CC BY
41«C@yL@qyiym-J©yrMaL»#3î27),2©19 / TECHNICAL SCIENCE
5. Гольдман Раиса Борисовна. Комбинированное воздействие электромагнитных полей низкой и высокой частоты на семена риса: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.02. - Краснодар, 2002.- 163 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/1476-8.
6. Григораш О. В. Научно-исследовательская работа : монография / О. В. Григораш, А. Е. Усков, Е. А. Денисенко, О. С. Турчанин. - Краснодар: КубГАУ, 2018 - 197 с. - ISBN: 978-5-6040179-5-1.
7. Кудряков А. Г. Повышение способности корнеобразования виноградных черенков с помощью электрического тока / А. Г. Кудряков, Г. П. Пе-рекотий, П. П. Радчевский, А. С. Лыков, С. Ю. Без-лер // Механизация и электрификация сельского хозяйства, № 8, 2007 - С. 16а-17. - ISSN: 0206-572X.
8. Кудряков А. Г. Применение электрического тока для повышения корнеобразовательной способности виноградных черенков / А. Г. Кудря-ков, Г. П. Перекотий, П. П. Радчевский // Труды Кубанского государственного аграрного университета, № 394, 2002. - С. 137.
9. Кудряков А. Г. Применение электрического тока для повышения корнеобразовательной способности виноградных черенков / А. Г. Кудря-
УДК 631.3.004.67 + 628.2.004.67 + 621.791.65
37_
ков, Г. П. Перекотий, П. П. Радчевский // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). 2002. № 394. С. 137.
10. Кудряков А. Г. Стимуляция корнеобразования черенков винограда электрическим током : автореф. дис. ... кандидата технических наук : 05.20.02. / Кудряков Александр Георгиевич. - Краснодар, 1999. - 23 с.
11. Кудряков Александр Георгиевич. Стимуляция корнеобразования черенков винограда электрическим током : диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.02. - Краснодар, 1999.- 121 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2047-6.
12. Патент RU № 2211558 МПК 7А 0Ш 7/04 А, 7А 0Ш 17/00 В. Способ стимулирования корнеоб-разования черенков древесных растений / Г. П. Пе-рекотий, А. Г. Кудряков, П. П. Радчевский. - Бюл. № 25 от 10.09.2003 г.
13. Перекотий Г. П. Стимулирующее действие электрического тока на корнеобразование посадочного материала винограда / Г. П. Перекотий, А. Г. Кудряков, А. В. Винников // Труды Кубанского государственного аграрного университета, № 346, 1996. - С. 153.
Лыков А. С.
Старший преподаватель кафедры Щебетеев В. А.
Обучающийся 3-го курса направления бакалавриата
Скворцов В. А.
Обучающийся 2-го курса направления бакалавриата Кафедра применения электрической энергии факультета энергетики ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», г. Краснодар, РФ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ ЧЕРЕНКОВ
ВИНОГРАДА
Lykov A.S.
senior lecturer of the department Shchebeteev V. A.
third-year undergraduate student Skvortsov V. A.
second-year undergraduate student Electricity Application Department of the Energy Faculty Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Kuban State Agrarian University named
afterI.T. Trubilin", Krasnodar, Russia
THE ENERGETIC INDICATORS OF GRAPE CUTTERS ELECTROSTIMULATION
INSTALLATION
Аннотация
В статье выводятся формулы расчета энергетических характеристик (мощности, КПД) установки электростимуляции черенков винограда переменным током при различных активных сопротивлениях то-копроводящего раствора, самого черенка и контактных сопротивлений. Abstract
The article presents the formulas for calculating the energy characteristics (power, efficiency) of the installation of electrical stimulation of grapes cuttings with alternating current for various active resistances of a conductive solution, the cutting itself and contact resistances.
Ключевые слова: стебли, виноград, электростимуляция, электрическая схема Keywords: stems, grapes, electrostimulation, electrical circuit
38
ТШШЮСАк ЮШ№11 / <<ШУШ(Ш1УМ-ШУГМа1»#3(Ш7)),2(
При электрическом воздействии на растительные объекты [2, 3, 5] (например, черенки винограда) отдельные их части можно представить как элементы электрической цепи [13]. Характеристика таких элементов задается способами подключения обрабатываемого растения к электрическому источнику и собственным его строением [8, 9].
При предпосадочной стимуляции электрическим током черенков винограда наиболее подходящим представляется метод подвода электрической энергии к срезам черенков через жидкий электропроводящий раствор (рисунок 1).
Рис. 1 - Подвод электроэнергии к черенку винограда: 1- электроды; 2 - черенок; 3 - токопроводящая жидкость.
В этом случае схему замещения можно представить в виде последовательно и параллельно соединенных резисторов, изображенной на рисунке 2 [4].
Рис. 2 - Схема замещения электрической цепи обработки: К1, К7 - переходные сопротивления контактов «электрод-токопроводящая жидкость»; К2, Кб - сопротивление токоподводящей жидкости между электродом и черенком; К3, К5 - переходные сопротивления контактов «токопроводящая жидкость-черенок»; К4 - сопротивление черенка; К8 - сопротивление токопроводящей жидкости.
Так как подводящие электроды изготавливаются из одного и того же металла, при этом имея одинаковые геометрические размеры, а черенок представляет собой цилиндр одинакового сечения по всей длине, справедливы следующие равенства [10. 11]:
Я1=Я7 ;Яз=Я5; Я2=Кб (1) При таких допущениях упрощается схема замещения, изображенная на рисунке 3.
Рис. 3 - Приведенная схема замещения цепи электростимуляции: К1 - суммарное сопротивление токоподводящей жидкости между электродами и срезами черенка; К2 - сопротивление черенка; К3 - сопротивление токоподводящей жидкости; КП - суммарное переходное сопротивление контактов «электрод-токопроводящая жидкость» и «токопроводящая жидкость-черенок».
«щ^шздим-^оигм&ь^щжшшш / TECHNICAL SCIENCE_39_
При этом в расчетах значениями переходных Энергия, поглощаемая остальными элемен-
сопротивлений Rn можно пренебречь. тами цепи обработки, не используется в совершае-
При прохождении электрического тока по мом технологическом процессе и является мощно-
цепи обработки всеми ее элементами поглощается стью потерь.
определенное количество мощности Р^: Обозначив полезно расходуемую мощность
Px = 2Pi + P2 + P3 (2) как Рп, а теряемую - Рт, можно записать следую-где P1; P2, P3 - количество мощности, поглоща- щее:
емое резисторами Ri, R2, R3. Рп = Р2 ; Рт = 2Pi + Р3. (3)
Энергия, поглощаемая черенком, расходуется В данном случае КПД схемы обработки q
на стимуляцию жизнедеятельности и используется определяется соотношением в технологическом процессе [12].
Pn = P2 . (4)
П =
Po 2р + P2 + P3
Количество мощности, выделяемой в каждом элементе при электростимуляции, определяемое в соответствии с рисунком 3
р1 = i? • я1; (5)
Р2 = I? • Я?; (6)
Рз = I? • Яз. (7)
Подставляя (5), (6), (7) в (4) и проводя соответствующие преобразования, получаем
п =_Я? • Яз__(8)
2Я1 • Я3 + Я? • Я3 + (2Я1 + Я2)2 Номиналы активных сопротивлений R1, Я2, Яз определяются следующими соотношениями:
Я = 1цРЖ ; (9)
1
Я = • Рч ; (10)
2
R3 =
1з ' Рж , (11) S1 - S2
где li - расстояние между электродом и срезом черенка, м;
12 - длина черенка, м;
13 - расстояние между электродами, м;
рж - удельное сопротивление токопроводящей жидкости, Ом-м; рч - удельное сопротивление черенка, Ом-м;
51 - площадь электрода, которую покрывает токопроводящая жидкость, м2;
52 - сечение черенка, м2. Подставляя (9), (10), (11) в (8) получим
п =
12 - РЧ -13 - рЖ - S2 - S2
211 • рЖ • 13 • S1 • s2 + 12 • рЧ • 13 • рж • s2 • S2 + 412 • рЖ • s2 • (S1 - S2) +
+ 411 • Рж • 12 • Рч • S1 • S2 • (S1 -S2) +12 • рЧ • S2 • (S1 - S2) Следующим действием необходимо ввести следующие коэффициенты [7]:
Приняв, что РЖ = k, получим
Рч
(12)
A = 12 • 13 • S2 • S2; (13)
B = 211 • 13 • S1 • S2; (14)
c = 412 • s2 • (sj - s2); (15)
D = 41! • 12 • S! • S2 • (S! - S2); (16)
e=12 • S2 • (S1 - S2). (17)
40
TECHNICAL SCIENCE / «C©yL©(MUM~J©U®NAL»#3(I27)),2(
A • рЧ • k
П =- -
B • рЖ • k + A • рЧ • k + C • рЖ • k + D • k • рЧ + E • рЧ
Разделив числитель и знаменатель на рЧ и введя коэффициенты
F = B + C; Q = D + A ,
получаем
A • k
п = -.
(18)
(19)
(20)
(21)
Б • к2 + 0 • к + Е
Для определения величины соотношения к, которая соответствует максимальному значению КПД, продифференцируем (20)
A • (E - F • k2) (F • k2 + Q • k + E)2
П =
Находим критическую точку
k = -
(22)
(23)
Соответственно, одним из путей достижения максимального значения КПД установки для электростимуляции черенков винограда является подбор оптимального соотношения между сопротивлениями токопроводящего раствора и обрабатываемых черенков [1].
Полученные результаты активно используются в учебном процессе [6].
Список литературы
1. Винников А. В. Электротехнические материалы: учебное пособие / А. В. Винников, Н. А. Гранкина, А. Г. Кудряков, О. С. Турчанин. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2016. 311 с. - ISBN 978-5-9907812-1-4.
2. Гольдман Р. Б. Воздействие электрофизических факторов на семена растений / Р. Б. Гольд-ман // Труды Кубанского государственного аграрного университета, № 421, 2006 - С. 119.
3. Гольдман Р. Б. Исследование комбинированного воздействия электромагнитных полей низкой и высокой частоты на посевные качества семян / Р. Б. Гольдман, В. В. Магеровский, Ю. М. Петренко // Актуальные проблемы энергетики АПК: материалы IV Международной научно-практической конференции, Саратов, 01-30 апреля 2013 г. / Под редакцией А.В. Павлова. - Ижевск: ООО ПКФ "Буква", 2013. - С. 66-70. -ISBN 978-5-9999-1641-9.
4. Гольдман Р. Б. Математическая модель стимуляции семян растений / Р. Б. Гольдман // Итоги научно-исследовательской работы за 2017 год: сборник статей по материалам 73-й научно-практической конференции преподавателей, Краснодар, 14 марта 2018 г. - Краснодар: ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», 2018. - С. 229-230. - ISBN: 978-5-00097-531-2
5. Гольдман Раиса Борисовна. Комбинированное воздействие электромагнитных полей низкой и высокой частоты на семена риса: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.02. - Краснодар, 2002.- 163 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/1476-8.
6. Григораш О. В. Научно-исследовательская работа : монография / О. В. Григораш, А. Е. Усков,
F
Е. А. Денисенко, О. С. Турчанин. - Краснодар: КубГАУ, 2018 - 197 с. - ISBN: 978-5-6040179-5-1.
7. Кудряков А. Г. Повышение способности корнеобразования виноградных черенков с помощью электрического тока / А. Г. Кудряков, Г. П. Пе-рекотий, П. П. Радчевский, А. С. Лыков, С. Ю. Без-лер // Механизация и электрификация сельского хозяйства, № 8, 2007 - С. 16а-17. - ISSN: 0206-572X.
8. Кудряков А. Г. Применение электрического тока для повышения корнеобразовательной способности виноградных черенков / А. Г. Кудря-ков, Г. П. Перекотий, П. П. Радчевский // Труды Кубанского государственного аграрного университета, № 394, 2002. - С. 137.
9. Кудряков А. Г. Применение электрического тока для повышения корнеобразовательной способности виноградных черенков / А. Г. Кудря-ков, Г. П. Перекотий, П. П. Радчевский // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). 2002. № 394. С. 137.
10. Кудряков А. Г. Стимуляция корнеобразо-вания черенков винограда электрическим током : автореф. дис. ... кандидата технических наук : 05.20.02. / Кудряков Александр Георгиевич. - Краснодар, 1999. - 23 с.
11. Кудряков Александр Георгиевич. Стимуляция корнеобразования черенков винограда электрическим током : диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.02. - Краснодар, 1999.- 121 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2047-6.
12. Патент RU № 2211558 МПК 7A 01G 7/04 A, 7A 01G 17/00 B. Способ стимулирования корнеоб-разования черенков древесных растений / Г. П. Пе-рекотий, А. Г. Кудряков, П. П. Радчевский. - Бюл. № 25 от 10.09.2003 г.
13. Перекотий Г. П. Стимулирующее действие электрического тока на корнеобразование посадочного материала винограда / Г. П. Перекотий, А. Г. Кудряков, А. В. Винников // Труды Кубанского государственного аграрного университета, № 346, 1996. - С. 153.
