«ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА ...»

Таким образом, при расчете длительности импульсов напряжений следует учитывать длительности фронта и среза, т.е. добавлять их полусумму к номинальной длительности импульсов. Например, при имп=30 мкс для оптимального режима обработки семян лука добавляем 5,5 мкс, так что в качестве реальной длительности импульсов следует брать величину имп36 мкс.

3.5. Результаты исследований электрических характеристик слоя Способность семян поглощать значительное количество влаги существенно влияет на их электрические характеристики, такие, как проводимость и диэлектрическая проницаемость. Влага поглощается семенем внутрь относительно равномерно по объему. При этом не нарушается автономность семени как компонента среды. Для посева используются семена с нормированной низкой влажностью 9 % (ГОСТ Р 50260-92), что позволяет получить достоверные стабильные электрические характеристики семенных слоев при их предпосевной обработке ИЭП.

В таблице 3.5 и на графике (рисунок 3.8) представлены результаты эксперимента по измерению диэлектрической проницаемости слоя семян лука, плотно (т.е. максимально) заполняющего объем активатора.

Таблица 3.5 – Диэлектрическая проницаемость слоя семян лука внутри активатора в зависимости от его толщины на частоте f=600 Гц hслоя, Рисунок 3.8 – График зависимости диэлектрической проницаемости от толщины слоя семян лука внутри активатора, измеренная на частоте следования импульсов Из указанных экспериментальных результатов следует, что диэлектрическая проницаемость слоя семян существенно зависит от его толщины. Для толщины слоя семян, превосходящих 45 50 мм, она стремится к величине 8,5.

Измерения выполнены для эквивалентных схем с последовательным и параллельным соединением сопротивления утечки и электрической емкости слоя семян. Результаты измерений показывают практически одинаковые значения емкости активатора для обеих эквивалентных схем.

Другим важным параметром слоя семян является его сопротивление «утечки» при максимальном заполнении объема внутри активатора.

В таблице 3.6 и на рисунке 3.9 представлены экспериментальные данные для электрического сопротивления (сопротивление «утечки») семян лука для нескольких толщин слоя и разных величин амплитуды импульсного напряжения, приложенного к электродам активатора.

Таблица 3.6 - Экспериментальные данные измерения электрического сопротивления утечки (МОм) слоя семян лука разной толщины Культура Рисунок 3.9 – График зависимости электрического сопротивления от приложенного напряжения для разной толщины слоя семян лука ( 4 50 мм) сопротивления семенного слоя лука при высоких величинах напряжения на электродах конденсатора активатора. Это можно объяснить возрастанием токов утечки семян, поскольку напряженность электрического поля увеличивается от величины 2 10 3 В/м до 6 10 5 В/м при изменении толщины слоя семян в диапазоне 4 50 мм и для изменения напряжений в диапазоне 100 2500 В.

Важным электрическим параметром семян является величина напряжения (напряженности электрического поля), вызывающая электрический пробой и являющаяся верхним ограничительным пределом. Данные, полученные в экспериментах, подтверждают допустимый высокий уровень напряженности электрического поля в технологии активации семян и воздействия на микофлору.

При этом установлено существенное влияние контактных сопротивлений семян. Например, для двух отдельных семян производятся измерения их последовательном соединении (наложении одного на другое) дает значение, существенно превосходящее сумму сопротивлений отдельных семян. Для толстого слоя семян его полное активное сопротивление «утечки» определяется поверхностной и объемной проводимостями отдельных семян и переходными контактными сопротивлениями.

В таблице 3.7 отражены экспериментальные результаты по определению пробивного напряжения отдельных семян и слоя в целом. Измерения выполнены на промышленной частоте 50 Гц.

Таблица 3.7 – Экспериментальные данные для напряжения электрического пробоя отдельных семян лука и их слоя разной толщины Таким образом, с возрастанием толщины слоя семян напряженность предельного электрического поля увеличивается, достигая значения 1 10 6 В/м.

Оценка пробивных значений напряжения и напряженности электрического поля позволяет оценить границы предельных допустимых режимов воздействий на семена при обработке. Эти значения необходимы для проектирования установок и оптимизации режимов обработки.

Если принять 50 % - запас по прочности, то предельно допустимое эффективное напряжение обработки в установке, измеренное на частоте 50 Гц для толщины слоя 50 мм, рассчитывается по формуле:

и равно 17,7 кВ, т.е. достаточно велико.

Экспериментально установлено, что достигнуть положительного эффекта в увеличении посевных качеств семян можно также при очень низких напряжениях ИЭП равных, 200 В и используемых в предлагаемой установке.

3.6. Результаты лабораторных опытов по предпосевной обработке семян лука с различной частотой следования импульсов Для рациональных режимов обработки семян лука на установках «ФИДТехника», «СПЕКТР-1», «УПОС-1» была выполнена статистическая обработка экспериментальных результатов, полученных для энергии прорастания. Эти данные представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 – Дисперсионный анализ экспериментальных данных по энергии прорастания (%) семян лука превышение среднего значения от контрольного превышение среднего На основании данных таблицы 3.8 можно сделать вывод:

';

сравнительно невелико и составляет 1,55 %, что указывает на небольшой разброс данных выборки относительной средней величины энергии прорастания, равной 77,9 %.

Использование критерия Кохрена для сравнения трёх выборок одинакового объёма позволяет сделать вывод о случайном характере расхождения между дисперсиями при выбранном уровне значимости p=0,05.

Фактическое значение критерия Кохрена вычисляется по формуле:

где D1, D2, D3 – соответственно дисперсии для установок «ФИД-Техника», «СПЕКТР-1», «УПОС-1», а Dmax = 6,1.

Подставляем значения дисперсий из таблицы 3.8:

Сравниваем полученное фактическое значение критерия с верхней процентной (5%) точкой для критерия Кохрена, построенной по трем независимым оценкам дисперсии, каждая из которых обладает (44-1=43) степенями свободы, равной 0,685, что больше фактического значения критерия 0,642, то есть мы получили подтверждение вывода о случайном характере расхождения дисперсий.

Проведен корреляционный анализ для определения степени влияния нескольких факторов обработки: t обр, имп, U, f. Соответствующие матрицы представлены в таблицах 3.9 – 3.11, из которых следует, что значения коэффициентов корреляции близки к единице, а следовательно, значимы, и поэтому их следует учитывать при построении математических моделей (уравнений регрессии).

В таблице 3.9 представлена матрица корреляции для следующих исследуемых факторов: x1 - время обработки ( t обр ), с; x2 - длительность импульса ( имп ), мкс; y1 - энергия прорастания, %.

Таблица 3.9 – Матрица корреляции для x1, x2, y Аппроксимация экспериментальных данных для энергии прорастания выполнена полиномом второй степени и дает уравнение регрессии:

Качество указанной модели оценивалось по множественному коэффициенту корреляции R, который оказался достаточно высоким и равным R 0,86. Это говорит о том, что не следует больше повышать степень аппроксимирующего полинома. О качестве модели также свидетельствует и высокий коэффициент аппроксимирующего полинома была проверена с помощью критерия Стьюдента (с уровнем значимости 5%). Все они оказались значимы. Полученное критическое превосходящим наблюдаемые значения коэффициентов. Поэтому ни один из них не может быть отброшен в аппроксимирующем полиноме. Также проведена проверка качества рассматриваемой модели по критерию Фишера. Вычисленное значение критерия Фишера Fнаблюд R 2 460 / 1 R 2 122 и критическое значение Fкр 3,21. Так как Fнаблюд Fкр, то гипотезу о статистической значимости полученной регрессии следует принять [3, 26, 29, 33, 43, 126, 129].

времени обработки и длительности импульса на значения энергии прорастания.

Рисунок 3.10 - Диаграмма влияния времени обработки и длительности Из диаграммы следует, что рациональными величинами времени обработки и длительности импульса являются следующие:

Для второй модели регрессионного анализа построили матрицу (таблица 3.10) корреляции для следующих исследуемых факторов: x1 - время обработки ( t обр ), с; x3 - напряжение (U ), В; y1 - энергия прорастания, %.

Для этой модели получено уравнение регрессии, имеющее вид коэффициенту корреляции R, который оказался равным R 0,81 и достаточно близким к единице. Такое значение коэффициента корреляции говорит о том, что не следует больше повышать степень аппроксимирующего полинома. О качестве модели также свидетельствует и коэффициент множественной детерминации R 2 0,66. Значимость коэффициентов аппроксимирующего полинома была проверена с помощью критерия Стьюдента (с уровнем значимости 5%). Все они оказались значимы.

Таблица 3.10 – Матрица корреляции для x1, x3, y Критическое значение параметра Стьюдента t наблюд R / S ост, t кр 2,093. Так аппроксимирующем полиноме не может быть отброшен. По критерию Фишера была проведена оценка качества модели. Вычисленное значение критерия Фишера Fнаблюд R 2 770 / 1 R 2 136 и критическое значение Fкр 3,21. Так как Fнаблюд Fкр, то гипотезу о статистической значимости полученной регрессии следует принять [3, 26, 29, 33, 43, 126, 129].

Диаграмма влияния длительности времени обработки и амплитуды напряжения на значения энергии прорастания представлена на рисунке 3.11.

Из рисунка 3.11 получаем, что в рассматриваемой модели рациональными прорастания, являются следующие:

Рисунок 3.8 - Диаграмма влияния длительности времени обработки и амплитуды напряжения на значения энергии прорастания В третьей модели матрица корреляции для исследования значимости факторов t обр ( x1, с) и f ( x4, Гц) на энергию прорастания ( y1, %) отображена в таблице 3.11.

Таблица 3.11 – Матрица корреляции для x1, x4, y Математическая модель представлена в виде уравнения регрессии и имеет следующий вид:

корреляции R, который оказался достаточно высоким и равным R 0,86. Такое значение коэффициента корреляции говорит о том, что не следует больше повышать степень аппроксимирующего полинома. О качестве модели также Значимость коэффициентов аппроксимирующего полинома была также проверена с помощью критерия Стьюдента (с уровнем значимости 5%). Все они оказались значимы, поскольку критическое значение параметра Стьюдента получилось коэффициентов меньше, то ни один из них в аппроксимирующем полиноме не Fнаблюд R 2 560 / 1 R 2 120, а критическое значение равно Fкр 3,21. Так как Fнаблюд Fкр, то гипотеза о статистической значимости полученной регрессии должна быть принята [3, 26, 29, 33, 43, 126, 129].

Диаграмма влияния времени обработки и частоты на значение энергии прорастания представлена на рисунке 3.12.

Рисунок 3.9 - Диаграмма влияния времени обработки и частоты на Из диаграммы рисунка 3.12 рациональные значения t обр и f соответственно равны 8 с и 600 Гц.

Обобщая результаты трех моделей регрессионного анализа, можно сделать вывод, что для стимулирующего воздействия на семена лука необходимо выполнить их предпосевную обработку ИЭП в режиме со следующими параметрами:

Интегральным критерием является амплитудная доза воздействия. В рациональном режиме обработки она оценивается по известному соотношению:

и для указанного рационального режима обработки имеет значение 691 В с / м.

Для сравнения: рациональный режим обработки семян в установке «ФИДТехника» создает амплитудную дозу, равную 864 В с / м.

высоковольтной установке.

3.7. Результаты лабораторных опытов по влиянию импульсного электрического поля при предпосевной обработке семян лука на Для определения влияния ИЭП на микофлору семена лука были обработаны при следующих режимах:

вариант 1: имп 35 мкс, f 300 1000 Гц, U=200 В, tобр 8 с, tотл 5 суток;

вариант 2: имп 35 мкс, f 300 1000 Гц, U=200 В, tобр 8 с, tотл 3 суток.

Экспериментально определена заселенность патогенной микофлорой семян лука. Обнаружены грибы родов Fusarium sp., Aspergillus sp., Penicillum sp., Rhizopus sp., Mucor sp., Alternaria sp. Особенно сильно семена были поражены Alternaria sp. – 48 %, Fusarium sp. – 36 %, Rhizopus sp. – 32 %, Mucor sp. – 27 %.

Пораженность Aspergillus sp. составила 12 %, а Penicillum sp. – 4 % (рисунок 3.13).

Рисунок 3.13 – Заселенность патогенной микофлорой семян лука Обработка семян лука при времени отлежки 5 суток позволила снизить заселенность грибами Fusarium sp. с 36 % до 8 % при частоте следования импульсов 300 Гц; до 10 и 12 % - при частотах 400 и 500 Гц соответственно.

Уменьшение времени отлежки до 3 суток позволило при тех же частотах снизить заселенность семян грибами р. Fusarium sp. до 6 % (рисунок 3.14).

Снизить заселенность патогенными грибами Mucor sp. с 27 % до 0 % удалось при частоте следования импульсов 300 Гц в обоих экспериментальных вариантах. Дальнейшее увеличение частоты следования импульсов привело к росту заселенности патогенной микофлорой.

Рисунок 3.14 - Влияние ИЭП при времени отлежки 5 и 3 суток на зараженность При частотах, близких к 1000 Гц, процентное содержание патогенных грибов на обработанных семенах практически сравнялось с контролем (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 - Влияние ИЭП при времени отлежки 5 и 3 суток на Напротив, заселенность грибами Alternaria sp. удалось снизить с 48 % (контрольный вариант) до 2 % только при времени отлежки 3 суток. Отлежка семян в течение 5 суток после обработки снизила заселенность патогенной микофлорой лишь до 14 %. Необходимо отметить, что ИЭП оказывает влияние на грибы рода Alternaria sp. при всех частотах (рисунок 3.16).

Рисунок 3.16 - Влияние ИЭП при времени отлежки 5 и 3 суток на зараженность Заселенность контрольного варианта семян лука грибами рода Penicillium sp. составляет всего 4 %. Обработка семян при частоте следования импульсов, равной 300 Гц, позволяет полностью подавить развитие этих микроорганизмов.

Обработка частотой следования импульсов 400 Гц снижает заселенность наполовину. Дальнейшее увеличение частоты следования импульсов ИЭП не влияет на заселенность грибов рода Penicillium sp. (рисунок 3.17).

Рисунок 3.17 - Влияние ИЭП при времени отлежки 5 и 3 суток на зараженность Заселенность семян Aspergillus sp. в контрольном варианте составила 12 %.

Полностью подавить патогенною микофлору удалось при времени отлежки суток и частотой следования импульсов 300 Гц. Как и в остальных опытах, увеличение частоты следования не привело к значительному уменьшению заселенности грибом рода Aspergillus sp. (рисунок 3.18).

Рисунок 3.18 - Влияние ИЭП при времени отлежки 5 и 3 суток на зараженность Из полученных результатов предпосевной обработки семян лука импульсным электрическим полем с частотой следования импульса от 300 до 1000 Гц можно сделать следующие выводы:

наиболее сильное воздействие на патогенную микофлору семян лука оказывают частоты от 300 до 500 Гц;

обработка семян лука частотой следования импульсов равной, 300 Гц, в обоих вариантах позволяет уничтожить грибы Mucor sp. и Penicillium sp.;

уменьшение времени отлежки до 3 суток позволяет полностью уничтожить грибы рр. Fusarium sp., Aspergillus sp.

Экспериментальная проверка значений угла наклона активатора кр и коэффициента сопротивления f c для металлических поверхностей составила 19,30 кр 25,50, 0,35 f c 0,46, что подтверждает теоретически рассчитанные значения: кр210, f c =0,39.

семян по наклонной плоскости. Однако в предлагаемой конструкции активатора эта скорость меньше и определяется линейной скоростью вращения барабана в нижней части активатора, которая равна 0,05 м/с.

«УПОС-1» (для семян лука) составляющая 1112 кг/ч.

осциллограммам импульсов напряжения, которые составляют фр=3 мкс, среза=8 мкс, что количественно согласуется с теоретическими расчетами.

Обработка семенного материала в зоне активатора без наличия воздушной прослойки позволила получить однородную напряженность экспериментальными результатами для энергии прорастания. Эксперименты показали, что относительная величина среднеквадратичного отклонения для экспериментальной выборки (44 повторности опыта) составила 2 %.

Проведена статистическая обработка экспериментальных результатов по влиянию на энергию прорастания семян лука следующих параметров предпосевной обработки: длительность времени обработки, длительность импульсов напряжения, их частоты и амплитуды. В результате построения трех моделей регрессионного анализа выявлены рациональные параметры обработки, а именно t обр 8 с; имп 35 мкс; f 600 Гц; U 200 В. При этом наибольший эффект увеличения энергии прорастания семян лука составляет 77,9 % в сравнении со значением контроля, равным 70 %.

Показано, что величины амплитудной дозы воздействия предпосевной обработки семян в низковольтной и высоковольтной установках ИЭП соответственно равны 691 В с / м и 864 В с / м, что количественно может являться подтверждением эквивалентности их применения.

параметров предпосевной обработки семян лука установлено, что ИЭП оказывает бактерицидное воздействие на патогенную микофлору, а именно:

наиболее сильное воздействие на патогенную микофлору семян лука оказывают частоты от 300 до 500 Гц;

обработка семян лука частотой следования импульсов, равной 300 Гц, в обоих вариантах позволяет уничтожить грибы Mucor sp. и Penicillium sp.;

уменьшение времени отлежки до 3 суток позволяет полностью уничтожить грибы рр. Fusarium sp., Aspergillus sp.

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНОЙ

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА

Технология возделывания лука предусматривает предпосевную подготовку семян непосредственно на местах, в хозяйствах. Так как в результате лабораторных исследований доказано улучшение посевных качеств семян лука, а прибавка урожайности достигнута в результате производственных испытаний, то расчет экономической эффективности выполнен для следующего варианта в сравнении с традиционной технологией: определение эффективности внедрения технологии в хозяйстве, которая достигнута за счет дополнительного дохода, полученного в результате прибавки урожайности.

Расчет экономической эффективности применения предпосевной обработки семян лука ИЭП необходимо производить на основании технологических карт по ценам и расценкам из расчета на 1 га посевной площади, а также действующих методик, стандартов и нормативных документов с учетом среднегодового уровня инфляции [32, 78, 97, 119, 146].

Сельскохозяйственные предприятия в настоящее время применяют традиционную технологию возделывания лука, включающую следующие этапы:

1. Осень-зима-начало весны:

зяблевая вспашка (на 30 см);

подзимая культивация (5-10см);

внесение комплексных удобрений.

2. Весна:

культивация (5-10 см) – 3 декада марта;

внесение гербицида с заделкой в почву - 3 декада марта;

боронование (2-3 см) - 3 декада марта;

сев - 3 декада марта;

прикапывание;

применение гербицидов, фингицидов и инсектицидов.

3. Конец лета – начало осени:

уборка.

Расчет производственных затрат по технологической карте (приложение 2) приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Состав и структура затрат на производство лука с использованием традиционной технологии Электроэнергия ИТОГО прямых затрат Общехоз. и общепроизв. расходы Определение эффективности внедрения технологии за счет дополнительного дохода, полученного в результате прибавки В качестве исходных факторов для расчетов экономической эффективности влияния предлагаемой предпосевной обработки семян использовались экспериментальные сведения о прибавке урожайности, средняя цена реализуемой продукции, сумма дополнительных эксплуатационных затрат.

Дополнительные эксплуатационные затраты включают в себя издержки, связанные с текущей эксплуатацией установки при выполнении обработки посевного материала (в данном случае они образуются из расходов на оплату труда работников, амортизационные отчисления, стоимость электроэнергии и прочие затраты) и определяются по формуле:

где Ззп – заработная плата обслуживающего персонала, руб.;

Зам – амортизационные отчисления, руб.;

Зтр – затраты на текущий ремонт и обслуживание, руб.;

Зэл – затраты на электрическую энергию, руб.;

лабораторную настройку оборудования), руб.

Заработная плата обслуживающего персонала определяется по следующей формуле:

где ЗП1 – заработная плата работников за 1 час, руб.;

t – время работы обслуживающего персонала из расчета на 1 га посевной площади, ч;

N – число обслуживающего персонала, чел.

Начисления на заработную плату:

Затраты на оплату израсходованной электроэнергии определялись по формуле:

где Р – мощность установки, кВт;

t – время работы установки из расчета обработки семян на 1 га посевной площади, ч;

СЭ1 – стоимость 1кВт ч электроэнергии, руб.

Амортизационные отчисления определялись по формуле:

где Сб – балансовая стоимость установки, руб.;

– норма амортизационных отчислений, равная 14,3% в год;

Ч – количество часов в году.

Таблица 4.2 – Исходные данные для экономического анализа Наименование показателя без обработки обработка ИЭП Производительность установки, кг/ч Балансовая стоимость установки, тыс. руб.

Количество обслуживающего персонала, чел Дополнительные затраты при обработке семян ИЭП на 1 га посевной На основании исходных данных, приведённых в таблице 4.2, проведен расчёт экономической эффективности предпосевной обработки семян лука импульсным электрическим полем и сравнен с традиционной технологией (таблица 4.3).

За счёт прироста урожайности на 30 ц с 1 га уровень рентабельности производства увеличивается на 23,3 %.

Таблица 4.3 – Экономическая эффективность предпосевной обработки семян лука импульсным электрическим полем

ИЭП ИЭП

Экономический эффект в виде чистого дисконтированного дохода Основным результатом применения предпосевной обработки семян лука дисконтированного дохода (ЧДД).

Сельскохозяйственные предприятия в настоящее время работают в условиях рыночной экономики и инфляции. Чистый дисконтированный доход определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенный к начальному шагу (году, кварталу, месяцу), или как превышение интегральных результатов над интегральными затратами [97, 146].

где Рt – результаты, достигаемые при шаге расчета t, руб.;

Т – горизонт расчета, лет;

КД – сумма дисконтированных капиталовложений, руб.;

КСД – коэффициент суммы дисконтирования, рассчитываемый по формуле:

где Ер – норма дисконта капитала с поправкой на инфляцию - является реальной процентной ставкой, которая учитывает инфляцию где r – уровень инфляции, %;

Е – ставка процента банка, %.

Сумма дисконтированных капиталовложений рассчитывается по формуле:

где Кt – капиталовложения на шаге расчета t, руб.

При определении коммерческой эффективности используется показатель потока реальных денег, другое название Cash Flow. Потоком реальных денег Фt называется разность между притоком Пt и оттоком Оt денежных средств на каждом шаге расчета.

Капитальными вложениями в расчетах признается стоимость установки, которая использовалась для выполнения годового объема работы, в нашем случае равная 40 тыс. руб.

Проведем расчёт чистого дисконтированного дохода (таблица 4.4).

Таблица 4.4 - Чистый дисконтированный доход за счет прибавки урожая за пять лет Поток реальных денежных средств), (движение денежных средств) t, тыс. руб.

Рисунок 4.1 - Расчетный поток дополнительных реальных денег в результате обработки ИЭП в технологии предпосевной обработки лука, полученный за счет Таким образом, экономическая эффективность от применения технологии предпосевной обработки семян лука импульсным электрическим полем, достигнутая за счет прибавки урожайности, выраженной через суммарный чистый дисконтированный доход за пять лет, составляет 2538 руб./га.

Хозяйства Ставропольского края, осуществляющие посевы лука, закупают только готовые семена, так как технология полной предпосевной обработки сложна и предусматривает её проведение на семенных заводах, преимущественно химическим препаратам. Предложенный нами способ предпосевной обработки ИЭП позволяет:

снизить затраты на возделывание культуры;

повысить экологичность процесса производства и снизить загрязненность окружающей среды;

снизить зараженность обрабатываемой культуры до допустимого порога с сохранением высокой всхожести;

повысить производительность труда работников, занятых в процессе производства.

Учитывая полученные результаты, мы считаем, что наиболее экономически выгодным для хозяйств любой рентабельности является использование импульсного электрического поля, так как его применение обеспечивает высокую сохранность и экологическую чистоту семян при одновременном снижении затрат на возделывание культуры.

Экономическая эффективность от применения предпосевной обработки семян лука импульсным электрическим полем, выраженная через чистый дисконтированный доход составляет 1091000 руб.

За счёт прироста урожайности на 30 ц с 1 га уровень рентабельности производства увеличивается на 23,3 %.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Анализ и расчет электрических схем замещения активатора с целью исследования переходных процессов зарядки (разрядки) его электрической емкости в рациональном режиме работы со следующими параметрами показал:

величина амплитуды импульсов напряжения равна 200 В; длительность импульсов напряжения 35 мкс; частота повторения импульсов - 600 Гц. При этом установлено, что постоянная времени зарядки электрической емкости активатора составляет 150 нс.

Для обеспечения однородности обработки семян электрическим полем проведен анализ физических параметров и электрических характеристик слоя семян, а также обоснован технологический процесс перемещения слоя семян в активаторе и соответствующие ему особенности конструкции. Показано, что угол наклона плоского корпуса активатора к горизонтальной поверхности составляет 210, а коэффициент сопротивления активатора f c 0,39, скорость перемещения семян – 0,05 м/с, рациональная толщина слоя семян – 50 мм, производительность – 1112 кг/ч.

Времена фронта и среза, по осциллограммам импульсов напряжения, теоретическими расчетами.

рациональные режимы для их предпосевной обработки семян: t обр 8 с; имп мкс; f 600 Гц; U 200 В. При этом наибольший эффект увеличения энергии прорастания семян лука составляет 77,9 % в сравнении со значением контроля, равным 70 %.

Величина амплитудной дозы воздействия предпосевной обработки семян в низковольтной и высоковольтной установках ИЭП соответственно равны 691 В с / м и 864 В с / м, что количественно может являться подтверждением эквивалентности их применения.

предпосевной обработки семян лука показали, что ИЭП оказывает бактерицидное воздействие на патогенную микофлору, а именно:

наиболее сильное воздействие на патогенную микофлору семян лука оказывают частоты от 300 до 500 Гц;

обработка семян лука частотой следования импульсов, равной 300 Гц, в обоих вариантах позволяет уничтожить грибы Mucor sp. и Penicillium sp.;

уменьшение времени отлежки до 3 суток позволяет полностью уничтожить грибы рр. Fusarium sp., Aspergillus sp.

Экономическая эффективность от применения низковольтной установки для предпосевной обработки семян лука импульсным электрическим полем, достигнутая за счет прибавки урожайности, выраженная через суммарный ЧДД за пять лет составляет 1091000 руб.

ЛИТЕРАТУРА

Абрамов, Н. В. Изучение действия электрофизических факторов на биологические объекты / Н. В. Абрамов // Электронная обработка материалов. – 1980. – № 5. – С. 57–59.

Авдеева, В. Н. К вопросу обеззараживания зерна озимой пшеницы озоном с целью уничтожения патогенной микофлоры / В. Н. Авдеева // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона: материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Ставрополь, 2006. – С. 94–97.

Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В.Грановский. – Москва: Наука, 1971. – 280 с.

Азарова, Е. П. К механизму действия магнитного поля на семена / Е.

П. Азарова, А. П. Салей // Пробл. Интродукции и экологии Центр. Черноземья. – Воронеж, 1997. – С. 107–109.

Алексеева А. М. Влияние микроэлементов бора, марганца, кобальта, молибдена на урожайность и лежкость корнеплодов моркови / А. М Алексеева // Научн. тр. Вороненского СХИ. – 1976. – Т. 85. – С. 6–13.

Басов, А.М. Вопросы дозирования при стимулировании семян физическими воздействиями / А.М. Басов, Э.А. Каменир, Б.В. Файн // Вестник, с.х. науки. - 1981. - №6. - С. 109-116.

Басов, А.М. Диэлектрическая проницаемость зерна и ее влияние на сепарацию / А.М. Басов, Ф.Я. Изаков // Тр. Челябн. ин-та механизации и электрификации сел. хоз-ва. - 1961. - Вып. 12. - С. 71- процесса электросепарации / А.М. Басов, Г.А. Яснов // Тр. Челябн. ин-та механизации и электрификации сел. хоз-ва. - 1961. - Вып. 12. - С. 92-99.

Басов, А.М. Применение электрического поля для сортировки и стимуляции семян / А.М. Басов, Ф.Я. Изаков // Вопр., семеноводства, семеноведения и контр.-сем. дела. - Киев, 1964. - Вып. 2. - С. 105-108.

Батыгин, Н. Ф. Биологические основы предпосевной обработки семян сои и зоны ее эффективности / Н. Ф. Батыгин // Сельскохозяйственная биология. – 1980. – Т. 15. – № 4. – С. 504–509.

электромагнитного поля высокой частоты на семена / Н. Ф. Батыгин, С. И.

Ушакова, Н. Д. Никонова // Применение энергии высоких и сверхвысоких частот в технологических процессах сельскохозяйственного производства : тез. докл. – Челябинск, 1983. – С. 71.

Батыгин, Н. Ф. Перспективы использования факторов воздействия в растениеводстве / Н. Ф. Батыгин, С. М. Потапова, Т. С. Кортава. – М., 1978. – 55 с.

Бедоева, С. В. Применение электрического поля при сепарации семян сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. / С. В. Бедоева, Б. И. Шихсаидов // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. – Ставрополь, 2005. – С. 540–542.

электрофизических методов для защиты зерновых культур от болезней / Ю. А.

Безгина, С. И. Любая // Университетская наука – региону: материалы науч.

конф. – Ставрополь, 2004. – С. 26–27.

Безгина, Ю.А. Применение интегрированных приемов защиты растений для получения здорового урожая / Ю.А. Безгина // Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе: матер. 51-й науч. конф.

«Университетская наука – региону». – Ставрополь, 2006. – С. 8-9.

Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л.А. Бессонов. – Москва: Высшая школа, 1996. – 638 с.

Электромагнитное поле: Учебник для электротехн., энерг., приборостроит. спец.

Вузов / Л.А. Бессонов.– Москва: Высш. шк., 1986. – 263 с.: ил.

Бессонов. - Москва: Высш.шк., 1983. - 750 с.

Блонская, А. П. К вопросу механизма воздействия электрического поля на семена / А. П. Блонская, В. А. Окулова // Труды ЧИМЭСХ / Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства – 1977. – Вып. 121.

– С. 32–35.

Бобрышев, Ф. И. Влияние магнитных полей на посевные качества семян и продуктивность зерновых культур / Ф. И. Бобрышев, В. М. Редькин, Г. П.

Стародубцева, Ш. Ж. Габриелян // Пути повышения урожайности с.-х. культур. – Ставрополь, 1995. – С. 33–36.

Бобрышев, Ф. И. Эффективные способы предпосевной обработки семян / Ф. И. Бобрышев, Г. П. Стародубцева, В. Ф. Попов // Земледелие. – 2000. – № 3. – С. 45.

повышения посевных качеств ячменя / Ф. И. Бобрышев, Г. П. Стародубцева, Е. А.

Свириденко, Ш. Ж. Габриелян // Пути повышения урожайности с.-х. культур. – Ставрополь, 1995 – С. 36–40.

Бобрышев, Ф.И. Влияние магнитного поля на посевные качества семян сельскохозяйственных культур / Ф.И. Бобрышев, В.М. Редькин, Ш.Ж.

Габриелян // Методы и технические средства повышения эффективности в сельском хозяйстве. - Ставрополь, 1993. - С. 66-67.

Бородин, И. Ф. Развитие электротехнологии в сельскохозяйственном производстве / И. Ф. Бородин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1983. – № 6. – С. 27–31.

Бородин, И.Ф. Диэлектрические сепараторы семян / И.Ф. Бородин, В.И. Тарушкин // Электротехника. - 1988. - № 4. - С. 35-40.

Бродский, В.З. Введение в факториальное планирование эксперимента / В.З.Бродский. – М.: Наука, 1976. – 203 с.

Букатый, В. И. Лазер на службе урожая в Алтайской крае / В. Н.

Букатый, В. П. Карманчиков // Вестник алтайской науки. – 2000. – №1 – С. 31-36.

Велик В.Ф. Методика физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве / В.Ф.Велик. - М.: Колос, 1970. - 211 с.

Венцель, Е.С. Теория вероятностей: Учеб.для вузов / Е.С. Венцель М.: Высш.шк., 1999. -576с.: ил.

Влияние физических факторов на микрофлору и токсичность зерна озимой пшеницы / Г. П. Стародубцева [и др.] // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. – Ставрополь, 2005.

– С. 333–335.

Влияние электромагнитного поля высокой частоты на энергию прорастания и всхожесть семян томата / Г. Г. Юсупова [и др.] // Вестн.

Красноярского ГАУ. – 2002. – С. 21–25.

В.Т.Водяников. – М.: ИКФ «ЭКМОС», 2002. – 304 с.

эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А.Вознесенский. – М.:

Финансы и статистика, 1981. – 259 с.

Володин, В. И. Стимуляция прорастания семян с помощью ультразвука и гибберелина: автореферат диссертации кандидата биологических наук / В. И. Володин. – Ленинград, 1963. – 20 с.

Высокочастотная технология защиты зерна / А. А. Мищенко [и др.] //

Защита и карантин растений. – 2000. – № 1. – С. 38–39.

сельскохозяйственных культур при воздействии магнитными полями: дис....

канд. с.-х. наук / Ш.Ж. Габриелян. – Ставрополь, 1996. - 162 c.

Годунов, В. А. Влияние предпосевной обработки семян магнитным и электрическим полями на рост / В. А. Годунов, В. П. Власов, Г. Г. Фанян // Кубанский СХИ. – 1975. – Вып. 98. – С. 90–92.

электромагнитными полями / Р.Б. Гольдман, А.В. Казаков, В.В. Магеровский // и электрификации "Энергосберегающие технологии и процессесы в АПК".

КубГАУ, Краснодар, 2000.

электромагнитного поля на семена сорговых культур / А. А. Гончаров, Е. В.

Сюсюра // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: материалы –й Российск. науч.-практ. конф. – Ставрополь, 2003. – Т. 3. – С. 601–603.

ГОСТ 12038–84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. – Введ. 1984-07-01. – М.: Изд–во стандартов, 2000. – 34 с.

ГОСТ 12044-93 Семена сельскохозяйственных культур. Методы Губкин, А.Н. Физика диэлектриков / А.Н. Губкин - T.1. М.: Высш.шк., 1971. - 272 с.

Гусаров, В.М. Теория статистики: Учебн. пособие для вузов / В.М.

Гусаров - М.: Аудит, ЮНИТИ, 2000. - 247с.

Данилов, Д. В. Предпосевная обработка семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем / Д. В. Данилов, Г. П. Стародубцева, В. И.

Хайновский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. С. 7-9.

Данилов, Д.В. Влияние физических факторов и озоно-воздушного потока на посевные качества семян и урожайность корнеплодов сахарной свеклы:

автореф. дис.... канд. с.-х. наук / Д.В. Данилов – Ставрополь, 2010. - 24 c.

Дорохов, Г. П. Теоретические основы и перспективы применения электрических полей в агрономической практике / Г. П. Дорохов // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве: тез.

докл. Всесоюз. науч. конф. / Кировский СХИ. – Киров, 1989. – С. 18–19.

Дульский, А.В. Повышение посевных качеств семян и урожайности кормовой моркови под воздействием электромагнитных полей и стимулятора роста фанурин: дис.... канд. с.-х. наук / А.В. Дульский – Ставрополь, 2009. - 161 c.

«Витаминная-6» импульсным электрическим полем / А.В. Дульский, Г.П.

Стародубцева, В.И. Хайновский // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2009. - № 6. - С. 59-60.

Духин, С.С. Диэлектрические явления и двойной слой в дисперсных системах и полиэлектролитах / С.С. Духин, В.Н. Шилов – Киев, Наукова Думка, 1972. - 206 с.

Живописцев, Е. Н. Электротехнология в сельскохозяйственном производстве / Е.Н. Живописцев – М.: ВНИИТЭИСХ, 1978.

Жидченко, Т.В. Механизм увеличения водопоглощения семян под воздействием магнитного и электрического полей [Текст] / Т.В. Жидченко, Ю.Н.

Ксёнз, В.Н. Полунин, И.Г. Сидорцов, К.Х. Попандопуло, О.В. Сидорцова // Электротехнологии и электрооборудование в с.-х. пр-ве. – Азов; Черно-мор. гос.

агроинж. акад. – 2002. – Вып. 1. – С. 44–47.

Жолобова, М.В. Предпосевная электромагнитная обработка семян как один из наиболее безопасных и перспективных приемов рационального природопользования / М.В. Жолобова, М.Г. Федорищенко // Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования: сборник тезисов и статей Всероссийской конференции, г. Новочеркасск, 26–28 октября 2011 г. Юж.-Рос.гос.техн.ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЛИК, 2011. – 5–9 с.

Жукова, П. С. Регуляторы роста и гербициды / П. С. Жукова // "Урожай". – 1990. – С. 165.

Загинайлов, В. И. Электростимуляция и электропробой тканей биологических объектов / В. И. Загинайлов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2006. – № 1. – С. 25–27.

Зайцев, Б. В. Исследование процесса очистки пшеницы от головневых мешочков в барабанном сепараторе с увеличенной зоной электрического поля : автореф. дис.... канд. техн. наук / Зайцев Борис Викторович.– Челябинск, 1968. – 21 с.

головневых заболеваний / А.С.Знаев // Применение аппаратов и средств ЗИТ в семеноводстве и птицеводстве: материалы науч.-практ. конф. – Челябинск, 1983. – С. 66-70.

Ирха А.П., Магеровский В.В., Классификация электрофизических способов предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. (Тезисы докладов к конференции "Ресурсосбережение в АПК Кубани КГАУ г. Краснодар 1998).

Калашников, С.Г. Электричество Учебн. пособие / С.Г.Калашников — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 624 с. — ISBN 5-9221-0312-1.

Калинин, Л. Г. Влияние микроволнового поля на фитопатогены возбудителей основных заболеваний семян злаков и подсолнуха / Л. Г. Калинин, В.П. Тучный, Е.А. Левченко, О.В. Бабаянц // В кн. "Микроволновые технологии народному хозяйству. Внедрение. Проблемы. Перспективы." - Вып. 2-3. - Одесса Киев. - 2000. - С. 73-77.

Калинин, Л. Г. Определение влияния микроволнового поля на посевные и урожайные качества семян злаковых, масличных и овощных культур / Л.Г. Калинин, В.П. Тучный, Е.А. Левченко, М.О. Киндрук, В.В. Вишневский // В кн. "Микроволновые технологии - народному хозяйству. Внедрение. Проблемы.

Перспективы" - Вып. 2-3. - Одесса - Киев. - ТЭС. - 2000. - С. 66-73.

Каменир, Э. А. Комплексное применение электрических полей в системах подготовки семян : автореф. дис.... д-ра техн. наук / Э.А. Каменир – Челябинск, 1988. – 53 с.

электрического поля борьбы с головневыми заболеваниями / Э. А. Каменир, А. С.

Знаев, Т. И. Дядьченко // Сб. науч. тр. / Челябинский ИМЭСХ. – 1978. – Вып. 145 : Электротехнологии процессов сельскохозяйственного производства. – С. 74–78.

воздействиями. Вестник Челябинского агроинженерного университета. Том 6.

1994.

Карташева, И. А. Влияние свойств активированной магнитным полем воды на посевные качества и микрофлору семян ячменя / И. А. Карташева, О. Ю. Лобанкова, М. Г. Федорищенко // Проблемы экологической безопасности Северо–Кавказского региона: материалы регион. конф. – Ставрополь, 2000. – С.

149–150.

обеззараживания зерна, заспоренного головней / Т. В. Клименко // Сб. науч. тр. / Ставропольский ГАУ. – 2005 : Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. – С. 455–457.

Ковалев, В. М. Новое в применяемых в сельском хозяйстве сельскохозяйственных наук. – 2001. – № 3. – С. 8–11.

Кодзоев, М. Улучшение элитного семеноводства овощных и бахчевых культур в России / М. Кодзоев // Междунар. с.-х. журнал. – 2001. – №1. – С. 54–57.

Коненков, П.Ф. Повышение полевой всхожести семян овощных культур / П.Ф. Коненков, В.Н.Губкин - М.: Россельхозиздат,1986. - С. - 84.

Ксенз, Н. В. Анализ электрических и магнитных воздействий на семена / Н. В. Ксенз, С. В. Качешвили // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2000. – № 5. – С. 30–31.

электрического полей на скорость водопоглощения семян с. х. культур [Текст] / Н.В. Ксёнз, Н.С. Гукова // Электротехнологии и электрооборудование в с.-х. прве. – Азов; Черномор. гос. агро-инж. акад. – 2002. – Вып. 1. – С. 28–30.

электромагнитных полей на биообъекты / Н. Н. Курзин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2006. – № 11. – С. 11–12.

сельскохозяйственных культур в магнитном и электрическом полях на посевные качества семенного материала и урожай / С. Д. Кутис, Т. Л. Кутис // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве : тез.

докл. Всесоюзной науч. конф. – Киров, 1989. – С. 112–118.

Леонов, B.C. Исследование и разработка диэлектрического сепаратора для разделения семян овощных культур в поле промышленной частоты: дис.

…канд. техн. наук / В.С.Леонов - Москва, 1980. - 184 с.

Летова, А. Н. Использование электромагнитных излучений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур / А.Н. Летова, А.А.

Зейналов // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. – Ставрополь, 2005 – С. 366–369.

Лучинский, А.Р. Методы и средства подготовки семян к предпосевной обработке низкоэнергетическим электромагнитным полем: дис…. канд. тех.

наук / А.Р. Лучинский - Харьков, 1982. - 145 с.

Любая, С.И. Оценка посевных качеств семян и повышение адаптивных свойств озимой пшеницы с использованием электрофизических методов: дис.... канд. с.-х. наук / С.И. Любая – Ставрополь, 2002. - 151 c.

Магеровский, В.В. О влиянии электромагнитных полей на всхожесть семян с.-х. культур / В.В. Магеровский, М.Б. Барышев, А.П. Ирха и др. // Сб.

науч. тр. Кубанского ГАУ. 1997. - № 360 (388). - С. 27 - 28.

Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. – М. : МСХиП РФ, ВНИЭСХ, 1998. – 267с.

Механизм взаимодействия микроволн с живыми клетками / Э. Ш. Исмаилов [и др.] // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. – Ставрополь, 2005 – С. 235–237.

Мецлер Д. Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1 // химический каталог: http://www.ximicat.com/ebook.php?file=metsler_1_ bio.djv&page=144 (дата обращения: 03.12.12).

Минсельхоз РФ Нормы технологического проектирования семейных ферм зернового направления и зернообрабатывающих предприятий малой мощности (НТП 16 М-93) 29. 10.93 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://doc-load.ru/SNiP/Data1/9/9807/index.htm (дата обращения: 03.12.12) Мишустин, Е. Н. Микробиология / Е. Н. Мишустин, В. Т. Емцев. – М.: Колос, 1978. – 349 с.

Мищенко, В.И. Предпосевная обработка семян в электромагнитном поле / В.И. Мищенко // Электронная обработка материалов - Москва, 1980. С. 68-69.

Мухин, В.Д. Предпосевная подготовка семян овощных культур как способ повышения их всхожести и урожайности посевов: дис. …д. с.-х. наук / В.Д. Мухин – Москва, 1985. - 531 с.

Наумов, Г. Ф. Биологическая стимуляция семян подсолнечника как приём улучшения их посевных качеств и урожайности / Г. Ф. Наумов, Л. Ф.

Носова // Селекция и семеноводство. – 1984. – Вып. 56. – С. 89–93.

Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники.

Т.2. Л.: Энергия, 1975. - 407 с.

Некоторые результаты использования электрического поля борьбы с головневыми заболеваниями / Э.А. Каменир, А.С. Знаев, Т.И. Дядьченко // Сб.

науч. тр. Челябинский ИМЭСХ. – 1978. – Вып. 145: Электротехнологии процессов сельскохозяйственного производства. – С. 74–78.

Нещадим, Н.Н. Регуляторы роста растений и факторы физического воздействия при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях Кубани: автореф. дис. …д-ра с.-х. наук / Нещадим Николай Николаевич. Краснодар, 1997. - 50 с.

электростатическом поле: дис. …канд. тех. наук / А.М. Ниязов – Ижевск, 2001. с.

О механизме биологического действии электрического поля на растения / З. М. Хасанова [и др.] – Уфа, 1995. – С. 21–31.

Оборудование для переработки сыпучих материалов: учебное пособие / В.Я. Борщев, Ю.И. Гусев, М.А. Промтов, А.С. Тимонин. – М.: «Издательство Машиностроение-1», 2006. – 208 с.

Обработка семян в электростатическом поле потоком ионов / В.Г.Поварницын, В.В. Чувашова, Т.А. Строт, В.В. Шмигель // Защита и карантин растений. – 2000. - № 8.- С.18.

Овчаров, К.Е. Физиологические основы всхожести семян. - М.: Наука, 1969. - 280 с.

Окодзаки, К. Пособие по электротехническим материалам /Пер. с яп.

Под ред. Л.Р. Зайонца. М.: Энергия, 1979. - 432 с., ил.

микротравмированных семян зерновых культур в электрическом поле: автореф.

дис.... канд. техн. наук / Е.Г. Осинцев – Челябинск, 2009. - 19 c.

Оськин С. В., Хныкина А. Г., Рубцова Е. И. Необходимость повышения посевных качеств мелкосеменных овощных культур ИЭП. Научный журнал «Университет. Наука. Идеи и решения», Кубанский ГАУ. – 1/2010. – 3 с.

Оськин, С. В. Технико-экономическая оценка эффективности эксплуатации оборудования / С. В. Оськин, Г. М. Оськина // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2006. – № 1. – С. 2–3.

Патент 2137333 Российская Федерация, МПК А01С1/00 Установка для предпосевной обработки семян / Н.Н. Курзин, И.А. Потапенко, Н.И.

Богатырев, В.К. Андрейчук, В.Ф. Кремянский,; заявитель и патентообладатель КГАУ. – № 98102421/13 заявл. 10.02.1998; опубл. 20.09.1999.

Патент 2181234 Российская Федерация, МПК А01С1/00 Машина для предпосевной обработки семян в электрическом поле / В.В. Шмигель, А.М.Ниязов; заявитель и патентообладатель Костромская государственная сельскохозяйственная академия. - № 99118792/13 заявл. 30.08.1999; опубл.

20.04.2002.

100. Патент 2193833 Российская Федерация, МПК А01С1/00 Установка для предпосевной обработки семян / М.А.Таранов, Г.П.Стародубцева, П.А.Бондаренко, М.Г.Федорищенко; заявитель и патентообладатель АзовоЧерноморская государственная агроинженерная академия. - № 2000115106/ заявл. 09.06.2000; опубл. 10.12.2002.

101. Патент 2197802 Российская Федерация, МПК А01С1/00 Устройство для обработки семян / Н.И. Бардак, И.А. Потапенко, Г.В. Сергиенко, Г.С. Чуб;

заявитель и патентообладатель КГАУ. - № 2000117020/13 заявл. 27.06.2000;

опубл. 10.02.2003.

растениеводстве. Обзорная информация. М. ВНИИТЭИСХ. – 1980. - С. 103. Применение физических факторов и озона для обработки семян, зерна и кормов. / Г. П. Стародубцева, В.И.Хайновский, А.А.Хащенко, С.И.Любая, Е.И.Рубцова О.С.Копылова, А.В.Дульский / Монография. Ставрополь: «Агрус», 2010. – 127 с.

Применение электростатического поля для очистки поверхности зерна от вегетативных клеток, спор, бактерий, грибов / В. Н. Шмигель [и др.] // Сб. науч. тр. / Челябинский ИМЭСХ. – 1971. – Вып. 52 : Электротехнологии процессов сельскохозяйственного производства. – С. 203–205.

сельскохозяйственных культур импульсным электрическим полем (ИЭП) и экономическое обоснование его использования / Г.П. Стародубцева, Е.И. Рубцова, Е.И. Лапина, И.А. Боголюбова и соавт. // Политематический сетевой электронный научный журнал Куб ГАУ. – 2012. – № 75 (01) – С. 1037-1051.

биологические объекты для сельскохозяйственного производства севера / Усов А.Ф., Кашулин П.А., Стогова Я.А., и др. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.kolasc.net.ru/russian/sever07/sever07_8.pdf (дата обращения: 03.12.12).

107. Растениеводство / Под ред. П.П.Вавилова. М.: Колос, 1984. с.

Рохманин, В. Г. Исследование процессов обработки протравливания семян с применением электростатического поля : автореф. дис.... канд. техн. наук / Рохманин Владимир Григорьевич. – Челябинск, 1974. – 20 с.

109. Рубцова Е. И., Хныкина А. Г. Влияние импульсного электрического поля на энергию прорастания семян сои // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – № 12. – С. 26-27.

Рубцова, Е.И. Параметры импульсного электрического поля и режимы обработки семян сои в технологическом процессе улучшения ее посевных качеств: дис.... канд. техн. наук: 05.20.02 / Рубцова Елена Ивановна. – Ставрополь, 2007. - 207 c.

эффективность их использования / В. А. Савельев // Сиб. вестник с.х. науки. – 1981.– № 5. – С. 26–29.

112. Сатаркулов К.А., Воробьев А.С. К вопросу обоснования формулы Лихтенеккера, Моск.энерг. ин-т. М., 1980, С. 15. Рукопись депонирована в ВИНИТИ.

обеспечивающий сжатие периода покоя и активацию ростовых процессов у растений лука репчатого на П3 этапе онтогенеза / М.Т. Серегина // Электронная обработка материалов. – 1983. – №4. – С. 73–76.

факторов при предпосевной обработке картофеля / М. Т. Серегина // Электронная обработка материалов. – 1998. – № 1. – С. 67–70.

115. Снижение токсичности зерна и кормов, пораженных микотоксинами / В.И. Трухачев, В.Н. Авдеева, Г.П. Стародубцева и соавт. // Аграрная наука. – 2007. – № 5. – С. 13-15.

116. Спиров Г.М., Валуева Ю.В., Меркулова В.Г., Лукьянов Н.Б., Зайцев А.С. Экспериментальное исследование влияния электрофизических факторов на жизнеспособность посевного материала // Успехи современного естествознания. – 2008.

www.rae.ru/use/?section=content&op=show_article&article_id=7783011 (дата обращения: 29.10.2013).

117. Спиров Г.М., Савосин С.В., Лукьянов Н.Б., Шлепкин С.И., Климкин В.И., Селемир Н.М. Применение электрического поля коронного разряда для стимулирования и обеззараживания посевного материала // Высокоинтенсивные физические факторы в биологии, медицине, сельском хозяйстве и экологии. Тр.

Международной конф. 26-28 апреля 2004 г. - Саров, 2004. - С. 278-284.

Спиров Г.М., Селемир В.Д., Верхова А.Ф. и др. Разработка электрофизических способов и аппаратуры для стимулирующей обработки семян и растений // Машинные технологии и новая сельскохозяйственная техника для условий евро-северо-востока России / Материалы II-ой Международной научнопрактической конференции. 20-23 июня 2002 г. Киров, 2000. - С. 44-55.

Старик, Д. Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д. Э.

Старик. – М. : Финстатинформ, 1996. – 93 с.

120. Стародубцева Г.П., Авдеева В.Н. Эффективные методы снижения токсичности зерна и кормов, поражённых микотоксинами // Вестник АПК Ставрополья. - № 7. г. Ставрополь, 2012 г. - С. 28-30.

Стародубцева, Г. П. Влияние обработки зерна гречихи озоновоздушным потоком и физическими факторами на его токсичность / Г. П.

Стародубцева, С. И. Любая, В. И. Белоусов // Интегрированная защита сельскохозяйственных культур и фитосанитарный мониторинг в современном земледелии: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвященной 40-летию факультета защиты растений (Ставрополь, октябрь 2004 г.) / СГАУ. – Ставрополь, 2004. – С. 417–421.

Стародубцева, Г. П. Влияние режимов обработки зерна озимой пшеницы озоном, физическими факторами и биологическими препаратами на его микофлору / Г. П. Стародубцева, Ю. А. Безгина, В. Н. Авдеева // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона: материалы Междунар. науч.-практ. конф.

(Ставрополь, 11–13 мая 2006 г.) / СГАУ. – Ставрополь, 2006. – С. 97–101.

Стародубцева, Г. П. Повышение посевных, урожайных качеств семян и адаптивных свойств сельскохозяйственных культур : дис.... д–ра с.-х.

наук / Стародубцева Галина Петровна. – Ставрополь, 1997. – 337 с.

использованием эллиптического электромагнитного поля [Текст] / Р.С. Старухин, И.В. Белицын, О.И. Хомутов // Ползуновский вестник. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2009. - №4. – С. 97- 125. Старухин, Р.С. Повышение эффективности предпосевной обработки семян яровой пшеницы с использованием низкочастотного электрического поля:

автореф. дис. … канд. техн. наук / Старухин Роман Сергеевич. – Барнаул, 2012. – 16 с.

126. Статистические методы построения эмпирических формул: [Учеб.

пособие для втузов] / Е. Н. Львовский. - М. Высш. школа, 1982. - С. 71.

127. Степанов, В.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения – М.:

Наука. 1958. - 560 с.

импульсных электромагнитных полей / М. Н. Левин [и др.] // Физические проблемы экологии : тез. докл. 2 Всерос. науч. конф. – М., 1999. – С. 108.

129. Тамразов A.M. Планирование и анализ регрессионных экспериментов в технологических исследованиях. Киев, Наук, думка, 1987. - 174с.

130. Тарушкин В.И. Расчет напряженностей электрического поля в слоях семян // Материалы второго всесоюз.науч.-метод.совещ.секции ВАСХНИЛ "Применение электр.энергии в сел.хоз-ве". Тбилиси, 1983. - С.26-29.

131. Трифонова М.Ф. Продуктивность полевых культур при действии физических факторов: Дис..д-рас.-х. наук. Краснодар, 1995. - 106 с.

Тюр, А. А. Предпосевное электрическое стимулирование семян / А.

А. Тюр, А. И. Желтоухов // Техника в сельском хозяйстве. – 1985. – № 2. – С. 18.

Тютерев, С. Л. Роль и место физических методов обеззараживания зерна / С. Л. Тютерев // Защита и карантин растений. – 2001. – № 2. – С. 15–17.

134. Федорищенко, М. Г. Влияние предпосевной обработки семян ярового ячменя электромагнитным полем переменной частоты на их посевные качества:

сборник научных трудов / А.С. Казакова, М.Г. Федорищенко, П.А. Бондаренко // Технология, агрохимия и защита сельскохозяйственных культур. – Зерноград:

ФГОУ ВПО АЧГАА, 2005. - С. 207-210.

135. Физические факторы в растениеводстве/ М.Ф.Трифонова и др. М.:

Колос, 1998.-352с.

низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве : тез.

докл. Всесоюзной науч. конф. – Киров, 1989. – С. 148.

Хайновский В. И., Стародубцева Г. П., Рубцова Е. И. Предпосевная стимуляция семян сои импульсным электрическим полем // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2007. – № 10. – С. 17-18.

138. Хайновский В. И., Стародубцева Г. П., Рубцова Е. И. Применение импульсного электрического поля для предпосевной стимуляции семян // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2008. – № 7. – С. 9 – 11.

139. Хайновский В.И., Козырев А.Е. Определение диэлектрической проницаемости семян сельскохозяйственных культур // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2011. – № 11. – С. 30-31.

140. Хайновский В.И., Козырев А.Е. Оценка степени заполнения семенами сельскохозяйственных культур объема измерительного конденсатора // Техника в сельском хозяйстве. – 2011. - № 3. – С. 25-27.

141. Хайновский В.И., Козырев А.Е. Оценка степени заполнения семенами сельскохозяйственных культур измерительного объема // Вестник АПК Ставрополья. – 2011. - № 2 (2). – С. 41-42.

142. Хайновский В.И., Копылова О.С. Козырев А.Е. Установки для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур импульсным электрическим полем // Международная научно-практическая конференция Актуальные проблемы энергетики АПК / Саратовский ГАУ им. Н.И.Вавилова, Саратов - 2010. – С. 346-351.

143. Хинт Й.А. Основы производства силикацитных изделий. – Ленинград, М., ГИЛСАиСМ, 1962. С.282-284.

Хныкина А. Г., Рубцова Е. И., Стародубцева Г. П., Безгина Ю. А.

сельскохозяйственных культур // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6; URL: www.science-education.ru/106-7612 (дата обращения:

05.12.2012).

145. Хныкина А.Г., Рубцова Е.И., Стародубцева Г.П. Факторы, влияющие на формирование параметров и процессов активатора с движущимся слоем семян // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2; URL:

http://www.science-education.ru/108-8633 (дата обращения: 20.10.2013).

Хорольский, В.Я. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов / В. Я. Хорольский, М. А. Таранов, Д. В. Петров. – Ставрополь : СтГАУ «АГРУС», 2004. – 168.

147. Хранение зерна и зерновых продуктов / Пер. с англ. В. И. Дашевского, Г. А. Закладного; Предисл. Л. А. Трисвятского. — М.: Колос, 1978. — 472 с.

Худяков, А. В. Влияние различных физических факторов на развитие биологических объектов [Электронный ресурс] / А. В. Худяков, Н. И.

Клевайчук, А. Н. Винокуров // Тез. докл. конференции Димитровградского института технологии, управления и дизайна. – Электрон. дан. – Димитровград :

ДИТУД, 2004. – Режим доступа: http://www.ditud.ru. – Загл. с экрана.

149. Цугленок Н. В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. Комплексная система обеззараживания зерна и продуктов его переработки // Сб. науч. тр. / Красноярский ГАУ. – Красноярск, 2004. – 250 с.

150. Цугленок Н.В. Обеззараживание и подготовка семян к посеву// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1984. - № 4. - с. 44.

Цугленок, Н. В. Влияние предпосевной высокочастотной обработки семян овощных культур на урожайность / Н. В. Цугленок, Г. Г. Юсупова, И. И.

Савчукова // Электрификация с.-х. пр-ва. – Новосибирск : СО ВАСХНИЛ, 1983. – С. 40–42.

152. Черенков А. Д. Применение информационных электромагнитных полей в технологических процессах сельского хозяйства / А. Д. Черенков, Н. Г.

Косулина // Світлотехніка та електроенергетика. – 2005. – №5. – С. 77–80.

регуляторов роста и химических средств при возделывании озимой пшеницы / В.И.Черкошин, А.И.Малыхина// Сб материалов Междунар. науч.-техн. конфер. / природопользования. С. – 503-506.

154. Шихсаидов Б.И. Исследование очистки семян овощных культур и кормовых корнеплодов на фрикционном диэлектрическом сепараторе;

Дис.канд.техн.наук. М., 1980. - 184 с.

Шихсаидов, Б. И. Применение электрического поля при сепарации семян сельскохозяйственных культур / Б. И. Шихсаидов // Сб. науч. тр. / Ставропольский ГАУ. – 2005 : Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. – С. 117–119.

156. Шмигель В.Н. О возможности разделения мелкосеменных культур в наведенном электростатическом поле // Тр. Челяб. ин-та механизации и электрификации сел. хоз-ва. 1969. - Вып.41.1. С.80-85.

157. Шмигель В.Н. Разделение зерна на решете в электрическом поле // Механизация и электрификация соц.сел. хоз-ва. 1964.- № 1. С.33-37.

158. Шмигель В.Н., Наумов Е.М., Плюхин П.С. К очистке поверхности семян пшеницы от пыли в электростатическом поле.// Тр. Челяб. ин-та механизации и электрификации сел. хоз-ва. 1974.- Вып.75. С.129-134.

Шмигель, В. В. Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле:

дис.... д-ра техн. наук / Шмигель Владимир Викторович. - Кострома, 2004. - 405 c.

160. Экологический метод обработки семян пшеницы с целью повышения их посевных качеств / В.Н. Авдеева, А.Г. Молчанов, Ю.А. Безгина // Современные проблемы науки и образования – № 2. М, 2012. – С. 39-40.

161. Эффективность предпосевной обработки семян томатов / Н.А.

Емельянова, Ю.А. Безгина, Л.В. Мазницина // Агрохимический вестник. – 2011. – № 4. – С. 12-13.

162. Lovett J.V. Campbell D.A. Effect COC and moisture stress on sunflower// Exp. Agr. -1973. Vol.9. - P.329-336.

163. Bucur, G. Calitatile seminciere si recolta boabelor la griul de toamna in rezultatul aplicarii stimulatorilor de crestere / G. Bucur // Lucrari sti. / Univ. agrara de stat din Moldova. – Chisinau, 1987. – Vol. 5. – P. 30–32.

164. France, J. Mathematical models in agriculture / J. France, J. M. Thornley // Butterworth & Co, 1984. – 315 p.

165. Kato, R. Effects of a magnetic field on the growth of primary roots of Zea maes / R. Kato // Plant Cell Physiol. – 1988. – № 7. – P. 1215–1219.

166. Lai H. Pharmacology Biochemistry and Behavior / Lai H., Carino M. // IEEE Enegineering in Medicine and Biology. – 1989. – V. 33, № 1 – P. 131.

167. Mierdel, G. Elektrophysik / G. Mierdel. – Berlin : VEB Verlag Technik, 1970. – 607 р.

168. The Effect of Ultrahigh frequency Electromagnetic Energy in Adenosine Triphosphatase Activity in Germinating Weed Seeds / G. R. Hooper [et al.] // Y. Amer.

Soc. Hurt. Sci. – 1978. – V. 103. – № 2. – P. 173–176.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1 - Расчет производственных затрат возделывания лука при традиционной технологии Тарифный ФОТ Тарифный ФОТ других Лонтрел Гранд Центурион Карате Зеон Конфидор Экстра Топливо и ГСМ - всего, т Амортизация - всего в т.ч. на 1 га посевной Таблица 3 - Зависимость диэлектрической проницаемости слоя семян от hслоя, Примечание: *размеры семян превышают высоту активатора.

Таблица 4 - Данные экспериментов по исследованию электрического сопротивления слоя семян Культура,Напряжение, Примечание: *размеры семян превышают высоту активатора.

**значение активного сопротивления превышает максимальные значения на мегаомметре, т.е.

Таблица 5 – Данные экспериментальных замеров пробивного напряжения отдельных семян и слоя hслоя, м Подсолнух Лен Лук Рапс Соя Горох Овес Пшеница Ячмень Кукуруза 0, 0, Таблица 6 - Экспериментальные данные замеров электрической емкости слоя семян в активаторе hслоя, (подсолнух), (лук), (овес), (лен), (рапс), (ячмень), (горох), (соя), (кукуруза), (пшеница), Примечание: *размеры семян превышают высоту активатора.

Методика инженерного проектирование активатора обработки семян предварительно определять назначение активатора и особенности использования.

Это стационарная или мобильная установка. Ограничения по размещению и транспортированию и др.

Задаваемые параметры:

производительность ( Q ), кг/с (т/час);

напряженность электрического поля ( E ), В/м;

максимальное рабочее напряжение ( U max ), В;

максимальная длительность импульса ( имп ), с;

частота следования импульсов ( f ), Гц характеристики семенного материала:

технологического режима многоцелевого активатора, например:

Время обработки может задаваться диапазоном.

Плотность и объемная масса могут задаваться диапазоном.

Тип транспортного устройства перемещения семян.

Высота слоя семян в активаторе где U max - максимальное рабочее напряжение, В - напряженность электрического поля, В/м Скорость движения слоя семян где La - длина активатора, м t обр - время обработки, с Замечание:

максимальное значение.

Для гравитационных транспортеров до 0,5 1,5 см/с.

Площадь поперечного сечения активатора:

где Q - производительность активатора, кг/с (т/час);

- плотность семян, кг/м - скорость перемещения семян, м/с Замечание: значения семян приведены в таблице 2 (приложение 2).

Площадь электрода активатора Электрическая ёмкость активатора загруженного семенами где сл - диэлектрическая проницаемость слоя семян, Ф/м 0 - диэлектрическая постоянная, Ф/м Замечание:

минимальное значение.

Значения сл приведены в таблице 3 (приложение 2).

Энергия, запасаемая в активаторе где ф – длительность фронта импульса, мкс Активное сопротивление активатора загруженного семенами Замечание: значение сл приведены в таблице 4 (приложение 2).

Ток проводимости активатора Максимальный ток, потребляемый активатором Максимальная мощность импульса Скважность импульсов питания где имп - максимальная длительность импульса, с f - частота следования импульсов, Гц Действующее значение мощности, потребляемой активатором

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

(для мобильного образца производительностью 2т/ч) 1. Общие требования.

Оборудование установки условно должно содержать две составные части механическую и электрическую.

Механическая должна обеспечивать:

стабильность толщины слоя между электродами активатора;

стабильность скорости перемещения слоя между электродами активатора;

диапазон изменения толщины слоя между электродами активатора;

диапазон изменения скорости перемещения слоя между электродами активатора;

согласованность по производительности подающего бункера, активатора и приемного бункера, а также внешних транспортеров;

отсутствие потерь обрабатываемого сырья;

не допускать смешивания обработанного и необработанного сырья;

исключать доступ персонала к подвижным частям во время работы;

конструкционные материалы не должны взаимодействовать с обрабатываемым сырьем.

Электрическая должна обеспечивать:

безопасность обслуживающего персонала от поражения электрическим током;

стабильность заданных параметров обработки;

диапазон регулирования параметров обработки.

2. Состав изделия.

2.1. Состав комплекта:

автономный источник электроэнергии;

аварийный источник электроэнергии (аккумулятор);

аппаратуры электропитания;

загрузочно-дозирующего устройства подачи необработанных семян;

приемного бункера обработанных семян;

активатора электрического поля;

комплекта приспособлений, приборов и инструментов.

2.2. Все оборудование должно размещаться для транспортировки на бортовой (с тентом) шасси автомобиля ГАЗ 3302 (Газель). Размеры кузова длина – ширина – высота, соответственно 3х1,9х1,5 м.

2.3. Основной источник электроэнергии промышленная однофазная электросеть напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

В качестве резервного источника используется автономный передвижной электрогенератор напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Мощность электрогенератора уточняется в процессе разработки.

В качестве аварийного источника электроэнергии используется аккумуляторная батарея, напряжением 12 В.

Емкость аккумуляторной батареи уточняется в процессе разработки.

2.4. Аппаратура электропитания должна состоять из:

корректора фактора мощности;

стабилизированного регулятора амплитуды импульсов напряжения;

формирователя импульсов с регулируемыми параметрами частоты и длительности;

пульта дистанционного управления;

устройств контроля, измерения, управления и защиты;

микропроцессорного программного блока.

2.5. Загрузочно-дозирующее устройство подачи необработанных семян должно состоять из:

складной рамы на колесах для перемещения;

бункера для необработанных семян объемом 0,5 1,0 м3;

регулируемого устройства подачи количества семян на активатор;

устройства сигнализации о переполнении бункера;

устройства сигнализации о опорожнении бункера.

2.6. Приемный бункер обработанных семян должен состоять из:

складной рамы на колесах для перемещения;

бункера для обработанных семян объемом 0,2 0,4 м3;

устройства сигнализации о переполнении бункера.

2.7. Активатор электрического поля должен состоять из:

электродной части с регулируемым зазором;

устройства перемещения семян с регулируемой скоростью;

управляемого электропривода;

устройства сигнализации о нарушении перемещения;

устройства сигнализации о прекращении подачи импульсов;

формирователю импульсов.

2.8. Комплект приспособлений, приборов и инструментов должен состоять из:

приспособлений загрузки, выгрузки и крепления составных частей комплекта в кузове автомобиля;

измерительных приборов проверки целостности электрических цепей, сопротивления изоляции и заземления, температуры и влажности;

набора инструментов для сборки комплекта;

защитных средств, обеспечивающих безопасность эксплуатации;

аптечки оказания первой медицинской помощи;

3. Требования назначения.

3.1. Комплект должен обеспечивать обработку семян различных растений и сыпучих пищевых продуктов. Обработка должна обеспечиваться воздействием электрического поля и электрического тока.

3.2. Аппаратура электропитания должна иметь параметры, указанные в таблице 6.

Таблица 6 - Параметры аппаратуры электропитания Примечание:

1.Требования по электромагнитной совместимости не предъявляются.

2.Величина потребляемой мощности уточняется в процессе разработки.

3.3. Формирователь должен обеспечивать импульсы с параметрами указанными в таблице 7.

Таблица 7 – Выходные параметры формирователя импульсов на выходе формирователя, В Примечание:

1. Допускается незначительное изменение формы импульса при подключении нагрузки.

2. Величина выходной мощности уточняется в процессе разработки.

3.4. Активатор электрического поля должен иметь параметры, указанные в таблице 8.

Таблица 8 – Параметры активатора электрического поля Примечание: Окончательные размеры электродной части и производительности активатора уточняются в процессе разработки.

4. Комплект должен иметь защитное заземление и защитное отключающее устройство (с контролем исправности цепей срабатывания).

5. Разработка конструкторской документации должна проводиться с учетом технологии предприятия изготовителя 6. Масса отдельных частей не должна превышать 20 кг и обеспечивать переноску двумя работниками.

конструктивную стыковку в единую технологическую линию.

Составные части в рабочем режиме должны быть согласованы по производительности.

8. Конструкционные материалы должны обеспечивать минимальную массу.

Общая масса комплекта не более 100 кг.