автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии и машины для удаления коры с плодов тыквы

кандидата технических наук
Сёмин, Дмитрий Викторович
город
Волгоград
год
2006
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование технологии и машины для удаления коры с плодов тыквы»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии и машины для удаления коры с плодов тыквы"

На правах рукописи

сУ

Сёмин Дмитрий Викторович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ КОРЫ С ПЛОДОВ ТЫКВЫ

Специальность: 05.20.01 «Технологии и средства механизации сельского

хозяйства»

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Волгоград - 2006

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре «Сельскохозяйственные машины»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Шапров Михаил Николаевич Официальные оппоненты: доктор технических наук

Абезин Валентин Германович; кандидат технических наук Павленко Владимир Николаевич Ведущая организация: ГНУ Быковская бахчевая селекционная опытная

станция НИИОХ

Защита состоится « в 10 часов 15 минут на заседании

диссертационного совета Д 220.008.02 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г.Волгоград, пр. Университетский 26(ауд. 214.

С диссертацией можно ознакомиться-в библиотеке ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор ** Ряднов А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ценность плодов бахчевых культур в частности плодов тыквы очень высока и обусловлена содержанием в них важнейших элементов питания. Разнообразие витаминов позволяет использовать тыкву в качестве профилактического и лечебного средства при различных болезнях. Очищенная мякоть плодов бахчевых культур может широко использоваться для получения концентрата сока, джемов, повидла, цукатов, производства сублимированного порошка, детского питания, пюре, каши, пасты, а кора после сушки может использоваться для получения пектина.

В данный момент технология удаления наружного покрова с плодов бахчевых культур основана на применении ручного труда, а существующие конструктивно - технологические решения .машин по очистке плодов от коры не обеспечивают при переработке бахчевых эффективной и качественной работы.

Для решения указанной проблемы необходимо на основе анализа особенностей развития бахчевых культур, их биологических и химических свойств обосновать рациональную технологию и разработать технические средства для механизации процесса очистки плодов тыквы от коры, которые полностью соответствуют всем требованиям процесса удаления наружного покрова с плодов бахчевой продукции.

Цель исследования. Создание средств механизации для технологического процесса удаления коры с плодов бахчевых культур преимущественно тыквы и повышение эффективности этого процесса за счёт применения очистительного аппарата щёточного типа, позволяющего обеспечить максимальную полноту очистки и снизить потери съедобной мякоти.

Объект исследований. Технологический процесс удаления коры с плодов тыквы с использованием машины оснащённой очистительным аппаратом щёточного типа.

Предмет исследования. Конструктивно-технологические и кинематические параметры очистительного аппарата щёточного типа.

Методика исследований. В теоретических и экспериментальных исследованиях использованы методы теоретической механики, физики, сопротивления материалов, прикладной математики, математической статистики, теории планирования эксперимента. Обработка результатов экспериментальных исследований, а также графические работы осуществлялись на ПЭВМ при помощи прикладных компьютерных программ Microsoft Excel, MathCAD 2000 Professional.

Испытания машины для удаления коры с плодов тыквы проводились в лабораторных условиях на основе ОСТ 70.10.8-84 «Испытания сельскохозяйственной техники. Программа и методы испытаний» и ГОСТ 24055-88 «Методы эксплуатационно-технологической оценки».

Научная новизна заключается в усовершенствовании технологического процесса удаления коры с плодов тыквы; обосновании конструктивно-технологической схемы машины для удаления коры с плодов тыквы и конструктивных параметров щёточных барабанов; получении аналитических зависимостей для определения кинематических параметров щёточных барабанов, применительно к процессу удаления коры; силовом анализе технологического

процесса; определении энергетических затрат на процесс удаления коры; получении математических моделей влияния жёсткости щёточных элементов, угловой скорости щеточных барабанов, соотношения окружных скоростей щёточных барабанов и плода на полноту очистки плодов и потери съедобной мякоти.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований разработана конструкция машины для удаления коры с плодов тыквы (патенты РФ №2266028, №2266693), позволяющая повысить полноту очистки плодов и снизить потери съедобной мякоти. Обоснованы оптимальные конструктивные и кинематические параметры машины для удаления коры с плодов тыквы, позволяющие получать высокие показатели качества работы.

Реализация результатов исследования. Экспериментальный образец машины для удаления коры с плодов тыквы изготовлен и исследован в лабораторных условиях, а также прошел производственные испытания и показал высокие показатели эффективности в условиях межфермерского научно-производственного кооператива «Фармаол» Быковского района Волгоградской области.

Апробация работы. Основные результаты теоретических исследований по теме диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: Первой Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК», Ставропольская ГСХА (2001 г); региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области, Волгоградская ГСХА (2001-2005 г); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития АПК», посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне, Волгоградская ГСХА. (2005 г); научной конференции профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (2006 г).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах, из которых две опубликованы в центральной печати (патенты РФ №2266028, №2266693).

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы и приложений. Материал изложен на 210 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 95 рисунков и 10 приложений. Список использованной литературы состоит из 114 наименований, из них 4 - на иностранных языках.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- усовершенствованный технологический процесс удаления коры с плодов бахчевых культур;

- конструкция установки для удаления коры с плодов тыквы;

- теоретический расчет конструктивных и кинематических параметров машины для удаления коры с плодов бахчевых культур;

- математическая модель, описывающая процесс очистки коры с плодов тыквы; " ■

- результаты лабораторных исследований разработанной машины для удаления коры с плодов тыквы;

- технико-экономические показатели эффективности применения машины для удаления коры с плодов тыквы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во »ведении обоснована актуальность темы и представлена общая характеристика работы.

В первой главе «Состояние механизации переработки плодов бахчевых культур. Цель и задачи исследования» на основе обзора литературных источников и данных научных исследований в первую очередь было отмечено большое значение бахчевых культур в агропромышленном комплексе, а также уровень и перспективы развития, бахчеводства в южных регионах России. Определены основные направления переработки тыквы и общие требования к уборке, хранению и качеству плодов при переработке на пищевые цели. Классифицированы способы удаления наружного покрова с плодов овощебахчевой продукции.

На основе материалов изложенных в работах Г.Е. Листопада, В.Г. Абези-на, М.Н. Шапрова, А.Н. Цепляева, Л.Н. Чабана, ЕШ. Бороменского, П.М. Овча-рова, С.Д. Стрекалова, В.И. Малюкова и других учёных, которые занимались изучением вопроса удаления коры с плодов бахчевых культур и созданием машин для этого технологического процесса, выделены серийно выпускаемые и оригинальные устройства и машины для удаления коры с плодов овощебахче-вых культур. Определена перспективная схема машины для удаления коры с плодов тыквы.

В соответствии с целью исследований были сформулированы следующие задачи исследований: .

1. Провести анализ способов и устройств для очистки плодов овощебах-чевых культур от коры.

2. Определить некоторые физи ко-механические свойства коры плодов тыквы необходимых для обоснования параметров машины для удаления коры с плодов.

3. Разработать принципиальную схему устройства, теоретически и экспериментально обосновать её конструктивные и кинематические параметры.

4. Разработать математическую модель процесса удаления коры с плодов тыквы.

5. Обосновать экономическую целесообразность внедрения предлагаемого технического решения.

6. На основе анализа результатов производственных испытаний разработать рекомендации к внедрению машины для удаления коры с плодов тыквы.

Во' второй главе «Аналитическое исследование процесса удаления коры щёточным аппаратом» предложена технологическая схема машины для удаления коры с плодов тыквы и дан анализ выполняемого технологического процесса и расчёт основных конструктивных и кинематических параметров щ&гочных барабанов.

Машина для удаления коры с плодов бахчевых, преимущественно тыквы (рис.1), содержит раму 1, бункер, соединенный лотком 2 с рамой 1, приводной барабан 3 с щётками 4, дополнительную щетку 5, транспортер 6 очищенных плодов и транспортер 7 отделенной коры. Машина снабжена размещенными по бокам приводного барабана 3 с щётками 4, обрезиненным валком 8 н сепарато-

ром 9 в виде усеченного конусного барабана. Оси вращений приводного барабана 3 с щётками 4, обрезиненного валка 8 и верхняя образующая 10 поверхности усеченного конусного барабана сепаратора 9 выполнены параллельными. На поверхности усеченного конусного барабана в качестве сепаратора 9 с равным угловым шагом размещены армированные эластичным материалом прутки 11.

Дополнительная 1цетка 5 в виде пары встречно вращающихся вальцов с упругими элементами 12 размещена над нижним приводным барабаном 3, обре-зиненным валком 8 и сепаратором 9. Оси вращений вальцов дополнительной щетки 5 относительно осей вращений барабана 3 и валка 8 выполнены перекрещивающимися.

Встречно вращающиеся вальцы дополнительной щетки 5 взаимно соединены синхронизирующей передачей. Дополнительная щетка 5 имеет индивидуальный электропривод в виде одноступенчатого мотор-редуктора.

Кинематически связанные обрезиненнын валок 8, сепаратор 9 и приводной барабан 3 с щетками 4 снабжены индивидуальным электроприводом в виде мотор-редуктора. Электродвигатели мотор - редукторов соединены с промышленной электрической сетью питания напряжением 380 В и частотой колебаний фаз 50 Гц посредством частотных преобразований для бесступенчатого изменения угловых скоростей приводных валов. Транспортер 6 очищенных плодов с рамой 1 машины соединен лотком 12. Транспортер 7 отделенной коры установлен в раме I под приводным барабаном 3, валком 8 и сепаратором 9 и снабжен щитками 13. Лоток 2 установлен над дополнительной щеткой 5. Дополнительная щетка 5 в виде встречно вращающихся вальцов снабжена возможностью горизонтального смещения за счет попарно выполненных пазов 14 и 15 и вертикального смещения за счет пазов 16 и 17. Усеченный конусный барабан сепаратора 9 снабжен сталкивателем 18 плодов 19.

______

"■-Линии |-=-......■

^ИТГГГПГ

Рисунок 1. Устройство и технологический процесс машины для удаления коры с плодов тыквы: 1 - рама; 2 — питающий лоток; 3 - приводной барабан; 4 — щётка; 5 - транспортёр очищенных плодов; 7 — транспортёр отделённой коры; 8 - обрезиненный валок; 9 - сепаратор; 10 - верхняя образующая поверхности сепаратора; И - пруток; 12 — лоток; 13 - щиток; 14,15 — пазы горизонтального смещения; 16,17 - пазы вертикального смещения; 18 - сталкиватель; 19 - плод

Машина работает следующим образом.

Предварительно отсортированные под средний размер плоды 19 тыквы из бункера по лотку 2 поступают в пространство между встречно вращающимися вальцами дополнительной щетки 5, установленной над обрезиненным валком 8, сепаратором 9, и приводным барабаном 3 с щёткой 4 (рис.1). Направления вращений приводных валов описанных рабочих органов стрелками показаны на рис. 1. Плод 19 тыквы, размещенный на вращающемся обрезиненном валке 8, подается на сепаратор 9. Армированными прутками 11 плод 19 периодически поднимается от приводного барабана 3 в направлении дополнительной щетки 5 и опускается к щеткам 4 приводного барабана 3. Кроме согласованного движения за счет существенной разницы окружных скоростей прутков 11 сепаратора 9 плоду 19 тыкве придается вращательное движение вокруг оси симметрии. Встречно вращающиеся вальцы с упругими элементами 12 дополнительной щетки 5 удаляют кору с торцевых поверхностей, а шетки 4 прийодного барабана 3 с наружной поверхности плода. Очищенный плод с поверхности обрезинен-ного валка 8 станкивателем 18 сепаратора 9 направляется на транспортер 6. Отделенная кора тыквы щитками 13 направляется на транспортер 7 и выводится из полости рамы 1.

Для обоснования основных параметров предложенной машины необходимо выяснить особенности технологического процесса удаления коры. Возникающие при этом силы и деформация щёточного элемента настолько значительны, что оказывают решающее влияние на последующее движение ворса и удаление коры. Во время движения ворса при наличии контакта с очищаемой поверхностью имеют место малые упругие колебания ворса при одновременном его изгибе вследствие вращения щётки и поступательного перемещения плода тыквы со скольжением концов ворса по поверхности образованного следа.

Рассмотрим представляющую наибольший интерес для практики фазу движения ворса, при которой он соприкасается с очищаемой поверхностью (рис.2).

> »

Рисунок 2. Взаимодействие щёточного элемента с поверхностью плода тыквы

При взаимодействии щёточного барабана с корой плода можно выделить четыре характерных положения отдельных щёточных элементов. В начале контакта очередного элемента с поверхностью коры плода (положение 1) под дей-

ствисм растягивающей центробежной силы он занимает радиальное положение под некоторым углом Д к вертикальной оси. За счёт крутящего момента подводимого к щёточному барабану, конец ворса внедряется в поверхность коры. По мере дальнейшего поворота щётки с угловой скоростью сощ растёт сопротивление коры, так как увеличивается глубина хода щёточного элемента. Ворс изгибается, накапливая в себе потенциальную энергию упругой деформации (положение 2), деформирует кору, скалывает ее, образуя стружку. В конечный момент контакта с корой щёточный элемент находится в изогнутом состоянии (положение 3), затем резко разгибается, отбрасывая коровую стружку; и вновь занимает радиальное положение (положение 4).

Для полного анализа работы щёточных барабанов необходимо учитывать основные кинематические параметры, определяющие качество работы машины для удаления коры с плодов тыквы к которым относятся траектории и скорости движения.

Поскольку работа щёток происходит относительно движения плода вокруг собственной оси, то концы упругих щёточных элементов (и их другие точки) по отношению к поверхности плода имеют сложное движение.

Процесс работы щёток характеризуется положением оси вращения в пространстве и направлением вращения по отношению к поступательному движению плода тыквы. Если в процессе работы щёточный элемент начинает отрезать стружку с поверхности плода, то вращение щётки называют прямым. Если щёточный элемент отрезает стружку, двигаясь от дна борозды к поверхности плода, то вращение щетки называют обратным.

Рассмотрим прямое движение щёточного элемента. Допустим, что ворс щёточного барабана радиусом в процессе работы равномерно вращается вокруг горизонтальной оси с угловой скоростью <1)щ (рис. 3) и одновременно участвует в поступательном движении, относительно горизонтальной поверхности со скоростью В связи с этим траектория движения будет представлять собой циклоиду форма, которой зависит от соотношения окружной и поступательной скоростей, т.е показателя кинематического режима

Д = , (1)

где &щ - угловая скорость щёточного элемента, ; - радиус щёточного барабана, м; «„-угловая скорость плода, с"1; /?„- радиус плода, м.

Составим уравнения траектории движения для точки А конца щёточного элемента. Для этого рассмотрим перемещение щёточного элемента С0Д> =

относительно горизонтальной поверхности. При этом введём следующие обозначения:

0„ - начало прямоугольной системы координат;

Ох - горизонтальная ось координат, совпадающая с горизонтальной поверхностью, проходящая через центр щёточного барабана;

Оу - вертикальная ось координат, проходящая через центр щёточного барабана;.......

С0А0 - начальное горизонтальное положение щёточного элемента. Пусть за время I плод переместился вперёд со скоростью \>„ на расстояние С0С, = ч^г. За то же время щёточный элемент С0Д, перейдёт в положение С,л,, повернувшись на угол р = й)ч/..Тогда координаты точки А, в принятой системе координат будут х = С0С, + С,А, со ей»/; у = ~С1Л[ это^.

Рисунок 3. Траектория движения крайней точки ворса: а) при прямом вращении щёточного барабана; б) при обратном вращении щёточного барабана

Учитывая, что С,А, = Ящ, С0С, = vMt, получим уравнения траектории, описываемой точкой А :

х = vmt + Rm eos а>щ1; у =-I^sinaJ, (2)

Так как, на практике имеет место случай, когда плод- радиусом R„, равномерно вращается со скоростью относительно собственной оси на встречу щёточному барабану, а шарнирно установленный щёточный барабан радиусом , неподвижно закреплённый на раме машины, равномерно вращается с угловой скоростью а>щ (рис. 3 а), то при этом уравнения траектории движения будут

описываться следующими уравнениями:

jc = ютЕю1 + /?M(cosíy14/; у — ~Rm sinG>mt, (3)

Абсолютная скорость рассматриваемой точки А щёточного элемента будет равна

-sin^ - О

т

~АтГ[т)шА «о J I

(4)

Так как в своём движении с 1 по 3 положение ворс не остаётся прямолинейным и деформируется, то траектории движения являются искажёнными вследствие изменения радиуса щёточного барабана и описываются выше приведёнными уравнениями с некоторым приближением.

Далее рассмотрим обратное вращение щёточного барабана.

(7)

Для этого составим уравнения траекторий движения концов щёточных элементов при обратном вращении. При этом обозначения, введённые в случае прямого вращения, сохраним и для обратного вращения. Изменим только направление вращения барабана (рис. 3 б).

Проведя построения и преобразования аналогичные прямому вращению, запишем уравнения траектории движения крайней точки щёточного элемента:

x = v„t + Rutcoso)mirt y = Rnsina>j, (5)

где v - окружная скорость плода, м/с; г- время поворота плода, с; R4 - радиус щёточного барабана, м; фщ- угловая скорость щёточного элемента с~х.

Заменив окружную скорость плода v., на произведение • R,„ уравнения траектории движения будут выглядеть следующим образом:

* = + cosa^/; у = fl^smey, (6)

Абсолютная скорость точки А будет равна

v = \{ **>Y 1 Г М - If • /С •' + ^' cos ау /) Y Г d{RtH • sioa>„ -7)7 =

e "VUioJ UtoJ vl J I ¿(0 J

^.p L^^U •/ = v^Jl + Л1 - 2-Я-sin •/

Сравнивая абсолютные скорости для двух вращений не трудно заметить, что полученные выражения аналогичны.

При этом путь, пройденный плодом за один оборот щёточного барабана

° А '

Шаг ворса или подача на один щёточный элемент будет определяться как расстояние между одинаковыми точками двух циклоид, описанных одноимёнными точками, соседних щёточных элементов. Так как в процессе работы слой коры удаляется за несколько ударов щёточных элементов то общее количество щёточных элементов будет определяться

(9)

где - теоретическое количество щёточных элементов, шт.; п- количество контактов необходимых для удаления слоя коры заданной толщины, шт.

Поскольку при перекрытии траекторий соседних щёточных элементов расположенных на одном радиусе, увеличиваются затраты энергии на работу щёток, а удаление траектории одного щёточного элемента от траектории другого приводит к образованию пропусков в работе, то для решения этой задачи необходимо найти количество щёточных элементов гщ при котором траектории

соседних щеток касаются друг друга, при заданном Л.

Для этого запишем уравнение для определения количества Шёточных элементов при условии, что их траектории будут касаться друг друга

гщ~~7---ГГ. (Ю)

(* .1 IV

I Asm arccos—arccos-

I ЛЯ)

Из этого уравнения, видно, что с уменьшением значения кинематического параметра Я т.е отношения окружной скорости щёточного барабана к поступательной скорости плода, необходимое количество щёточных элементов увеличивается.

Размер стружки коры плода щёточными элементами будет зависеть от подачи Зная число щёточных элементов г^ и перемещение плода за время

одного оборота щёточного барабана 50, находим значение шага (подача на один

щёточный элемент) 5:

5 =

00

В процессе активного воздействия рабочих органов кора плода разрушается и отделяется от мякоти. Взаимодействие рабочих органов носит быстротечный, динамический характер и может рассматриваться как ударное явление.

При ударе щёточного элемента по коре плода её оболочка деформируется. В том случае, если скорость удара будет выше скорости распространения упругих деформаций в коре, напряжения в оболочке и деформации достигнут предельных значений, при которых наступит разрушение коры.

Если рассматривать плоды тыквенных культур как упругие тела, то можно считать, что частицы под действием удара начинают колебаться. Поэтому для определения допустимых скоростей соударения упругих элементов с корой можно воспользоваться формулой В.П, Горячкипа, полученной на основе уравнений связанного колебательного движения:

ЫЕмР

где С,- разрушающие напряжения материала, м/л«1; Ем- модуль упругости ма-териала,м/д«1; р- плотность, кг/м \

При этом разрушающие напряжения коры при прямом вращении равны

" (13)

где Сы - разрушающие напряжения коры плода при смятии, кг/мм2; С«, - разрушающие напряжения коры плода при сдвиге, кг/мм1. В случае обратного вращения

(И)

При этом абсолютная скорость движения щёточных элементов должна удовлетворять условию

(15)

- Площадь сечения стружки (рис. 4 а), удаляемой одним щёточным элементом в определённый момент, определяется по выражению:

К-'Ь-З'.^ . (16)

где Ъ - ширина захвата одного щёточного элемента или расстояние между соседними щёточными элементами вдоль вала щёточного барабана; 5м"- толщина стружки в исследуемом положении ворса.

С достаточной точностью можно сказать, что треугольник ДЛВС прямоугольный. Тогда толщина стружки с может быть определена из треугольника ЛАБС

Б'^З-ыпа, (17)

где 5 - подача на один щёточный элемент щёточного барабана.

Рисунок 4. Схемы для нахождения качественных показателей работы щёточного барабана: а) определение площади сечения стружки; б) определение высоты гребней на поверхности плода

Отсюда сечение стружки будет определяться:

Р = Ь5-$т{<р). (18)

Так как в работе одновременно принимают участие несколько щёточных элементов, находящихся под различными углами, суммарное сечение стружки, снимаемой щёточным барабаном

^»¿•^¿зЭД, (19)

I

где ¿-количество одновременно работающих щёточных элементов.

Угол контакта щёточного элемента с поверхностью плода равен (рис. 2)

Д =агссоз(1—(20)

где Ик - толщина коры (максимальная глубина внедрения ворса в плод), м.

Сравнивая два вращения прямое и обратное можно заметить, что для первого случая Д будет углом начала контакта с поверхностью плода, а для второго углом при котором будет происходить выпрямление ворса и отбрасывание срезанной стружки.

При работе щёточного барабана поверхность очищенного плода получается гребнистой, что нежелательно с точки зрения потерь съедобной мякоти. При проектировании щёточного барабана необходимо выбирать такие параметры, которые обеспечили бы минимальную высоту гребней, стремясь к более гладкой очищенной поверхности (рис. 4 б).

Из уравнения (3) траектории движения для прямого вращения, координата у вершины гребня *

с = (21)

где угол наклона щёточного элемента, при котором происходит образование гребня, рад.

Вторая координата вершины гребня х = ^/2. Подставив это значение в уравнение (3), заменив = у>с и / = , получим

^К -в08*«. + '«»Я. + •*>»

&

а..

откуда учитывая уравнения (1) и (11) упростив выражение, получим

, п я

с - ±R<4 *sm

(22)

Знак плюс принимают при обратном вращении, минус при прямом вращении щёточного барабана.

В дальнейшем был проведён силовой анализ, для чего был рассмотрен процесс работы цилиндрической щётки (рис. 5). При установившемся движении плода тыквы, его угловая скорость вращательного движения плода = const, так же как и угловая скорость относительного вращательного движения щетки б» = const.

щет&ил/зленент

Рисунок 5. Схема сил действующих на щёточный элемент

Перечисленные ниже силы приложены к разным точкам щёточного элемента и их величина, а в ряде случаев и направление, за время действия меняются. Кроме того, эти силы действуют разновременно и, в большинстве случаев, изменяются по нелинейному закону.

Для определения силовых и энергетических параметров рабочего процесса цилиндрического щёточного барабана рассмотрим изгиб прутка в квазивертикальном положении, когда касательная к прутку в начале координат точки О, совпадающей с точкой заделки ворса в барабан, направлена вертикально вдоль

оси у и начальный угол в месте заделки г0 = ~ (положение 2).

Можно принять обоснованное допущение, что этому положению прутка ворса соответствует максимальная вертикальная реакция ^ его взаимодействия с поверхностью коры плода. Кроме силы % на конец прутка действует внешняя горизонтальная сила трения ворса о поверхность плода

^-ч-/.. .(23)

где /,- коэффициент трения ворса о поверхность плода. Так как собственный вес щёточных элементов достаточно мал, то инерционными силами и собственной силой тяжести пренебрегаем.

Изгибающий момент (Я -jw), в произвольном поперечном сечении ворса с координатами (* и >-)

■ М, = Рг<*.-*) + Рг/.-<У.-У)* (24)

где *„.- расстояние между концом и вертикальной осью >>; уя- расстояние между ободом барабана и горизонтальной поверхностью плода, ~Sn-hK (5Щ-текущая длина щёточного элемента, S^ = R1II-R6i Re- радиус барабана цилиндрической щётки; Л^ - деформация ворса).

Дифференциальное уравнение, описывающее форму изогнутого упругого прутка ворса:

éÛ-Hj- пъ

где у- текущий угол между касательной к прутку и горизонталью; А/, - единичный изгибающий момент, И-м; Ещ~ модуль упругости щёточных элементов, н/м1; J- момент инерции поперечного сечения прутка ворса относительно оси, перпендикулярной к плоскости вращения, см4.

Тогда с учётом уравнения (24)

шЬ-тЬЬ--»/.-0-.-Л] .

Учитывая что ^ = —-/; ц/, = У*'•> dy - <£>щ ■ sin(>-) = <£>щ ■ cos(<¿/), получим ¿s ¿v____р7^"^ (26)

" VC0S(V) - Л * sin(v) - cos(^) + ft • sin(^) \ 2P(

dy._ eos(ly)-dy ¡E-J ^ ^

Vcos(^)-/, s¡n(v/)-cos(v/,) + /, -sinív,) v где yrt цгк- углы наклона соответственно к горизонтали и вертикали касательной к концу прутка ворса.

В результате интегрирования для некоторого коэффициента трения ft получим в общем виде значение вертикальной реакции

f.^-EJ-St

l-(28)

У ш

По уравнению В.И. Баловнева предельный угол поворота торцового сечения щёточного элемента

по"

ц/к - arcsm

(29)

При деформации щёточного элемента А, = -ук, больше предельно допустимой, т.е. при А, >- 0,15 • , щёточный элемент или начинает скользить по поверхности коры боковой стороной, уменьшая свободную длину 5Щ, обеспечивающей указанное выше неравенство, или, в особых случаях, вступает в силу

другой, более сложный закон изгибной деформации щёточного элемента. Откуда следует ограничение 1; уг £ О.Зб^.

При интегрировании в пределах угла поворота р щёточного элемента от

- Р

начала до конца контакта с корой плода за время контакта / = —, имеем средни

нее значение вертикальной реакции Р^-Р^К^^ где Кр - интегральный коэффициент (ЛТр * 0,6). Для определения суммарного значения вертикальной реакции

Р щётки в целом необходимо определить число щёточных элементов, постоянно находящихся с корой плода в процессе контакта:

поскольку для цилиндрических щёток с радиальным ворсом по экспериментальным данным Л.М. Гусева (р * 2,6/?,).

Общее число щёточных элементов цилиндрической щётки »„определяем

из условия перекрытия следов щёточных элементов:

я - В ' К * V

•• -- " р ™-(31)

* V +Л6 ■ ' 2,6агссо5(™-) ■ V ^

К,

где Вя — ширина полосы контакта, м; К, — коэффициент неравномерности расположения щёточных элементов на образующей поверхности барабана щётки, (Кр = 2 + 2,5); v„, - окружная скорость вращения плода. Учитывая выражения (28) и (30) суммарная вертикальная реакция равна:

агссоз(>^), (32)

ук 2л- Ящ

Для определения момента упругой деформации щёточных элементов цилиндрической щётки воспользуемся полученным ранее выражением для dS и преобразуем его к виду:

- = - /. • eos (г) - cos(^) + ft • sin цг, ,

Тогда момент сопротивления щёточного элемента изгибной деформации в месте заделки в барабан после подстановки значения Р, при / = = ~ равен

М = fefl'E'J —+ /, • К --JT-K*}-i4 -arccos^^-^^j (33)

Во третьей главе «Методика экспериментальных исследований» изложена программа и методика проведения экспериментальных исследований.

Согласно программе были проведены исследования по определению некоторых размерно-массовых характеристик (толщина коры; диаметр, высота и масса плода), фрикционных свойств коры и подкоровой мякоти (коэффициенты

[ л

где К = sin(y/K)

трения скольжения покоя и скольжения движения коры и подкоровой мякоти по различным конструкционным материалам), а также изучены прочностные характеристики коры и подкоровой мякоти (усилие прокола и твёрдость плода, усилие и разрушающие напряжения при деформации сдвига, модуль упругости, количество работы необходимое для удаления коры). Поисковые опыты по определению качества влияния материала щёточных элементов и их поперечного сечения.

Методика проведения экспериментальных исследований предусматривала проверку теоретических положений. Поэтому наряду с однофакторными экспериментами был проведён многофакторный эксперимент, целью которого было определение оптимальных значений основных параметров машины (жёсткость щёточного элемента, угловая скорость щёточного барабана, отношение окружных скоростей щёточного барабана и плода) влияющих на качество очистки,

.Основным критерием оптимизации являлась полнота очистки плодов тыквы, а дополнительным - потери съедобной мякоти.

Во четвёртой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты исследований, дан их анализ.

На основе анализа результатов однофакторных экспериментов были построены необходимые для исследований графические зависимости, а также проведена статистическая оценка полученных вариационных рядов. В дальнейшем по каждому из вариационных рядов построены кривые распределения и проведена их проверка на причастность полученного эмпирического распределения к нормальному теоретическому распределению по критерию х1 Пирсона в соответствии с ГОСТ 11.006-74 (СТ СЭВ 1190-78) „Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим".

Для построения математической модели процесса удаления коры с плодов тыквы был реализован план Рехтшафнера для 3-х факторного эксперимента. На основании экспериментальных данных были рассчитаны коэффициенты регрессии. В результате расчётов были получены уравнения регрессии в кодированном виде для плодов тыквы сортов Волжская серая — 92 и Крупноплодная - 1:

а) по полноте очистки от коры у**'™ = 95,44 + 2/75*, + 1,75*, +1,0*, + 0,625*, *2 + 0,375*/*, + 0,875*2*,

-2,187*' -1,687** -1,437*'

у«.' 1 =94^7+3,0*, +1,624*2 +0,875*, + 0,375*, *1 + 0/38*,*, +1,0*,*, -2.3 7**-1,5*2-1,25*,*

б) по потерям съедобной мякоти ув*-->2 -1/76 + 0,77*, +1,07*} +1Д*э +0,22*,*} + 0,35*,*, + 0,55*г*3

+ 1,96** +1,16** + 1,54**

у*'1 = 1,84 + 0,85*, +1,1*2 +1,15*, +0,275*, *5 +0,375*,*, + 0,525*г*, + 1,91** +1,16** +1,5**

Адекватность полученных математических моделей проверялась по критерию Фишера и оказалась адекватна результатам эксперимента.

Для анализа полученных результатов и изучения поверхности отклика провели каноническое преобразование математических моделей второго порядка.

(34)

(35)

(36)

В результате этого преобразования, уравнения регрессии представленные в канонической форме имеют вид:

а) по полноте очистки плодов

уа.с.-п _97 8 = -2,337Л\3-1,96Л'г2 -1,01*/ (38)

-97 = -2,42 А^ - 1,88А"^ - 0,81Л', (39)

б) по потерям съедобной мякоти

УяВе-п -1,37 = 2,07Л',2 +1,01^ + 1,57X3 (40)

К/ -' -1,4] = 2,04X* +1,02X1 +1,51^ * (41)

Поскольку все коэффициенты при квадратных членах имеют одинаковые знаки, то поверхности откликов, описанные уравнениями, представляют семейство эллипсов с координатами центров поверхностей в оптимальных значениях факторов.

При рассмотрении двумерных сечений поверхности отклика по уравнениям (34) и (36) для плодов тыквы Волжская серая - 92 относительно факторов жёсткости щёточных элементов (*,), угловой скорости щёточных барабанов (хг), кинематического параметра (х3) по основному и дополнительному критериям оптимизации, были решены графически методом наложения.

Результаты расчётов графически методом наложения двумерных сечений представлены на рисунке 6. Координаты центров поверхностей находятся в точках: для полноты очистки х™ =0,81,x7й" = 0,85,x7й" =0,71 а для потерь съедобной мякоти = -0,15, х™ = -0,38,х™ = -0,27. При этом оптимальное значение полноты очистки от коры в центре поверхности У/"-91 =98%, а потерь съедобной мякоти у/'-" = 1,37%. При решении компромиссной задачи, было необходимо обеспечить максимально возможный процент очистки (не менее 95%) и удовлетворительное значение потерь съедобной мякоти (не более 5%). Как видно из рисунков (6 а, б, в) решение этой задачи возможно, если параметры (*|)Л*1) и (*3) изменить для полноты очистки. Для потерь съедобной мякоти ограничиться 5%.

Рисунок 6. Двумерные сечения влияния факторов на полноту очистки и потери съедобной мякоти (Волжская серая - 92): а) х, и дг3 при = о,71 и х™ = -0,27; б) дг, и при х™ = 0,85 и х™ = -0,38; в) хг и при х,™" = 0,81 и л™ =-о,15

Задавшись данными требованиями, получили оптимальные значения факторов в кодированном виде для полноты очистки = 0,7,*^""" =0,7,*™™ =0,63. Раскодировав значения параметров в оптимальной точке приняли что х, = Н = 0,75мПа-см*, хг -сощ = 151с"1, а *3 = Д = 18,15. При этом полнота очистки составила уоВс-91 = 97,8%, а потери съедобной мякоти У/'"4 =5%.

При рассмотрении двумерных сечений поверхности отклика по уравнениям (35) и (37) для плодов тыквы Крупноплодная-1 относительно факторов жёсткости щёточных.элементов (*,), угловой скорости щёточных барабанов (*г), кинематического параметра (*,) по основному и дополнительному критериям оптимизации, как и в предыдущем случае, были решены графически методом наложения.

Придерживаясь вышеперечисленных требований и ограничений, решили компромиссную задачу, что позволило получить оптимальные значения факторов в кодированном виде для полноты очистки =0,64,*^™ =0,65,*™ =0,64. Раскодировав значения параметров в оптимальной точке приняли что х, = И = 0,74мПа-смА, *2 =о>щ = 149,5с"1, а *, = Я = 18,2. При этом полнота очистки

составила У/"' = 96,3%, а потери съедобной мякоти У*~х = 5%.

Во пятой главе «Технико-экономические показатели применения машины для удаления коры с плодов тыквы» представлены результаты лабораторных испытаний в межфермерском научно-производственном кооперативе «Фарма-ол» Быковского района Волгоградской области и на их основании определена экономическая эффективность применения машины для удаления коры с плодов тыквы. Полученная производительность машины составила порядка 5,1 т/ч, потребляемая мощность 3,3кВт-ч при этом полнота очистки составила около 98%, а потери съедобной мякоти 5%.

Стоимость новой конструкции машины составила 54570 руб, годовой экономический эффект от внедрения машины для удаления коры с плодов тыквы в сравнении с ручным трудом 1150750 руб, срок окупаемости машины 0,05 года,

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Применяемые в настоящее время экспериментальные машины для удаления коры с плодов бахчевых культур, при переработке с целью получения очищенной мякоти имеют большие потери съедобной мякоти и низкое качество очистки.

2. Улучшить показатели технологического процесса удаления коры позволяет машина для удаления коры с плодов, преимущественно тыквы (патенты РФ №2266028, №2266693), с рабочим органом в виде щёточного барабана.

3. В результате теоретических исследований процесса удаления коры с плодов тыквы были получены зависимости для определения: конструктивных параметров щёточных барабанов (радиус щёточного барабана, количество щёточных элементов и их форма), кинематических параметров (траектории движения щёточных элементов, угловые скорости щёточных барабанов й плода, подача на один щёточных элемент), силовых и энергетических параметров, обеспе-

чивающих процесс удаления'коры с поверхности плодов тыквы с качеством, определяемым техническими условиями.

4. При реализации многофакторного эксперимента получены математические модели процесса удаления коры с плодов тыквы по двум критериям оптимизации: полнота очистки и потери съедобной мякоти. Решением компромиссной задачи определены оптимальные значения наиболее важных регулируемых параметров. Для сорта тыквы Волжская серая -92: жёсткость щёточного элемента 0,75 мПа * см*, угловая скорость щёточного барабана 151 с*1, кинематический параметр 18,15. При этом оптимальное значение полноты очистки составило 97,8%, а потери съедобной мякоти 5%. .Для сорта тыквы Крупноплодная -1: жёсткость щёточного элемента 0,74мПа см4, угловая скорость щеточного барабана 149,5 с~\ кинематический параметр 18,2. При этом оптимальное значение полноты очистки составило 96,3%, а потери съедобной мякоти 5%.

5. Качественные показатели, полученные в результате полевых испытаний опытного образца машины, удовлетворяют техническим условиям, предъявляемым к процессу удаления коры с плодов бахчевых культур.

6. Годовой экономический эффект от применения машины для удаления коры с плодов тыквы в сравнении с ручным трудом составил 1150750 руб, срок окупаемости 0,05 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Сёмин Д.В. Совершенствованне машины для удаления коры с плодов бахчевых культур, преимущественно тыквы / Д.В. Сёмин // Материалы IX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ВГСХА. - Волгоград , 2005. - С. 63-65.

2. Сёмин Д.В. Состояние и уровень механизации при переработке плодов бахчевых культур / Д.В. Сёмин // Материалы IX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ВГСХА. — Волгоград, 2005. - С. 65-66.

3. Цепляев А.Н. Определение некоторых механико-технологических свойств плодов тыквы / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, Д.В. Сёмин, А.В. Седов // Н-я Российская научно-практическая конференция «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе». - Ставрополь, 2003. - С. 549-551. .

4. Шапров М.Н. Машина для удаления коры с поверхности плодов тыквы / М.Н. Шапров, Д.В. Сёмин // Международная научно - практическая конференция „Актуальные проблемы развития АПК" посвящённая 60-й годовщине Победы в Великой Отечественной войне.: - Волгоград, 2004, - С. 103-105.

5. Пат. №2266028 Российская Федерация, МПК7 А 23 N 7/00. Машина для удаления коры с плодов, преимущественно тыквы / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, Д.В. Сёмин, А.М. Салдаев. - № 2004122486/13 заявл.: 22.07.2004; опубл.: 20.12.2005, Бюл. №35.-6 е.: ил.

6. Пат. №2266693 Российская Федерация, МПК7 А 23 N 7/00. Машина для удаления коры с плодов, преимущественно тыквы / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, Д.В. Сёмин, А.М. Салдаев. - № 2004122487/13; заявл. 22.07.2004; опубл. 27.12.2005, Бюл. №36. - 6 е.: ил.

Подписано в печать 15.09.2006, Бумага офсетная. Гарнитура Times. Объём 1,0 п.л. Тираж 100. Заказ 367. Типография ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» 400002, г. Волгоград, пр-т. Университетский, 26

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Сёмин, Дмитрий Викторович

Обозначения, принятые в диссертации.

Введение.

Глава 1. Состояние механизации переработки плодов бахчевых культур. Цель и задачи исследования.

1.1 Значение бахчевых культур в аграрном комплексе. Уровень и перспективы развития бахчеводства в южных регионах России.

1.2 Основные направления использования плодов тыквы.

1.3 Уборка и хранение плодов тыквы. Общие требования к качеству плодов тыквы при переработке на пищевые цели.

1.4 Обзор общих способов очистки растительного сырья от наружного покрова.

1.5 Обзор существующих конструкций для удаления коры с плодов овощных и бахчевых культур.

Выводы к главе.

Глава 2. Аналитическое исследование процесса удаления коры щёточным очистительным аппаратом.

2.1 Машина для удаления коры с плодов тыквы.

2.2 Определение конструкторских параметров щёточного барабана.

2.3 Условие вращения плода на опорно-приводных барабанах.

2.4 Начальные условия.

2.5 Технологические особенности процесса удаления коры щёточными барабанами.

2.6 Определение основных кинематических параметров цилиндрических щёточных барабанов машины для удаления коры с плодов тыквы.

2.7 Определение толщины и площади поперечного сечения стружки.

2.8 Определение силовых параметров рабочего процесса цилиндрического щёточного барабана.

Выводы к главе.

Глава 3. Методика экспериментальных исследований.

3.1 Программа исследований.

3.2 Условия и объекты исследования.

3.3 Общая методика экспериментальных исследований.

3.4 Приборы и оборудование, применяемые при проведении экспериментальных исследований.

3.5 Методика определения физико-механических свойств элементов плода.

3.5.1 Определение толщины коры.

3.5.2 Размерно-массовая характеристика плодов.

3.5.3 Определение плотности коры и подкоровой мякоти.

3.5.4 Определение коэффициентов трения скольжения покоя.

3.5.5 Определение коэффициентов трения скольжения движения.

3.6 Определение прочностных показателей коры плода.

3.6.1 Определение усилия прокола и твёрдости плода.

3.6.2 Определение нормальных напряжений в коре плода тыквы и подкоровой мякоти при деформации сдвига.

3.6.3 Определение модулей упругости коры и подкоровой мякоти.

3.7 Особенности проведения поисковых опытов по разработке рабочего органа.

3.8 Методика проведения многофакторного эксперимента.

3.9 Планирование факторного эксперимента.

3.10 Определение мощности реализуемой щёточным барабаном.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований.

4.1 Определение толщины коры.

4.2 Размерно - массовая характеристика плодов.

4.3 Фрикционные свойства коры и подкоровой мякоти плодов тыквы. 134 4.3.1 Определение коэффициентов трения качения коры и мякоти плодов тыквы по различным конструкционным материалам.

4.3.2 Определение коэффициентов трения скольжения коры и мякоти плодов тыквы по различным материалам.

4.4 Определение плотности коры и подкоровой мякоти.

4.5 Определение усилия прокола и твёрдости коры плода.

4.6 Определение модулей упругости коры и мякоти.

4.7 Определение усилия сдвига коры.

4.8 Оптимизация конструктивных и кинематических параметров машины для удаления коры с плодов тыквы.

Глава 5. Определение основных показателей при использовании машины для удаления коры с плодов тыквы.

5.1 Затраты на изготовление машины.

5.2 Технико-экономические показатели применения машины.

5.3 Производственные затраты при использовании машины в сравнении с ручным трудом.

Введение 2006 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Сёмин, Дмитрий Викторович

Ценность плодов бахчевых культур в частности плодов тыквы очень высока и обусловлена содержанием в них важнейших элементов питания. Разнообразие витаминов позволяет использовать тыкву в качестве профилактического и лечебного средства при различных болезнях. Очищенная мякоть плодов бахчевых культур может широко использоваться для получения концентрата сока, джемов, повидла, цукатов, производства сублимированного порошка, детского питания, пюре, каши, пасты, а кора после сушки может использоваться для получения пектина.

В данный момент технология удаления наружного покрова с плодов бахчевых культур основана на применении ручного труда, а существующие конструктивно - технологические решения машин по очистке плодов от коры, не обеспечивают при переработке бахчевых эффективной и качественной работы.

Бахчевые культуры (арбуз, дыня, тыква) имеют большое пищевое, кормовое, техническое и агротехническое значение. Продукция этих культур может употребляться как в натуральном виде, так и в виде продуктов переработки.

Отходы производства масла семян тыквы (фуз, жмых) возможно, использовать на медицинские, ветеринарные цели и на корм животным.

Из пропашных культур бахчевые самые засухоустойчивые, благодаря чему они с успехом возделываются в засушливых районах, давая устойчивые урожаи даже в неблагоприятные годы. Они являются прекрасным предшественником для яровой пшеницы. По ним она даёт более высокие урожаи, чем по другим культурам, и даже по чистому пару. Объясняется это, главным образом, очищением почвы от сорняков в результате тщательного ухода за бахчевыми в процессе их возделывания.

Плоды бахчевых культур с большим желанием употребляются в пищу многими животными, в частности тыква является ценным продуктом питания для кормления молочных коров; правильное её скармливание способствует повышению удоев и содержанию жира в молоке. В силосе тыквы содержится в 2 раза больше белка, чем в силосе из зелёной кукурузы, и в 1,5 раза больше чем в силосе свекловичной ботвы. По содержанию жира он втрое превосходит два последних силоса.

К сожалению, при всех выше перечисленных достоинствах бахчевых культур, посевные площади под них заметно сократились, и если производству арбузов и дынь уделяется некоторое внимание, то тыква в последнее время незаслуженно забыта. Посевная площадь её на сельскохозяйственных предприятиях Волгоградской области составляет менее 1% от площади кормовой группы, при этом урожайность очень низка.

По заданию Министерства сельского хозяйства РФ различными научно-исследовательскими организациями проводится работа по программе «Разработать универсальную технологию многоцелевой переработки плодов и семян тыквы на кормовые, ветеринарные, продовольственные и лечебные цели».

Современное сельскохозяйственное производство требует решения многих задач, среди которых определяющее значение имеют повышение урожайности сельскохозяйственных культур и увеличение товарного выхода высококачественной продукции при снижении общих затрат и уменьшении потерь. Особую актуальность приобретает всемерное снижение или полное исключение доли ручного труда за счёт комплексной механизации технологических процессов.

Однако при переработке таких культур как бахчевые полностью исключить ручной труд при современном уровне развития сельскохозяйственной и перерабатывающей техники невозможно [34]. Это связано со специфическими свойствами не только самих растений, но и плодов. Так, технологии уборки и переработки бахчевых культур включают операции традиционно выполняемые полностью или частично вручную.

Одним из главных факторов, сдерживающих использование тыквы в пищевой промышленности, является высокая трудоёмкость послеуборочной переработки с целью получения очищенной мякоти. Технология удаления наружного покрова с плодов бахчевых культур основана на применении ручного труда, а существующие конструктивно - технологические решения машин по очистке плодов от коры, не обеспечивают при переработке бахчевых эффективной и качественной работы.

Для решения указанной проблемы необходимо на основе анализа особенностей развития бахчевых культур обосновать рациональную технологию и разработать технические средства для механизации процесса очистки плодов тыквы от коры, которые полностью соответствуют всем требованиям процесса удаления наружного покрова с плодов бахчевой продукции.

Цель исследования. Создание средств механизации для технологического процесса удаления коры с плодов бахчевых культур преимущественно тыквы и повышение эффективности этого процесса за счёт применения очистительного аппарата щёточного типа, позволяющего обеспечить максимальное качество очистки и снизить потери съедобной мякоти.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ способов и устройств для очистки плодов овощебах-чевых культур от коры.

2. Определить некоторые физико-механические свойства коры плодов тыквы необходимых для обоснования параметров машины для удаления коры с плодов.

3. Разработать принципиальную схему устройства, теоретически и экспериментально обосновать её конструктивные и кинематические параметры.

4. Разработать математическую модель процесса удаления коры с плодов тыквы.

5. Обосновать экономическую целесообразность внедрения предлагаемого технического решения.

6. На основе анализа результатов производственных испытаний разработать рекомендации к внедрению машины для удаления коры с плодов тыквы

Объект исследования. Технологический процесс удаления коры с плодов тыквы с использованием машины, оснащённой очистительным аппаратом щёточного типа.

Методика исследования. В теоретических и экспериментальных исследованиях использованы методы теоретической механики [18,27,35 и др.], физики [14], сопротивления материалов [11,23,60 и др.], прикладной математики [32,33], математической статистики [30,36,49 и др.], теории планирования эксперимента [10,21,29 и др.]. Обработка результатов экспериментальных исследований, а также графические работы осуществлялись на ПЭВМ при помощи прикладных компьютерных программ Microsoft Excel [91], MathCAD 2000 Professional [42].

Испытания машины для удаления коры с плодов тыквы проводились в лабораторных условиях на основе ОСТ 70.10.8-84 «Испытания сельскохозяйственной техники. Программа и методы испытаний» [84] и ГОСТ 24055-88 «Методы эксплуатационно-технологической оценки» [40].

Научная новизна заключается в усовершенствовании технологического процесса удаления коры с плодов тыквы; обосновании конструктивно-технологической схемы машины для удаления коры с плодов тыквы и конструктивных параметров щёточных барабанов; получении аналитических зависимостей для определения кинематических параметров щёточных барабанов, применительно к процессу удаления коры; силовом анализе технологического процесса; определении энергетических затрат на процесс удаления коры; получении математических моделей влияния жёсткости щёточных элементов, угловой скорости щеточных барабанов, соотношения окружных скоростей щёточных барабанов и плода на полноту очистки плодов и потери съедобной мякоти.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- усовершенствованный технологический процесс удаления коры с плодов бахчевых культур;

- конструкция предполагаемой установки для удаления коры с плодов ф тыквы;

- теоретический расчет конструктивных и кинематических параметров машины для удаления коры с плодов бахчевых культур;

- математическая модель, описывающая процесс очистки коры с плодов тыквы;

- результаты лабораторных исследований разработанной машины для удаления коры с плодов тыквы;

- технико-экономические показатели эффективности применения машины Щ для удаления коры с плодов тыквы.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований разработана конструкция машины для удаления коры с плодов тыквы (патенты РФ №2266028, №2266693), позволяющая повысить полноту очистки плодов и снизить потери съедобной мякоти. Обоснованы оптимальные конструктивные и кинематические параметры машины для удаления коры с плодов тыквы, позволяющие получать высокие показатели качества работы.

Реализация результатов исследования. Экспериментальный образец машины для удаления коры с плодов тыквы изготовлен и исследован в лабора-;1| торных условиях, а также прошел, производственные испытания и показал высокие показатели эффективности в условиях межфермерского научно-производственного кооператива «Фармаол» Быковского района Волгоградской области (акт внедрения прилагается).

Апробация работы. Основные результаты теоретических исследований по теме диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: Первой Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК», Ставропольская ГСХА (2001 г); региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области, Волгоградская ГСХА (2001-2005 г); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития АПК», посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне, Волгоградская ГСХА (2005 г); научной конференции профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (2006 г).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах, из которых две опубликованы в центральной печати (патенты РФ №2266028, №2266693).

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы и приложений. Материал изложен на 210 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 95 рисунков и 10 приложений. Список использованной литературы состоит из 114 наименований, из них 4 - на иностранных языках.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологии и машины для удаления коры с плодов тыквы"

Общие выводы и практические рекомендации

1. Проанализировав применяемые в настоящее время экспериментальные машины для удаления коры с плодов бахчевых культур, при переработке с целью получения очищенной мякоти отличаются большими потерями съедобной мякоти и низким качеством очистки.

2. Улучшить показатели технологического процесса удаления коры можно использованием машины для удаления коры с плодов, преимущественно тыквы (патенты РФ №2266028, №2266693) с использованием рабочего органа в виде щёточного барабана.

3. В результате теоретических исследований процесса удаления коры с плодов тыквы были получены зависимости для определения: конструктивных параметров щёточных барабанов (радиус щёточного барабана, количество щёточных элементов и их форма), кинематических параметров (траектории движения щёточных элементов, угловые скорости щёточных барабанов и плода, подача на один щёточных элемент), силовых и энергетических параметров, обеспечивающих процесс удаления коры с поверхности плодов тыквы.

4. При реализации многофакторного эксперимента получены математические модели процесса удаления коры с плодов тыквы по двум критериям оптимизации: полнота очистки и потери съедобной мякоти. Решением компромиссной задачи определены оптимальные значения наиболее важных регулируемых параметров. Для сорта тыквы Волжская серая -92 составили по первому критерию: жёсткость щёточного элемента 0,75 м11а • смА, угловая скорость щёточного барабана 151 с'1, кинематический параметр 18,15 при этом оптимальное значение полноты очистки составило 97,8%, а потери съедобной мякоти 5%. Для сорта тыквы Крупноплодная -1 составили по первому критерию: жёсткость щёточного элемента 0,74 мПа-смА, угловая скорость щёточного барабана 149,5 с'1, кинематический параметр 18,2 при этом оптимальное значение полноты очистки составило 96,3%, а потери съедобной мякоти 5%.

5. Качественные показатели, полученные в результате лабораторных испытаний опытного образца машины, удовлетворяют техническим условиям, предъявляемым к процессу удаления коры с плодов бахчевых культур.

6. Годовой экономический эффект от применения машины для удаления коры с плодов тыквы в сравнении с ручным трудом составил 1.150.750 руб, а срок окупаемости 0,05 года при этом стоимость новой конструкции составила 54750 руб.

Библиография Сёмин, Дмитрий Викторович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. А. с. СССР № 1530164, МПК7 А 23 N 7/00. Устройство для очистки корнеклубнеплодов от кожуры / А.А. Сурашов, К.Р. Репп, Е.К. Евстаев // -опубл.23.12.89. Бюл. № 47

2. А. с. СССР №1613104, МПК7 А 23 N 7/00. Машина для очистки плодов /В.А. Курилов //- опубл. 15.12.1990. Бюл. № 46

3. А. с. СССР № 1630767, МПК7 А 23 N 7/00. Устройство для снятия кожуры с плодов / В.А. Курилов // опубл.28.02.91. Бюл. № 8.

4. А. с. СССР № 511064, МПК7 А 23 N 7/02. Машина для очистки овощейи фруктов от кожуры / Н.С. Фещенко // опубл.25.04.76. Бюл. № 15.

5. А. с. СССР № 736943, МПК7 А 23 N 7/00. Устройство для очистки плодов / А.С. Жвалевский //- опубл.30.05.80. Бюл. № 20.

6. А. с. СССР № 902710, МПК7 А 23 N 7/00. Устройство для очистки овощей и корнеклубнеплодов от кожуры / Б.М. Уточкин // опубл.07.02.82. Бюл. № 5.

7. А. с. СССР № 912131, МПК7 А 23 N 7/00. Устройство для очистки и мойки корнеклубнеплодов /А.В. Смирнов, Л.П. Шуб, Е.Г. Рудый, И.И. Гупало.-опубл. 15.03.82. Бюл. № 10.щ,

8. Абезин, В.Г. Технология переработки мякоти тыквы на порошок / В.Г. Абезин, М.Н. Шапров, В.П. Бороменский, А.Н. Цепляев // Инф. листок Волгоградского ЦНТИ. 1998. - №255. - Зс.

9. Абезин, В.Г. Технология переработки плодов тыквы / В.Г. Абезин, Л.Н. Чабан // Инф. листок Волгоградского ЦНТИ. 1998. - №257. - Зс.

10. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Программированное введение в планирование эксперимента / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский // М., 1976. - 279 с.

11. Александров, А.В. Сопротивление материалов. / А.В.Александров, щ В.Д.Потапов, Б.П. Державин // М.: «Высшая школа», 2001. - 560 е., ил.

12. Александров, Е.В. Прикладная теория и расчёты ударных систем. /Е.В.Александров, В.Б. Соколинский // Прикладная теория и расчёты ударных систем. -М.: «Наука», 1969. 199 е., ил.

13. Аркуша, А.И. Техническая механика. / А.И. Аркуша, М. И. Фролов // -М.: «Высшая школа», 1983. 447 е., ил.

14. Архангельский, М.М. Курс физики. Механика. / М.М. Архангельский // М.: «Просвещение», 1975. - 424 е., ил.

15. Баловнев, В.И. Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов. Конструкции и основы расчёта. / В.И. Баловнев, И.А. Засов, Ю.Л. Карабан //- М.: «Машиностроение», 1964. 296 е., ил.

16. Баловнев, В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно строительных машин. / Баловнев В.И. // - М.: Машиностроение, 1994.-432 е.: ил.

17. Баловнев, В.И. Дорожно строительные машины и комплексы. / В.И. Баловнев, А.Б. Ермилов, А.Н. Новиков // - М.: Машиностроение, 1988. - 384 с.:ил.

18. Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах. / М.И. Бать, Г.Ю. Джакелидзе, А.С. Кельзон // М.: «Наука», 1984. - 502 е., ил.

19. Белик, В.Ф. Бахчеводство / В.Ф. Велик // М.: Колос, 1982. - 175 с.

20. Белик, В.Ф. Бахчевые культуры / В.Ф. Белик // 2-ое изд., испр. и доп.- М.: Колос, 1975. - 271 с.

21. Белик, В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / В.Ф. Белик//-М.: Агропромиздат, 1992. 317 с.

22. Белов, В.В. Теория графов. / В.В. Белов, Е.М. Воробьёв, В.Е. Шаталов // М.: «Высшая школа», 1976. - 392 е., ил.

23. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов. / Беляев Н.М. // М.: «Наука», 1976. - 607 е., ил.

24. Берген, Р.И. Инженерные конструкции. / Р.И. Берген, Ю.М. Дукар-ский // М.: «Высшая школа», 1982. - 431 е., ил.

25. Бернштейн, М.Е. Современные подметально уборочные машины комбинированию действия. Обзор конструкций. / М.Е. Бернштейн // - М.: «Машиностроение», 1967. - 39 е., ил.

26. Босой, Е.С. Теория, конструкция и расчёт сельскохозяственных машин. / Е.С. Босой, О.В. Верняев, И.И. Смирнов, Е.Г. Султан-Шах // М.: «Машиностроение», 1978. - 568 е., ил.

27. Бутенин, Н.В. Курс теоретической механики. / Н.В. Бутенин, Я. Л. Лунц, Д.Л Меркин // М.: «Наука», 1966. - 596 е., черт.

28. Быковский, Ю.А. Богарное бахчеводство юго-восточной зоны / Ю.А. Быковский // Вестник РАСХН. №4, 2003. с 39-41.

29. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. / Г.В. Веденяпин // М.: «Колос», 1973. - 199 е., черт.

30. Вольф, В.Г. Статистическая обработка данных / В.Г. Вольф // М.: Колос, 1996.-254 с.

31. Воронюк, Б.А. Физико механические свойства растений, почв и удобрений (методы исследования, приборы, характеристики). / Б.А. Воронюк // -М.: «Колос», 1970 г.-423 с.

32. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей матаматике. / М.Я. Выгодский //- М.: «Наука» главная редакция физико математической литературы, 1977.-872 с.

33. Выгодский, М.Я. Справочник по элементарной математике. Издание двадцать второе. / М.Я. Выгодский // Москва.: «Наука» главная редакция физико - математической литературы, 1972. - 416 с.:ил.

34. Галченко, Н.Б. Механизация уборки и переработки бахчевых культур / Н.Б. Галченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1991. -№10. - С.52.

35. Гернет, М.М. Курс теоретической механики. / М.М. Гернет // М. «Высшая школа», 1973. - 464 е., ил.

36. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. / В.Е. Гмурман // М., «Высшая школа», 1977.- 479 е., ил.

37. Голубев, Ю.Ф. Основы теоретической механики. / Ю.Ф. Голубев // -М.: Изд-во МГУ, 1992. 524 с, ил.

38. Горячкин, В.П. Собрание сочинений. Том I. / В.П. Горячкин // М. «Колос», 1965. -720 е., ил.

39. ГОСТ 11.006-74. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. -М.: Изд-во стандартов, 1981. -32 с.

40. ГОСТ 24055-88. Методы эксплуатационно-технологической оценки. -М.: Изд-во стандартов, 1998. 24 с.

41. Готовцев, Б.Н. Справочник по рационализации и изобретательству. Часть II. / Б.Н. Готовцев // М.: Россельхозиздат, 1986. - 286 с.

42. Гурский, Д.А. Вычисления в Mathcad. / Д.А. Гурский // Мн.: Новое знание, 2003. - 814 е.: ил.

43. Гусев, Л.М. Расчёт и конструкции подметально-уборочных машин. / Л.М. Гусев // M.-JL: Машгиз, Ленинградское отделение. 1963. - 204 е., ил.

44. Джураев, Х.Ф. Технология переработки бахчевых культур. / Х.Ф. Джураев, К.О. Додаев, А.Ж. Чориев // Хранение и переработка сельхозсырья. №9,2001 г. с 52.

45. Добронравов, В.В. Курс теоретической механики. / В.В. Добронравов, Н.Н. Никитин //- М.: «Высшая школа», 1983. 575 е., ил.

46. Додаев, К.О. Особенности переработки бахчевых культур. / К.О. Додаев, И.Т. Абдукадиров, Х.Ф. Джураев, Р.А. Бобояров, А.Ж. Чориев // Пищевая промышленность. №11, 2002 г. с 40.

47. Долгов, И.А. Математические методы в земледельческой механике. / И.А. Долгов, Г.К. Васильев // М.: «Машиностроение», 1967. - 204 с.

48. Дорофеева, В.Ф. Руководство по апробации бахчевых культур. Справочное пособие. / В.Ф. Дорофеева, Т.Б. Фурса, М.И. Малинина, З.Д. Артюгина //Агропромиздат, М., 1985 г.-181 с.

49. Доспехов, Б.А. Методика проведения полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). / Б.А. Доспехов // М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 351 е., ил.

50. Елхина, В.Д. Оборудование предприятий общественного питания. Том 1. / В.Д. Елхина, А.А. Журин, Л.П. Проничкина, М.К. Богачёв // М.: Экономика, 1987.-447 с.

51. Ермаков, С.М. Математическая теория планирования эксперимента. / С.М. Ермаков, В.З. Бродский, А.А. Жиглявский // М.: «Наука», 1983. - 391 е., ил.

52. Засов, И.А. Машины для ремонта и уборки городских дорог. / И.А. Засов, Т.Д. Романюк, М.Г. Бутовченко // М.: Стройиздат, 1988. - 176 е., ил.

53. Здев, В.И. Практикум по бахчеводству. / В.И. Здев, Х.Ч. Буриев, А.А. Умаров //- М.: «Агропромиздат», 1985. 111 е., ил.

54. Зеленин, А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. / А.Н. Зеленин // М.: Машиностроение, 1968.-376 с.

55. Иленёва, С.В. Совершенствование конструкции и обоснование параметров обмолачивающего устройства для мелкосемянных культур.: Дисс. канд. техн. наук. Волгоград, 2000.- 150 с.

56. Канарёв, Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины. / Ф.М. Канарёв//Москва.: «Машиностроение». 1983.- 142 е.: ил.

57. Карабан, Г.Л. Машины для содержания и ремонта, автомобильных дорог и аэродромов. Конструкция и основы расчёта. / Г.Л. Карабан // М.: «Машиностроение», 1975. - 367 е., ил.

58. Карташов, Л.П. Рекомендации по проектированию очистителей корнеклубнеплодов шнекового типа от почвы. / Л.П. Карташов // Уфа.: Издательский центр БГАУ, 2005.- 36 с.

59. Кельзон, А.С. Расчёт и конструирование роторных машин. / А.С. Кельзон, Ю.Н. Журавлёв, ИВ. Январёв // Л.: «Машиностроение», 1977. - 287 е., ил.

60. Кинасошвили, Р.С. Сопротивление материалов. / Р.С. Кинасошвили // «Наука» главная редакция физико математической литературы, 1975. - 384 е., ил.

61. Китов, А.Ю. Исследование некоторых физико-механических характеристик мякоти, коры и семян тыквы/ А.Ю.Китов, А.Н. Цепляев // Сборник научных статей студентов и молодых учёных Волгоградской области. Волгоград.: Перемена 1994.-е. 103-106

62. Ковалёв, Н.Г. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства) / Н.Г. Ковалёв, Г.А. Хайлис, М.М. Ковалёв // М.: Ж „Родник", 1998. -127 с.

63. Ковган, А.П. Физико механические свойства почвы и растений. Сборник трудов ВИСХОМ. / А.П. Ковган // - М.: «Москва», 1963 г. - 148 с.

64. Коринец, В.В. Состояние и проблемы орошаемого овощеводства и бахчеводства на юге России. / В.В. Коринец, Ю.И. Авдеев, К.Е. Дютин, Ш.Б. Байрамбеков, В.Н. Лаптев // Вестник РАСХН. №1, 2002. с 26-28.

65. Коринец, В.В. Перспективы развития бахчеводства в южных регионах России. / В.В. Коринец, К.Е. Дютин, Ю.А. Быковский, Г.А. Теханович // Вестник РАСХН. №4, 2003. с 39-40.

66. Костров, В.Д. Технология производства, переработки и использования тыквы. / В.Д. Костров, И.Ф. Горлов // Волгоград.: «Перемена», 1996. - 120 с.

67. Котельников, Р.Б. Анализ результатов наблюдений. / Р.Б. Котельников // -М.: Энергоатомиздат, 1986. 142 е., ил.

68. Кошевой, А.К. Основы теоретической механики в задачах и примерах. / А.К. Кошевой // Л.: Лениздат, 1968. - 124 е.,черт.

69. Леман, Э.Л. Проверка статистических гипотез. / Э.Л. Леман // М.: «Наука», 1979.-408 е., ил.

70. Листопад, Г.Е. Исследование некоторых физико-механических свойств плодов бахчевых культур применительно технологическому процессу к машинной уборке / Г.Е. Листопад // Бахчеводство Волгоградского Заволжья: сб. науч. тр. Волгоград, 1974. - С.73-81.

71. Листопад, Г.Е. Основные направления снижения трудозатрат при возделывании и переработке бахчевых культур / Г.Е. Листопад, А.Н. Цепляев // Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России. М., 1996. -С. 97-104.

72. Листопад, Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. / Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д.Зонов // М.: Агропромиздат, 1986. - 688 е., ил

73. Листопад, Г.Е. Состояние и перспективы развития механизации возделывания, уборки и переработки бахчевых культур / Г.Е. Листопад, А.Н. Цепляев // Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России. М., 1995.-С. 155-160.

74. Листопад, Г.Е. Применение машин на бахчах. / Г.Е. Листопад, В.И. Малюков // Нижне Волжское книжное издательство. Волгоград, 1972 г. - 104 с.

75. Малюков, В.И. Механизация бахчеводства. / В.И. Малюков // Нижне -Волжское книжное издательство. Волгоград, 1982 г. 176 с.

76. Маркова, Е.В. Комбинаторные планы в задачах многофакторного эксперимента. / Е.В. Маркова, А.А. Лисенков // М.: «Наука», 1979. - 348 е., ил.

77. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. / С.В. Мельников, В.Р. Алёшкин, П.М. Рощин // Л.: Колос. Ленинградское отделение, 1980. - 168 е., йл.

78. Методика определения экономической эффективности применения в сельском хозяйстве результатов НИР и ОКР, новой техники, изобретений и рацпредложений. -М.: Колос, 1978. -32 с.

79. Наместников, А.Ф. Хранение и переработка овощей, плодов и ягод. / А.Ф. Наместников // — М.: «Высшая школа», 1976. 320 е., ил.

80. Никитин, Е.М. Теоретическая механика для техникумов. / Е.М. Никитин // М.: «Наука» главная редакция физико - математической литературы, 1983.-336 с.

81. Никулина, Т.М. Тыква ценная культура. / Т.М. Никулина // Картофель и овощи. №5,1998. с 26.

82. Овчаров, П.М. Разработка технологического процесса выделения семян тыквенных культур и обоснование параметров его отделяющего аппарата: автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.20.01 / Овчаров Павел Михайлович. Волгоград, 1984.-21 с.

83. ОСТ 70.10.8-84. Испытания сельскохозяйственной техники. Программа и методы испытаний. М.: Госкомсельхозтехника, 1985. - 23 с.

84. Пат. №2221465 Российская Федерация, МПК7 А 23 N 7/00. Устройство для удаления кожуры с поверхности плодов бахчевых культур и корнеклубнеплодов / В.Г. Абезин, В.В. Карпунин, A.M. Салдаев // заявл.: 27.08.2003; опубл.: 20.01.2004, Бюл. №2. 6 с.

85. Пат. №2266028 Российская Федерация, МПК7 А 23 N 7/00. Машина для удаления коры с плодов, преимущественно тыквы. / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, Д.В. Сёмин, A.M. Салдаев // заявл.: 22.07.2004; опубл.: 20.12.2005, Бюл. №35. 6 с.

86. Пат. №2266693 Российская Федерация, МПК7 А 23 N 7/00.Машина для удаления коры с плодов, преимущественно тыквы. / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, Д.В. Сёмин, A.M. Салдаев // заявл.: 22.07.2004; опубл.: 27.12.2005, Бюл. №36. 6 с.

87. Попов, А.А. Сопротивление материалов. / А.А. Попов // М.: Машгиз, 1953 г.-226 е., ил.

88. Птичкина, И.М. Пектин из тыквы. / И.М. Птичкина // Вестник РАСХН. №1, 1993. с 70.

89. Резник, Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчёта режущих аппаратов. /Н.Е. Резник//-М.: «Машиностроение», 1975. 367 е., ил.

90. Рональд, У. Ларсен. Инженерные расчёты в EXCEL. / Рональд У. Лар-сен // Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильяме", Москва-Санкт-Петербург-Киев. 2002,- 544 е.: ил.

91. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство. / Л.З. Румшиский // М.: «Наука», 1971. - 192 с.

92. Сёмин, Д.В. Совершенствование машины для удаления коры с плодов бахчевых культур, преимущественно тыквы / Д.В. Сёмин // Материалы IX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ВГСХА. Волгоград , 2005. 122 с.

93. Сёмин, Д.В. Состояние и уровень механизации при переработке плодов бахчевых культур / Д.В. Сёмин // Материалы IX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ВГСХА. Волгоград , 2005. 122 с.

94. Синяговский, И.С. Сопротивление материалов. / И.С. Синяговский // -М.: «Колос», 1968.-456 е., ил.

95. Скрипников, Ю.Г. Всё о тыкве. / Ю.Г. Скрипников // Сад и огород. №7, 1993. с 23-26.

96. Скрипников, Ю.Г. Хранение и переработка овощей плодов и ягод. / Ю.Г. Скрипников // М.: Агропромиздат, 1986. - 208 е., ил.

97. Спиридонов, А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А.А. Спиридонов // М.: Машиностроение, 1981. - 184 с.

98. Стёпин, П.А. Сопротивление материалов. / П.А. Стёпин // М.: «Высшая школа», 1988. - 366 е., ил

99. Терегулов, И.Г. Сопротивление материалов и основы теории упругости и пластичности. / И.Г. Терегулов // М.: «Высшая школа», 1984. - 472 е., ил.

100. Умаров, Г.Г. Механизированная агротехнология первичной переработки плодов дыни. / Г.Г. Умаров, С.С. Шабурян, Б.П. Шаймарданов // Хранение и переработка сельхозсырья. №1, 2004. с 25-26.

101. Федосьев, В.И. Сопротивление материалов. / В.И. Федосьев // М.: «Наука», 1986. - 512 е., ил.

102. Фигурнов, В.Э. Статистический анализ данных на компьютере. / В.Э. Фигурнов, Ю.Н. Тюрин, А.А. Макаров // М.: ИНФРА-М, 1998. - 528 е., ил.

103. Цепляев, А.Н. Исследование процесса подбора плодов бахчевых культур аппаратом шнекового типа.: Дисс. канд. техн. наук. Волгоград, 1981. -210 с.

104. Циммерман, М.З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин. / М.З. Циммерман // М.: «Машиностроение», 1978. - 295 е., ил.

105. Шалман, Д.А. Снегоочистители. Конструкции, теория и расчёт. / Д.А. Шалман // JL: «Машиностроение», Ленинградское отделение. 1973. -215 е., ил.

106. Широков, Е.П. Технология хранения и переработки плодов и овощей с основами стандартизации / Е.П. Широков // М.: Агропромиздат, 1988. - 318 с.

107. Юдин, М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов / М.И. Юдин // Краснодар: КГАУ, 2004. - 239 е., ил.

108. Portable melon siser for research plots. St. Joseph (Mich.), 1998. - Paper / Amer. Soc. of agr. Engineers Cox, Edward L. - P. 64-73.

109. Strucelj Dudrawka. Karakteristike bundewine koctice specificneuljarske sirvine // Prehrab technol. Rev, 1984. Vol. 22. - № 3-4. - P. 173-179.

110. Teotia, M.S. Chemistry and technology of melon seeds / M.S. Teotia, P. Ramarkrichna //-J. Food Sci. and Technol, 1984. Vol. 21. - № 5. - P. 332-340.

111. Wehner, T.A. Aplot Scale extractor for cucumber seeds / T.A. Wehner // -Hart science, 1983.-P. 57-61.