Федор Александрович Киприянов, кандидат технических наук, доцент
Вологда
Fedor A. Kipriyanov, Ph.Sc.(Eng.); associate professor
Vologda
Алексей Владимирович Алешкин, доктор технических наук, профессор
Киров
Petr A. Savinykh, Dr.Sc.(Eng.); professor
Kirov
Петр Алексеевич Савиных, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник
Киров
Aleksey V. Aleshkin, Dr.Sc.(Eng.); professor
Kirov
Отметили; что после предпосевного увлажнения избыточная поверхностная влажность семян затрудняет их посев механизированным способом. В результате экспериментально-поисковых исследований установлено; что избыточная поверхностная влага эффективно удаляется при контакте семян с влаговпитывающей поверхностью. (Цель исследования) Экспериментально-математическая оценка возможности удаления избыточной поверхностной влаги при контакте зерновки с влаговпитывающей поверхностью. (Материалы и методы) Прижимающее усилие зерновки к поверхности транспортера имитировали с помощью динамометра с плоским наконечником при дискретности создаваемого усилия 2;5 ньютона. Зерновка прижималась к фетровой ткани; пропитанной красящим раствором. Математическое моделирование процесса удаления поверхностной влаги заключалось в оценке возможности качения зерновки по поверхности. (Результаты и обсуждение ) Установлено; что для произвольно взятой зерновки ячменя с размерами полуосей эллипса в поперечном сечении a = 0;001845 метра; b = 0;00146 метра полное качение отсутствует. Зерновка с данными размерами поворачивается на 58 градусов. В то же время создаваемое в плоскости продольного сечения минимальное усилие 2;5 ньютона на зерновку с полуосями a = 0;001845 метра и с = 0;00396 метра обеспечит прижимающее усилие 0;11 ньютона на один квадратный миллиметр. С учетом глубины погружения зерновки во влаговпитывающую поверхность и поворота зерновки на угол 58 градусов будет обеспечен необходимый контакт для удаления избыточной поверхностной влаги. Однако в частном случае; когда одна из плоскостей продольного сечения зерновки имеет форму; приближенную к ромбовидной; контакт будет неполным. Увеличение прижимающего усилия до 0;19 ньютона на один квадратный миллиметр не дает желаемого эффекта; поскольку зерновка; преодолевая сопротивление впитывающей влагу поверхности; упиралась в опорную пластину. Решением проблемы стало увеличение толщины впитывающей поверхности приблизительно до половины толщины зерновки. В этом случае обеспечивается наибольшая площадь контакта. (Выводы) Путем экспериментально-математической оценки установлено; что избыточная поверхностная влага может быть эффективно удалена с зерновок при контакте с влаговпитывающей поверхностью толщиной; близкой к половине толщины зерновки; и прижимающем усилии порядка 0;19 ньютона на один квадратный миллиметр.
The paper examines the issue of excess surface moisture on seeds following pre-sowing moistening; which complicates mechanical sowing. Experimental and exploratory studies indicate that this excess moisture can be effectively removed when seeds contact a moisture-absorbing surface. (Research purpose) The study aims to provide an experimental and mathematical evaluation of the potential for removing excess surface moisture from seeds upon contact with a moisture-absorbing surface. (Material and methods) The pressing force of the caryopsis against the conveyor surface was simulated using a flat-tipped dynamometer with a force application increment of 2.5 newtons. The caryopsis was pressed against a felt fabric soaked with a dye solution. The mathematical modeling of the surface moisture removal process involved evaluating the potential for the caryopsis to roll across the surface. (Results and discussion) It was found that a randomly selected barley caryopsis with semi-axis dimensions of a = 0.001845 meters and b = 0.00146 meters in the cross-section does not achieve complete rolling but rotates by 58 degrees. At the same time; a minimum applied force of 2.5 newtons in the plane of the longitudinal section on a caryopsis with semi-axes a = 0.001845 meters and c = 0.00396 meters produces a pressing force of 0.11 newtons per square millimeter. Considering the depth of the caryopsis’s immersion in the moisture-absorbing surface and its 58-degree rotation; sufficient contact is established to remove excess surface moisture. However; in specific cases where one of the longitudinal section planes of the caryopsis has a shape approaching a diamond; the contact is incomplete. Increasing the pressing force to 0.19 newtons per square millimeter did not yield the desired effect; since the caryopsis; overcoming the resistance of the moisture-absorbing surface; made contact with the support plate. The solution was to increase the thickness of the moisture-absorbing surface to approximately half the thickness of the caryopsis. In this case; the largest contact area is ensured. (Conclusions) Experimental and mathematical evaluations established that excess surface moisture can be effectively removed from caryopses when they contact a moisture-absorbing surface with a thickness approximately half that of the caryopsis; under a pressing force of around 0.19 newtons per square millimeter.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.