Экспериментально-математическое моделирование процесса удаления поверхностной влаги с семян после увлажнения

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.

1. Арютов Б.А., Новожилов А.И., Пасин А.В., Соколов С.А. Повышение эффективности производственных процессов в растениеводстве // Техника в сельском хозяйстве. 2007. N6. С. 50-51. EDN: IISBEZ.

2. Бартенев И.И., Подвигина О.А., Гаврин Д.С., Подосинников И.В. Способы предпосевной подготовки семян и методика их моделирования // Лесотехнический журнал. 2018. Т. 8. N4(32). С. 199-207. DOI: 10.12737/article_5c1a3235d34735.47391674.

3. Волхонов М.С.. Мамаева И.А., Беляков М.М. Классификация и определение эффективности известных способов предпосевной обработки семян // Вестник НГИЭИ. 2022. N8(135). С. 7-19. DOI: 10.24412/2227-9407-2022-8-7-19.

4. Касьяненко А.В., Краснов И.Н. Совершенствование технологии подготовки семян зерновых к озимому посеву в условиях аридизации климата // Вестник аграрной науки Дона. 2017. N3 (39).С. 42-47. EDN: ZVHYOD.

5. Chatterjee N., Sankar A., Singh R. K. et al. On-farm seed priming interventions in agronomic crops. Acta Agriculturae Slovenica. 2018. Vol. 111. N3. 715-735. DOI: 10.14720/aas.2018.111.3.19.

6. Янченко А.В., Бухаров А.Ф., Федосов А.Ю. Прайминг – инновационное развитие методологии подготовки семян к посеву (обзор) // Овощи России. 2023. N 5. С. 2836. DOI: 10.18619/2072-9146-2023-5-28-36.

7. Касьяненко А.В., Краснов И.Н., Кравченко И.А. и др. Подготовка семян к озимому посеву в засушливых условиях на агрегатах типа ЗАВ // Сельский механизатор. 2020. N5-6. С. 37-38. EDN: ORGBBT.

8. Shihab M.O., Hamza J.H. Seed priming of sorghum cultivars by gibberellic and salicylic acids to improve seedling growth under irrigation with saline water. Journal of Plant Nutrition. 2020. N43:13. 1951-1967. DOI: 10.1080/01904167.2020.1766066.

9. Sagvand M., Esfahani M.N., Hadi F. Pre-sowing enrichment of Echinacea angustifolia seeds with macronutrients improved germination performance and early seedling growth via stimulating the metabolism of reserves. Industrial Crops and Products. 2022. Vol. 188. Part A. 115614. DOI: 10.1016/j.indcrop.2022.115614.

10. Краснов И.Н., Кравченко И.А., Касьяненко А.В., Хронюк В.Б. Влияние влагозащитной обработки насыщенных водой семян на рост и развитие ячменя // Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16. N2(62). С. 17-26. DOI: 10.55618/20756704_2023_16_2_17-26.

11. Киприянов Ф.А., Савиных П.А. Выявление особенностей предпосевного увлажнения семян кукурузы // Вестник АПК Верхневолжья. 2022. N4(60). С. 61-67. DOI: 10.35694/YARCX.2022.60.4.007.

12. Крючин, Н.П., Петров А.М., Артамонова О.А. Разработка технологии предпосевной подготовки семян бобовых трав // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. N5(73). С. 99-102. EDN: YNDPID.

13. Krasnov I.N., Kravchenko I.A., Miroshnikova V.V., Tolstoukhova T.N. The sowing of grain crops in dry conditions. International Journal of Advanced Biotechnology and Research. 2017. Vol. 8. N4. 957-963. EDN: XMMEQX.

14. Лящева Л.В. Влияние высушивания намоченных и проросших семян в воде и в регуляторах роста на посевные качества и урожайность моркови // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007. N9(177). С. 35-40. EDN: ICAASV.

15. Краснов И.Н., Касьяненко А.В., Аришин Ю.И. и др. Совершенствование процессов наружной сушки насыщенных водой семян и нанесения на них влагозащитного покрытия // Вестник аграрной науки Дона. 2022. Т. 15. N2(58). С. 53-61. DOI: 10.55618/20756704_2022_15_2_53–61.

16. Киприянов Ф.А. Инженерно-технические решения для повышения эффективности предпосевного увлажнения семян // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023. N12(230). С. 88-95. DOI: 10.53083/1996-4277-2023-230-12-88-95.

17. Забродин В.П., Суханова М.В Анализ процессов взаимодействия семян с рабочими органами машин предпосевной обработки циклического действия // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. N5. С. 63-68. DOI: 10.22314/2073-7599-2019-13-5-63-68.

18. Суханова М.В., Забродин В.П. Сравнительный анализ воздействия поверхности различной жесткости рабочих органов сельскохозяйственной техники на твердую частицу сыпучего тела // Вестник аграрной науки Дона. 2017. N2(38). С. 19-22. EDN: ZVKCYR.

19. Ценч Ю.С., Годлевская Е.В. Математическое моделирование как инструмент проектирования сельскохозяйственных машин и агрегатов (применительно к истории развития научной школы Южного Урала) // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. N2. С. 4-12. DOI: 10.22314/2073-7599-2023-17-2-4-12.

20. Зубина В.А., Годжаев Т.З. Сравнительный анализ методов решений оптимизационных задач для сельскохозяйственного машиностроения // Агроинженерия. 2023. Т. 25.N1. С. 11-16. DOI: 10.26897/2687-1149-2023-1-11-16.