«Advances in Science and Technology» XVIII международная научно-практическая конференция 31 января 2019 Научно-издательский центр «Актуальность. Рф»

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ ОТ
ПОЧВЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ
Сибирёв А. В., Аксенов А. Г.
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, Москва, Россия
Представлена методика проведения экспериментальных исследований ультразвукового
воздействия на процесс очистки корнеплодов и луковиц.
Ключевые слова: экспериментальное исследование, ультразвук, сепарация, луковицы,
корнеплоды
Работа выполнена при государственной поддержке молодых российских ученых — кан-
дидатов наук МК — 4002.2018.8.
Наиболее перспективным из известных способов снижения содержания почвенных ком-
ков при машинной уборке корнеклубнеплодов следует считать предуборочное увлажнение поч-
венного слоя расположения корнеклубнеплодов.
Данное утверждение обусловлено незначительным содержанием почвенных примесей, не
превышающих 12% при уборке корнеплодов, причем почвенные комки практически отсутству-
ют.
Однако, мелкодисперсионный распыл воды, даже под давлением не способен обеспечить
мгновенное поступление воды на глубину залегания корнеклубнеплодов и тем более увлажнить
почву до состояния, обеспечивающего в дальнейшем интенсификацию процесса разделения
корнеклубнеплодов от соизмеримых с ними почвенных комков.
Для определения влияния воздействия технологических параметров ультразвукового
воздействия на процесс очистки корнеклубнеплодов от почвенных примесей, необходимо
проведение поисковых исследований по влиянию технологических параметров ультразвукового
воздействия на полноту очистки вороха корнеклубнеплодов.
Для определения ультразвукового воздействия на корнеклубнеплоды по выявлению
процесса их очистки от почвенных примесей были проведены исследования на ультразвуковом
оборудовании (рисунок 1), состоящем из генератора УЗГ-2К для пьезокерамического излучате-
ля ПИ — 1,4 – 2.2 (кольцевого) и погружной ванны, выполненной из радиопрозрачного матери-
ала, представляющей собой единый комплекс ультразвукового оборудования.
Рисунок 1. Лабораторная установка исследования ультразвукового воздействия на процесс очистки
корнеклубнеплодов от почвенных примесей; 1 — ультразвуковой генератор УЗГ-2К; 2 —
ультразвуковая ванна
97

---

После проведения априорного ранжирования факторов, оказывающих определяющее
воздействие на процесс очистки корнеклубнеплодов были выявлены наиболее значимые, к чис-
лу которых следует отнести:
- частоту колебаний f, кГц;
- интенсивность колебаний S, Вт/см²;
- время воздействия t, с.
В качестве критерия оптимизации выбрана полнота (v, %) очистки корнеклубнеплодов [1-
3]:
ν=
m
1
−
m
2
m
1
∙ 100 %, (1)
где m
1
— масса корнекорнеклубнеплода до ультразвукового воздействия, кг;
масса m
2
— корнеклубнеплода после ультразвукового воздействия, кг.
Диспергирование почвенных комков необходимо проводить в рабочей жидкости, темпера-
туру которой в течение опыта следует поддерживать постоянной.
Из результатов ультразвукового исследования известно [4-7], что ультразвуковые аппара-
ты работают на частотах f = 22, 30, 35, 44, 130 кГц, формируя капли размером от 65 до 18 мкм
[4, 6, 7]. При увеличении частоты колебаний ультразвука уменьшается степень разрушения очи-
щаемого изделия. В процессе проведения опытов по определению оптимальных режимно–тех-
нологических параметров ультразвукового воздействия, необходимо поддерживать синхронный
режим работы генератора и преобразователя. Методика проведения исследований по влиянию
воздействия ультразвука на процесс очистки корнеклубнеплодов (столовой свеклы, моркови и
картофеля) от почвенных примесей заключается в следующем.
Опыты по определению влияния ультразвукового воздействия на процесс очистки про-
водились на модельном корнеклубнеплоде, которым выступал клубень картофеля сорта «Удача»
и морковь столовая сорта «Шантанэ».
а)
б)
Рисунок 2. Взвешивание корнеклубнеплода (А) и почвенных примесей (Б); 1 — исследуемый клубень и
почвенные примеси; 2 — весы электронные M-ER 122ACFJR-300.01 LCD (А), РТК-200 (Б)
Далее производилось взвешивание исследуемого клубня на весах модели M-ER
122ACFJR-300.01 LCD.
После чего производилось поверхностное нанесение на исследуемый клубень почвенных
примесей определенной массы в соответствии с планом проведения эксперимента при одно-
временном поверхностном увлажнении слоя почвы. Исследования проводились на легких по
физико–механическому составу почвах — супесчаные, а также на тяжелых — суглинистых.