Delist.ru

Технологические основы ресурсосберегающей системы машин для производства плодов арбуза (30.08.2007)

Автор: Чаленко Владислав Вадимович

Рис. 1. Показатели выборочной уборки по размеру Здесь Td - товарность плодов сорванных и подобранных при условии, что ихдиаметр (D) больше выбранного (DK),%;

td - полнота подбора товарных плодов, имеющихся на поле к моменту уборки,%;

Qd - сборовая урожайность, т/га.

Td = 100mdm/md% (2)

td = 100mdm/mm. % (3)

Qd =10 md/F,т/гa, (4) где mdm - масса подобранных товарных плодов с D>DK, кг;

md - общая масса подобранных плодов с D >Dk, кг;

mm - общая масса товарных плодов, имеющихся на поле к моменту уборки,кг;

F - площадь поля, м2.

Товарными считались плоды зрелые (балл 5-7), нестандартные недозрелые (балл 3-4) и перезрелые (балл 8-9), пригодные к употреблению в свежем виде или на переработку [53]. Показатели, определяемые пересечением кривых с ординатой 19 см обозначают, что среди имеющихся на поле плодов с диаметром более 19 см количество товарных плодов будет 83%, полнота подбора товарных плодов-87%, а урожайность - 38 т/га.

«Априори» можно предположить, что, собрав с поля все плоды получим td = 100% и Qd ? max , но Td ? min. Если же выбирать плоды покрупнее, то величины td и Qd будут уменьшаться, a Td увеличиваться.

На поздних сроках уборки возможен вариант протекания процесса для Td по пунктирной линии. В начале Td < 100% за счет присутствия на поле крупных незрелых, а в дальнейшем - появления перезрелых плодов (балл более 9, отход).

Степень зрелости плода, хотя не является единственным показателем его качества, в значительной мере определяет его. Поэтому одним из основных требований к способам и средствам измерения является достоверная оценка степени зрелости плодов .

Поисковые опыты в содружестве с селекционерами привели нас к выводу, что визуальные признаки семян и мякоти, видимые после разреза плода, позволяют достаточно четко разделить их по степени зрелости на девять фракций [К.Е. Дютин,1980].

Вторым вопросом проблемы является поиск определенного инструментальным методом показателя изменяющего свое значение с изменением зрелости плода. Диапазоны его распределения для плодов разной зрелости не должны в значительной мере накладываться.

В настоящее время процедура определения качества партий арбузов регламентирована ГОСТ 7177-80. Производится в основном органолептическая оценка выборки наружным осмотром и после разреза части плодов. Объем выборки зависит от массы плодов в партии, а для оценки внутреннего состояния из выборки выделяют 10…20% плодов. Причем, как выборку из партии, так и 10-20%-ную пробу, в основном, предполагается производить однократно, а результаты анализа распространять на всю партию. Нам представляется, что такая методика не имеет достаточного обоснования.

Действительно, оценка доли плодов того или иного качества по выборке из всей партии как правило не совпадает с фактически имеющейся.

При выборочном обследовании для получения обоснованных выводов необходимо применение статистических методов (Г. Шварц, 1978).

Методика выборочного контроля партий изделий по качественным признакам однократной выборкой достаточно четко разработана и применяется в ряде отраслей промышленности [ГОСТ 18242-72).

Целесообразно найти свойство плода, позволяющее инструментальным способом (наличие датчика, выдающего сигнал о состоянии зрелости плода без его разреза) определять его качество.

Среди известных способов определения могут быть названы размер

плода [П.И.Сыроежкин 1970,1977гг;Л.Н.Чабан, 1972;В.П.Луценко 1972, 1974], объемный вес плода[В.М.Марков, 1956; П. Радченко, 1970; В.А Борисов, 2003],блеск коры, треск при сдавливании [В.Ф. Белик, 1975], усилие на прокол кожицы, твердость коры [С.А.Зубанов,1988] сопротивление прохождению рентгеновских лучей [И.С.Егоров, 1973], акустическое свойства плода - звук при щелчке пальцем, либо ударником по плоду и т.п. [Л.П.Стрекалова, 1989; В.Ф.Яковлев,1982,1988], электропроводность плода [Г.В.Вартанян, 1962].

В технике известно применение такого показателя как полное электрическое сопротивление (импеданс) различных веществ протеканию переменного электрического тока для оценки их физико-механических свойств (Г.В. Вартанян, 1962, А.И. Науменко, 1970, J. Tajiri, 1975), величина которого Z (для последовательного соединения составляющих определяется выражением)

Z = (R2+(( L - 1/( C)2 ) 1/2, (5)

где R – активная составляющая, оМ

( - круговая частота переменного тока, с-1 (=2(f),

f - линейная частота переменного тока, Герц

L – индуктивность, Генри

С – емкость, Фарада.

Схема замеров электропроводных свойств плода в общем виде представлена на рис. 2а.

Считается (А.И. Науменко, 1975; А.В. Арчаков, 1979; Г.Г. Снапян, 1985; F.W. Allen,1932; Z. Carles, 1983; J. Tajiri, 1976; .M. Werver, 1966), что суммарное электрическое сопротивление животных и растительных тканей складывается из активной и реактивной составляющих. Последняя представлена в основном емкостью клеточных стенок и образца (рис.2б).

На практике ( А.В. Арчаков, 1979) при определении электропроводности живых систем в основном используются схемы с параллельным включением емкости и активного сопротивления (рис.3в). С увеличением частоты переменного тока реактивная составляющая уменьшается, но величина её на частотах до 5,0 МГц остается на порядок выше активной составляющей. В этом случае эквивалентная схема замещения может быть представлена в виде изображенной на рис. 2г.

В связи с большими различиями в строении клеток, химического

состава внутриклеточных жидкостей и мембран сопротивление протеканию

электрического тока будет различным для коры и мякоти плода.

Поэтому суммарное сопротивление плода протеканию переменного тока по плоду через внедренные в его кору электроды могут быть представлено в виде параллельно включенных сопротивлений коры и мякоти и подлежат экспериментальному определению выражениями:

Rп = U/J ( 6 )

Rп = Rк · Rм /(Rк + Rм), ( 7 )

Rм = Rк · Rп/ (Rк – Rп) ( 8 )

Рис.3. Схема замера электропроводных свойств плода арбуза:

загрузка...