Определение рациональной технологии послеуборочной обработки семян подсолнечника в семяочистительном комплексе на базе зерноочистительного агрегата ЗАВ-20. Сущность метода априорного ранжирования. Главные особенности вычисления коэффициента конкордации.
При низкой оригинальности работы "Перспективные варианты технологий послеуборочной обработки семян подсолнечника", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Система мероприятий по сохранению качества семян является ответственным этапом, которые относятся к категории первоочередных, требующая немедленного результата [13, 29]. Благодаря высоким питательным свойствам, жмых получил широкое распространение как кормовая добавка в рацион КРС, свиней, овец и коз. Для определения рациональной технологии послеуборочной обработки (ТПО) семян подсолнечника в семяочистительном комплексе на базе зерноочистительного агрегата ЗАВ-20 [17, 28] были выбраны следующие варианты: 1. существующая технология (без фракционирования), МОС-9Н - МВУ-1500 [2, 15, 31] - МОС-9Н; Специалист должен был назначить место каждого варианта, а также дополнить анкету другими, не включенными в рассмотрение вариантами. По результатам опроса вычисляли коэффициент конкордации (согласования) W, который определяет степень согласованности мнений специалистов по формуле [33]: , (1) где S - сумма квадратов отклонений; m - число опрашиваемых специалистов; k - число вариантов технологий (k=5).
Введение
Для обеспечения динамического роста семян сельскохозяйственных культур вносят гранулированные минеральные удобрения [1] машинно-тракторными агрегатами [4, 10, 11, 12, 29], в состав которых входят центробежные разбрасыватели [3, 5, 7, 9]. Проблема устойчивости аграрного сектора экономики страны является получение высококачественных семян сельскохозяйственных культур, которые будут устойчивы не только к неблагоприятным погодным условиям, но и санкциям со стороны запада, а также будут конкурентоспособны иностранным семенам.
Неудовлетворительное качество семян приводит к существенному снижению результативности технологий производства сельскохозяйственной продукции, большому перерасходу посевного материала [6, 13, 14, 15, 16, 21] и недобору урожая [23, 26, 28]. Система мероприятий по сохранению качества семян является ответственным этапом, которые относятся к категории первоочередных, требующая немедленного результата [13, 29].
Полученные качественные семена используются на корм животным в виде жмыха. Жмыхи для них дробят на частицы величиной 3-5 мм, который является ценным продуктом для кормления сельскохозяйственных животных. Благодаря высоким питательным свойствам, жмых получил широкое распространение как кормовая добавка в рацион КРС, свиней, овец и коз. В своем составе содержит хорошо перевариваемый протеин (белок), содержащий незаменимые аминокислоты, а также растительные масла. При введении жмыха в рацион добавление других растительных масел исключают. В основном используется в комбикормовой промышленности, причем установлены ограничения при его включении в рацион, так как он оказывает отрицательное влияние на качество молока, масла, сыра. Так, дойным коровам при получении молока для последующей реализации, допускается вводить в рацион до 4 кг подсолнечного жмыха, а при переработке молока на масло - не более 2,5 кг. Если молоко предназначено для производства сыра - то рацион коровы должен содержать не более 1,5 кг. Молодняку крупного рогатого скота его дают до 1-1,5 кг, коровам - по 2,5-4 кг. Скармливать жмых нужно в сухом виде после измельчения или смоченным незадолго перед раздачей животным. Подсолнечный жмых по ГОСТ 80-96 предназначен для кормовых целей и для производства комбинированной продукции [27].
Фактическое влияние послеуборочной обработки на состояние семян и обусловленную им урожайность является наиболее значимой [24].
Наиважнейшая задача, стоящая перед создателями конкурентоспособных семяочистительных комплексов является разработка рациональной технологии послеуборочной обработки семенного материала, которая обеспечит выход высококачественных кондиционных семян с минимальными затратами [19].
Для определения рациональной технологии послеуборочной обработки (ТПО) семян подсолнечника в семяочистительном комплексе на базе зерноочистительного агрегата ЗАВ-20 [17, 28] были выбраны следующие варианты: 1. существующая технология (без фракционирования), МОС-9Н - МВУ-1500 [2, 15, 31] - МОС-9Н;
4. фракционная технология, ОЗС-50 - МВУ-1500 - МОС-9Н - Ф5.1 с последующим разделением семян на размерные фракции (O7-O8 мм, O8-O9 мм) [18, 20, 22, 24, 25].
Цель исследования - определение методом априорного ранжирования приоритет перспективного варианта ТПО с помощью психологического эксперимента.
Процедура психологического эксперимента осуществляется следующим образом [33]. Каждому специалисту при опросе предлагалось заполнить анкету, в которой были указаны варианты технологий. Специалист должен был назначить место каждого варианта, а также дополнить анкету другими, не включенными в рассмотрение вариантами. В число опрашиваемых специалистов входили известные ученые НИИ, производственники и преподаватели вузов, у которых накоплен богатейший опыт по ТПО (всего 20 человек).
По результатам опроса вычисляли коэффициент конкордации (согласования) W, который определяет степень согласованности мнений специалистов по формуле [33]: , (1) где S - сумма квадратов отклонений; m - число опрашиваемых специалистов; k - число вариантов технологий (k=5).
Сумму квадратов отклонений вычисляли по формуле
(2) где aij - ранг (порядковый номер при опросе) i-го варианта технологии j-го специалиста; L - среднее значение сумм рангов по каждому варианту послеуборочный семя обработка агрегат
. (3)
Для специалистов затруднявшихся провести четкую границу между представленными вариантами были введены «связанные» ранги, то есть двум или более вариантам технологий приписывали одно и то же место (номер). Сумма связанных рангов специалистом Tj определяли по формуле: , (4) где tj - число одинаковых рангов в j-м ранжировании.
Результаты исследования. Вычисление коэффициента согласования осуществляли путем составления матрицы результатов опроса специалистов в виде алгоритма, который представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Алгоритм для определения коэффициента согласования (матрица рангов)
Эксперт Варианты технологий (k=5)
1 2 3 4 5*
1 3 2 1 1 1
2 1 1 2 2 3
3 2 3 3 3 1
4 2 1 4 2 4
5 1 2 3 1 2
6 1 2 3 1 3
7 2 3 2 1 3
8 2 4 2 2 2
9 3 1 1 2 2
10 3 4 1 5 2
11 4 2 1 2 1
12 1 5 2 1 2
13 5 3 2 2 1
14 2 1 2 1 1
15 3 2 3 1 3
16 1 2 3 1 3
17 1 3 1 1 1
18 1 3 1 2 1
19 2 3 1 2 2
20 2 1 2 3 3
Суммы 4248403664
Разности , (L=46)-42-6-1018
16436100324
*другие варианты ТПО
Расчетное значение коэффициента конкордации составит
После вычисления коэффициента конкордации определяли его значимость по критерию Пирсона ?2 с числом степеней свободы f=k-1. Расчетное значение ?2-распределения определяли по формуле [33]: . (5)
В нашем случае коэффициент согласования W=0,432, а расчетное значение критерия Пирсона ?2=17,58. Из таблицы для 5 % уровня значимости f=4 степени свободы находим табличное значение критерия Пирсона ?2табл=9,488. Так как ?2табл<?2расч, то с 95%-й вероятностью можно утверждать, что мнения специалистов относительно приоритетной технологии оценены коэффициентом конкордации W=0,432 и согласованность исследователей неслучайна.
После проверки коэффициента конкордации по критерию Пирсона была построена диаграмма рангов вариантов (рисунок 1), отражающая коллективное мнение специалистов. Для этого по оси абсцисс наносили варианты в порядке убывания их ранга, а по оси ординат - суммы рангов для соответствующего варианта [33].
Рисунок 1 - Средняя априорная диаграмма рангов приоритета варианта технологий
Из диаграммы (рисунок 1) видно, что эксперты отдали предпочтение варианту № 4 - фракционная технология, ОЗС-50 - МВУ-1500 - МОС-9Н - Ф5.1 с последующим разделением семян на размерные фракции (O7-O8 мм, O8-O9мм).
Заключение. В результате проведенного психологического эксперимента (W = 0,432) определен рациональный вариант технологии послеуборочной обработки семян подсолнечника, по которой на конечной стадии разделения семян в семяочистительных комплексах необходимо их фракционировать на две размерные фракции (O7-O8 мм, O8-O9мм) на фотоэлектронном сепараторе. Данная технология позволит повысить выход высококачественных семян и уменьшить содержание их в отходе (с 85,52 до 65,60%).
Список литературы
1. Припоров Е.В. Параметры процесса распределения гранулированных минеральных удобрений и семян риса горизонтальным однодисковым центробежным аппаратом . дисс.на соиск. ученой степени кандидата техн. наук. Краснодар, 2003.
2. Припоров Е.В., Шафоростов В.Д., Припоров И.Е.Эффективная очистка семян подсолнечника Сельский механизатор . 2014. № 1 (59) . С. 15.
3. Якимов Ю.И., Иванов В.П., Припоров Е.В., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б.Устройство для поверхностного рассева минеральных удобрений и других сыпучих материалов . патент на изобретение RUS 2177216 14.03.2000.
4. Припоров Е.В., Кудря Д.Н. Обоснование энергосберегающего режима работы машинно-тракторного агрегата . Труды Кубанского государственного аграрного университета . 2014. № 47 . С. 174-176.
5. Припоров Е.В., Картохин С.Н. Центробежный аппарат с подачей материала вдоль лопаток . Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета . 2015. № 112 . С. 1499-1511.
6. Припоров Е.В., Левченко Д.С. Анализ сошников сеялок ресурсосберегающих технологий посева зерновых культур . Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета . 2015. № 109 . С. 379-391.
7. Центробежный рабочий орган для рассева сыпучего материала . Якимов Ю.И., Припоров Е.В., Иванов В.П., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б. патент на изобретение RUS 2177217 14.03.2000.
8. Припоров Е.В. Сошники зерновых сеялок ресурсосберегающих технологий . В сборнике: Связь теории и практики научных исследований Сборник статей Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Сукиасян Асатур Альбертович. 2016. С. 63-66.
9. Центробежный разбрасыватель сыпучих материалов . Якимов Ю.И., Припоров Е.В., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б. патент на изобретение RUS 2197807 20.04.2001.
10. Припоров Е.В. Анализ дисковых агрегатов для поверхностной обработки почвы . Инновации в сельском хозяйстве . 2015. № 5 (15) . С. 81-84.
11. Припоров Е.В. Определение энергосберегающего режима работы тягового агрегата . Инновации в сельском хозяйстве . 2015. № 5 (15) . С. 92-95.
12. Припоров Е.В. Повышение продольной устойчивости навесных агрегатов . Инновации в сельском хозяйстве . 2015. № 5 (15) . С. 115-119.
13. Припоров И.Е. Сортирование семян подсолнечника на фотосепараторе . Сельский механизатор . 2015. № 3 . С. 12-13.
14. Припоров И.Е. Параметры усовершенствованного процесса разделения компонентов вороха семян крупноплодного подсолнечника в воздушно-решетных зерноочистительных машинах . диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Кубанский государственный аграрный университет. Краснодар, 2012.
15. Ермольев Ю.И., Шафоростов В.Д., Бутовченко А.В., Припоров И.Е. Оценка основных закономерностей функционирования подсистемы «решетный ярус - пневмосепаратор воздушно-решетной зерноочистительной машины». Вестник Донского государственного технического университета. 2011. Т. 11. № 4 (55) . С. 480-488.
16. Припоров Е.В., Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Эффективная очистка семян подсолнечника. Сельский механизатор. 2014. № 1 (59) . С. 15.
17. Припоров И.Е., Шафоростов В.Д. Технология послеуборочной обработки семян масличных культур. Инновации в сельском хозяйстве. 2014. № 5 (10) . С. 10-14.
18. Припоров И.Е. Обоснование применения оптического фотоэлектронного сепаратора в составе универсального семяочистительного комплекса . В сборнике: Конкурентная способность отечественных гибридов, сортов и технологии возделывания масличных культур Сборник материалов 8-й международной конференции молодых ученых и специалистов. 2015. С. 138-141.
19. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Качественные показатели работы универсального семяочистительного комплекса на базе отечественных семяочистительных машин нового поколения . В сборнике: Разработка инновационных технологий и технических средств для АПК Сборник научных трудов 9-й Международной научно-практической конференции в 2-х частях. Редакционная коллегия: Хлыстунов В.Ф. ответственный редактор, Рыков В.Б., Бурьянов А.И., Беспамятнова Н.М., Камбулов С.И., Кушнарев А.П. ответственный секретарь. 2014. С. 162-167.
20. Припоров И.Е., Лазебных Д.В. Рациональная технология послеуборочной обработки семян подсолнечника . Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета . 2015. № 112 . С. 1475-1485.
21. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Влияние толщины, ширины и индивидуальной массы семян подсолнечника на скорость их витания . Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур . 2010. № 1 (142-143) . С. 76-80.
22. Припоров И.Е., Шафоростов В.Д. Классификация оптических фотосепараторов для сортирования семян подсолнечника . Вестник Казанского государственного аграрного университета . 2015. Т. 10. № 1 . С. 68-70.
23. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Моделирование процесса сепарирования семян подсолнечника в вертикальном пневмоканале ветро-решетных зерноочистительных машин . Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур . 2011. № 1 (146-147) . С. 113-118.
24. Припоров И.Е., Садыкова М.А. Усовершенствование работы фотоэлектронного сепаратора при разделении семян подсолнечника . Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета . 2015. № 112 . С. 1486-1498.
25. Припоров И.Е., Кривогузов Д.Д. Повышение процесса разделения семян подсолнечника в универсальном семяочистительном комплексе на базе ЗАВ-20 . Вестник Башкирского государственного аграрного университета . 2015. № 3 (35) . С. 72-76.
26. Припоров И.Е. Механико-технологическое обоснование процесса разделения компонентов вороха семян подсолнечника на воздушно-решетных зерноочистительных машинах . Краснодар, 2016.
27. Припоров И.Е. Использование подсолнечного жмыха в рационе крупного рогатого скота . Инновации в сельском хозяйстве . 2015. № 5 (15) . С. 184-187.
28. Трубилин Е.И., Припоров И.Е. Технические средства для послеуборочной обработки семян подсолнечника . Учебное пособие / Краснодар, 2015.
29. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Оптимизация конструктивных параметров подающего устройства воздушно-решетной зерноочистительной машины МВУ -1500 . Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур . 2012. № 1 (150) . С. 106-109.
30. Припоров И.Е. Качественные показатели работы фотоэлектронного сепаратора при сортировании семян подсолнечника . В сборнике: Научное обеспечение агропромышленного комплекса отв. за вып. А. Г. Кощаев. 2016. С. 233-234.
31. Трубилин Е.И., Труфляк Е.В. Сельскохозяйственные машины: курс лекций . Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 110301.65 "Механизация сельского хозяйства" / Краснодар, 2007.
32. Трубилин Е.И., Труфляк И.С., Труфляк Е.В. Альтернативный режущий аппарат механических косилок . Техника и оборудование для села . 2013. № 2 . С. 10-12.
33. Мельников С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин. - Л.: Колос, 1980. - 168 с.
56. Shaforostov V.D., Priporov I.E. Modelirovanie protsessa separirovaniya semyan podsolnechnika v vertikal"nom pnevmokanale vetro-reshetnykh zernoochistitel"nykh mashin. Maslichnye kul"tury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten" Vserossiyskogo nauchno-issledovatel"skogo instituta maslichnykh kul"tur. 2011. № 1 (146-147). S. 113-118.
57. Priporov I.E., Sadykova M.A. Usovershenstvovanie raboty fotoelektronnogo separatora pri razdelenii semyan podsolnechnika. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 112. S. 1486-1498.
58. Priporov I.E., Krivoguzov D.D. Povyshenie protsessa razdeleniya semyan podsolnechnika v universal"nom semyaochistitel"nom komplekse na baze ZAV-20. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 3 (35). S. 72-76.
59. Priporov I.E. Mekhaniko-tekhnologicheskoe obosnovanie protsessa razdeleniya komponentov vorokha semyan podsolnechnika na vozdushno-reshetnykh zernoochistitel"nykh mashinakh. Krasnodar, 2016.
60. Priporov I.E. Ispol"zovanie podsolnechnogo zhmykha v ratsione krupnogo rogatogo skota. Innovatsii v sel"skom khozyaystve. 2015. № 5 (15). S. 184-187.
61. Trubilin E.I., Priporov I.E. Tekhnicheskie sredstva dlya posleuborochnoy obrabotki semyan podsolnechnika. Uchebnoe posobie / Krasnodar, 2015.
62. Shaforostov V.D., Priporov I.E. Optimizatsiya konstruktivnykh parametrov podayushchego ustroystva vozdushno-reshetnoy zernoochistitel"noy mashiny MVU -1500. Maslichnye kul"tury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten" Vserossiyskogo nauchno-issledovatel"skogo instituta maslichnykh kul"tur. 2012. № 1 (150). S. 106-109.
63. Priporov I.E. Kachestvennye pokazateli raboty fotoelektronnogo separatora pri sortirovanii semyan podsolnechnika. V sbornike: Nauchnoe obespechenie agropromyshlennogo kompleksa otv. za vyp. A. G. Koshchaev. 2016. S. 233-234.
