<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Kazan State Agrarian University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Kazan State Agrarian University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Казанского государственного аграрного университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2073-0462</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">28430</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_5cceddba27b897.07399726</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject></subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">RESEARCH AND DEVELOPMENT OF INSTALLATION FOR PRE-SOWING TREATMENT OF POTATOES EXPOSURE TO ELECTROPHYSICAL FACTORS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ  ПРЕДПОСАДОЧНОЙ ОБРАБОТКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Котин</surname>
       <given-names>Александр Иванович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kotin</surname>
       <given-names>Aleksandr Ivanovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kotinalex87@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Новикова</surname>
       <given-names>Галина Владимировна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Novikova</surname>
       <given-names>Galina Vladimirovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Зайцев</surname>
       <given-names>Петр Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zaycev</surname>
       <given-names>Petr Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>zhenia_alex@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Михайлова</surname>
       <given-names>Ольга Валентиновна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Mihaylova</surname>
       <given-names>Ol'ga Valentinovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>ds17823@yandex.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Нижегородский государственный инженерно-экономический институт</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Nizhny Novgorod State Institute of Engineering and Economics</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Чувашская государственная сельскохозяйственная академия</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Chuvash State Agrocultural Academy</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>14</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>89</fpage>
   <lpage>93</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/28430/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/28430/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Целью обработки клубней картофеля перед посадкой комплексным воздействием электрофизических факторов является обеззараживание от ряда вредителей, активизация клеток клубней картофеля для ускорения и повышения их всхожести, с исключением побочных действий на физико-химический состав выращенного картофеля. Установка содержит тороидальный резонатор, внутри тора расположен транспортер, выгрузной ограничитель и движущиеся фторопластовые скребки. В конденсаторном пространстве расположены электрогазоразрядные лампы, подключенные к источникам килогерцовой частоты и вращающийся диск с распределителем. На поверхности тора установлены магнетроны. Под тором установлен индукционный нагреватель. В торе имеются окна для выгрузки отходов клубней картофеля. Разработанная установка содержит разные источники электромагнитных излучений: сверхвысокочастотные генераторы, обеспечивающие эндогенное прогревание клубней картофеля и профилактику от болезней и вредителей; индукционный нагреватель для уничтожения жуков и других вредителей за счет термического ожога; генераторы высокочастотного (110 кГц) переменного импульсного тока с высоким напряжением и электрогазоразрядными лампами, обеспечивающие ускорение биохимических реакций, насыщение клубней кислородом, повышение упругости кожуры клубней и ее проницаемости. Весь этот комплекс источников энергии способствует активизации клеток клубней картофеля, ускорению и повышению всхожести. С помощью одной установки, производительностью           до 300 кг/ч можно провести предпосадочную обработку до 20 тонн клубней картофеля размером не более 6 см, при удельных энергетических затратах до 0,2 кВт∙ч/кг.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The purpose of processing potato tubers before planting by the complex effect of electrophysical factors is disinfection from a number of pests, activating the cells of potato tubers to accelerate and increase their germination, with the exception of side effects on the physico-chemical composition of the grown potatoes. The installation contains a toroidal cavity, inside the torus there is a conveyor, an unloading stopper and moving fluoroplastic scrapers. In the condenser space are electro-discharge lamps, connected to sources of a kHz frequency and a rotating disk, with a distributor. On the surface of the torus mounted magnetrons. An induction heater is installed under the torus. The torus has windows for unloading potato tuber waste. The developed installation contains various sources of electromagnetic radiation: microwave generators, which provide endogenous heating of potato tubers and prevent diseases and pests; induction heater to kill beetles and other pests due to thermal burns; high-frequency (110 kHz) alternating pulsed current generators with high voltage and electro-gas-discharge lamps, which accelerate biochemical reactions, saturate tubers with oxygen, increase the elasticity of the tuber peel and its permeability. This whole complex of energy sources contributes to the activation of potato tuber cells, accelerating and improving germination. Using a single unit with a capacity of up to 300 kg/h, it is possible to carry out preplant processing of up to 20 tons of potato tubers no larger than 6 cm in size, with specific energy expenditures of up to 0.2 kW h/kg.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>сверхвысокочастотный генератор</kwd>
    <kwd>тороидальный резонатор</kwd>
    <kwd>электрогазоразрядные лампы</kwd>
    <kwd>индукционный нагреватель</kwd>
    <kwd>клубни картофеля</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>microwave generator</kwd>
    <kwd>toroidal cavity</kwd>
    <kwd>electro-discharge lamps</kwd>
    <kwd>induction heater</kwd>
    <kwd>potato tubers</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Известно, что урожайность картофеля во многом зависит от качества посевных клубней, следовательно, повышение их посевных качеств актуально. В средних фермерских хозяйствах площади под посадку картофеля достигают 50 гектар, при норме посадки 2,5 тонн на гектар требуется провести предпосадочную обработку 125 тонн клубней картофеля. Сегодня для предпосадочной обработки картофеля используют химические средства. Обрабатывают агропрепаратами с целью профилактики от болезней, вредителей, стимуляции роста. Наиболее часто для обеззараживания используют такие препараты: Максим, Фитоспорин-М, их комбинируют с другими фунгицидами и стимуляторами роста. Они защищают урожай от болезней на всех этапах роста, но не исключают побочные действия на человека [1]. При работе с любыми химическими веществами важно соблюдать меры безопасности и не превышать рекомендуемые производителем дозы, что трудно соблюдать в условиях фермерских хозяйств. Известны положительные результаты воздействия электрофизических способов обработки продуктов [2-5]. Например, технология обработки электрофизическими факторами клубней картофеля позволяет предотвратить загрязнение сельскохозяйственных земель и без химического вмешательства эффективнее использовать возможности самого клубня картофеля. Известны способы предпосадочной стимулирующей обработки клубней картофеля низкочастотными (8-19 Гц) магнитными полями [6]: патенты №2415536 от     22.06.2009 г., № 2435349 от 13.03.2009 г., №2483513 от 29.12.2012 г., № 2407264 от 16.03.2009 г. Установка содержит индуктор, но продолжительность обработки при частоте 16 Гц достигает до 15-20 мин, что является недостатком. Известны медицинские источники излучений килогерцовой частоты, как «Дарсонваль» и «Ультратон» [7]. Наши исследования показывают, что эффект их  воздействия можно увеличить, помещая электрогазоразрядные лампы, подключенные к источникам килогерцовой, в электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) [8].Известны индукционные нагреватели, например, индукционные варочные плиты с точным температурным контролем [9]. К преимуществам следует отнести то, что нагрев самой стеклокерамической поверхности не происходит, КПД достигает до 0,9, а расход электроэнергии в 1,5 раза меньше, чем у электроплиты. Поэтому для обеспечения термического ожога вредителей, в технологической схеме обработки клубней  предусмотрен индукционный нагрев.С учетом того, что в России и за рубежом технологии создания изделий СВЧ электроники отнесены к критичным технологиям (Стратегическая программа от 17.12.2012 г.), нами разрабатываются резонаторные камеры сверхвысокочастотных радиогерметичных многогенераторных установок с использованием магнетронов малой мощности с воздушным охлаждением для обработки сельскохозяйственного сырья в непрерывном режиме.Условия, материалы и методы исследований. Объектом исследования являются технологические процессы, обеспечивающие профилактику клубней картофеля от вредителей и стимуляцию роста; экспериментальный образец установки, реализующей комплексное воздействие физических факторов на клубни картофелей в непрерывном режиме.Теоретические исследования проводились на основе анализа электрофизических факторов воздействия на сырье, с использованием математических аппаратов, теории электромагнитного поля сверхвысокой частоты, индукционного нагрева и дарсонвализации. Обоснование электродинамических характеристик системы проводили путем вычисления распределения электромагнитного поля в разработанном тороидальном резонаторе в режиме переходного процесса по программе CST Microwave Studio.Анализ и обсуждение результатов исследований. Целью профилактической обработки клубней картофеля перед посадкой комплексным воздействием электрофизических факторов является обеззараживание от ряда вредителей, активизация клеток клубней картофеля для ускорения и повышения их всхожести, с исключением побочных действий на физико-химический  состав выращенного картофеля.Технической задачей исследования является устранения недостатков при использовании химических препаратов, снижение эксплуатационных затрат при реализации технологии предпосадочной обработки клубней картофеля и использовании установки в фермерских хозяйствах за счет комплексного воздействия таких физических факторов как: электромагнитное поле сверхвысокой частоты, коронного разряда, ультрафиолетовых лучей, озона и индукционного нагрева.Установка для предпосадочной обработки клубней картофеля воздействием электрофизических факторов (рисунок 1) состоит из тороидального резонатора 1, выполненного в виде тора круглого сечения, средний периметр которого равен кратной половине длины волны.  </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">SeloMoe.ru›kartofel/obrabotka-kartofelya-pered.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">SeloMoe.ru›kartofel/obrabotka-kartofelya-pered.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рогов И.А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1989. - 272 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rogov I.A. Elektrofizicheskie metody obrabotki pischevykh produktov. [Electrophysical methods of food processing]. - M.: Agropromizdat, 1989. - P. 272.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рогов И.А., Горбатов А.В. Физические методы обработки пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1974. - 583 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rogov I.A., Gorbatov A.V. Fizicheskie metody obrabotki pischevykh produktov. [Physical food processing methods]. - M.: Pischevaya promyshlennost, 1974. - P. 583.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рогов И.А., Некрутман С.В. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1986. - 361 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rogov I.A., Nekrutman S.V. Sverkhvysokochastotnyy nagrev pischevykh produktov. [Microwave heating food]. - M.: Agropromizdat, 1986. - P. 361.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов: справочник / Под ред. И.А. Рогова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Elektrofizicheskie, opticheskie i akusticheskie kharakteristiki pischevykh produktov: spravochnik. [Electrophysical, optical and acoustic characteristics of food: a handbook]. / Edited by I.A. Rogov. - M.: Legkaya i pischevaya promyshlennost, 1981. - P. 288.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Титенкова М.С., Макарова Г.В. Оценка основных параметров электрофизических способов предпосадочной обработки клубней картофеля // Инновации в сельском хозяйстве. - № 4 (14). -  2015. - С. 34-37.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Titenkova M.S., Makarova G.V. Estimation of the main parameters of electrophysical methods for preplant treatment of potato tubers. [Otsenka osnovnykh parametrov elektrofizicheskikh sposobov predposadochnoy obrabotki klubney kartofelya]. // Innovatsii v selskom khozyaystve. - Innovations in agriculture. №4 (14), 2015, P. 34-37.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">http://fb.ru/article/322002/instruktsiya-po-primeneniyu-ultratona-apparat-ultraton-instruktsiya-poprimeneniyu-protivopokazaniya</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">http://fb.ru/article/322002/instruktsiya-po-primeneniyu-ultratona-apparat-ultraton-instruktsiya-po-primeneniyu-protivopokazaniya</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Патент № 2626156 РФ, МПК А 23 N17/00. Радиоволновые установки для термообработки сырья / А.А. Белов, Г.В. Жданкин, Г.В. Новикова, О.В. Михайлова, И.Г. Ершова; заявитель и патентообладатель НГСХА (RU). - № 2016133572; заявл. 15.08.2016. Бюл. № 21 от 2107.2017. - 10 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Patent №2626156 RF, MPK A 23 N17/00. Radiovolnovye ustanovki dlya termoobrabotki syrya. [Radio wave installations for heat treatment of raw materials]. / A.A. Belov, G.V. Zhdankin, G.V. Novikova, O.V. Mikhaylova, I.G. Ershova; Patent applicant is NSAA (RU). - №2016133572; applied 15.08.2016. Bul. № 21 from 21.07.2017. - P. 10.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">http://home-gid.com/tehnika/induktsionnye-varochnye-paneli-preimushhestva-i-nedostatki.html.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">http://home-gid.com/tehnika/induktsionnye-varochnye-paneli-preimushhestva-i-nedostatki.html.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жданкин Г.В. Совершенствование и обоснование параметров СВЧ установки с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором для термообработки сырья / А.А. Белов, Г.В. Жданкин, Г.В. Новикова // Вестник НГИЭИ.  - 2017. -  № 3 (70). - С. 57-66.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhdankin, G.V. Improvement and justification of the parameters of the microwave installation with a toroidal resonator and a cellular rotor for heat treatment of raw materials. [Sovershenstvovanie i obosnovanie parametrov SVCh ustanovki s toroidalnym rezonatorom i s yacheistym rotorom dlya termoobrabotki syrya]. / A.A. Belov, G.V. Zhdankin, G.V. Novikova // Vestnik NGIEI. - The Herald of Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics. 2017, № 3 (70). - P. 57-66.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
