Совершенствование процессов изготовления и использования семенных капсул на основе отходов животноводства и птицеводства

В пятом разделе «Технико-экономические исследования» изложена методика, исходные данные и результаты расчётов по определению эксплуатационных затрат при посеве капсулированных семян и их изготовление. Затраты средств на изготовление 1 т семенных капсул ориентировочно составляют 3105 руб.

Заключение

1. Анализ научных исследований подтверждает агротехническую эффективность применения нового технологического материала в виде семенных капсул, изготовленных из отходов животноводства и птицеводства. Это открывает новые направления в их утилизации, развитии технических средств для изготовления и посева капсул. Вместе с тем, имеющиеся разрозненные по целям и задачам публикации, слабо отражают обоснованность научных подходов и конструкторских решений.
2. На основе теоретических исследований разработана семенная капсула с внутренней конической усеченной полостью для семян и устройство для посадки семян в капсулах.
3. Теоретические зависимости, полученные в ходе исследований, позволяют обосновать параметры и режим работы устройства для двухстороннего прессования многокомпонентных смесей в закрытых пресс-формах, определить энергозатраты на осуществление процесса с учётом возникающих при этом пластических деформаций и напряжений, физико-механических и прочностных свойств семенных капсул.
4. Экспериментальные исследования процесса прессования многокомпонентных смесей, выполненные с использованием метода планирования многофакторных экспериментов, позволили установить:
   • уравнение регрессии второго порядка для расчёта прочностных свойств семенных капсул и определить оптимальные их значения;
   • оптимальное значение механической прочности семенных капсул с внутренней конической усеченной полостью на сжатие составляет сж=1,6...1,8 МПа при влажности исходной смеси W=25%, массовой доле птичьего помёта М=37,5% и удельном давлении прессования у=5...5,5 МПа;
   • уравнение для расчёта удельной работы сжатия при изготовлении семенных капсул и определить оптимальное её значение;
   • оптимальное значение удельной работы сжатия смеси навоза и птичьего помёта находится в интервале А=24,9...29,9 кДж/кг;
   • относительная влажность капсул после завершения процесса структурообразования и упрочнения составляет 5...7%, а время полного распада капсулы в воде – 6...9 минут.
5. Экспериментальными исследованиями посевного агрегата с новым устройством (патент РФ 2475012) доказано:
   • применение нового устройства для высева капсулированных семян характеризуется коэффициентом вариации распределения семян на уровне 24...35% при отклонениях от заданной нормы – 2...2,5%, а производительность и расход топлива посевного агрегата (8 рядное исполнение) с трактором МТЗ-80/82 составляют соответственно 2,7 га/ч, G=2,3 кг/ч;
   • использование картофелесажалок, как 2-х, так и 4-х рядного исполнения с трактором МТЗ-80/82 для посева капсулированных семян неэффективно в связи с низкой производительностью – 0,38...0,8 га/ч и высоким расходом топлива G=6,8...7,2 кг/га;
   • показатели качества картофелесажалок при посеве капсулированных семян диаметром 40...60 мм очень низки: коэффициент вариации – 120...205%, а отклонение от заданных норм – 4...8% и более.
6. Снижение эксплуатационных затрат при использовании посевного агрегата, с предложенным устройством для высева семян на посеве сахарной свеклы, в сравнении с 6-ти рядной картофелесажалкой составит более 470 тыс. руб., а в сравнении с 2-х рядной более 900 тыс. руб.

Затраты средств на изготовление 1 т семенных капсул ориентировочно составляют 3105 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в ведущих изданиях, рекомендуемых ВАК России

1. Тырнов Ю.А. Силовой анализ процесса прессования семенной капсулы / Тырнов Ю.А., д.т.н., Балашов А.В., к.т.н., В. П. Белогорский, инженер, Сухов А.А., аспирант, ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии МЭСХ // Техника в сельском хозяйстве, 2013, 3. – С. 15-17.
2. Тырнов Ю.А. Сравнительные эксплуатационно-технологические показатели и показатели качества посева капсулированных семян / Ю.А. Тырнов, д.т.н., А.В. Балашов, к.т.н., А.А. Сухов, аспирант, ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии, г. Тамбов Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – Мичуринск: 2013, 3, С. 48-49.
3. Сухов А.А. Энергоёмкость процесса прессования при изготовлении семенных капсул / А.А. Сухов, аспирант, ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – Мичуринск: 2013, 3. – С. 50-51.

В описаниях патентов РФ

4. Патент №2475012 Российская Федерация, МПК АО С1 7/04. Устройство для посадки семян в капсулах. / Тырнов Ю.А., Балашов А.В., Белогорский В.П., Стрыгин С.П., Сухов А.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии. – № 2011132723, заяв.03.08.2011; опубл. 20.02.2013, Бюл. №5. – 7 с: ил.

Публикации в других изданиях

5. Зазуля А.Н. Повышение эффективности использования технологий и технических средств для возделывания и уборки пропашных культур (рекомендации) / Ю.А. Тырнов, А.В. Балашов, Г.Н. Ерохин, В.П. Белогорский, С.П. Стрыгин, А.А. Синельников, В.А. Минкин, А.А. Сухов, ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии. – Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2012. – 76 с.

6. Тырнов Ю.А. Теоретическое обоснование давлений и усилий при прессовании компонентов смеси семенной капсулы в закрытых пресс-формах / Ю.А. Тырнов, А.В. Балашов, В.П. Белогорский, А.А. Сухов, Ж.Ж. Зайнушев // Наука в Центральной России, 2013, 2 – С. 4-6

7. Тырнов Ю.А. Прочностные свойства семенных капсул и удельная работа сжатия исходной смеси / Ю.А. Тырнов, А.В. Балашов, В.П. Белогорский, А.А. Сухов, Ж.Ж. Зайнушев // Наука в Центральной России, 2013, 2. – С. 7-9.

8. Тырнов Ю.А. Эксплуатационно-технологические показатели работы агрегатов на посеве капсулированных семян / Тырнов Ю.А., д.т.н., Балашов А.В., к.т.н., Белогорский В.П., инженер, Сухов А.А., аспирант, ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии // Наука в Центральной России, 2013, 2. – С. 31-33.