Підвищення якості цукросировини шляхом інтенсифікації очищення коренеплодів при їх викопуванні

Abstract

Зважаючи на імпорт паливних енергоносіїв та відсутність доступу на зовнішні ринки цукру, потреба у відродженні бурякоцукрового комплексу є важливим чинником, що зумовлює виробництво біоетанолу з цукрових буряків в Україні. Метою дослідження є підвищення якості очищення коренеплодів під час їх викопування шляхом моделювання поверхні очисника-транспортера викопувального робочого органа. Дослідження проводилися методами прикладної геометрії, землеробської механіки, дисперсійного аналізу з використанням програмного додатку MS Excel. Встановлено, що фізична забрудненість вороху зібраних коренеплодів, яка в основному залежить від технічної досконалості робочих органів бурякозбиральних машин, призводить до зниження якості цукросировини, адже сторонні домішки та сильно пошкоджені, в тому числі хворобами і шкідниками, коренеплоди заважають вилученню цукру, знижуючи доброякісність дифузійного соку та збільшуючи вмісту цукру в мелясі. Відомі розробки, де встановлені на коренезбиральну машину додаткові очищувально-транспортуючі пристрої ускладнювали її конструкцію і габаритні розміри. Проби вороху коренеплодів відбиралися відповідно до методики Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. Найпоширенішими серед викопувальних робочих органів сучасних коренезбиральних машин вітчизняного і зарубіжного виробництва є копачі дискового типу завдяки їх здатності добре кришити ґрунт при малій кількості його забору, надійності роботи на важких ґрунтах і забур’янених полях та високій продуктивності. У верхній задній частині дискового викопувального робочого органа розташовується бітер чи гвинтовий шнек, до яких подаються коренеплоди у купі із залишками підрізаної дисками скиби ґрунту, гички і бур’янів. Встановлено, що недоліком є низька очищувальна здатність бітерного пристрою, який виключно за рахунок удару перекидає ворох коренеплодів, чи шнека з гвинтовою навивкою, коли коренеплоди разом з рослинними та грунтовими рештками скупчуються у задній зоні шнека. Науковцями Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН продовжуються дослідження з розробки і удосконалення технологій вирощування і збирання буряків цукрових з метою підвищення їх продуктивності та якості сировини для переробки на біоетанол та біодизель.

Given the import of fuel energy and lack of access to foreign sugar markets, the need to revive the sugar beet complex is an important factor determining the production of bioethanol from sugar beets in Ukraine. To stabilize the industry, it is necessary to introduce the production of bioethanol in beet processing plants, identifying priority measures for the development of biofuel production in our country and ways to establish the operation of sugar factories for the production of sugar and biofuels. Physical contamination of the heap of harvested roots, which mainly depends on the technical perfection of the working bodies of beet harvesters, leads to a decrease in the quality of raw sugar, because impurities and severely damaged, including diseases and pests, roots prevent the extraction of sugar, reducing the quality of diffusion juice and increasing the sugar content in the molasses. Known developments when installed on the root harvester additional cleaning and transporting devices complicated its design and overall dimensions. With this in mind, the aim of the study is to improve the quality of cleaning of roots during their excavation by modeling the surface of the cleaner-conveyor of the digging working body. The research was carried out by methods of applied geometry, agricultural mechanics, analysis of variance using the software application MS Excel. Samples of heap of root crops were taken according to the methodology of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets. The most widespread among digging working bodies of modern root-harvesting machines of domestic and foreign production are diggers of disk type due to their ability to crush the soil well with a small amount of its fence, reliability of work on heavy soils and weedy fields and high productivity. In the upper rear part of the disk digging working body there is a beater or a screw auger, to which the roots are fed in a pile with the remnants of a disc cut of soil, buds and weeds. The disadvantage is the low cleaning capacity of the bittering device, which solely by impact overturns a pile of roots, or a screw with a screw winding, when the roots together with plant and soil residues accumulate in the rear area of the auger, which also leads to a decrease in productivity of the technological process of digging and deterioration of cleaning of roots. Experimental field studies of the developed samples of new augers-conveyors of the disk digger established that at work of clearing surfaces with winding in the form of direct and inclined helicoids of a variable step at the increased hardness of soil the quantity of lumps in diameter more than 50 mm essentially decreases as in variants , and in relation to control. Indicators of impurities in the form of green mass and the number of damaged roots at medium soil hardness are the lowest in the case of using an inclined helical auger. The inclined helical auger on soils of the increased hardness also provided decrease in weight of the damaged root crops in comparison with the bither cleaner. Researchers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets NAAS continue research to develop and improve technologies for growing and harvesting sugar beets in order to improve their productivity and quality of raw materials for processing into bioethanol and biodiesel.

Несмотря на импорт топливных энергоносителей и отсутствие доступа на внешние рынки сахара, потребность в возрождении свеклосахарного комплекса является важным фактором, предопределяющим производство биоэтанола из сахарной свеклы в Украине. Целью исследования является повышение качества очистки корнеплодов при их выкапывании путем моделирования поверхности очистителя-транспортера выкапываемого рабочего органа. Исследования проводились методами прикладной геометрии, земледельческой механики, дисперсионного анализа с использованием программного приложения MS Excel. Установлено, что физическая загрязненность вороха собранных корнеплодов, которая в основном зависит от технического совершенства рабочих органов свеклоуборочных машин, приводит к снижению качества сахарного сырья, ведь посторонние примеси и сильно повреждены, в том числе болезнями и вредителями, корнеплоды мешают изъятию сахара, снижая доброкачественность диффузионного сока и увеличивая содержание сахара в мелассе. Известны разработки которые установлены на машинах для уборки корнеплодов, дополнительно очищающие-транспортирующие устройства усложняющие ее конструкцию и габаритные размеры. Пробы вороха корнеплодов отбирались в соответствии с методикой Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы. Наиболее распространенными среди выкапываемых рабочих органов современных машин для уборки корнеплодов отечественного и зарубежного производства является копатели дискового типа благодаря их способности хорошо крошить почву при малом количестве его забора, надежности работы на тяжелых почвах, засоренных полях и высокой производительности. В верхней задней части дискового выкапываемого рабочего органа располагается битер или винтовой шнек, к которым подаются корнеплоды вместе с остатками подрезанными дисками ломти почвы, ботвы и сорняков. Установлено, что недостатком является низкая очистительная способность битерного устройства, исключительно за счет удара перебрасывает ворох корнеплодов, или шнека с винтовой навивкой, когда корнеплоды вместе с растительными и грунтовыми остатками скапливаются в задней зоне шнека. Учеными Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы НААН продолжаются исследования по разработке и совершенствованию технологий выращивания и сбора сахарной свеклы с целью повышения их производительности и качества сырья для переработки на биоэтанол и биодизель.