автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого кедрового ореха

На правах рукописи

Невзоров Сергей Викторович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЗАГОТОВКИ СЕМЕННОГО И ПИЩЕВОГО КЕДРОВОГО ОРЕХА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет".

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Цугленок Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Чепелев Николай Иванович кандидат технических наук, доцент Ярыгин Борис Александрович

Ведущая организация: ФАОГОУ «Красноярский государственный

технический университет»

Защита состоится «24» декабря 2004 г. в 15 часов на заседании регионального диссертационного совета КМ 200.037.01 при Красноярском государственном аграрном университете (КрасГАУ) по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «23» ноября 2004 г.

Ученый секретарь регионального д-— ^—• диссертационного совета -/З^^чл-Иу Бастрон А.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Решение проблем комплексной переработки растительной биомассы в ценные продукты пищевого и технического назначения особенно актуальны для сибирского региона, на территории которого расположено 35000 тыс. га естественно произрастающих кедровников.

Основные площади кедровников сосредоточены в Красноярском крае, Тюменской, Томской, Иркутской областях, в Республике Тыва. Много горных кедровых лесов в Алтайском крае, Бурятии, Свердловской и Читинской областях, где кедр поднимается до высоты 700—800 м над уровнем моря. В Омской и Новосибирской областях кедр сибирский произрастает в северной их части отдельными разрозненными участками. На севере европейской части РФ чистых кедровников практически нет. Они распространены небольшими участками по 3-5 га.

Небольшие кедровники имеются также в Республике Коми и в предгорных районах Северного Урала. Таким образом, на территории сибирского региона расположено до 80% мировых запасов кедровой сосны сибирской. Вследствие этого Сибирь может давать в среднем около 10-12 млн тонн кедрового ореха ежегодно.

Кедровый орех - ценнейший пищевой продукт, который по калорийности, питательности и усвояемости превосходит мясо, хлеб, яйцо, коровьи сливки и другое. Из кедрового ореха также можно получать высококачественное кедровое масло, имеющее пищевое и техническое назначение.

В состав кедровых орехов из органических веществ входят жиры (жирное кедровое масло), азотистые вещества (в основном представлены белками), углеводы (крахмал и сахар), органические кислоты, дубильные вещества, витамины, а также минеральные вещества. В состав скорлупы, помимо клетчатки, входят красящие вещества, лигнин, незначительное количество дубильных веществ, белки и жиры.

Учитывая высокую значимость кедрового ореха как продукта питания для жителей лесной и сельской местности, остро встает вопрос о восстановлении кедровых лесов, так как в период с 1930 по 1970 г. лесозаготовка осуществлялась на 1,5 млн га кедровых насаждений. Основой для выращивания саженцев на вырубках является высококачественный посадочный материал, выращенный в лесных питомниках. Известно, что рост и ежегодный прирост биомассы сеянцев в лесных питомниках во многом определяется качеством семян.

Высокие требования к качеству семенного и пищевого ореха поставили вопрос о разработке новых технологий и оборудования для заготовки кедрового ореха.

В этой связи проведение исследований по разработке технологии заготовки кедровых шишек с использованием экологически безопасного оборудования и создание нового поколения машин для дробления шишек и сортировки ореха на семенной и пищевой для

сельскохозяйственной науки. Успешное решение этой задачи будет способствовать повышению уровня механизации работ в горных, труднодоступных регионах Сибири, местах, где сохранились кедровые насаждения естественного произрастания.

Диссертационная работ подготовлена по результатам исследований, выполненных автором по плану научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ФГУ «ВНИИПОМлесхоз» в 2001-2002 гг. и Сибирского филиала ГОСНИТИ в 2002-2003гг.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка технологии и оборудования заготовки семенного и пищевого ореха для снижения трудозатрат и улучшения семенных и пищевых показателей. Для достижения поставленной цели исследования необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих технологий и оборудования по заготовке семенного и пищевого ореха.

2. Разработать модели физико-технических свойств объекта исследования и обосновать основные параметры для рабочих органов оборудования при заготовке семенного ореха.

3. Разработать методику и провести натуральные испытания экспериментальных образцов, установить закономерности влияния разработанной технологии и оборудования заготовки кедрового ореха на биоэкологическую безопасность древостоев.

4. Провести исследования и определить эксплуатационно-технические параметры дробления кедровых шишек, очистки и выработки кедрового ореха, калибровки семенного и пищевого ореха.

5. Провести испытания качества семенного и пищевого ореха на всхожесть в процессе стратификации семян. Дать технико-экономическую оценку предлагаемой технологии и оборудования

Научная новизна. Выполнено теоретико-кинемаютеское обоснование рабочих органов установки для заготовки кедровых шишек, определены оптимальные параметры защитного устройства коры кедровых древостоев, разработана научнообоснованная кинематическая схема устройства, обеспечивающего разрушение шишек без повреждения орехов. Установлены численные значения кинематических и эксплуатационно-технологических параметров, подтверждающих эффективность технологических процессов заготовки семенного и пищевого ореха.

Новизна исследований подтверждена патентом и поданными заявками на изобретение по результатам исследований.

Практическое значение. В результате проведенного исследования разработана экологобезопасная технология заготовки кедровых шишек, создана установка защитного устройства деревьев от повреждений для реализации технологии. Разработана конструкция молотильного устройства, обеспечивающего сохранность ореха при дроблении шишек, создана барабанная система очистки, позволяющая получать по месту заготовки ореха высококачественный семенной и пищевой орех.

Положения, выносимые на защиту.

Теоретико-кинематическое обоснование рабочих органов установки для заготовки кедровых шишек, устройства для защиты коры от повреждений, научно обоснованная кинематическая схема молотильного аппарата установки для переработки шишек.

Экологобезопасная технология и устройство для заготовки кедровых шишек.

Технология и комбинированное устройство для дробления кедровых шишек, очистки и выбраковки ореха, барабанная система калибровки для получения семенного и пищевого ореха.

Обоснованность и достоверность результатов исследований. Исследование выполнено с применением современных методик проведения экспериментальных работ, методов математической статистики и средств программного обеспечения. Достоверность полученных результатов обеспечена статистически обоснованным объемом опытных данных.

Личный вклад автора. Автором сформулирована цель и задачи работы, разработана программа и методика, выполнены и опубликованы теоретические исследования. При непосредственном участии автора разработаны конструкции опытных образцов, проведены их испытания. Выполнены систематизация, обработка и анализ экспериментальных данных, составлены выводы, подготовлены практические рекомендации.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены: на 2-й Всероссийской научно-практической конференции-выставке «Проблемы экологии и развития городов» (Красноярск, 2001); Международной научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс - научное и кадровое обеспечение в XXI веке. Проблемы и решения» (Красноярск, 2002); на Ученом совете Сибирского филиала ГОСНИТИ (2002); на объединенном заседании кафедр Красноярского государственного аграрного университета (Красноярск, 2004).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы и защищаемые положения изложены в 6 работах, из них один патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть диссертации изложена на 149 страницах печатного текста и содержит 72 рисунка, 22 таблицы. Приложение составляет 55 страницы. Библиография включает 173 наименования.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи, а также основные положения диссертации, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса по разработке технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха» изложен анализ исследований по особенностям заготовки семенного и пищевого ореха, рассмотрены существующие технологии и оборудования для заготовки кедровых шишек с растущих деревьев, их переработки, очистки и калибровки семенного и пищевого ореха.

Изучены работы В.В. Докучаева, Н.И. Суса, Н.И. Степанова, А.П. Тольского, В.В. Огиевского, А.Р. Родина, Г.И. Редько и других ученых, разработавших теорию создания полезащитного лесоразведения.

Анализ работ Г.В. Крылова, А.И. Иропшикова, И.В. Семечкина показал, что в различных регионах Сибири сырьевая база сосны кедровой сибирской сильно истощена. Основная заготовка кедрового ореха производится в горных и труднодоступных регионах с ограниченной транспортной доступностью, где кедровники отличаются наивысшей орехопродуктивностыо.

Проектирование специального оборудования для сбора кедровых шишек и получения семенного и пищевого ореха базируется на работах С.Ф. Орлова, ВА. Александрова, В.В. Амалицкого, Ю.А. Добрынина, П.С. Нартова, В.Ф. Полет айкина и других ученых.

При решении многих вопросов создания техники для получения семенного и пищевого ореха использовалась теория сельскохозяйственных машин, разработанная В.П. Горячкиным, В.А. Кубышевым, В.В. Бледных, И.Ф. Бородиным, Н.В. Цугленком, А.М. Худоноговым и другими учеными.

Патентные исследования, выполненные по базе данных с 1930 годов в области разработки средств механизации в заготовительном производстве кедрового ореха, показали, что в настоящее время отсутствуют машины, позволяющие разрушить шишки без повреждения скорлупы ореха, используемого для посева, и очистки ореха без повреждения ядра для получения кедрового масла.

Учитывая нарастающие тенденции роста потребности в кедровом орехе пищевого, медицинского, коммерческого и консервного производства, повышаются биоэкологические требования, предъявляемые как к технологии и оборудованию для заготовки, так и к качеству получаемого ореха.

Таким образом, существует необходимость в разработке технологии и малогабаритного оборудования для комплекса механизации работ по заготовке семенного и пищевого ореха в труднодоступных районах.

Во второй главе «Теоретические модели для разработки ресурсосберегающей технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха» выбраны и обоснованы конструкция ударного механизма и защитные устройства от повреждения коры Схема взаимодействия

механического отряхивателя типа падающего ударника сверху на ствол кедра приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема отряхивательного ударного действия

Боек А отряхивателя массой m расположен симметрично относительно плоскости, проходящей через ось симметрии ствола и линию действия ударного импульса. В момент начала удара ось рычага ОА параллельна оси ствола (в первом приближении можно считать, что ось рычага параллельна и образующей ствола).

Тогда ось h, проведённая через центр А массы т, перпендикулярна к образующей ствола и направлена по касательной к траектории её движения.

Полагая, что масса тр рычага, на котором подвешен боек А, мала по сравнению с массой бойка (т««т), приведенную длину принимаем равной расстоянию г от точки подвеса О до центра массы бойка. В таком случае точка К соприкосновения бойка со стволом будет лежать на оси h.

На перемещении АА кинетическая энергия определяется по формуле:

откуда скорость бойка отряхивателя в момент начала удара по стволу

где г - расстояние от точки подвеса О отряхивателя до центра А массы бойка, м;

(р - угол поворота рычага отряхивателя от исходного положения до

момента удара, град.; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Приняв 2-y/g-r = л = const, (3)

при различных углах поворота будем иметь скорость бойка в начале удара:

Как видно, максимальная скорость в начале удара будет достигаться при угле поворота отряхивателя от исходного положения.

Угловая скорость бойка в начале удара

V .

со — -

(5)

полагая, г =1 м, будем иметь при (р\ = 90°;^ = 4,38 с"; ^

При соударении дерева по дереву удар является упругим. Коэффициент К восстановления для удара дерева по дереву может быть принят равным К«0,5.

В случае применения стальной ленты на защитном устройстве, устанавливаемой на ствол, К = 0,56. Ударный импульс

при массе бойка m = 30 кг.

S^r =30(1 + 0,5)-4.38-1 = 197Д Не;

W = Зф+0,5)-5-76-1 = 259,2 Нс; (8)

=30(1+0,5)-6 -26-1 = 281,7 Н-с.

Как видно, наибольший ударный импульс будет достигнут при <р= 180°. Среднюю величину ударной силы (реакции) определяют по формуле:

„ S

т'

(9)

где г- время удара, с.

При ударе падающего отряхивателя массой m на дерево время удара составляет 0,029 с. При этом установлено, что сила удара резко возрастает от края до максимального значения и также резко убывает от максимального значения до 0.

Уподобив в первом приближении ударный импульс равнобедренному треугольнику с основанием и высотой получим Г „ „25

Р„„„ = —

- I» , ОТКуДа rmax

I т

Приняв т = 0,03 с, получим максимальную силу удара

(10)

При ударе бойка по стволу в комлевой части на уровне земли и в центре массы кроны Мк возникнут ударные реактивные импульсы, которые распределяются на опорах обратно пропорционально расстоянию опор от центра удара, а ударный импульс S равен алгебраической сумме реактивных ударных импульсов,

т.е.^=А5 = 5ч,(Я]Г-Аг); £ = (12)

где 8К - реактивный ударный импульс в комлевой части дерева на уровне земли;

8КР - реактивный ударный импульс в центре массы кроны; Нк - высота центра кроны над уровнем земли; Н5- высота бойка отряхивателя над уровнем земли в момент удара. Нетрудно видеть, что реактивный ударный импульс в центре массы кроны

11 к

Максимальная расчётная сила удара, приложенная в центре кроны, с учётом КПД системы составит

Очевидно, что для вывода кроны из состояния покоя эта сила должна быть значительно больше суммы сил сопротивления воздушной среды Рв и силы инерции кроны Рд, т.е.

где а - начальное ускорение, задаваемое скелетным ветвям кроны.

Следует полагать, что наибольшее ускорение будет возникать на ветвях, расположенных в плоскости, проходящей через линию удара и вертикальную ось ствола.

Для определения зависимостей параметров устройства для разрушения шишек составлена расчетная схема молотильного устройства (рис. 2), включающая вращающийся барабан с угловой скоростью и подбарабанье. Барабан диаметра Б установлен с зазором по отношению к подбарабанью. Тогда на шишку размером Ь в поперечном сечении будут действовать отталкивающие силы (N1 барабана и N подбарабанья), перпендикулярные к поверхности барабана и подбарабанья, и силы трения и Р2, касательные к ним. Действительные силы реакций барабана и подбарабанья будут наклонены от нормы на угол трения ф, причем при различных материалах и качестве' поверхностей углы трения в парах "шишка-барабан" и "шишка-подбарабанье" будут различны и равны соответственно

Поскольку угол у образован линиями, перпендикулярными осями конусов трения, то можно утверждать, что угол характеризует условие работоспособности данного механизма. То есть, для того чтобы происходило уверенное захватывание шишки и ее дальнейшее разрушение, необходимо, чтобы угол у был меньше любого из конусов трения (2ф] или 2фг).

м Я,-

(13)

(14)

Рис. 3. Эпюра подбарабанья: 1 - зона загрузки;

Рис. 2. Схема молотильного устройства

2 - зона первичного сжатия;

3 - зона расширения;

4 - зона вторичного сжатия

В связи с тем, что форма подбарабанья выполнена в виде логарифмической спирали, касание шишки с подбарабаньем (точка В) будет ниже точки А касания шишки с барабаном.

Для упрощения расчетов принимаем сечение шишки круглым, с диаметром <1Ш. Барабан диаметром Ре вращается против часовой стрелки с угловой скоростью

Считая, что разрушение шишки происходит при повороте барабана на угол 90°, получаем ограничения по технологическим зазорам: размер Ь - определяется размерами шишки; ё - величиной ореха и сердцевины шишки; величины Ь и ё - определяются по результатам исследований. Так как треугольники Д ДЗК и Д АКО подобны, угол у равен:

где а - угол поворота начального радиуса логарифмической спирали;

фсп - угол между начальным радиусом логарифмической спирали и касательной в этой точке.

Для определения геометрических зависимостей составляем систему уравнений для точки В, так как эта точка является общей (рис. 2) и для окружности (шишки) и для логарифмической спирали (подбарабанья).

Уравнение окружности с центром в точке d приводим к общему центру в t04f" О' 2 2 2 2

(г ■ cos а - х0) + г - sin а = г , (17)

где х0- расстояние между центрами, равное Xg = (De + ¿ш)/2.

Уравнение логарифмической спирали в жиифных координатах

7 = я-а-фсп,

(16)

» >

где г0 - начальный радиус спирали, к - параметр масштаба.

(18) (19)

Заменяя отношение Хо К Г0 на X, то есть Хо/ Г0 = Л., получим

Таким образом, мы получили условие взаимозависимости геометрических параметров, которое было использовано для определения оптимальных размеров устройства для дробления шишек кедра.

Проектируя силы на направление оси шишки, получим, что для захвата шишки барабаном без учета ее деформации необходимо соблюдение следующего условия:

Fj cos ai + F2 cos a2 > N] sin ai + N2 sin a2, (21)

так как Fi = Ni tg <pi и F2 = N2 íg ф2, где <pi и <p2 - углы трения по поверхностям барабана и подбарабанья, то, подставляя их значения в

предыдущее выюажение. получим

N) tg ф! eos ai + N2 tg ф2 cos a2 £ N1 sin ai + N2 sin a2.

(22)

В данном случае углы а1 и а2 можно принять одинаковыми (а), так как точки касания шишкой поверхности барабана и подбарабанья определяются силой тяжести и находятся на горизонтальной линии. Следовательно, условие захвата шишки (без учета действия рифлей) будет следующее

tgфl+tgф2>2tga. (23)

Захвата шишки барабаном, имеющим гладкую поверхность, не будет

происходить ттои условии tg Ф1 + tg Ф2 ¿ 2 tg a,

(24)

то есть, если диаметр шишки в поперечном сечении будет больше, чем необходимый, характеризуемый углами ф[ и ф2, при этом произойдет выталкивание шишки из зоны захвата.

Учитывая, что разброс по размеру диаметра поперечного сечения Ь шишек достаточно велик, установленные дополнительные рифли на барабане-значительно увеличивают угол а] ДО значения а/ при неизменном угле а2, а значит, уменьшают угол трения что значительно повышает

условие захвата шишек, то есть

Щ ф/ + tg ф2» 2 {а/ + а2/2}. (25)

Величина угла а зависит от геометрических размеров барабана, размеров поперечного сечения шишки и от зазора, а между точками уверенного касания шишкой барабана и подбарабанья, то есть состояния, при котором отсутствует выдавливание шишки. Из расчетной схемы (рис. 2) следует, сое а = 2 ОА/Д.

Таккак ОА =Д/2 + а/Д - Ь/Д, (26)

то соб а = 1 + а/Д- Ь/Д.

Следовательно, гарантированный захват шишек сечением Ь будет

происходить ггои условии:

а < b - Д (1 - cos ф).

(27)

Из неравенства следует, что зазор определяется параметром Ь. С увеличением зазора до определенного значения захватывающая способность

барабана увеличивается, но зона захвата при этом может иметь больший размер дуги (образующей) и, следовательно, меньший размер дуги подбарабанья, где идут процессы сжатия и фрикционного смещения слоев шишки (по сечениям), при которых происходит выделение ореха. Значит, основное условие фрикции можно выразить так:

Коэффициент а может быть зависимым от ряда факторов: степени зрелости, смолистости, плотности шишек и практически не зависит от их габаритных размеров, так как этот параметр выравнивается при действии переменной силы Рг при раздавливании шишки в постоянном зазоре между барабаном и подбарабаньем.

Эмпирическим путем установлено, что коэффициент а меняется в пределах 0,8-0,92, причем меньшее значение коэффициента соответствует недозрелым, плотным шишкам.

Сила Рг учитывает сопротивление на протягивание массы и расходуется на раздавливание пташки, трение между элементами устройства, отрыв чешуек. Исходя из приведенного,

то есть она пропорциональна полному окружному усилию. Сила Рз на перемещение продуктов обмолота может быть определена по классической зависимости для определения производительности шнекового транспортера.

Производительность вымолачивающего устройства, как следует из теоретических предпосылок, зависит от захватывающей способности барабана, который должен равномерно подать в зону сжатия шишки, не допуская их сгруживания на входе в рабочую зону.

Идеальная проводимость дробилки может наблюдаться в случае, когда захват шишек происходит последовательно с наименьшим зазором между ними и оптимальным параметром длины барабана, что влияет на мощность привода устройства. Эпюра подбарабанья с оптимальными зонами сжатия приведена на рисунке 3.

В третьей главе «Программа, объекты, методика, объем исследований» изложена программа экспериментальных исследований, методика их проведения и обработки данных, проведена конструкция экспериментальной установки для переработки шишек и получения семенного ореха.

Последовательность выполнения исследований приведена на рисунке 4.

а = < 1 •

(28)

Р2 = аР,

(29)

Рис. 4. Алгоритм исследования

Экспериментальные работы проводились на лабораторной установке (рис. 5).

Рис. 5. Схема экспериментальной установки для дробления шишек и калибровки кедрового ореха: 1 - энергоблок; 2 - гибкий привод; 3 - вал; 4 - опоры; 5 - загрузочная воронка; 6 - конический молотильный барабан; 7 - бичи; 8 - шнек; 9 - корпус молотильного барабана; 10 - сетчатый барабан мелкой фракции; 11 - шнек; 12 - сетчатый барабан; 13 - шнек; 14 - лоток для сбора мелкой фракции ореха; 15 - лоток для сбора крупной фракции ореха; 16 -выгрузочное отверстие

Исследования проводились в соответствии с общепринятыми методиками по определению объема экспериментальных наблюдений и обработки статистического материала. Полученные данные обрабатывались на ЭВМ с использованием программных пакетов Data Fit Version 7.1.44.

В четвертой главе «Результаты исследований» приведены результаты экспериментальных исследований, дан их анализ, а также приведены оптимальные значения параметров установки для заготовки и получения семенного и пищевого ореха.

Формирование лесосеменной базы под новые средства механизации проводилось путем исследования плодоношения кедровых насаждений и определения параметрического ряда диаметров стволов для разработки средств механизации. Для определения закономерности распределения урожая кедра по толщине ствола, возраста, полноты и состава насаждений были собраны и

обработаны статистические материалы и установлено, что наибольшей орехопродуктивностью обладают участки, имеющие в своем составе древостоя 8-10 единиц, полноте 0,8-1,0 и максимальном диаметре для проектирования защитного устройства, равном 50 см. Экспериментальная работа по определению усилия отрыва шишек от ветвей проводилась в период естественного созревания шишек, захмеры усилил отрыва проводились специально разработанным устройством. Математическая обработка экспериментального материала проводилась программами Data Fit Version 7.1.44. По результатам обработки математическая зависимость между диаметром плодоножки (X]), массой шишки (Х2) и усилием отрыва от ветви (Y) имеет вид:

y= е-u2 x j + 0,27 x 2 • 2,02

при коэффициенте детерминации (Z = 0,886).

Результаты исследования по определению параметров воздействия ударного механизма по стволу дерева приведены в таблице.

Основные динамические параметры при воздействии ударного устройства по стволу дерева

Угол наклона, Угловая скорость в начале удара, с"1 Ударный импульс, Максимальная

град. Не сила удара, Н

90 4,38 197,1 13140

135 5,76 259,2 17280

180 6,26 281,7 13780

Испытания для подбора оптимальной толщины стальной ленты и слоя технической резины проводились по 4 вариантам, в режиме нанесения удара и исследования диаметра контрольного пятна (рис. 6).

BI III QUI

Рис. 6. Результаты испытаний защитного пояса: I - толщина слоя резины 20 мм; II - толщина слоя резины 40 мм; III - толщина слоя резины 60 мм

По результатам испытаний для проектирования защитного устройства были получены следующие параметры: толщина стальной ленты - 10 мм; толщина слоя резины - 40 мм.

Исследования основных параметров для проектирования молотильного устройства проводились путем анализа динамического материала, собранного в полевых условиях. По результатам были получены параметры двухмерных случайных величин «длина шишки - количество семян в шишке», «масса шишки - масса семян» и «длина шишек - масса шишек».

Рис. 7. Закон распределения двумерной случайной величины (длина шишек - количество семян в шишке)

г := 0 592336 с, := 10.93628 с2 := 29.88008 ц, := 64.8733 ц2:= 70.44839.

Для закона распределения двумерной случайной величины «длина шишек - масса шишек» параметры равны:

а= 0,604; а |=8,87; С2 =7,56; 63,32; |Д2=24,607.

Для закона распределения двумерной случайной величины «масса шишек - масса семян» параметры равны:

а= 0,605; а 1=8,705; а2 =7,23; Ц 1=43,83; р2=24,8.

Результаты обработки экспериментальных данных позволили установить математическую зависимость между массой шишек (X'), длиной шишек (Х2), шириной шишек (Хз) и количеством ореха в шишках (Х4) в виде следующего теоретического уравнения:

y=g 0,0037x^0,0156x2- 0,0084х3+ 3,5795^

при коэффициенте детерминации (2=0,51).

Графически экспериментальные значения параметров и. вид теоретического уравнения приведены на рисунке 8.

Меппа! РгоЬэЬ Му Р1о1 (|.П емхвв сору) Эр«« Г——'---

ЗОе-Л 1 1 ■ ■ 1 ' 1 ■ ■ 1 1 1 ■ 1 1 1 1 1 1 1 ■ ■ ■ ■ 1 1 1 ■ ■ 1 1 1 ' ■ 1 ■ ' ■ ■ 1 ■ ■ ■ ■ 1 1 1 ■ ■ 2.5»+0 10В+О -50в-1 0040 10(+0 1,5«<0 2,0в+0 25в-Ю

Мо|ща1 Оиэп(|!ев

Рис. 8. Зависимость геометрических размеров шишек, их массы и количества ореха

Исследования разрушения шишек при различных вариантах испытаний показали, что математическая зависимость между массой шишки (XI), диаметром сердцевины (Хг) и усилием сжатия шишек (У) при вертикальном размещении шишки, имеет вид:

у=£ 0,0028 х] - 0,001 х2+1,71

при коэффициенте детерминации (2=0,94).

При испытаниях усилия сжатия шишек, расположенных горизонтально, математическая зависимость имеет вид.

у=^0,007х]- 0,00049 х2+4,557

при коэффициенте детерминации (2=0,723)

Результаты исследований в варианте продавливания кедровых шишек через стальные прутки, при межпрутковом расстоянии 20-60мм и диаметре прутка 6-12 мм, показали, что математическая зависимость между массой шишек (X]), межпрутковым расстоянием (Х2), диаметром прутков (Х3) и усилием разрушения шишек (У) имеет вид

у=£0,0,0086 x 2+ 0,0204 х3 +4,9684

при коэффициенте детерминации (2=0,30).

При проектировании оборудования для разрушения шишек и получения семенного и пищевого ореха использовались следующие среднестатистические параметры, полученные по результатам исследований:

- минимальное расстояние между корпусом молотильного барабана и корпусом установки - 20 см;

- диаметры конусного молотильного барабана: (И=21,5 см, сС2—13 см;

- длина молотильного барабана - 21,5 см;

- диаметр стального прутка -10 мм;

- длина первого сетчатого барабана - 35 см;

- диаметр первого сетчатого барабана - 22 см;

- диаметр отверстий - 8 мм;

- длина второго сетчатого барабана - 3 5 см;

- диаметр второго сетчатого барабана - 25 см;

- диаметр отверстий -11 мм.

Исследования по определению качества семенного и пищевого ореха проводились в период стратификации ореха и замера зародыша семян в зависимости от категории крупности (рис. 9).

12

10 8 6 4 2 0

К с м ом

Рис. 9. Длина зародыша семян кедра: К - крупные, длина 11,0-14,0 мм; С - средние, длина 9,0-10,9 мм; М - мелкие, длина 7,0-8,9; ОМ - очень мелкие, длина 5,8-6,9.

По цвету обозначения столбцов гистограммы:

■ □ ш

длина семени длина зародыша ширина семени

Полученные результаты исследований подтверждают обоснованность технологического приема совместимого сбора, хранения и транспортировки семенного и пищевого ореха в местах заготовки ореха, так как при длине зародыша менее 8 мм рост сеянцев замедленный и по наращиванию биомассы отстает от тех, у кого длина зародыша более 8мм.

В пятой главе «Основные результаты исследований» дается описание экспериментального образца устройства для защиты коры деревьев от повреждения, состоящее из стальной ленты толщины 10 мм (сталь марки 65Г), слоя технической резины толщиной 40 мм на основе полиизопреновых каучуков СКУ (типа СКУ-7, СКУ -8 или СКУ-50) и универсального механизма крепления устройства на деревьях от 20 до 50 сантиметров. Для обеспечения схода шишек с растущего дерева был изготовлен и испытан экспериментальный образец установки для заготовки кедровых шишек, состоящий из двух стоек, соединенных в верхней части деревянным бойком массой 60-80 кг на высоте 1,7-1,9 м.

Основной целью при разработке устройства для извлечения из шишек кедрового ореха являлось обеспечение полноты выхода ореха из шишки, сохранение его качественных показателей для посева, производства кедрового масла, разделения ореха по фракциям и очистке его от различных примесей.

Указанная цель достигается тем, что устройство для извлечения из шишек, очистки и сортировки кедровых орехов, содержащее корпус с установленным в нем молотильным барабаном с рифленой поверхностью, согласно теоретическим исследованиям молотильный барабан выполнен коническим, с установленным на нем шнеком, под которым размещены рифы, выполненные в виде бичей, причем он соединен с двумя дополнительными, последовательно установленными на валу сетчатыми барабанами для сортировки орехов на фракции, с установленными внутри них шнеками, причем первый из них имеет шнек с навивкой, выполненной в сторону, противоположную навивке молотильного барабана, второй имеет отверстие для выгрузки шелухи, диаметр второго барабана больше первого, при этом под барабаном установлены лотки для сбора ореха.

В первом сетчатом барабане мелкой фракции движение вороха замедляется за счет обратной навивки шнека, что позволяет интенсивно его перемешивать для выделения мелкой фракции.

Диаметр сетчатого барабана крупной фракции выполнен больше диаметра сетчатого барабана мелкой фракции для увеличения окружной скорости движения вороха, лучшего просеивания ореха и удаления оставшейся шелухи.

Ресурсосберегающая технология заготовки семенного и пищевого ореха с использованием экспериментальных образцов оборудования приведена на рисунке 10.

Результаты исследования заявлены патентом РФ №2220630, поданы две заявки на изобретения по конструкции молотильных устройств №87111 и №387113. Расчет экономической эффективности по использованию установки

для заготовки кедровых шишек и их переработке с получением качественного семенного и пищевого ореха.

Рис. 10. Ресурсосберегающая технология заготовки семенного и пищевого ореха

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В условиях формирования рыночных отношений проблема комплексного использования кедровых лесов является народнохозяйственной задачей России. Кедровые леса в основном произрастают в Сибири и сибирские регионы могут стать единственными поставщиками продуктов переработки кедра на мировой рынок.

2. В связи с вырубками кедровых лесов в доступных местах, ареал естественного произрастания кедра сохранился в горных, труднодоступных местах, отличающихся наивысшей орехоплодностью.

3. Существующие технологии и оборудование для заготовки пищевого и семенного ореха разработаны и используются для равнинных условий с развитой транспортной сетью. Анализ достижений науки и техники, приведенные патентные исследования показали, что для разработки ресурсосберегающей технологии необходимо разработать эффективные малогабаритные средства, позволяющие производить заготовку семенного и пищевого ореха по месту заготовки и переработки шишек, значительно повысить производительность и безопасность труда.

4. Для обоснования и выбора принципиальных схем устройств для отряхивателя и переработки кедровых шишек были проведены углубленные теоретические исследования процессов и условий отрыва шишек под воздействием ударных нагрузок, механизмы разрушения шишек, очистки и калибровки семенного и пищевого ореха.

5. Разработаны экспериментальные образцы, выполнен теоретический и кинематический анализ их работы для достижения оптимальных конструктивных и технических параметров. Новизна принятых конструктивных решений подтверждается патентом на изобретение.

6. В процессе экспериментальных исследований установлены математические зависимости между геометрическими параметрами объектов исследования и физико-механическими свойствами на их разрушение, получены теоретические уравнения связи для обоснования основных параметров технологического оборудования.

7. В результате более рационального использования рабочего времени и уменьшения числа подсобных рабочих производительность труда за час сменного времени возросла до 20-25 %.

8. По результатам эксплуатационных испытаний технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха разработаны предложения для возможно широкого внедрения результатов исследований в производство, годовой экономических эффект от использования разработанной технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха составляет 88825 рублей.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях

1. Невзоров, СВ. Перспективный посадочный материал для восстановления припоселковых и пригородных зеленых насаждений / Невзоров СВ., Ботенков В.П., Забеалин Е.М., Пайтяк В.Г., Новикова Л.Ф., Главачкин СГ. // Проблемы экологии и развития городов: Мат-лы 2-й Всерос. науч.-практ. конф.-выставки. - Т. 3. - Красноярск, 2001. - С. 36-47.

2. Невзоров, СВ. Экологобезопасная технология и оборудование для заготовки семенного кедрового ореха: Информ. листок Краснояр. ЦНТИ / Невзоров СВ., Невзоров В.Н., Максимов Е.И., Голубев И.В. - Красноярск, 2001. ГРНТИ 68.43.29. № 29-360-01. - 3 с.

3. Невзоров, СВ. Устройство для извлечения ядер кедрового ореха: Патент № 2220630 (РФ); Сиб.гос. техн. универ.; авт. изобр. В.Н. Невзоров, М.Ю. Науменко, И.В. Голубев, Е.И. Максимов, А.А. Лепешев, СВ. Невзоров. -заявл. 13.05.2002 № 200211 2976/2. Опубл. 10.01.2004. Бюл. № 1.

4. Невзоров, СВ. Оборудование для заготовки кедрового ореха / Невзоров СВ., Голубев И.В., Дырдин С.Н. // Вестн. КрасГАУ. - 2004. - Вып. 5. - С. 154-156.

5. Невзоров, СВ. Теоретические основы проектирования технологического оборудования для заготовки кедрового ореха / Невзоров СВ., Невзоров В.Н., Ворожейкин Г.Г. // Вестн. КрасГАУ. - 2004. - Вып. 5. - С. 157-164.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24 49.04.953.П. 000381.09 03 от 25 09 2003 г. Подписано в печать 22.11 2004. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Офсетная печать. Объем 1,0 пл. Тираж 100 экз. Заказ №2016

Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

»254 1»

ВВЕДЕНИЕ.

1. Состояние вопроса по разработке технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха.

1.1 .Особенности заготовки семенного и пищевого кедрового ореха.

1.2. Существующие технологии и оборудование для заготовки семенного кедрового ореха.

1.3. Переработка кедровых орехов в продукты пищевого и технического назначения.

2. Теоретические модели обоснования технологии и оборудования заготовки и переработки семенного и пищевого ореха.

2.1 .Обоснование ресурсосберегающей технологии заготовки и переработки семенного и пищевого кедрового ореха.

2.2. Теоретические модели обоснования параметров оборудования отряхивателя кедровых шишек.

2.3 Теоретические модели обоснования параметров оборудования для обмолота и очистки семенного и пищевого ореха.

2.4. Моделирование производственного процесса переработки кедровых шишек и получения семенного и пищевого ореха.

3. Методика экспериментальных исследований по заготовке кедровых шишек и получения пищевого и семенного ореха.

3.1. Общий алгоритм программы и методика исследований.

3.2. Методика расчета и исследования отряхивателя и защитного устройства для заготовки семенного и пищевого ореха.

3.3 Методика определения типоразмеров кедровых шишек.

3.4 Методика исследования параметров молотильногоусторойства.

4. Результаты исследований технологии и оборудования по заготовке и переработке кедрового ореха.

4.1. Определение основных параметров отряхивателя кедровых шишек.

4.2. Результаты исследований по определению типоразмеров кедровых шишек.

4.3. Результаты исследований и обоснования параметров молотильного устройства кедровых шишек.101.

4.4. Результаты исследования воздействия разработанной технологии и оборудования на качественные показатели ореха.

5. Производственные испытания и технико-экономическая эффективность технологии и оборудования заготовки кедрового ореха.

5.1. Результаты производственных испытаний технологии и оборудования по заготовке и переработке кедрового ореха.;.

5.2. Расчет экономической эффективности технологии и оборудования по заготовке и переработке кедрового ореха.

Кедр сибирский - одна из самых ценных лесообразующих пород России. Высокая концентрация древесного запаса на единице площади, круп-номерность, высококачественность, повышенная стоимость получаемых лесоматериалов, орехоносность, имеющая существенное кормовое значение для лесных животных, а также пищевое для людей, повышенные экологические, водоохранно-защитные и охотничье-промысловые свойства кедровых лесов предопределяют комплексное значение и использование кедровников, ставя их по этому хозяйственному признаку на первое место среди лесообразователей Сибири. В то же время кедровники - один из самых сложных объектов лесного фонда, благодаря многопородности, смене пород и поколений лесообразователей, формированию сложных разновозрастных насаждений.

Леса кедра сибирского занимают в России 36.8 млн. га с общим запасом 7.08 млрд. мЗ (в Сибири соответственно 36.1 млн. га и 6.94 млрд. мЗ -1998г.). Вне Сибири произрастает лишь 4.6% лесов кедра сибирского:

Урал и Европейский Север России - 1.8 %, Казахстан - 0.1 %, Монголия — 2.7 %, почему эта порода справедливо называется сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour.).

Проблема рационального комплексного использования кедра и кедровых лесов была и остается важной народнохозяйственной задачей России. Ей во второй половине XX столетия уделялось большое государственное, общественное, научное и хозяйственное внимание. Вышли и сыграли положительную роль специальные правительственные постановления, направленные на улучшение комплексного использования, воспроизводства, охрану и защиту кедра и кедровых лесов (Постановления Совета Министров СССР, 1978; Совета Министров РСФСР, 1957, 1966, 1978; Верховного Совета СССР, 1989), которые стимулировали изучение кедра как лесообразователя, имеющего большое экологическое значение, выработку и апробирование предлагаемых хозяйственных рекомендаций.

Решение проблем комплексной переработки растительной биомассы в ценные продукты пищевого и технического назначения особенно актуальны для Сибирского региона, на территории которого расположено до 19% мировых запасов древесины. На территории РФ растет три вида кедровых сосен (кедров). Кроме кедра сибирского, на Дальнем Востоке широко распространен корейский, или маньчжурский кедр, а на северо-востоке Сибири - кедровый стланик или стланец.

Основные площади кедровников сосредоточены в Тюменской, Томской, Иркутской областях, Красноярском крае и Туве. Много горных кедровых лесов в Алтайском крае, Бурятии, Свердловской и Читинской областях, где кедр поднимается до высоты 700—800 м над уровнем моря. В Омской и Новосибирской областях кедр сибирский произрастает в северной их части отдельными разрозненными участками. На севере европейской части РФ чистых кедровников практически нет. Они распространены небольшими участками по 3-5 га.

Небольшие кедровники имеются также в Республике Коми и в предгорных районах Северного Урала. Таким образом на территории Сибирского региона расположено до 60% мировых запасов кедровой сосны и до 80% мировых запасов кедровой сосны сибирской. Вследствие этого Сибирь может давать в среднем около 10-12 млн тонн кедрового ореха ежегодно.

Кедровый орех - ценнейший пищевой продукт, который по калорийности, питательности и усвояемости превосходит мясо, хлеб, яйцо, коровьи сливки и другие. Из кедрового ореха также можно получать высококачественное кедровое масло, имеющее пищевое и техническое назначение.

В состав кедровых орехов из органических веществ входят жиры (жирное кедровое масло), азотистые вещества (в основном представлены белками), углеводы (крахмал и сахар), органические кислоты, дубильные вещества, витамины, а также минеральные вещества. В состав скорлупы, помимо клетчатки входят красящие вещества, лигнин, незначительное количество дубильных веществ, белки и жиры.

Воды в кедровых орехах после сбора обычно содержится около 36%, после сушки до воздушно-сухого состояния - около 9.3%.

Семена кедра сибирского содержат также значительное количество витаминов. Биологическая ценность ядер кедровых орехов обусловлена высоким содержанием тиамина (витамин В1) и токо-феролов (витамин Е). Данные по химическому анализу показывают, что ядра кедровых орехов содержат в среднем 0.5-1.1 мг% витамина В1 и 40-60 мг% витамина Е.

Ценным элементом кедровых семян являются липоиды, особенно фосфотиды. Общее их содержание составляет в среднем около 1.3%, что выше, чем у целого ряда масличных культур, и равноценно сое - наиболее богатому источнику фосфа-тидов среди растительного сырья.

Кроме того, в ядрах кедровых орехов содержится значительное количество минеральных веществ. Имеющиеся литературные данные показывают, что общее содержание металлов в ядрах кедрового ореха составляет в среднем 2.42.7%. Установлено, что в семенах кедра присутствуют, как и у других орехоплодных пород, 5 макро- и 14 микроэлементов. Среди макроэлементов содержится фосфор, магний,кальций,натрий и калий, а среди микроэлементов — железо, марганец, медь, цинк и другие.

Таким образом, по своему химическому составу кедровые орехи относятся к уникальному высококалорийному питательному продукту, содержащему к тому же витамины и микроэлементы.

Высокое содержание в ядрах кедровых орехов жира (растительного масла), богатого витаминами, предопределяет их переработку с получением высококачественного кедрового масла для пищевых, медицинских и технических целей.

Учитывая высокую значимость кедрового ореха как продукта питания для жителей лесной и сельской местности, встает остро впорос о восстановлении кедровых лесов. Основой для выращивания сажинцев на вырубках является высококачественный посадочный материал. Известно, что рост сеянцев в лесных питомниках во многом определяется качеством семян.

В этой связи проблема заготовки семенного и пищевого ореха является комплесной так как требования к упаковке, хранению и транспортированию у них одинаковое. Поэтому возможны варианты создания комбинированного оборудования для отбора орехов уже в период заготовки и последующего использования его при посеве и получении кедрового масла.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка технологии и оборудования заготовки семенного и пищевого ореха для снижения трудозатрат и улучшения семенных и пищевых показателей. Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих технологий и оборудования заготовки семенного и пищевого ореха.

2. Разработать теоретические модели по обоснованию технологии и оборудования заготовки и переработки семенного и пищевого ореха.

3. Разработать методику экспериментальных исследований по заготовке кедровых шишек и получения пищевого и семенного ореха.

4. Провести исследования технологии и оборудования по заготовке и переработке кедрового ореха.

5. Провести производственные испытания и обосновать технико-экономическую эффективность технологии и оборудования заготовки кедрового ореха.

Объект исследования. Технология и оборудование для заготовки семенного и пищевого кедрового ореха.

Предмет исследования. Причинные и функциональные закономерности влияния технологических параметров оборудоваания на качественные показатели заготовки и переработки семенного и пищевого кедрового ореха.

Научная новизна заключается: в разработанных моделях и обосновании параметров установки отряхивателя и защитного устройства коры кедровых древостоев, в разработке кинематической схемы и обосновании параметров устройства, обеспечивающего разрушение шишек без повреждения орехов; в результатах исследования технологии и оборудования процессов заготовки семенного и пищевого ореха позволяющие снизить трудозатраты и улучшить семенные и пищевые качественные показатели.

Новизна исследований подтверждена патентом и поданными заявками на изобретение по результатам исследований.

Практическая значимость заключается: в разработке экологобезопасной технологии заготовки кедровых шишек, создании установки защитного устройства деревьев от повреждений; в разработке конструкции молотильного устройства, обеспечивающего сохранность ореха при дроблении шишек, в создании барабанной системы очистки, позволяющей получать по месту заготовки высококачественный семенной и пищевой орех.

Положения, выносимые на защиту.

Теоретические модели обоснования рабочих органов установки для заготовки кедровых шишек, устройства для защиты коры от повреждений, кинематическая схема молотильного аппарата установки для переработки шишек.

Методика экспериментальных исследований по заготовке кедровых шишек и получения пищевого и семенного ореха.

Результаты исследования технологии и оборудования по заготовке и переработке кедрового ореха.

Производственные испытания и результаты технико-экономической эффективности технологии и оборудования заготовки кедрового ореха.

Экологобезопасная технология и устройство для заготовки кедровых шишек.

Технология и комбинированное устройство для дробления кедровых шишек, очистки и выбраковки ореха, барабанная система калибровки для получения семенного и пищевого ореха.

Результаты исследования по обмолоту кедровых шишек позволили создать и испытать промышленные образцы оборудования по получению семенного и пищевого ореха при практически полном исключении травмирования ореховой скорлупы.

По результатам эксплуатационных испытаний технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха можно сделать вывод о широком внедрении результатов исследований в производство. Годовой экономический эффект от использования разработанной технологии и оборудования для заготовки семенного и пищевого ореха составляет 88825 рублей.

1. Албяков М.П. и др. Справочник механизатора лесного хозяйства. -М.:

2. Лесная промышленность, 1977. 296 с.

3. Андронов В.В., Механика в лесоинженерном деле. — М.: Московский государственный университет леса, 2000.- 175 с.

4. Алексеев Ю.Б., Седых В.Н. Развитие припосел-ковых кедровников. В кн. :Повышение эффективности лесного хозяйства в Западной Сибири. Новосибирск, Наука, 1976, С.170-179.

5. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

6. Андреев В.Н., Герасимов Ю.Ю. Повышение качества и надежности манипуляторного технологического оборудования лесных машин при проектировании. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1995. - 151 с.

7. Анучин Н.П. Лесная таксация. -М.:Лесная пром-ть, 1977. -511 с.

8. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1975.-640 с.

9. А.с. 1005723 СССР МКИ А 01 G 23/00, В 02 В 3/00. Машина для обескрыливания и очистки лесных семян / Ю.И. Полупарнев, Б.М. Скрынников. Заявлено 25.03.1981; Опубл. 1983, Бюл № 11

10. А.с. 124743 СССР МКИ А 23 № 5/02. Устройство для выделения семян из трудно раскрываемых шишек хвойных деревьев / Г.М. Саралидзе. -Заявлено 11.04.1959; Опубл. 1959, Бюл № 23

11. А.с. 1300677 СССР МКИ А 23 № 5/00. Машина для очистки орехов / А.Б. Шенгелая, Л.А. Убилава. Заявлено 02.11.1984

12. И. А.с. 136599 СССР МКИ А 23 № 5/04. Машина для измельчения древесных плодов и извлечения из них семян / Г.М. Саралидзе. Заявлено 28.06.1960; Опубл. 1961, Бюл № 5

13. А.с. 1405783 СССР МКИ А 23 № 5/00. Устройство для выделения семян из плодов / А.Б. Калуженин. Заявлено 02.12.1986; Опубл. 1988, Бюл № 24

14. А.с. 1410103 СССР МКИ А 23 № 5/00. Устройство для накалывания орехов / В.А. Авакян, Г.В. Геворкян. Заявлено 25.11.1986

15. А.с. 1443870 СССР МКИ А 23 № 5/00. Устройство для извлечения семян из плодов и шишек / А.А. Максимов, А.Г. Суворов. Заявлено 24.04.1987; Опубл. 1988, Бюл № 46

16. А.с. 1463212 СССР МКИ А 23 № 5/00. Устройство для извлечения семяниз шишек / JI.H. Демчук. Заявлено 04.06.1986; Опубл. 1989, Бюл № 9

17. А.с. 1584172 СССР МКИ А 23 № 15/08. Устройство для очистки орехо-плодовых культур / З.Н. Эминбейли, К.Д. Багиров и др. Заявлено 12.01.1989

18. А.с. 1584892 СССР МКИ А 23 № 5/00. Машина для очистки орехов / Ф.Б.

19. Коду а, В.Б. Кодуа. Заявлено 29.07.1988; Опубл. 1990, Бюл № 30

20. А.с. 170236 СССР МКИ А 01 d 29/00. Арахисообрывочный аппарат / В.Г. Чеботарев, В.В. Деревенко, Т.М. Токарев. Заявлено 26.04.1963; Опубл. 1965, Бюл №8

21. А.С. 2038030 СССР МКИ А 23 № 5/00. Способ очистки орехов и устройство для его осуществления / Ю.С. Струин, В.Н. Тернок. -Заявлено 10.07.1991; Опубл. 1995, Бюл № 18

22. А.С. 25802 СССР МКИ А 23 № 5/04. Приспособление для выделения 9 кедрового ореха из шишек / Я.И. Слонимский. № 68850; Заявлено2304.1930; Опубл. 31.03.1932

23. А.с. 30026 СССР МКИ А 23 № 5/04. Молотилка для обмолота кедровых шишек / М.С. Фишелев. Заявлено 21.04.1932; Опубл. 30.04.1933

24. А.С. 309694 СССР МКИ А 23 № 5/04. Устройство для выделения семян из плодов / В.В. Виноградов, Ю.Т. Зеленов, Б.П. Цыганов, В.В. Кузнецов, А.Т. Попов. Заявлено 29.05.1970; Опубл. 1971, Бюл № 23

25. А.с. 309695 СССР МКИ А 23 № 5/04. Машина для очистки орехов / В.И. Гриднев, В.И. авраменко, Ю.С. Осипов. Заявлено 13.04.1970; Опубл. 1971, Бюл №23

26. А.с. 364301 СССР МКИ А 23 № 5/04. Устройство для извлечения из шишек и очистки кедровых орехов / . Заявлено 30.03.1970; Опубл. 1972,1. Бюл № 5

27. А.с. 404464 СССР МКИ А 23 № 5/00. Способ извлечения семян из шишек хвойных пород / . Заявлено 10.05.1972; Опубл. 1973, Бюл № 44

28. А.с. 425568 СССР МКИ А 01 С 1/00, В 076 4/00. Способ обработки и подготовки семян к посеву / Я.М. Шислин, Е.Н. Гринберг, A.M. Иванов и др. Заявлено 13.10.1972; Опубл. 1976, Бюл № 16

29. А.с. 55695 СССР МКИ А 23 № 5/10, А 23 №3/00. Способ отделения скорлупы от ядра плодов, например косточковых / З.Д. Абрамович. -Заявлено 26.11.1938; Опубл. 30.09.1939

30. А.с. 93177 СССР МКИ А 23 № 5/10. Машина для отделения плюски отр ореха / М.О. Андиев. Заявлено 28.11.1950; Опубл. 1952, Бюл № 1

31. А.с. 99785 СССР МКИ А 23 № 5/04. Машина для очистки плодов орехов / Л.П. Крутиков, В.Д. Дергунов. Заявлено 07.01.1954; Опубл. 31.01.1955.

32. Бать М.И., Джанселидзе Г.Ю. и др. Теоретическая механика в примерах и задачах. -М., Наука, 1972, -С. 624.

33. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. — М.: Машиностроение, 1979. — 702 с.

34. Бутемин Н.В. и др. Курс теоретической механики. Т.1. М.; Наука, 1970.- 240 с; Т.2. М.; Наука, 1971.-462 с.

35. Брагинский М.В. Механизация садово-паркового хозяйства. — JL: Колос, 1984.-272 с.

36. Букштынов А.А., Кравченко В.И., Шинев И.Х. Механизация сбора лесных семян. М.: Лесная пром-ть, 1965, 37 с.

37. Бунге Г. и др. Конструирование сельскохозяйственных машин: Пер. с нем. — М.: Агропромиздат, 1986. — 255 с.

38. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968. -355с.

39. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. -282с.

40. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1989. — 255 с.

41. Верещагин Н.И., Левшин А.Г. Скороходов А.Н. Организация и технология механизированных работ в астениеводстве; Учебное пособие.- М.: ИРПО: Акад., 2000. 414 с.

42. Виноградов Г.К. Лесосечные работы. -М.: Лесная пром-ть, 1980, 272 с.

43. Воронов Ю.И. и др. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос, 1972.479 с.

44. Габуния Н.А и др. Исследование энергозатрат роторного измельчителя чайных веток. — Тракторы и сельхозмашины, 1982, № 7. с. 12-13

45. Грохольский Л.Н. Проблема кедрового ореха. Журнал «Маслоб.-жир.». Дело» №3, март 1929.

46. Герасимов Ю.Ю., Сюнев B.C. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок. — Йоэнсуу: Изд-во унив. Йоэнсуу (Финляндия), 1998. 178 с.

47. Гиргидов Д.Я., Гусев С.П. О калибровке семян сосны и ели. // Лесное хозяйство. -1976, -№ 3. -С. 47-50.

48. Голоулин А.В. Новые машины для механизации овощеводства в защищенном грунте. М.: Высшая школа, 1979. - 103 с.

49. Голубев И.В., Дырдин С.Н., Невзоров С.В. Оборудование для заготовки кедрового ореха. «Вестн. КрасГАУ. 2004. — Вып.5. - с. 154 - 156.

50. Горячкин В.П. Собрание сочинений в 3-х томах. М.: Колос, 1968. -Т.З -384 с.

51. Гуряков М.В., Поляков Н.Н. Малогабаритная сельскохозяйственная техника. М.: Машиностроение, 1994. — 96 с.

52. Дашкевич М.Д. Влияние величины шишек сосны обыкновенной на выход семян, их качество и рост сеянцев в потомстве //Известия высших учебных заведений. Лесной ж. -1961.

53. Дворецкий М.Л. Пособие по вариационной статистике. -М.: Лесная пром-ть, 1971, -103 с.

54. Дворянкин A.M. и др. Методы синтеза технических решений. М: Наука, 1977.-104 с.

55. Джонс Дж. Методы проектирования: Пер, с англ. -М.: Мир, 1986.-322 с.

56. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный подход. — М.: Мир, 1981.-456 с.

57. Ефремов А.А. Перспективы малотоннажной переработки кедровых орехов в продукты пищевого и технического назначения. — Химия растительного сырья. Барнаул, 1998. №3. - с. 87-91.

58. Жуков А.В. Проектирование лесопромышленного оборудования. — Минск: Вышейная школа, 1990. 1108 с.

59. Загреев В.В., Сухих В.И., Швиденко А.З. и др. Общесоюзные нормативы для таксации лесов. Справочник. -М.: Колос, 1992, -495 с.

60. Зайчик М.И и др. Проектирование и расчет специальных лесных машин. -М.: Лесная пром-ть, 1976, -208 с.

61. Зотов В.А. Машины для городских озеленительных хозяйств. — М. : Машиностроение, 1978. 203 с.

62. Ирошников А.И. Изменчивость некоторых морфологических признаков и эколого -физиологических свойств кедра сибирского. В кн. : Селекция древесных пород в Восточной Сибири. М. : Наука. - 1964, с. 44-57.

63. Ирошников А.И. Плодоношение кедра сибирского в Восточной Сибири // Материалы по изучению лесов Сибири и Дальнего Востока. -Красноярск, 1963. -С. 233-243.

64. Ирошников А.И. Прогноз урожая семян кедра сибирского. // Лесное хозяйство. -1963. -№ 11. -С.23-27.

65. Камаристов В.Е. Дунай Н.Ф. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос, 1971.-506 с.

66. Карпенко М.И., Поединок В.Е. Энергоемкость процесса резания стебельчатых материалов. Тракторы и сельхозмашины, 1982, № 6. -С. 28 -29

67. Кевинын Ю.Ю. Механизмы для заготовки древесной зелени. Комплексная механизация рубок ухода. Рига : Зинатне, 1979. - С. 176 -186

68. Кедровые леса Сибири. ИлиД СО АН СССР,- Новосибирск, - СО"Наука1. V 1985.-258 с.

69. Келлер Н.А, Машины и инвентарь для фермерских и приусадебных хозяйств. Справочник. М.: Колос, 1994. - 303 с.

70. Кельзон И.И. Роторные машины. М.: Машиностроение, 1978.-325 с.

71. Кленнн Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственная техника и мелиоративные машины. М.: Колос, 1994. - 751 с.

72. Колесников JI.A. Основы теории системного подхода. Киев: Наукова думка, 1988.- 171 с.

73. Компьютерная система принятия решений. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998.-23 6с.

74. Конев Г.И. О продолжительности жизни кедра сибирского. Природа 1955, №2, 120 с.

75. Конструирование автоматических космических аппаратов: Учебник для вузов. /Под ред. Н.Ф. Бочарова и Л.Ф. Жеглова. М.: Машиностроение, 1996.-448 с.

76. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости. Общие вопросы конструирования./ Н.Ф. Бочарова и др. — М.: Машиностроение, 1992. 352 с.

77. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости. Расчет агрегатов и систем/ Н.Ф. Бочарова и др. — М.: Машиностроение, 1994. 404с.

78. Конструирование машин: Справочно-методическое пособие в 2-х томах. /Ред. К.В. Фролов и др. М.: Машиностроение, 1994. - Т. 1. - 528 с. - Т. 2. - 624 с.

79. Концепция развития системы машиностроения для агропромышленного комплекса России. М.: Минсельхозпрод РФ: ОАО ВИСХОМ, 1998. - 22 с.

80. Корниенко П.П. и др. Механизация обработки почв под лесные культуры. М.: Агропромиздат, 1987. - 247 с.

81. Коршун В.Н. Исследование отклонения шарнирно прикрепленных ножей устройства измельчения листьев. // Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства: Межвуз. сб. Вып. 11. -Л.:ЛТА,1982,-С. 61-64

82. Коршун В.Н. Роторные рабочие органы почвообрабатывающих машин: Оптимизация кинематических параметров. Красноярск: Сиб-ГТУ, 2001. - 38 с. (Деп. В ВИНИТИ № 1967 - В2001).

83. Коршун В.Н., Гуцелюк Н.А. Постановка задачи оптимального проектирования лесохозяйственных машин. //Известия вузов. Лесной журнал. 1984. № 5. - С. 25 - 28,

84. Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1997. 400 с.

85. Котов М.М. Организация лесосеменной базы. М, Из-во "Лесная промышленность", 1982. 136 с.

86. Крон Г. Исследование сложных систем по частям (диакоптика): Пер. с англ. М.: Мир, 1972. - 544 с.

87. Крылов Г.В., Таланцев Н.К., Козакова Н.Ф. Кедр. -Л.:Лесная пром-ть, 1983.-292 с.

88. Кувалдин В., Чесноков А. Как очистить ягоды и орехи // Охота и охотничье хозяйство. -1990. № 7. -С. 23-24.

89. Кузмичев В.В., Павлов Н.В., Стольянов А.С. Математическая статистика: Учебное пособие. -Красноярск: СТИ, 1994. 80 с.

90. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Н.Е. Машины и оборудование для приготовления кормов. М.: Россельхозиздат, 1987. -286 с.

91. Лакин Г.Ф. Биометрия.: Изд-во "Высшая школа", 1973. 343 с.

92. Левин Э.А. Репях С.М. Переработка древесной зелени. М.: Лесная промышленность, 1984. - 120 с.

93. Леухина Е.А. Значение веса шишек и семян сосны обыкновенной в лесокультурном деле. -В кн. Поволжского лесотехнического института. 1961.-С 55.

94. Лещакин А.И. Проектирование ротационных почвообрабатывающих рабочих органов: Учебное пособие. Саранск, 1989. - 91 с.

95. Лоскутов Р.И. Искусственное восстановление кедра сибирского -М.:Лесная пром-ть, 1971. -105 с.

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

97. Машины и оборудование для АПК в регионах России: Каталог. — М.: Информагротех, 1997. Т. 1. - 316 с.

98. Машины и оборудование для АПК в регионах России: Каталог. -М.: Информагротех, 1998. Т. 2. - 283 с.

99. МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 360 с.

100. Мелиоративные машины. /Под. ред. И.И. Мер. М.: Колос, 1980. -350 с.

101. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. -Л.: Колос, 1978.-560 с.

102. Механика машин: Учебное пособие для втузов/ Под ред. Г.А. Смирнова. М.: Высшая школа, 1996. - 511 с.

103. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М., Изд-во "Наука", 1971. -576 с.

104. Митяшин Ю.И. и др. Расчет и проектирование ротационных почвообрабатывающих машин. -М.: Агропромиздат, 1988. 172 с.

105. Мюллер И. Эвристические методы в инженерных разработках. М.: Радио и связь, 1984. 132 с.

106. Невзоров В.Н. Техника и технология заготовки кедрового ореха. -Красноярск, КГТА, 1996. 114 с.

107. Невзоров В.Н., Ворожейкин Г.Г., Невзоров С.В. Теоретические основы проектирования технологического оборудования для кедрового ореха. // Весн. КрасГАУ. 2004. - Вып. 5. - с. 156-164.

108. Невзоров В.Н., Ворожейкин Г.Г., Голубев И.В. Устройство для дробления шишек // Проблемы химико лесного комплекса: Тез.докл.всерос. научн. практ. конф., Красноярск, 1992. -С. 54.

109. Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. -Минск,: Высшая школа, 1985. -370 с.

110. Новая техника для агропромышленного комплекса: Каталог. —М.: Информагротех, 1994. — 316 с.

111. Паничев Г.П., Китайкин JI.M. Производство технологической щепы на специализированных линиях. Обзорная информация. М.: ВНИИ-ПОМлеспром, 1986. - 52 с.

112. Пат. 14931 СССР МКИ А 23 № 5/04. Машина для лущения семян и ореховых плодов / С.С. Ильин, И.И. Орлов. № 19343; Заявлено 09.09.1927; Опубл. 30.04.1930

113. Пат. 2057468 РФ МКИ А 23 № 5/00. Аспирационное устройство / А.Г. Сергеев. Заявлено 09.03.1992; Опубл. 1996, Бюл № 10

114. Пат. 2122334 РФ МКИ А 23 № 5/00. Устройство для извлечения из шишек кедровых орехов, их очистки и сортировки / В.Н. Невзоров, И.В. Голубев, Е.И. Максимов. Заявлено 22.05.1997; Опубл. 1998, Бюл № 33

115. ИЗ. Пат. 2220630 РФ МКИ А 23 № 5/00. Устройство для извлечения ядер кедрового ореха / В.Н. Невзоров, М.Ю. Науменко, И.В. Голубев, Е.И. Максимов, А.А. Лепешев, С.В. Невзоров. Заявлено 13.05.2002; Опубл. 2004, Бюл № 1

116. Патент № 2032309 (РФ) Захватное устройство / Сиб. техн. ин-т;авт. изобр. Г.Г. Ворожейкин, В.Н. Невзоров. -Заявл. 26.06. 1989. № 4723683; Опубл. вБ.И., 1995. № 10.

117. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. — М.: Наука, 1977. 224 с.

118. Петров М.Ф. Кедровые леса и их комплексное использование. -Свердловск, 1961. -142 с.

119. Поварницин В.А. Кедровые леса СССР. Красноярск: Кн. изд-во, 1944. - 225 с.

120. Полезная модель (РФ) Отряхиватель для съема плодов с деревьев. / Сиб. техн. ин-т; Авт. изобр. В.Н. Невзоров, Г.Г. Ворожейкин, И.В. Голубев. -Заявл. 10.05.1995, № 95107417 (положительное решение от 22.09.95).

121. Полезная модель 1785 (РФ) Механический отряхиватель для съема плодов с деревьев. / Сиб. техн. ин-т; Авт. изобр. Г.Г. Ворожейкин, В.Н. Невзоров, И.В. Голубев. -Заявл. 17.06.1994, № 94023267.

122. Полуэктов Р.А. Динамические модели агроэкосистем. Л.: Гидроме-тиоиздат, 1991. - 311 с.

123. Посметьев В.И. Обоснование перспективных конструкций предохранителей для рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий. Воронеж: ВГЛТА, 2000. - 248 с.

124. Прагер В. Основы теории оптимального проектирования конструкций.-М.: Мир, 1985.-455 с.

125. Принс М.Д. Машинная графика и автоматизация проектирования. -М.: Советское радио, 1975. 230 с.

126. Пронин А.Ф., Модестова Т.А. Практикум по лесохозяйственным и мелиоративным машинам. Учебное пособие М.: Высшая школа, 1984. -272 с.

127. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов. М.: Машиностроение, 1989. - 520 с.

128. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого тела. М.: Наука, 1988. -712 с.

129. Резник Н.Е. Кормоуборочные комбайны. М.: Машиностроение, 1980-375с.

130. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. - 310 с.

131. Резников Л. А. и др. Основы проектирования и расчета сельскохозяйственных машин: Учебник. М: Агропромиздат, 1999. — 542 с.

132. Рут Р. Обзор методов оптимизации при конструировании машин. Труды А8МЕ. -М.: Мир, 1976. -(Сер. В, № 3)-С. 245-252.

133. Рыжов С.В. Механизация переработки соломы на корм. М.: Колос, 1983.-239 с.

134. Сакун В. А. Закономерности развития мобильной сельскохозяйственной техники. — М.: Колос, 1994. — 159 с.

135. Свиридов JI.Т. Повышение эффективности механизированных процессов обработки семян хвойных пород. Дисс. д-ра техн. наук -Воронеж, 1992.-544 с.

136. Сергеев М.П. Производство витаминной муки. М.: Лесная промышленность, 1983. - 40 с.

137. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение, 1977. — 328 с.

138. Семечкин И.В. Структура и динамика кедровников Сибири. — Новосибирск: Из-во СО РАН, 2002. 251 с.

139. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 г.г. ч. IV. Лесное хозяйство и защитное лесоразведение. -М., АгроНИИТИИТС, 1988. -204 с.

140. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. М.: Машиностроение, 1983. - 447 с.

141. Соколов П. А., Черных В.Л. Вариационная статистика. Учебное пособие. -Йошкар Ола; МарПИ, 1990. -104 с.

142. Справочник Строительные машины. /Под. ред. В.А. Баумана и Ф.А. Лапара. - Т. 1. - М.Машиностроение, 1976. - 502 с.

143. Справочник / Под ред. Ачеркана Н.С. т. 1-М., Машгиз, 1960. 592 с.

144. Сыроватко В.И. и др. Механизация приготовления кормов: Справочник. М.: Агропромиздат, 1985. - 367 с.

145. Тарг С.М. Краткий курс Теоретической механики. -М., Высшая школа, 1986. -416 с.

146. Тимошенко О.П. и др. Колебания в инженерном деле. -М., Машиностроение, 1985. -472 с.

147. Типы лесов Сибири. // Изд-ние ИЛиД СО АН СССР, 1963. -222 с.

148. Типы лесов Сибири. // Изд-ние ИЛиД СО АН СССР. Красноярск, 1969.-280 с.

149. Титов Е.В. Отбор плюсовых деревьев кедра сибирского в Горном Алтае // Лесное хоз-во, 1990. № 2. -С. 42-45.

150. Тищенко А.И., Жилицкий Я.З. Справочник механизатора — садовода. М.: Колос, 1972. - 248 с.

151. Томчук Р.И. Томчук Г.Н. Древесная зелень и ее использование в народном хозяйстве. М.: Лесная промышленность, 1973. - 360 с.

152. Фаворин И.В. Моменты инерции тел. М,: Машиностроение, 1970. -311с.

153. Федоренко В.Н. Механизация сбора семян хвойных пород. // Лесное хозяйство. 1971. - № 11. -С.58-59.

154. Франс Дж., Торили Дж. Математические методы в сельском хозяйстве: Пер. с англ. М.: Агропромиздат, 1987. - 339 с.

155. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984. 224 с.

156. Ханзен Ф. Основы общей методики конструирования. Л: Машиностроение, 1969. - 164 с.

157. Хансен Г., Хансен Д. Базы данных: разработка и управление: Пер. с англ. /Ред. А.Н. Тихонов. М.: Бином, 2000.-704 с.

158. Хилл П. Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений: Пер. с англ. М.: Мир. 1973.-363 с.

159. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство: Пер. с англ. М.: Мир, 1991. - 226 с.

160. Холл А. Опыт методологии для системотехники. М.: Советское радио, 1978.-448 с.

161. Цымерман М.З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин. -М.: Машиностроение, 1978. 295 с.

162. Чернега А.И. Механизация работ в зеленом строительстве. Киев: Буздвельник, 1972. - 176 с.

163. Шапошников А.П. и др. Технология создания и содержания зеленых насаждений. Учебное пособие. — Новочеркаск, 1984. — 102 с.

164. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. -М., Мир, 1972.-381 с.

165. Шимкович Д.Г. Основы оптимального проектирования элементов конструкций лесных машин. -М.: МЛТИ, 1990. 68 с.

166. Цугленок Н.В. Система питания шнековых процессов в технологии производства обезвоженных кормов. /Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск, 2004. 110 с.

167. Цугленок Н.В. Энерго-ресурсосберегающие технологии и идеи социальной справедливости — путь решения проблем в агропромышленном комплексе края на рубеже XXI века /Вестн. КрасГАУ. 1999. - Вып.4 - с. 4-6.

168. Эрдогян Ф. И др. Вычислительные методы в механике разрушения (Пер. с англ.). ~ М.: Мир, 1990. 391 с.

169. Эрнст Л.К., Наумеико З.М., Ладинская С.М. Кормовые продукты из отходов леса. М.: Лесная промышленность, 1982. - 168 с.

170. Якимук П.Г. и др. Справочник механика по мелиоративным машинам. -М.: Колос, 1977.-368 с.

171. Яковлев В.Т. Основы проектирования и расчета почвообрабатывающих машин. Барнаул : АлтГУ, 1994. - 96 с.

172. Ясенецкнй В.А., Гончаренко П.В. Машины для измельчения кормов. Киев: Техшка, 1990. - 166 с.

173. Mehta C.R. Ride vibration on 7,5 kW rotary power tiller // J. Agr. Eng. Res. 1997. - V0L66, N 3. - P. 169 - 176 (англ.).

174. Modifying a carter flail forage harvester to stabilize the weighing system // Argon. J. 1997. - Vol. 89, N 3.-P.527 - 529 (англ.).