Научные и технические решения проблемы влагометрии зерна и кормов в процессе их производства

• Автор: Секанов, Юрий Петрович
• Шифр специальности: 05.20.01, 05.13.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 76 с. : ил.; 20х15 см

Общая характеристика работы

Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения уровня метрологического обеспечения технологических процессов при производстве зерна и заготовке кормов из трав, как одного из наиболее динамичных путей повышения качества, снижения потерь н экономного Использования ресурсов.
При уборке, обработке, хранении зерна к заготовке кормов практически нет операций, оптимальные решения о проведении которых могли бы приниматься без информации о влажности. Нарушение'технологических требований к влажности приводит к росту потерь и снижению качества зерна, проявляющемуся в его травмировании и, как следствие, в снижении всхожести; потерям до 40. ..50 % питательных веществ при полевой сушке трав; превышению до 50 % нормативных затрат топлива на сушку зеленых кормов в высокотемпературных сушилках; создает опасность для здоровья человека при превышения оптимальных доз внесения консервантов при химическом консервировании свежеубраниого зерна. Традиционные воздушно-тепловые метода определения влажности в силу их длительности и трудоемкости мало пригодны для решения всего объема задач влагометрии зерна и кормов.
Несоответствие достаточно большого числа разработок влагомеров требованиям сельскохозяйственного производства обусловливает основные причины неудачных попыток их внедрения. В этой связи разработка научных основ и технических решений влагометрии зерна и кормов, создание на этой базе новых приборов для оперативного определения влажности, организация производства и их массовое щяед-реяк является актуальной задачей, решению которой посвящена диссертация.
Исследования выполнены в ВИМе по плавам научно-исследовательских работ на 1971-1999 гг., а также согласно ряду заданий научно-технических проблем ГКНТ СССР, 1.2.6 КПНТП стран-членов СЭВ (1983-1990 гг.), 0.сх.105 (1980-1985 гг.), комплексных межотраслевых программ метрологического обеспечения измерений влажности твердых веществ (1981-1990 гг.), Федеральной отраслевой НТП “Зерно и зернопродукты” (1992-1995 гг.), Федеральной Государственной программы машиностроения для АПК России.
Цель исследований. Целью работы является повышение уровня метрологического обеспечения технологических процессов производства зерна и заготовки кормов из трав, обеспечивающего повышение качества, снижение потерь и экономию энергозатрат на их сушку.

путом разработки н яШфвюш технических среди# для измерения

ВЛДЛИХТН

Шившлидвимаиі

- ос номше операция и технические средства дан ях осушествлегаи при уборке, послеуборочной обработке, хранении черна и заготовке травяных кормов;
- макеты, опытные и серийные образцы приборов н установок для 1 измерений влажности;
- электрофизические свойства (ЭФС) черновой массы я трав
Методика ДВШМВШЙ При обосновании комплексов приборов для черна и кормов и технологических требований ж их основным параметрам применен системный подход с яоимазс—ви метода де-композиции технологических процессов не функциональные блоки, позволяющие генерировать информацию об изменения свойств исходной продувая под воздействием управляемых и неуправляемых факторов. Такой подход обеспечивает формирована структуры средств измерений в неразрывной связи с системой управления технологическими операциями через показатели качества продукции.
Методы математического и физического моделирования, теории вероятностей, метрологии нашли пркмевэпк яри исследовавши свойств материалов, обосновании метрологических и конструктивных параметров влагомеров Исследования электрофизических свойств материалов в образцов технических средств для измерения влажности проведены в лабораторных н іфоювццстодомк условиях во еяецааль-но разработанным методикам, основные положення которых использованы в государственных нормативно-технических документах на испытания, градуировку и поверку влагомеров. Оценка совдашшх приборов осуществлялась путям сопоставления их характеристик с лучивши отечественным» и зарубежными образцами. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнена с применением ЭВМ
магических влагомеров, отношения между которым* ощяявнвгея как технологическими требованиями, так и контрольными вл—мосагмми, что является основой единства и достоверности измерений влажности в масштабе страны ,
- математическая модель диэлектрической проницаемости зерновой массы, учитывающая влияние объемной плотности, плотности зерновок и форм связи вами с веществом;
- обоснование объемной массы (натуры), как определяющего изме-

факторы влияния невозможно, а это в свою очередь, сдерживает ра зработку способов компенсации помех.
Исследования с использованием отличающихся натурой ряда сортов пшеницы (817...674 г/л), кукурузы (796...694 г/л) и ржи (736...666 г/л), влажность которых не превышала 12,6 %, показали следующее: между емкостью и натурой для всех культур имеет место линейная зависимость; у кукурузы эта связь более тесная (г=0,94), чем у пшеницы (г=0,88) и ржи (г=0,91); для кукурузы характерна и более высокая чувствительность С к изменениям натуры. Колебания натуры на 10 г/л дали следующие величины изменений элеюрической емкости: кукурузы - 0,274 пФ, пшеницы - 0,248 пФ и ржи - 0,266 пФ. Использование этих данных при анализе влагоемкостных зависимостей, приведенных в таблицах 7, 8, позволило дать объективную оценку вклада натуры в то влияние на электрические свойства зерновой массы, которое принято связывать с сортовыми особенностями или условиями выращивания культуры.
Таблица 7. Зависимости емкости от влажности для зерна пшеницы и ржи, выращенных в разные годы
Культура Год выращивания Диапазоны измерений Уравнения линий регрессии
ж% И, г/л
Рожьс Пурга” 1992 8,8...28,8 756 С=-0,0243/Р+1,7571Г+0,6
1993 8,7.. .29,3 712 С=-0,0212И/Гг+1,573 /Г+1,8
1994 10,5...35,0 685 0-0,0101/Р+1,118/Г+4,5
Пшеница “Московская ншкостебель- ная” 1990 7,70...21,9 744 0-0,023/Р+1,664/Г-Н ,54
1991 Я С5 00 748 0-0,0218/Р+1,518/Г+3,48
1992 8,9...28,7 794 0-0,0225/Р+1,529 /Г+5,49
Таблица 8. Влияние сортовых различий на электрическую емкость зерна
Культура, сорт Год выращива ния Мсокд» г/л Уравнения линий регрессии
Рожь “Пурга” 1991 704 0-0,0658/0-2,857»-7,263
Рожь “Крона” 1991 698 0-0,0332 /Р+1,8481Г+0,295
Пшеница “Лада” 1999 743 0-0,012 /Р+1,236/Г+5,499
Пшеница “Московская 39” 1999 761 0-0,023/Р+1,616/Г+3,227
Исследования были выполнены с использованием зерна естественной влажности.