автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование методики определения микротравмирования зерна при послеуборочной обработке

На правах рукопиры

МАНОЙЛИНА Светлана Зиновьевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОТРАВМИРОВАНИЯ ЗЕРНА ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства (сельскохозяйственные науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ВОРОНЕЖ-2010

2 3 ДЕКЭД

004618426

Работа выполнена на кафедре «Технологии конструкционных материалов, метрологии, стандартизации и сертификации» ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д.Глинки»

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор _

Кузнецов Валерий Владимирович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Свиридов Леонид Тимофеевич

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Оробинский Владимир Иванович

Ведущая организация - ОАО «Воронеяссельмаш»

Защита диссертации состоится «23 декабря » 2010 г. в 1й!г часов на заседании диссертационного совета Д 220.010.04 при ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки»

С авторефератом можно ознакомиться на сайте www.vsau.ru

Автореферат разослан « 22 » ноября 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Шатохин И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время травмирование семян зерна - одна из наиболее существенных причин снижения посевных качеств семян непосредственно в год уборки и уменьшения их продуктивности растений последующего поколения. Всхожесть травмированных семян снижается на 12-38%, а продуктивность растений - на 4,5 ц/га по сравнению с контрольным вариантом, 10% травмированных семян в посевном материале вызывают снижение урожайности в среднем на 1 ц/га, а 20...25%-на2...3 ц/га.

Проблема травмирования семян в последнее время приобретает большое значение в связи с неудовлетворительным состоянием машин и оборудования и продолжающимся ухудшением состояния материально-технической базы обработки и хранения семян. Оборудование физически изношенно, эксплуатируется за пределами амортизационных сроков, морально устарело и нуждается в коренной реконструкции и обновлении. Травмированное зерно при послеуборочной обработке не удается в полной мере отделить от целого.

Поэтому одним из путей повышения урожайности зерновых культур является подготовка хорошего семенного материала. Качественные семена — одно из важнейших условий уменьшения нормы высева и повышения валового сбора зерна.

В настоящее время предлагается много различных методов определения травмирования семян, но ни один из них не удовлетворяет поставленной цели. Не обеспечивает быстрое и точное определение характера повреждения семян, что необходимо при разработке эффективных мер, предупреждающих повреждения семян. Существующие методы определения микротравмирования семян сильно различаются по точности и трудоемкости и лишь немногие из них могут быть рекомендованы для производства. Предлагается усовершенствовать методику определения микротравмирования семян за счет более точной оценки характера микротравм. Это позволит определить реальные параметры микротравм семян при их взаимодействии с поверхностью рабочих органов при различных кинематических и силовых режимах.

Цель работы. Повышение точности оценки травмирования семян при послеуборочной обработке за счет совершенствования методики определения характера травм.

Объект исследований. Процесс взаимодействия семянки с различными поверхностями рабочих органов машин при послеуборочной обработке.

Предмет исследования. Закономерности влияния характера внешних воздействий и прочностных свойств зерна на возникновение и развитие микротрещин в семянке.

Научная новизна работы:

- получена теоретическая модель семянки, в виде заполненной однослойной несимметричной эллипсоидальной оболочки, позволяющая опреде-

лить зоны деформирования и предельных напряжений в зависимости от точки приложения усилия на семянку, внутренних и внешних факторов;

- предложена математическая модель для определения суммарной длины микротрещин семянки в зависимости от усилия воздействия и импульса силы, а также от модуля упругости, плотности и жесткости оболочки семянки, отличающаяся от известных моделей учетом не только внешних воздействий, но и состоянием поверхности объекта травмирования;

- усовершенствована методика оценки микротравмирования семян, обеспечивающая более точное определение характера микротрещин и отличающаяся от известных использованием 26-кратного увеличения объекта;

- разработана программа - алгоритм прогнозирования травмирования семян по их физико-механическим свойствам и параметрам силового воздействия рабочих органов, защищенная свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ (№ 2010611851 от 11.03.2010 г).

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Использование новой методики определения характера травм семянки позволит повысить точность оценки микротрамирования зерна при послеуборочной обработке, что необходимо для качественной подготовки семенного материала.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при разработке семеочистительных машин и технологических линий для послеуборочной обработки зерна и семян, а также в учебном процессе ВГАУ при выполнении курсового и дипломного проектирования.

Разработаны рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке.

Достоверность научных положений подтверждается результатами экспериментальных исследований, полученными с использованием современной аппаратуры, обеспечивающей достаточно высокую точность проведения измерений опытных результатов. Необходимое количество повторно-стей опыта при проведении экспериментальных исследований определяли с учетом выбранной надежности, равной 0,95. Доверительную вероятность при проведении исследований принимали равную 0,95, оценку коэффициентов линейных уравнений проверяли по критерию Фишера. Результаты теоретических исследований хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского госагроуниверситета (г. Воронеж, 2007 - 2010 гг.), Воронежской Государственной Лесотехнической Академии (2008 г.), Белгородской Сельскохозяйственной Академии (2009 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе одна статья в издании, рекомендованном в перечне ВАКа, программа - алгоритм прогнозирования травмирования семян по их физико-механическим свойствам и параметрам силового воздействия рабо-

чих органов, защищенная свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ (№ 2010611851 от 11.03.2010 г.) Одно издание, одобренное отраслевой секцией инновационной и технической политики научно-технического совета Департамента аграрной политики Воронежской области (протокол №_2 от « 17» декабря 2009 г.), рекомендовано для сельхозтоваропроизводителей к использованию при проектировании, разработке и эксплуатации семеочистительных пунктов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 118 наименования, из них 4 на иностранных языках и приложений. Основная часть работы изложена на 135 страницах машинописного текста, с использованием 15 таблиц и 39 рисунков.

На защиту выносятся:

- теоретическая модель семянки, представляющая собой заполненную однослойную несимметричную эллипсоидальную оболочку, позволяющая определить зоны деформирования и предельных напряжений в зерновки в зависимости от точки приложения усилия на семянку, внутренних и внешних факторов;

- математическая модель для определения суммарной длины микротрещин семянки в зависимости от усилия воздействия и импульса силы, а также от модуля упругости, плотности и жесткости оболочки семянки.

- зависимости для определения предельного усилия разрушения семянки различных культур при силовом воздействии рабочих органов машин;

- программа - алгоритм прогнозирования травмирование семян по их физико-механическим свойствам и параметрам силового воздействия рабочих органов, защищенная свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ (№ 2010611851 от 11.03.2010 г);

- практические рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении показана актуальность темы, сформулированы цель исследований, объект и предмет исследований, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследования» сделан анализ причин снижения качества семян при послеуборочной обработке, главной из которых является высокий уровень их травмирования различными механизмами и машинами. Отмечено что, немаловажное значение для разработки мероприятий по снижению травмирования семян имеет своевременность и точность определения характера микротравм.

Проведенный анализ научно-технической литературы показал необходимость создания эффективных методов определения и прогнозирования для последующей разработки рекомендаций по снижению травмирования семян. Существующие методы громоздки и несовершенны и не обеспечивают дос-

таточной точности оценки характера микротравм, а, следовательно, и направлении снижения травмирования семян.

Большой вклад в изучение причин травмирования семян и методов его снижения при уборке и послеуборочной обработке внесли такие ученые как Дринча В.М., Кузнецов В.В., Куперман Ф.М., Майсурян H.A., Панов A.A., Пугачёв А.Н., Строна И.Г., Тарасенко А.П., Чазов С.А., и другие.

Из анализа литературных данных следует, что до настоящего времени недостаточно изучено микротравмирование семян при силовом воздействии внешних и внутренних факторов при различных силовых и кинематических режимах.

На основе выполненных ранее исследований по рассматриваемой проблеме и в соответствии с поставленной целью предстоит решить следующие задачи:

- изучить состояние вопроса по данной теме и провести анализ известных методик определения и способов снижения травмирования семян;

- предложить теоретическую модель для определения зон деформирования и предельных напряжений в зерновки в зависимости от точки приложения усилия на семянку, внутренних и внешних факторов;

- установить математическую модель для определения суммарной длины микротрещин в зависимости от совокупного влияния на семянку внешних факторов (усилия воздействия, импульса силы) и внутренних факторов (фи-зикр-механических свойств семянки: модуля упругости, плотности и жесткости оболочек);

- усовершенствовать методику оценки микротравмирования семян с целью обеспечения более точного влияния характера микротрещин;

- изучить влияние физико-механических свойств семян, влажности и вида поверхностей на размерные характеристики микротравм.

Во второй главе «Теоретические предпосылки снижения травмирования семян при послеуборочной обработке» получена теоретическая модель семянки, представляющая собой заполненную однослойную несимметричную эллипсоидальную оболочку, позволяющая определить микротравмирование семян при нагружении в зависимости от точки приложения усилия на семянку, их расположения в бункере, зерновом ворохе и степени воздействия на них рабочих органов машин для послеуборочной обработки.

В результате теоретического анализа состояния вопроса было выявлено что, деформирование оболочек сосредоточенными силами достаточно быстро затухает при удалении от места приложения нагрузки, максимальные деформации возникают в местах приложения нагрузки, деформирование оболочки во всех случаях нагружения носит ярко выраженный локальный характер, величина нормального прогиба оболочки резко увеличивается при уменьшении площади нагружения, обобщены параметры, влияющие на травмирование семян.

Травмирование как результат процесса взаимодействия семянки с рабочими органами зерноочистительных машин (внешние факторы) и морфо-лого-анатомическими и физико-механическими свойствами семянки (внут-

ренние факторы) зависит от большого числа параметров, изменяющихся в широких пределах. Для оценки травмирования семян нами обобщены и систематизированы параметры, определяющие травмирования семян (рисунок 1).

о

о

<ц

К

я о

А И

оз &

н

0)

5

I

Я

6

о

<и о ей И н

о «

О

РЧ о

и К

м

о

О)

X <и

а

Наименование параметра Размерность Обозначение

Модуль упругости, Н/м2 ь'мг2 Е

Относительное удлинение, м ъ Ь

Плотность оболочки, кг/м3 Р

Масса, кг м т

Коэффициент Пуассона 1 Мп

Форма семян 1 Ф

Жёсткость оболочки, кгм/с2 мьт2 к

Коэффициент трения семянок с поверхностью 1 Г

Размер, м ь Б

Микротвёрдостъ, Н/м2 и'мг2 И

Шероховатость поверхносот, м ь

Динамическая сила, кгм/с2 мьг2 Рд

Статическая сила, кгм/с2 мы2 Гст

Площадь контакта, м2 ь2 Б

Импульс силы, кгм/с мт' Р

Рисунок 1 - Параметры, определяющие травмирования семян

Основным фактором, влияющим на многие физико-механические свойства семян, является влажность. Из литературных данных нами выявлено что, при сдвигах., сжатии и разрывах предел прочности с повышением влажности семян уменьшается. Наибольшую прочностью на разрыв имеют плодовые оболочки, наименьшую - семенные с алейроновым слоем.

На физико-механические свойства семян оказывает влияние и температура. Опыты, проведенные в широком диапазоне температуры от +30° до -30°, показывают, что прочность семян с понижением температуры уменьшается, и семянка становится более хрупкой. При температуре ниже нуля семена становятся ломкими, уменьшаются жесткость оболочек и модуль упруго-

сти. Свободная влага, всегда имеющаяся в порах, капиллярах и межклеточных пространствах семян, превращаясь в лед, а затем, расширяясь, ослабляет его структуру.

Влияние влажности и температуры на механические свойства семян связано с коллоидно-химическими изменениями белков, углеводов и других полимеров с коллоидными свойствами.

Посевные качества семян зависят так же от их физико-механических и биологических свойств. Данные факторы учтены в схеме «Параметры, определяющие травмирования семян» (рисунок 1). Параметры влажность и температура учитываются при рассмотрении блока физико-механических свойств опосредовано.

Параметры, определяющие рассматриваемую схему, представляют собой характеристику семянок по массе и размеру (р, Б, ш), упругим свойствам (Е, |1п), прочностным свойствам оболочек (Ц, к, 8), характеристику силового воздействия: сила (динамическая и статическая, Р), площадь взаимодействия (Б) импульс силы (Р) и время воздействия (Т).

Согласно разработанной классификации параметров травмирования можно записать, что травмирование семян при силовом воздействии на них рабочих органов есть функция следующих переменных

Р, Е, р, к, 8, Э, ш, б, цп, ц, Г, Ф). (1)

Травмирование зерновки - это сложный процесс. Предварительные экспериментальные исследования показали что, травмирование, прежде всего, характеризуется длиной и шириной микротрещин Ь (м), а потом уже их количеством. На рисунке 2 представлена зависимость количества микротре-

Длина ткротрепии, им

Рисунок 2 - Зависимость количества микротрещин от

длины микротрещин для пшеницы Альбидум Как видно из графика зависимость количества микротрещин от их длины имеет линейный характер.

Дальнейший анализ ранее выделенных факторов показал что, на процесс травмирования семян наибольшее влияние оказывают 8 переменных

1Н1Р, Р,Е, рЛИ^, Б) (2)

Нами определены размерности всех параметров: М - массы, Ь - длины, Т - времени. На основании теории размерностей, построили математическую

модель процесса травмирования. В критериальной форме уравнение травмирования имеет вид:

р(я,;я2;л:з;я:4;л:5;7г6) = 0. (3)

Преобразовали ж- критерии:

71| = рЕпРЕ12ЕЕпр, п2 = Б621 Р®22 Е®23 к, и3 = РЕз'Р6з2ЕБззК2, щ =РЕ41Р£42Е£438,

Щ = р£5'ре52£853 £))

л, =р£б1РЕб2Е£б3т,

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) (9)

Каждое из уравнений записали в размерном виде, преобразовали уравнения, определили показатели степени, получили решение системы и определили л- критерии:

71, = Р3Р"2Е"2р (10) тг2 = Р^Р^к

1 1

(12) 714=Р-'Е8

1Е - --

к3 = Р 2Е2Яг

(П) (13)

(14) т:6 = Р2Р^Е2ш (15)

Уравнение процесса в безразмерных величинах принимает вид:

где Ь-травмирование семянки при силовом воздействии. Значение параметров, входящих в уравнение (1) дня различных культур, представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения парамет ров, П эинятых для определения тс-критериев

Культура 1, м И, кгм/с2 Р, кгм/с Е, 105 кг/м2 Р. кг/м3 К кгм/с2 я* 10 -4м Б, 10"6 м2 О размер 10"3м ш, ю-3 кг

Пшеница 0,0014 5,90 0,50 80 996,8 3,06 40 1,02 6,7x3,4x2,7 0,036

Горох 0,0017 6,40 0,42 65 1031,7 3,64 35 0,50 6,8 0,245

Тритикале 0,0032 7,80 0,35 51 1180,0 3,97 40 1,30 8,0x1,9x1,7 0,045

Кукуруза 0,0037 8,25 0,30 44 1201,9 4,45 45 0,89 11,5x8,0x5,3 0,245

Рожь 0,0042 8,50 0,29 38 1323,0 4,50 25 1,89 8,0x2,6x2,5 0,031

Нами предложен прием получения нелинейного уравнения регрессии с использованием ограниченного числа наблюдений. На первом этапе приво-

дятся поиски адекватного уравнения регрессии для определения величины Ь в зависимости от каждого отдельного параметра (И, Р, Е, Р, к). Для этого использовали линейную, степенную, экспоненциальную, обратную квадратичную и логарифмическую зависимости. Для каждой зависимости и каждой переменной качество модели определяли по критерию Фишера.

Для параметров И и Р лучшие результаты дает степенная модель; для Е и к - логарифмическая и для р - линейная.

Были определены факториальные уравнения регрессии для определения зависимостей величины V. от отдельных параметров и значения достоверных апроксимаций, для следующих переменных: Р

= 6,43 х 10"6 (Г)3'02 Д2 = 0,997

Р

Ь(Р) = 0,003(/>)""2 0897 Л2 = 0,962 Ц£) = -0,0041 х 1п(£) + 0,0658 Др) = 9 х 10_<5(р) - 0,0076

А3 =0,968 Я2 = 0,97

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

Ь(к) = 0,007 Щк) - 0,0065 р = 0,981

По данным значениям И, Р, Е, р, к (таблица 2) вначале нашли прогнозируемые значения параметра Ь.

Цр) ЦР) ЦЕ) Цр) Цк)

1,37-10"' 1,28-10"' 6,3-10'4 1,47-10"' 1,33-10"'

1,75-10'' 1,84-10"' 1,48-10'' 1,79-10"' 2,54-10"'

3,18-10'' 2,69-10' 2,48-10"' 3,14-10"' 3,15-10"'

3,77-10' 3,71-10' 3,08-10"' 3,33-10'' 3,95-10''

4,12-10"' 3,99-10"' 3,68-10"' 4,44-10"' 4,03-10''

На основании данных таблицы 2 получили систему линейных уравнений, определили коэффициенты линейной комбинации данных функций (таблица 3), и провели оценку их значений по критерию Фишера. Таблица 3 - Коэффициенты линейных уравнений

с, с2 Сз с4 с5

0,940 -0,020 -4,626 х 10"' 0,167 -0,079

После подстановки коэффициентов линейных уравнений в уравнение (2) искомое уравнение регрессии имеет вид ЦР,Р,Е,р,к) = 6,044 ■ 10"6 • (Л5,02 -6 -Ю"6(р)-гот +1,897 • 10"3 х

1п(£)+1.597 ■ 10'6 • (р)- 5,53 • 10~4 • 1п(*)-0,00108 (22)

Используя значения таблицы 1, получаем теоретические значения суммарной длины микротрещин семян, представленные в таблице 4.

Культура Теоретические значения суммарной длины микротрещин, м

Пшеница 0,00138

Горох 0,00172

Тритикале 0,00318

Кукуруза 0,00368

Рожь 0,00418

Сравнительная оценка теоретических и экспериментальных значений суммарной длины микротрещин представлена на рисунке 3.

0,0045 0,004 0,0035 0,003 0,0025 0,002 0,0015 0,001 0,0005 О

пшеница горох тритикале кукуруза рожь Культура И -теоритнческие значения □ экспериментальные значения

Рисунок 3 - Гистограмма суммарной длины микротрещин для пяти культур

Величинами X/, Х2, X), А',, X} обозначим теоретические значения суммарной длины микротрещин для пшеницы, гороха, тритикале, кукурузы и гороха, а величинами Г;, У2, У}, У,, К5 - экспериментальные значения суммарной длины микротрещин соответственно, найдем среднее квадратическое отклонение по формуле

1

Кк-УУ _

= 0,0349

(23)

где У- среднее значение величины экспериментальных данных.

Найдем значение корня из дисперсии Д(Х), если , то урав-

нение (22) достаточно хорошо согласуется с результатами опыта. Если, экспериментальные

/Д(х)>а то расхождения.

и теоретические значения имеют

^д = = 0,00063

V 5 (24)

0,00063<0,0349.

Полученное по уравнению (22) значение суммарной длины микротрещин достаточно хорошо согласуется с результатами опытных данных. Уравнение пригодно для оценки травмирования семян рабочими органами машин для послеуборочной обработки.

С учетом сделанных теоретических предпосылок для разработки практических рекомендаций по снижению микротравмирования семян при послеуборочной обработке необходимо экспериментально определить характеристики микротравм (длину, ширину микротрещины, их количество) при воздействии на семянку внешних и внутренних факторов и изменении физико-механических свойств семянки, предложить усовершенствованную методику оценки микротравм, оценить изменение физико-механических свойств семян при статическом нагружении в зависимости от длительности хранения.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены программа и методика проведения экспериментальных исследований и обработки полученных результатов, описаны приборы и установки, которые были использованы при проведении экспериментальных исследований.

Программой экспериментальных исследований предусматривалось: изучить механизм деформирования семянки при взаимодействии с абсолютно жесткой поверхностью и выявить предельные значения усилия разрушения, изучить влияние контрповерхностей на степень повреждения семянки при различных кинематических и силовых режимах, усовершенствовать методику оценки микротравмирования, установить влияния сроков хранения на всхожесть травмированных семян.

Экспериментальные исследования проводили по схеме однофакторного эксперимента на зерновках озимой пшеницы твердых сортов «Мелянопус» (МЫапориэ), «Безунчукская 139», «Степь 3» и мягких сортов «Альбидум», «Волгоградская 84», «Воронежская 7», ржи Волгоградской, тритикале Ам-фидиплоид 209, кукурузе Воронежская №7 и бобовых семенах гороха неосы-пающегося№1.

Для исследования параметров микротравмирования при кинематических и силовых режимах нами разработана и изготовлена маятниковая установку, которая представлена на рисунке 4.

На штативе 1 закрепляли ось с подшипниками 3. К оси прикрепляли стальной маятник 2 и шкалу 4, для определения угла взлета маятника ОС. В нижней части штатива закрепляли кронштейн 7 и контртело 8. В нижней части маятника в специальном приспособлении 6 закрепляли семянку и систему грузов. Контрповерхностью при силовом воздействии семянки принимали образец шероховатости. В ходе эксперимента изменяли угол взлета маятника, что соответствовало скорости разрушения при силовом воздействии и усилию разрушения. Усилие определяли методом тензометрирования. Усилия воздействия на семянку выбирали в пределах от 0,5 до 20 Н с целью определения усилий воздействия, при которых семянка имела минимальные механические повреждения.

Семянку закрепляли в специально изготовленной матрице 6, которая была жестко закреплена в кронштейне. Матрица позволяла стабилизировать место силового воздействия. Матрицу вместе с семянкой помещали на предметный столик микроскопа МПС-2 для дальнейшего определения параметров микротравмирования при различных силовых режимах. Проводили ме-

таллографические исследования зерновок пшеницы, тритикале, семян гороха при увеличении 10, 16, 26, 40, 50, 80 раз на партии 50 зерен.

1- штатив, 2 - маятник, 3 - ось с подшипниками, 4 - шкала, 5 -система грузов, 6 - устройство для крепления семянки (матрица), 7 - кронштейн, 8 - контртело Рисунок 4 - Экспериментальная установка

Ддя определения параметров микротравм при статическом нагружении использовали специальную установку, изготовленную на кафедре «Технологии конструкционных материалов, метрологии, стандартизации, сертификации» ВГАУ изображенную на рисунке 5.

Матрицу вместе с семянкой 1 помещали на предметный столик твердомера Шора. По индикаторной шкале 2 определяли величину статической нагрузки. Величину статического усилия изменяли: 30, 40, 51, 60, 84 Н. Эксперимент проводили более года, параметры микротравмирования фиксировали каждый месяц.

При взаимодействии рабочих органов на семянку возможны как статические, так и динамические воздействия. Нами разработана методика и проведены исследования по определению микротравм при сложных динамических воздействиях, сочетающих нормальное силовое воздействие и относительное движение контактирующей поверхности семянки.

Исследовали зависимость параметров микротравм от шероховатости поверхности трения: сталь (Ст.З), дерево мягких пород, металлопластик. Шероховатость стальной поверхности Ка изменяли в пределах 0,2 - 6,3.

1 - система грузов, 2 - индикатор, 3 — матрица с семянкой Рисунок 5 - Установка для определения параметров

микротравмирования при статическом нагружении

Исследовали зависимость параметров травм от числа соударений, от влажности семян. Число соударений изменяли от одного до пяти, влажность семян от 12 до 22%.

Отбор образцов, их анализ и обработку полученных результатов проводили по стандартным методикам в соответствии с требованиями ГОСТов с использованием современных приборов и оборудования (ГОСТ 12036-85).

При анализе образцов определяли длину, ширину, количество микротрещин, усилие разрушения и усилия, при котором интенсивно появляются микротрещины для различных культур, энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян (ГОСТ 12038-84, ГОСТ 12039-82).

В четвертой главе «Экспериментальные исследования параметров микротравмирования при послеуборочной обработке семян» приведены результаты лабораторных исследований влияния кинематических и силовых режимов на длину, ширину микротравм и их количество, дана оценка микротравмирования в зависимости от кратности увеличения объекта.

Исследования показали, что увеличение в 10 и 16 раз дает только общую картину разрушения семян (макротрещины), плохо видны локальные участки и микротрещины. При увеличении в 50 раз хорошо видны локальные участки, микротрещины (трещины, не видимые при увеличении в 10 раз), вмятины. Увеличения в 50 и 80 раз, по нашему мнению, непригодно дам исследования, т. к. не позволяет наблюдать общую картину разрушения, при таком увеличении поверхность должна быть отшлифована и объект наблюдения должен располагаться в одной плоскости, что невозможно для семян.

При увеличении в 26 раз, хорошо видны общая картина разрушения, характер распространения макро- и микротрещин.

Исследования показали (рисунок 6), что силовое воздействие на семена не должно превышать предельного усилия разрушения (для ржи - 11,18 Н, мягкой пшеницы, тритикале, кукурузы, гороха- 14,9 Н.

12 .10

& & 5 в 4

■

у = 0,1

У к

У = ■ 0,0121 х1,4308

0,62

0,4

о.

0.31

0,21 0 1 '3

О

12

2 4 6 8 10 Усилив воздействия, Н

1 - суммарная длина микротрещин, мм,

2 - ширина микротрещины, мм

Рисунок 6 - Зависимость суммарной длины и ширины микротрещин от усилия воздействия

При силовом воздействии 5,96 Н разрушение гороха, тритикале и кукурузы ке происходило, не наблюдали видимых микротрещин.

При силовом воздействии 2,98 Н, разрушение зерновок ржи и мягкой пшеницы не происходило.

Интенсивное появление микротрещин наблюдается:

- для ржи, пшеницы при силовом воздействии 5,96 Н,

- для тритикале, кукурузы, гороха при силовом воздействии 8,25 Н.

При взаимодействии рабочих органов сельскохозяйственных машин с

семенами они подвергаются как статическим, так и динамическим воздействия.

На основании исследований при сложном динамическом воздействии скорость взаимодействия поверхности рабочих органов на семянку для пшеницы и ржи не должна превышать 4,71 м/с. Дальнейшее увеличение скорости приводит к разрушению зерновки.

При работе сельскохозяйственных машин имеют место несколько воздействий на семянку. Исследованиями установлено что, при одно и двукратном воздействии рабочих органов на семянку ширина и длина микротрещин не значительны. При трехкратном воздействии наблюдается резкое увеличение ширины трещины до 0,22 мм (рисунок 7), возрастают суммарная длина и количество микротрещин, а микротрещины переходят в макротрещины. Это необходимо учитывать, при получении качественного семенного материала.

Анализ экспериментальных данных (рис. 8, 9, 10) показывает, что при взаимодействии зерна с металлопластиком по сравнению с взаимодействием с деревянной поверхностью наблюдается резкое увеличение ширины микротрещин (более чем в 3 раза).

3 4

Число соудареий

Рисунок 7 - Зависимость ширины микротрещины от количества силовых воздействий

й 1 —

52 * ,11 1 |,0

I §8

я II 1 й6 & & 5 5 "А

зерно зерно зерно по зерно по

позерну по дереву металл о пластику металлу Поверхность взаимодействия

□ - рожь Волгоградская

□ — пшеница Альбидум

I 3 ! 2 -)—) 1 -0

зерно зерно зерно йо зерно по позерну по дереву металлопластику металлу Поверхнвсгь взаимодействия П- рожь Волгоградская ш - пшеницаАльбидум

Рисунок 8 - Гистограмма зависимости Рисунок 9 - Гистограмма зависимости

количества микротрещин от поверхности длины михротрещины от поверхности взаимодействия взаимодействия

[ 0,6 [ 0,5 0,4

| 0,2 [О,!

н зерно зерно зерно по зерно по позерну по дереву металлопластику металлу Поверхность взаимодействия □ - рожь Волгоградская И - пшеница Альбидум

Рисунок Ю - Гистограмма зависимости ширины микротрещины от поверхности взаимодействия

При взаимодействии с металлической поверхностью ширина микротрещин достигала критического значения, при котором зерновки ржи разрушаются.

Для оценки значений параметров микротравм мягких и твердых сортов пшеницы нами принимались условия: подбор семян одного срока уборки, ручного способа обмолота, усилие воздействия 6 Н, влажность семян была близкой к кондиционной 14%.

Исследования (таблица 5) показали, что наиболее стойкие к механическим воздействиям являются зерновки твердых сортов пшеницы, и особенно пшеница сорта Безунчукская 139. Наибольшие значения показателей микротравм наблюдаются у мягких сортов пшеницы: Волгоградская 84, Воронежская 7.

Таблица 5 - Количественная оценка травмирования мягких и твердых сортов пшеницы _

Сорт Доля зерновок полностью раз-рушеных, % Суммарная длина микротрещин, мм Ширина микротрещин, мм Количество микротрещин, шт.

Мягкие сорта Альбидум 5,4 1,7 0,033 1,50

Волгоградская 84 6,0 1,83 0,044 1,63

Воронежская 7 5,2 1,78 0,037 1,57

Твердые сорта Мелянопус 4,0 2,06 0,032 1,24

Степь 3 5,0 2,10 0,040 1,28

Безунчукская 139 3,5 1,45 0,030 0,98

Результаты зависимости параметров травмирования (суммарного количества трещин, длины трещин, ширины) от влажности представлены на рисунках 11 и 12.

При влажности зерновок до 15% суммарное количество и длина трещин растут незначительно, при влажности от 15 до 18% наблюдается резкое увеличение количества микротрещин и их суммарной длины; микротрещины переходят в макротрещины, на некоторых участках зерновки наблюдается вздутие оболочки. При влажности 14-16% зерновка переходит от хрупко-упругого состояния в вязко-пластичное, что приводит к повышению внутренних напряжений, а следовательно, снижает прочность. При влажности 18% и более количество трещин не увеличивается, имеющиеся трещины увеличиваются в длине. Ширина микротрещин увеличивается по линейной зависимости при повышении влажности.

у .ЛДОЭТ^НШЬ1 ■ 10,7111 + 55^15

» 12

А

Я

/

.м

ч=от У-0.079) + 0,4894]

у = 0 08М х1-1.853 т+ 13.11

23 и

10 15

Влажность, %

Рисунок 11 - Влияние влажности на суммарную трещиноватость

1 - суммарной длины трещин, мм,

2 - ширина трещин, мм

Рисунок 12 - Влияние влажности на длину и ширину трещин

Из выше изложенного следует что, при послеуборочной обработке и хранении зерен с микроповреждениями влажность не должна превышать 16%.

На основании исследований микротравм пшеницы при их статическом нагружении (рисунки 13, 14) установлено, для того чтобы получить качественные семена, срок их хранения не должен быть более 31 недели, величина статической нагрузки должна быть не более 50 Н.

Й 35 •

Длительность хранения, недели

1 - 84 Н, 2 - 61 Н, 3 - 50 Н, 4 - 40 Н, 5 -30 Н Рисунок 13 - Оценка суммарной длины микротрещин от длительности хранения при статическом усилии

Анализ лабораторной всхожести и энергии прорастания целых зерен и зерен с микроповреждениями показал, для того чтобы получить качественный посевной материал, микроповрежденные зерна не должны храниться более 11 недель. Это объясняется тем, что при большем сроке хранения зерна поражаются вредными бактериями и грибковыми заболеваниями, микроорганизмами, которые проникают через микротрещину, плесневеют.

О 5 10 15 20 ' 25 30 35 Длительность хранения, недели

1-84Н,2-61 Н, 3-50 Н, 4-40 Н, 5-30 Н Рисунок 14 - Оценка количества микротрещин от длительности хранения при статическом усилии

В пятой главе «Реализациярезультатов исследований и ах экономическая эффективность» дана сравнительная оценка методики определения уровня травмирования обработкой индигокармином, промывкой и разделением по 6 видам травм и усовершенствованной методики.

Усовершенствованная методика позволяет определить динамику развития микротрещины, оценить количественные и качественные характеристики микротравм, повышает точность оценки микротрещин.

На основании проведенных исследований разработаны рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Получена теоретическая модель, для определения зон деформирования и предельных напряжений в зерновке в зависимости от точки приложения усилия на семянку, внутренних и внешних факторов.

2. Предложено уравнение, позволяющее определить суммарную длину микротрещин в зависимости от совокупного влияния на семянку внешних факторов (усилия воздействия, импульса силы) и внутренних факторов (физико-механических свойств семянки: модуля упругости, плотности и жесткости оболочек);

3. Усовершенствованная методика оценки микротравмирования семян, за счет 26-кратного увеличении объекта травмирования обеспечивает более точное определение характера микротрещин, обладающих фрактальной структурой.

4. Установлено, что интенсивное появление микротрещин наблюдается при усилии воздействия: для ржи, пшеницы 5,96 Н; тритикале, кукурузы, гороха 8,25 Н. Предельные усилия разрушения для данных культур соответственно составляют 11,18 Н и 14,9 Н. Увеличение кратности воздействия более

трех приводит к резкому росту суммарного микротравмирования, а затем переходу микротравм в макротравмы.

5. Размерные характеристики микротравм зависят от физико-механического состояния зернового материала, влажности зерновок и вида контрповерхности. При взаимодействии зерновок с поверхностью рабочих органов машин для послеуборочной обработки шероховатость контртела не должна превышать Ral,6, влажность зернового материала - 16%; скорость перемещения семян по поверхности контакта должна быть не более 4,71 м/с. Для получения качественных семян величина статической нагрузки должна быть не более 50 Н, а срок хранения не более 31 недели.

6. Разработаны рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке, утвержденные Департаментом аграрной политики Воронежской области (протокол №_2 от « 17» декабря 2009 г.) и защищенные свидетельством о государственной регистрации компьютерной программы (№ 2010611851).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Кузнецов В.В. Предельное силовое воздействие на зерновку при послеуборочной обработке / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина С.З.//Тракторы и сельхоз машины. - 2008. - №7. - С.45.

Рекомендации производству

2. Кузнецов В.В., Манойлина С.З., Винников А.Н. Рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке / ФГОУ ВПО ВГАУ. - 2010. - С. 1 -11.

Программа-алгоритм

3. Кузнецов В.В., Манойлина С.З., Программа-алгоритм прогнозирования травмирования зерновых и бобовых культур по физико-механическим свойствам семян и параметрам силового воздействия. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, №

2010611851,зарегистрирована 11.03.2010.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

4. Кузнецов В.В. Устройство для разделения зерновых смесей / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина, B.C. Науменко // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте:Сб. науч.тр. / Воронежская государственная лесотехническая Академия. - 2006, С. 134-137.

5. Кузнецов В.В. Оценка микроповреждений зерновок в зависимости от количества силовых воздействий / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина, О.С. Мальчикова // Вестник ВГАУ. - 2007. - №7 (52). - С. 18-20.

6. Кузнецов В.В. Совершенствование методики оценки микроповреждения зерновок / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина // Вестник ВГАУ. - 2007. -№14. -С. 121-135.

7. Кузнецов В.В. Оценка микроповреждений зерновок при взаимодействии с различными контрповерхностями / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина // Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства: Сб. науч. тр. / Воронежский госагроуняверситет. - 2008. - С.189-191.

8. Кузнецов В.В. Изменение микроповреждения зерновок от влажности / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина, B.C. Науменко // Инновационные технологии механизации сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. / Воронежский госагроуниверситет,- 2009. - С. 15-17.

9. Кузнецов В.В. Влияние внешних и внутренних факторов на процесс травмирования зерна / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина // Вестник ВГАУ. -2009,-№2,-С. 39-44.

10. Кузнецов В.В. Оптимизация технологической схемы линии для послеуборочной обработке семян / В.В. Кузнецов, С.З. Манойлина // Вестник ВГАУ. - 2010. - Выпуск 1 (24). - С. 27-34.

11. Манойлина С.З. Влияние срока хранения на всхожесть пшеницы Альбидум / С.З. Манойлина // Инновационные технологии механизации сельскохозяйственного производства. Сб. науч. тр. / Воронежский госагроуниверситет.- 2009. - С. 48-50.

Подписано в печать 17.11.20! О г. Формат 60х80'/|б. Бумага кн.-журн.

П.л. 1,0. Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 4607. Типография ФГОУ ВПО ВГАУ 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Влияние травмирования семян на посевные качества и прочность семян.

1.2. Факторы, влияющие на травмирование семян.

1.3. Процесс зарождения трещины в семенах и механизм их разрушения.

1.4. Анализ методик определения и прогнозирования микротравмирования и методы снижения травмирования семян при послеуборочной обработке.

1.5. Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СНИЖЕНИЯ ТРАВМИРОВАНИЯ СЕМЯН ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ.

2.1. Теоретическое рассмотрение процесса деформирования и определение зон предельного напряжения при различных видах нагружения семянки.

2.2. Параметры, влияющие на травмирование семян.

2.3. Выводы.

3. ПРОГРАММА И,МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Объекты исследования и экспериментальные установки.

3.3. Характеристика объектов исследований. Методы и средства их определения.

3.3.1. Методика определения предельных усилий разрушения появления микротрещин на поверхности контакта семян.

3.3.2. Выбор увеличения кратности объекта.

3.3.3 Методика определения параметров микротравмирования при различных силовых режимах.

3.3.4. Методика определения параметров микротравмирования для твердых и мягких сортов пшеницы и при изменении влажности. Методика определения влияния сроков хранения на всхожесть травмированных семян.

3.3.5. Методика определения параметров микротравмирования при статических нагрузках.

3.3.6. Методика определения жизнеспособности семян в зависимости от шероховатости контрповерхности.

3.3.7. Математическая обработка экспериментальных данных.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОТРАВМИРОВАНИЯ ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН.

4.1. Оценка микротравмирования в зависимости от кратности увеличения объекта.

4.2. Предельные значения усилий разрушения семянки при силовом воздействии.

4.3. Характер микротравмирования семян при сложном динамическом воздействии.

4.4. Оценка микроповреждения зерновки в зависимости от количества силовых воздействий.

4.5. Параметры микротравмирования семян при взаимодействии с различными контрповерхностями.

4.6. Параметры микротравмирования при сложном динамическом движении.

4.7 Сравнительная оценка микротравмирования для твердых и мягких сортов пшеницы.

4.8. Влияние влажности на микротравмирование.

4.9. Оценка микроповреждения семянок при статическом нагружении.

4.10. Изменение биологических свойств зерен с микроповреждениями в зависимости от длительности хранения.

4.11. Выводы.

5. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

5.1. Сравнительная оценка.

5.2. Рекомендации по проектированию и ремонту рабочих органов зерноочистительной техники.

В настоящее время травмирование семян зерна - одна из наиболее существенных причин снижения посевных качеств семян непосредственно в год уборки и уменьшения продуктивности растений последующего поколения. Всхожесть травмированных семян снижается на 12—38%, а продуктивность растений - на 4,5 ц/га по сравнению с контрольным вариантом. 10% травмированных семян в посевном материале вызывают снижение урожайности в среднем на 1 ц/га, а 20. .25% - на 2. .3 ц/га [6, 87].

Проблема травмирования семян в последнее время приобретает большое значение в связи с неудовлетворительным состоянием машин и оборудования и продолжающимся ухудшением материально-технической базы обработки и хранения семян. Оборудование физически изношено, эксплуатируется за пределами амортизационных сроков, ремонтируется, в основном, кустарно силами хозяйств [114, 115].

Одним из путей повышения урожайности зерновых культур является подготовка хорошего семенного материала. Качественные семена - одно из важнейших условий уменьшения нормы высева и повышения валового сбора зерна.

В настоящее время предлагается много различных методов определения травмирования семян, но ни один из них не удовлетворяет поставленной цели. Не обеспечивает быстрое и точное определение характера повреждения семян, что необходимо при разработке эффективных мер, предупреждающих повреждения семян. Существующие методы определения микротравмирования семян сильно различаются по точности и трудоемкости и лишь немногие из них могут быть рекомендованы для производства. Предлагается усовершенствовать методику определения микротравмирования семян за счет более точной оценки характера микротравм. Это позволит определить реальные параметры микротравм семян при их взаимодействии с поверхностью рабочих органов при различных кинематических и силовых режимах.

В связи с этим возникла необходимость изучить влияние технологических факторов послеуборочной обработки, параметров силового воздействия и морфолого-анатомического строения семян на их микротравмирование, усовершенствовать методику определения микротравм.

Работа выполнена в Воронежском государственном аграрном университете им. К.Д. Глинки в соответствии с планом научно-исследовательских работ, тема № 11 «Совершенствование технологий и технических средств производства продукции растениеводства и животноводства», номер государственной регистрации соответствует специальности 05.20.01 «Технология и средства механизации сельского хозяйства».

Цель работы. Повышение точности оценки травмирования семян при послеуборочной обработке за счет совершенствования методики определения характера травм.

Объект исследований. Процесс взаимодействия семянки с различными поверхностями рабочих органов машин при послеуборочной обработке.

Предмет исследования. Закономерности влияния характера внешних воздействий и прочностных свойств зерна на возникновение и развитие микротрещин в семянке.

Методика исследований. Общая методика предусматривала разработку теоретических предпосылок к снижению травмирования семян при послеуборочной обработке с использованием методов классической механики и теории размерности. Экспериментальные исследования для подтверждения обоснованности выбранного направления исследования и изыскания путей снижения травмирования семян при послеуборочной обработке проводили в лабораторных условиях. Исследования выполняли в соответствии с действующими ГОСТами, ОСТами и разработанными частными методиками. Обработку результатов исследований проводили методами математической статистики с использованием ЭВМ.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Использование новой методики определения характера травм семянки позволит повысить точность оценки микротрамирования зерна при послеуборочной обработке, что необходимо для качественной подготовки семенного материала.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при разработке семеочистительных машин и технологических линий для послеуборочной обработки зерна и семян, а также в учебном процессе ВГАУ при выполнении курсового и дипломного проектирования.

Разработаны рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке.

Достоверность научных положений подтверждается результатами экспериментальных исследований, полученными с использованием современной аппаратуры, обеспечивающей достаточно высокую точность проведения измерений опытных результатов. Необходимое количество повторно-стей опыта при проведении экспериментальных исследований определяли с учетом выбранной надежности, равной 0,95. Доверительную вероятность при проведении исследований принимали равную 0,95, оценку коэффициентов линейных уравнений проверяли по критерию Фишера. Результаты теоретических исследований хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского госагроуниверситета (г. Воронеж, 2007 - 2010 гг.), Воронежской Государственной Лесотехнической Академии (2008 г.), Белгородской Сельскохозяйственной Академии (2009 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе одна статья в издании, рекомендованном в перечне ВАКа, программа - алгоритм прогнозирования травмирования семян по их физико-механическим свойствам и параметрам силового воздействия рабочих органов, защищенная свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ [4] (№ 2010611851 от 11.03.2010 г.) Одно издание, одобренное отраслевой секцией инновационной и технической политики научно-технического совета Департамента аграрной политики Воронежской области (протокол №2 от « 17» декабря 2009 г.), рекомендовано для сельхозтоваропроизводителей к использованию при проектировании, разработке и эксплуатации семеочистительных пунктов [79].

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 118 наименования, из них 4 на иностранных языках и приложений. Основная часть работы изложена на 135 страницах машинописного текста, с использованием 15 таблиц и 39 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Получена теоретическая модель, для определения зон деформирования и предельных напряжений в зерновке в зависимости от точки приложения усилия на семянку, внутренних и внешних факторов.

2. Предложено уравнение, позволяющее определить суммарную длину микротрещин в зависимости от совокупного влияния на семянку внешних факторов (усилия воздействия, импульса силы) и внутренних факторов (физико-механических свойств семянки: модуля упругости, плотности и жесткости оболочки);

3. Усовершенствованная методика оценки микротравмирования семян, за счет 26-кратного увеличении объекта травмирования обеспечивает более точное определение характера микротрещин, обладающих фрактальной структурой.

4. Установлено, что интенсивное появление микротрещин наблюдается при усилии воздействия: для ржи, пшеницы 5,96 Н; тритикале, кукурузы, гороха 8,25 Н. Предельные усилия разрушения для данных культур соответственно составляют 11,18 Н и 14,9 Н. Увеличение кратности воздействия более трех приводит к резкому росту суммарного микротравмирования, а затем переходу микротравм в макротравмы.

5. Размерные характеристики микротравм зависят от физико-механического состояния зернового материала, влажности зерновок и вида контрповерхности. При взаимодействии зерновок с поверхностью рабочих органов машин для послеуборочной обработки шероховатость контртела не должна превышать Ка1,6, влажность зернового материала - 16%; скорость перемещения семян по поверхности контакта должна быть не более 4,71 м/с. Для получения качественных семян величина статической нагрузки должна быть не более 50 Н, а срок хранения не более 31 недели.

6. Разработаны рекомендации по прогнозированию и снижению травмирования семян при послеуборочной обработке, утвержденные Департаментом аграрной политики Воронежской области (протокол №2 от « 17» декабря 2009 г.) и защищенные свидетельством о государственной регистрации компьютерной программы (№ 2010611851).

1. Агеев A.A. Совершенствование процесса загрузки зерноочистительных агрегатов / A.A. Агеев // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Воронеж, 2003. — 203 с.

2. Алехин Н.В. Теория и технология выделения биологически наиболее ценных семян пшеницы и овса / Н.В. Алехин: Автореф. дис. д-ра с.-х. наук. М., 1983.-36 с.

3. Бодртдинов А.З. Послеуборочная обработка зерна и семян / А.З. Бортдинов. Казань: Изд. Каз. Университет, 1998. - 72 с.

4. Бородин Д.Н. Исследование повреждения зерна под воздействием ударных нагрузок / Д.Н. Бородин // Бюллетень научно-технической информации / Донской зональный НИИ сельского хозяйства. — Ростов-на-Дону. 1989. - С. 96-97.

5. Веденяпин Г.В. Общая методика'экспериментального исследования и обработка опытных данных. 2-е изд., доп. и перераб. / Г.В. Веденяпин. М.: Колос, 1967. - 160 с.

6. Ветров Е.Ф. 7С- теорема в приложении к воздушной сепарации // Науч. тр. ВИСХОМ. 1980. - Вып. 99. - С. 10-14.

7. Влага в зерне / A.C. Гинзбург и др.: М.: Колос, 1969.-224 с.

8. Влияние внешних нагрузок и физико-механических свойств семян на их травмирование и посевные качества / Тарасенко А.П., Резниченко

9. И.А., Руденко В.И., Коноплин Н.В. // Пути снижения травмирования семян сельскохозяйственными машинами и повышения их качества: Сб. науч. тр. Воронеж, 1983. - С.26-44.

10. Гаджимуратов М.С. Обоснование конструктивных и технологических параметров механизированного самоочищающегося бункера для сыпучих зерновых материалов. Дис. канд. техн. наук. — Воронеж, 1998. 29с.

11. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. Конструкции, расчет, проектирование и эксплуатация. — Изд. Второе, переработанное и дополненное. Гос. Научно-техническое изд. Машиностроительной лит-ры. -Москва, 1961. - с.133-146.

12. Глотов Н.П., Соколов Б.Ф. К теории повреждаемости зерна при обработке // Науч. тр. / ЧИМЭСХ. -1969. Вып. 36. -С.206-210.

13. Голик М.Г. Научные основы обработки зерна в потоке / М:Г. Голик,В.Н. Делидович, Б,Е, Мельник. М.: Колос, 1972. —263 с.

14. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Взамен ГОСТ 12038-66. — Введ. 01.07.86 до 01.07.91.// Семена сельскохозяйственных культур - М.: Колос, 1982. - 231 с.

15. ГОСТ 16523-97. Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественного и обыкновенного качества общего назначения. Ч.2.- М., 1997.-С. 18.

16. ГОСТ Р 52325-2005. Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия; действует с 01.01.2006. Стандартинформ, 2005. - 20 с.

17. Григолюк Э.И., Мамай В.И. Нелинейное деформирование тонкостенных конструкций. М., 1995. С. 196-205, 211.

18. Гриценко В.В., Калошина З.М. Семеноведение полевых культур. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Колос», 1976 С.234.

19. Громов А.Г. Режимы работы нории НЗ-20 и повреждаемость семян / А.Г. Громов, П.А. Новиков // Селекция и семеноводство, 1969. - №4. -С. 56-57.

20. Громов А.Г., Глотов В.П., Новиков П.А. Влияние режимов работы ковшовых элеваторов на повреждение зерна // Науч. тр./ ЧИМЭСХ. -1969. Вып. 36.- с.225-232.

21. Дорофеев Н.С. Влияние предварительной деформации зерна на энергоемкость его разрушения при ударе // Пути снижения травмирования семян сельскохозяйственными машинами и повышения их качества: Сб. науч. тр. Воронеж, 1983. - С.50-63.

22. Дринча В.М. Лучше меньше, да лучше / В.М. Дринча // Сельский механизатор. 1998. - №12. - С.11-12.

23. Еремин Н.В., Гагулин В.В. К вопросу снижения травмирования семян // Тракторы и сельхозмашины. 1974. - №4. - С.30-34.

24. Животков Л.А. Пшеница. Киев. Урожай, 1983. - С.6-7.

25. Жуковский Э.З. Оболочки двоякой кривизны в гражданском строительстве.-М.: 1984. С.76-77.

26. Завалишин Ф.С. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства / Ф.С. Завалишин, М.Г. Мацнев. М.: Колос, 1982.-232 с.

27. Зайцев В.А. Селекция и семеноводство. 1983. №3. С.45-46.

28. Казаков Е.Д. Основные сведения о зерне. М.: Зерновой союз, 1997.-С.24, 28, 70.

29. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна / Б.А. Карпов. -М.: Агропромиздат, 1987. 289 с.

30. Катаев В.В. Естественная убыль зерна / В.В. Катаев; H.JI. Качании, И.И. Кончаков // Зерновое хозяйство. 1983. - №6. С.30-31.

31. Киреев М.В. Послеуборочная обработка зерна в хозяйствах / М.В. Киреев, С.М. Григорьев, Ю.К. Ковальчук. JI. : Колос, 1981. - 223 с.

32. Кнехтель Х.Э., Киндл У.Ф., Макколл Д.Л., Бухейт Р.Д. Металлографические методы исследования. Приборы и методы физического металловедения. М., 1972, т. 53, С.203.

33. Ковальчук Ю.К., Захарченко И.В. Расчетная модель влажности зернового вороха//Науч. тр./ ЛСХИ. -1981. -Т.415. С.60-61.

34. Колганов К.Г. Травмирование семян зерновых и пути его устранения / К.Г. Колганов, С.А. Чазов, В.П. Плаксин // Уральские нивы. 1970. -№2.-С. 19-20.

35. Коломиец П.А. Исследование свойств зернового вороха как объекта сепарации воздушным потоком / П.А. Коломиец // Науч. тр. / Ле-нингр. с.-х. ин-т. 1977. -Т. 335. - С.47-50.

36. Коренев Г.В. Биологическое обоснование сроков и способов уборки зерновых культур / Г.В. Коренев. М.: Колос, 1971. - 160 с.

37. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М., 1977 — 526 с.

38. Креймерман Г.И. Пути снижения травмирования семян пшеницы при обработке на хлебоприемных предприятиях / Г.И. Креймерман, В.П. Лебедев. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1971. - С. 3-49.

39. Кузнецов B.B. Закономерности трения и изнашивания контрповерхности зерновым потоком и их использование для повышения эффективности послеуборочной обработки. Дис. докт. техн. наук. Воронеж, 1987. -С. 80-88.

40. Кузнецов В.В. Методы уменьшения износа поверхностей трения зерноочистительных агрегатов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. -с.55.

41. Кузнецов В.В., Манойлина С.З. Совершенствование методики оценки микроповреждения зерновок // Вестник ВГАУ, 2007, №14. С. 121135.

42. Кузнецов В.В., Ясаков А.И. Давление самотечных потоков различных семян на контрповерхность. Совершенствование технологий и технических средств производства продукции растениеводства и животноводства. Воронеж 1998 с.90-95.

43. Куперман Ф.М. Еще раз о механических повреждениях семян / Ф.М. Куперман // Селекция и семеноводство. — 1950. №3. -с. 45-48.

44. Куперман Ф.М. Механические повреждения семян как одна из причин расхождений между лабораторной и полевой всхожестью хлебных злаков. «Тр. АСХИ», Барнаул, 1948, вып.1.

45. Курт Р. Анализ размерностей в астрофизике. М.: Мир, 1975.232 с.

46. Леурда А.П., Вельских K.M. Атлас определения качества семян. -1980. С.42-43.

47. Леурда И.Г. Определение качества семян: Альбом/ И.Г. Леурда, Л.В. Вельских. -М: Колос, 1974- 100 с.

48. Липкович Э.И., Таликадзе К.Е., Погребняк A.B. О первичной трещиноватости и механической прочности зерна озимой пшеницы // Механизация и электрификация с.-х. производства. / ВНИИМЭСХ. 1973. -Вып. 16. С.164-167.

49. Майсурян H.A. Удельный вес показатель степени спелости семян / H.A. Майсурян // Тр. Всесоюзной академии социалистического земледелия. - 1940. - Т. 1, С.41-65.

50. Мамедов К.К., Мамедов Т.Н., Оруджев Э.Р. Учитывать сортовые особенности// Зерновое хозяйство. — 1977. №6. — С.33-34.

51. Мельников C.B. Исследования механических свойств зерновых кормов при испытании на сжатие. «Труды Вологодского молочного, института». 1953, вып. 12, с. 293 — 317. библ. 9.

52. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние. 1978. С.64,65,71-78,129-131.

53. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешин, П.М. Ро-щин. Л.: Колос. Ленинградское отд., 1980. - 168 с.

54. Мерчалова М.Э. Снижение травмирования зерна пшеницы за счет совершенствования технологического процесса его послеуборочной обработки / М.Э. Мерчалова // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Воронеж, 1992. 208 с.

55. Методика определения механических повреждений зародыша пшеницы и ржи при обмолоте зерноуборочными комбайнами. M 1968 (Со-юзсельхозтехника).

56. Муромцева И.П. Особенности хранения зерновых культур / ИП. Муромцева // Тр. / Уральский НИИСХ. 1984. -Т.39. - С. 61-64.

57. Никитенко М.А. Каменир Э.А. Прогрессивная технология све-жеубранных семян // Техника в сельском хозяйстве. 1984. - №12. - С.45.

58. Новиков П.А., Фогель В.Т. Механические повреждения семян транспортирующими рабочими органами машин // Науч. тр. / ЧИМЭСХ. -1971. -Вып. 52.-С.193-196.

59. Овчаров К.Е. Почему семена «стареют» / К.Е. Овчаров, Ю.П. Кошелев. -М.: Знание, 1978.- 64 с.

60. Олейник A.A. О хранении семян разного качества / A.A. олейник // Зерновое хозяйство. 1985. - №9. - С.26-27.

61. Оробинский В.И. Совершенствование технологии послеуборочной обработки семян фракционированием и технических средств для ее реализации / В.И. Оробинский // Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук / Воронеж, 2007. 334 с.

62. Павловский Г.Т., Птицын С.Д. Очистка, сушка и активное вентилирование зерна. М.: Высшая школа, 1968. - 222 с.

63. Панов A.A. Определение микроповреждений при послеуборочной обработке зерна/ A.A. Панов // Зерновое хозяйство. 1979. - №9. — С.21-23.

64. Постников М.М. Аналитическая геометрия. Изд-во «Наука», М, 1973. - с.460.

65. Пугачев А.Н. Методика определения повреждений зерна машинами и влияние их на посевные качества семян // А.Н. Пугачев, С.А. Чазов. -М.: Россельхозиздат, 1972. 16с.

66. Пугачев А.Н. Микроповреждения и качество семян зерновых / А.Н. Пугачев // Земледелие. 1965. - №7. - С. 81-83.

67. Пугачев А.Н. Повреждение зерна машинами / А.Н. Пугачев. -М.: Колос, 1976. 320 с. С.-42-43.

68. Пугачев А.Н. Показатели микроповреждения семян включить в ГОСТы 5055-56, 6652-53, 394954 / А.Н. Пугачев // Селекция и семеноводство.-1959. -№5. С. 31-33.

69. Рабинович И.М. Курс строительной механики, часть II Изд. Москва,1996 г. с.500-502.

70. Рекомендации по совершенствованию технологии и технических средств для предварительной очистки зерна в хозяйствах РСФСР // Сост. Н.И. Косилов. -М.: ГАПК, 1988. 41 с.

71. Репин А.Н., Науменко А.И. Травмирование семян зерновых культур и пути его устранения // Биология и технология, Харьков, 1974. -С.143-147.

72. Романовский В.И. Основные задачи теории ошибок / В.И. Романовский. М. -Л.: 1947. - 114с.

73. Свиридов Л.Т. О некоторых показателях физико-механических свойств лесных семян / Л.Т. Свиридов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 1988. - №5. - С. 25-29.

74. Свиридов Л.Т. Сортирование лесных семян: монография / Л.Т. Свиридов. Воронеж, 2002. - 298 с.

75. Снижение механических повреждений зерна при уборке и обработке: Рекомендации / Госагропром СССР. М.: Агропромиздат, 1988. - 21 с.

76. Сопротивление материалов. Федосьев В.И., Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1967 г., С. 318-320.

77. Строна И.Г. Травмирование семян и его предупреждение / И.Г. Строна. М.: Колос, 1972. - 160 с.

78. Тарасенко А.П. Перспективы совершенствования механизации производства семян / А.П. Тарасенко, М.Э. Мерчалова, В.И. Оробинский, P.A. Тарасенко // Хранение и переработка зерна (Украина). — 2000, —№6, с. 38-39.

79. Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке // Воронеж, ВГАУ, 2003. 331 с.

80. Тарасенко А.П. Совершенствование послеуборочной обработки семян зерновых культур / А.П. Тарасенко, В.И. Оробинский, М.Э. Мерчало-ва // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. - №12. -С.27-28.

81. Тарасенко А.П. Технологические принципы снижения потерь и травмирования зерна при комбайновой уборке: Дис. докт. техн. наук: 05.20.01. Утв.15,05,87; 05860000856. -1985.- 466 с.

82. Тарасенко А.П., Мерчалова М.Э. Методика определения ожидаемого уровня травмирования зерна при послеуборочной обработке // Вестник ВГАУ. 1998, №1. - С.239-246.

83. Тарутин П.П., Орлов Н.М. Испытания сопротивления зерен пшеницы раздавливанию после облучения ультракороткими волнами. Научно-экспериментальные исследования по испытаниям пшениц. ВНИИЗ, 1976, вып. 14,с. 30-42.

84. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М., 1976-271 с.

85. Терентьев М.И. Особенности развития и роста злаков в связи с механическими повреждениями семян / М.И. Терентьев // Автореферат диссертации. М., 1986. - 12 с.

86. Травмирование семян и его предупреждение. Под общ. ред. д-ра с.-х. наук проф. И.Г. Строны. М., «Колос», 1972, с. 160.

87. Трисвятский JI.A. Товароведение зерна и продуктов его переработки: учеб. для сред, и спец. учеб. заведений. / JI.A. Трисвятский, И.С. Шатилов. 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Колос, 1991. - 431 с.

88. Фирсова М.К. Семенной контроль. М., «Колос», 1969, с.80.

89. Фоканов A.M. Комбинированная технология сушки семян // Семеноводство зерновых культур. -М.: Агропромиздат, 1988. С. 126-137.

90. Цуканов А.Ф. Семеноводство и семеноведение: учеб. Пособие для вузов. / А.Ф. Цуканов, И.С. Яшин. Орел: Орловская гос. С.-х. акад., 1996. - 50 с.

91. Чазов С.А. О мерах снижения травмирования семян // Селекция и семеноводство. 1964. - №4. - С. 30-32.

92. Чазов С.А. Пути снижения травмирования семян и приемы повышения^ качества поврежденных семян / С.А. Чазов, И.П. Муромцева;, В.А. Федорова // Биология и технология. Харьков. - 1974. - С. 135-139.

93. Чазов С.А. Факторы, способствующие травмированию семян зерновых культур / С.А. Чазов // Тр. / Свердловский СХИ. 1972. - Т.26. -С.101-105.

94. Чазов С.А., Муромцева И.П. , Федорова В.А. Пути снижения травмирования зерна и приемы повышения качества поврежденных семян // Биология и технология. Харьков, 1974. - С.135-139.

95. Чазов С.А., Плаксин В.Ф. Пути снижения травмирования семян // Селекция и семеноводство. 1969. - №4. - С. 48-51.

96. Чернецкая Г.А. Всхожесть и урожай сои в зависимости от механических повреждений семян / Г.А. Чернецкая // Вопросы растениеводства в Приамурье. Благовещенск, Сиб. Отд. ВАСХНИЛ, 1975. - С.21 -31.

97. Чичинадзе A.B. и др. Расчет, испытание и,подбор фрикционных пар. М., 1979-265 с.

98. Чичинадзе A.B. и др. Решение задач тепловой динамики трения и моделирование трения и износа. М., 1980, С. 151.

99. Шалагинов Ю.В., Анисимова Л.В. Повреждение зерна при соударении с неподвижной поверхностью // Сибирский вестник с.-х. науки. -1975. — №6. — СЛ 09-112.

100. Шаройко Е.А. Хранение семян сельскохозяйственных культур и кормовых трав: учеб. пособие для сред. с.-х. учеб. заведений. / Е.А. Шаройко, Н.П. Чернавский. М.: Колос, 1980. - 207 с.

101. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк. М.: Мир, 1972.-382 с.

102. Шепелева В.И. Проблема травмирования семян при селекции озимой пшеницы / В.И. Шепелева, В.В. Шепелев, В.П. Кавунец, Л.Д. Прокопенко // Селекция и семеноводство. 1990. -№5. - С.54-55.

103. Эрк Ф.Н. Основные направления совершенствования технологии послеуборочной обработки семян повышенной влажности // Семеноводство зерновых культур. -М.: Агропромиздат. 1988. С. 120-126.

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

105. Юрьев В.А. Пути улучшения качества семян / В.А. Юрьев, И.Г. Строна // Селекция и семеноводство. 1961. №3. - С. 6-8.

106. Grundas S. Aporosimetrik method for the study of mechanical damage of wheat grain endosperm / S. Grundas , P. Hnilica // Mechanical properties of agricultural materials. 1985, - p. 113-121.

107. Kolowca I., Slipek Z. The influence of moisture content on mechanical damage of wheat grain // Sb.Mechan. Fak. Vysoly Skoly Zemed. V Praze. 1985. V.l. P. 469 -473.

108. Renz C. Untersuchungen Uber das sperifische gewicht der Samen, -Jnaugural Dissertation, Tubingen, 1996.

109. Urbaniak Z. Wplyw mechanicznych uszkodzen na zdolnosc kielkowania ziarna i wschody pszenicy i jeczmienia / Z. Urbaniak // Biull Inst. Hodowli Aklimat. Rosl. 1987. - T. 161. - S.23-34.6.