ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ОПУШЕННЫХ СЕМЯН ПО РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ДРАЖИРУЮШЕГО БАРАБАНА

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты теоретических исследований движения опушенных семян в дражирующем барабане После двукратной обработки конусным разбрасывателем, опрыскивателем минеральных удобрений и собирателем опушенные семена попадают в чашеобразный барабан, вращающийся вокруг своей вертикальной оси. Они должны быть равномерно распределены, на их поверхности должен образовываться гладкий слой оболочки, а очищенные опушенные семена должны выпадать с закругленного края барабана. Соответственно, качество и степень гладкости шелушения опушенных семян зависят от угловой скорости дражирующего барабана, радиуса кривизны его сферы и высоты его края.

ABSTRAСT

The article presents the results of theoretical studies of pubescent seeds sprayed with an aqueous solution of mineral fertilizers after leaving the vertical cylinder, they should fall into the pelleting drum and be uniformly coated and formed on their surface of a smooth layer of pellet shell of a certain thickness, and the pelleted pubescent seeds should come out of the concave edge of the drum. To meet these conditions, it is necessary to ensure the upward rise along the working surface of the pelleting drum of the seeds that have fallen on it. After double processing by a conical spreader, a sprayer of mineral fertilizers and a collector, the pubescent seeds fall into a cup-shaped pelleting drum rotating around its vertical axis. The pubescent seeds falling into the cup-shaped pelleting drum rotating around its vertical axis should be uniformly distributed, a smooth layer of shell should form on their surface, and the cleaned pubescent seeds should fall out of the rounded edge of the drum. This is based on the fact that the quality and degree of smoothness of the hulling of pubescent seeds depend on the angular speed of the coating drum, the radius of curvature of its sphere and the height of its edge.

Ключевые слова: опушенные семена, минеральные удобрения, дражирующие устройства, конический рассеиватель, дражирующий барабан, вертикальный цилиндр, форсунка, угловая скорость, радиус кривизны, дифференциальное уравнение, постоянная интегрирования, рабочая поверхность барабана. 

Keywords: hairy seeds, mineral fertilizers, drazhiruyuschey device, conical diffuser, drazhiruyuschego drum, vertical cylinder, nozzle, angular velocity, radius of curvature, differential equation, constant of integration, drum working surface.

Введение

В мире ведутся научно-исследовательские работы, направленные на разработку новых научно-технических основ ресурсосберегающих технологий и устройств для их осуществления, позволяющие повысить сыпучесть семян сельскохозяйственных культур перед посевом путем дражирования их в водном растворе минеральных удобрений и композиции микроэлементов. Исходя из этого, разработка и внедрение в практику устройства, обеспечивающего в непрерывном технологическом процессе дражирование опушенных семян в водном растворе минеральных удобрений и композиции микроэлементов имеет большое значение [1-4].

Эта проблема находит отражение в научных исследованиях и практических работах, направленных на развитие сельского хозяйства, то есть на продуктивное использование земель и повышение урожайности сельскохозяйственных культур[5-7].

Методы

Чтобы чашеобразный дражирующий барабан, обрабатываемый минеральными удобрениями и микроэлементными композициями в водном растворе, мог перемещаться по рабочей поверхности и выглаживать поверхность должно быть выполнено условие

,       (1)

где V– скорость движения (скольжения) семена по рабочей поверхности барабана составляет м/с; m – масса опушенных семян, кг; R – радиус барабана, м, .

Если условие в выражении (1) выполняется и опушенные семена движутся по рабочей поверхности дражируюшего барабана, то на него действует сила инерции (рис. 1).

На рис. 1 представлена схема сил, действующих на опушенные семена, движущиеся внутри барабана.

Рисунок 1. Схема сил, действующих на неподвижные и перемещающиеся опушенные семена внутри барабана: 1-дражирующий барабан; 2–семена обволоченные в водном растворе минеральных удобрений

Учитывая эту силу, составим дифференциальное уравнение движения ворсистого зерна по рабочей поверхности барабана, которое имеет следующий вид:

           (2)

или

.             (3)

где  - центральный угол, град.

t - время, с;

f₂ – коэффициент трения опушенных семян, обволоченные водной растворе минеральных удобрений о рабочую поверхность барабана;

Учитывая, что V = R, выражение (3) можно записать в следующем виде

.       (4)

Здесь

^.                                                (5)

Учитывая выражение (5), приводим выражение (4) к следующему виду

.       (6)

Уравнение(6) представляет собой линейное дифференциальное уравнение первого порядка, неоднородное относительно . Решение его левой части имеет вид

    ,                                          (7)

где С – константа интегрирования.

Ищем частное решение уравнения(5) в следующем виде

,                 (8)

где A, B, D и E — неизвестные коэффициенты

Чтобы найти коэффициенты A, B, D и E, подставим выражение (8) в выражение (6).

Из выражения (9) имеем следующие выражения для нахождения A, B, D и E

;            ;

;            .

Отсуда , , , . Итак, частное решение уравнения (6) будет иметь следующий вид

.               (10)

            На основании уравнений (7) и (10) находим общее решение уравнения (6).

         (11)

         Константа интегрирования С при ε =0 из условия определится как

.

Подставляя значение С в выражение (11), получим выражение

.         (12)

Результаты и обсуждение

Учитывая, что , для определения скорости движения опушенных семян по рабочей поверхности барабана имеем следующее выражение:

. (13)

Выражая sin ε, cos ε и sin²ε ченрез радиус и высоту сферы барабана, определяем скорость волосатых семян при их падении с барабана

.                                   (14)

Анализ выражений (13) и (14) показывает, что качество дражирования опушенных семян в чашеобразном барабане и степень чистоты их поверхностей зависят от угловой скорости барабана, радиуса кривизны его сферы и высоты. Требуемая эффективность дражирования опушенных семян водными растворами минеральных удобрений и микроэлементов и степень чистоты их поверхностей могут быть достигнуты изменением этих факторов.

Заключение

На основании решения дифференциального уравнения сил, действующих на опушенные семена, движущиеся внутри барабана, получено решение для скорости движения семян. Решение представляеь собой функциональную зависисомсть скорости движения от факторов, описывающих техничесике характеристики барабана. Численный анализ данного выражения позволит определить опимальные параметры для процесс обработки семян, чот в целом повысит эффективностьь из дальнейшего использования.

Список литературы:

1. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных. – М.: Колос, 1973. – 199 с.
2. Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1980. – 293 с.
3. O‘z DSt 597:2008. Семена хлопчатника технические. Методы определения массовой доли деффектных семян. - Ташкент, 2008. - 19с
4. ТSt 63.03.2001. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки машин. – Ташкент, 2001.–59 с.
5. Росабоев А. Т. и др. Теоретическое обоснование движения опушенных семян хлопчатника после поступления из распределителя в процессе капсулирования //Science Time. – 2017. – №. 5. – С. 239-245.
6. Arislanov A. et al. Coating seeds with mineral fertilizers and soaking with electrochemically activated water in increasing cotton yield //Science and innovation. – 2022. – Т. 1. – №. D5. – С. 171-179.
7. Mamadaliyev T. A. Study of pubescent seeds moving in a stream of water and mineral fertilizers //International Journal on Integrated Education. – 2020. – Т. 3. – №. 12. – С. 489-493.