Исследование физико-механических свойств семян тыквы как объекта сушки

Отметили роль процесса сушки в технологии послеуборочной обработки семян бахчевых культур. Для повышения эффективности сушки высоковлажных семян предложили конструкцию установки, в которой реализован принцип дифференцированного подвода тепла к принудительно перемешиваемому слою семян. Обосновали необходимость уточнения размерных, фрикционных и аэродинамических свойств семян тыквы для определения рациональных режимов работы предложенной сушилки. (Цель исследования) Установить физико-механические свойства семян тыквы по результатам определения их размерных, фрикционных и аэродинамических характеристик. (Материалы и методы) Использовали методы однофакторного экспериментального исследования с последующей статистической обработкой массива данных. Экспериментально изучались физико-механические свойства семян тыквы сорта Волжская серая с кондиционной влажностью 9,3-9,7 процентов. При определении угла естественного откоса и уточнении коэффициентов трения применялись общеизвестные лабораторные установки типа «коническая емкость» и «наклонная плоскость». При изучении аэродинамических свойств семян был использован парусный классификатор К-293 Petkus. (Результаты и обсуждение) Разработали методики исследования и описали экспериментальные установки. Установили, что с доверительной вероятностью 0,95 статические коэффициенты трения семян тыквы по сплошному стальному полотну, перфорированному стальному решету и по резине составляют 0,473, 0,418, 0,481, соответственно, а динамические коэффициенты трения в этих же условиях ‒ 0,331, 0,293, 0,337. Среднее значение угла естественного откоса семян ‒ 22 градуса, миделево сечение ‒ 97,94 миллиметров квадратных, скорость витания ‒ 7,083 метра в секунду, коэффициент парусности ‒ 0,196 и коэффициент аэродинамического сопротивления ‒ 0,136. (Выводы) Подтвердили предположение, что повысить эффективность сушки семян бахчевых культур возможно путем дифференцированного подвода тепловой энергии к непрерывно перемещающейся массе внутри установки, при условии исключения слипания семян в слои, блокирующие прохождение теплоносителя. Разработали усовершенствованную конструкцию сушилки и для обоснования ее оптимальных конструктивно-технологических параметров исследовали размерные, фрикционные и аэродинамические свойства семян.

1. Лобачевский Я.П., Пехальский И.А., Павлов С.А. Расчет изотермической сушки зерна // Сельский механизатор. 2019. N8. С. 22-23. EDN: OQXPPO.

2. Агеев П.С., Долгов В.И., Курдюмов В.И., Павлушин А.А. Обоснование теплоэнергетических параметров процесса контактной сушки зерна // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. N1(57). С. 6-11. DOI: 10.18286/1816-4501-2022-1-6-11. EDN: LMUVWK.

3. Dobrickiy A., Bakharev D., Pastukhov A., Volvak S. Experimental study of melon crop seed dryer productivity. Engineering for Rural Development. Jelgava. Latvia. Vol. 20. 2021. 157-162. DOI: 10.22616/ERDev.2021.20.TF032. EDN: UBVUEP.

4. Бабичева Е.Л., Рудобашта С.П., Сидельников И.И. Псевдоожижение семян проса и гороха // Агроинженерия. 2021. N5(105). С. 13-19. DOI: 10.26897/2687-1149-2021-5-13-19. EDN: PGZABT.

5. Добрицкий А.А., Вольвак С.Ф. Сушилка семян бахчевых культур // Сельский механизатор. 2019. N12. C. 20 21. EDN: ZZJCWT.

6. Дринча В.М., Ценч Ю.С. Эволюция зерно-семяочистительной техники в России // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15. N1. С. 24-33. DOI: 10.22314/2073-7599-2021-15-1-24-33. EDN: NOOETW.

7. Davies R.M. Engineering properties of three varieties of melon seeds as potentials for development of melon processing machines. Advance Journal of Food Science and Technology. 2010. Vol. 2(1). 63-66.

8. Khodabakhshian R. Mechanical strength and physical behavior of pumpkin seed and its kernel. Thai Journal of Agricultural Science. 2011. Vol. 45(1). 37-43.

9. Гончаров А.В., Левшин А.Г., Гаспарян И.Н. Физико-механические свойства сортов и сортообразцов семян тыквы как основа совершенствования механизации возделывания // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2022. N1(66). C. 134-143. DOI: 10.24412/2078-1318-2022-1-134-143. EDN: MMDPJT.

10. Цепляев А.Н., Китов А.Ю. Физико-механические свойства плодов бахчевых культур // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2017. N3(47). C. 216-225. EDN: ZGYYFP.

11. Хозяев И.А., Чистяков А.Д., Царев Ю.А. и др. Устройство для определения динамического и статического коэффициентов трения сыпучих продуктов // Инженерный вестник Дона. 2019. N1(52). С. 18. EDN: WRTARW.

12. Черников В.Г., Ростовцев Р.А., Попов Р.А. и др. Определение коэффициентов трения стеблей льна по характеристикам шероховатости// Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. N1. C. 41-47. DOI: 10.22314/2073-7599-2018-13-1-41-47. EDN: VUCSDA.

13. Зимин И.Б., Игнатенков В.Г., Яковлев М.А., Смирнов А.В. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик гранулированных сыпучих материалов // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. N2(31). С. 29-33. EDN: LZPPMW.

14. Василенко В.В., Оробинский В.И., Василенко С.В., Посохов Д.Н. Взаимосвязь аэродинамических показателей фракций сыпучего материала // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2022. Т. 15. N4(75). С. 90-96. DOI: 10.53914/issn2071-2243_2022_4_90. EDN: GATZVO.

15. Круглов А.И., Скорлупкин Д.Б., Сладков Д.В. Численное моделирование дозвукового обтекания цилиндрического тела. 2021. N3. С. 331-335. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-3-331-335. EDN: BDHRWF.

16. Василенко В.В., Оробинский В.И., Василенко С.В., Посохов Д.Н. Разброс значений коэффициента парусности семян пшеницы при аэродинамической сепарации // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2023. Т. 16. N2(77). С. 98-105. DOI: 10.53914/issn2071-2243_2023_2_98. EDN: PZSDFM.

17. Шаршунов В.А., Сентюров Н.С., Цайц М.В. Определение размерных характеристик компонентов вороха льнокостры // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. N3. С. 169-175. EDN: HDGKHE.

18. Пастухов А.Г., Бахарев Д.Н., Вольвак С.Ф., Добрицкий А.А. Определение коэффициента Пуассона и модуля Юнга внешней плодовой оболочки зерна кукурузы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. N3. C. 20-26. DOI: 10.22314/2073-7599-2022-16-3-20-26. EDN: KUELTH.

19. Жалнин Э.В., Чаплыгин М.Е. Динамика фракционного состава зерносоломистой массы, обмолачиваемой в молотильном аппарате зерноуборочного комбайна // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32. N2. С. 249-262. DOI: 10.15507/2658-4123.032.202202.249-262. EDN: YEJPDM.

20. Шаршунов В.А., Сентюров Н.С., Цайц М.В. Определение скорости витания компонентов вороха льнокостры // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. N2. 171-175. EDN: UJTAED.