повышение эффективности предпосевной обработки семян яровой пшеницы с использованием низкочастотного электрического

Таким образом, полученные теоретические зависимости удовлетворительно согласуются с результатами опыта.

В результате разработана технология предпосевной обработки семян с целью увеличения их жизнеспособности, включающая в себя метод и место обработки в процессе подготовки зерна к посеву путем воздействия эллиптическим электрическим полем НЧ (а именно, непосредственно перед протравливанием, поскольку эффект стимуляции постепенно ослабевает с течением времени); установку для реализации разработанного метода, методику расчета оптимальных параметров установки (высота электродов, расстояние между электродами, скорость транспортерной ленты и др.) в зависимости от требуемой производительности установки.

В пятой главе произведена оценка технико-экономического эффекта, который можно ожидать, при использовании разработанной установки для предпосевной обработки семян электрическим полем.

Для сравнения инвестиционных проектов разработаны различные показатели, характеризующие конкретный проект с определенной стороны. Основными показателями, используемыми для расчетов эффективности инвестиционных проектов, являются: чистый доход; чистый дисконтированный доход; внутренняя норма доходности; индексы доходности затрат и инвестиций; срок окупаемости.

Окончательная стоимость оборудования определялась как

, (13)
где C – стоимость комплектующих, руб.; Рм – стоимость монтажа и наладки, руб.; Рн – величина накладных расходов, руб.; Нп – величина плановых накоплений, руб.

Величина затрат определялась в виде

(14)
где З – заработная плата обслуживающего персонала с начислениями, руб.; А – годовые амортизационные отчисления, руб.; Тр – отчисления на техническое обслуживание и ремонт, руб.; Сэ – годовые затраты за потребленную электроэнергию, руб.; П – прочие прямые затраты, руб.

Экономический эффект будет равен:

, (15)
где Рt, – стоимостная оценка результатов за расчетный период t, руб.;
Зt, – стоимостная оценка затрат на мероприятия по разработке, внедрению и освоению новой техники и технологии за расчетный период t, руб.

Годовой экономический эффект новой техники и технологии определялся как:

(16)
где Збаз – приведенные затраты на производство единицы продукции с помощью базового варианта техники и технологии, руб.; Знов – приведенные затраты на производство продукции с помощью новой техники и технологии, руб.; ВПнов – годовой объем производства продукции с помощью новой техники и технологии, ед.; Сбаз – себестоимость продукции базового варианта, руб.; Снов – себестоимость продукции на основе новой техники и технологии, руб.; Кбаз – капиталовложения на ед. продукции базового варианта, руб.; Кнов – капиталовложения на единицу продукции на основе новой техники и технологии, руб.; Ен – нормативный коэффициент эффективности.

Для определения экономической эффективности внедрения разработанной установки предпосевной обработки семян были рассмотрены несколько вариантов: базовый, разработанный и аналог.

В качестве базового рассматривался вариант, предполагающий протравливание семян перед посевом с помощью протравителя семян ПС-10, при этом предпосевная стимуляция семян не предполагается. Проектируемый вариант предполагает предпосевную обработку посредством предлагаемой установки с последующим протравливанием фунгицидом в протравителе ПС-10.

В качестве варианта для сравнения (аналога) выбрана установка для предпосевной обработки семян в электростатическом поле, разработанная на базе Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии, которая после воздействия физического фактора предполагает протравливание семян.

Результаты технико-экономического сопоставления рассматриваемых вариантов представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Сводная таблица показателей экономической эффективности предпосевной обработки семян

Наименование показателя	Сравниваемые варианты
Рассматриваемый вариант	Базовый	Разработанный	Аналог
Годовой выход продукции, ц	7380	7875	7695
Дополнительные капиталовложения, руб.	-	128744,89	15150,92
Эксплуатационные издержки, руб.	74261,09	121377,7	89376,79
в т.ч. оплата труда, руб.	2886,184	6821,889	8833,472
амортизационные отчисления, руб.	25300	41393,11	26966,6
отчисления на ремонт, руб.	36800	57399,18	39224,15
затраты на электроэнергию, руб.	2523,9	4729,18	6227,41
Удельные эксплуатационные затраты, руб./ц	10,06	15,41	11,61
Доход от повышения урожая, руб.	-	126122,3	68123,21
Чистый доход, руб.	-	31141255,11	34382349,08
Чистый дисконтированный доход, руб.	-	321676,2	122369,1
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет	-	0,96	2,10
Индекс доходности дополнительных капитальных вложений	-	2,5	8,085
Внутренняя норма доходности, %	-	35,2	27,8

Анализ показателей, представленных в таблице 5, позволил заключить, что предлагаемый вариант требует увеличения производственных и удельных затрат, по сравнению с базовым и сопоставляемым вариантами. Тем не менее, данный вариант имеет большую величину чистого дисконтированного дохода, а также меньший срок окупаемости. Кроме того, он имеет большую норму доходности и, следовательно, является более предпочтительным.

Основные выводы и результаты исследований

1. Произведенный и обоснованный выбор в качестве характеристики семян относительного водопоглощения дал возможность оценить эффективность предпосевной обработки яровой пшеницы и использовать водопоглощение в качестве критерия оценки эффективности предпосевной обработки зерна (коэффициенты корреляции между водопоглощением и энергией прорастания принимали значения до 0,9343, а также, между скоростью водопоглощения и всхожестью – до 0,9540).

2. На основании анализа полученной математической модели водопоглощения зерна пшеницы определено наиболее эффективное значение напряженности электрического поля, равное 1100 В/м. Расхождение результатов эксперимента 1002-1215 В/м для рассмотренных случаев с данными, полученными на основе математической модели, не превышает 10 %.

3. Полученные экспериментальные и теоретические зависимости позволили заключить, что функция водопоглощения зерна от напряженности электрического поля имеет выраженный максимум. При обработке семян низкочастотным электрическим полем с напряженностью, близкой к наиболее эффективному значению, наблюдается увеличение всхожести до
16,7 % и энергии прорастания семян до 25 % по отношению к контролю.

4. Разработанная технология предпосевной обработки семян яровой пшеницы электрическим полем НЧ, включающая методику расчета электротехнических и конструктивных параметров устройства и установку, дающую возможность реализовать предложенную технологию, обеспечивает предпосевную стимуляцию посевного материала без существенного изменения сложившегося процесса подготовки зерна к посеву.

5. На основании полученных теоретических и экспериментальных зависимостей для опытной установки предпосевной обработки семян электрическим полем определены рациональные для максимального водопоглощения параметры: время воздействия 54 с; коэффициент поляризации электрического поля 0,94; модуль напряженности электрического поля 1060 В/м, что позволяет существенно увеличить водопоглощение до 2,5 раз.

6. Технико-экономический расчет показал, что экономический эффект от внедрения предложенной электротехнологии предпосевной обработки семян составил 445 руб. (в ценах 2010 года) на 1 га площадей посева.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Публикации в изданиях по перечню ВАК

1. Старухин, Р. С. Повышение эффективности электротехнологии предпосевной обработки семян [Текст] / Р. С. Старухин // Ползуновский вестник. – 2010. – №4-2. – с. 77–85.

2. Старухин, Р. С. Влияние электрического поля на интенсивность водопоглощения семян [Текст] / Р. С. Старухин // Ползуновский вестник. – 2011. – №2-1. – с. 160–165.

3. Старухин, Р. С. Метод предпосевной обработки семян с использованием эллиптического электромагнитного поля [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, О. И. Хомутов // Ползуновский вестник. – 2009. – № 4. –
с. 97–103.

4. Старухин, Р. С. Эллиптическое электрическое и магнитное поле электроустановок и метод их расчета [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, А. В. Макаров, Б. С. Компанеец // Естественные и технические науки. – 2006. – № 6. – с. 189–192.

Публикации в других изданиях

5. Старухин, Р. С. Расчет линейных плотностей зарядов системы цилиндрических проводников [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын,
С. А. Урвачев // Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях: Межвузовский сборник. – Бийск, 2005. – с. 48 –51.

6. Старухин, Р. С. Перспективные методы расчета и моделирования, электромагнитных полей установок высокого напряжения [Текст] /
Р. С. Старухин, И. В. Белицын, С. А. Урвачев // Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах: сборник статей VII Международной научно-практической конференции. – Пенза, 2006. – с. 221–223.

7. Старухин, Р. С. Аналитический метод расчета полуосей напряженности эллиптического плоскопараллельного электрического поля, создаваемого ВЛЭП [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын / Молодежь –Барнаулу: Материалы IX городской научно-практической конференции молодых ученых. – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2007. – с. 71–73.

8. Старухин Р. С. Разработка установки для обработки зерна электрическим полем [Электронный ресурс] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын // 7-я Всероссийская научно-техническая конференция "Наука и молодежь 2010" / Алтайский государственный технический университет имени
И.И. Ползунова. – Электрон, дан. – Барнаул : АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2000 –. – Режим доступа: http://edu.secna.ru/media/f/epp.zip. – Загл. с экрана.

9. Старухин, Р. С. Анализ факторов влияющих на урожайность зерновых культур [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Экология и ресурсо и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства: X Международная научно-практическая конференция. – Пенза, 2010. – с. 160–164.

10. Старухин, Р. С. Поведение зерна пшеницы в электромагнитном поле [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Экология и ресурсо и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства: X Международная научно-практическая конференция. – Пенза, 2010. – с. 164–168.

11. Старухин, Р. С. Установка и метод обработки зерна в электрическом поле [Текст] / Р. С. Старухин, И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Инновации в России: успехи, проблемы и перспективы: III Всероссийская научно-практическая конференция. – Пенза, 2010. – с. 80–84.

12. Старухин, Р. С. Результаты применения технологии обработки посевного материала в электрическом поле [Текст] / Р. С. Старухин,
И. В. Белицын, Е. А. Котугин // Инновации в России: успехи, проблемы и перспективы: III Всероссийская научно-практическая конференция. – Пенза, 2010. – С. 84–88.

13. Пат. 102172 Российская Федерация, МПК А01С 1/00. Устройство для предпосевной обработки семян в электрическом поле [Текст] / Р.С. Старухин [и др.]. – №2010136572/21; заявл. 31.08.2010; опубл. 20.02.2011, Бюл. №5.

Подписано в печать 18.04.2012. Формат 60х84 1/16.

Печать – цифровая. Усл.п.л. 1,23.

Тираж 100 экз. Заказ 2012 - 544

Отпечатано с оригинал-макета заказчика

в типографии АлтГТУ,

656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46

тел.: (8–3852) 29–09–48

Лицензия на полиграфическую деятельность

ПЛД №28–35 от 15.07.97 г.