CC BY
71
УДК 538.244+538.26+621.318.3
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ПОТЕРЬ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ХРАНЕНИИ
Г.В. НИКИТЕНКО, доктор технических наук, профессор
А.А. ЛЫСАКОВ, кандидат технических наук, доцент
Ф.Ф. САМАРИН, инженер Ставропольский ГАУ E-mail: s-lysakov@mail.ru
Резюме. В статье рассматривается проблема уменьшения потерь картофеля при хранении. Приведена схема электромагнитного устройства для обработки и результаты экспериментальных исследований по определению влияния электромагнитного поля на сохранность картофеля.
Ключевые слова: картофель, хранение, хранилище, уменьшение потерь, электромагнитное устройство.
Правильное хранение сельскохозяйственной продукции позволяет обеспечить круглогодичное снабжение населения страны продуктами питания и сохранить их высокие питательные и вкусовые качества, а также внешний вид.
К основным современным способам продления сроков и улучшения качества хранения картофеля относятся:
активное вентилирование;
обработка клубней при загрузке в хранилище биологическими и химическими защитно-стимулирую-щими средствами и ингибиторами прорастания;
производство генномодифицированного картофеля, который не подвержен гниению.
Все они обладают рядом значительных недостатков [1, 2].
В связи с этим предпринимаются попытки применения других способов обработки клубней картофеля перед закладкой на хранение, к числу которых относится использование электромагнитного поля (постоянного, переменного, пульсирующего), СВЧ-полей, обработка отрицательными аэроионами, электрическими полями коронного разряда [3].
Цель наших исследований - изучить влияние электромагнитного поля переменного тока на лежкость клубней картофеля. В ходе эксперимента решались следующие задачи: установить характер влияния электромагнитного поля на клубни картофеля; определить оптимальные параметры электромагнитного поля (индукция, время воздействия); изучить динамику изменения массы обработанных клубней картофеля, по сравнению с необработанными; определить возможность использования аппарата магнитной обработки вещества, изобретенного сотрудниками кафедры «Применения электрической энергии в сельском хозяйстве» Ставропольского ГАУ, при закладке на хранение клубней картофеля.
Условия, материалы и методы. При проведении эксперимента использовали стандартные методы: метод многофакторного эксперимента, статистический анализ, определение адекватности. В эксперименте были задействованы следующие измерительные приборы: электронные весы, вольтметр, ам-Достижения науки и техники АПК, №09-2010 __
перметр, секундомер, миллитесламетр, пирометр для измерения температуры, датчики влажности. Для магнитной обработки клубней картофеля использовали универсальное устройство, изобретенное сотрудниками кафедры «Применения электрической энергии в сельском хозяйстве» Ставропольского ГАУ. Этот аппарат дает возможность изменить как сам процесс магнитной обработки, так и средства его реализации. Он содержит корпус 1 и каркас катушки 2. Между двумя половинами корпуса 1 для герметизации намагничивающей катушки 3 от влаги предусмотрены резиновые прокладки 4 и 5 (рис. 1) [4].
Для присоединения аппарата к картофельному бункеру к наружным частям корпуса 1 привариваются фланцы 6. Каркас намагничивающей катушки в осевом сечении имеет тонкие стенки, которые чередуются с утолщениями. Для того чтобы увеличить или уменьшить величину магнитной индукции в зоне обработки, необходимо изменить длину тонкой стенки. В экспериментальных исследованиях использовали аппарат с внутренним диаметром корпуса 75 мм.
Во время экспериментальных исследований целые, неповрежденные клубни картофеля сорта Раменский подвергали электромагнитной обработке и закладывали на хранение в пакетах на 16 суток при постоянной температуре воздуха 25 0С и влажности 60 %. Продолжительность нахождения картофеля в магнитном поле аппарата варьировали изменением угла его наклона относительно горизонтальной оси от 20 до 850. Индукцию магнитного поля изменяли при помощи лабораторного автотрансформатора серии А0Н-10. Во время эксперимента измеряли массу клубней. По окончании эксперимента определяли ее убыль А (%) по формуле:
A=100-(mH/mK)■100,
где mН, mК - масса клубней в начале и конце опыта.
Доза магнитной обработки картофеля, которая определяется как произведение магнитной индукции В (Тл) на время нахождения t (с) объекта в магнитном поле, варьировала в диапазоне от 5 до 15 мТл-с.
Результаты и обсуждение. Аппарат работает следующим образом. При подаче переменного или постоянного тока в намагничивающую катушку 3 образуется магнитный поток Ф (см. рис. 1), силовые
Рис. 1. Аппарат для магнитной обработки вещества: 1 -корпус, 2 - каркас намагничивающей катушки, 3 - намагничивающая катушка, 4,5 - прокладка; 6 - фланец.
линии которого замыкаются по корпусу 1 и каркасу 2. Тонкая стенка каркаса 2 работает в режиме насыщения и представляет значительное магнитное сопротивление для потока Ф, который разделяется на магнитные потоки: Ф1 - в объеме намагничивающей катушки; Ф2 - замыкающийся по тонкой стенке; Ф3 -выпучивающийся в сторону обрабатываемой воды. Картофель, движущийся с определенной скоростью, многократно пересекает силовые линии магнитного потока Ф3 и подвергается физическому воздействию. В предложенном аппарате коренным образом изменен способ формирования рабочего магнитного потока (посредством насыщения тонкой стенки каркаса). Унификация аппарата позволяет посредством замены каркаса 2 с намагничивающей катушкой 3, подбирать оптимальные параметры магнитного поля для любого технологического процесса. На схеме аппарата представлена тонкая стенка (8), по бокам от которой расположены полюса. Картина магнитного поля во многом зависит от длины тонкой стенки и угла скоса полюсов. Изменение одного из этих параметров обязательно повлияет на магнитное поле, поскольку изменится сопротивления магнитного промежутка как в воздухе, так и в стали. Получать магнитное поле в зоне обработки предполагается путем изменения площади поперечного сечения магнитного потока, что приведёт к насыщению ферромагнитного материала в местах с наименьшим сечением. В результате основной магнитный поток будет выталкиваться в окружающее пространство.
Рис. 2. Зависимость убыли массы клубней картофеля й (%) от дозы магнитной обработки вещества В^ (мТл-с) и длительности экспериментальных исследований N (сут): 1 - необработанный контроль; 2 - доза магнитной обработки 5 мТл-с; 3 - 8 мТл-с; 4 - 10 мТл-с; 5 - 15 мТл-с
Наименьшая убыль массы отмечена в контроле и у картофеля, обработанного магнитным полем в дозе 8 мТл-с. В остальных вариантах она превышала 50 %.
Выводы. Экспериментальные исследования доказали возможность использования аппарата магнитной обработки вещества для обработки клубней картофеля перед закладкой на хранение.
Обработка картофеля электромагнитным полем в дозе 8 мТл-с обеспечивает снижение убыли массы, по сравнению с необработанным контролем.
Литература.
1. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов- М.: КолосС, 2003. - 344 с.
2. Технология хранения картофеля / К. А. Пшеченков, В. Н. Зейрук, С. Н. Еланский, С. В. Мальцев. - М.: Издательство “Картофелевод”, 2007 - 192 с.
3. Бабакин Б.С. Электротехнология в холодильной промышленности - М.: Агропромиздат, 1990. - 199 с.
4. А.с. 29718, Кл. 7 С 02 Г 1/48. Аппарат магнитной обработки вещества / В.Н. Гурницкий, Г.В. Никитенко, И.В. Атанов, С.Н. Антонов (РФ), - № 2002121345/20 - 26; заявлено 07.08.2002; опубл. 27.05.2003. Бюл.№15
THE ELTCNROMAGNETIC DEVICE FOR REDUCTION OF LOSSES OF A POTATOES AT A KEEPING G.V. Nikitenko, A.A. Lysakov, Th.F. Samaryn
Summary. In clause the problems of reduction of losses of a keeping of a potatoes. In clause the circuit of the electromagnetic device for processing a potatoes is resulted, the results of experimental researches by definition of influence of an electromagnetic field on safety of a potatoes are given.
Key words: potatoes, keeping, warehouse, reduction of losses, electromagnetic device.
УДК 629.114.2-112
ВЫБОР ОБОБЩЕННОГО КРИТЕРИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БУЛЬДОЗЕРНЫХ АГРЕГАТОВ ПРИ ЦИКЛИЧНОЙ РАБОТЕ
Е.И. БЕРДОВ, кандидат технических наук
Челябинская ГАА
E-mail: berdovEygene@yandex.ru
Резюме. В статье анализируются различные критерии оценки эффективности работы бульдозерных агрегатов по фактору производительности, дается оценка их адекватности реальному процессу и предлагается новый обобщенный критерий оценки эффектив-
ности бульдозерных агрегатов при цикличной работе, позволяющий дополнительно учитывать влияние технологии выполнения процесса.
Ключевые слова: бульдозерный агрегат, производительность, критерий эффективности.
Эффективность использования бульдозерного агрегата (БА) в основном определяется его производительностью, которая, в свою очередь, зависит от конструкции рабочего органа (геометрических размеров, __ Достижения науки и техники АПК, №09-2010
