Введение к работе
Актуальность темы.
Одним из основных факторов получения полноценной растительной сельскохозяйственной продукции являются качественные семена, подготовка которых не в полной мере обеспечивает заданные качества. Так например, у зерновых культур около 30...40 % семян в полевых условиях не дают полных всходов.
Растениеводство является наиболее энергоемкой отраслью сельского хозяйства. Повышение энергетической эффективности таких тепловых процессов, как сушка и предпосевной прогрев, является важным направлением энергосбережения.
В традиционной отечественной технологии сушки исполь- зуют высокотемпературные установки, которые работают при "жестких" температурных режимах, опасных для жизнеспособности семян. Кроме того, они обусловливают высокую энергоемкость процесса (5...7 МДж на кг удаляемой влаги), экологически небезопасны и для нагрева воздуха используют жидкое топливо. В условиях энергетического кризиса одной из актуальных проблем является замена светлых нефтепродуктов в стационарных процессах сушки на электрическую энергию.
Целью работы является повышение урожайности зерновых культур при снижении энергоемкости процесса подготовки семян к посеву.
Основные задачи:
исследование и обоснование рациональных режимов работы электрифицированных вентиляциоїшьгх установок при подготовке семян к посеву;
получение уравнений регрессии, характеризующих зависимость урожайности и всхожести зерна от режимов обработки семенного зерна;
—' исследование и обоснование рациональных режимов обработки семян зерновых для повышения их посевных качеств;
— разработка способов и технических средств, позволяю
щих реализовать рациональные режимы работы установок по
подготовке семян к посеву;
разработка программ для ПЭВМ по расчету основных параметров новых технических средств и" их технико-экономической оценки;
технико-экономическое сравнение разработанных вариантов подготовки семян к посеву.
Объект исследований: режимы работы электрифицированных вентиляционных установок активного вентилирования зерна. Методы исследования:
— имитационное моделирование по определению расхода
энергии на сушку и предпосевную обработку зернового вороха;
— активное планирование эксперимента для выявления
уравнений регрессии продуктивности пшеницы;
— статистические методы обработки и оценки результатов
экспериментов (дисперсионный и регрессионный анализы);
— поиск экстремума целевой функции численным методом.
Научная новизна:
разработана методика и проведено имитационное моделирование расхода энергии при активном вентилировании зерновой насыпи;
получены адекватные уравнения регрессии, связывающие урожайность и всхожесть пшеницы с режимными параметрами обработки;
разработан алгоритм управления ТТУ;
разработаны структурные блок-схемы устройств управления электродвигателем вентиляционной установки и ТТУ;
разработаны способы и установки для активного вентилирования зерна, новизна которых подтверждена семью изобретениями;
— разработаны способы управления электродвигателями
вентиляционной установки, новизна которых подтверждена дву
мя изобретениями.
Практическая ценность:
— разработаны энергосберегающие способы и устройства
для сушки и предпосевного прогрева семенного зерна;
. — разработаны алгоритм работы ТТУ и структурные блок-схемы устройств управления электрифицированной вентиляционной установкой и ТТУ в режимах энергосбережения;
разработаны алгоритм работы ТТУ и структурные блок-схемы устройств управления электрифицированной вентиляционной установкой и ТТУ в режимах энергосбережения;
разработан комплекс программ для ПЭВМ по расчету основных параметров новых технических средств и их технико-экономической оценки.
Реализация и внедрение результатов работы:
установка по предпосевной обработке семян активным вентилированием зерновой насыпи внедрена в совхозе "Сухобузимский" Красноярского края;
электрокалориферная сушилка вороха внедрена на Гос-племзаводе "Учумский" Ужурского района Красноярского края;
разработанные программы по расчету параметров теплоэнергетического оборудования, по дисперсионному и регрессионному анализу опытных данных при активном планировании эксперимента включены в библиотеку программного обеспечения дисплейного класса энерготехнологического факультета Крас-ГАУ;
разработанные электронные таблицы по расчету экономической эффективности использования новых технических средств снижения энергопотребления установок активного вентилирования зерновой насыпи включены в библиотеку программного обеспечения дисплейного класса экономического факультета КрасГАУ.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и одобрены:
на региональной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии" в Волгоградском СХИ в 1988 г.;
на научной конференции Челябинского государственного агроинженерного университета в 1989 г.;
на Всероссийском научно-техническом семинаре "Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке и хранению" в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горяч-кинав 1993 г.;
— на международной научно-практической конференции,
посвященной памяти академика В.П. Горячкина в Московском
государственном агроинженерном университете им. В.П. Горяч-кинав1998г.;
— на научных конференциях Красноярского государствен
ного аграрного университета в 1991,1992,1993,1995,1997 гг.
На защиту выносятся:
комплекс организационных и технических мероприятий по снижению энергопотребления установок при обработке вороха активным вентилированием;
методика имитационного моделирования расхода энергии на активное вентилирование зернового вороха;
результаты статистического моделирования продуктивности пшеницы сорта "Скала";
алгоритм функционирования ТТУ;
структурные блок-схемы управления электрифицированной вентиляционной установкой и ТТУ в режимах энергосбережения;
перспективные технические решения по подготовке семян зерновых культур к посеву.
Публикации. По теме диссертации опубликовано: одно учебное пособие, одна статья, 9 тезисов докладов и 3 информационных листка Получено 2 авторских свидетельства, 4 патента на изобретения и одно решение о выдаче патента.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы, без приложений, составляет 131 страницу машинописного текста, 26 рисунков и 14 таблиц. Список литературы включает 111 наименований.
