Думенко Костянтин Миколайович. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів машини для виділення насіння солодкого та гострого перцю

brief description

Думенко Костянтин Миколайович. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів машини для виділення насіння солодкого та гострого перцю : Дис... канд. наук: 05.05.11 - 2007.

Думенко К.М. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів машини для виділення насіння солодкого та гострого перцю. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет, Київ, 2007.
Дисертація присвячена проблемі механізації процесу одержання насіння солодкого та гострого перцю.
Розроблено нову технологічну лінію і машину для одержання насіння солодкого та гострого перцю з робочими органами планетарного типу. Машина дозволяє одержувати насіння без використання води в технологічному процесі. На основі проведених теоретичних та експериментальних досліджень обґрунтовано раціональні конструктивно-кінематичні параметри роботи машини. Виробничими випробуваннями доведено ефективність та економічність її роботи.

1. Порівняльним багатокритеріальним аналізом існуючих технологій та обладнання для отримання насіння овочевих культур встановлено доцільність застосування ударного способу відділення насіння солодкого та гострого перцю від насінника з мінімальними енергетичними і економічними витратами за рахунок відмови від подрібнення плоду та виключення води з технологічного процесу. Спираючись на комплексну техніко-економічну оцінку та особливості плодів культури, доцільним є застосування циклічної взаємодії робочих органів машини з насінником.
2. Уперше насінник перцю досліджено як трифазне середовище рослинна основа вода повітря”, що дозволило під час визначення швидкості розповсюдження хвиль стиснення розглядати його як коливальну механічну систему.
3. Розробленою математичною моделлю динамічного процесу «струшування» насіння з насінника перцю визначено контактні напруження руйнування зв’язку насінник-насіння за одним з трьох можливих випадків, які мають місце під час ударної дії робочого органу по насіннику. Проведеними математичним моделюванням встановлено межу максимальної величини критичної швидкості руху пластини бича у 5,53 м/с, при якій мінімізується травмування насіння.
4. Теоретичними дослідженнями встановлено закономірності впливу форми і густини тіла насінника та наявних сил тертя, на характер його руху в середині циліндричного барабана. Отримано діапазон кута нахилу бичової пластини до осі бича в межах 1318, що забезпечує необхідне переміщення насінника вздовж осі барабана від однієї лопатки до іншої з повним відділенням насіння.
5. Результатами експериментальних досліджень механіко-технологічних показників насінників перцю, таких як коефіцієнт тертя ковзання, кількість вибитого насіння від висоти падіння, коефіцієнт відновлення при ударі, які раніше не вивчалися, підтверджено, що раціональна швидкість руху пластини бича повинна бути в межах 2,8..6,9 м/с. Зменшення швидкості не забезпечує відділення насіння від насінника, а її збільшення призводить до руйнування насіння. Найбільш ефективною для переробки насінників є польова вологість у межах 5565 %, при якій забезпечується повне вибивання насіння.
6. Експериментальними дослідженнями встановлено залежність якості виконання технологічного процесу виділення насіння перцю від таких конструктивно-технологічних факторів, як: швидкість руху бичів; кут нахилу пластини бича до його осі; величина подачі маси насінників на переробку; зазор бич-решето. Її аналізом установлено межі їх оптимального поєднання, при яких чистота отриманого насіння сягає 98,099,5%, а втрати насіння не перевищують 810%, що відповідає агротехнічним вимогам.
7. Порівняльні випробування нової машини планетарного типу у складі розробленої експериментально-технологічної лінії з виділення насіння солодкого та гострого перцю довели її переваги перед лінією УСБ-8 як такою, що має найкращі показники з виділення насіння перцю з числа існуючих, а саме: у підвищенні продуктивності за 1 годину експлуатаційного часу на 12,8% (з 0,629 т у базової, до 0,71 т у нової); у зменшенні витрат на експлуатаційні утримання на 62,2% (з 426,55 грн/т, до 161,01 грн/т); у підвищенні чистоти насіння більше як на 9% (до 98%); у зменшенні втрат насіння більше ніж на 6% (до 810%).
8. Упровадження технологічної лінії з виділення насіння перцю з використанням розробленої насіннєвиділювальної машини в Інституті
південного овочівництва і баштанництва УААН (м. Гола Пристань) та у ВАТ «Кам’янський» Херсонської області дозволило отримати річний економічний ефект на суми 10217 грн та 9517 грн при річному обсязі переробки перцю у 3 і 2,5 тонни відповідно.