Результаты исследований массо-размерных характеристик распространенных в Республике Беларусь сортов картофеля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результаты исследований массо-размерных характеристик распространенных в Республике Беларусь сортов картофеля

А.С. Добышев,

А.И. Филиппов,

С.Н. Ладутько

Аннотации

В статье приводятся результаты обработки экспериментальных данных для современных сортов картофеля и камней, соразмерных с клубнями. Проведено изучение зависимости массы картофеля и камней от их объема, что дает основание для выбора массо-размерных характеристик отдельных компонентов в качестве критерия разделения между камнями и клубнями картофеля. По результатам исследований сделано обоснование параметров устройства для отделения от клубней картофеля комков почвы и камней. картофель клубень комок

The article presents results of processing of experimental data for modern varieties of potato and stones of the size similar to tubers. We have conducted research into the dependence of potatoes and stones weight on their volume, which helps to choose weight-size characteristics of separate components as criteria for separation stones from potato tubers. According to research results we have based parameters of the device for separation of soil lumps and stones from potato tubers.

Введение

Разработанное в Гродненском государственном аграрном университете электронно-механическое устройство для выделения примесей из картофельного вороха производит взвешивание каждого компонента, определение его геометрических размеров, преобразование полученных физических величин в пропорциональные электрические напряжения. Аналоговый процессор фиксирует величину массы и размеры каждого компонента вороха и производит сравнение массы с произведением трех взаимно перпендикулярных размеров. Процессор отрегулирован таким образом, что если масса больше, нежели произведение размеров, то компонент вороха есть примесь и удаляется в свой поток, если же масса меньше указанного произведения, то в этом случае компонент есть клубень и направляется в поток клубней [1].

Методы исследования и основная часть

В связи с отсутствием в научной литературе массо-размерных показателей современных сортов картофеля нами произведено определение массы m и измерение длины а, ширины в и толщины с клубней таких сортов, как Верас, Росинка, Скарб, Дар, Лазурит, и определены для них средние значения критериев разделения и их дисперсии. Сделано также измерение и взвешивание собранных в ворохе после картофелеуборочного комбайна твердых почвенных комков и камней. Взвешивание производилось на технических весах с точностью до 1 г, размеры определялись штангенциркулем с точностью до 0,1 см.

Результаты обработки экспериментальных данных для различных сортов картофеля и для камней приведены в таблицах и на рисунках.

Определены доверительные интервалы для оценки математического ожидания (среднего значения) критерия разделения по выборочному среднему и представлены в табл. 1. Надежность оценки примем г=0,95. Из соотношения 2ц(t)=0,95 по таблице функции Лапласа находим t=1,96.

Точность оценки найдем из соотношения:

, (1)

где у - среднеквадратическое отклонение; n - объем выборки.

Тогда доверительный интервал имеет вид:

. (2)

Приведенные данные для клубней картофеля соответствуют закону нормального распределения.

Таблица 1. Критерии разделения, их дисперсии и доверительные интервалы.

Сравним законы распределения значений критериев разделения для различных сортов картофеля и камней по критерию Краскела-Уоллиса (табл. 2).

Таблица 2. Независимое распределение.

Из табл. 2 следует, что функции распределения в группах различаются достоверно.

При попарном сравнении законов распределения критериев разделения всех сортов клубней и камней установлено, что значение критерия разделения для камней достоверно отличается от значения критерия разделения для всех сортов картофеля. Кроме того, выявлены достоверные различия значения критериев разделения для некоторых сортов картофеля.

Применение критерия Манна-Уитни [2] показало, что достоверно различаются критерии разделения для сортов Росинка и Верас, а также Росинка и Лазурит, т.е. Росинка имеет достоверно большее значение критерия разделения, чем Верас и Лазурит.

Попарное сравнение дисперсий показало, что разброс значений критерия разделения для всех сортов картофеля одинаков и различается только у камней.

Таблица 3. Значения критерия разделения.

Тогда в качестве критерия разделения можно взять значение плотности вещества:

с = m/н. (3)

Результаты вычислений представлены в табл. 4.

Таблица 4. Значения критерия разделения для эллипсоидальной формы компонентов картофельного вороха.

Применим критерий Краскела-Уоллиса [3] для сравнения законов распределения значений критериев разделения для различных сортов картофеля, полученные данные сведем в табл. 5.

Таблица 5. Независимое распределение сортов картофеля.

В этом случае также есть достоверное различие средних значений плотностей. Плотность камня достоверно различается со всеми сортами картофеля. При этом средние значения показателя с в группах примут значения, указанные в табл. 6.

Таблица 6. Попарное сравнение различных сортов картофеля.

Сравним попарно различные сорта картофеля по критерию Манна-Уитни.

При таком подходе обнаружилось больше достоверных различий плотностей. Пять сортов картофеля можно разбить на две группы по однородной плотности (табл. 7).

Таблица 7. Группы плотностей.

Изучение зависимости массы картофеля и камней от объема показало, что для сорта Темп зависимость не только корреляционная, но и близкая к функциональной r = 0,937. Это говорит о том, что форма картофеля примерно одинаковая. Аналогичная ситуация и для сорта Росинка - r = 0,966. Еще большая зависимость объема и массы для сорта Скарб - r = 0,991. Однако этот сорт наименее однородный, так как зависимость объема и массы для него самая низкая - r = 0,852.

Масса и объем сорта Лазурит связаны тесной корреляционной зависимостью (r = 0,970, см. рис. 1).

Рис. 1. Зависимость массы клубней от их объема для сорта Лазурит.

Рис. 2. Зависимость массы камней от их объема.

Так как зависимость объема и массы во всех случаях высокодостоверная, то отношение этих показателей даст значение, близкое к истинному. Это дает основание для выбора массо-размерных характеристик отдельных компонентов в качестве критерия разделения между камнями и клубнями картофеля [3].

В табл. 8 приведена характеристика некоторых сортов картофеля. Среднее значение массы клубней - m, среднее значение длины - а, ширины - b, толщины - с. Среднее квадратное отклонение - , ошибка средней арифметической величины - е. Критерий разделения - . Измерения произведены для N=100 клубней.

Таблица 8. Характеристика клубней картофеля.

Заключение

По результатам проведенных исследований сделано обоснование параметров устройства для отделения от клубней картофеля комков почвы и камней [4]. Для увеличения производительности данного устройства его следует изготавливать многоручьевым [5].

Литература

1. Размыслович, Н.Р. Картофелесортировальный пункт с электронно-механическим отделителем примесей / Н.Р. Размыслович, С.Н. Ладутько, А.Н. Филиппов // Сборник статей: Гродно: УО ГГАУ, 2033. С. 320-323.

2. http://alglib, sources.ru/hypothesistesting/mannwhtnegu.php.

3. http://www.statsoft.ru/home/portal/applications/medicine/kruskel.htm.

4. Добышев, А.С. Обоснование параметров устройства для отделения от клубней комков почвы и камней / А.С. Добышев, А.Н. Филиппов // Актуальная проблема механизации кормопроизводства и животноводства: материалы науч.-практ. конф. Горки: УО БГСХА, 2006. С. 85-96.

5. Ладутько, С.Н. Номограмма для определения производительности картофелесортировального пункта / С.Н. Ладутько, А.Н. Филиппов // Современные технологии с.-х. производства: материалы Х Междунар. науч.-практ. конф. Гродно: УО ГГАУ, 2007. С. 67.

6. Ладутько, С.Н. Разделение компонентов картофельного вороха по величине объемного коэффициента / С.Н. Ладутько, А.И. Филиппов // Новое в семеноводстве картофеля: материалы науч.-практ. конф., посвященной 90-летию ученого-семеновода И.Н. Адамова. Минск: Академия аграрных наук Республики Беларусь Бел НИИ картофелеводства, 2000. С. 127-128

7. Филиппов, А.И. Параметры копира датчиков геометрических размеров компонентов картофельного вороха / А.И. Филиппов // Моделирование сельскохозяйственных процессов и машин: сб. статей III Междунар. науч.-техн. конф. Минск: УО БГАТУ, 2002. С. 34-35.

Размещено на Allbest.ru