Содержание к диссертации
1. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЛЬСКОХОЗЗЙСТВЕЙШХ ТЕХНОЛОГИЙ,
СВЯЗАННЫХ С ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКОЙ СЕМЯН ЗИЧЕСКШЙ
ШГОРАЩ„... 8
Характеристика физических факторов, применяемых для предпосевной обработки семян, и условия их использования 8
Особенности использования низкоэнергетических (информационных) электромагнитных полей СБЧ-диапазона в растениеводстве. 13
1.3. Пути обеспечения стабильности получаемых результатов... 15
Выводы 24
2. АНАЛИЗ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЩИХ В ПЕРЕМЕШИ
ВАЕМОЙ СЕМЕННОЙ СМЕСИ.... 26
Обзор существующих методов рассмотрения вопроса "перемешивание-расслоение" семян и постановка задачи теоретических исследований. 26
Разработка методики теоретических исследований 30
Возможности решения поставленной задачи традиционными методами 30
Возможности применения метода физических аналогий
для решения поставленной задачи 31
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЕМЯН
НА ОСНОВЕ МЕТОДА ФИЗИЧЕСКИХ АНАЛОГИЙ........ 36
Выбор моделирующей системы. 36
Математическое описание системы, моделирующей поведение семян в объеме 40
Апробация модели 42
Частные случаи для основного моделирующего уравнения 43
Другие частные случаи основного моделирующего уравнения. Возможные принципы разделения, следующие из газовой модели 50
3.4. Анализ практических выводов из теоретических исследо
ваний в рамках решения поставленной задачи 53
Выводы 60
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН К
ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКЕ СВЧ НИ ЭШ 62
4.1. Экспериментальные исследования особенностей процесса
перемешивания совокупности семян при их подготовке к
предпосевной обработке СВЧ НИ ЭМП.... 62
Экспериментальные исследования процесса перемешивания семян 62
Особенности макета перемешивающего устройства 63
4.2. Экспериментальные исследования методики предваритель
ной подготовки семян пшеницы к обработке в воздушно-
сухом состоянии СВЧ НИ ЭМП 70
4.3. Обсуждение результатов экспериментов. 93
Выводы 95
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 96
ЛИТЕРАТУРА. 98
ПРШІ0ШШ................... юг
-*-
Введение к работе
Актуальность темы. В Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по повышению устойчивости зернового хозяйства страны и увеличению хлебофуражных ресурсов в двенадцатой пятилетке" от II июля 1986 г. подчеркивается, что развитию зернового производства следует "придать приоритетный характер" /І/. В мировой практике установлено, что среди интенсивных технологий перспективным направлением является использование низкоэнергетических электромагнитных полей, которые позволяют помимо ресурсосбережения обеспечить прибавку урожая до 30% /2/.
Весьма значима здесь предпосевная обработка семян низкоэнергетическим (информационным) сверхвысокочастотным электромагнитным полем (НИ ЭМЩ /3-5/, которая эффективна только при определенной его структуре (параметрах), являющейся специфичной для каждого однородного массива семян.
В экспериментах по выявлению оптимальных параметров ЭМП и в практике следует учитывать, что выборки семян из одного и того же массива неидентичны.
В реальных условиях семена в процессе уборки, транспортировки, хранения и т.п. подвергаются случайным воздействиям физических факторов электромагнитной и неэлектромагнитной природа, естественного и искусственного происхождения, которые по мощности сравнимы с экспериментальными. Иначе говоря, экспериментальное воздействие низкоэнергетическим физическим фактором для семян, подвергающихся предпосевной обработке, не является первым и единственным. Причем различные части всей совокупности семян подвергались этим случайным воздействиям по-разному, в результате чего выборки, взятые из различных ее частей, заведомо неидентичны.
По этой причине общим недостатком всех существующих техно-
логий с использованием предпосевной обработки семян электромагнитными полями является низкая повторяемость результатов обработки и, как следствие этого, невозможность определить нужные значения параметров воздействующего электромагнитного поля, которые бы обеспечили стабильный положительный эффект. Эти недостатки ограничивают возможности широкого внедрения в практику указанной высокоэффективной технологии.
Для повышения стабильности получаемых результатов в настоящее время принимаются во внимание обеспечение постоянства внешних условий при облучения и постоянства значений параметров воздействующего шля. При этом практически не учитывается неоднородность семенного материала: семена могут различаться по физическим и биологическим свойствам и шеть различную электромагнитную предисторию.
Никакими приемами эта нредистория не может быть устранена, единственным путем преодоления этого обстоятельства является осуществление особого способа перемешивания семенного материала без его расслоения по каким-либо свойствам, что является актуальной, и, как выяснилось, нетривиальной научно-технической задачей.
Цель работы: повышение эффективности предпосевной обработки семян НИ ЭШ1 путем разработки теории перемешивания семян без расслоения их смеси и создания на этой основе методики перемешивания и соответствующего технического устройства.
Общая методика исследований. Теоретические исследования проводились с использованием методов математического моделирования. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались с помощью методов математической статистики с применением ЭВМ.
Автор защищает: свои исследования, представленные в рубрике "Научная новизна" и работу по созданию схем и конструкций
устройства для перемешивания семян.
Научная новизна.
I. Разработана методика подготовки семян к предпосевной обработке Ни ЬШ.
Z. Разработан новый подход к решению задач сепарации (перемешивания) семян на базе метода физических аналогий.
Найдена адекватная модель, отражающая взаимосвязанные процессы внутриобъемного перемешивания и расслоения семенной смеси.
Найдены условия, обеспечивающие сведение к минимуму расслоения и повдаение эффективности перемешивания. Приведен анализ данного процесса и получены выводы, явившиеся основой для создания перемешивающего устройства.
Получены математические решения задач сепарации и смешивания семян, имеющие более общий характер, чем решения, использованные для тех же целей другими авторами.
Доказано, что математическая модель дает возможность прогнозировать и исследовать новые типы процессов сепарации.
Разработано специальное устройство для перемешивания семян*
Практическая ценность. Разработана методика подготовки образцов семян посевного материала и средства для перемешивания этих образцов,' на основе чего определяется параметры электромагнитного поля, используемого для предпосевной обработки всего посевного материала. Средства доведены до конструкторской документации. Изготовлен макет смесителя.
Реализация результатов исследований. Разработанные методики и средства для подготовки семян к обработке ЭМП прошли 3-летние полевые испытания в опытном хозяйстве НПО "Укрплем-грена" при участии СЗШ им.Докучаева в Харьковской области
(1983-1985 гг.); 3-летние полевые испытания в хозяйствах Ново-санжарского района Полтавской области ,(1985-1987 гг.); 3-летние полевые испытания в опытном хозяйству "Элитное" УкрНИИРСИГ им. В.Я.Юрьева в Харьковской области (1985-1987 гг.).
Публикация результатов исследований. По результатам диссертационной работы получено 4 авторских свидетельства, опубликована I статья в Украинском физическом журнале и I статья депонирована в ВИНИТИ.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и получили положительную оценку на Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка и внедрение СВЧ-установок в сельскохозяйственном производстве" в 1983 г.; на семинаре "Вопросы применения СВЧ-полей в сельском хозяйстве" в 1985 г.; на семинаре "Вопросы проектирования сверхвысокочастотных установок" в 1986 г.; на научном семинаре Всероссийского отделения ВАСХНИЛ "Биоэлектромагнитология" в 1987г., на НТК ВАСХНЙЛ в 1989 г.
Структура и объем работы. .Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Она изложена на 134 страницах, содержит III страниц машинописного текста, 25 рисунков, 5 таблиц.
Место работы в исследованиях института. Настоящая работа является составной частью технологической схемы предпосевной обработки семян низкоэнергетическим информационным электромагнитным полем, разработанной на кафедре ТОЭ ХИМЭСХ подруковод-ством профессора Л.Ф.Кучина /14-18/.
Поставленная в работе задача подготовки семян к электромагнитной обработке решается механическими средствами на базе теоретических и экспериментальных исследований профессора П.М.Заики /19-22/,/51-56/ »
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, СВЯЗАННЫХ С ПРЕЩДОСЕВНОЙ ОБРАБОТКОЙ СЕМЯН ШШЧЕСКЙШ
ФАКТОРАМИ
