WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 15 |

Спиридонов анатолий борисович исследование и разработка электрофизической технологии дражирования семян льна-долгунца специальность 05.20.02 – электротехнологии и

-- [ Страница 10 ] --

НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

По результатам теоретических и практических исследований была составлена технология дражирования семян льна-долгунца. Технологическая схема процесса представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Технологическая схема процесса дражирования Технология дражирования семян льна с использованием биоорганических удобрений и электрофизического воздействия включает в себя следующие технологические операции:

- подготовка компонентов (семян, био-водного раствора и биогумуса);

- смачивание семян в большом количестве жидкости. Расход жидкости л/т;

- ультразвуковая обработка, с удельной мощностью излучения 6…8 Вт/кг, частотой излучения 110 кГц и экспозицией 30 минут;

- перемещение семян по шнеку. Скорость движения семян 0,4 м/с при межвитковом расстоянии (шаг) 0,1 м и частотой его вращения 4…4,5 об/мин;

- обработка в СВЧ-поле, с удельной мощностью излучения 40…45 Вт/кг, частота 2450 МГц и временем обработки 15 секунд. С изменением температуры с 20…40 оС;

- внесение дражирующей смеси в соотношении 1:1 (семена : биогумус);

- дражирование, с частотой вращения барабана 28…30 об/мин и временем обработки 3…4 мин;

Режимы обработки в УЗИ и СВЧ-поле, параметры процесса дражирования и количество внесения дражирующей смеси выбраны исходя из экспериментальных данных (глава 2) и опираясь на математическую модель (глава 3). Из рекомендаций по применению биоорганических удобрений выбрана пропорция био-водного раствора (Приложение А).

4.1 Описание и работа установки для предпосевной обработки семян льна По результатам теоретических и практических исследований была разработана экспериментальная установка (рисунок 4.2) для предпосевной обработки семян льна с использованием процесса дражирования и электрофизического воздействия (УДЭ-01) производительностью 1 кг/ч.

Рисунок 4.2 – Принципиальная схема установки для предпосевной обработки семян льна с использованием дражирования и электрофизического воздействия УДЭ-01: 1 – электродвигатель шнека; 2 – емкость для обработки УЗИ;

3 – станина; 4 – корпус шнека; 5 – СВЧ-магнетрон; 6 – сервопривод; 7 – станина;

8 – емкость для сухого мелкодисперсного биогумуса; 9 – станина барабана;

10 – направляющие; 11 – электродвигатель барабана; 12 – барабан; 13 – выгрузное устройство; 14 – трубопровод для подачи биогумуса; 15 – неподвижная стенка барабана; 16 – устройство для дозирования биогумуса; 17 – шнек;

Установка включает в себя емкость для смачивания и ультразвуковой обработки семян; шнек, где происходит обработка в СВЧ поле; дражиратор барабанного типа и автоматизированный блок управления на базе микроконтроллера ATMEGA8.

Для защиты работников от сверхвысокочастотного излучения СВЧ магнетрон (5) ограждается защитным кожухом.

Защита от СВЧ излучения с торцов шнека подразумевает с одного торца полное поглощение био-водным раствором с другого гашение излучения в воздухе. Задняя крышка герметична и неподвижна относительно барабана за счет скользящего металлического контакта.

Корпус шнека выполнен из металла отражающего СВЧ-излучение. Шнек изготовлен из диэлектрика и имеет внутри армированную сеточную структуру для отражения волн.

Работа установки УДЭ-01 заключается в следующем. Подготовленный семенной материал через дозирующее устройство насыпается в емкость с жидкостью для УЗИ обработки (2), где он смачивается и обрабатывается ультразвуковым излучением (18). По окончании процесса семена начинают перемещаться к следующему технологическому циклу при помощи шнека. В момент прохождения семян в зоне действия СВЧ-поля включается магнетрон (5) и начинается обработка семенного материала в непрерывном потоке. По достижению семенами барабана включается электродвигатель (11) и начинается процесс дражирования. Параллельно с этим включается сервопривод (6), который приводит в движение устройство для порционирования сухого мелкодисперсного биогумуса (16). По окончании процесса дражирования гранулы семян выгружаются через выгрузное устройство (13) 4.2 Система автоматизации и регулирования установками типа УДЭ- Система управления технологическим процессом (далее СУТП) была разработана c использованием отладочной платы Arduino Uno на базе микроконтроллера ATMEGA8. Данная отладочная платформа имеет 14 цифровых (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ) и 6 аналоговых входа.

Электрическая схема управления представлена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Электрическая схема управления технологическим процессом на СУТП установки УДЭ-01 состоит из:

- отладочной платы Arduino Uno на базе микроконтроллера ATMEGA8 (U1);

- четырех реле одноконтактых (RL3, RL4, RL6. RL5) и одного реле двухконтактого (RL7) с нагрузочной способностью: 5 А при 250 В при переменном токе и 5 А при 30 В постоянном токе;

- светодиодной индикации (D8, D13, D9, D10, D11, D12) в количестве штук;

- электролитического конденсатора на 1000F (C3);

- резисторов (R1, R7, R3, R4, R5, R6) с сопротивлением 470 Ом, мощностью 0,25 Вт в количестве 6 штук;

- резисторов (R2, R8, R3, R9, R10, R11) с сопротивлением 220 Ом, мощностью 0,25 Вт в количестве 5 штук;



- биполярных NPN транзисторов (Q1, Q2, Q5, Q6, Q7) серии КТ 815 в количестве 5 штук;

- диодов (D2, D3 D5, D6, D7) серии 1N400x в количестве 5 штук;

- датчиков уровня (уровень 1) жидкости в емкости для био-водного раствора и емкости для сухого мелкодисперсного биогумуса (уровень 2);

- датчика температуры в зоне обработки СВЧ-поля (термопара);

- СВЧ, УЗИ, двигателей барабана и шнека, сервопривода и дозатора.

Управляющее питание микроконтроллера, реле и сервопривода 5В постоянного тока. Питание электродвигателей, УЗИ, СВЧ и дозатора 220В переменного тока. Сервопривод запитывается от постоянного тока напряжением 24В. Выходное напряжение датчиков уровня 5В с током не более 500мА.

Приведенная электрическая схема управления технологическим процессом на установке УДЭ-01 выполнена с использованием автоматизированного программного комплекса «Proteus».

Для реализации системы автоматизации технологического процесса была написана программа для микроконтроллера в среде программирования Arduino на языке «С». Программный код приведен в Приложении Г На основании электрической схемы и написанной программы был разработан макет светодиодной индикации представленный на рисунке 4.4.

Работа системы автоматизации. Семена загружаются в емкость с биоводным раствором через дозатор. По окончании дозировки включается УЗИ генератор. По истечению 29…30 минут обработки включается двигатель шнека.

Продукт перемещается вдоль шнека. По достижению семенного материала зоны СВЧ-обработки включается СВЧ-магнетрон. После того как семена попадут в барабан включается электродвигатель барабана и сервопривод. По окончании всех технологических операций по обработке семян цикл повторяется.

Разработанная система автоматизации позволит контролировать и поддерживать заданные технологические параметры на основании математических моделей процесса электрофизической обработки и процесса дражирования приведенных в 3 главе.

4.3 Результаты экспериментальных исследований технологических параметров предпосевной обработки семян льна Экспериментальные исследования предпосевной обработки семян льнадолгунца сорта «Восход» проводились на установке УДЭ-01.

По итогам испытаний технологии предпосевной обработки была произведена партия дражированных семян.

Обработку семян и подготовку компонентов для проведения процесса дражирования и электрофизического воздействия проводили согласно разработанной технологии.

Определение качественных характеристик гранулы проводились по показателям качества дражирования (глава 2) и в соответствии с математической моделью осаждения частиц дражирующей смеси (глава 3). Для оценки качества электрофизической обработки определена лабораторная всхожесть и энергия прорастания гранул семян. Изменение температуры слоя гранул в зоне действия СВЧполя проводилась в соответствии с математической моделью (глава 3).

В результате проведенных экспериментальных исследований по изменению температуры в зоне действия СВЧ-излучения получено, что температура слоя семян не превышала критической 60 оС и находилась в пределах 20…40 оС. График зависимости температуры слоя семян от зоны обработки СВЧ-представлен на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 График зависимости температуры слоя семян от зоны Из графика видно, что опытная кривая изменяется по экспоненциальной зависимости от координат межвиткового пространства. Теоретическая кривая не выходит за рамки доверительного интервала ±5%. Таким образом, теоретические данные совпадают с опытными, что подтверждает адекватность математической модели и правильность выбранных оптимальных параметров при лабораторных испытаниях.

На рисунке 4.6 изображен график зависимости всхожести семян от удельной мощности СВЧ-излучения при обработке семенного материала.

Рисунок 4.6 – График зависимости всхожести обработанных семян от График показывает, что проведенные теоретические исследования совпадают с экспериментальными исследованиями в пределах доверительного интервала ± 5%.

Это подтверждает адекватность математической модели.

На рисунке 4.7 изображен график зависимости толщины слоя дражирующей смеси от продолжительности процесса дражирования.

Рисунок 4.7 – График зависимости толщины слоя дражирующей смеси от продолжительности процесса дражирования Из графика видно, что опытная кривая изменяется по полиномиальной зависимости от продолжительности процесса дражирования, теоретическая кривая не выходит за рамки доверительного интервала ±5%. Таким образом, теоретические данные совпадают с опытными, что подтверждает адекватность математической модели и правильность выбранных оптимальных параметров при экспериментальных испытаниях.

Полученные экспериментальные гранулы семян проверялись на всхожесть и энергию прорастания (рисунок 4.9), а так же на разрушение оболочки гранулы (рисунок 4.8).

Оптимальное время разрушения гранулы экспериментального образца составило 1,7 ±0,5 минут, что соответствует качественным требованиям приведенным во 2 главе.

Рисунок 4.9 – Диаграммы всхожести и энергии прорастания гранул семян По результатам всхожести и энергии прорастания, экспериментальных образцов гранул семян льна, получены данные, которые не выходят за рамки доверительного интервала ±5%, что свидетельствует о правильности выбранных технологических параметров предпосевной обработки семян льна с достоверностью 95%.

Для проработки электрофизической технологии с использованием дражирования семян льна разработана экспериментальная установка.

Конструкция установки разработана с учетом разработанной технологии предпосевной обработки семян.



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 15 |
 

Похожие материалы:

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.