Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
Анализ технологий выращивания рассады 7
Анализ способов и устройств для изготовления брикетов 10
Анализ исследований процесса брикетирования 19
Основные физико-механические свойства смеси перегноя с почвой 28
Цель и задачи исследований 33
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАССАДНЫХ БРИКЕТОВ 35
Обоснование технологического процесса брикетирования 35
Обоснование параметров рассадных брикетов для обеспечения их устройством при изготовлении 36
Зависимость размеров брикета от запаса в нем питательных веществ, необходимых для роста рассады 36
Обоснование формы и размеров брикета по замерам корневой системы рассады 39
Обоснование прочности брикета 44
Определение минимально допускаемой прочности рассадного брикета 44
Взаимосвязь прочности брикета и состава, влажности, плотности рассадного субстрата 47
2.3. Разработка математической модели уплотнения рассадного суб
страта шнековым рабочим органом в закрытой камере 49
Описание процесса уплотнения рассадного субстрата с помощью структурной реологической модели 49
Определение зависимости напряжений от параметров технологического процесса и свойств субстрата 51
2.3.3. Определение зависимости вращающего момента на валу
шнека от параметров технологического процесса, устройства и
свойств субстрата 57
Обоснование схемы и основных параметров устройства для брикетирования 61
Выводы по главе 66
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 67
Цель, программа и задачи экспериментальных исследований 67
Условия проведения экспериментальных исследований 68
Приборы, измерительная аппаратура для экспериментальных исследований 68
Разработка и изготовление лабораторной установки устройства 69
Методика определения исходных данных для проектирования экспериментального образца устройства 71
Частные методики 75
Методика обоснования формы и размеров брикета по корневой системе рассады готовой к высадке в открытый грунт 75
Методика экспериментальных исследований по установлению зависимости прочности брикета от параметров технологического процесса его изготовления 77
Методика экспериментальных исследований по проверке математической модели процесса уплотнения субстрата шнековым рабочим органом в закрытой камере 79
Методика лабораторных и полевых опытов по выращиванию томатов из брикетной рассады 82
Методика определения экономической эффективности разработанного устройства для изготовления рассадных брикетов из смеси перегноя с почвой 83
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
БРИКЕТОВ 84
4.1. Определение зависимости прочности брикета от параметров техно
логического процесса его изготовления 84
Проведение эксперимента 84
Обработка результатов эксперимента 85
Экспериментальная проверка теоретических закономерностей процесса уплотнения рассадного субстрата шнековым рабочим органом в закрытой камере 89
Проектирование, изготовление и испытания экспериментального образца устройства 94
Испытания брикетов на прочность 98
Результаты опытов по выращиванию рассады в брикетах 99
При разных составах субстрата 99
При разных сроках высева семян 104
4.6. Результаты опытов по выращиванию томатов в открытом грунте из
рассады в брикетах 108
4.7. Статистическая обработка результатов опытов по выращиванию
томатов из рассады в брикетах ИЗ
5. ОБОБЩЕНИЕ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 115
Обобщение и оценка результатов исследований 115
Экономическая эффективность 119
Исходные данные для определения эффективности 119
Определение экономической эффективности устройства для изготовления рассадных брикетов 120
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 125
ЛИТЕРАТУРА 127
ПРИЛОЖЕНИЯ 133
Введение к работе
Актуальность темы. В зонах Южного Урала и Северного Казахстана томаты в открытом грунте выращиваются из рассады, однако существующая безгоршечная технология выращивания рассады не позволяет обеспечить население в достаточном количестве местной продукцией. Томаты не успевают созревать на корню из-за короткого лета и их приходится убирать зелеными, что снижает урожайность и качество плодов. Выращивание томатов в открытом грунте из брикетной рассады ускорит созревание плодов на 20...30 суток. Брикеты для рассады необходимо изготавливать из местного питательного субстрата, применяемого овощеводами не одно десятилетие — это смесь перегноя с почвой.
Цель работы - повышение эффективности технологического процесса изготовления рассадных брикетов, позволяющих ускорить созревание и повысить урожайность томатов.
Объект исследования. Технологический процесс изготовления брикетов.
Предмет исследования. Установление взаимосвязей между физико-механическими свойствами субстрата, параметрами технологического процесса и конструкцией устройства.
Научная новизна. Поставлена проблема и выдвинута гипотеза процесса изготовления брикетов из смеси перегноя с почвой. Теоретически и экспериментально обоснованы форма и размеры рассадного брикета. Определена минимально допускаемая прочность брикета, принятая за критерий оптимизации, многофакторным экспериментом установлены оптимальные параметры технологического процесса изготовления брикета. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена зависимость напряжения в брикетируемом субстрате от плотности, влажности и времени формования брикета. Обоснованы основные параметры устройства для изготовления брикетов и разработана методика расчета исходных данных для проектирования экспериментального образца.
Практическая ценность. Разработанное устройство и установленные параметры технологического процесса изготовления рассадных брикетов из
смеси перегноя с почвой позволят удовлетворить потребности овощеводов в дешевых, питательных брикетах для выращивания рассады. Плоды томатов, выращенные из брикетной рассады, созревают в среднем на 26 суток раньше, а урожайность увеличивается в 2,6 раза по сравнению безгоршечной рассадой.
Результаты исследований могут быть использованы научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при разработке технологий и устройств для изготовления кормовых и топливных брикетов, а также строительного кирпича.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР по госбюджетной теме Главного Управления учебных заведений и науки МСХ Республики Казахстан: «Разработать технологию выращивания рассады овощных культур малообъемным способом на различных субстратах», 1993-1996 гг.
Внедрение результатов исследований.
Разработанная технология и экспериментальный образец устройства для изготовления рассадных брикетов внедрен в ПСУ «Зеленстрой» г. Кустанай, а годовой экономический эффект составил 150 млн. руб. (цены 1993 г.).
На предприятии «Ремдортехника» (г. Кустанай) по разработанной конструкторской документации на устройство для брикетирования изготовлен опытный образец для производства топливных брикетов из навоза для сельскохозяйственного предприятия «Диевское» (Кустанайская обл.).
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях Кустанайского СХИ и НПО «Целинсельхозмеханизация» (г. Кустанай, 1993-1997 гг.), Челябинского ГАУ (г. Челябинск, 2002...2003 гг.).
Технология выращивания томатов в открытом грунте из брикетной рассады демонстрировались по Кустанайскому телевидению (г. Кустанай, 1996-1997 гг.).
