- Нарезка гребней перед посадкой картофеля эффективна на переувлажненных тяжелых почвах, так как позволяет обеспечить своевременную посадку.
- При нарезке гребней расходуется около 4-х кг топлива, что эквивалентно 14,54 кВт ч/га.
- Для сокращения энергозатрат целесообразно одновременно с нарезкой гребней вносить азотные удобрения с почвенной прослойкой между ними и клубнями.
- Для такого совмещения операций следует нарезать двусекционные гребни с желобом посадки между ними.
Пищепром
Новая биологически активная добавка
Расширили ассортимент БАД к пище своим изобретением ученые из Института радиобиологии НАН Беларуси (патент Республики Беларусь на изобретение № 17766, МПК (2006.01): A23L1/30, A23L1/304, A23L1/305; авторы изобретения: А.Морозова, А.Наумов, Н.Ананьева; заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное Государственное научное учреждение). Изобретение относится к пищевой и химико-фармацевтической промышленности и может быть использовано для обогащения суточных рационов питания взрослых и детей минеральными веществами, витаминами, аминокислотами и другими биологически активными веществами.
Задачей изобретения являлось повышение эффективности БАД при одновременном упрощении ее состава.
В композицию предложенной БАД входят пищевая добавка на основе костного сырья и сок картофеля (или настой листьев и цветков курильского чая) в подобранных соотношениях. Форма выпуска БАД – порошок, таблетки, гранулы, капсулы.
Сок картофеля, благодаря высокому содержанию в нем макроэлемента калия и микроэлемента бора, а также незаменимых аминокислот, считается особенно ценным для организма. Кроме того, сок картофеля содержит комплекс фенольных соединений, который является биостимулятором белкового синтеза. Сок получают путем очистки картофеля, измельчения и последующего прямого отжима.
В химический состав курильского чая входят дубильные вещества, аскорбиновая кислота, бета-каротин, флавоноиды, сапонины, органические кислоты, ароматические вещества. Основная ценность настоя курильского чая обусловлена его Р-витаминной активностью, способствующей укреплению стенок кровеносных сосудов и регулирующей их проницаемость.
Изучение радиопротекторных и адаптагенных свойств настоя курильского чая показало, что он повышает приспособительные возможности организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды.
Конкретная реализация изобретения проиллюстрирована примерами.
Энергосбережение при посадке картофеля
Аннотация
Рассмотрены вопросы энергосбережения при посадке картофеля и предложены новый способ нарезки гребней для посадки картофеля и культиватор для его осуществления.
The problems of energy saving when planting and proposed a new way of cutting ridges for planting potatoes and cultivator for its implementation.
Введение
Картофель – культура ранней посадки, поэтому сажать его нужно как можно раньше. Ранняя посадка позволяет использовать больше имеющейся в почве влаги, а это очень важно в районах, где ощущается её недостаток. По мнению специалистов, сроки посадки картофеля наступают в первой половине мая. Если после этого наступят заморозки, то посадочный материал не пострадает, так как клубни, находящиеся в почве не страдают даже от температуры пять градусов ниже нуля. Только появившиеся всходы заморозки повреждают очень редко. Замерзшие стебли могут быть замещены новыми. Таким образом, можно сделать вывод, что картофель имеет отличную способность восстанавливать свои всходы, что позволяет получить урожай в любой период. Оптимальные сроки посадки картофеля определяют конкретно для каждого участка, учитывая уровень подготовки семенного материала.[1].
Известно [1,2], что клубни картофеля прорастают при температуре 7…8 0С, но оптимальной является температура 18…200С, при которой всходы появляются на 10-й, 12-й день. При температуре 1 0С и выше 35 0С рост клубней прекращается [2]. Корни проникают в почву сравнительно не глубоко — основная их масса (60..85%) находится на глубине пахотного слоя в радиусе 0,45 м вокруг клубня.
Также известно, что урожай – это результат работы корней и листьев растений. Но при этом через воздействие на ризосферу растений реализуется большинство агротехнических мероприятий (удобрение, обработка почвы и др.). Посадка картофеля является одним из агротехнических приёмов, определяющих площадь питания растений и её форму.
Лучшие условия жизни корней [2], меньшая твёрдость и объёмная масса почвы, достаточно высокая влажность, складываются при увеличении объёма гребня за счёт расширения междурядий, что приводит к развитию мощной корневой системы. Продуктивность корней зависит не только от их массы, но и от распределения в почве. Исследования по распределению корней в гребне, проведенные В. К. Мосиным [3], подтверждают что основная масса корней размещается в слое глубиной 0–20см, а по горизонтали в радиусе 40 – 45 см, с учетом этого посадки формируются с междурядьями 70 – 90 см.
В Беларуси применяются различные способы посадки картофеля, но наиболее широко – посадка в гребни. Этот способ стал впервые применяться на переувлажнённых землях. С тем, чтобы на этих землях начать посадку в установленные агротехнические сроки стали нарезать гребни, которые прогреваются значительно быстрее борозд и в результате быстрее просыхают.
При прочих равных условиях, при посадке картофеля в гребни на 3-4 дня раньше появляются всходы, меньше выпадает растений, не требуется оснащение картофелепосадочных агрегатов маркёрами. При нарезки гребней не требуется оснащения культиваторов – окучников маркёрами, так как достаточно первый проход пройти строго по прямой линии, а остальные проходы агрегата будут осуществляться параллельно первому благодаря двукратной обработке стыкового междурядья.
Очевидно, последнее стало настолько привлекательным, что нарезку гребней производят повсеместно, без учёта влажности и типа почвы, возможности гладкой посадки по ровной поверхности. При этом не обращается внимания на то, что нарезка гребней требует значительных затрат энергии.
В Беларуси сложились две основные технологические схемы подготовки почвы под картофель и его посадки. Первая — органические удобрения вносятся осенью под зяблевую вспашку, весной проводится предпосевная обработка и посадка либо в предварительно нарезанные гребни, либо гладкая – по ровной поверхности.
Вторая – органические удобрения вносятся весной, запахиваются, производится культивация или комбинированная обработка почвы и посадка гладкая или в предварительно нарезанные гребни.
Таким образом, при двух приведенных схемах перед посадкой картофеля производится сплошная обработка почвы и, чаще всего, вне зависимости от влажности участка применяется нарезка гребней. Она проводится даже на песчаных почвах, что приводит к иссушению гребня и к недостатку влаги для прорастания клубней.
Из этого следует, что предварительная нарезка гребней практически не улучшает структуру уже подготовленной к посадке картофеля почвы, т.е. не снижает её твердости и объемной массы, а ускоряет лишь просыхание почвы в гребнях.
Наиболее прогрессивная Голландская технология возделывания картофеля, обеспечивающая урожайность 600 ц/га и выше не предусматривает предварительную нарезку гребней, но предусматривает их формирование через две недели после посадки. Этим преследуется цель уничтожения сорных растений, семена которых, получив при обработке почвы и посадке картофеля влагу, воздух и тепло, проросли за это время, и обеспечения необходимого объёма почвы над клубнями для развития корневой системы.
Те преимущества, которые даёт посадка картофеля в гребни целесообразно оценить с точки зрения энергетических затрат на образование гребней и предпосадочную обработку почвы.
Основная часть
Нарезка гребней производится культиваторами для междурядной обработки.
Если рассмотреть баланс мощности агрегата для нарезки гребней, то он выглядит так:
(1)
где – эффективная мощность двигателя, потребная для движения агрегата при нарезке гребней, кВт;
– мощность, необходимая на преодоление сопротивления качению трактора, кВт;
– мощность, теряемая при движении на подъём;
– тяговая мощность, кВт;
мощность, теряемая в трансмиссии трактора, кВт;
– мощность, теряемая при буксовании движителей, кВт.
Если подставить в приведенное выражении числовые значения входящих величин, то можно увидеть, во что обходится предварительная нарезка гребней для посадки картофеля.
По [4] можно определить значения удельного тягового сопротивления культиватора окучника (k=1,5…2,5 кН/м) и коэффициент сопротивления качению трактора на вспаханном поле в конце весны (f=0,18…0,24), когда производится нарезка гребней.
Составляющие баланса мощности агрегата определяются:
Мощность, затрачиваемая на качение трактора
Nf=f ·Gтр ·Vр=0,20·30·3,5=21,0 кВт, (2)
где Vр – рабочая скорость движения агрегата, м/с, (Vр=3..4 м/с [4]);
Gтр – эксплуатационный вес трактора Беларус 800 (30 кН).
Тяговая мощность
ΝТ=Rм·Vр= k·В·Vр=2,0·2,8·3,5=19,6 кВт, (3)
где Rм – сопротивление машины, кН.
Мощность, теряемая в трансмиссии трактора
Nмг= (ΝТ+Nf)(1-ηмг)=(19,6+21,0)·(1,0-0,85)=6,09 кВт, (4)
где ηмг – коэффициент полезного действия трансмиссии. ηмг=0,85 [4];
Мощность, теряемая при буксовании
Nб=(ΝТ+Nf+ Nмг) δ/100=(19,6+21,0+6,09)·10/100=4,67 кВт, (5)
где δ – коэффициент буксования. δ =10% [4].
При работе агрегата на ровной поверхности мощность на преодоление сопротивления подъёму равна нулю.
Отсюда
Nе=19,6+21,0+6,09+4,67=51,36 кВт.
При нарезке гребней агрегат движется челночным способом, при котором коэффициент рабочих ходов =0,95 [4]. Если учесть, что агрегату в течение смены отводится регламентированное время на простои для проведения технического обслуживания (0,5 ч), личные надобности механизатора (0,75 ч) и подготовительно-заключительное время (0,45 ч), то время его движения на рабочем ходу и вхолостую будет
Тдв=7,0-0,5-0,75-0,45=5,3 ч.
Учитывая значение =0,95 можно считать, что 5% времени движения будет потрачено на повороты
Тх=0,05·5,3=0,26 ч.
Тогда основное время работы агрегата в течение смены будет
Тр=Тдв –Тх=5,3-0,26=5,04 ч. (6)
Отсюда коэффициент использования времени смены будет равен
τ= =5,04/7,00=0,72. (7)
Производительность агрегата за смену будет
Wсм=0,36·ВрVРТсмτ =0,36·2,8·3,5·7·0,72=17,8 га/см. (8)
Если пренебречь затратами мощности на холостом ходу, то энергоёмкость нарезки гребней на одном гектаре будет
Э=NeТр/Wсм=51,36·5,04/17,8=14,54 кВт· ч/га. (9)
При удельном расходе топлива двигателем gе=220 гр/кВт·ч расход топлива на один гектар составит
Θ=gе Э/1000=220·14,54/1000=3,2 кг/га. (10)
Таким образом, нарезка гребней с агротехнической точки зрения целесообразна только на влажных тяжелых почвах. Тратить же топливо на образование гребней на уже подготовленной к посеву почве расточительно, а утверждать, что это улучшает аэрацию, по меньшей мере, неубедительно.
Даже если кроме ускорения просыхания гребней их образование позволит несколько улучшить условия произрастания семян картофеля, то, очевидно, что выполнять лишь одну операцию нарезки экономически нецелесообразно.
По нашему мнению если есть необходимость в нарезке гребней, то её следует совместить с локальным внесением удобрений. Из выражения (2) видно, что потери мощности на качение трактора в агрегате при нарезке гребней превышает на 7% тяговую мощность. Если отдельно вносить минеральные удобрения, то потребуется еще один проход агрегата по полю энергозатраты, на который составляют 8,3 кВт-ч/га.
Перед посадкой картофеля вносят азотные удобрения в один прием. При дробном внесении азота (подкормке) не происходит прибавки урожая картофеля [5].
Предпочтительно локальное (ленточное) внесение азотных удобрений, которое, по имеющимся данным [5], в первый год снижает потери азота в 1,3 – 2,2 раза и во второй – в 1,2–3,6 раза.
Учитывая то, что корневая система картофеля распространяется на глубину до 20 см и располагается в радиусе 45…50 см от семенного клубня, то оптимальным расположением минеральных удобрений, следует считать такое, при котором они располагались бы ниже глубины посадки клубня. При этом для защиты проростков картофеля от воздействия удобрений между клубнем и удобрениями должна быть почвенная прослойка толщиной 3,0 см [6] (рисунок 1).
Рисунок 1- Схема расположения корневой системы картофеля в почве
А – молодое растение картофеля, выросшее из семян; Б – растение картофеля, выросшее из клубня; 1 – семядоли; 2 – столоны с образующими клубня; 3 – материнский клубень
При посадке картофеля следует различать два понятия (рисунок 2) – глубина посадки и глубина заворачивания клубней. Под глубиной посадки (рисунок 2) понимают расстояние от исходной поверхности поля до дна борозды, на котором размещают клубни картофеля [6]. Поскольку над высаженным клубнем формируется гребень, то глубиной заворачивания определяется расстояние от поверхности гребня до поверхности клубня картофеля. Эти два термина дают возможность более точно и объективно охарактеризовать качество посадки, и имеют важное агротехническое значение.
В зависимости от размера посадочного картофеля и конкретных условий выращивания при гребневом способе посадки клубни картофеля высаживают на глубину 5 -7 см относительно уровня исходной поверхности поля и заворачивают на глубину 6-8 см от поверхности гребня до клубня (рисунок 2).
Рисунок 2 – Расположение клубня в гребне
Дитер Шпаар [6] конкретизирует эти понятия и обращает внимание на то, что глубина посадки должна соответствовать диаметру семенного клубня, т.е. верхняя часть его должна находиться на уровне поверхности поля.
С точки зрения затрат энергии нарезка гребней с последующим их разрушением и повторным образованием при посадке картофеля является высокозатратными приёмами, требующими глубокого анализа и переосмысления.
По нашему мнению, будет рациональным нарезать гребни с оставлением в их середине канавки, глубиной равной сумме высоты клубня и высоты почвенной прослойки между клубнем и азотными удобрениями, внесенных ленточным способом одновременно с нарезкой гребней (рисунок 3).
Рисунок 3 – Двусекционные гребни с канавкой между секциями и лентой с азотными удобрениями
Назовем такие гребни 2-х секционными. Прогреваться они будут быстрее, чем обычные в силу их большей площади поверхности. Наличие между двумя секциями канавки не потребует дополнительных затрат энергии на разрушение гребня при посадке картофеля, а внесение минеральных удобрений в виде ленты под клубень – обеспечит их высокоэффективное использование.
Для нарезки таких гребней необходимо модернизировать используемые нынче культиваторы и картофелесажалки.
Вид модернизированного культиватора представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Схема культиватора для нарезки 2-х секционных гребней
1 – рама; 2 – опорно-приводные колеса; 3 – емкости для удобрений с дозирующими устройствами; 4 – подкормочные ножи; 5 – отражающие щитки; 6 – стойки с окучивающими корпусами.
Применение такого культиватора позволит картофелесажалкам работать без сошников, снизив тем самым их тяговое сопротивление. Семенной картофель будет укладываться сажалкой в канавку между двух секций гребня и заделываться загортачами сажалки.
Известна каменецкая технология возделывания картофеля [7] суть, которой состоит в том, что перед посадкой картофеля нарезаются не гребни, а проделываются в подготовленной к посадке почве канавки глубиной несколько большей высоты семенных клубней и слегка прикрываются почвой. Окончательная заделка клубней производится после их закалки (нагрева днем и охлаждения ночью) через две недели.
По нашему мнению, целесообразно совместить нарезку двусекционных гребней с одновременным внесением азотных удобрений и последующую посадку картофеля без заделки его почвой. При этом сократятся затраты энергии за счет сокращения числа проходов МТА по полю, обеспечится быстрый прогрев гребней, ленточное внесение азотных удобрений и закалка клубней.
Окончательное формирование гребней следует проводить через две недели после посадки клубней, что позволит уничтожить проросшие за это время семена сорных растений, как это предусматривает голландская технология.
Заключение
Список цитированных источников
1. Международный Интернет-портал [Электронный ресурс] / Агропромышленный вестник. – Режим доступа: http://www. atmagro.ru. – Дата доступа: 18.10.2013.
2. Веремейчик, Л.А. Технологические основы растениеводства: Практикум / Л.А. Веремейчик, А.Ф. Гуз, В.В. Ермоленков. – Минск: БГАТУ, 2005. – 204 с.
3. Малашенок, В.В. Адаптивная культура картофеля. Кн.1: Агробиологические параметры высокопродуктивных посадок картофеля / В.В. Малашенок. – Минск: УП «Технопринт», 2002. – 137с.
4. Новиков, А.В. Техническое обеспечение производства продукции растениеводства: Практикум/Под ред. Новикова А.В., Минск, БГАТУ 2011. – 250с.
5. Персикова, Т. Ф. Продуктивность бобовых культур при локальном внесении удобрений: Монография. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2002. – 204 с.
6. Шпаар, Д. Картофель / Д. Шпаар и [др.]. Под редакцией Д. Шпаара. – Торжок: ООО «Вариант», 2004. – 446с.
7. Новиков, А.В. Техническое обеспечение производства продукции растениеводства: учебник / А.В. Новиков [и др.]; под ред. А.В. Новикова. – Минск : БГАТУ, 2011. – 596 с. : ил.
Авторы:
Зубович Д. Г., инженер, Тимошенко В. Я., к.т.н., доцент, УО БГАТУ
Новиков А.В., к.т.н., доцент, Жданко Д. А., к.т.н., доцент, УО БГАТУ
Шейко Л. Г., к.с.-х.н., доцент, УО БГАТУ
СВИНЕЦ И СЕЛЕН ПОД КОНТРОЛЕМ
В ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» созданы экспресс-способы, позволяющие с высокой точностью определять содержание свинца и селена в жидких пищевых продуктах [патенты Республики Беларусь на изобретения, соответственно, № 14018, МПК (2006.01): G01N33/02, G01N21/71 (авторы: Л.Ивашкевич, В.Филонов, Ю.Велентей, П.Гонта) и № 14110, МПК (2006.01): G01N21/71 (авторы: Л.Ивашкевич, В.Зайцев, В.Филонов); заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное Государственное учреждение]. Изобретения предназначены для лабораторных служб госэпиднадзора и других медицинских учреждений, осуществляющих контроль качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также для исследования «обеспеченности организма человека важнейшим незаменимым микроэлементом – селеном».
Как указывается авторами, предложенные ими экспресс-способы дают возможность с высокой точностью определять содержание свинца и селена в молоке, напитках, соках, нектарах, вине, пиве, коктейлях и других жидких пищевых продуктах, а также в куриных яйцах. При этом они используют атомно-абсорбционную спектрометрию «с графитовой атомизацией» сухого остатка жидкого пищевого продукта.
Подчеркивается, что использование предложенных способов позволяет упростить анализы определения содержания свинца и селена в образцах жидких пищевых продуктов и куриных яйцах, уменьшить время его проведения на 2-3 ч, в силу чего себестоимость проведения анализов снижается на 25-50 %.
Подобрали оптимальные условия
Ускорить процесс гидролиза молочных белков позволит применение разработки специалистов из Научно-производственного республиканского дочернего унитарного предприятия «Институт мясомолочной промышленности» Республиканского унитарного предприятия «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию» (патент Республики Беларусь на изобретение № 16161, МПК (2006.01): A23J3/34, A23J1/20, C12N1/20; заявитель и патентообладатель: вышеназванное унитарное предприятие).
Задача ускорения процесса гидролиза молочных белков решена путем внесения в водный раствор обезжиренного молока одного или нескольких ферментных препаратов, содержащих эндопептидазу (ее разновидности: щелочная бактериальная, грибная или нейтральная бактериальная). При этом (сообразно с процентным количеством белков в обезжиренном молоке) авторами подобраны оптимальные концентрации внесенных препаратов, водородные показатели (рН) гидролизуемых растворов и температурно-временные условия проведения процесса гидролиза.
Траву звездчатку взяли для пива
Предложен способ получения сусла для светлого пива (патент Республики Беларусь на изобретение № 16940, МПК (2006.01): C12C7/00, C12C5/02; заявитель и патентообладатель: Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия»).
Задачей изобретения является улучшение качественных характеристик пивного сусла, его дополнительное обогащение биологически активными веществами и йодом, а также расширение ассортимента этого пенного напитка.
Предложенный способ включает: 1) смешивание дробленого ячменного солода с водой; 2) ступенчатое нагревание этой смеси с выдержкой затора до полного осахаривания; 3) фильтрацию осахаренного затора; 4) кипячение сусла с хмелем. Существенное отличие нового способа от способа-прототипа состоит в том, что за 5-10 минут до конца кипячения в сусло добавляют 5-15 г/л сухой травы звездчатки средней, измельченной до такой степени, чтобы ее частицы проходили через сито с отверстиями диаметром 1-2 мм. Однако, для таких работ требуется определить перечень видов сро.
Поясняется, что трава звездчатки средней содержит 15 аминокислот и другие биологически активные вещества, имеет богатый минеральный состав. Особенно велико в ней содержание йода. Добавление ее в пивное сусло позволяет улучшить качество напитка.
На радость домашним животным
Гранулированный корм для кошек разработан специалистами Научно-производственного республиканского дочернего унитарного предприятия «Институт мясомолочной промышленности» Республиканского унитарного предприятия «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию» (патент Республики Беларусь на изобретение № 16213, МПК (2006.01): A23K1/18, A23K1/10, A23K1/14; заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное унитарное предприятие).
Изобретение дает возможность использовать вторичные пищевые отходы (образующиеся при переработке мяса) и позволяет получить полнорационные сухие гранулированные корма, содержащие достаточное количество белковых, минеральных и витаминных компонентов, необходимых как взрослым кошачьим особям, так и котятам.
Пример ингредиентов одного из запатентованных вариантов корма: зерносмесь, говядина жирная, кровяная мука, сухое обезжиренное молоко, печень говяжья, обрезь мясная говяжья и/или отходы переработки мяса, рыбная мука, жир-топец говяжий, яичный порошок, овощи сухие измельченные, зелень сухая измельченная, масло растительное, премикс для кошек, мел, дрожжи пивные или хлебопекарные, соль поваренная.
Подчеркивается, что качественный и количественный состав гранулированного корма для кошек разработан авторами в соответствии с особенностями обменных процессов у этих животных.
Продукт с пробиотическими свойствами
Ряд концентратов молочных напитков предложен специалистами Института мясомолочной промышленности (патент Республики Беларусь на изобретение №16112, МПК (2006.01): A23C9/152, A23C9/156, A23C9/158; заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное Научно-производственное республиканское дочернее унитарное предприятие РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию»). Концентраты призваны расширить ассортимент отечественной молочной продукции повышенной биологической ценности с улучшенными органолептическими показателями
Предложенные концентраты сухих молочных напитков включают в свой состав молоко сухое обезжиренное, казеинат натрия, сахарную пудру, глюкозу и фруктозу. Дополнительно они могут включать: а) инулин, б) мальтодекстрин, в) какао порошок, г) премикс витаминно-минеральный, д) концентрат сухой бифидобактерий.
Поясняется, что использование в рецептуре концентратов казеината натрия позволяет регулировать массовую долю белка в продукте. Внесение в рецептуру инулина, который является пребиотиком, позволяет получить продукт функционального назначения. Использование мальтодекстрина обеспечивает присутствие резервного сложного углевода. Данный момент особенно важен в случае предназначения готового продукта для людей, занимающихся спортом. И это становится все более характерным для рынка молочных напитков. Однако, главное свойство мальтодекстрина заключается в том, что он способствует выработке организмом инсулина. Использование же сухого бактериального концентрата бифидобактерий позволяет получить продукт с пробиотическими свойствами. Попадая в определенных количествах в желудочно-кишечный тракт при приеме пищи, бифидобактерии оказывают благотворное влияние на здоровье человека.
Скороморозильный аппарат для пельменей и вареников
Повысили производительность и интенсифицировали процесс замораживания мелкоштучных пищевых полуфабрикатов, в частности пельменей и вареников, специалисты, сконструировавшие «Скороморозильный аппарат» (патент Республики Беларусь на изобретение №16324, МПК (2006.01): F25D13/00, A23L3/36; заявитель и патентообладатель: Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию»).
Не вдаваясь в технические подробности предложенной конструкции скороморозильного аппарата, следует отметить (это и подчеркивается авторами), что данное изобретение позволяет получать замороженные продукты питания высокого качества.
Ветроаэратор водоёмов
Аэрация воды, т.е. насыщение её кислородом воздуха, производится в рыбоводческих хозяйствах (естественные водоёмы или пруды), для существования живых организмов, в водопроводных комплексах с целью обезжелезивания и удаления свободной углекислоты и сероводорода, в очистных биологических сооружениях для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов, ускоряющих процесс минерализации растворённых в сточных водах органических веществ.
Как правило, аэрация воды осуществляется таким физическим процессом, при котором увеличивается удельная (на единицу массы) поверхность контакта вода/воздух и относительная скорость между этими средами. Это создаётся образованием капель и струй, движущихся в воде, или пузырьков воздуха в массе воды. Известно много способов и аппаратов для аэрации воды, и их совершенствование сводится к уменьшению конструкционных, энергетических, эксплуатационных затрат без ухудшения качества процесса.
Ниже описывается ветроаэратор, разработанный с учётом проблем энергосбережения и ценовых показателей, который может быть использован как государственными, так и частными предприятиями, при этом возможно собственное изготовление и монтаж. Особенность конструкции — регулируемость и простое включение/отключение аппарата, автономность, простота конструкции, монтажа, эксплуатации, отсутствие потребления электроэнергии.
Ветроаэратор состоит из колонны 1 (стальная труба, в данном случае вставленная в дно бассейна, без сложных капитальных строительных затрат). Ступица 2 (также труба) свободно надета на колонну 1 с возможностью вращения вокруг неё, а снизу ступица 2 оборудована опорой 3 кольцевой формы. Водило 4 – это цилиндр, имеющий окружную выемку 5, продольную щель 6, винтообразный паз 7. Выступ 8 от ступицы 2 введён в щель 6, палец 9, закреплённый на патрубке 10, входит в паз 7. Патрубок 10 свободно проворачивается на ступице 2 и сверху упирается в штифт 11 на ступице 2. Шток 12 состоит из нескольких отрезков, введённых в выемку 5 и скреплённых кольцами 13, шток свободно скользит в выемке 5 по кругу. Водило 4 через пружину 14 упирается в ребро 15 (это кольцевой вырост на ступице 2). Подшипник 16 надет на ступицу 2, сверху упирается в ребро 15 и имеет ответвление, к которому подсоединена тяга 17 (это тросовая линия). Тяга 17 двумя параллельными нитями охватывает с двух сторон шток 12 и подсоединена к тросу 18.
Ступица 2 опорой 3 через опорный подшипник фиксируется на пяте 19, неподвижно закреплённой на колонне 1.
Стержни 20 (в данном случае 3 шт) закреплены на верхней части ступицы2. На них подвешены шарнирно лопасти 21 трапециевидной формы (пластик и т.п.). Упоры 22 закреплены на патрубке 10, имеют изогнутую форму, их вертикальная часть перекрывает наклонную долю 21, изготовлены из упругого гибкого материала.
Верхняя часть колонны 1 фиксируется втулкой 23, неподвижно закреплённой на колонне 1. От втулки 23 отходят ригели 24 (их длина больше длины стержней 20), которые вантами 25 закрепляют колонну 1 в вертикальном положении.
Трос 18 винтовым окончанием введён в регулятор 26. Это цилиндр с внутренней резьбой в виде удлинённой гайки с рукоятками. Ванты 25 и регулятор 26 закреплены на земле простыми средствами.
К ступице 2, выше её опоры 3, подвешена пирамида 27 — пространственная разъёмная конструкция из труб или проката. В нижней её части монтируются насадка 28, в данном случае – изогнутые полосы – крылья. Могут подсоединяться многие другие элементы.
Монтаж ведётся в следующем порядке. Вначале вне места работы установки собирается блок из ступицы 2 с лопастями 21 на стержнях 20, на него надевается патрубок 10 с упорами 22, последние находятся между стержнями 20 так, чтобы их вертикальная часть перекрывала косую часть лопастей. Патрубок 10 упирается в штифт 11 на ступице 2.
Затем на патрубок 10 снизу надевается водило 4 до такого уровня, чтобы палец 9, вставленный в патрубок 10, пазом 7 фиксировал поворот патрубка 10, такой, чтобы упоры 22 справа (если смотреть сверху): верхний конец спирального паза 7 в верхнем положении, упоры 22 прижаты к стержням 20. В ступицу 2 вкручивается через щель 6 выступ 8.
В круговую выемку 5 заводятся штоки 12 и закрепляются кольцом 13. Затем на ступицу 2 снизу надевается пружина 14, она упирается сверху в водило 4, а снизу – в ребро 15, закрепляемое на ступице 2. Таким образом, весь собранный блок (от стержня 20 до ребра 15) сжат пружиной 14 между штифтом 11 и ребром 15 и целиком держится на ступице 2.
Подшипник 16 заводится на ступицу 2 до закрепления ребра 15.
После этого на лежащую колонну 1 вставляется упомянутый блок до упора на пяту 19 колонны 1 и втулка 23, которая также фиксируется креплением на колонне 1 (они неподвижны относительно друг друга). К концам ригелей 24 шарнирно крепятся ванты 25.
Монтаж завершается установкой обряженной колонны 1 на какое-либо основание (или введением в грунт дна бассейна) при помощи вантов 25, которые втулкой 23 приводят конструкцию в вертикальное положение и закрепляются на земле. От подшипника 16 тяги 17 перекидываются через концы штока 12, подсоединяются к тросу 18, конец которого ввинчивается в регулятор 26. К нижней части ступицы 2 прикрепляется пирамида 27 со сменными насадками 28. В данном случае они погружены в воду на определённую глубину.
Ветер, воздействуя на лопасти 21, через стержни 20 вращает ступицу 2 и весь блок от штифта 11 до опоры 3. Флюгерное (по ветру) и рабочее (перпендикулярно ветру) положение лопастей задаётся упорами 22. Пирамида 27 насадками 28 производит требуемую работу. Насадки 28 действуют как лопасти насоса, создавая центробежное от оси движение воды, и – главное — выброс воды вверх благодаря своей форме, «срезая» верхний слой воды. Созданием фонтанов и интенсивным разбрызгиванием увеличивается поверхность и скорость контакта воды и воздуха. Вокруг оси снизу колонны 1 образуется восходящий поток, а по периферии бассейна – нисходящий, чем обеспечивается интенсивный массообмен в объёме. Так осуществляется аэрация водоёма без затрат дорогой внешней технической энергии. (Однако возможна установка электродвигателя на пяте 19, и пирамида 27 подвешивается на отдельную втулку над опорой 3. Это мероприятие необходимо как дублирующий энергоисточник при длительных штилевых высокотемпературных условиях окружающей среды).
Для изменения мощности и полного останова рукоятками на регуляторе 26 производится его вращение, трос 18 втягивается в регулятор 26, производится его вращение, тяги 17 снижают шток 12, который свободно вращается в выемке 5. Водило 4 по щели 6 опускается вниз, палец 9 по пазу 7 поворачивает патрубок 10 против часовой стрелки (вид сверху), упоры 22 отходят от лопастей 21 (до этого они были прижаты действием пружины 14).
Поэтому лопасти 21 меняют угол атаки ветра: чем дальше отошли упоры, тем ближе к холостому флюгерному положению. Полный останов – при максимальном удалении упоров.
Повторный пуск или увеличение мощности производится выпуском конца троса 18 из регулятора 26 вращением рукояток на его поверхности. При этом пружина 14 отжимает водило 4 вверх, оно перемещается по щели 6 прямолинейно, палец 9 по пазу 7 поворачивает патрубок 10 и упоры 22, лопасти 21 в рабочем положении приближаются к нормальному направлению на вектор ветра. Аварийные порывы ветра воспринимаются пружиной 14 через описанную кинематическую систему.
Северянин В.С., д.т.н., профессор.
Брестский государственный технический университет
Фальсифицировать молочный продукт станет труднее
Фальсифицировать молочный продукт станет труднее с появлением изобретения О.Шуляковской, В.Филонова и О.Тимофеевой эффективного «Способа обнаружения фальсификации молочных продуктов растительными жирами или маслами с помощью газожидкостной хроматографии» (патент РБ на изобретение № 16763, МПК (2006.01): G01N33/02; заявитель и патентообладатель: Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр гигиены»).
Задача заявленного изобретения — сокращение времени обнаружения растительных жиров или масел в молочном жире и удешевление способа проведения такого анализа.
Достигаемый применением заявленного изобретения технический результат, как отмечается авторами, состоит в том, что по сравнению со способом-прототипом время пробоподготовки сокращается более чем в 40 раз, в 2 раза сокращается количество используемых реактивов, исключается использование дорогостоящего дигитонина, который ранее использовали для получения производных стеринов. Хроматографические пики стеринов при этом разделяются хорошо и дают возможность четкого обнаружения фальсификации молочных продуктов.