Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ технологий и технических средств для послеуборочной обработки зерна 13
1.1 Анализ технологического процесса послеуборочной обработки зернового вороха 13
1.2 Место зернометателей в рабочем процессе послеуборочной обработки зерновых культур 17
1.3 Анализ существующих конструкций зернометателей 20
1.3.1 Вентиляторные зернометатели 21
1.3.2 Лопастные зернометатели 25
1.3.3 Ленточные зернометатели
1.4 Анализ теоретических исследований процесса работы ленточных зернометателей 36
1.5 Влияние прочностных свойств зернового материала
на его качество в послеуборочной обработке 42
1.6 Задачи исследования 48
2 Теоретическое исследование рабочего процесса комбинированного ленточного метателя зерна 49
2.1 Основные понятия и допущения 49
2.2 Исследование процесса работы комбинированного ленточного метателя 51
2.2.1 О функциональной структуре зернометателя 51
2.2.2 Определение скорости материала при подаче на ленту метателя 55
2.2.3 Определение скорости материала при движении по рабочим поверхностям метателя 58
2.2.4 Выбор места подачи материала на ленту метателя 70
2.3 Анализ контактного взаимодействия частицы зерна с лопаткой комбинированного ленточного метателя 73
2.4 Выводы 88
3 Программа и методика экспериментальных исследований 89
3.1 Программа исследований 89
3.2 Оборудование и методика испытания зёрен на сжатие 90
3.3 Оборудование и методика определения параметров комбинированного ленточного зернометателя 95
3.3.1 Определение места подачи материала на бесконечную ленту 99
3.3.2 Определение параметров лопастного барабана 101
3.3.3 Методика определения скорости схода зерна с ленты метателя 101
3.3.4 Методика отбора проб зерна после метателя 102
3.3.5 Исследование процесса распределения зернового вороха на площадке 103
3.4 Методика определения качества обработанного зернового материала 105
3.4.1 Методика определения повреждений обработанного зерна 105
3.4.2 Методика определения посевных качеств обработанного зерна 106
3.4.3 Методика определения влажности обработанного зерна 107
3.5 Методика оценки адекватности результатов экспериментальных исследований 108
4 Экспериментальные исследования технологического процесса работы комбинированного ленточного метателя зерна 110
4.1 Определение механических характеристик зерна пшеницы 110
4.1.1 Результаты испытания зёрен на сжатие 110
4.1.2 Исследование влияния количества операций послеуборочной обработки на механические характеристики зерна 114
4.2 Исследование влияния параметров зернометателя на технологический процесс его работы 116
4.2.1 Результаты исследований распределения зернового материала по длине и ширине метания 116
4.2.2 Определение скорости схода зерна с ленты метателя 123
4.3 Агротехническая оценка работы комбинированного ленточного зернометателя 125
4.3.1 Результаты определения повреждения обработанного зерна 125
4.3.2 Результаты определения энергии прорастания и всхожести обработанного зерна 127
4.3.3 Результаты определения влажности обработанного зерна
4.4 Оценка адекватности результатов исследований
4.5 Выводы по главе
5 Технико-экономическое обоснование комбинированного ленточного метателя зерна.
5.1 Расчет капитальных вложений
5.2 Расчет технико-экономических показателей
5.3 Определение эксплуатационных затрат в расчете на единицу работы
5.4 Оценка эффективности капиталовложений
5.5 Выводы по главе
Заключение
Литература
- Вентиляторные зернометатели
- О функциональной структуре зернометателя
- Методика определения скорости схода зерна с ленты метателя
- Исследование влияния параметров зернометателя на технологический процесс его работы
Введение к работе
Актуальность темы исследований: Задача агропромышленного комплекса страны – обеспечение потребности населения в продовольствии. Первостепенное значение имеет производство зерновых культур. Увеличение потребления зерна диктует необходимость увеличения его производства и сохранения качества собранного урожая при хранении. При этом необходимо проведение множества технологических операций, в процессе которых на зерно многократно воздействуют рабочие органы различных сельскохозяйственных машин, таких как метатели, триммеры и т.д. Многократное воздействие приводит к повреждению зерна и негативно влияет на посевные качества, способность к длительному хранению и сопротивляемости к болезням и вредителям.
Степень разработанности темы: Данному направлению исследований посвящены работы Г.Д. Терскова, А.А. Кукибного, И.Ф. Пикузы, Г.В. Ануфриева, Н.В. Врасского, В.П. Глотова, В.М Дринча, В.И. Ермина, Н.И. Клнина, Н.И. Косилова, Г.Ф. Крейермана, В.Б Лебедева, В.Н. Макарова, И.А. Наумова, С.Д. Птицына, А.Н. Пугачва, А.А. Рой, А.П. Тарасенко, Н.И. Тельманова, Г.Ф. Хан-хасаева, С.Н. Шуханова, Н.А. Урханова и других. Однако предлагаемые технические решения, направленные на снижение травмирования зерна, отличаются сложностью конструкции и не получили широкого распространения.
Цели и задачи исследования. Цель работы - повышение качества обработки зернового вороха и снижение повреждения зерна комбинированным ленточным метателем зерна за счт обоснования параметров и режимов его работы. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Исследовать механические характеристики зерна пшеницы на этапах уборки и послеуборочной обработки.
-
Аналитически и экспериментально обосновать параметры и режимы работы комбинированного ленточного зернометателя.
3. Выполнить проверку справедливости аналитических зависимостей,
описывающих процесс работы комбинированного ленточного зернометателя в
лабораторных и производственных условиях.
4. Обосновать экономическую эффективность использования комбиниро
ванного ленточного зернометателя.
Объект исследования: физико-механические свойства зерна пшеницы; технологический процесс работы комбинированного ленточного метателя зерна.
Предмет исследования: закономерности функционирования комбинированного ленточного зернометателя в процессе обработки зернового вороха.
Рабочая гипотеза: повышение качества обработки зернового вороха и снижение повреждения зерна в процессе его обработки комбинированным ленточным зернометателем может быть достигнуто за счт снижения контактного воздействия со стороны прижимного лопастного барабана.
Научную новизну работы представляют: аналитические зависимости, описывающие взаимодействие зерна с бесконечной лентой и лопатками промежуточного барабана; конструктивно - технологические параметры комбинированного ленточного зернометателя, защищнные патентом на изобретение РФ № 2546755 и патентом на полезную модель РФ № 145791; методика определения механических свойств зерен районированных сортов пшеницы (допускаемых и разрушающих напряжений).
Теоретическая и практическая ценность работы заключается в:
- аналитических зависимостях, описывающих взаимодействие зерна с бес
конечной лентой и лопатками промежуточного барабана;
- обосновании конструктивно-технологических параметров комбиниро
ванного ленточного зернометателя, защищнных патентами РФ № 2546755 и РФ
№ 14579;
- технических решениях, обеспечивающих повышение качества обработки
зернового вороха и снижающих степень повреждения зерна в процессе работы
комбинированного ленточного зернометателя;
- результатах определения допускаемых и разрушающих напряжений в
зерновке.
Методология и методы исследования. Физико-механические свойства зерна определяли на основе разработанной экспериментальной методики и в соответствии с государственными стандартами ГОСТ 30556-98 и ГОСТ Р 52325-2005.
Параметры и режимы технологического процесса работы комбинированного ленточного зернометателя определяли на усовершенствованной экспериментальной установке в лабораторных и производственных условиях. Для обработки результатов экспериментальных исследований использовали методы статистической оценки, пакеты программ и обработки баз данных.
Положения, выносимые на защиту:
- аналитические зависимости, описывающие взаимодействие зерна с бес
конечной лентой и лопатками промежуточного барабана;
- конструктивно - технологические параметры комбинированного лен
точного зернометателя, защищнные патентом на изобретение РФ № 2546755 и
патентом на полезную модель РФ № 145791;
- методика и результаты определения механических свойств зерен райо
нированных сортов пшеницы (допускаемых и разрушающих напряжений).
Степень достоверности полученных результатов определяется использованием общепринятых методик, а так же средств измерения и обработки данных, соответствующих ГОСТ.
Апробация работы:
Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены:
на всероссийских НПК ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2010-2016 гг.;
на международных НПК: II молодежный инновационный конвент ЮФО, (Р-н-Д, 2010год); III и V Международная НПК «НТТМ» (Москва, ВДНХ, 2011, 2013); Всероссийский конкурс НИР «Развитие АПК юга России» (Анапа, 2012); III тур Всероссийского конкурса МСХ РФ (Саратов, 2012); Международная НПК «Вопросы образования и науки: теоретический и методический аспекты» (Тамбов, 2014); Информационно – практическая конференция «Инновационные технологии технического сервиса в агропромышленном комплексе» (Москва, 2014); XI международная НПК «Агроуниверсал – 2015» (Ставрополь, 2015); Всероссийский конкурс на лучшую научную работу МСХ РФ (Москва 2016).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 работ, в т.ч. в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК - 4 статьи, получено 2 патента.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 163 наименований, списка иллюстративного материала и приложений. Общий объем составляет 172 страницы машинописного текста. Основной текст изложен на 147 страницах, содержит 7 таблиц и 85 рисунков.
Вентиляторные зернометатели
Машины, применяемые для первичной очистки зерна на токах, предназначены для полного выделения из зернового вороха, поступившего из бункера комбайна, мертвого сора, а так же семян сорных растений и зерновой примеси с полнотой не менее 60%.
Машины для вторичной очистки предназначены для доведения продовольственного зерна до базисных кондиций, а семенного зерна– до посевных. Исключение составляют случаи наличия в зерновой смеси сорных примесей, требующие дополнительной обработки специальными машинами (электромагнитными семяочистительными, пневматическими сортировальными и другими) [8, 11, 30, 36, 41, 48].
Метательные машины нашли широкое распространение на зернотоках и открытых площадках, где необходимо перемещать и перегружать большие массы зерна в ограниченное время. Анализ технологической схемы послеуборочной обработки зерна (рисунок 1.1) позволяет сделать заключение о погрузке зерна на токах как о наиболее распространенной технологической операции.
На настоящем этапе развития сельскохозяйственного производства при погрузке применяются машины непрерывного действия. Машины данного типа применяются для: - формирования буртов на площадках временного хранения; - перебуртовки зернового вороха с целью снижения его влажности и температуры внутри бурта во избежание самосогревания и спекания вороха; - отгрузки зерна для отправки на склады либо элеваторы; - отгрузки фуражного зерна с площадок для для реализации; - погрузки товарного зерна из складов для отправки на элеватор. Роль погрузчиков не ограничивается перемещением зерна. При пропуске зерна через метательную машину происходит его предварительная очистка, отделение легких примесей – половы, соломистой части, а так же снижение влажности зерна, что снижает склонность к образованию очагов самосогревания и благоприятно отражается на способности к хранению. В зависимости от природно - климатических условий возделывания культуры и посевных площадей хозяйств, схема послеуборочной обработки зернового вороха, как было отмечено ранее, может изменяться. В южных, юго - восточных и центрально - черноземных областях, где период уборки попадает как правило на теплый и сухой сезон, чаще всего применяется воздушно - солнечная сушка зерна, предусматривающая многократную перебуртовку на площадках временного хранения погрузчиками непрерывного действия - ЗПС-60, ЗПС-100, ЗМС-100, ЗМС-195, ЗС-90, ЗМС-60, ЗМ-60, ЗМЭ-90 и др. [96, 98, 106, 128]. Установлено, что при однократном пропуске вороха через метатель влажность снижается на 3 – 5%, а температура - на 10 - 150 С, кроме того, удаляются инсектовидные вредители [37, 47, 162]. Наиболее широко известны зернометатели конструкций П.Н. Платонова, И.А. Боро-ненко, C.B. Башкирова, М.М. Мисника, Я.Ф. Борщева, A.A. Кукибного, Г.Ф. Ханхасаева и других [1-7]. В зонах, где уборка проходит в период с высокой влажностью (Северо-Запад, Урал, Дальний Восток) зерно доводят до кондиционной влажности с помощью специальных зерносушильных комплексов.
Используемые в настоящее время в хозяйствах зернометатели типа ЗМ и зернопогрузчики ЗПС формируют сплошной ворох обрабатываемого зернового материала. В нем фракции взаимосвязаны и не могут эффективно разделяться на полноценное и фуражное зерно и полову (крупная, средняя и легкая фракции).
При метании отдельные зерна в силу различной массы и аэродинамических свойств падают на различном расстоянии от метателя. Основываясь на этом эффекте, было сделано предположение, а затем и внедрен на практике способ предварительного разделения зерна на сорта без использования сортировальных машин [23]. Такая схема была реализована в одном из хозяйств Восточной Сибири при сортировке зерна овса (рисунок 1.2). Рисунок 1.2 – Схема использования ленточного зернометателя для разделения зерна на фракции
В процессе работы устройства фрагменты колосков, соломистые примеси, щуплые и неполноценные зёрна не обладают достаточной дальностью полета, чтобы преодолеть поперечный щит, остаются перед ним за воротами и не поступают на склад. Как уже было упомянуто, более крупное и качественное зерно имеет дальность полета большую, нежели мелкое, щуплое и менее ценное. Различие в массе и аэродинамических свойствах обуславливает отделение мелкого зерна от крупного. Распределение зерна по отсекам позволяет хранить его отдельными буртами, которые формируются специальными передвижными конвейерами. Однократный пропуск зернового материала через зерномет рассмотренной конструкции позволяет отделить примерно 1/3 зёрен с пониженной всхожестью. 1.3 Анализ существующих конструкций зернометателей
Классификация метателей по принципу действия и рабочим органам подробно рассмотрена в работах [68, 102, 132, 147, 148]. Обобщенная схема классификации зернометательных машин представлена на рисунке 1.3.
Метатели данного типа были разработаны для снижения степени травмирования зерна. Данный тип машин можно условно разделить на 2 типа: метатели с выкидной трубой и с приставным трубопроводом.
Вентиляторный метатель для обработки зерновых впервые был применён в 1934 С.В. Башкировым. Наибольшее распространение вентиляторные зерномё-ты получили к началу 1950 годов. Основные исследования и новые технические решения была выполнены в Саратовском институте механизации сельского хозяйства [130, 131], в Омском сельскохозяйственном институте [37] и в других научных и учебных учреждениях [21, 36, 90, 113, 128]. Рассмотрим вентиляторный зернометатель конструкции ВНИИМЭСХ (рисунок 1.4) [90]. Данная машина применялась для перелопачивания вороха, просушки, отделения лёгких примесей и погрузки зерна в автомобили [57]. Конструктивно метатель состоит из вентилятора 4, установленного на раме 2; загрузочного скребкового элеватора 5 и электродвигателя 3.
О функциональной структуре зернометателя
Применяемые в настоящее время в сельскохозяйственном производстве рабочие органы метательных машин, как отмечалось ранее, имеют ряд недостатков. Основным из них является высокая степень повреждения зерна.
Одной из главных целей при перелопачивании зернового вороха является его предварительная от примесей на основании разницы в аэродинамических свойствах примесей и чистого зерна. Снижение влажности (подсушивание) обрабатываемого материала происходит, как правило при скоростях не более 14 м/с для товарного и фуражного зерна и не более 10 м/с для семенного материала. Увеличение скорости выше указанных пределов приведет к заметному росту повреждения зерна [69, 76, 77, 132, 161].
По своей функциональной структуре все применяемые на настоящее время ленточные метатели можно отнести к аппаратам струйного типа. В свою очередь, струйные аппараты подразделяются на два вида – со сплошной струей на выходе и порционные [147, 157] . Известно, что метание сплошной струей способствует формированию сопутствующего воздушного потока, результатом наличия которого является затрудненное выделение различного рода примесей из общей массы зернового вороха. Однако описанный процесс можно интенсифицировать путем образования тонкослойной струи, что, однако, не применяется на практике ввиду низкой производительности и большой энергоёмкости. Порционные зернометатели [4-7, 148] позволяют формировать разреженный поток.
Предлагаемый рабочий орган относится к аппаратам струйного типа. По результатам поисковых лабораторных исследований комбинированный ленточный зернометатель можно отнести к порционным метателям [86, 87]. Схема зернометателя с изогнутой лентой Прижимной барабан 3 (рисунок 2.3б), состоит из вала 5 и двух катков 6, отжимающих верхнюю ветвь ленты так, что на участке ВС ветвь ленты деформируется по дуге окружности, радиус которой равен радиусу катков 6 барабана 3. Прижимной барабан опирается на 2 подшипника и имеет возможность перемещения в радиальном направлении с целью изменения углов установки ветвей АВ и CD бесконечной ленты.
Материал поступает на ленту со скоростью V0 в точке А, и на участке АВ двигается прямолинейно. Затем на криволинейном участке ВС, определяемом углом a=aj+a2, частицы материала прижимаются к ленте силой тяжести и центробежной силой, за счёт чего увеличивается сила сцепления материала с лентой. На участке CD частица движется прямолинейно и сбрасывается с ленты в точке D под углом а2 к горизонту.
При поведении предварительных экспериментов установлено, что данная технологическая схема зернометателя имеет ограниченную производительность и не выравненный поток частиц, сходящих с ленты. Это приводит к снижению скорости метания и, как следствие, к снижению дальности полета частиц и характера их распределения по длине линии метания.
Для устранения отмеченных недостатков нами разработана (патент РФ на изобретение № 2546755 и патент РФ на полезную модель № 145791) и обоснована усовершенствованная технологическая схема комбинированного ленточного зернометателя (рисунок 2.4).
Устранение отмеченных недостатков достигается за счет установки на оси 5 прижимного барабана 3 лопаток 7. Лопатки из упругого материала устанавливаются таким образом, что между их торцами и поверхностью бесконечной ленты 4 имеется зазор А, не превышающий толщины одного слоя (единичной зерновки). а) вид сбоку метателя; б) разрез прижимного барабана
Материал из бункера по лотку поступает в зону действия лопаток 7 и бесконечной ленты со скоростью V0. Из-за наличия зазора между лопатками и лентой часть частиц взаимодействует с лентой, остальные с лопатками. Материал, взаимодействующий с лентой, движется вместе с ней, а часть материала, разделенная на порции, движется вдоль лопатки к её периферии.
Процесс работы комбинированного ленточного метателя можно условно разделить на три фазы: подача материала на ленту; движение частиц в аппарате и полет частиц в воздушной среде.
Подача материала на ленту триммера характеризуется следующими параметрами: - производительностью питателя; - формой потока частиц; - скоростями истечения и поступления частиц на ленту; - направлением вектора скорости частиц, поступающих на ленту. Производительность питателя для дозаторов гравитационного типа зависит от вида истечения материала из бункера и размеров дозирующего отверстия [28, 54]. Для создания нормального вида истечения сыпучего материала была принята симметричная форма бункера в соответствии с рекомендациями ведущих ученых в этом направлении [20, 43] (рисунок 2.5).
Методика определения скорости схода зерна с ленты метателя
Наиболее благоприятным условием поступления материала на ленту являются отсутствие потери скорости материала при контакте с лентой [43]. Этому условию удовлетворяет свободное истечение материала под углом «7=900, т.е. с вертикальной подачей (рисунки 2.17).
Конструктивно это может быть выполнено в двух вариантах. По первому варианту оси вращения ведущего и прижимного барабанов лежат в горизонтальной плоскости (рисунок 2.17 а). Поскольку материал на ленту поступает в виде потока определённой толщины, это условие будет выполнимо для некоторых частиц, а именно из крайнего левого ряда по высоте, т.е. в точке А (рисунок 2.17 а). Остальная же (большая) часть частиц отскакивает от поверхности ленты из-за разности углов наклона скоростей ленты и материала.
Наибольший угол наклона векторов скоростей ленты и материала в крайней правой точке контакта - точке В. Таким образом зона контакта потока материала с лентой будет находиться на отрезке криволинейного участка ленты АВ.
Второй вариант конструктивного исполнения, при котором скорость частиц не теряется при контакте с лентой, предусматривает смещение оси вращения прижимного барабана ниже оси ведущего барабана на определённую величину (рисунок 2.17 б). Процесс взаимодействия частиц с лентой аналогичен выше рассмотренному. Однако зона контакта увеличивается, и будет складываться из суммы отрезков AAf (прямолинейный участок ленты) и AfB (криволинейный участок ленты). Это требует увеличения длины ленты, что приводит к появлению колебаний прямолинейного участка, и вследствие потери начальной скорости материала, что в итоге приводит к уменьшению срока службы бесконечной ленты.
Схема метателя с вертикальной подачей материала Существует и третий вариант подачи материала – конструктивно сместив ось вращения прижимного барабана выше оси ведущего барабана и повернув лоток на угол 1 к горизонту, близкий углу наклона ленты (рисунок 2.18).
Необходимо отметить, что при свободном истечении материала скорость тем больше, чем больше высота его падения. Но увеличение этого параметра приводит к увеличению габаритов рабочего органа.
По результатам исследований других авторов [69, 101] известно, что диаметр прижимного барабана принимается в пределах 250-400 мм. Некоторые из авторов рекомендуют [127] принимать диаметр не менее 1 метра, так как это обеспечивает равномерность скорости струи на выходе из аппарата. Конструктивно это не всегда оправдано и приводит к увеличению геометрических параметров метателя.
С увеличением угла обхвата лентой дисков прижимного барабана возрастает скорость на выходе. Угол равен сумме углов входа материала на ленту 1 и выхода 2. Практически величина угла входа меньше 900. Величина угла выхода 2 устанавливается в зависимости от дальности бросания, которая зависит от вида выполняемой операции (перелопачивание, загрузка склада, погрузка автомобиля и т.д.), и как правило, может колебаться в пределах от 300 до 700.
Сцепление частицы с лентой зависит от коэффициента трения f. Чем больше коэффициент трения, тем выше интенсивность увеличения начальной скорости частицы до скорости ленты и меньше вероятность проскальзывания частицы относительно ленты. На самом деле по поверхности ленты материал движется в виде слоя определённой толщины. Принимая во внимание, что средний размер зёрен по толщине равен 3 мм [128], нетрудно определить и высоту слоя зерна на ленте при заданной производительности, геометрических и кинематических параметрах рабочего органа.
Анализ процесса работы предложенного технического решения показывает, что в сравнении с ленточным метателем (со сплошным прижимным барабаном) контактное воздействие со стороны рабочего органа значительно уменьшается. Однако некоторая часть обрабатываемого зерна всё же подвергается воздействию со стороны лопаток прижимного барабана. Оценку данного процесса выполним, основываясь на работе А.Ф. Бутенко [30].
Определяющими факторами контактного взаимодействия зерновки с лопаткой являются форма лопатки и зерна, материал лопатки и скорость в момент контакта. При контакте частицы с лопаткой степень их взаимодействия характеризуется мгновенной силой. Многочисленные исследования [39, 47, 93, 154] позволяют сделать вывод о росте степени повреждения зерна с увеличением внешней нагрузки на зерно. Методика, предложенная Клёниным [60], позволяет оценить последствия такого рода воздействия на зерновой материал. В соответствии с предлагаемой методикой, Клёнин рассматривал процесс взаимодействия тел в пределах упругой деформации. И.Я. Штаерман [144] при рассмотрении теории Герца получил для некоторых случаев взаимодействия двух тел решение контактной задачи, а так же вывел зависимость, определяющую величину мгновенной силы удара: где: п - величина, определяемая характером взаимодействия тел; а - упругая деформация зерновки (сближение тел в точке контакта), м; - коэффициент, зависящий от кривизны поверхностей тел в точке контакта и от свойств материала.
Исследование влияния параметров зернометателя на технологический процесс его работы
Основными посевными качествами семян считаются всхожесть и энергию прорастания. Данные показатели определяли путём проращивания. Всхожесть - процент нормально проросших за определенный срок в оптимальных условиях температуры, влажности и освещения семян. Энергия прорастания, в свою очередь, характеризует дружность появления нормальных проростков за более короткий срок, иначе способность семян сельскохозяйственных культур к быстрому прорастанию. Для проведения опыта из массива зерна, прошедшего обработку экспериментальным метателем, произвели отбор навесок зерна, а из каждой навески выделяли четыре пробы по 100 семян.
Всхожесть и энергию прорастания определяли путем проращивания в рулонах. На двух слоях увлажнённой фильтрованной бумаги размером 10100 см раскладывали пробу семян зародышами вниз по линии, проведённой на расстоянии 2-3 см от верхнего края листа. Затем полосы неплотно свёртывали и в вертикальном положении помещали в поддоны термостата, в которых поддерживали уровень дистиллированной воды 1-2 см.
Нормальными условиями для проращивания является постоянный уровень воды в поддонах с рулонами, температура + 20С и темнота в термостате во время проведения опыта. Энергию прорастания семян определяли через четыре дня после закладки проб. Рулоны с пробами извлекали, разворачивали, снимали верхнюю полосу фильтровальной бумаги и проводили оценку проб. К нормально проросшим относили семена, имеющие не менее 3 хорошо развитых корешков и росток длиной не менее половины длины семени. Так же учитывали не проросшие семена и удаляли загнившие и покрытые плесенью.
Затем рулоны сворачивали и возвращали в термостат. На 7 контролировали всхожесть семян. Учитывали ростки с неповрежденным колеоптилем, где зеленые листочки в колеоптиле занимали не менее половины его длины. К не-проросшим, невсхожим семенам относили набухшие, твердые, загнившие и ненормально проросшие [41].
Для определения снижения влажности исходного зернового вороха после пропуска через экспериментальный метатель была применена экспресс-методика определения влажности зернового материала. Использовался портативный влагомер SuperTech, позволяющий вне лабораторных условий и с высокой точностью (до 0,2 %) определить влажность зерна. Определялась влажность как исходного зернового вороха, так и влажность зерна, прошедшего обработку экспериментальным метателем, после каждой стадии обработки (после каждого пропуска вороха через метатель). Внешний вид портативного влагомера SuperTech показан на рисунке 3.18. Измерения влажности проводили следующим образом: отмеренная встроенной мерной чашкой навеска зерна измельчалась вращением крышки измельчителя, далее при нажатии кнопки TEST на дисплей прибора выводились показания влажности зернового материала.
Для определения необходимого количества повторностей опытов при проведении экспериментальных исследований использовали рекомендации Мельникова С.В. и других [32, 44, 75].
С целью повышения точности измерений обращали внимание на соответствие измерительно-регистрирующей аппаратуры характеристикам измеряемых процессов. Все измерительные приборы проверяли в начале и конце исследований по их рабочим характеристикам. Настройку измерительной аппаратуры выполняли одни и те же лица.
Необходимое количество повторностей опыта при проведении экспериментальных исследований определяли с учетом выбранной надежности опыта, равной 0,95.
При массовых замерах одной величины оценку ее проводят по среднему арифметическому, а ошибку опыта определяли средним квадратичным отклонением. Предельным значением ошибки отдельных измерений принимали величину ±3 при трехкратной повторности и ±2 при четырехкратной.
Зная надежность опыта и относительную ошибку, определяли необходимое число повторностей по известной зависимости.
Обработку результатов экспериментальных исследований проводили с использованием методов математической статистики и теории ошибок [32, 44, 75]. При этом определяли среднюю арифметическую совокупность нескольких измерений и оценивали рассеивание изучаемого показателя по известным формулам.
Предельным значением отклонения отдельных измерений принимали величину наибольшей статистической ошибки. Измерения, имеющие значения ошибки, превышающие предельную величину, считали промахами и выбраковывали.
Существенность различий между дисперсиями оценивали по критерию Фишера F. Если фактическое значение критерия Фишера превышало табличное, то различие между сравниваемыми дисперсиями считали существенным. F - критерий (критерий Фишера) определяется по зависимости: F = F (3.1) D y табл где: Da - дисперсия адекватности, или остаточная дисперсия; Dy - дисперсия ошибки опытов. Дисперсия адекватности определяется по формуле: i=N (3.2) Da=— N-d где: d - число степеней свободы в уравнении регрессии. Дисперсия ошибки опытов вычисляется по формуле: i=N т Dy г=\ j=\ (m-\)N (33) где: j – номер повторности; m – число повторностей; (m-1)N - число степеней свободы при вычислении дисперсии ошибки опытов. Если рассчитанное значение F - критерия не превышает табличное, то с соответствующей доверительной вероятностью модель можно считать адекватной.