МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«УТВЕРЖДАЮ»

Декан факультета Энергетики и электрификации доцент Винников А.В.

_ 2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины: «Электротехнология в сельском хозяйстве»_ для специальности 110302.65 «Электрификация и автоматизация_с.х.» факультета: Энергетики и электрификации_ Ведущая кафедра: Физики Вид учебной работы Дневная форма обучения Заочная(CФО) Всего часов Курс, семестр Курс, семестр 5,9 6,11(4,7) Лекции 40/1,11 20(8) Практич.занятия (семинары) -(6) Лаборат. работы 16/0,44 16(-) Всего аудиторных занятий 56/1,55 36(14) Самостоятельная работа 56/1,55 76(98) Курс Расч.- графич. работы - Семестр Контр. работы - +(+) Курсовая работа +(+) Зачёт - -(-) Экзамен + +(+) Всего по дисциплине 112/3,11 112(112)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ.

Цель изучения дисциплины.

На основе курса электротехнологии в 9 семестре развить знания и понимание важности применения основных методов электротехнологии в с/х производстве. Ознакомить с новейшими разработками в данной области, подготовить квалифицированных специалистов к предстоящей трудовой деятельности.

Задачи изучения дисциплины.

Задачи дисциплины – изучение методов современного использования новейших электромагнитных и электростатических установок в конкретных технологических процессах с/х производства. При этом студенты будут ознакомлены с новыми отечественными и зарубежными патентами, отдавая предпочтение простоте технических решений и их экономической целесообразности.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

- физические основы и закономерности преобразования электроэнергии в другие виды;

- устройство, принцип действия современного технологического оборудования с/х назначения, основы управления и автоматизации, правила эксплуатации и безопасного обслуживания;

- технологические особенности использования электроэнергии в основных и вспомогательных процессах сельскохозяйственного производства;

- методы расчета составляющих элементов и проектирование электротехнологических приборов, устройств и установок в целом.

Студент должен обладать навыками:

- испытания и наладки электротехнологического оборудования;

- эксплуатации и безопасного обслуживания электротехнологического оборудования с/х назначения.

Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо Наименование дисциплины Наименование разделов (тем) 5. Теплогенерирующие и холодильные Особенности конструкций 7. Автоматизация технологических процессов Новые методы автоматизации

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИД УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы Общая трудоемкость Практические занятия Виды итогового

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Диэлектрический нагрев.

1.1 Физические основы диэлектрического нагрева. Поляризация диэлектриков. Удельная мощность, выделяемая в диэлектрике.

1.2 Определение параметров установок и их выбор. Расчет простейших диэлектрических нагревателей.

1.3 Нагрев в поле СВЧ. Состояние и перспективы применения диэлектрического нагрева в сельском хозяйстве, в частности для пастеризации соков, молока и других продуктов питания.

Раздел 2. Индукционный нагрев жидких с/х продуктов 2.1 Нагрев воды и различных водных систем для последующего ее использования в тепломассообменных аппаратах с/х назначения, в частности паровых и водяных котлах низкого и среднего давления, кормозапарниках и водоподогревателях.

2.2 Нагрев молока и молочных продуктов с целью пастеризации и приготовления различных молочных продуктов (сыров, творога, кефира и т.д.) 2.3 Приготовление соков с различных фруктов.

Раздел 3. Стимуляция роста растений, животных и птицы.

3.1 Обработка семян различных с/х культур с использованием постоянных электромагнитных полей.

3.2 Обработка семян различных с/х культур с использованием импульсных электромагнитных полей 3.3 Обработка семян различных с/х культур с использованием воздушных статических сирен 3.4 Обработка семян с использованием переменных и постоянных электростатических полей.

3.5 Обзор отечественных и зарубежных патентов в области стимуляции семян с основной задачей существенного повышения урожайности.

3.6 Применение электромагнитных полей для повышения продуктивности различных с/х животных и птиц, а также в лечебных целях.

Раздел 4. Процессы обработки и сортировки семян в электрическом поле.

4.1. Конструкция электростатической установки для сортировки семян с/х культур 4.2 Определение оптимальных режимов работы установки с целью максимальной производительности.

4.3 Обзор патентов отечественных и зарубежных разработок.

Раздел 5. Применение импульсных генераторов в технологических процессах с/х производства.

5.1 Предупреждение солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева тепломассообменной аппаратуры предприятий АПК, паровых и водяных котлах низкого и среднего давления, теплообменниках, кормозапарниках, водоподогревателях и другой теплообменной аппаратуры.

5.2 Предупреждение слеживания мелкодисперсных материалов, в частности муки, зерна, комбикормов в бункерах.

5.3 Обработка соков и виноматериалов с целью коагуляции гуминовых веществ.

5.4 Обработка питьевой воды с целью обеззараживания.

5.5 Обработка сточных вод промышленных и с/х предприятий.

5.6 Обработка мазута предназначенного для сжигания с целью повышения удельной теплоты сгорания.

5.7 Предпосевная обработка семян в растворе микроэлементов 5.8 Обработка жидких микроэлементов с целью применения в парниках и теплицах.

5.9 Применение генераторов в устройствах охраны (электроизгородь).

5.10 Обзор патентов КГАУ а также отечественных и зарубежных разработок.

Раздел 6. Специальные виды электротехнологий.

6.1 Высоковольтные установки для повышения концентрации отрицательных аэроионов в воздушном пространстве промышленных и жилых помещений.

6.2 Основы теории профессора Чижевского и применение его разработок.

6.3 Обработка отрицательными аэроионами воздушного пространства парников и теплиц.

6.4 Применение отрицательных аэроионов для повышения продуктивности с/х производства в частности надоев молока, привеса, яйценоскости и сохранности с/х продукции.

6.5 Применение в лечебных целях в частности для повышения сохранности молодняка животных и птиц.

6.6 Применение СВЧ излучения для предпосевной обработки семян по патентам и разработкам академика И.Ф. Бородина.

6.7 Предпосевная обработка семян с/х культур с целью повышения урожайности.

6.8 Высокочастотная обработка (пастеризация) молока, соков, виноматериалов для обеспечения сохранности и высоких питательных качеств.

6.9 Обработка различной с/х продукции с целью обеззараживания и повышения сохранности.

6.10 Электротехнологические методы обработки материалов и веществ и их области применения.

6.11 Обзор отечественных и зарубежных патентов.

5. РАСЧЕТНО ГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

6. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

8. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

работ

9. ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ (СФО)

Вводное занятие. Ознакомление с лабораторией. Обоснование Выбор вида нагревательной установки, выдача задания типа для прифермской молочной предыдущему

10. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПОД

КОНТРОЛЕМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Вид самостоятельной работы Рекомендуемая литература для самостоятельного изучения Раздел пастеризации молока Нагрев молока и молочных молочных продуктов (сыров, Применение импульсных генераторов в обработке сточных вод Применение озоновоздушных установок в обработке питьевой воды Бытовые электротехнологические «Георгий»

11. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1. Общие сведения об ЭИТ. Определение ЭИТ. Особенности ЭИТ.

Возможные области применения ЭИТ в сельском хозяйстве.

2. Проблемные вопросы: использование магнитных полей для воздействия на животных и птицу, магнитное рассоление почв.

3. Характеристика электрических полей, применяемых в ЭИТ.

Электростатическое поле. Поле коронного разряда.

4. Проблемные вопросы: разделение неоднородных сред в электромагнитных полях.

5. Способы зарядки частиц в электростатическом поле коронного разряда.

6. Устройство и принцип работы аппаратов для магнитной обработки воды, основные энергетические параметры.

7. Силовое действие электрических полей на частицы. Силы.

Ориентирующий момент.

8. Магнитная обработка воды. Сущность явления, применение.

9. Очистка и сортирование семян в электрических полях. Общие сведения об очистке и сортировании. Классификация электрических сепараторов.

10. Внедрение достижений научно-технического прогресса в с/х производство (разработки электротехнологии).

11. Устройство, принцип действия, признак разделения, область применения, конструктивные и режимные параметры электрических сепараторов.

12. Магнитная очистка кормов. Применение магнитов в ветеринарии.

13. Предпосевная и предпосадочная обработка семенного материала электрическими полями.

14. Электромагнитные семяочистительные машины, устройство, принцип действия, определение основных параметров.

15. Аэроионизация (АИ) в сельскохозяйственных помещениях.

Естественная ионизация воздуха и ее значение. необходимость искусственной ионизации воздуха.

16. Характеристика магнитного поля как физического фактора. Очистка семян в магнитном поле.

17. Типы аэроионизаторов. Измерение концентрации ионов.

18. Перспективные направления ультразвуковой технологии в с/х производстве: обработка семян, кормов, борьба с насекомыми и вредителями, обработка почвы.

19. Электроаэрозольная обработка с/х объектов. Общие сведения.

Преимущества электроаэрозольной обработки перед обычной аэрозольной.

20. Перспективные направления ультразвуковой технологии в с/х производстве: пастеризация и гомогенизация молока, интенсификация сушки.

21. Высоковольтные источники питания для установок ЭИТ.

Ультразвуковая мойка доильной аппаратуры, молочной посуды.

22. Проблемные вопросы: электрофильтрация вентиляционного воздуха, управление потоком сыпучего материала.

23. Ультразвуковая пайка и сварка, мойка деталей и узлов в ремонтном 24. Проблемные вопросы: применение ЭИТ для повышения сохранности с/х продукции; применение ЭИТ для уборки хлопка.

25. Способы генерирования ультразвука. Принципиальная электрическая схема генератора с магнитострикционными преобразователями.

26. Предпосевная обработка семян током высокого напряжения промышленной частоты.

27. Природа и основные проявления ультразвука, использование в технологических и биологических процессах, измерительной технике, научных исследованиях.

28. Обработка и стерилизация электрическим током влажных кормовых материалов и кормосмесей.

29. Проблемные вопросы: использование электрических разрядов для обеззараживания навоза, крошения и дезинфекции почвы.

30. Электрорассоление почвогрунтов. Принципы и режимы обработки, экономические показатели.

31. Электрические изгороди. Действие импульсов тока на живой организм.

Допустимые напряжения и величины токов. Генераторы импульсов, электрические схемы Правила эксплуатации и техники безопасности.

32. Обеззараживание почвы и навоза током промышленной частоты.

33. Электроимпульсная обработка растительного сырья. Электроплазмолиз зеленых кормов для интенсификации их обеззараживания и сушки.

34. Обработка семян токами высокой частоты.

35. Электрогидравлический метод. Физическая сущность метода, принципиальная электрическая схема, применение.

36. Проблемные вопросы: электризация семян и почвы постоянным и переменным током, электрохимическое обогащение почв микроэлементами.

37. Обработка кормов, обеззараживание сточных вод, навоза электрогидравлическим методом. Электрогидравлические водоподъемники. Применение в ремонтном производстве.

38. Проблемные вопросы: использование электролиза для обеззараживания воды, дезинфекции доильной аппаратуры и молочной посуды солевыми растворами.

39. Электроэрозионная обработка металлов. Способы и разновидности обработки, физическая сущность явлений, применение.

Принципиальные электрические схемы.

40. Проблемные вопросы: использование электроосмоса в процессах сушки, для жизнедеятельности растений, снижения тягового сопротивления почвообрабатывающих машин.

41. Проблемные вопросы: применение электрогидравлического эффекта для первичной обработки шерсти, пастеризация и гомогенизация молока.

42. Электроимпульсная технология, как эффективный метод интенсификации технологических процессов и снижения их энергоемкости. Сущность метода. Генераторы электрических импульсов, их виды, определение основных параметров.

43. Проблемные вопросы: электрическая искра как рабочий орган для борьбы с сорняками, обмолота зерновых, прореживания посевов.

44. Общая теория нагрева проводников.

45. Обработка водных систем в электростатическом поле.

46. Закон Джоуля-Ленца. Нагрев сопротивлением.

47. Обработка грубых кормов электрическим полем.

48. Индукционный нагрев.

49. Электроискровая обработка металлов, применение в с/х производстве.

50. Диэлектрический нагрев, применение в различных технологических процессах.

51. Активированная вода и ее применение в с/х технологических процессах.

52. Применение ЭГЭ (электрогидравлического эффекта) в технологических процессах.

53. Электрофизические установки для обработки семян.

8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

Рекомендуемая литература:

Основная:

1. Ястребов П.П., Смирнов И.П. Электрооборудование и Электротехнология.

Уч. пособие для ВУЗов. М., «Высшая школа»,1987.

2. Гайдук В.Н., Шмигель В.Н. Практикум по электротехнологии. М.:

Агропромиздат, 3. Ганзбург Л.Б., Кульчицкий А.А., Одинцова Л.В. Техническая физика.

Учебное пособие.- СПб.: СЗТУ, 2004.- 165 с.

Дополнительная:

1. Кудрявцев И.В., Карасенко В.А. Электронагрев и Электротехнология. М., «Колос», 1975.

2. Электротехнический справочник. В 4-х т. Т4. Использование электрической энергии /Под общ. ред. профессора МЭИ В.Г. Герасимова и др.- 8-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 696 с.

3. Басов А.М. и др. Электроочистительные машины. М., «Машиностроение», 1968.

4. Белоусов В.Н., Копытов Ю.В. Путь экономии энергоресурсов в народном хозяйстве. М., «Энергоатомиздат», 1986.

5. Грасимович Л.С., Кудрявцев И.Ф. Полупроводниковые пленочные нагреватели в сельском хозяйстве. М., «Урожай», 1973.

6. Карасенко В.А. Электронагревательные установки в сельском хозяйстве.

М., «Урожай», 1971.

промышленности. М., «Энергия», 1978.

электропотреблению в промышленности. М., «Энергия», 1978.

9. Основы промышленной электроники. Под редакцией Герасимова В.Г. М., «Высшая школа», 1978.

10. Попилов Д.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. М., «Машиностроение», 1982.

11. Попилов Д.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л. «Машиностроение», 1971.

12. Рубцов П.А., Осетров П.А., Бондаренко С.П. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. М., «Колос», 1971.

13. Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях. Минэнерго СССР. Госэнергонадзор. ВНИИЭ. М., «Энергия», 1974.

14. Фомичев Е.П. Электротехнологические промышленные установки. Киев.

«Вища Школа», 1979.

15. Электротехнологические промышленные установки. М., «Энергоиздат», 1982.

16. Электротермическое оборудование. Справочник. М., «Энергия», 1967.

17. Электротехнический справочник: В 3 т. – Т. 3. Кн. 1: Производство, передача и распределение энергии. Под ред. Герасимова В.Г. и др. М., «Энергоиздат», 18. В.И. Классен Омагничивание воды и водных систем М., «Наука» 19. Гершгал Д.А., Фридман В.М. «Ультразвуковая аппаратура», М:, «Энергия» 20. Кривопишин А.П. Озон в промышленном птицеводстве, Агропромиздат Средства обеспечения освоения дисциплины 1. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Электротехнология» / Куб.ГАУ; Сост. В.К. Андрейчук, И.А. Потапенко, Д.А. Нормов. Краснодар, 1997. С. 70.

2. «Электротехнология»: Методическое пособие по выполнению курсовой работы / Куб.ГАУ; Сост. И.А. Потапенко, С.Н. Бегдай, А.В. Богдан.

Краснодар. 2009. С.72.

3. Электротехнология: Методические указания для выполнения контрольной работы по дисциплине «электротехнология» / Куб.ГАУ; Сост. И.А.

Потапенко, А.В. Богдан. Краснодар. 2005. С.8.

4. Патентно-информационный фонд Кубанского государственного аграрного университета.

9. МАТЕРИАЛЬНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Лаборатория для проведения лабораторных и практических занятий по дисциплине «Электротехнология» включает в себя 30 посадочных мест для проведения практических занятий, стол преподавателя, учебную доску, а так же 15 столов для проведения лабораторных занятий. Измерительные приборы, эл. машины и аппараты установленные на лабораторных столах приведены ниже в таблице.

7 Воздухонагреватель 12 Электроизгородь Электросварочные Обработка материалов Электрогидравлический 17 Применение озона