего транспортера 3, приемных устройств для клубней мелкой 4 и крупной 5 фракций. Привод дискового барабана осуществляется от двигателя постоянного тока мощностью 0,55 кВт, через червячный редуктор и цепную передачу. Частота вращения барабана регулируется изменением напряжения в цепи постоянного тока. Транспортер-питатель приводится в движение от дискового барабана через цепную передачу 6. В конструкции предусмотрены съемники клубней 7 крупной фракции.

Калибрующее устройство делит клубни по толщине на две фракции с пределами регулирования: для отделения крупной фракции (свыше 80 г) от мелкой (З0...50г) и средней (50...80г) 40...45 мм; для отделения крупной и средней от мелкой 34...40 мм.

Подающий транспортер приводится в движение от мотор-редуктора посредством цепной передачи. Скорость движения ленты регулируется сменными звездочками. Транспортер обеспечивает подачу картофеля на рабочий орган до 18 т/ч (удельная подача до 45 т/(ч-м)).

Лабораторные испытания проводились в два этапа. На первом этапе исследований определялись рациональные значения параметров и режимов работы дискового классификатора во всем диапазоне управляющих факторов с моделями клубней. Второй этап исследований заключался в постановке многофакторного эксперимента только в области рациональных режимов калибрования непосредственно с клубнями картофеля сорта «Луговской». Изучалось совместное влияние управляемых факторов на точность сортирования: - диаметр дисков Д, мм; - подача материала д, кг/с; - отношение окружной скорости дис-

ков к скорости питающего транспортера - частота вращения дисков п, мин"1. Коэффициент точности сортирования определяли по следующей зависимости:

г = У —-1оо%, (19)

Т т0

где п — число фракций; т{ - масса клубней, выделившаяся в данную фракцию и соответствующая ее требованиям; т0 - суммарная масса клубней всех фракции.

Действительный коэффициент точности сортирования зависит от теоретического и меньше его. Чем меньше отличается численное значение действительного коэффициента точности от теоретического, тем более совершенным является процесс калибрования. Это оценивается уровнем точности калибрования:

к = Т/Тт. (20)

Данный показатель позволяет оптимизировать процесс калибрования на фоне меняющегося фракционного состава и сравнивать рабочие органы в условиях, максимально приближенных к равным.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты исследований, полученные в лабораторных и производственных условиях.

Границы рациональных кинематических параметров определены в поисковых опытах. На основании полученных данных построены графики, характеризующие зависимость точности калибрования от частоты вращения дисков и подачи материала для диаметра дисков 600, 500 и 400 мм (рис. 7, 8,9). Методом наименьших квадратов получены сглаживающие кривые (21-29). Зависимость представлена кривыми для трех различных уровней подачи материала на рабочий орган. По оси ординат представлена оценка точности калибрования (действительный коэффициент точности сортирования).

Сглаживающие уравнения точности калибрования клубней картофеля: при диаметре дисков 600мм, для подачи 2.075, 3.075, 4.075кг/с соответственно:

Т = 89,648+ 0,21735«-0,0032357л2, Я2 = 0,9771; (21)

Т = 85,896+ 0,3297л-0,00475л2, Я2 = 0,9414; (22)

Т = 87,224+0,1577л- 0,00245л2, Я2 = 0,9765. (23)

при диаметре дисков 500 мм, для подачи 2.075, 3.075, 4.075кг/с соответственно:

Г = 89,66 + 0,21479л - 0,003179п2, Я2 = 0,955; (24)

Т = 85,91 + 0,2644л - 0,003579л2, Я2 = 0,9541; (25)

Т = 81,472+0,48593л-0,007193л2, Я2 = 0,9606. (26)

при диаметре дисков 400 мм, для подачи 2.075, 3.075, 4.075кг/с соответственно:

Т = 80,338+0,52043л-0,006843л2, Я2 = 0,8779; (27)

Г = 82,854 + 0,2645л - 0,004371л2, Я2 = 0,9724; (28)

Т = 82,312+0,23754л-0,004114л2, Я2 = 0,9152. (29)

84 диски 600

—д=2,075кг/с - - Пэдана д=3,075 кг/с • - Подача д=4,075 кг/с

20

30

40

50

60 п,мин1

Рисунок 7-Влияние частоты вращения дисков на точность калибрования при диаметре дисков 600 мм

Диски 500 мм

Рисунок 8- Влияние частоты вращения дисков на точность калибрования при диаметре дисков 500 мм

90 85 80 75 70

Диски 20 400 мм

1 I

Г-

1 т т--а=-~

-д=2,075кг/с — Подача д=3,075 кг/с — Подача д=4,075 кг/с

-

30

40

50

60 -1 п, мин

Рисунок 9- Влияние частоты вращения дисков на точность калибрования при диаметре дисков 400 мм

Экспериментальные кривые показывают, что точность разделения исходного материала на фракции в зависимости от частоты вращения имеет экстремум. С увеличением частоты вращения дисков (в зависимости от диаметра) от 20 до 30...35 мин'1 точность калибрования растет. Объясняется это тем, что увеличение переносной скорости приводит к увеличению центробежной силы и ослаблению контакта клубней с поверхностью ребер дисков. Силы трения также ослабевают, что облегчает разворот клубней в щели. При повороте клубней вокруг собственной оси по цилиндрической поверхности дисков (а клубень имеет продолговатую форму) происходит периодическое изменение силы контакта их с рабочей поверхностью. В этих условиях происходит наиболее интенсивный разворот клубней в отверстия между дисками. С увеличением частоты вращения более 35 мин"1 происходит снижение точности калибрования вследствие того, что клубни не успевают сориентироваться относительно отверстий.

Эксперимент по фракционированию клубней картофелем было решено провести по трехуровневому плану Бокса-Бенкина. Интервалы и уровни варьирования факторов приведены в табл. 1.

На основании матрицы планирования составлена расчетная матрица с выходными параметрами для определения коэффициентов уравнения регрессии. Уравнение математической модели имеет следующий вид:

Г = 83.5667+ 1.62833Х, -1.95667Х2 +0.308333А", -0.63Д-, -1.31833Х,2 -- 0.225Х1Х1+0.59Х,Х3 -0.3Х1ХА -0.600833^-0.045^;^ -1.03833Х32 - (30) -0.ЖХ,Хл -0.720833*4.

Таблица 1-Интервапы и уровни варьирования

Факторы Уровни Интервалы варьирования

нижний (-1) нулевой (0) верхний (+1)

Диаметр дисков, мм X/ 400 500 600 100

Подача материала, т/(ч-м) Х2 25 35 45 10

Отношение скоростей Х3 5 7,5 10 2,5

Частота вращения, мин"' Х4 30 40 50 10

Адекватность модели была проверена с помощью ^-критерия Фишера. Все результаты выполнены при уровне значимости 5%, что дает достоверность 95% соответствия математической модели реальному процессу.

После отсева незначимых коэффициентов, определенных по критерию Стьюдента, уравнение примет вид:

У = 83.5667 + 1.62833ЛГ, -1.95667^ - О.бЗА', -1.31833Х,2 - 1.03833X3'. (31)

Уравнение модели (31) показывает, что наибольшее влияние в заданных интервалах варьирования факторов на параметр оптимизации оказывают подача материала и диаметр дисков. Меньшее влияние оказывает частота вращения дисков.

Для наглядного представления влияния факторов на точность калибрования представлены двумерные сечения (рис. 10).

Для удобства практического использования на производстве полученная модель раскодирована посредством подстановки рациональных значений факторов, обеспечивающих наибольшую эффективность калибрования клубней картофеля (частота вращения п=33,8 мин", отношение скоростей к=8,6). При этом уравнение отклика для натуральных факторов в зависимости от подачи материала и диаметра дисков с учетом теоретического коэффициента точности калибруемой смеси принимает вид:

Тд = -^—(49,492 - 0,19566^ + 0,14811Д - 0.00013Д2), (32)

87,16

где Тш— теоретический коэффициент точности сортирования, %.

Данное выражение позволяет прогнозировать точность калибрования клубней на фракции при подаче материала я=25...45 т/(ч-м), а также в зависимости от диаметра дисков и размерно-массовой характеристики сортируемой смеси. Также рассмотрена энергоемкость процесса калибрования дисковой сортировкой, при этом результаты опытов показали, что для привода установки достаточно иметь двигатель мощностью 260 Вт. В данном случае удельный расход энергии составит 14,4...26 Вт-ч/т.

Производственная проверка данного устройства в поточной линии сортировального комплекса в ОАО «Агрокомплекс» Боткинского района УР показала достаточно высокий уровень точности сортирования: к=0,95...0,97 при производительности 16 т/ч (удельная производительность 40 т/(ч-м)) и незначительном повреждении клубней - не более 2,2%.

в 1 р

8 о,б

о.

§ 0,2 и и §-0,2 о

а-о.б

о я <- 1 о -1

82.<Л / / ■ 82.31 ' 82^3 1 У 83,55 83,816 )

......7........./.......П...... | 82!62; | 83,21 \

ч. --------- —!

-0,6 -0.2 0.2 Диаметр дисков

0,6

__________

[____________

,&551 8X86.--

84.17

.84,48

-0,6 -0.2 0.2 0.6 Диаметр дисков

-0,6 -0,2 0,2 0,6 Диаметр дисков

-,83.86х- \ V

8 \ * } \ \ \ 81,55 ; \ \ } 8^24 ! $2,62 1

/ У У ......./ / / 82,<>3 82,' 1 1

- /бго

1 -0,6 -0,2 0,2 0,6 1

Подача

Отношение скоростей

Рисунок 10 - Графическое отображение двумерных сечений, характеризующих точность сортирования

В пятом разделе «Экономическая эффективность использования дискового калибрующего устройства» представлены расчеты экономической эффективности использования экспериментальной дисковой картофелесортировки в сравнении с серийно выпускаемой и сходной по техническим, технологическим и эксплуатационным показателям роликовой сортировкой, входящей в состав картофелесортировального пункта КСП-15Б.

Предлагаемая сортировка позволяет снизить приведенные затраты на 40,6%, а также увеличить прибыль от реализации продукции за счет уменьшения повреждаемости клубней картофеля, в результате чего снижаются отходы поврежденных клубней при хранении. В результате расчета годовая экономия составила 76,24 руб/т (в ценах 2007г.), а экономический эффект - 356766 рублей при сортировании 1890 т картофеля.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ научных работ и конструкций картофелесортировок показал, что наиболее перспективными для сортировки картофеля являются калибрующие устройства роторного типа с щелевыми отверстиями. Для реализации этого принципа разработана конструктивно-технологическая схема дискового калибрующего устройства картофеля, состоящая из дискового барабана и транспортера-питателя.

2. В результате теоретических исследований установлено, что движение клубней по дисковому рабочему органу возможно без повреждений, так как силы трения, нормальные реакции при диаметре дисков 600 мм и скорости дисков менее 1,5 м/с не превышают силы, нарушающей прочность соединения кожицы с мякотью. Максимальное соотношение окружных скоростей обода дисков и транспортера-питателя следует принимать не более 10, так как это ведет к увеличению силы трения (более 1,6Н), что может привести к повреждению клубней картофеля.

3. Разработана математическая модель технологического процесса дискового калибрующего устройства, позволяющая определить оптимальные значения управляемых факторов: частота вращения дискового барабана п=32...35 мин'1; отношение скорости дисков к скорости ленты питателя ^^„=8,6.

4. Получена зависимость влияния производительности установки и диаметра дисков на точность калибрования. При диаметре дисков 600 мм уровень точности калибрования составляет 0,937...0,986 в зависимости от подачи, с уменьшением диаметра дисков до 500 мм уровень точности уменьшается и составляет 0,930...0,975, а при диаметре дисков 400 мм составляет 0,894...0,933. Меньшее значение соответствует максимальной подаче материала 45 т/(ч-м), а большее - минимальной подаче 25 т/(ч-м). Учитывая это, нами рекомендуется использовать для калибрующего устройства диски диаметром 500 мм.

5. В результате экспериментальных исследований установлено, что уменьшение диаметра дисков с 600 до 500 мм ведет к уменьшению потребляемой мощности на калибрование в среднем на 11%, а с 500 до 400 мм - на 13%. При этом энергоемкость процесса калибрования составит 14,4...26 Вт-ч/т.

6. Производственные испытания экспериментальной дисковой сортировки показали надежность работы устройства, высокую точность сортирования - 84,2...88,1% при уровне точности 0,96...0,98 и удельной производительности 40 т/(ч-м), нанося незначительные повреждения клубням - не более 2,2%.

7. Использование дискового классификатора позволяет получить годовой экономический эффект от снижения приведенных затрат и уменьшения поврежденных клубней в размере 356766 рублей (в ценах 2007 г.) при выработке 1890 тонн. Срок окупаемости сортировки составит 0,16 года (один сезон).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных

трудах:

1. Останин, Р.И. Технологические предпосылки разработки калибрующих устройств картофеля / Р.И. Останин, A.B. Костин // Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение: материалы всероссийской научно-практической конференции, Секция ЭМСХ. - Ижевск: РИО ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2004. Т.1- С. 415-417.

2. Останин, Р.И. О стимулирующей оценке точности калибрования / Р.И. Останин, A.B. Костин // Современные проблемы аграрной науки и пути ее решения: материалы всероссийской научно-практической конференции. -Ижевск: РИО ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2005. Т.2- С. 453-455.

3. Останин Р.И. и др. Предельно возможный угол наклона клубня на дисках к горизонту / Р.И. Останин, А.Е. Павлов, A.B. Костин // Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства: материалы юбилейной научно-практической конференции «Высшему аграрному образованию в Удмур-тии-50 лет»/ ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА». - Ижевск, 2005, С. 224-228.

4. Костин, A.B. Перспективное развитие рабочих органов с закономерным ориентированием клубней в отверстие / A.B. Костин // Инновации молодых ученых - сельскому хозяйству России: материалы II всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений.- М.: ФГНУ «Росинформагро-тех», 2006. -Ч.2.-С.217-221.

5. Костин, A.B. К обоснованию конструктивных параметров дискового классификатора картофеля / A.B. Костин, Р.И. Останин // Молодые ученые в реализации национальных проектов: мат. Всерос. научно-практ. конф. / ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск: Ижевская ГСХА, 2006. Т. III. - С. 260264.

6. Костин, A.B. Движение клубня по торцам дисков при взаимодействии с подпирающим клубнем в дисковой сортировке / A.B. Костин, А.Г. Иванов //Вестник ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА», 2007, №1(11). -С.24-28.

7. Останин, Р.И. Объективная оценка точности калибрования / Р.И. Останин, A.B. Костин // Техника в сельском хозяйстве. - 2007. -№6. - С. 49-50.

8. Иванов, А.Г. Анализ рабочего процесса дисковой картофелесортировки / А.Г. Иванов, A.B. Костин // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. -№5. - С. 72-74.

9. Костин, A.B. Экспериментальные исследования дискового классификатора картофеля / A.B. Костин, Р.И. Останин // Научный потенциал аграрному производству: мат. Всерос. научно-практ. конф. / ФГОУ ВПО ИжГСХА. -Ижевск: Ижевская ГСХА, 2008. Т. IV. - С. 28-32.

10. Костин A.B. и др. Энергоемкость процесса сортирования / A.B. Костин, Р.И. Останин, Н.Г. Касимов // Научный потенциал аграрному производству: мат. Всерос. научно-практ. конф. / ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск: Ижевская ГСХА, 2008. Т. IV. - С. 32-36.

11. Костин, A.B. Результаты обработки экспериментальных исследований дискового классификатора картофеля / A.B. Костин, Р.И. Останин // Эффек-

тивность адаптивных технологий в растениеводстве и животноводстве: мат. Всерос. научно-практ. конф. / ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск: Ижевская ГСХА, 2008, - С. 443-448.

Останин, Р.И. Сортирующее устройство / Р.И. Останин, A.B. Костин // Решение ФИПС о выдачи патента на полезную модель от 14.08.2008 по заявке № 2008126886/22(032876).

Подписано в печать 05.02.09 г.Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №76 Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА» 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Значение операции калибрования.

1.2 Физико-механические свойства клубней.

1.3 Классификация устройств для разделения клубней на фракции.

1.4 Рабочие органы для калибрования картофеля на фракции по размерам клубней.

1.4.1 Калибрующие рабочие органы роликового типа.

1.4.2 Калибрующие рабочие органы барабанного типа.

1.4.3 Калибрующие рабочие органы грохотного типа.

1.4.4 Калибрующие рабочие органы транспортерного типа.

1.4.5 Калибрующие рабочие органы дискового типа.

1.5 Выводы, цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ.

2.1 Конструктивно - технологическая схема картофелесортировки.

2.2 Анализ движения клубня.

2.2.1 Перемещение клубней картофеля питателем.

2.2.2 Движение клубня по ребрам дисков при взаимодействии с подпирающими клубнями.

2.2.3 Движение по ребрам дисков без подпора.

2.3 Ориентирование клубней в отверстия.

2.4 Энергоемкость процесса сортирования.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КАЛИБРУЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Методика экспериментальных исследований.

3.2.1 Объект исследования.

3.2.2 Определение размерно-массовых характеристик клубней картофеля.

3.2.3 Выбор оценочного критерия и управляемых факторов, влияющих на процесс калибрования.

3.2.4 Планирование и методика проведения опытов.

3.2.5 Методика математической обработки результатов исследований.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Исследование влияния частоты вращения дисков на коэффициент точности калибрования в зависимости от диаметра дисков.

4.2 Статистические и размерно-массовые характеристики клубней.

4.3 Обработка результатов экспериментальных исследований.

4.4 Результаты производственных испытаний дискового калибрующего устройства.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСКОВОГО КАЛИБРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.

В настоящее время важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является повышение эффективности всех его отраслей, обеспечение страны продовольствием и сырьем для перерабатывающих предприятий. Добиться этого возможно при соблюдении и создании прогрессивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Приоритетное место здесь занимает создание и внедрение новых машин, которые могут обеспечить качественное выполнение технологического процесса при снижении его энергоемкости.

Одной из трудоемких отраслей сельскохозяйственного производства является овощеводство [117]. В Удмуртии и в целом по Российской Федерации большую часть площадей из овощных культур занимает картофель. При производстве картофеля в настоящее время в большинстве хозяйств сельскохозяйственных предприятий затраты труда составляют 30.35 чел/ч на 1 тонну произведенного картофеля [55, 116]. Это связано с тем, что в технологии применяют картофелекопатели с последующей уборкой картофеля вручную. Применение в технологии картофелеуборочных комбайнов существенно снижает затраты труда. При комбайновой уборке в картофельном ворохе содержатся примеси почвенных, растительных остатков, камни, поврежденные и маточные клубни [14, 18]. Ворох картофеля в данном состоянии затруднительно реализовать и нежелательно закладывать на хранение. Поэтому при комбайновой уборке картофеля общепризнанным является необходимость послеуборочной его доработки [59, 60, 61, 106, 118, 121, 122]. Одной из важных операций при этом является калибрование клубней на фракции.

Калибрование по размерам различных смесей, состоящих из отдельных компонентов, является одной из основных операций различных технологических процессов. В частности, клубни картофеля калибруют при послеуборочной и предпосадочной обработке, при подготовке к переработке на различные пищевые цели. В связи с этим требуется обеспечить проведение процесса выделения фракций (калибрования) на высоком технологическом уровне, то есть достичь высокой производительности при большой точности калибрования и низком уровне повреждаемости клубней. Этим требованиям в той или иной мере удовлетворяют рабочие органы роторного типа со щелевыми отверстиями, например, ременные и дисковые. Отверстия щелевидной формы обеспечивают наиболее высокую пропускную способность фракций мелких клубней сквозь них.

Целью данной работы является повышение эффективности функционирования дискового калибрующего устройства (классификатора) картофеля за счет обоснования его рациональных параметров и режимов работы.

Объектом исследования является технологический процесс калибрования клубней картофеля дисковым классификатором.

Методы исследования. Теоретические исследования базировались на методах механико-математического моделирования взаимодействия клубней картофеля с дисковым калибрующим устройством в процессе их движения. Экспериментальные исследования выполнены методом планирования многофакторных экспериментов.

Научная новизна работы заключается в следующем: обоснована конструктивно-технологическая схема дискового классификатора картофеля из дисков одного диаметра и окантованных эластичной трубкой; получены аналитические зависимости, обосновывающие взаимодействие клубней с рабочим органом, позволяющие прогнозировать снижение повреждений клубней;

- получена математическая модель процесса калибрования по качественному параметру оптимизации (точность калибрования); определены рациональные параметры и режимы работы, обеспечивающие рациональную точность калибрования при снижении энергоемкости процесса.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследования. Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют обосновать основные конструктивные параметры рабочего органа дискового классификатора картофеля, которые могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями.

Результаты исследования внедрены в технологический процесс возделывания картофеля ОАО «Агрокомплекс» Боткинского района Удмуртской Республики (УР). 1

Апробация работы. Основные аспекты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Ижевской ГСХА» в 2004-2008 гг., на Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева, 2005 г.

Основные положения диссертации опубликованы в 11 работах, в том числе две из них в издании ВАК РФ. Получено одно решение ФИПС по заявке №2008126886/22(032876) о выдачи патента на полезную модель «Сортирующее устройство».

На защиту выносятся следующие основные положения: усовершенствованная конструктивно-технологическая схема дискового классификатора клубней картофеля;

- аналитические зависимости, позволяющие обосновать условия движения клубней;

- результаты экспериментальных исследований по оптимизации параметров и режимов работы классификатора; подтверждение эффективности работы классификатора в производственных условиях;

- технико-экономические показатели использования классификатора.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 147 страницах основного машинописного текста, содержит 47 рисунков, 18 таблиц и 12 приложений. Список литературы включает 134 наименования.

1.1

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ научных работ и конструкций картофелесортировок показал, что наиболее перспективными для сортировки картофеля являются калибрующие устройства роторного типа с щелевыми отверстиями. Для реализации этого принципа разработана конструктивно-технологическая схема дискового калибрующего устройства картофеля, состоящая из дискового барабана и транспортера-питателя.

2. В результате теоретических исследований установлено, что движение клубней по дисковому рабочему органу возможно без повреждений, так как силы трения, нормальные реакции при диаметре дисков 600 мм и скорости дисков менее 1,5 м/с не превышают силы, нарушающей прочность соединения кожицы с мякотью. Максимальное соотношение окружных скоростей обода дисков и транспортера-питателя следует принимать не более 10, так как это ведет к увеличению силы трения (более 1,6Н), что может привести к повреждению клубней картофеля.

3. Разработана математическая модель технологического процесса дискового калибрующего устройства, позволяющая определить оптимальные значения управляемых факторов: частота вращения дискового барабана п=32.35 мин"1; отношение скорости дисков к скорости ленты питателя к=Уд/Ул=8,6.

4. Получена зависимость влияния производительности установки и диаметра дисков на точность калибрования. При диаметре дисков 600 мм уровень точности калибрования составляет 0,937.0,986 в зависимости от подачи, с уменьшением диаметра дисков до 500 мм уровень точности уменьшается и составляет 0,930.0,975, а при диаметре дисков 400 мм составляет 0,894.0,933. Меньшее значение соответствует максимальной подаче материала 45 т/(ч-м), а большее - минимальной подаче 25 т/(ч-м). Учитывая это, нами рекомендуется использовать для калибрующего устройства диски диаметром 500 мм.

5. В результате экспериментальных исследований установлено, что уменьшение диаметра дисков с 600 до 500 мм ведет к уменьшению потребляемой мощности на калибрование в среднем на 11%, а с 500 до 400 мм - на 13%. При этом энергоемкость процесса калибрования составит 14,4.26 Вт-ч/т.

6. Производственные испытания экспериментальной дисковой сортировки показали надежность работы устройства, высокую точность сортирования — 84,2.88,1% при уровне точности 0,96.0,98 и удельной производительности 40 т/(ч-м), нанося незначительные повреждения клубням - не более 2,2%.

7. Использование дискового классификатора позволяет получить годовой экономический эффект от снижения приведенных затрат и уменьшения поврежденных клубней в размере 356766 рублей (в ценах 2007 г.) при выработке 1890 тонн. Срок окупаемости сортировки составит 0,16 года (один сезон).

1. А.С. 799833 СССР, М.Кл.3 В07В 1/16. Сортирующее устройство / Р.И. Останин, В.И. Гиммельфарб, Н.В. Шабуров и др. №2502708/29-03; заявл. 05.05.77; опубл. 30.01.80, Бюл. №4.

2. А.С. 1411056 СССР, М.Кл.3 В07В 1/16. Сортирующее устройство для корнеклубнеплодов / Р.П. Дюртеев, А .А. Попов, М.М. Ус тинов и др. -№4119839/29-03; заявл. 23.06.86; опубл. 23.07.88, Бюл. №27.

3. А.С. 1565544 СССР, М.Кл.3 В07В 1/16. Сортирующее устройство / В.В. Пузанов, Н.В. Шабуров, Р.И. Останин. №4374062/30-03; заявл. 01.02.88; опубл. 23.05.90, Бюл. №19.

4. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976.-283 с.

5. Алиев, Т. А. Экспериментальный анализ / Т. А. Алиев. М.: Машиностроение, 1991.-272 с.

6. Бишоп, К.Ф., Мондер У.Ф. Механизация производства и хранения картофеля/Пер. с англ. А.С. Каменского; Под ред. и с предисл. Т.Д. Петрова. М.: Колос, 1983. - 256 е.: ил.

7. Будин, К.З. Производство раннего картофеля в Нечерноземье / К.З. Будин, А.И. Кузнецов, И.М. Фомин, Н.В. Шабуров. Л.: Колос, 1984. -238 с.

8. Бурков, А.И. Зерноочистительные машины. Конструкция, исследование, расчет и испытание / А.И. Бурков, Н.П. Сычугов. — Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. 261 с.

9. Василенко, П,М. Основы научных исследований / П.М. Василенко, JI.B. Погорелый Киев: Вища вк., 1985. -266 с.

10. Васильченко, М.Ю. Повышение эффективности сортирования клубней картофеля путем совершенствования параметров и режимов работыгрохота с эластичной поверхностью: дис. . канд. техн. наук / М.Ю. Васильченко. Ижевск, 2000. - 197 с.

11. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. М.: Колос, 1973. - 199с.

12. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель, А.Д. Овчаров. М.: Наука, 1973.-С. 173-177.

13. Верещагин, Н.И. Исследование и обоснование путей уменьшения повреждений клубней картофеля при поточной уборке: дис. . канд. техн. наук / Н.И. Верещагин. -М., 1972. 207 с.

14. Верещагин, Н.И. Комплексная механизация возделывания уборки и хранения картофеля / Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков. М.: Колос, 1977.-325 с.

15. Верещагин, Н.И. Процесс соударения клубней картофеля с другими телами / Н.И. Верещагин // Техник в сельском хозяйстве 1990 - № 1 -С. 23-25.

16. Верещагин, Н.И. Пути уменьшения повреждаемости картофеля при уборке машинами // Основные направления совершенствования конструкции машин для возделывания и уборки картофеля / Н.И. Верещагин.-М., 1974, С. 120-126.

17. Верещагин, Н.И. Рабочие органы машин для возделывания, уборки и сортирования картофеля / Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков, В.С Герасимов. -М.: Колос, 1983. 208 с.

18. Верещагин, Н.И. Уборка картофеля в сложных условиях / Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков. М.: Колос, 1965. - 265 с.

19. Волкинд, И.Л. Комплексы для хранения картофеля, овощей и фруктов / И.Л. Волкинд. М.: Колос, 1981.-223 с.

20. Герасимов, А.А. Требования к машинам для картофелеводства на основе физико-механических свойств клубней // Основные направления совершенствования конструкции машин для возделывания и уборки картофеля / А.А. Герасимов. М., 1974, С. 111-119.

21. Гладков, Н.Г. Зерноочистительные машины / Н.Г. Гладков. М.: Машгиз, 1961.-368 с.

22. Глухих, Е.А. Размерная характеристика клубней картофеля как основание для проектирования машин / Е.А. Глухих // Доклады ВАСХНИЛ. М.: Изд-во МСХ СССР, 1949. - Вып. 11. - С. 34-42.

23. Горячкин, В.П. Собрание сочинений / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1968 — Т.1-3.

24. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 26 с.

25. ГОСТ 23493-79. Картофель. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 6 с.

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

27. ГОСТ 24055-88 ГОСТ 24059-88. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. — М.: Изд-во стандартов, 1988. - 46 с.

28. ГОСТ 23728-88. Техника сельскохозяйственная. Основные положения и показатели экономической оценки. М.: Изд-во стандартов, 1988. — 25с.

29. ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 47 с.

30. ГОСТ 26832-80. Картофель свежий для переработки на продуты питания. — М.: Изд-во стандартов, 1991. 4 с.

31. ГОСТ 7001-91. Картофель семенной. М.: Изд-во стандартов, 1998. - 17 с.

32. ГОСТ 26545-85. Картофель свежий продовольственный, реализуемый в розничной торговой сети. М.: Изд-во стандартов, 1988. — 6 с.

33. ГОСТ 7176-85. Картофель свежий продовольственный, заготовляемый и поставляемый. М.: Изд-во стандартов, 1998. - 5 с.

34. ГОСТ 8.011-72. Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений. М.: Изд-во стандартов, 1972. - 5 с.

35. ГОСТ 25941-83. Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия. М.: Изд-во стандартов, 2003- 32 с.

36. Гребенюк, И. А. О выборе рабочих органов для сортирования картофеля / И. А. Гребенюк, О. И. Гребенюк // Сб. научных работ. Саратовский с.-х. Институт. 1978-№117. - С.66-71.

37. Гурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: учеб. пособие / В.Е. Гурман. М.: Высш. шк., 1998.-400 с.

38. Долгов, А.И. Сортирование корнеклубнеплодов по форме и массе с помощью оптико-электронных средств / А.И. Долгов, В.Н. Герасименко // Техника в сельском хозяйстве. -1988. —№3- С. 44-45.

39. Дорожкин, Н.А. Прогрессивная технология возделывания картофеля / Н.А. Дорожкин, З.А. Дмитриев, В.В. Валуев. Л.: Колос, 1976. - 254 с.

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

41. Дюк, В. Обработка данных на ПК в примерах / В. Дюк. СПб.: Питер, 1997.-240с.: ил.

42. Завалишин, Ф.С. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства / Ф.С. Завалишин, М.Г. Мацнев. -М.: Колос, 1982.-231 с.

43. Замотаев, А.И. Прогрессивная технология возделывания и уборки картофеля / А.И. Замотаев. М.: «Московский рабочий», 1975. - С.31-35.

44. Зенков, Р.Л. Машины непрерывного транспорта: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование» / Р.Л. Зенков, И.И Ивашков, Л.Н. Колобов, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1987. - 432 с.

45. Зуев И.Н. Исследование технологических процессов сортирования картофеля на роликовых и струнных поверхностях: дис. . канд. техн. наук / И.Н. Зуев. Челябинск, 1969. - 202 с.

46. Иванов, А.Г. Структурно-параметрический синтез и анализ механизмов грохотных калибрующих машин: дис. . канд. техн. наук / А.Г. Иванов. Ижевск, 2005. - 117 с.

47. Иванов, А.Г. Анализ рабочего процесса дисковой картофелесортировки / А.Г. Иванов, А.В. Костин // Хранение и переработка сельхозсырья. -2008. -№5.- С. 72-74.

48. Игнатьев, С.П. Обоснование конструктивных и технологических параметров барабанной сортировки клубней картофеля при их радиальной загрузке: дис. . канд. техн. наук / С.П. Игнатьев. Ижевск, 2003. - 143 с.

49. Каламин, А.И. Машины для сортирования картофеля / А.И. Каламин. -М.: Машгиз, 1961. 84 с.

50. Каспарова, С.А. Физико-механические свойства клубней картофеля / С.А. Каспарова, Л.Б. Никулина, Л.В. Мильцева // Тр. ВИСХОМ. М., 1962.-Вып. 32.-С. 13-36.

51. Кириенко, Ю.И. Анализ точности сортирования клубней картофеля по размерам / Ю.И. Кириенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983.- №12. - С.21-23.

52. Кириенко, Ю.И. Исследование вероятности сортирования плодов, аппроксимируемых форму эллипсоида / Ю.И. Кириенко // Тракторы и сельхозмашины. -1978. №2. - С. 26-28.

53. Кириенко, Ю.И. Изыскание и исследование рабочего органа для сортирования картофеля с целью повышения основных показателей процесса сортирования: дис. . канд. техн. наук / Ю.И. Кириенко. М., 1978.-212 с.

54. Клюев, Г.М. К вопросу применения щелевидных сит при рассеве ПГС / Г.М. Клюев, О.М. Кнаус // Строительная промышленность. -1958. -№ 7. -С.27-29.,

55. Клюев, М.Е. Производство сельскохозяйственных культур на индустриальной основе / М.Е. Клюев, А.П. Вьюгин, А.П. Андреев и др.. М.: Россельхозиздат, 1984. - 302 с.

56. Колкот, Э. Проверка значимости / Э. Колкот. М.: Статистика, 1978. -128 с.

57. Колчин, Н.Н. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля / Н.Н. Колчин, А.И. Орцис // Тракторы и сельхозмашины, 1987. №5. - С. 34-35.

58. Колчин, Н.Н. Комплексы машин для послеуборочной обработки картофеля и овощей / Н.Н. Колчин. М.: Машиностроение, 1982. - 268с.

59. Колчин, Н.Н. Механизация работ в хранилищах картофеля и овощей / Н.Н. Колчин. -М.: Агропромиздат, 1985. 191 с.

60. Колчин, Н.Н. Машины для сортирования и послеуборочной обработки картофеля. Конструкция, основы теории, расчет / Н.Н. Колчин, В.П. Трусов. М.: Машиностроение, 1966. - 257 с.

61. Колчин, Н. Н. О повышении эффективности процесса сортирования / Н.Н. Колчин // Исследование и расчет технологических процессов корнеклубнеуборочных маш ин и рабочих органов: Труды ВИСХОМ. -М, 1977. Вып. 89. - С. 73-78.

62. Колчин, Н.Н. О сортировании картофеля по размерным признакам / Н.Н. Колчин, Е.А. Смехунов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1975, - № 9. - С. 13-15.

63. Колчин, Н.Н. Основные направления совершенствования рабочих органов и машин для послеуборочной обработки картофеля и столовых корнеплодов в СССР и за рубежом / Н.Н. Колчин, Е.А. Смехунов, В.М. Рязанов. М.: ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш, 1977. - 46 с.

64. Колчин, Н.Н. Расчет зазоров картофелесортировок и точность сортирования клубней / Н.Н. Колчин, Ю.И. Кириенко, В.Ф. Ефсеев // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1977.-№3,-С. 19-21.

65. Колчин, Н.Н. Состояние и перспективы развития отделителей примесей для послеуборочной обработки картофеля и овощей // Н.Н. Колчин, В.М. Фурлетов, Д.А. Арсеньев. М: ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш, 1983. -64 с.

66. Костин, А.В. Движение клубня по торцам дисков при взаимодействии с подпирающим клубнем в дисковой сортировке / А.В. Костин, А.Г. Иванов //Вестник ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2007. №1(11) -С.24-28.

67. Костин, А.В. Экспериментальные исследования дискового классификатора картофеля / А.В. Костин, Р.И. Останин // Научный потенциал аграрному производству: мат. Всерос. научно-практ. конф. /

68. ФГОУ ВПО ИжГСХА. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2008. Т. IV. - С. 2832.

69. Костин А.В. и др. Энергоемкость процесса сортирования / А.В. Костин, Р.И. Останин, Н.Г. Касимов // Научный потенциал аграрному производству: мат. Всерос. научно-практ. конф. / ФГОУ ВПО ИжГСХА. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2008. Т. IV. - С. 32-36.

70. Красильников, В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве / В.В. Красильников. М.: Колос, 1981. - 263 с.

71. Крупницкий, И.Н. Справочник по строительным материалам и оборудованию / И.Н. Крупницкий, Е.П. Спельман. М.: Воениздат, 1980.-544 с.

72. Кукта, Г.М. Испытания сельскохозяйственных машин / Г.М. Кукта. М.: Машиностроение, 1964. - 284 с.

73. Кулик, Г.В. Справочник по планированию и экономике сельскохозяйственного производства / Г.В. Кулик, Н.А. Окунь, Ю.М. Пехтерев. М.: Россельхозиздат, 1983. - 479 с.

74. Кучумов, А.В. Источники потерь картофеля и борьба с ними / А.В. Кучумов, В.А. Князев. М.: ВНИИТЭИСХ, 1975. - 51 с.

75. Ламм, М.И. Контактные повреждения клубней картофеля / М.И. Ламм // Исследование и расчет технологических процессов корнеклубнеуборочных машин и их рабочих органов: Тр. ВИСХОМ. -М., 1969. Вып. 58. - С. 290-311.

76. Махароблидзе, P.M. Исследование деформации и разрушения корнеклубнеплодов ударной нагрузкой / P.M. Махароблидзе. Минск: Урожай, 1967.-230 с.

77. Машины для уборки и сортировки картофеля. М.: Всесоюзн. объединение Сельхозтехника, 1975. - 92 с.

78. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. Л.: Колос, 1980. - 168 с.

79. Механизация процессов хранения и переработки плодов и овощей: Справочник / В.В. Момот и др.; Под ред. В.В. Момота М.: Агропромиздат, 1988. - 268 с.

80. Мишин, П.В. Основы научных исследований / П.В. Мишин, В.Х. Хузин. Чебоксары: Полиграфический отдел ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2004.- 130 с.

81. Мосин, В.М. Исследование и обоснование основных параметров универсального ременного рабочего органа для послеуборочной обработки корнеплодов: дис. . канд. техн. наук / В.М. Мосин. М., 1981.- 155 с.

82. Мосин, В.М. Усовершенствование универсального ременного рабочего органа для послеуборочной обработки корнеклубнеплодов / В.М. Мосин // Тракторы и сельхозмашины, 1986. №8. - С.47-49.

83. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М.: Наука, 1965. - 340 с.

84. ОСТ 10.8.5-87. Машины для уборки и сортировки картофеля. Программа и методы испытаний. М., 1987. - 91 с.

85. Останин, Р.И. Обоснование формы отверстий калибрующих поверхностей картофелесортировок / Р.И. Останин // Технология и механизация работ в полеводстве: научные труды НИПТИМЭСХ ИЗ РСФСР.-Л., 1978.-Вып. 25.-С. 118-121.

86. Останин, Р.И. Параметры и режимы работы дисково-ленточного устройства для повышения эффективности сортирования картофеля на фракции: дис. . канд. техн. наук / Р.И. Останин. — Ленинград-Пушкин, 1985.-224 с.

87. Останин, Р.И. О стимулирующей оценке точности калибрования / Р.И. Останин, А.В. Костин // Современные проблемы аграрной науки и пути ее решения: материалы всероссийской научно-практической конференции. Ижевск: РИО ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2005. Т.2- С. 453455.

88. Останин, Р.И. Объективная оценка точности калибрования / Р.И. Останин, А.В. Костин // Техника в сельском хозяйстве. 2007. -№5. - С. 49-50.

89. Павлов, А.Е. Динамика твердого тела эллипсоидной формы / А.Е. Павлов, Ю.И. Сунцов. Ижевск: ИжГСХА, 2004. - 234 с.

90. Пат. 2194380 РФ, МЕСИ3 А 01 D33/08 Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов / Максимов Л.М., Максимов П.Л., Игнатьев С.П. (РФ). 2001102203/13; Заявлено 24.01.2001; Опубликовано в Б.И., 2002, №35. - 4 с.

91. Петров, Г.Д. Машины для овощеводства и картофелеводства / Г.Д. Петров // Тракторы и сельхозмашины. 1982. - № 2 - С. 7-9.

92. Петров, Г.Д. Картофелеуборочные машины / Г.Д. Петров. М.: Машиностроение, 1972.-400 с.

93. Петров, Г.Д. Картофелеуборочные машины / Г.Д. Петров. М.: Машиностроение, 1984.—320с.

94. Петров, Г.Д. Механизация возделывания и уборки овощей / Г.Д. Петров, П.В. Бекетов. М.: Колос, 1983. - 287 с.

95. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения / М.Н. Ерохин, А.В. Карп, Н.А. Выскребенцев и др.; Под ред. М.Н. Ерохина и А.В. Карпова. М.: Колос, 1999.-228 с.

96. Пшеченков, К.А. Физико-механические свойства и повреждения картофеля / К.А. Пшеченков, П.Ф. Демирчев // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1977. - №9. -С. 10-12.

97. Раус, Э. Дж. Динамика систем твердых тел / Э. Дж. Раус. М.: Наука, Т.1.-1983.-544 с.

98. Рослов, Н.Н. Хранение картофеля и овощей / Н.Н. Рослов. -М.: Россельхозиздат, 1980. -142 с.

99. Рубанов, И.А. Мет одические указания по применению математических методов планирования эксперимента в сельском хозяйстве / И.А. Рубанов, Н.Н. Михайлов, А.А. Тимохина. М.: Колос, 1973. - 40 с.

100. Румшинский, А.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971.- 192 с.

101. Сафразбекян, О.А. Комплексная механизация возделывания и уборки картофеля / О.А. Сафразбекян, Н.М. Марченко, К.С. Козюра. М.: Колос, 1965.-383 с.

102. Селетков, С.Г. Соискателю ученой степени / С. Г. Селетков. 3-е изд., перераб. и доп. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2002. - 192 с.

103. Сергеев, В.П. Строительные машины и оборудование: Учебник для вузов по специальности «Строительные машины и оборудования» / В.П. Сергеев. М.: Высш. шк., 1987. - 376 с.

104. Сорокин, А.А. Качение — скольжение клубней по рабочим органам картофелеуборочных машин / А.А. Сорокин // Тракторы и сельхозмашины. — 1975. №12. - С. 27-28.

105. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / под ред. Клецкина, Т.2. М.: Машиностроение, 1967. - 830 с.

106. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / под ред. Клецкина, Т.З. М.: Машиностроение, 1968. - 743 с.

107. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов / И.М. Бронштейн, К.А. Семедяев. -М.: Наука, 1986. 544 с.

108. Сысуев, В.А. Методы механики в сельскохозяйственной технике / В.А. Сысуев, А.В. Алешкин, А.Д. Кормщиков. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1997.-217 с.

109. Сычугов, Н.П. Механизация послеуборочной обработки зерна и семян трав / Н.П. Сычугов, Ю.В. Сычугов, В.П. Исупов. Киров: ФГУИПП «Вятка», 2003. - 368 с.

110. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики: учеб. для вузов.-12-е изд., стер. / С.М. Тарг. М.: Высшая школа, 2002. - 416с.

111. Терехин, А.А. Механизация возделывания и уборки картофеля / А.А. Терехин, А.Д. Угаров. -М.: Знание, 1977. 31 с.

112. Фурлетов, В.М. Перспективы и проблемы совершенствования сортировок / В.М. Фурлетов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1989. - №11. - С. 28-30.

113. Шабуров, Н.В. Калибрование клубней картофеля / Н.В. Шабуров // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. -1987.-№10.-С. 33-35.

114. Шабуров, Н.В. Малооперационная обработка картофельного вороха / Н.В. Шабуров, А.Г. Шкляев // Уральские нивы. 1986. - №10. - С. 5758.

115. Шабуров, Н.В. Послеуборочная обработка картофельного вороха / Н.В. Шабуров, А.Г. Шкляев // Техника в сельском хозяйстве. — 1986. №10. -С. 13-15.

116. Шпаар, Д. и др. Картофель: Учебно-практическое руководство по выращиванию картофеля / Д. Шпаар, В. Иванюк, П. Шуман, А. Постников и др. Мн.: ФУАинформ, 1999. -272 с.

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

118. Юн, Б.М. Исследование процесса сортирования картофеля на роликовой поверхности: автореф. дис. . канд. техн. наук / Б.М. Юн. Саратов, 1965.-17 с.

119. Юн Б.М. Обоснование и выбор величины отверстий рабочих органов картофелесортировальных и картофелеуборочных машин / Б.М. Юн // Труды НИИ карт, хоз-ва— 1964. — Вып. 3. С. 60-72.

120. Юрасов, B.C. Разработка и обоснование параметров барабанной картофелесортировки: автореф. дис. . канд. техн. наук/B.C. Юрасов. -Чебоксары, 2004. 19 с.

121. Gall, Н. (Hsg): IndustriemaBige Produktion vor Kartoffeln. VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag Berlin, 1988. -392 S.

122. Grondbewerkingsadvies voor aardappelen // Bedrijfsontwikkeling. 1975, J., 6-№10-S. 819-824.

123. Haan P. Toeneme var blauwbeschading bij'de verwezking van aazdoppelen. -Bedzjf., 1973. V.4, N2.-P.175-178.

124. Larsson, K. Haute ring af matpotatis i gardslager. Meddelanden trau Jordbruckstechniska institutet 317, Upsala, 1996.

125. Schuhmann, P. (Hrsg.). Produktion und Lagerung vor Kartoffeln. agra BroscMre Heft 1 Heft 2, 1988. -144 S.

126. Schuhmann, P. (Hrsg.) Agrarprofi M V Pflanzenproduktion. Ratgeber fur die Landwirtschaft in Mecklenburg-Vorponmieni. Buchedition Agrimedia GmbH Spithal, 1998. -400 S.

127. Schuhmann, P. (Hrsg.) Die Erzeugung von Pflanzkartoffeln. Buchedition Agrimedia GmbH Spithal. 1997, -194 S.

128. Specht A. Kartoffelsammelroder: Anfordemingen, Braugruppen und Arrbeitsweiese// Kartoffelbau. 1986. -J.37. -S.225.