СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ Российский патент 2003 года по МПК A23N15/00 G01N33/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано при определении повреждения, а также при изучении физико-механических свойств корнеклубнеплодов при их уборке, транспортировании и других операциях перемещения, а также в лабораторных условиях.

Известен способ определения степени повреждения плодов машинной уборкой (авторское свидетельство СССР 1183049, МПК А 23 N 15/00, 1985), включающей отбор пробы, сортировку на основе визуального осмотра, замер глубины повреждения и расчет коэффициента повреждения, причем плоды перед визуальным осмотром погружают в водный раствор красителя на 3-10 мин с последующим ополаскиванием водой, при этом в качестве красителя используют генцианвиолет концентрации 0,04-0,07% или кислый фуксин концентрации 0,2-0,4%.

Недостатком известного способа является невозможность определения величины силы соударения, воспринимаемую корнеклубнеплодом непосредственно после удара, так как плоды, обработанные красителем выявляют сам факт повреждения.

Технический результат направлен на достоверность информации состояния повреждения корнеклубнеплодов по величине механической деформации хрупкого покрытия.

Технический результат достигается тем, что в способе определения степени повреждения корнеклубнеплодов, включающее предварительное нанесение покрытия, статическое или динамическое воздействие, сортировку на основе визуального осмотра, сравнение характера с эталоном с последующим расчетом коэффициента повреждения, при этом нанесение покрытия производят путем погружения в смесь воска 0,12-0,25% и канифоли - остальное, разогретой до температуры 80-95^oС, выдерживают в ней корнеклубнеплоды 2-3 секунды, медленно вынимают, 5-6 секунд выдерживают на ванной с раствором смеси, затем охлаждают при комнатной температуре до полного затвердения хрупкого покрытия, определяют характер упругого или упругопластического воздействия и по пятну разрушения определяют величину силы соударения, степень повреждения.

Отличительными признаками от прототипа является то, что нанесение покрытия производят путем погружения в смесь воска 0,12-0,25% и канифоли - остальное, разогретой до температуры 80-95^oС, выдерживают в ней корнеклубнеплоды 2-3 секунды, медленно вынимают, 5-6 секунд выдерживают над ванной с раствором смеси, затем охлаждают при комнатной температуре до полного затвердевания хрупкого покрытия, определяют характер упругого или упругопластического воздействия и по пятну разрушения определяют величину силы соударения.

Пример.

Для реализации предлагаемого способа по исследованию повреждаемости клубней картофеля была использована установка для тарировки разрушения хрупкого покрытия (фиг.1), воспроизводящая режимы работы картофелеуборочного комбайна.

Она содержит винтовую пару 1, подвижную площадку 2, опорную площадку 3, установленную на пружинах 4. Перемещение опорной площадки измеряется с помощью индикатора перемещения 5. Клубень 6 картофеля располагается между подвижной 2 и опорной 3 площадками.

Перед нанесением хрупкого покрытия клубень картофеля промывают и просушивают при комнатной температуре до полного удаления влаги с его поверхности. Для получения оптимальной толщины хрупкого покрытия клубни картофеля выдерживают в тепловой камере 50-60^oС в течение 30 минут.

Затем на клубни картофеля наносят хрупкое покрытие путем погружения в раствор смеси воска 0,12-0,25% и канифоли - остальное, разогретой до температуры 80-95^oС, выдерживают в ней корнеклубнеплоды 2-3 секунды, медленно вынимают, 5-6 секунд выдерживают над ванной с раствором смеси, затем охлаждают при комнатной температуре до полного затвердевания хрупкого покрытия.

Состав смеси воска и канифоли подобран экспериментальным путем. Он исключает возможность повреждения на слое хрупкого покрытия не воздействующем с соударяемой поверхностью.

Клубень 6 картофеля с нанесенным хрупким покрытием помещают между подвижной площадкой 2 и опорной площадкой 3 (фиг.1). Перемещение опорной площадки 3 измеряются с помощью индикатора перемещения 5.

Сила взаимодействия определяется по формуле
Е=С_пр•П_и,
где С_пр - суммарная жесткость пружин, Н/мм;
П_и - показания индикатора.

При взаимодействии клубня 6 картофеля с подвижной 2 и опорной 3 площадками, на нем появляются характерные пятна в виде матовых поверхностей округлой формы. Характерные разрушения хрупкого покрытия на поверхности клубня 6 картофеля показаны на фиг.2.

Зависимость величины усилия и разрушения хрупкого покрытия на клубнях картофеля определяется по величине диаметра пятна, измеряемого штангенциркулем на его границе по наибольшему и наименьшему диаметрам и вычисляется среднее значение, которое принимается за показатель величины усилия.

Как показали результаты экспериментов, на величину пятна разрушения хрупкого покрытия на клубнях картофеля существенное влияние оказывает модуль упругости ударяемой поверхности. Поэтому при оценки взаимодействия клубня картофеля с соударяемой поверхностью, каждый раз должна проводится тарировка. Это обусловлено тем, что на величину пятна разрушения хрупкого покрытия на клубнях картофеля существенное влияние оказывает и состав хрупкого покрытия.

Незначительные изменения в пропорции состава и способе его приготовления, приводят к существенному отклонению получаемых результатов.

Результаты тарировки величины усилия и диаметра пятна разрушения хрупкого покрытия на клубнях картофеля в зависимости от поверхности соприкосновения (стальная и обрезиненная) показаны на графиках (фиг.3).

Тарировочный график (фиг.3) используется для определения величины усилия взаимодействия клубня картофеля с поверхностью лабораторной установки при оценки их повреждаемости.

Полученные аналитические зависимости, приведенные на фиг.3, позволяют вычислять значения усилия взаимодействия клубней картофеля с рабочими органами по диаметру пятна разрушения хрупкого покрытия с величиной достоверности аппроксимации R² более 0,99.

Количество замеров, по которым строились графики зависимости "усилие - диаметр пятна разрушения хрупкого покрытия" принято не менее 5.

Способ включает предварительное нанесение покрытия, статическое или динамическое воздействие, сортировку на основе визуального осмотра, сравнение характера повреждения с эталоном и последующий расчет коэффициента повреждения. Нанесение покрытия производят путем погружения в смесь воска 0,12-0,25% и канифоли - остальное, разогретой до 80-95^oС. Выдерживают в ней корнеклубнеплоды 2-3 с. Медленно вынимают, 5-6 с выдерживают над ванной со смесью. Затем охлаждают при комнатной температуре до полного затвердения хрупкого покрытия. Определяют характер упругого или упругопластического воздействия и по пятну разрушения определяют величину силы соударения, степень повреждения. Обеспечивается достоверность информации состояния повреждения корнеклубнеплодов по величине механической деформации хрупкого покрытия. 3 ил.

Способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов, включающий предварительное нанесение покрытия, статическое или динамическое воздействие, сортировку на основе визуального осмотра, сравнение характера повреждения с эталоном, и последующий расчет коэффициента повреждения, отличающийся тем, что нанесение покрытия производят путем погружения в смесь воска 0,12-0,25% и канифоли остальное, разогретой до 80-95^oС, выдерживают в ней корнеклубнеплоды 2-3 с, медленно вынимают, 5-6 с выдерживают над ванной со смесью, затем охлаждают при комнатной температуре до полного затвердения хрупкого покрытия, определяют характер упругого или упругопластического воздействия и по пятну разрушения определяют величину силы соударения.