Думенко Костянтин Миколайович. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів машини для виділення насіння солодкого та гострого перцю : Дис... канд. наук: 05.05.11 - 2007.
Анотація до роботи:
Думенко К.М. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів машини для виділення насіння солодкого та гострого перцю.– Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет, Київ, 2007.
Дисертація присвячена проблемі механізації процесу одержання насіння солодкого та гострого перцю.
Розроблено нову технологічну лінію і машину для одержання насіння солодкого та гострого перцю з робочими органами планетарного типу. Машина дозволяє одержувати насіння без використання води в технологічному процесі. На основі проведених теоретичних та експериментальних досліджень обґрунтовано раціональні конструктивно-кінематичні параметри роботи машини. Виробничими випробуваннями доведено ефективність та економічність її роботи.
1. Порівняльним багатокритеріальним аналізом існуючих технологій та обладнання для отримання насіння овочевих культур встановлено доцільність застосування ударного способу відділення насіння солодкого та гострого перцю від насінника з мінімальними енергетичними і економічними витратами за рахунок відмови від подрібнення плоду та виключення води з технологічного процесу. Спираючись на комплексну техніко-економічну оцінку та особливості плодів культури, доцільним є застосування циклічної взаємодії робочих органів машини з насінником.
2. Уперше насінник перцю досліджено як трифазне середовище “рослинна основа – вода – повітря”, що дозволило під час визначення швидкості розповсюдження хвиль стиснення розглядати його як коливальну механічну систему.
3. Розробленою математичною моделлю динамічного процесу «струшування» насіння з насінника перцю визначено контактні напруження руйнування зв’язку насінник-насіння за одним з трьох можливих випадків, які мають місце під час ударної дії робочого органу по насіннику. Проведеними математичним моделюванням встановлено межу максимальної величини критичної швидкості руху пластини бича у 5,53 м/с, при якій мінімізується травмування насіння.
4. Теоретичними дослідженнями встановлено закономірності впливу форми і густини тіла насінника та наявних сил тертя, на характер його руху в середині циліндричного барабана. Отримано діапазон кута нахилу бичової пластини до осі бича в межах 13…18, що забезпечує необхідне переміщення насінника вздовж осі барабана від однієї лопатки до іншої з повним відділенням насіння.
5. Результатами експериментальних досліджень механіко-технологічних показників насінників перцю, таких як коефіцієнт тертя ковзання, кількість вибитого насіння від висоти падіння, коефіцієнт відновлення при ударі, які раніше не вивчалися, підтверджено, що раціональна швидкість руху пластини бича повинна бути в межах 2,8..6,9 м/с. Зменшення швидкості не забезпечує відділення насіння від насінника, а її збільшення – призводить до руйнування насіння. Найбільш ефективною для переробки насінників є польова вологість у межах 55…65 %, при якій забезпечується повне вибивання насіння.
6. Експериментальними дослідженнями встановлено залежність якості виконання технологічного процесу виділення насіння перцю від таких конструктивно-технологічних факторів, як: швидкість руху бичів; кут нахилу пластини бича до його осі; величина подачі маси насінників на переробку; зазор бич-решето. Її аналізом установлено межі їх оптимального поєднання, при яких чистота отриманого насіння сягає 98,0…99,5%, а втрати насіння не перевищують 8…10%, що відповідає агротехнічним вимогам.
7. Порівняльні випробування нової машини планетарного типу у складі розробленої експериментально-технологічної лінії з виділення насіння солодкого та гострого перцю довели її переваги перед лінією УСБ-8 як такою, що має найкращі показники з виділення насіння перцю з числа існуючих, а саме: у підвищенні продуктивності за 1 годину експлуатаційного часу на 12,8% (з 0,629 т – у базової, до 0,71 т – у нової); у зменшенні витрат на експлуатаційні утримання на 62,2% (з 426,55 грн/т, до 161,01 грн/т); у підвищенні чистоти насіння більше як на 9% (до 98%); у зменшенні втрат насіння більше ніж на 6% (до 8…10%).
8. Упровадження технологічної лінії з виділення насіння перцю з використанням розробленої насіннєвиділювальної машини в Інституті
південного овочівництва і баштанництва УААН (м. Гола Пристань) та у ВАТ «Кам’янський» Херсонської області дозволило отримати річний економічний ефект на суми 10217 грн та 9517 грн при річному обсязі переробки перцю у 3 і 2,5 тонни відповідно.
Публікації автора:
Думенко К.М. Перспективи розвитку обладнання для отримання насіння пасльонових культур на Півдні України // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв, 2002. – Вип. 6(20). – С. 237-242.
Іванов Г.О., Галєєва А.П., Думенко К.М. Шляхи вдосконалення технологічного обладнання отримання насіння овочевих культур // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв, 2002. – Вип. 2(16). – С. 243-249. (Здобувачем проведено аналіз стану механізації процесу одержання насіння пасльонових культур).
Гольдшмідт О.В., Думенко К.М., Домчук П.М., Холодняк О.Г. Фізико-механічні властивості насіннєвих плодів і щойно виділеного насіння родини пасльонових і гарбузових культур // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв, 2003. – Вип. 6(24). – С. 186-195. (Здобувачем
розроблено конструкцію машини по визначенню аеродинамічних властивостей насінних плодів).
Пастушенко С.І., Гольдшмідт О.В., Думенко К.М. Аналіз і механіко-технологічна характеристика експериментального пристрою для отримання насіння овочевих культур // Науковий вісник НАУ.– Київ.: НАУ, 2005. – Вип. 80. – Ч. 1. – С. 41 – 50. (Здобувачем проведено статистичну обробку результатів експериментальних даних).
Пастушенко С.І., Гольдшмідт О.В., Думенко К.М. Польові випробування лінії по виділенню насіння перцю з новим пристроєм для подрібнення плодів овочевих культур // Аграрний вісник Причорномор’я. – Одеса, 2005. – Вип. 28. – С. 52-58. (Здобувачем проведена статистична обробка результатів експериментальних та польових випробувань).
Пастушенко С.І., Думенко К.М. Лабораторні випробування подрібнювача плодів овочевих культур планетарного типу / Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: Збірник наукових праць. – Дослідницьке, 2005. – Вип. 8 (22), кн. 1. – С. 146-152. (Здобувачем роблено побудову двомірних перетинів поверхонь відгуку та проведено їх аналіз).
Пастушенко С.І., Думенко К.М. Особливості отримання насіння солодкого та гострого перцю за допомогою подрібнювача насіннєвих плодів // Науковий вісник НАУ. – Київ.: НАУ, 2005. – Вип. 92. – Ч. 2. – С. 269–274. (Автори мають рівні права на викладений матеріал).
Пастушенко С.И., Думенко К.Н. Проблематика механизированного процесса получения семян перца для потребностей южных регионов Украины // Методы исследования и результаты разработок техники для ресурсосберегающих технологий сельского хозяйства: в 2 т. (Сб. ст. Международной науч.-практической конф. молодых ученых / РУНИП «ИМ СХ НАН Беларуси»), т. 1. / Под общ. ред. В.Н. Дашкова. – Минск, 2005. –– С.152-159. (Здобувачеві належить ідея з розробки технологічної лінії).
Пастушенко С.І., Думенко К.М. Порівняльний аналіз лабораторних та експериментальних досліджень машини для отримання насіння перцю // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. – Кіровоград; КДТУ, 2005. – Вип. 35. - С. 148-152. (Здобувачем проведено аналіз результатів польових та експериментальних досліджень машини).
S. Pastushenko, K. Dumenko Optimum planning of basic parameter characteristics of machine for extraction of seeds from vegetable crops // Teka.
Copyright by Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture Polish Academy of Sciences Branch in Lublin,– Lublin, 2006. – Vol.VI a. – P. 151-155. (Автори мають рівні права на весь викладений матеріал).
Пастушенко С.І., Думенко К.М. Математичне моделювання фізико-механічних параметрів середовища насінника солодкого та гострого перцю /
Праці Таврійської державної агротехнічної академії – Мелітополь: ТДАТА, 2006. – Вип. 41. – С. 55-63. (Здобувачем запропоновано принцип представлення тіла насінника як середовища з фізико-механічними властивостями).
Пастушенко С.І, Думенко К.М. Методика проведення польових випробувань машини для подрібнення плодів овочевих культур // Вісник
Харківського НТУСГ ім. П. Василенка “Сучасні напрямки технологій та механізації процесів переробних і харчових виробництв”. – Харків, 2006. – Вип. 45. – С. 148-154. (Здобувачем розроблено методику проведення випробування машини для отримання насіння солодкого та гострого перцю).
Пастушенко С.І, Думенко К.М. Дослідження динаміки руху тіла насінника перцю після удару пластини бича // Науковий вісник НАУ. – Київ.: НАУ, 2006. – Вип. 95. – Ч. 2. – С. 402-410. (Автори мають рівні права на викладений матеріал).
Пастушенко С.І., Думенко К.М. Математичне моделювання параметрів процесу ударної взаємодії в системі бич-насінник // Вісник Сумського національного аграрного університету. – Суми, 2007. – Вип. 1(16). –С. 127-135. (Здобувачем розроблено нехвильові моделі розповсюдження деформацій).
Пастушенко С.І., Думенко К.М. Дослідження аеродинамічного опору при падінні тіла насінника перцю // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв: МДАУ, 2007. – Вип. 1(39). – С. 115-122. (Здобувачем сформульовано задачу і проведено аналіз результатів чисельного розрахунку).
15.01.2003, Бюл. № 1. (Автори мають рівні права на викладений матеріал).
Деклараційний патент 17351 Україна, МПК А23N15/00. Машина для отримання насіння солодкого та гострого перцю. / К.М. Думенко, С.І. Пастушенко, О.В. Гольдшмідт, А.А. Терещенко, П.М. Домчук. – № u200603867; Заявл. 07.04.2006; Опубл. 15.09.2006, Бюл. № 9. (Здобувачем обґрунтовано конструкцію робочих органів нової машини для одержання перцю).
