автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение качества защитно-стимулирующей обработки семенного картофеля путем совершенствования технологических параметров и режимов работы оборудования

г Стр. Введение.к.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований .?.

1.1. Технологический процесс предпосадочной подготовки семенного картофеля.Т.

1.2. Физико-механические свойства картофеля, влияющие на его предпосадочную обработку.<?.

1.3. Способы и технические средства обработки клубней картофеля защитно-стимулирующими веществами./-Г

1.4. Выбор объекта исследований. Цель и задачи исследований .ЗЛ

Глава 2. Обоснование технологических параметров и режимов работы оборудования.37.

2.1. Модель усовершенствованного технологического процесса обработки картофеля защитно-стимулирующими веществами (ЗСВ).Ж.

2.2. Формирование однослойного потока клубней картофеля.ЗЯ

2.2.1. Регулирование производительности потока.33.

2.2.2. Параметры дозатора однослойной подачи клубней.^

2.3. Формирование упорядоченного потока клубней в камере обработки.№

2.3.1. Условие качения клубней без скольжения.Цк

2.3.2. Условие непрерывного потока клубней.НХ

2.4. Параметры и режимы камеры обработки картофеля ЗСВ.лО

2.4.1. Соотношение потоков клубней и ЗСВ.

Параметры рабочей зоны.8?.

2.4.2. Режимы подачи ЗСВ центробежным распылителем.

2.4.3. Основные параметры камеры обработки.-3.

2.5. Алгоритм формирования технологического процесса с использованием ЭВМ

2.6. Выводы и задачи экспериментальных исследований.

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований.6.

3.1. Программа экспериментальных исследований.6Ж.

3.2. Объект исследований.6. Я.

3.3. Методика экспериментальных исследований.

3.3.1. Определение равномерности подачи ЗСВ в зону обработки клубней картофеля.6к

3.3.2. Определение йолноты обработки клубней.

3.3.3. Определение степени распространенности заболеваний картофеля.4.7.

3.3.4. Определение повреждений клубней.М.

3.3.5. Методика энергетической оценки технологического процесса обработки картофеля.7.0.

3.3.6. Обработка результатов эксперимента.7.

3.4. Методика проектирования технологического процесса с использованием ЭВМ.7.к

3.4.1. Основные объекты и принципы проектирования технологического процесса (ТП).

3.4.2. Исходные данные для проектирования ТП.

Источники их получения и пополнения.

3.4.3. Последовательность проектирования технологического процесса и определение регулируемых параметров.7.7.

Глава 4. Результаты исследований.Вй.

4.1. Равномерность распределения ЗСВ.8.П.

4.2. Полнота обработки клубней картофеля при различных способах обработки.£.3.

4.3. Влияние обработки семенного картофеля ЗСВ на урожайность и качество продукции.М.

4.3.1. Результаты экспериментальных исследований.

4.3.2. Результаты производственной проверки оборудования в фермерском хозяйстве А.Соколова.ДО

4.4. Сравнительная энергетическая оценка базового и нового вариантов оборудования.Ж.

4.5. Экономическая оценка базового и нового оборудования.ЭЛ.

4.6. Рекомендации по расчету параметров и режимов работы оборудования для защитно-стимулирующей обработки семенного картофеля.

Картофелеводство является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства России. Однако, урожаи этой культуры в нашей стране существенно ниже по сравнению с развитыми зарубежными странами. Они составляют в среднем по Северо-Западу России не более 12,015,0 тонн с гектара, в то время как в Германии, США, Англии, Финляндии -25,0-28,0 т/га, в Голландии - более 30,0 т/га. Одной из важных причин снижения урожаев картофеля является неудовлетворительное качество семенных клубней. В соответствии с требованиями ГОСТ 7001-89 "Картофель семенной репродукционный", он должен соответствовать следующим основным требованиям:

- репродукция - 1-ая, 2-ая или 3-я;

- сортовая чистота соответственно -100%, 97%, 96%;

- размер клубней - мелкая фракция 30-45 мм; средняя фракция 46-53 мм; крупная - 54-60 мм;

- содержание примесей - не более 1%;

- содержание больных клубней - не более 2%.

Однако этим требованиям соответствует не более трети семенного материала, что обусловлено во многом неудовлетворительными условиями хранения семян картофеля, а также некачественной подготовкой их к посадке.

Большую часть семенного картофеля в Северо-Западном регионе России хранят в картофелехранилищах, не оборудованных системами автоматического регулирования температурного режима, что приводит к его прорастанию и распространению гнилостных заболеваний, а это неизбежно приводит к снижению урожая картофеля /71/. Установлено /42, 74/, что клубневая инфекция заболеваний картофеля является основным источником возобновления болезней в. полевых условиях. Это, в первую очередь, касается фитофтороза, ризоктониоза, фомозной гнили, бактериозов (черная ножка, кольцевая гниль), а также парши, сухой гнили и других. В результате развития указанных болезней уменьшается число взошедших растений, снижается ассимиляционная поверхность листьев, что приводит к значительному недобору урожая и уменьшению его стандартной части.

Важным технологическим приемом, в значительной степени устраняющим эти недостатки, является предпосадочная обработка семенных клубней картофеля защитно-стимулирующими веществами (ЗСВ). Исследования, выполненные в различных регионах России /18/, дают основание считать, что использование химических и биологических препаратов для поверхностной дезинфекции клубней повышает урожайность картофеля на 10-20%, а его стандартную часть - на 15-25%, т.е. дают высокий экономический эффект.

В настоящее время, однако, этот технологический прием применяют на Северо-Западе не более 25% картофелепроизводителей. Основной причиной является отсутствие в хозяйствах серийного оборудования для защитно-стимулирующей обработки, обеспечивающего высокое качество работы. Существующие в отдельных хозяйствах приспособления не отвечают необходимым техническим и санитарно-гигиеническим требованиям. Выпускаемые в зарубежных странах (Германия, Финляндия, Франция, Канада и др.), а также в странах СНГ (Белоруссия, Украина) и в нашей стране (ВИЗР, ВНИИКХ, ВИСХОМ), мало- и ультрамалообъемные опрыскиватели обеспечивают экологическую безвредность, но предъявляют высокие требования к степени загрязненности клубней картофеля почвой, так #ак малые дозы препарата поглощаются прилипшей к клубням почвой и теряются вместе с ней в процессе транспортировки и посадки картофеля. Однако в условиях Северо-Запада количество прилипшей к клубням почвы может составлять 3% и более от их массы. 6

В НИПТИМЭСХ НЗ разработано оборудование для защитно-стимулирующей обработки картофеля, которое позволяет регулировать дозу нанесения препарата на клубни картофеля в широких пределах. В рамках темы "Разработать комплекс машин гибкой технологической линии для послеуборочной и предпосадочной подготовки картофеля в специализированных и фермерских хозяйствах" региональной научно-технической программы (И гос. регистрации 01970000351) предстояло определить основные технологические и конструктивные параметры, а также режимы работы этого оборудования с целью обеспечения требуемой полноты обработки клубней ЗСВ при различном качестве исходного материала разными препаратами, и при заданной пользователем производительности. В научно-техническом плане на данном объекте исследований предстояло решить вопросы формирования потока клубней при подаче их в зону обработки, рационализации параметров потока и камеры обработки, а также режимов обработки в соответствии с режимами подачи картофеля.

Практическая значимость работы состоит в обеспечении высокого качества предпосадочной обработки семенных клубней картофеля в специализированных и фермерских хозяйствах, что является важным условием получения высоких урожаев при экологической безвредности для окружающей среды.