Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ состояния вопроса сортирования картофеля .8
1.1 Значение послеуборочной сортировки картофеля 8
1.2 Анализ способов и устройств сортирования клубней картофеля 10
1.3 Выводы, цель и задачи исследований 37
2 Теоретическое обоснование параметров рабочего органа картофельной сортировки 38
2.1 Конструктивно-технологическая схема модели картофелесортировки 38
2.2 Обеспечение режимов работы транспортерного рабочего органа .41
2.3 Обоснование длины рабочих участков транспортерного рабочего органа картофелесортировки 50
2.4 Обоснование параметров очищающих устройств 56
3 Программа и методика проведения экспериментальных исследований сортирующего рабочего органа 66
3.1 Программа экспериментальных исследований 66
3.2 Методика экспериментальных исследований 66
3.2.1 Объект исследования 66
3.2.2 Исследование размерно-массовых характеристик клубней картофеля 69
3.2.3 Определение управляемых факторов и выбор оценочного критерия процесса калибрования 70
3.2.4 Планирование и методика проведения опытов 73
3.3 Методика исследования ударного взаимодействия модели клубня с рабочими органами 80
4 Результаты экспериментальных исследований 88
4.1 Статистические и размерно-массовые характеристики клубней 88
4.2 Обработка результатов экспериментальных исследований 89
4.3 Результаты производственных испытаний транспортерного калибрующего устройства 95
4.4 Результаты тарирования датчика удара 98
5 Экономическая эффективность использования транспортерного сортирующего устройства 104
Заключение 110
Список литературы 113
Приложения .126
- Анализ способов и устройств сортирования клубней картофеля
- Обоснование длины рабочих участков транспортерного рабочего органа картофелесортировки
- Методика исследования ударного взаимодействия модели клубня с рабочими органами
- Экономическая эффективность использования транспортерного сортирующего устройства
Введение к работе
Актуальность темы. Приоритетным направлением работы АПК России является обеспечение качественными продуктами питания.
Комплексная механизация в производстве картофеля, существенно снижает затраты труда. В целях исключения негативных факторов, вызываемых наличием в ворохе примесей, необходимо провести послеуборочную доработку картофеля. Одной из важных операций при этом является сортирование клубней по фракциям. Сортирование клубней на фракции позволяет получать, не только высокие урожаи при меньших затратах семенного материала, но и качественный продовольственный картофель с хорошими перспективами для эффективной его реализации. В связи с этим требуется обеспечить сортирование фракций на высоком технологическом уровне.
Степень разработанности темы. В настоящее время, кроме широко распространенных роликовых сортировок, существует много различных конструкций. Обоснованием конструктивных и режимных параметров существующих конструкций занимались многие ученые, в том числе и ученые профессорско-преподавательского состава Ижевской ГСХА. Тем не менее, исследованные в известных работах машины не удовлетворяют потребности современного рынка. В этой связи есть необходимость разработки новой конструкции картофельной сортировки с обоснованием ее основных конструктивных и технологических параметров.
Этим требованиям удовлетворяют машины, имеющие рабочие органы транспортерного типа с щелевыми отверстиями. Отверстия щелевидной формы обеспечивают наиболее высокую пропускную способность фракций мелких клубней сквозь них.
Цель исследования. Разработка компактного сортирующего устройства клубней картофеля с рабочим органом транспортерного типа, с последующим обоснованием конструктивных и режимных параметров.
В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:
разработать и изготовить опытный образец картофелесортирующего устройства;
изучить параметры и режимы работы, влияющие на точность калибрования;
на основе полученной математической модели выявить наиболее рациональные режимы работы калибрующего устройства и оптимальные параметры,
оказывающие наибольшее влияние на точность калибрования;
изучить ударное взаимодействие модели клубня с рабочими органами сортирующего устройства для оценки повреждаемости картофеля;
на основе производственных испытаний оценить экономическую эффективность и эксплуатационные показатели предлагаемого калибрующего устройства.
Объект исследований. Компактное сортирующее устройство клубней картофеля транспортерного типа и технологический процесс его работы.
Предмет исследований. Параметры и режимы работы компактного сортирующего устройства клубней картофеля с рабочим органом транспортерного типа, влияющие на качество рабочего процесса. Научная новизна. В результате работы:
разработано транспортерное сортирующее устройство клубней картофеля, состоящее из ленточного транспортера и передвижного решета обеспечивающее выделение трех фракции на одном рабочем органе (патент на полезную модель № 171797);
получены аналитические зависимости по определению оптимальных параметров и режимов транспортерного сортирующего устройства клубней картофеля;
разработана методика исследования ударного взаимодействия рабочих органов с моделью клубня, оснащенной датчиком удара.
Практическая ценность. Благодаря гранту, полученному от Фонда Содействия Развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «УМНИК», разработан опытный образец картофелесортировки. Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы, позволили обосновать основные конструктивные параметры рабочего органа транспортерной картофельной сортировки, которые могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями.
Результаты исследования внедрены в технологический процесс возделывания картофеля ООО «Инвис» Алнашского района Удмуртской Республики (УР).
Методы исследования. Теоретические исследования базировались на методах механико-математического моделирования взаимодействия клубней картофеля с транспортерным калибрующим устройством в процессе их движения. Экспериментальные исследования выполнены методом планирования многофакторных экспериментов.
Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов подтверждаются корректным использованием математических методов, проверкой теоретических выводов математического моделирования экспериментами, оценкой погрешностей исследований.
Положения, выносимые на защиту:
-
Усовершенствованная конструктивно-технологическая схема транспортерной картофельной сортировки.
-
Результаты теоретических и экспериментальных исследований по оптимизации параметров и режимов работы сортировки картофеля.
-
Подтверждение эффективности работы картофельной сортировки в производственных условиях.
4. Технико-экономические показатели использования сортировки.
Апробация работы. Основные аспекты диссертационной работы докла
дывались и обсуждались на научно-практических конференциях профессорско-
преподавательского состава и аспирантов ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА в 2011-
2014 г.г.;
Публикации. Основные положения работы и результаты исследований опубликованы в 7 печатных изданиях, причем 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, получен патент на полезную модель №1717797 «Сортирующее устройство».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 119 наименований и приложений. Работа содержит 138 страниц машинописного текста, включая 46 рисунков, 16 таблиц и 11 приложений.
Анализ способов и устройств сортирования клубней картофеля
Ворох картофеля, поступающий на сортирующие устройства, представляет собой смесь клубней различных фракций. Задача сортирования заключается в разделении клубней по размерно-массовым характеристикам на фракции согласно предъявляемым требованиям к обрабатываемой продукции. При загрузке на хранение в осенний период полное разделение на фракции обычно не предусматривают, снижая тем самым повреждения свеже-убранных клубней. Например, при закладке продовольственного картофеля на хранение осенью из всей массы картофеля выделяют примеси и мелкие нетоварные клубни массой до 25г. Такая подработка вороха обеспечивает скважность насыпи и хорошую вентиляцию в процессе хранения. В период хранения или после производят сортирование клубней на фракции [48, 72]. Для качественной подготовки посадочного материала необходимо обеспечить максимально точное выделение семенной фракции. Это позволяет повысить качество работы посадочных машин, обеспечить равномерность всходов и созревание клубней, а также обеспечить лучшие условия для дальнейших технологических процессов.
Процесс сортирования картофеля различными механическими устройствами, возможно, охарактеризовать, такими основными показателями как, точность разделения клубней на фракции, удельная производительность и степень повреждения обрабатываемого материала [16, 44, 49].
На эффективность процесса сортирования картофеля в значительной степени влияют размерно-массовые характеристики клубней, условия работы и особенности конструкции рабочих органов и сортирующих устройств в целом [15, 84].
На известных отечественных и зарубежных сортировках разделение клубней на фракции производится по размерному признаку на рабочих органах с различными формами калибрующих отверстий. Исследованиями влияния размерно-массовых характеристик клубней на процесс сортирования в нашей стране занимались И.Н. Бацанов, В.П. Горячкин, Е.А. Глухих, Н.Н. Колчин, Ю.И. Кириенко, А.М. Куклев, А.А. Сорокин, Н.В. Шабуров, Б.М. Юн и другие.
Было установлено, что для процесса сортирования на механических устройствах, клубень картофеля необходимо характеризовать несколькими линейными размерами: длиной - а, шириной - Ъ , толщиной - с и S - размером, который определяется по зависимости
Так как сортирование клубней в механических устройствах происходит по размерному признаку, то при разработке рабочих органов и конструкций сортировок необходимо учитывать зависимость массы клубня от длины, ширины и толщины. Эти статистические величины находятся в тесной корреляционной зависимости между собой. По данным [18, 32, 78], масса клубня и каждый из его размеров, варьируются около определенного среднего значения. Это позволяет определить массовые границы каждой фракции и сортировать картофель по размерному признаку.
При рассмотрении процесса сортирования и определении приоритетного размера для разделения клубней, некоторые авторы утверждают, что длина и ширина клубня более достоверно отражают его массовые значения в сравнении с толщиной. Н.Н. Колчин утверждает [46], что как признак для сортирования, клубней картофеля, ни один из его размеров не имеет существенных преимуществ перед другими.
Рассматривая зависимость средней массы клубня mk от значений его толщины, ширины и длины (рис. 1.2), приведенные в [16, 46], видно, что кривые зависимостей имеют разную крутизну восхождения.
На рис. 1.3 видно что, размерные характеристики клубней соседних фракций перекрывают одна другую, т.е. при сортировании клубней по массе путем их калибрования по размеру, примеси клубней одной фракции в другой неизбежны. Установлено что, перекрытия получаются как следствие варьирования массы и размера отдельных клубней в широких пределах. Это и является основным фактором предопределяющим точность сортирования. Для определения оптимальных размеров калибрующих отверстий, с точек пересечения кривых распределения опускают нормаль на ось абсцисс. Точки пересечения этих нормалей с осью указывают размеры отверстий [46].
Известно, что на процесс калибрования оказывает значительное влияние форма клубня [50]. Одной и той же массе соответствуют клубни с различными линейными размерами и различной формы, которая характеризуется соотношением трех линейных размеров и зависит от сорта картофеля и условий возделывания. В работе [50] рекомендуется классифицировать формы клубней картофеля на семь групп, которые приведены в таблице 1.1.
Приведенная классификация упрощает представление о форме клубней и предусматривает использование ее оценочного показателя коэффициент формы (Кф) в расчетах при разработке картофелесортировальных машин.
Клубни картофеля обладают упругими свойствами, т. е. способностью восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил. Упругость принято оценивать относительной упругой деформацией и коэффициентом восстановления скорости после удара.
В пределах упругой деформации не происходит повреждения клубней [60, 68, 88]. Так как при уборке, осенней транспортировке и сортировании картофеля механические повреждения достигают 30…90 % [59], одной из первостепенных задач при механизации работ должна считаться борьба за ограничение деформации клубней в пределах упругости. Установлено, что в процессе уборки и сортирования преобладают динамические нагрузки [12]. В этом случае возможно нанесение клубням ударов, вызывающих деформации за пределами упругости. При частично упругом ударе часть энергии идет на восстановление скорости, а часть вызывает повреждение ткани.
Табачук В. И., исследуя удар клубня о металлическую плиту, установил, что повреждение клубня начинается при поглощении им энергии Е = 0,08…0,18 Нм [60]. Не зависимо от сорта картофеля существует зависимость между интенсивностью повреждения и длиной клубня, которая была статистически подтверждена. Поэтому, с целью уменьшения повреждений при сортировании, следует выделять в первую очередь крупные клубни, независимо от сорта картофеля, так как, мелкие клубни всех сортов отличаются от более крупных округлостью формы, а удлиненность сорта выражена в основном у крупных клубней [50].
Анализируя приведенные зависимости можно отметить, что изменение толщины клубня отражается на изменении значения массы в больших пределах в сравнении с шириной и длиной клубня, то есть является более чувствительным параметром к соотношению масса – размер. Сортирование по толщине реализуется в щелевые калибрующие отверстия, которые позволяют направленно ориентировать клубни в продольном направлении. Поэтому сортировки, основанные на разделении клубней по толщине можно рассматривать как перспективные, дающие предпосылки к разработке универсальных транспортерных сортирующих поверхностей.
Это позволит сортировать клубни различных фракций в щелевые отверстия при минимальном изменении размеров отверстий и реализовать возможность активного ориентирования сортируемой продукции. В результате может быть повышена производительность, уменьшены габариты сортирующего устройства, его материалоемкость и упрощены регулировки. Учитывая данное обстоятельство, можно принять в качестве приоритетного размера для разделения клубней – толщину c .
Обоснование длины рабочих участков транспортерного рабочего органа картофелесортировки
Картофелесортировка с транспортерным рабочим органом имеет последовательную схему выделения фракции, то есть вначале выделяются из вороха мелкие клубни, затем идет разделение на средние и крупные (рис. 2.6).
Однако в ворохе, картофеля по данным [42, 46, 55, 64] крупная фракция составляет до 50% по массе. Следовательно, первый участок, где происходит выделение мелкой фракции нагружен интенсивнее всего. Через него полностью проходит большая часть массы клубней, уходящая на 2-ой участок. Мелким клубням следует успеть сориентироваться в отверстиях рабочего органа, для этого необходимо обеспечить надежное рассредоточение клубней по поверхности ленты и достаточную длину рабочего участка. По данным [42, 45,108] мелкая фракция по массе занимает 15…20% вороха, а по объему 11…17%.
В ленте пробиты щелевые отверстия, шаг расположения которых составляет по длине а = 0,24м, по ширине b = 0,0825м, (рис. 2.6). На участке выделения мелкой фракции ширина отверстия регулируется механическим способом при помощи планок, расположенных под транспортером, (рис.2.1). Следовательно, живое сечение отверстий на этом участке уменьшается. Определим необходимую длину первого участка выделения клубней мелкой фракции. В работе автора [41] предлагается универсальная формула определения длины участка, необходимого для выделения нужной фракции картофеля
Расчет по формуле (2.25) носит вероятностный характер, т.к. величины входящие в это выражение зависят от текущих характеристик вороха картофеля и могут существенно варьироваться в зависимости от сорта, урожайности, количества примеси и времени года, когда производится сортирование.
В качестве ориентира при а = 0,24 м; к = 0,14; тc = 0,11кг; Zk = 5
Следует учесть, что в отличие от других видов калибрующих поверхностей, условий для самостоятельной ориентации клубней в отверстиях на транспортерных рабочих органах отсутствуют. Необходимо использовать устройства для перемещения клубней по поверхности ленты.
В качестве такого устройства предлагается использовать плужковые рассеиватели, представляющие собой планки с разрезанной транспортерной лентой, установленные над поверхностью ленты (рис. 2.7). Плужковые рассеиватели взаимодействуют с клубнями и обеспечивают их перемещение по ленте рабочего органа перпендикулярно к направлению движения ленты. Это позволяет клубням ориентироваться в отверстиях калибрующей поверхности и проваливаться сквозь них клубням мелкой фракции.
Рассмотрим схему взаимодействия клубня с плужковым рассеивателем, (рис. 2.7).
Шаровидный клубень, двигаясь вместе с транспортерной лентой, встречается плужковым рассеивателем, установленным под углом к скорости движения ленты. Рассеиватель имеет жесткую стальную полосу в качестве рамы, на которую накладывают резиновую ленту, разрезанную на полоски, для облегчения прохода клубней под сбрасывателем и исключения прохождения мелкой фракции клубня вместе с крупным картофелем. После встречи происходит взаимодействие клубня и упругого элемента (резиновой ленты) сбрасывателя, в результате которого лента прогибается как консольная балка, а клубень начинает смещаться под углом к скорости движения рабочего органа.
Из условия отсутствия взаимодействия клубня с металлической планкой сбрасывателя ее установили над лентой на высоте = 100 мм = 0,1 м (рис. 2.8). Резиновая лента нарезана на куски размерами А, х Ьк = ОД х 0,03м.
Толщину ленты определили из условия необходимой жесткости. Шарообразный клубень радиуса г испытывает действие силы тяжести mg, нормальной реакции со стороны рабочего органа N, нормальной реакции N1 со стороны резиновой ленты плужкового рассеивателя. За счет сил трения о рабочий орган и о резиновую ленту происходит верчение вокруг вертикальной оси клубня и его смещение вдоль плужкового рассеивателя. При этом лента, нагруженная силой реакции N1, работает как консольная балка. Из известного уравнения упругой линии балки для консоли, находим угол поворота Є и прогиб х [73, 101, 110]:
Таким образом, выбираем толщину резиновой ленты, равную tк = 7…8 мм, что обеспечивает рассеивание клубней по поверхности транспортерного рабочего органа, но предотвращает сгруживания вороха картофеля. Для обеспечения лучшего ориентирования следует применять на каждом участке выделения фракций по два рассеивателя установленных с углами наклона, направленными в разные стороны (рис. 2.1).
Методика исследования ударного взаимодействия модели клубня с рабочими органами
Основным критерием, связанным с сохранностью клубней картофеля при закладке его на хранение, является повреждаемость. Повреждения клубней в результате взаимодействия с рабочими органами сортировальных устройств могут быть внешними (разломы, вырыв мякоти, порезы, обдир кожуры) или внутренними. Наиболее сложными для определения являются внутренние повреждения, возникающие при ударном взаимодействии клубней с рабочими органами машин сверх нормативных значений. Нормативные значения физико-механических свойств клубней при ударе установлены и подтверждены экспериментально авторами Верещагин, Колчин, Пшеченков, и др. [11, 54, 105]. Так, например, высота падения клубней не должна превышать 0,3 м, скорость соударения не более 1 м/с, сила взаимодействия не более 200 Н (при статическом нагружении).
При оценке степени повреждаемости клубней картофеля при взаимодействии с рабочими органами можно смоделировать процесс реальных ударов на отобранной пробе клубней картофеля. Но в этом случае теряется объективность показаний данных исследований. Определяются внутренние повреждения клубней по истечении периода выдержки (5…14 дней), по ним косвенно можно судить о величине ударных взаимодействий. При этом результат будет зависеть от выборки, от размеров, формы и массы клубней, сорта картофеля и времени взаимодействия (свежевскопанный картофель или выдержанный период вегетации для упрочнения кожуры).
Необходим инструмент, который позволяет определить непосредственно силу ударного взаимодействия в самых «проблемных» местах картофеле-сортировальных машин и не только этих машин. С этой целью был изготов 81 лен деревянный макет клубня картофеля, внутрь которого был помещен радиочастотный автономный датчик удара, способный передавать сигнал, о наличии и интенсивности удара, в блок аналого-цифрового преобразователя (АЦП), рисунок 3.3
Данный подход позволяет не принимать во внимание указанные выше особенности выборки картофеля, дистанцироваться от необходимости косвенных измерений силы ударного взаимодействия клубней картофеля с рабочим органом. Проводя испытания взаимодействия модели с рабочими органами сортирующих устройств, получаем объективные данные по силе ударов клубня, которые позволяют оценить риск получения скрытых повреждений клубнями в процессе их калибрования.
Для получения и записи сигнала в цифровом виде был собран лабораторный стенд, согласно схемы, рисунок 3.4а и 3.4б.
Внешний вид стенда представлен на фотографии, рисунок 3.5.
Датчик удара представляет собой мембрану, вибрирующую от ударного воздействия. Колебания мембраны преобразуются в радиосигнал, который воспринимается антенной блока приема радиосигнала. В этом же блоке происходит усиление и преобразование радиосигнала в цифровой.
Датчик удара представляет собой мембрану, вибрирующую от ударного воздействия. Колебания мембраны преобразуются в радиосигнал, который воспринимается антенной блока приема радиосигнала. В этом же блоке происходит усиление и преобразование радиосигнала в цифровой. Для вывода и анализа сигнала используется логический анализатор Saleae Logic 8, выбранный из-за простоты установки бесплатного программного обеспечения, нетребовательности к квалификации персонала и удобства работы с сигналом.
Было выявлено, что на картине сигнала присутствуют 2 вида сигнала. Первый цикл колебаний, длящийся около 0,0090 с, показывает собственно продолжительность удара модели клубня о поверхность, рисунок 3.6а, второй цикл показывает затухающие колебания мембраны датчика удара, рисунок 3.6б.
Как показали дальнейшие испытания, продолжительность первого цикла не зависит от силы удара, но время процесса затухающих колебаний зависит от силы удара. Было предложено произвести тарировку датчика удара по зависимости силы удара от продолжительности цикла затухающих колебаний.
С этой целью проводились опыты по сбросу модели клубня на твердую ровную поверхность с заданной высоты. После удара фиксировалась высота подъема модели клубня после отскока, рисунок 3.7. По этим данным, а также по времени удара (цикл а, рисунок 3.6) определялась величина ударного им пульса и силы ударного взаимодействия. Использовалась теория неупругого центрального удара [108].
После сброса клубня и замера характеристик удара (высоты падения и отскока Н0 и Н1, продолжительность цикла At, а рисунок 3.6) определяют, согласно выражения (3.23), силу удара F и соотносят её с полной продолжительностью цикла колебаний мембраны датчика (цикл б, рисунок 3.6). На основание данных в трехкратной повторности при различных высотах определяют осредненные значения, строят тарировочную характеристику датчика и, при возможности, определяют уравнение аппроксимирующей линии. После тарировки датчика проводят исследование ударного взаимодействия модели клубня с наиболее «сложными» элементами сортировального устройства, где возможно получения наибольшего количества повреждений. К таким местам следует отнести сход клубней картофеля с питающего транспортера, удар клубня о плужковый рассеиватель, а также удар клубня о наклонную плоскость лотка при сходе вороха с транспортерного рабочего органа. Для ухудшения условий ударного взаимодействия модель клубня выбрана исходя из размеров крупной фракции и массой 0,295 кг.
Результаты экспериментальных данных и их обработка представлены в 4 разделе и в приложении В.
Следует отметить достоинства данного метода исследования:
получение объективных данных об ударном взаимодействии рабочих органов сортировальных устройств с моделью клубня картофеля;
возможность моделировать различные случаи одиночного соударения модели клубня картофеля с элементами разнообразных рабочих органов сортировальных машин;
возможность применения предлагаемого метода к изучению соударений рабочих органов различных машин с большим выбором рабочих тел (клубне и корнеплоды, фрукты и прочие)
Следует оговориться, что возможности логического анализатора, используемого в данной работе, ограничены. Сам метод определения силы удара при взаимодействии модели клубня с элементами сортирующего устройства может быть в данном виде применен только к случаю одиночного соударения. Но мы не можем исследовать серию ударов. Однако это позволяет отобразить картину реального воздействия элементов только рабочего органа на модель клубня, без наложения ударного воздействия клубней между собой.
Таким образом, следует отметить перспективность применения этого метода исследования к широкому кругу вопросов ударного взаимодействия рабочих тел с рабочими органами различных технологических машин. Однако этот метод требует экспериментального подтверждения.
В дальнейшем можно рассмотреть возможности расширения его функционального назначения за счет исследования серии ударов для изучения поведения клубней в ворохе картофеля, а также определения величины внутренних напряжений при взаимодействии с выжимными рабочими органами, например, комкодавителями.
Экономическая эффективность использования транспортерного сортирующего устройства
Применение правильной технологии и оборудования при послеуборочной доработке картофеля напрямую влияет на урожайность продовольственного картофеля и ее сохранность. Снижение себестоимости производства и повышение конкурентоспособности картофелепроизводста в России и в Удмуртской республике в частности, это те факторы, которые подталкивают на конструирование и производство недорогого и эффективного оборудования для использования в различных почвенно-климатических и хозяйственных условиях. Предлагаемая разработанная сортировка с транспортерным рабочим органом должна обеспечить повышение показателей качества технологических операций, обеспечить снижение метало и энергоемкости. В целях экономической оценки эффективности использования транспортерной картофельной сортировки провели эксперименты в производственных условиях и определили основные эксплуатационные показатели.
Расчет экономической эффективности использования транспортерного сортирующего устройства проведен по результатам лабораторных и производственных испытаниях макетного образца. Сравнение проведено с наиболее распространенной роликовой сортировкой в составе картофелесортиро-вального пункта КСП–15Б. Роликовая сортировка является самой распространенной сортировкой и имеет высокую производительность, достаточно высокую точность сортирования, но в то же время значительно повреждает клубни картофеля.
Транспортерное сортирующее устройство показало существенно меньшую повреждаемость клубней картофеля, что благоприятно сказывается на сохранности семенного и продовольственного материала картофеля при хранении. Производительность и точность сортирования также выше по сравнению с контрольным образцом. Кроме того, макетный образец, собранный на раме роликовой сортировки РКС-10, имеет меньшую металлоёмкость и энергоемкость.
Для расчета была применена методика оценки специализированной сельскохозяйственной техники и определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ [19, 21,26].
На условиях хронометражных наблюдений, были приняты количество обслуживающего персонала и производительность сравниваемых машин приняты. Расчет стоимости сортировки выполнен, с учетом условия ее изготовления собственными силами и средствами.
Принятые исходные данные для расчета экономической эффективности использования новой картофелесортировки и расчетные данные затрат на обработку картофеля представлены в таблице 5.1. Расчетные данные затрат на сортирование указаны в таблице 5.2.
Дополнительную прибыль можно получить за счет лучшей сохранности клубней картофеля при закладке их на хранение со снижением уровня повреждаемости клубней в процессе сортирования. В таблице 5.4 приведены данные, характеризующие величину потерь клубней при хранении в результате нанесенных им повреждений перед закладкой на хранение [14,93]. Количество обработанной продукции за сезон определяется по формуле
Уменьшение потерь картофеля при хранении в случае замены роликовой сортировки на экспериментальную составит 23,1т. Средняя закупочная цена 1 тонны продовольственного картофеля высоких репродукций 8…9 тыс. руб. Стоимость сохраненной продукции (по ценам 2017 г) составит 184800…207900 руб.
Прибыль в расчете на 1 тонну готовой продукции за счет уменьшения повреждений клубней при сортировании картофеля транспортерной сортировкой составит
Годовой экономический эффект при использовании экспериментальной установки вместо роликовой сортировки РКС-10, с учетом сохранности продукции определится по формуле:
Применение транспортерного сортирующего устройства при производственных испытаниях показали, что основные эксплуатационно-технологические характеристики экспериментального устройства обеспечивают качественное выполнение всех технологических процессов и свидетельствуют о достижении поставленной цели исследований, что позволит получить значительный экономический эффект за счет его высокой удельной производительности, низкой металло- и энергоемкости и снижения повреждаемости клубней.