CC BY
518.Uspensky, I.A., Borychev, S.N., Kokorev, G.D., Yukhin, I.A., Kolupaev, S.V., Rodionova, E.A., Asoyan, A.R. Kolotov, A.S. Murog, I.A., Tronev, S.V Increase of the resource of brake pads by using the driver's information device about wearing friction linings//ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences.- 2019.-Vol. 14, Iss. 12.-P. 2320-2323. URL: https://elibrary.ru/contents.asp?id=41677110.
УДК 632.08:631.2
DOI 10.36508/RSATU.2021.50.2.013
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ АЭРАЦИЕИ ЗЕРНА В КОНТЕЙНЕРАХ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДОЙ
ЛАТЫШЕНОК Надежда Михайловна, канд. техн. наук, доцент, Рязанский агротехнологический университет им. П.А. Костычева, t921621@mail.ru
Проблема и цель. В период хранения зерна в нем происходят сложные физиологические процессы, которые могут сопровождаться изменением температуры и влажности зерновой массы, интенсивным развитием в ней микроорганизмов и насекомых-вредителей и т. д. Для недопущения подобных явлений в зернохранилищах используются системы активной вентиляции (САВ) зерновой насыпи. Для повышения эффективности работы САВ в странах Северной Америки и ЕС используют сложные электронные блоки управления (ЭБУ), которые на порядок дороже простых и требуют для их программирования высокой квалификации обслуживающего персонала. Поэтому на сегодняшний день наиболее перспективным направлением развития автоматических систем управления вентиляционными установками зернохранилищ является использование простых ЭБУ в комплекте с комбинированными электронными контрольно-измерительными устройствами (датчиками). Целью настоящего исследования было сравнение эффективности работы систем активного вентилирования в металлическом силосе и принудительной аэрации в контейнере с регулируемой газовой средой за счет применения простых ЭБУ при хранении семенного зерна.
Методология. В качестве объекта исследования были взяты технологии управления системой активного вентилирования с использованием простых ЭБУ и принудительной аэрации зерновой насыпи в контейнере с регулируемой газовой средой, управляемой ЭБУ в комплекте с комбинированными электронными контрольно-измерительными устройствами. Образцами для исследования служили семена яровой пшеницы «КВС Аквилон», полученные от пересева элитных семян третьего поколения категории РС-3. В ходе сравнительных испытаний оценивалось влияние исследуемых технологий на условия хранения семенного зерна и жизнедеятельность насекомых-вредителей. Результаты. Применение САВ в металлических силосах с автоматическим управлением простым ЭБУ не обеспечивает достаточной сохранности посевных качеств семенного зерна. Так, как в процессе его сезонного хранения не исключена вероятность образования конденсата влаги на внутренней стенке силоса, отпотевания зерна, наблюдался рост популяции насекомых- вредителей. Замена САВ на систему принудительной вентиляции в контейнере с регулируемой газовой средой, управляемую ЭРУ на основе микропроцессора Arduino UNO и комбинированных датчиков-регистраторов температуры и влажности воздуха DT171, позволяет сохранить репродуктивные свойства семян, при этом более интенсивно проводить охлаждение зерна за счет естественного теплообмена с окружающей средой и сократить более чем в 20 раз популяцию насекомых-вредителей. Заключение. Применение контейнеров с регулируемой воздушной средой, управляемой работой ЭБУ на основе микропроцессора Arduino UNO и комбинированных датчиков-регистраторов температуры и влажности воздуха DT 171, позволяет сохранить посевные качества зерна, при этом снизить затраты электроэнергии и трудоемкость выполнения работ, проводить эффективную борьбу с насекомыми-вредителями за счет разрежённости воздушной среды.
Ключевые слова: хранение, зерно, система активного вентилирования, электронный блок управления (ЭБУ), металлический силос, герметичный контейнер.
Введение
Зерно, заложенное на хранение, требует постоянной заботы и защиты от таких вредных факторов как самосогревание, прорастание, развитие грибковой плесени и размножение насекомых-
вредителей.
В период хранения зерно проходит стадию послеуборочного физиологического дозревания, которое может сопровождаться испарением избыточной влаги, ростом температуры зерновой
© Латышенок Н. М., 2021г.
массы, интенсивным развитием насекомых-вредителей.
Для недопущения подобных явлений в зернохранилищах используются системы активного вентилирования (САВ), которые должны охлаждать зерно, при этом выравнивания температуру в различных слоях зерновой насыпи, обеспечить защиту зерна от насекомых-вредителей за счет охлаждения зерна или применения инсектицидов.
В странах Северной Америки и ЕС для повышения эффективности использования САВ всё более широкое применение находят автоматические ЭБУ вентиляционной установкой. Они позволяют до минимума снизить энергетические затраты за счет эксплуатации вентилятора только в течение времени, необходимого для охлаждения зерна до заданной температуры, и затраты ручного труда операторов, связанные с неизбежно возникающими ошибками.
ЭБУ разделяют на простые, которые контролируют не более двух параметров условий хранения зерна, обычно температуру и время, и сложные, в которых число параметров контроля более двух (температура, влажность воздуха, содержание углекислого газа и т.п.). Сложные блоки управления вентиляцией программируются и используются не только для охлаждения зерна, но и для его низкотемпературного досушивания непосредственно в металлических силосах. Они на порядок дороже простых блоков и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала, что не всегда может обеспечить сельский товаропроизводитель.
Поэтому на сегодняшний день наиболее перспективным направлением развития автоматических систем управления вентиляционными установками зернохранилищ является использование простых ЭБУ в комплекте с комбинированными и более универсальными электронными контрольно-измерительными устройствами (датчиками), установленными в зернохранилище.
Целью настоящего исследования было сравнение эффективности работы систем активного вентилирования в металлическом силосе и принудительной аэрации в контейнере с регулируемой газовой средой за счет применения простых ЭБУ при хранении семенного зерна.
Теоретические исследования
Простой электронный блок управления встраивается в электрическую схему вентиляции между вентилятором и датчиками контроля температуры наружного воздуха; он включает центробежный вентилятор САВ зернохранилища, когда температура наружного воздуха опускается ниже значения, заданного оператором на термостате блока управления, а также записывает в блок памяти эБу время работы вентилятора.
В связи с особенностями комплектации простых ЭБУ существуют две технологии управления системой активного вентилирования металлических силосов:
первая - «по времени работы вентилятора» (ЭБУ имеет только датчик контроля температуры наружного воздуха), т.е. сразу после заклад-
ки зерна на хранение настраивают термостат на необходимую температуру и подключают вентиляционную систему к источнику питания. Вентилятор включается в работу, когда температура наружного воздуха становится ниже температуры, выставленной на термостате. После того как вентилятор отработает определённое количество часов, производят перенастройку термостата на более низкую температуру. Эту процедуру проводят в несколько циклов, пока не будет достигнута необходимая температура зерна.
Вторая - «по фактической температуре зерна» (ЭБУ имеет дополнительный датчик или датчики температуры, установленные внутри металлического силоса). Температуру на термостате блока управления системой активного вентилирования выставляют в зависимости от температуры зерновой насыпи, находящейся внутри металлического силоса, и вентилятор отключается при выравнивании этих температур. По психрометру через определённый промежуток времени устанавливается относительная влажность наружного воздуха, а затем с помощью таблиц определяется равновесная влажность зерна. Если равновесная влажность зерна ниже фактической, то проводят коррекцию температуры термостата, если выше или равная, то коррекцию не осуществляют [1].
В контейнере с регулируемой газовой средой [2, 3, 4] вместо системы активного вентилирования используется система принудительной аэрации.
Управление работой системы принудительной аэрации герметичного контейнера осуществляется с помощью автоматического ЭБУ, собранного на базе микропроцессора Arduino UNO (рис.1), который позволяет в автоматическом режиме попеременно контролировать один из параметров условий хранения семенного зерна и при необходимости включать систему аэрации зерновой насыпи.
1 - микропроцессор Arduino UNO; 2 - переключающее реле вакуумного насоса RDC1-1RT; 3 - переключающее реле атмосферного электромагнитного клапана RDC1-1RT; 4- электромагнитный клапан СК -11-15 РОСМА; 5 - датчик давления воздушной смеси MPXHZ 6400 FC6T1; 6 - датчик контроля содержания кислорода в воздушной смеси МЕ-О2-Ф20; Рис. 1 - Общий вид автоматического электронного блока управления
í£ü и-щ
"" 1№гл
Рис. 2 - Регистратор влажности и температуры с USB-интерфейсом модели DT-171
Основной задачей автоматического ЭБУ является контроль и поддержание установленных значений параметров условий хранения семенного зерна в контейнере с регулируемой газовой средой которые осуществляются с помощью регистраторов температуры и относительной влажности воздуха DT-171 (рис. 2), датчика контроля давления воздушной смеси МРХНZ 6400 FC6T1, датчика контроля содержания кислорода в воздушной смеси МЕ-О2-Ф20. Управление работой контейнера с регулируемой газовой средой осуществляется атмосферным электромагнитным клапаном СК-11-15 РОСМА и вакуумным насосом через переключающее реле RDC1-1RT. Автоматический ЭБУ через USВ-разъём может быть соединён с персональным компьютером для оперативного контроля условий хранения зерна.
Охлаждение зерна в контейнере с регулируемой газовой средой происходит в ходе естественного теплообмена зерна с окружающей средой. Автоматический электронный блок управляет процессом хранения семенного зерна в контейнере с регулируемой газовой средой в двух режимах: штатном и аварийном. В штатном режиме блок управления выставляет рабочее давление воздушной смеси в контейнере и контролирует концентрацию кислорода, температуру и относительную влажность воздушной смеси. Для этого ЭБУ подаётся команда на закрытие атмосферного электромагнитного клапана и включение вакуумного насоса, который снижает давление воздушной смеси в контейнере до 66 кПА.
В процессе хранения семенного зерна ЭБУ через каждые 6 часов работы попеременно контролирует температуру, относительную влажность воздуха и содержание кислорода в воздушной смеси в зерновой насыпи. При получении сигнала о несоответствии одного из параметров установленному технологией хранения значению ЭБУ переходит на рабочий режим работы, который предусматривает прокачку предварительно осушенного абсорбционным осушителем наружного воздуха вакуумным насосом через зерновую насыпь в контейнере. Прокачка осушенного воздуха производится до тех пор, пока нарушенный технологический параметр не примет заданного значения, после чего ЭБУ подаёт команду на переход в штатный режим хранения зерна.
Методика исследований
В задачи исследований входило проведение сравнения качества и условий хранения семенного зерна и борьбы с насекомыми-вредителями в металлических силосах с системой активного
вентилирования управляемого простыми ЭБУ, и в контейнере с регулируемой газовой средой с автоматическим блоком управления процессом принудительной аэрации.
В исследовании изучались технологии активной вентиляции металлических силосов с применением простого электронного блока управления, настроенного по времени работы вентилятора и по фактической температуре зерна, а также технологии хранения семенного зерна в герметичном контейнере с регулируемой газовой средой, имеющем ЭБУ для автоматического управления системой аэрации.
В качестве образцов для исследования использовались репродуктивные семена яровой пшеницы «КВС Аквилон», полученные от пересева элитных семян. Для определения эффективности применения простых ЭБУ с комбинированными контрольно-измерительными устройствами при хранении семенного зерна были использованы металлические силосы фирмы HuaboMode № 18-00603 (емкостью 10 м3, оборудованные стандартным шкафом управления вентиляторами MCV-5, ЭБУ температурой CHUT- E-3-11, и датчиками контроля температуры TG-KH3/1000 фирмы Regin), а также модель герметичного контейнера с регулируемой газовой средой (рис. 3).
1 - корпус контейнера с теплозащитным покрытием; 2 - осушитель воздуха с атмосферным электромагнитным клапаном; 3 - вакуумметр GSGJ 27100; 4 - датчик контроля влажности и температуры воздуха ОТ-171; 5 - вакуумный насос РОС1-1 РТ; 6 - автоматический электронный блок управления;
7 - персональный компьютер Рис. 3 - Модель контейнера с регулируемой газовой средой для хранения семенного зерна в регулируемой воздушной среде
Активное вентилирование (аэрация) проводилось:
- при температуре наружного воздуха ниже значения температуры, выставленной на термостате в соответствии с рекомендациями (табл. 1);
- при превышении влажности зерна равновесного значения относительной влажности воздушной смеси в зерновой насыпи;
- при выравнивании температуры и влажно-
и-
сти зерна в общей массе хранения;
- при снижении содержания кислорода в воздушной смеси ниже 14 % и увеличении содержания углекислого газа выше 7 %;
Качество семенного зерна после периода сезонного хранения оценивалось по стандартной методике, предусмотренной ГОСТ Р 52335-2005.
Исследования эффективности борьбы с насекомыми вредителями проводились на основе положений государственного стандарта (ГОСТ 28666.1-90, 28666.2-90. 28666.3-90) скрытой зараженности насекомыми зерновых и бобовых культур.
Результаты исследования
Семенное зерно было заложено на сезонное хранение 15 августа 2020 года с влажностью 4,6 % и температурой 22 оС, имело сортовую чистоту 98,5 %, чистоту семян не ниже 93 % и поражение насекомыми вредителями 2,2 шт/кг.
При хранении зерна в металлическом силосе фирмы НиаЬо с ЭБУ, настроенным по времени работы вентилятора, сразу устанавливалась температура на термостате 15 оС и в таком режиме система активной вентиляции периодически работала в течение 90 часов. В сентябре температура наружного воздуха ниже 15 оС наблюдалась только в ночное время в течение 3-6 часов в сутки, поэтому первый цикл охлаждения проходил до первых чисел октября. В конце сентября-начале октября суточная температура наружного воздуха опустилась до 5-7 оС, пошли дожди. Это привело к тому, что процесс активной вентиляции сократился до 1-4-х часов в сутки, при этом в металлический силос стал поступать влажный воздух, способствующий образованию конденсата влаги в пристенном и верхнем слоях зерновой насыпи, отпотеванию зерна и росту популяции насекомых-вредителей.
С середины октября до начала декабря проходил второй и третий циклы охлаждения семенного зерна, при этом вентиляторы работали днём и ночью при холодной погоде, пока не было наработано необходимое время проведения активного вентилирования зерновой массы.
Удельный расход электроэнергии на активную вентиляцию зерновой массы составил 58,6 кВтчас / т., трудоемкость - 0,2 челчас / т.
При хранении зерна в металлическом силосе фирмы НиаЬо с ЭБУ, настроенным «по фактической температуре зерна», общее время проведения активного вентилирования зерновой массы при еженедельной коррекции температуры тер-
- при повышении температуры зерновой насыпи внутри силоса над температурой наружного воздуха более 6 оС.
мостата составило 198 часов. Оно проходило в ночные часы в сентябре и в течение суток в октябре-ноябре, при этом процессов, связанных с образованием конденсата влаги, возникновением очагов самосогревания зерна в различных слоях в зерновой насыпи, не наблюдалось. Удельный расход электроэнергии на активную вентиляцию зерновой массы составил 38,4 кВтчас / т., трудоемкость - 2,31 челчас / т.
По результатам проведённых исследований нельзя признать справедливость положения, что применение простых ЭБУ, управляющих САВ в металлических силосах, обеспечивает защиту зерна от насекомых-вредителей за счет низкой температуры зерна [1].
Так, с конца августа до начала октября, когда температура зерновой насыпи в металлическом силосе была выше 10 оС, насекомые чувствовали себя достаточно комфортно, и их популяция увеличилась в 7-9 раз. Рост популяции насекомых-вредителей начал снижаться только в конце октября, когда температура зерновой массы в металлическом силосе составила 10-13 оС, а с декабря, при температуре зерновой массы ниже 5 оС, рост популяции полностью прекратился и начал постепенно снижаться. Проверка посевных качеств яровой пшеницы после её сезонного хранения (табл. 1) показала, что за восемь месяцев хранения численность насекомых-вредителей превысила первоначальное значение в 3,2-4.5 раз.
Контейнеры с регулируемой газовой средой на время сезонного хранения были установлены на открытой площадке с твёрдым покрытием под навесом, это привело к тому, что охлаждение зерна внутри контейнера за счет естественного теплообмена зерна с окружающей средой стало проходить более интенсивно. Вероятность возникновения температурных перепадов между слоями зерновой насыпи и образования конденсата влаги внутри герметичного контейнера была снижена за счет уменьшения объёма контейнера и использования абсорбционного осушителя наружного воздуха во время аэрации зерновой насыпи [5,6,7,8].
В сентябре температура зерна в контейнере снизилась до 13,8 оС. Поэтому основной задачей принудительной аэрации стала замена отработанной воздушной смеси с пониженным содержанием
Таблица 1 - Рекомендуемые установки термостата для автоматического управления САВ «по времени работы вентилятора» при хранении пшеницы в металлическом силосе
Первый цикл Второй цикл Третий цикл
Температура зерна, оС 20 -25 18 7
Температура на термостате, оС 15 10 5
Время работы вентиляции, час 90 80 90
кислорода на свежую воздушную смесь (среднесуточное изменение концентрации кислорода в воздушной смеси составило 0,54 %). Удельный расход электроэнергии на аэрацию зерновой насыпи составил 0,48 кВтчас/т., трудоемкость -0,1 челчас/т).
В октябре из-за резких суточных колебаний температуры наружного воздуха в периферийных слоях зерновой насыпи в герметичных контейнерах стали наблюдаться условия для образования конденсата влаги и отпотевания зерна. Для борьбы с этим явлением ЭБУ от 2 до 3 раз за месяц переходил на работу в аварийном режиме, периодически просасывая предварительно осушенный наружной воздух через зерновую насыпь. Контрольные пробы зерна показали, что уже к концу октября температура зерна снизилась до 8,9-9,4 оС при влажности зерна 14,4 %. Удельный расход электроэнергии на аэрацию зерновой насыпи составил 2,8 кВтчас/т., трудоемкость -0,1 челчас/т).
В ноябре скорость изменения концентрации кислорода в воздушной смеси в герметичных контейнерах была равна 0,71 % в сутки при температуре зерновой массы 4,5 оС. Это было связано с тем, что в процессе аэрации проходила досушка зерновой массы в периферийном слое внутри контейнера. Контрольные пробы зерна показали, что влажность зерна - 13,9 %, температура - 4,8 оС. Удельный расход электроэнергии на аэрацию зерновой насыпи составил 0,48 кВтчас/т., трудоемкость - 0,1 чел час/т).
В декабре 2020 г. и январе 2021г. температу-
-9
ра зерна в герметичных контейнерах снизилась до отрицательных значений и оставалась таковой до апреля 2021 года. Это резко сократило биологическую активность зерна, скорость изменения концентрации кислорода в воздушной среде сократилась 0,01-0,05 % в сутки, и аэрация зерновой насыпи в конце сезонного хранения больше не проводилась.
Применение способа принудительной аэрации зерновой насыпи в контейнере с регулируемой газовой средой позволил вести борьбу с насекомыми-вредителями не только за счет охлаждения зерновой массы, но и за счет разрежения воздушной среды. Ведь на основе проведённых исследований было установлено, что при давлении воздушной смеси внутри контейнера ниже 70 кПа насекомые впадают в состояние анабиоза, а при давлении около 35 кПа популяция насекомых начинает погибать [9,10,11,12].
Поэтому сразу после загрузки семенного зерна в контейнер автоматический ЭБУ системой аэрации включался сначала в ручном режиме, при котором проводилась откачка воздушной смеси из рабочего объёма контейнера до достижения давление воздуха 30-35 кПА. При таком давлении популяция насекомых-вредителей, находящихся в зерновой насыпи, сокращалась более чем в 20 раз в течение 48-72 часов, после чего блок управления переводился в штатный режим работы.
Результаты проверки качества семян яровой пшеницы после периода сезонного хранения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Посевные качества семян яровой пшеницы после сезонного хранения
Технология управления системой активной вентиляции (аэрации) зерновой насыпи Сортовая чистота, % Содержание семян других растений, шт./кг. Поражение насекомыми вредителями, шт/кг Чистота семян, % Лабораторная всхожесть семян, %. Категория семян
Металлический силос НиаЬо с ЭБУ по времени работы вентилятора 98.5 38.5 9,9 93,6 84.3 РСт
Металлический силос НиаЬо с ЭБУ по фактической температуре зерновой насыпи 98.5 38.5 7,2 97,4 87.6 РСт
Контейнер с разрежённой воздушной средой и автоматическим ЭБУ 98.5 37.1 0,1 97,9 96.9 РС-3
Из приведённых в таблице данных видно, что в металлических силосах с автоматическим управлением активной вентиляцией за 8 месяцев сезонного хранения посевные качества элитных семян яровой пшеницы (категория РС-3) снизились до категории репродуктивных семян для производства товарной продукции.
Внедрение герметичного контейнера с автоматическим электронным блоком управления позволило сохранить посевные качества семян яровой
пшеницы, при этом снизить себестоимость хранения на 17,3 %.
Заключение
Анализируя полученные результаты применения электронных блоков управления активной вентиляцией зерна в металлических силосах, можно сделать следующий вывод. Несмотря на малый срок строительства и невысокую трудоемкость и себестоимость хранения зерна в силосах из-за большой разницы теплопроводностей ме-
таллических конструкции и зерновой насыпи они не приспособлены для хранения семян, и могут быть использованы для кратковременного хранения фуражного и продуктового зерна в качестве перевалочных пунктов, в ожидании погрузки в автомобильный или железнодорожный транспорт [13,14,15].
Применение герметичных контейнеров с регулируемой воздушной средой ограниченной емкости, управляемой работой ЭБУ на основе микропроцессора Arduino UNO и комбинированных датчиков-регистраторов позволяет сохранить посевные качества зерна, при этом снизить затраты электроэнергии и трудоемкость выполнения работ, проводить эффективную борьбу с насекомыми- вредителями за счет разрежённости воздушной среда [16,17,18,19].
Список литературы
1. Комплекс для сохранения зерна в металлических силосах / Г.А. Закладной// Хлебопродукты. 2014.- №8. - с.40-41.URL:https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=21736883
2. Изучение физико - механических характеристик кукурузных кормов /Ульянов В., Уто-лин В., Лузгин Н., Крыгин С., Паршина М. // BIO WebofConferences 2019.- Т. 17 - 2020-№00209. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44146625
3. Результаты исследований жизнедеятельности насекомых вредителей в период хранения зерна в контейнере с разрежённой атмосферой М.Б. Латышенок, Н.М. Латышенок, А.В. Ивашкин, Н.А. Костенко // Вестник РГАТУ. - 2019. №1 - С 119-123. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38247187
4. Особенности вентиляции зерновой насыпи находящейся на хранении в герметичном силосе с регулируемой воздушной средой М.Б. Латыше-нок., В.А. Макаров, Н.М., Латышенок, А.А. Слобод-скова, А.В. Ивашкин // Наука в центральной России. Тамбов. 2020 №3 С40-46. URL:https://www. elibrary.ru/item.asp?id=43079694
5.Особенности хранения семенного зерна в металлических силосах Н.М. Латышенок, А.В. Ивашкин, А.А. Слободскова // Знания молодых -будущее России. Материалы XVIII Международной студенческой научной конференции: Сборник научных трудов. В 5 частях. 2020. С. 203-204. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43079694
6.Контейнер для хранения семенного зерна в регулируемой воздушной среде А.А. Слободско-ва, Н.М. Латышенок // Материалы всероссийской научно-практической конференции посвящён-ной 40-летию со дня организации студенческого конструкторского бюро (СКБ).Всероссийский фестиваль науки NAUKA 0+студенческого конструкторского бюро Рязанского государственного агротехнологического университета имени А.А. Костычева 2020. С. 53-56.URL:https://www.elibrary. ru/item.asp?id=44163773
7. Изменения температуры пристенного слоя зерна в металлических элеваторах / В.Ф. Соро-чинский // Хранение и переработка сельхозсырья. -2016-№4 С.13-16. URL:https://www.elibrary.ru/item. asp?id=26255493
8.Эффективность и единство посадочно - уборочных комплексов в зерновомподкомплексе/Бы-шов Н., Макаров В., Макарова О., Гаспарян С., Новожилова З. // Серия конференций ИОП: Наука о земле и окружающей среде.-2019.-403(1).-012097. DOI: 10.1088/1755-1315/403/1/012097
9.Amcost, 2006. Technologiestoreducepost-harvestfoodloss.TheAfricanMinisterialCouncilonScie nceandTechnology (AMCOST) of the African Union (AU), Pretoria, South Africa http://www.nepadst.org// platforms/ foodloss.shtml [5] C. O. Anyim, (1991).
10. Benavides, C. Design of grain handling and storage facilities for tropical counters / C. Benavides, Don Sup Chung // Food and feed Grain Institute. -Manhattan, 1989.
11. Flinna, P.W. Simulation model of Rhyzoperthadominica population dynamics in concrete grain bins / P.W. Flinna, D.W. Hagstruma, C. Reed, T.W. Phillips. // Journal of Stored Products Research. - 2004. - №40. - С. 39-45.
12. Prospects and method of seed grain storage in a container with gasregulating medium To cite this article: N V Byshov M B Latyshenok, V A Makarov , N M Latyshenok et al 2021 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 624 012118.D0I: 10.1088/17551315/624/1/012118
13.Исследование влияния конструктивно-технологических параметров смесителя - обогатителя концентрированных кормов на энергоемкость процесса смешивания / Д.Е. Каширин, А.А. Полякова // Вестник КрасГау, 2016. № 9 (120). С. 107-113. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26673580
14.Использование уравнения Фоккера-Планка для аналитического обоснования процесса смешивания в шнековом смесителе / А.А. Полякова, Д.Е. Каширин, М.Ю. Костенко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 128. с. 1061-1070.URL:https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=29187947
15.Моделирование тепловых процессов нагрева семян рапса при обработке в ЭМП СВЧ/ Е.С. Семина, О.О. Максименко, А.А. Слободскова[и др.] // Вестник Совета молодых ученых Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. 2020. № 2 (11). С. 123-129. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44620700
16. Разработка новых технических средств для термической обработки кормов в фермерских и личных подсобных хозяйствах/ Е.С. Семина, О.О. Максименко, А.А. Слободскова[и др.] // Вестник Совета молодых ученых Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. 2020. № 2 (11). С. 135-140. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44628315
17. К вопросу повышения посевных качеств семенного материала/ Е.С. Семина, А.А. Слободскова[и др.] // Вестник Совета молодых ученых Рязанского государственного агротехно-логического университета имени П.А. Костычева. 2020. № 2 (11). С. 153-157.URL:https://www.elibrary. ru/item.asp?id=44653470
18. Использование акселерометров для опре-
деления технологических параметров миксера кормораздатчика /А.А. Полякова // Вестник Рязанского государственного агротехнологическо-го университета им. П.А. Костычева, 2015. № 2 (26). - С. 112-115.URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=24832639
19. Обоснование параметров механического
активатора смесителя-обогатителя / Д.Е. Каширин А.А. Полякова // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева, 2017 № 1 (33). - С. 75-79. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=29409334м
PROSPECTS FOR THE USE OF AN ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR GRAIN AERATION IN SEALED CONTAINERS WITH A CONTROLLED AIR ENVIRONMENT
Latyshenok Nadezhda M., candidate of Technical Sciences,Associate Professor, Ryazan Agrotechnological University named after P. A. Kostychev, t921621@mail.ru
Problem and goal. During the period of grain storage, complex physiological processes occur in it, which can be accompanied by changes in the temperature and humidity of the grain mass, the intensive development of microorganisms and insect pests in it, etc.To prevent such phenomena in granaries, active ventilation systems of the grain embankment are used. To improve the efficiency of the SAA in North America and the EU, complex electronic control units are used, which are much more expensive than simple ones and require highly qualified service personnel to program them. Therefore, to date, the most promising direction of development of automatic control systems for ventilation installations of grain storage facilities is the use of a simple EBU complete with combined electronic control and measuring devices (sensors). The purpose of this study was to compare the efficiency of active ventilation systems in a metal silo and forced aeration in a sealed container with a controlled air environment through the use of simple ECUs in the storage of seed grain. Methodology. As the object of research, the technologies of controlling the active ventilation system using simple ECUs and forced aeration of the grain mound in a sealed container with a controlled air environment controlled by the ECU, complete with combined electronic control and measuring devices, were taken. The samples for the study were the seeds of spring wheat "KVS Aquilon", obtained from the re-sowing of elite seeds of the third generation of the RS-3 category. In the course of comparative tests, the influence of the studied technologies on the storage conditions of seed grain and the vital activity of insect pests was evaluated. Results. The use of SAV in metal silos with automatic control of a simple ECU does not provide sufficient safety of the sowing qualities of seed grain. Since in the process of its seasonal storage, the probability of the formation of moisture condensation on the inner wall of the silo, the sweating of grain, an increase in the population of insect pests was observed. Replacing SAV with a forced ventilation system in a sealed container with a controlled air environment controlled by ERU based on the Arduino UNO microprocessor and combined sensors-recorders of temperature and humidity DT 171, allows you to preserve the reproductive properties of seeds, while more intensively cooling the grain due to natural heat exchange with the environment and reducing the population of insect pests by more than 20 times.
Conclusions. The use of sealed containers with controlled air mediumcontrolled operation of the ECU based on the Arduino UNO microprocessor and combined sensors-recorders of air temperature and humidity DT 171 allows you to preserve the sowing quality of grain, while reducing the cost of electricity and labor intensity of work, to effectively combat insect pests due to the sparsity of the air environment
Key words: storage, grain, active ventilation system (SAV), electronic control unit( ECU), metal silo, sealed container.
Literatura
1. Kompleks dlya sohraneniya zerna v metallicheskih silosah /G.A. Zakladnoj//Hleboprodukty. 2014.- №8. - s.40-41.URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21736883
2. Izuchenie fiziko - mekhanicheskih harakteristik kukuruznyh kormov /Ul'yanov V., Utolin V., Luzgin N., Krygin S., Parshina M. //BIO WebofConferences 2019.- T. 17 - 2020-№00209. URL:https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=44146625
3. Rezul'taty issledovanij zhiznedeyatel'nosti nasekomyh vreditelej v period hraneniya zerna v kontejnere s razrezhyonnojatmosferoj[Tekst] M.B. Latyshenok, N.M. Latyshenok, A.V. Ivashkin, N.A. Kostenko//Vestnik RGATU. - 2019. №1 - S 119-123. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38247187
4. Osobennosti ventilyacii zernovoj nasypi nahodyashchejsya na hranenii v germetichnom silose s reguliruemoj vozdushnoj sredoj [Tekst] M.B. Latyshenok., V.A. Makarov, N.M., Latyshenok, A.A. Slobodskova, A.V. Ivashkin // Nauka v central'noj Rossii. Tambov. 2020 №3 S40-46. URL:https://www.elibrary.ru/item. asp?id=43079694
5.Osobennosti hraneniya semennogo zerna v metallicheskih silosah [Tekst] N.M. Latyshenok, A.V. Ivashkin, A.A. Slobodskova // Znaniya molodyh - budushchee Rossii. Materialy XVIII Mezhdunarodnoj studencheskoj nauchnoj konferencii: Sbornik nauchnyh trudov. V 5 chastyah. 2020. S. 203-204.URL:https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=43079694
6.Kontejner dlya hraneniya semennogo zerna v reguliruemoj vozdushnoj srede [Tekst] A.A. Slobodskova, N.M. Latyshenok // Materialy vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii posvyashchyonnoj 40-letiyu so dnya organizacii studencheskogo konstruktorskogo byuro (SKB).Vserossijskij festival' nauki NAUKA
0+studencheskogo konstruktorskogo byuro Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni A.A. Kostycheva 2020. S. 53-56.URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44163773
7. Izmeneniya temperatury pristennogo sloya zerna v metallicheskih elevatorah / V.F. Sorochinskij // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. -2016-№4 S.13-16. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26255493
8.Effektivnost' i edinstvo posadochno - uborochnyh kompleksov v zernovompodkomplekse/Byshov N., Makarov V., Makarova O., Gasparyan S., Novozhilova Z. // Seriya konferencij IOP: Nauka o zemle i okruzhayushchej srede.-2019.-403(1).-012097. DOI: 10.1088/1755-1315/403/1/012097
9.Amcost, 2006. Technologiestoreducepost-harvestfoodloss.TheAfricanMinisterialCouncilonScienceand Technology (AMCOST) of the African Union (AU), Pretoria, South Africa http://www.nepadst.org//platforms/ foodloss.shtml [5] C. O. Anyim, (1991).
10. Benavides, C. Design of grain handling and storage facilities for tropical counters / C. Benavides, Don Sup Chung //Food and feed Grain Institute. - Manhattan, 1989.
11. Flinna, P.W. Simulation model of Rhyzoperthadominica population dynamics in concrete grain bins / P.W. Flinna, D.W. Hagstruma, C. Reed, T. W. Phillips. // Journal of Stored Products Research. - 2004. - №40. - S. 39-45.
12. Prospects and method of seed grain storage in a container with gasregulating medium To cite this article: N VByshov M B Latyshenok, VA Makarov, N M Latyshenok et al 2021 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 624 012118.DOI: 10.1088/1755-1315/624/1/012118
13.Issledovanie vliyaniya konstruktivno-tekhnologicheskih parametrov smesitelya - obogatitelya koncentrirovannyh kormovna energoemkost'processa smeshivaniya/D.E. Kashirin, A.A. Polyakova//Vestnik KrasGau, 2016. № 9 (120). S. 107-113.URL:https://www.elibrary.ruAtem.asp?id=26673580
14.Ispol'zovanie uravneniya Fokkera-Planka dlya analiticheskogo obosnovaniya processa smeshivaniya v shnekovom smesitele/A.A. Polyakova, D.E. Kashirin, M.YU. Kostenko //Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017. № 128. s. 1061-1070. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29187947
15.Modelirovanieteplovyhprocessovnagreva semyanrapsapriobrabotke vEMPSVCH/E.S. Semina, O.O. Maksimenko, A.A. Slobodskova[i dr.] // Vestnik Soveta molodyh uchenyh Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. 2020. № 2 (11). S. 123-129.URL:https://www. elibrary.ru/item.asp?id=44620700
16. Razrabotka novyh tekhnicheskih sredstv dlya termicheskoj obrabotki kormov v fermerskih i lichnyh podsobnyh hozyajstvah/ E.S. Semina, O.O. Maksimenko, A.A. Slobodskova[i dr.] //Vestnik Soveta molodyh uchenyh Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. 2020. № 2 (11). S. 135-140.URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44628315
17.K voprosu povysheniya posevnyh kachestv semennogo materiala/E.S. Semina, A.A. Slobodskova[i dr.] // Vestnik Soveta molodyh uchenyh Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. 2020. № 2 (11). S. 153-157.URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44653470
18. Ispol'zovanie akselerometrov dlya opredeleniya tekhnologicheskih parametrov miksera kormorazdatchika /A.A. Polyakova // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva, 2015. № 2 (26). - S. 112-115.URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24832639
19. Obosnovanie parametrov mekhanicheskogo aktivatora smesitelya-obogatitelya / D.E. Kashirin A.A. Polyakova // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva, 2017 № 1 (33). - S. 75-79. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29409334m
