авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Машинные технологии и комплексы технических средств для производства табака

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Виневский Евгений Иванович

МАШИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОМПЛЕКСЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТАБАКА

Специальности 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства
05.18.10 - Технология чая, табака, биологически активных веществ и субтропических культур

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Краснодар – 2008

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт табака, махорки и табачных изделий Россельхозакадемии

Научные консультанты - доктор технических наук, профессор Маслов Г.Г. доктор технических наук, профессор Дьячкин И.И.
Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук, профессор ЦЫМБАЛ Александр Андреевич доктор технических наук, профессор АБЛИКОВ Виктор Александрович доктор технических наук, профессор ТАТАРЧЕНКО Ирина Игоревна
Ведущая организация – ГНУ "Всероссийский научно-исследовательский и проектно – технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ), г. Зерноград

Защита состоится «10» декабря 2008 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» (КубГАУ) по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13, корпус факультета электрификации сельского хозяйства, ауд. № 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет».

Автореферат размещен на сайте ВАК referat http://vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан «___» __________ 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, д.т.н., профессор Оськин С.В.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Производство табака и табачных изделий является одной из ведущих отраслей агропромышленного комплекса страны. В целях повышения эффективности работы табачной отрасли необходимо увеличить рентабельность производства табака. Успешное решение указанной проблемы во многом зависит от степени эффективности технологий и комплексов технических средств для производства табака, который относится к наиболее трудоемким сельскохозяйственным культурам. В настоящее время уровень механизации процессов производства табака остается все еще низким и составляет всего 20-25%. За последние пятнадцать лет в табаководстве России появились хозяйства с различными площадями землепользования, что потребовало разработки новой системы машин с различной производительностью. Механизация технологических операций, выполняемых в табаководстве вручную, и совершенствование машинных технологий и комплексов технических средств позволит снизить трудовые и энергетические затраты при производстве табака, и тем самым снизить его себестоимость.



Работа выполнена в соответствии с заданиями ВАСХНИЛ и Россельхозакадемии (номера государственной регистрации: 01860131419, 61.9.20 002017, 01.20.0 404896, 01.20.0 404888, 01.20.0 404890, 0120.0 404894), а также по договорам и государственным контрактам: договоры № 1050 и № 1051 от 19.07.1991г. с ГНТУ при Госкомиссии СМ СССР по продовольствию и закупкам; договоры (заказ-наряды) с Департаментом сельского хозяйства и продовольствия администрации Краснодарского края № 10-7/94 и № 10-17/95; государственные контракты с Департаментом сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края № 5.22/13-01, № 4.9/14-02, № 5.7/4-03, № 5.9/12-04, №5.9/12-05г., 4.1.8/67 – 2006, №4.1.8/32 – 2007.

Цель исследований - повышение эффективности производства табака путем совершенствования машинных технологий и разработки комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями землепользования.

Объекты исследования – машинные технологии, комплексы машин, рабочие органы для возделывания, уборки и послеуборочной обработки табака; свежеубранные и неферментированные листья табака различных сортотипов и ярусов ломок.

Предмет исследования. Закономерности и взаимосвязи параметров технологических процессов выращивания рассады, высадки ее в поле, ухода за плантациями, уборки и послеуборочной обработки листьев, закономерности качественного и эффективного функционирования комплексов, зависимости параметров и режимов работы машин от условий их эксплуатации.

Научная новизна работы:

- методические основы обоснования технико-эксплуатационных параметров комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями земле­пользования;

- основные положения многоуровневого системного подхода к оптимизации параметров машинных технологий и режимов работы технических средств для уборки табака;

- взаимосвязь технологических приемов и способов послеуборочной обработки табака машинной уборки с интенсификацией процесса его сушки и расходом при производстве курительных изделий;

- закономерности функционирования комплексов технических средств в хозяйствах с различными площадями землепользования;

- оптимальные параметры машинных технологий и комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями землепользования.

Новизна технических решений и полезность разработок подтверждена 25 авторскими свидетельствами СССР и патентами РФ на изобретения и полезные модели.

Практическая значимость работы: комплексы технических средств для хозяйств с различными площадями землепользования; блок пленочных теплиц для выращивания рассады табака Абинского опытного поля ГНУ ВНИИТТИ; реконструированные пленочные обогреваемые гряды опытно-селекционного участка ГНУ ВНИИТТИ; ОСТ 10.8.16 – 87. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки табака и махорки; ОСТ 10.8.16-2002. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки табака и махорки; ОСТ 10 10.10-2002. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудование для послеуборочной обработки табака и махорки.

Реализация результатов исследований. Материалы научно-исследовательских работ переданы в ГСКБ ПО «Молдсельмаш» (г. Бельцы, республика Молдова), в институт «Южгипроагропром» (г. Баку, республика Азербайджан) и в ГСКБ ПО «Рисмаш» (г. Краснодар). Результаты исследований использованы при разработке: рекомендаций по производству табака и эксплуатации рассадопосадочных и табакопришивных машин; ОСТ 10.8.16 – 87; ОСТ 10.8.16-2002; ОСТ 10 10.10-2002; блока пленочных теплиц для выращивания рассады табака Абинского опытного поля ГНУ ВНИИТТИ и реконструкции пленочных обогреваемых гряд опытно-селекционного участка ГНУ ВНИИТТИ.

Апробация научных положений диссертации. Результаты научных исследований регулярно докладывались на отчетно-плановых сессиях ВНИИ табака и махорки им. А. И. Микояна (ВИТИМ) в 1987- 1990гг., на трех международных, трех Всероссийских и трех научно-практических конференциях Российской академии сельскохозяйственных наук в 1997-2005гг.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано: в научных трудах Всероссийского НИИ табака, махорки и табачных изделий (бывшего Всесоюзного НИИ табака и махорки им. А.И. Микояна), в журналах «Механизация и электрификация сельского хозяйства», «Техника в сельском хозяйстве», «Тракторы и сельскохозяйственные машины», «Хранение и переработка сельхозсырья», «Известия ВУЗов. Пищевая технология», «Достижения науки и техники АПК», «Технические культуры», «Техника и оборудование для села», в рекомендациях подготовленных совместно с Департаментами сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Администраций Краснодарского края и Астраханской области.

По теме диссертации опубликовано всего 88 научных трудов, включая 13 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено двадцать пять авторских свидетельств СССР и патентов РФ на изобретения и полезные модели.

Общий объем опубликованных работ составил 45,5 п.л. в т. ч. с учетом долевого участия автора в коллективных публикациях 14,4 п.л.

Объем работы и структура. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы из 327 наименований, приложений; изложена на 408 страницах машинописного текста, содержит 149 рисунков и 68 таблиц и приложения.

Основные положения, выносимые на защиту:

- методические основы обоснования технико-эксплуатационных параметров комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями земле­пользования и основные положения многоуровневого системного подхода к оптимизации параметров машинных технологий и режимов работы средств механизации для уборки табака;

- новые технологические приемы и способы снижения потерь и интенсификации процесса послеуборочной обработки табака машинной уборки;

- усовершенствованная система технологий производства табака и новая система комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями землепользования;

- методики инженерных расчетов и оптимальные параметры технических средств для производства табака.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность проблемы, сформулирована цель работы и изложены основные положения диссертации, выносимые на защиту.

В первой главе «Современное состояние механизации технологических процессов в табаководстве» представлен анализ существующих технологий и средств механизации для возделывания, уборки и подготовки табака к сушке.

Созданию научных основ разработки систем машин для комплексной механизации растениеводства посвящены работы академиков Рунчева М.С., Краснощекова Н.В., Липковича Э.И., профессоров Цымбала А.А., Маслова Г.Г. В области разработки сквозных агротехнологических систем в перерабатывающих отраслях агропромышленного комплекса известны работы академика Панфилова В.А., посвященные созданию высокоорганизованных, целостных систем.

Ранее были разработаны научные основы механизации отдельных технологических операций производства табака. Известны работы профессоров Григоряна Ш.М. и Леонова И.П., посвященные созда­нию научных основ механизации технологических процессов посадки рассады, ме­ждурядной обработки растений табака, уборки и послеуборочной обработки табака. Профессором Дьячкиным И.И. изучено влияние механических повреждений свежеубранных листьев табака на качество получаемого табачного сырья и на основе полученных данных установлены нормы по этому показателю в стандартах на табачное сырье.

Кроме того, элементы научных основ создания рабочих органов для табаководства разработаны кандидатами наук Демченко В.И., Голубевым A.M., Михайловым А.П., Кузнецовым Г.Я., Ложаевым С.М., Ревазяном Т.М., Мамедовым Гусейн Саяд Оглы, Каценко В.И. и другими.

Анализ современного состояния технологических процессов в табаководстве позволил установить следующее:

  1. В настоящее время производство табака является одним из самых трудоемких в сельском хозяйстве. Затраты труда на его возделывание, уборку и послеуборочную обработку велики и составляют в среднем 1400 – 2000 чел.- ч./га.
  2. В 60 -80 –х годах ХХ века были разработаны системы машин для механизации технологических процессов производства табака в хозяйствах с площадью посадок от 100га и выше. Однако за прошедшие годы в табаководстве появились хозяйства с различными площадями землепользования: крупные хозяйства с площадью посадок от 50 до 100 га и от 25 до 50 га, небольшие (площадью от одного до 25 га) крестьянские (фермерские) хозяйства и личные (подсобные) хозяйства площадью до одного га.
  3. Для механизации основных технологических операций выращивания рассады для хозяйств с площадью посадок свыше 100га разработаны механизированные парники. Однако существующая технология выращивания рассады имеет ряд недостатков: зависимость сроков проведения работ от погодных условий; загрязнение окружающей среды за счет загазованности воздуха от применения тракторов, что ухудшает условия труда и снижает качество рассады.
  4. Существующие машины для посадки рассады табака производят полуавтоматическую высадку ее в поле, что сдерживает повышение производительности машины из-за физических возможностей рабочего, осуществляющего ручную подачу рассады в посадочный аппарат.
  5. Уборка листьев табака – один из наиболее трудоемких и сложных технологи­ческих процессов в табаководстве, который выполняется вручную. Затраты труда высокие и составляют 500-550 чел.ч./га при уровне механизации всего 0,5-1,7%. Разработана, испытана и рекомендована для применения в табаководстве табакоуборочная машина МТПГ-1. Однако в массе свежеубранных листьев табака машинной уборки встречаются стебли, соцветия, пасынки, содержится от 20 до 50 % листьев с механиче­скими повреждениями. Последующая подготовка к сушке таких листьев табака повышает затраты труда на 15 – 25%.
  6. Для закрепления листьев табака на шнур разработаны и серийно выпускаются машины ТПМ-69МА и «Апшерон». Однако дальнейшее повышение производительности технологического процесса закрепления листьев табака на шнур ограничивается физическими возможностями рабочего, осуществляющего ручную подачу листьев к пришивному механизму.
  7. Ранее проведенные исследования были направлены на разработку отдельных вопросов научных основ механизации технологических процессов производства табака. Комплексные исследования по созданию машинных технологий и теоретико-экспериментальному обоснованию оптимальных составов, функцио­нальных схем и технико-эксплуатационных параметров технологических комплексов и входящих в них средств механизации не проводились.

Рабочая гипотеза исследований состоит в том, что повышение эффективности механизации работ в табаководстве может быть достигнута комплексным решением следующих научно-технических задач: совершенствование структуры технологического потока производства табака, разработка машинных технологий возделывания, уборки и подготовки листьев табака к сушке, оптимизация технико-эксплуатационных параметров средств механизации с целью объединения их в комплексы для производства табака в хозяйствах с различными площадями земле­пользования.





Для достижения цели исследований поставлены следующие задачи:

  1. Усовершенствовать систему технологий производства табака.
  2. Обосновать систему комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями землепользования.
  3. Разработать методические основы и обосновать рациональные технико-эксплуатационные параметры комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями земле­пользования.
  4. Разработать основные положения многоуровневого системного подхода к оптимизации параметров машинных технологий и режимов работы средств механизации для уборки табака.
  5. Усовершенствовать технологические приемы и способы интенсификации процесса сушки табака машинной уборки.
  6. Обосновать технологический прием снижения потерь табака машинной уборки при его послеуборочной обработке.
  7. Разработать методики инженерных расчетов и оптимизировать основные параметры технических средств возделывания, уборки и послеуборочной обработки табака.
  8. Определить эффективность предлагаемых комплексов средств механизации для производства табака в хозяйствах с различными площадями земле­пользования.

Во второй главе «Теоретические основы разработки средств механизации для производства табака» проведено обоснование систем технологий и комплексов технических средств для производства табака.

Существующая технологическая система производства табака включает в себя подсистему основной и предпосадочной обработки почвы (С3), подсистему выращивания рассады табака (С2), подсистему посадки рассады и выращивания растений табака в поле (С1), подсистему уборки табака (В1); подсистему подготовки табака к сушке (А1). Уровень ее целостности = -1,78 < 0, то есть она представляет собой слабоорганизованную, суммативную систему.

Рисунок 1 - Операторная модель усовершенствованной системы технологий производства табака

Совершенствование системы технологий возможно двумя направлениями: I направление – повышение качества выполнения технологических процессов за счет совершенствования технологических схем и параметров технических средств; II направление - совершенствование структуры технологического потока за счет сокращения или объединения подсистем. Исследования по I – му направлению повысили уровень целостности существующей системы технологий с усовершенствованными комплексами средств механизации в 8-10 раз.

Согласно II – го направления в усовершенствованной системе технологий объединены подсистемы уборки табака (В1) и их подготовки к сушке (А1) в единый сквозной технологический поток (рисунок 1). За счет этого ее уровень целостности = 0,14 > 0, то есть технологическая система производства табака стала целостной. Таким образом, обосновано, что для создания усовершенствованной системы технологий необходимо объединить два технологических потока уборки листьев табака и их подготовки к сушке в единый сквозной технологический поток.

Обоснована схема новой системы комплексов технических средств, состоящая из подсистем производства табака для табаководческих хозяйств с различными площадями земле­пользования (рисунок 2).

Рисунок 2 - Схема новой системы комплексов технических средств для хозяйств с различными площадями землепользования

Разработаны методические основы обоснования рациональных технико-эксплуатационных параметров комплексов технических средств производства табака в хозяйствах с различными площадями землепользования, при которых приведенные затраты будут наименьшие и ниже, чем при ручной технологии производства табака.

Пмаш i < П сущ (ручн) min (1)

где: Пмаш i – приведенные затраты при i-той машинной технологии, руб/кг;

П сущ (ручн) - приведенные затраты при существующей технологии руб/кг.

В общем виде математическую модель обоснования рациональных параметров комплексов технических средств можно представить следующим образом:

Пмаш i = (+ 0,1+ + + ) + ( + Цр ) < П сущ (ручн) min (2)

Где: Лм- кол-во человек обслуживающего персонала;

Зч- часовая ставка для каждого тарифицированного разряда и квалификации рабочих, руб./час;

W экспл- производительность технического средства, га/ч (кг/ч);



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.