Подтверждение адекватности вероятностной математической модели процесса сепарации семян сои в гравитационной колонке

При математическом моделировании процесса сепарации в гравитационной колонке зачастую не учитывается коэффициент вибрации прутков при движении семян и примеси по криволинейной поверхности гравитационной гребенки. Это, в свою очередь, влияет на качество разделения. Важно отметить, что коэффициент вибрации напрямую зависит от конструктивных параметров прутков гребенки в гравитационной колонке. (Цель исследования) Экспериментальное подтверждение теоретических результатов вероятностной математической модели процесса сепарации семян сои в гравитационной колонке. (Материалы и методы) Для лабораторных исследований разработан макетный образец гравитационной колонки с единичной гребенкой. Определяли эффективную длину прутков гребенки, диаметр сечения прутка, угол наклона гребенки. (Результаты и обсуждение) Установили, что из условия самоочищаемости гребенок коэффициент сепарации составляет μ = 3,6 метра в минус первой степени. При вибрации прутков функции изгибающего момента со значениями вертикальных и горизонтальных коэффициентов а = –30, b = –31,9 и a ̃ = – 0,58, b ̃ = –1,47 паскаля в минус первой степени на метр в минус первой степени достигается довольно высокая статистическая корреляция между разработанной математической моделью и экспериментальными значениями (коэффициент детерминации 0,96). Определены эффективная длина прутков в диапазоне от 125 до 150 миллиметров гребенки, диаметр сечения прутков 1,5 миллиметра. (Выводы) Экспериментально подтверждены результаты вероятностной математической модели процесса сепарации семян сои в гравитационной колонке. Дальнейшие пути интенсификации процесса сепарации направлены на поиск нового конструктивного решения формы прутков гребенки.

1. Drincha V.M., Tsench Yu.S. Fundamentals and prospects for the technologies development for post-harvest grain processing and seed preparation. Agricultural Machinery and Technologies. 2020. Vol. 14. N4. 17-25. DOI: 10.22314/2073-7599-2020-14-4-17-25.

2. Измайлов А.Ю., Шогенов Ю.Х. Интенсивные машинные технологии и техника нового поколения для производства основных групп сельскохозяйственной продукции // Техника и оборудование для села. 2017. N7. С. 2-6. EDN: ZBMMSL.

3. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Результаты научных исследований агроинженерных научных организаций по развитию цифровых систем в сельском хозяйстве (окончание) // Техника и оборудование для села. 2022. N4 (298). С. 2-6. DOI: 10.33267/2072-9642-2022-4-2-6.

4. Спирина Н.Г., Попов А.Е., Шацкий В.П. О форме решет гравитационных сепараторов // Современные тенденции развития науки и технологий. 2016. N1-4. С. 125-128. EDN: VKNGOP.

5. Леканов С.В., Стрикунов Н.И., Куницын Р.А. Совершенствование технологии очистки семян зерновых и технических культур // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. N7 (201). С. 110-116. EDN: BWLLBP.

6. Krzysiak Z., Samociuk W., Skic A. et al. Effect of sieve drum inclination angle on wheat grain cleaning in a novel rotary clear. Transactions of the ASABE. 2020. N60 (5). 1751-1758. DOI: 10.13031/trans.12110.

7. Gievskiy A.M., Orobinsky V.I., Tarasenko A.P. et al. Substantiation of basic scheme of grain cleaning machine for preparation of agricultural crops seeds. IOP: Materials Science and Engineering. 2017. N327 (4). 042035. DOI: 10.1088/1757-899X/327/4/042035.

8. Малюков С.В., Князев А.В., Аксенов А.А. и др. Обзор конструкций машин для обескрыливания, очистки и сортировки семян // Воронежский научно-технический вестник. 2019. Т. 2. N2 (28). С. 61-72. EDN: VUMXUB.

9. Кабашов В.Ю., Туктаров М.Ф., Байназаров В.Г. Экспериментальное исследование зерноочистительной машины с решетным станом продольно-поперечного колебания // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2019. N2 (50). С. 115-120. DOI: 10.31563/1684-7628-2019-50-2-115-120.

10. Хамуев В.Г., Герасименко С.А. Разработка вероятностной математической модели процесса сепарации семян сои в гравитационной колонке // Известия Ниж- неволжского агроуниверситетского комплекса. 2023. N4(72). С. 555-566. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-04-56.

11. Хамуев В.Г., Герасименко С.А. Обоснование основных параметров гравитационной колонки при очистке семян сои // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2022. N3(67). С. 574-583. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-65.

12. Хамуев В.Г., Герасименко С.А. Обоснование конструктивно-компоновочной схемы гравитационно-пневматического очистителя семян сои // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. N3. С. 27-32. DOI: 10.22314/2073-7599-2022-16-3-27-32.

13. Zhe Qu, Qi Lu, Haihao Shao et al. Design and test of a grain cleaning loss monitoring device for wheat combine harvester. Agriculture. 2024. 14. DOI: 671. 10.3390/agriculture14050671.

14. Ефимов Д.С., Кротова О.Е., Челбин С.М. Сравнительная эффективность аспирационного оборудования при пылезащите элеваторных комплексов вместимостью 20000 тонн // Современная наука и инновации. 2022. N3(39). С. 128-139. DOI: 10.37493/2307-910X.2022.3.11.

15. Panasiewicz M., Mazur J., Zawi´slak K., Kulig R., Łysiak G. the process of separation of husked soybean in oblique airflow. Sustainability. 2020. 12. 7566. DOI: 10.3390/su12187566.

16. Галкин В.Д., Хандриков В.А., Федосеев А.Ф. и др. Исследование процесса разделения семян на пневмосортировальном столе с усовершенствованным рабочим процессом // Пермский аграрный вестник. 2023. N1(41). С. 4-12. DOI: 10.47737/2307-2873_2023_41_4.

17. Badretdinov I., Mudarisov S., Tuktarov M. et al. Mathematical modeling of the grain material separation in the pneumatic system of the grain-cleaning machine. Journal of Applied Engineering Science. 2019 17. 529-534. DOI: 10.5937/jaes17-22640.