CC BY
13
http://vestnik.mrsu.ru
ISSN Print 2658-4123 ISSN Online 2658-6525
УДК 631.362.36
DOI: 10.15507/2658-4123.031.202103.414-429
Оригинальная статья
Исследование погружения зерна потоком щдаЭД в жидкость различной плотности методами нШёР планирования эксперимента
А. В. Сайтов1,2, В. А. Сысуев1, В. Е. Сайтов1*
ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (г. Киров, Российская Федерация)
2ФГБОУ ВО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» (г. Киров, Российская Федерация) *vicsait-valita@e-kirov. гы
Введение. В зерновом ворохе ржи кроме зерна могут содержаться ядовитые скле-роции спорыньи. Современные зерноочистительные машины не обеспечивают выделение склероциев спорыньи за один технологический процесс из-за схожести физических свойств по линейным размерам. Выделение склероциев спорыньи из зерна ржи за один технологический процесс по плотности возможно c применением водных растворов неорганических солей. Цель исследования - определение эффективной высоты расположения загрузочного бункера относительно поверхности жидкости. Эти данные повысят качество технологического процесса разрабатываемой машины.
Материалы и методы. Рассматривается подача зерна ржи потоком из выпускного отверстия загрузочного бункера в жидкость с помощью варьирования удельной зерновой нагрузки, плотности жидкости и высоты подачи. Для постановки опытов реализована методика планирования эксперимента. Обработка опытных данных осуществлена с помощью статистического пакета Statgraphics Plus 5.1. Результаты исследования. Проведена оценка эффективной высоты расположения выпускного отверстия загрузочного бункера относительно поверхности жидкости при подаче зернового материала потоком. Получены регрессионные модели для доли зерен, непотонувших и всплывших с пузырьками воздуха на поверхность жидкости. Обсуждение и заключение. Установлено, что на показатели доли зерен, непотонув-ших и всплывших с пузырьками воздуха на поверхность жидкости, существенное влияние оказывает плотность водного раствора соли. Наименьшие значения при разных плотности жидкости и удельной зерновой нагрузке достигаются при высоте подачи зерна 56,0 • 10-3 м.
Ключевые слова: зерно озимой ржи, склероции спорыньи, метод планирования эксперимента, водный раствор соли, поверхностное натяжение жидкости, дисперсионный анализ
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Саитов, А. В. Исследование погружения зерна потоком в жидкость различной плотности методами планирования эксперимента / А. В. Саитов, В. А. Сысуев, В. Е. Саитов. - DOI 10.15507/2658-4123.031.202103.414-429 // Инженерные технологии и системы. - 2021. - Т. 31, № 3. - С. 414-429.
© Сайтов А. В., Сысуев В. А., Саитов В. Е., 2021
0 I Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License. I^H This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.
Original article
Studying Grain Flow Immersion into Liquids of Various Densities Based on the Methods of Experiment Design
A. V. Saitovab, V. A. Sysueva, V. E. Saitova*
aFederal Agricultural Research Center of the North-East Named after N. V. Rudnitsky (Kirov, Russian Federation) bVyatka State Agricultural Academy (Kirov, Russian Federation)
*vicsait-valita@e-kirov. ru
Introduction. In addition to grain, a grain heap of rye may contain poisonous ergot scle-rotia. Modern grain cleaning machines do not isolate ergot sclerotia in one technological process because of the similarity of physical properties in linear dimensions. Isolation of ergot sclerotia from rye grain in one technological process is possible through the use of aqueous solutions of inorganic salts. The purpose of the study is to determine the optimum elevation of the loading hopper relative to the liquid surface. The data obtained contribute to increasing the quality of the technological process of the machine being developed. Materials and Methods. The paper considers the delivery of rye grain flow from the loading hopper outlet into the liquid by varying the specific grain load, liquid density and the delivery height. To set up the experiments, the experiment design methods have been used. The experimental data have been processed using the statistical package Statgraphics Plus 5.1. Results. The estimation of the effective elevation of the loading hopper outlet relative to the liquid surface when delivering grain flow has been carried out. There have been obtained regression models for the fraction of grains, which did not submerge and rose up to the liquid surface with air bubbles.
Discussion and Conclusion. It has been found that the density of the aqueous salt solution has a significant effect on the percentage of grains, which did not submerge and rose up to the liquid surface with air bubbles. The smallest values of at different density of the liquid and specific grain load are achieved at a grain delivery height 56.0 • 10-3 m.
Keywords: grain of winter rye, ergot sclerotia, experimental design method, aqueous salt solution, liquid surface tension, analysis of variance
Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
For citation: Saitov A.V., Sysuev V.A., Saitov V.E. Studying Grain Flow Immersion into Liquids of Various Densities Based on the Methods of Experiment Design. Inzhenernyye tekhnologii i sistemy = Engineering Technologies and Systems. 2021; 31(3):414-429. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202103.414-429
Введение
Посевы озимой ржи в период цветения заражаются спорами спорыньи. При созревании колосьев в них вместо зерен образуются склероции гриба Claviceps purpurea tul. (спорынья), которые ядовиты [1; 2]. При попадании с продуктами питания в организм человека или животного они вызывают ряд заболеваний [3-5].
При уборке урожая ржи современными зерноуборочными комбайнами
в зерновом материале могут содержаться ядовитые склероции из-за несовершенства системы очистки комбайна [6-8]. Большинство склероциев имеют такой же цвет, линейные размеры и парусность, что и зерно ржи. Их коэффициент внутреннего скольжения также сопоставим [9-12].
Поэтому для отделения Claviceps purpurea tul. требуется многократный пропуск зернового материала через очистительные механизмы
зерноочистительного пункта [13-16]. Это обстоятельство значительно повышает затратность технологического процесса очистки зерна от примесей [17-19]. Совершенствование конструкции машин не решает данную проблему [20-23].
В то же время склероции имеют меньшую плотность по сравнению с полновесным зерном ржи. Данное отличие позволяет разделять их по этому критерию. Можно использовать способ выделения примесей в водном растворе неорганической соли, что поможет отделить склероции от зерна за один технологический процесс [23]. Затраты на него незначительны по сравнению с работой зерноочистительных машин. Для отделения Clavi-ceps purpurea tul. в водном растворе предложено устройство, для привода которого требуется электродвигатель небольшой мощности [24].
Для отделения ядовитых склероци-ев гриба необходимо определить высоту расположения выпускного отверстия загрузочного бункера h относительно поверхности жидкости различной плотности рж. Цель исследования -найти данные параметры.
Обзор литературы
Результаты экспериментальных исследований по падению тела в жидкость приводятся в работах ряда уче-ных1 [25-28]. Отмечается, что при погружении тела в жидкость происходит захват и увлечение за собой пузырька воздуха. Отрываясь от тела, пузырек воздуха всплывает на поверхность жидкости, при этом образуется кумулятивный эффект в виде всплеска столбика воды.
Том 31, № 3. 2021
Процессы, происходящие при погружении в воду стального шарика диаметром 10 • 10-3 м, совпадающего по линейному размеру длины с большинством зерновок ржи, представлены в работе В. В. Майера2. В результате погружения процесс, описанный выше, повторяется.
Очевидно, что захват пузырька воздуха зерновкой очищаемого материала и образование при этом кумулятивного эффекта будет ухудшать отделение ядовитых склероциев и увеличивать потери зерна.
Рассматривается падение отдельных зерен ржи, пшеницы, ячменя и овса, подверженных заражению ядовитой спорыньей, в жидкость различной плотности. Обосновано, что высота установки загрузочного бункера для преодоления поверхностного натяжения жидкости всеми зерновками должна составлять 57,1 • 10-3 м [29; 30].
Представлены результаты практических опытов по бросанию единичных зерен озимой ржи сорта «Фален-ская 4» в жидкость плотностью 1 000, 1 090 и 1 150 кг/м3. Установлено, что стопроцентное погружение зерен в воду происходит при высоте не менее 43 • 10-3 м, а в водный раствор соли -58 • 10-3 м [31].
Однако при разработке устройства нужно учесть, что движение зерна будет происходить потоком, и исключить появление нежелательного захвата пузырька воздуха зерновкой, который будет ухудшать результаты отделения примесей от зерна и увеличивать потери зерна.
1 Григолюк Э. И., Горшков А. Г. Взаимодействие упругих конструкций с жидкостью (удар и погружение). Л.: Судостроение, 1978. 200 с.; Shibue T., Ito A., Nakayama E. Structural Response Analysis of Cylinders under Water Impact // Proceedings of the International Conference "Hydroelas-ticity in Marine Technology". Trondheim, 1994. Pp. 221-228. URL: https://www.tib.eu/en/search/id/ BLCP:CN005619750/Structural-response-analysis-of-cylinders-under?cHash=1cb62d3b58e5fi39bc8e9d 11ebee3c52 (дата обращения: 10.04.2021).
2 Майер В. В. Кумулятивный эффект в простых опытах. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.,
1989. 192 с.
Материалы и методы
Определение эффективной высоты расположения выпускного отверстия загрузочного бункера при погружении потоком зерна озимой ржи сорта «Фа-ленская 4» осуществлялось на экспериментальной установке, представленной на рисунке 1.
Экспериментальная установка для исследования состояла из лабораторного штатива 1, бункера 3 (патент .№ 2631556), ванны 6, сетки 8 для съема плавающих на поверхности раствора зерен и сита 7 для отделения зерен от раствора соли [32]. Лабораторный штатив оснащен противовесом 9 для придания устойчивости. На вертикальную стойку при помощи муфты с зажимными винтами закрепляется держатель 2, подвешивается бункер 3.
Процесс погружения зерна потоком в водный раствор соли заключается в следующем. Зерновой материал из бункера 3 подается потоком в ванну 6
с жидкостью различной плотности, в которой предварительно размещено сито 7. При поступлении материала в жидкость зерна, имеющие большую плотность, чем водный раствор соли, опускаются на дно ванны 6, а зерна с меньшей плотностью всплывают на поверхность раствора соли.
При варьировании к и удельной зерновой нагрузки g , которое осуществляется открытием выпускного окна загрузочного бункера с помощью заслонки 4, потонувшие зерна могут всплывать на поверхность жидкости различной плотности с захваченными пузырьками воздуха. Зерна, оказавшиеся на поверхности, снимаются сеткой 8 для подсчета количества непо-тонувших и всплывших зерен.
Зерно процеживается от водного раствора соли с помощью сита 7 из ванны 6 и раскладывается на просушку. Процесс может повторяться.
Р и с. 1. Экспериментальная установка для исследования погружения зерна потоком в жидкость различной плотности: а) общий вид установки; b) схема установки; 1 - лабораторный штатив; 2 - держатель; 3 - бункер; 4 - регулировочная заслонка; 5 - скатная плоскость; 6 - ванна; 7 - сито; 8 - сетка; 9 - противовес
F i g. 1. Experimental setup for studying the immersion of grain flow into liquid of different density: a) general view of the setup; b) scheme of the setup; 1- laboratory stand; 2 - holder; 3 - bunker; 4 - adjusting flap; 5 - pitched plane; 6 - bath; 7 - sieve; 8 - mesh; 9 - counterweight
Отношение непотонувших и всплывших с пузырьками воздуха зерен к числу брошенных зерен определяется по формуле (%):
P = ^ . 100 %, 3 n
(1)
где n - количество зерен, поступающих в жидкость различной рж, 10 000 шт.; n2 - количество зерен, оказавшихся на поверхности жидкости различной р , шт.
' жр
При определении эффективной высоты h использовался метод планирования эксперимента [30]. В результате реализации плана эксперимента получены регрессионные модели. Для исключения гипотезы о случайной природе значения коэффициентов уравнения проводилось сравнение расчетного P--уровня значимости с принятым уровнем значимости, равным 0,05. Также осуществлялось сопоставление расчетных значений F-статистики (F ) коэф-
4 расч7 т
фициентов уравнения с табличным значением F-критерия Фишера (F ^ для уровня значимости а = 0,05 при числе степеней свободы k= m, k2=n - m - 1 (n -число проведенных опытов, m - количество факторов)3. Оценку полученной адекватной математической модели рабочего процесса поточного погружения зерна производили с помощью сравнения фактических значений с расчетными скорректированным коэффициентом множественной детерминации R2c (R-squared (adjusted for d.f.)). Точность регрессионной модели определялась через стандартную ошибку оценки (Standard error of est.) и среднюю абсолютную ошибку (Mean absolute error).
Для автокорреляции между опытными данными использовался критерий Durbin - Watson statistic (DW) и остаточная автокорреляция (Lag 1 residual autocorrelation). Изучение полученной адекватной регрессионной модели осуществлялось с помощью трехмерных графиков поверхности отклика, созданных в CorelDRAW 124 [30].
Результаты исследования
Для оценки эффективной высоты расположения выпускного отверстия загрузочного бункера h относительно поверхности жидкости при погружении зерна ржи потоком в воду (рж = 1 000 кг/м3) и водный раствор соли (NaCl) (р = 1 090 кг/м3) и варьировании удельной зерновой нагрузки g^ были предварительно проведены однофакторные опыты на экспериментальной установке (рис. 1).
Доказано, что с увеличением gw при любом фиксированном значении h доля зерен, непотонувших и всплывших на поверхность воды P31000 и водного раствора соли РЗ1090, возрастает. При этом между исследуемыми параметрами существует нелинейная связь, а поверхность отклика РЗ1090 несет такую же информацию, что и поверхность отклика Рз1000. Однако значения Рз1090 возрастают на порядок, вследствие повышения коэффициента поверхностного натяжения водного раствора соли, по сравнению с водой, для преодоления которой зерновому потоку требуется большая высота подачи h. Минимальные значения РЗ1000 и РЗ1090 фиксируются в области h = (40,0...80,0) • 10 3 м при любой gуд [30].
Для определения оптимальных па-
раметров
g и р применен почти
3 Шанченко Н. И. Лекции по эконометрике. Ульяновск: УлГТУ, 2008. 139 с.
4 STATGRAPHICS Plus 5.1 [Электронный ресурс]. URL: https://statgraphics-plus.updatestar.com/ (дата обращения: 21.04.2020); Сысуев В. А. Энергосберегающие машины и оборудование для кор-моприготовления: исследования методами планирования эксперимента. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1999. 294 с.
ротатабельный план Бокса - Бенкина второго порядка5. Кодированные обозначения исследуемых факторов представлены в таблице. Уровни факторов и их интервалы варьирования выбраны, исходя из предварительных исследований.
После обработки опытных данных с помощью статистического пакета Statgraphics Plus 5.1, полученных в результате реализации матрицы планирования эксперимента, создана регрессионная модель для доли зерен РЗ (Var_1), непотонувших и всплывших на поверхность водного раствора соли6:
P = 3,1+0,363*!+0,688*2 + 2,9 *3 -- 0,875*1 *2 + 0,1*1 *з + 0,25*2*3 +
эффициентов регрессии меньше ^табл, который для уровня значимости 0,05 и числа степеней свободы k1 = 3, k2 =
= 11 составляет 3,59 (^аСч < КтаблХ Статистическая незначимость данных четырех коэффициентов регрессии также подтверждается тем, что их Р-уровень значимости (Р-Value) больше принятого уровня значимости (Рх1(А) = = 0,1814 > 0,05; РхШАС) = 0,7743 > 0,05;
P
х2х3(ВС)
= 0,4833 > 0,05 и P
х3х3(СС)
1,163x2+1,363x2+0,038x32.
(2)
Однако в полученной регрессионной модели (2) Ррасч четырех коэффициентов регрессии при х1(А), х1х3(АС), х^ВС), х3х3(СС) составляет 2,41, 0,09, 0,57, 0,01 соответственно. Fрасч этих ко-
= 0,9174 > 0,05).
Графическая интерпретация значимости коэффициентов регрессии выражения (2), в сравнении с табличным значением ¿-критерия Стьюдента (¿табл), приведена также на рисунке 2а.
На графике нанесена вертикальная линия, которая при уровне значимости а = 0,05 и числе степеней свободы п = 5 соответствует ¿табл, равному 2,57. Расчетные значения ¿-статистики только пяти коэффициентов регрессии при х3(С), х2(В), х2х2(ВВ), х1х1(АА) и х1х2(АВ) больше табличного значения ¿-критерия Стьюдента (¿раСч > ¿табп).
Т а б л и ц а T a b l e
Исследуемые факторы, их обозначения, единицы измерения, уровни и интервалы
варьирования
The investigated factors, their designations, units of measurement, levels and intervals of variation
Исследуемый Обозначение / Designation Единица Кодированное обозначение / Coded designation Уровни / Levels Интервал / Interval
фактор / The investigated factor измерения/ Unit -1 0 +1
Высота расположения загрузочного бункера / Elevation of the loading hopper
Удельная зерновая нагрузка / Specific grain load Плотность жидкости / Density of liquid
10-3 м / х
10-3 m (Factor_A)
20,000 80,000 140,000 60,000
кг/(с-м) /
kg/(s-m) (FacXor_B) 0,674 3,948 7,221 3,274
103 кг/м3 / х3
103 kg/m3 (Factor_C)
1,000 1,090 1,180 0,090
h
g
5Я
ж
5 Там же.
6 STATGRAPHICS Plus 5.1; Шанченко Н. И. Лекции по эконометрике. Technologies and means of agricultural mechanization
а) b)
Р и с. 2. Статистическая значимость коэффициентов регрессии исследуемого критерия оптимизации РЗ (Var_1) в сравнении с табличным значением /-критерия Стьюдента: а) до исключения незначимых коэффициентов регрессии; b) после исключения незначимых
коэффициентов регрессии
F i g. 2. The statistical significance of the regression coefficients of the investigated criterion for the optimization РЗ (Var_1) in comparison with the tabular value of the Student's /-test: a) until the exclusion of insignificant regression coefficients; b) after excluding insignificant regression coefficients
Это подтверждает статистическую значимость данных коэффициентов модели регрессии (2).
Тогда, в результате исключения незначимых коэффициентов регрессии из выражения (2) математическая модель рабочего процесса погружения зерна потоком в водный раствор соли описывается следующим уравнением:
Р3 - 3,123+0,688x2 + 2,9Хэ -- 0,875x1Х2 +1,159 х2 + 1,359х2. (3)
В полученной регрессионной модели (3) ^расч всех коэффициентов регрессии (^-ЯаНо = 7,81-171,59) больше значения ^табл, который для уровня значимости 0,05 и числа степеней свободы (к1 = 3; к2 = 11) составляет 3,59 (Ррасч > ^табл). Статистическая значимость данных пяти коэффициентов регрессии также подтверждается тем, что их Р-уровень (Р-Уа1ие), имеющий значения 0,00001-0,02090, меньше принятого (Р-Уа1ие < 0,05). Графическая интерпретация значимости коэффициентов регрессии, в сравнении с табличным значением /-критерия Стьюдента, приведена на рисунке 2Ь. На графике /табл для уровня значимо-
сти а = 0,05 и числа степеней свободы п = 9 составляет 2,26 (вертикальная линия). Расчетные значения /-статистики всех коэффициентов регрессии больше табличного значения /-критерия Стью-
дента (/
расч
>
/табл). Поэтому гипотеза
о случайной природе значений коэффициентов регрессии исключается.
Из полученного уравнения (3) следует, что на показатели РЗ, по сравнению с gуд (х2) и h (х1), оказывает влияние рж (х3). Достоверность полученной регрессионной модели выражается малыми отклонениями фактических значений от расчетных |РЗ - РЗ |, составляющих по модулю 0,0230-1,0798 %. Скорректированный коэффициент множественной детерминации R2с показывает, что 93,8 % изменения функции РЗ = / (И, gуц, рж) объясняется вариацией ее переменных И, gуц и рж. Остальные 6,2 % изменения функции РЗ = / (И, gуц, рж) объясняются факторами, не учтенными в принятой модели. Полученную регрессионную модель можно считать достаточно качественной. Стандартная ошибка оценки модели регрессии показывает стандартное отклонение остатков, которые составляют незначительную величину 0,626, что говорит о точности регрессионной модели. Средняя абсолютная ошибка,
Vol. 31, no. 3. 2021
характеризующая величину, на которую теоретические значения, рассчитанные по модели, в среднем отклоняются от фактических, имеет малое значение, равное 0,340. Это также свидетельствует о высокой точности полученной регрессионной модели. Показатель DW составляет 2,588. Признаков последовательной автокорреляции между опытными данными нет, поскольку Р-значение, равное 0,0832, больше 0,05. Это подтверждает остаточная автокорреляция 0,295, близкая к нулю. Следовательно, полученная регрессионная модель (3) адекватно описывает реальный процесс, а потому значима и способна характеризовать РЗ на поверхности жидкости различной рж при поточном погружении в результате варьирования значений h, g^ и рж.
Для анализа адекватной регрессионной модели (3) использована объемная графика поверхностей отклика при фиксировании на нулевом уровне факторов x1(h), х2(^уц) и х3(рж). Поверхности отклика представлены на рисунке 3.
При фиксировании фактора х3 (рж = = 1 090 кг/м3) на нулевом уровне поверхность отклика (рис. 3a) показывает, что при h = 20,0 • 10-3 м (х1 = -1) доля РЗ при наименьшей gуд = 0,674 кг/(с-м) (х2 = -1) составляет 4,079 %, а с повышением gуд значение РЗ увеличивается и при gw = 7,221 кг/(с-м) (х2 = 1) равно 7,205 %. Это обусловлено тем, что значительное количество зерен не может преодолеть силу поверхностного натяжения жидкости с такой высоты.
Повышение h (х1) вызывает возрастание критерия РЗ, который при h = = 140,0 • 10-3 м (х1 = 1) и gw=0,674 кг/(с^м) (х2 = -1) составляет 5,829 %, а при данной высоте h и gуд = 7,221 кг/(с^м) (х2 = 1) равен 5,460 %. Это обусловлено захватом зернами пузырьков воздуха, группированием в комочки и активным всплытием на поверхность раствора.
Область минимальных значений РЗ наблюдается при h =
= (44,0-80,0) • 103 м (х1 = -0,6.. .0,2) и gуц = = 0,674-3,412 кг/(с-м) (х2 = -1.-0,2), которые составляют 3,051-3,388 %. Причем при к = 56,0 • 10-3 м (х1 = -0,4) и gуц = = 1,359-3,412 кг/(с^м) (х2 = -0,4.-0,6) фиксируются минимальные значения РЗ, которые составляют 3,111 и 3,176 % соответственно, что обуславливается исключением захвата пузырьков воздуха зернами.
При фиксировании на нулевом уровне фактора х2 (д = 3,948 кг/(с^м)) поверхность отклика функции РЗ = =Дк, рж) (рис. 3Ь) показывает, что при любом значении h (х1) с увеличением рж (х3) значения РЗ возрастают. При этом значения анализируемой переменной РЗ в угловых точках х1 = -1 (к = 20,0 • 10-3 м) и х3 = -1 (рж = 1 090 кг/м3), а также х1 = = 1 (к = 140,0 • 10-3 м) и х3 = -1 (рж = = 1 090 кг/м3) составляют 1,383 %. При показателях х1 = -1 (к = 20,0 • 10-3 м) и х3 = 1 (рж = 1 180 кг/м3), а также х1 = 1 (к = 140,0 • 10-3 м) и х3 = 1 (рж = 1 180 кг/м3) значение РЗ равно 7,183 %. При этом наименьшие показатели РЗ фиксируются в области варьирования к, равной (56,0.92,0) • 10-3 м (х1 = -0,4.0,2),
которые при рж = 1 000 кг/м3 (х3 = -1) составляют 0,409-0,269 % соответственно, а при увеличении плотности рж (х3) жидкости показатели РЗ имеют меньшие значения по сравнению с его угловыми точками. Это связано с тем, что зерна не могут преодолеть силу поверхностного натяжения жидкости при h (х1) менее 56,0 • 10-3 м. При h (х1) более 92,0 • 10-3 м происходит захват зернами пузырьков воздуха и всплытие их на поверхность раствора.
Поверхность отклика для функции рз = Рж) (рис. 3c), полученная при фиксировании фактора х1 (к = 80,0 • 10-3 м) на нулевом уровне, несет идентичную информацию, что и поверхность отклика количества РЗ = Дк, рж) (рис. 3Ь) при фиксировании на нулевом уровне
c)
Р и с. 3. Поверхности отклика, характеризующие долю РЗ (Var_1) зерен,
непотонувших и всплывших на поверхность воды и водного раствора соли:
а) пРи *i (h) = 0; b) пРи *2 (^уд) = 0; c) пРи хЭ Ю = 0 F i g. 3. Response surfaces characterizing the fraction РЗ (Var_1) of grains, which
did not submerge and rose to the liquid surface of water and aqueous salt solution:
a) at *i (h) = 0; b) at ^ (gj = 0; c) at X3 (рж) = 0
фактора х2 ^уд = 3,948 кг/(с-м)). При этом с повышением gуд (х2) и рж (х3) значения РЗ возрастают. Так, при х2 = -1 (gуд = 0,674 кг/(с^м)) и х3 = -1 (рж = 1 000 кг/м3) значение РЗ составляет 0,895 %, а с повышением рж возрастает, и при х3 = 1 (рж =1 180 кг/м3) РЗ = 6,695 %. Для Х2 = 1 (gуд = 7,221 кг/(с-м)) и х3 = -1 (р = 1 000 кг/м3) значение РЗ уже составляет 2,270 %, а при х3 = 1 (рж = 1 180 кг/м3) РЗ = 8,070 %. Наименьшие показатели РЗ с увеличением рж фиксируются в области варьирования gуд(х2) = 0,674-3,412 кг/(с-м) (х2=-1.. .-0,2), которая при рж = 1 000 кг/м3 (х2 = -1) составляют 0,895-0,140 % соответственно, а при рж = 1 180 кг/м3 (х2 = -0,2) равна 6,695-5,940 % соответственно. Повышение доли РЗ на поверхности жидкости с увеличением gуд (х2) связано с тем, что ядро более плотного зернового потока, создавая каверну, увлекает за собой воздушный пузырь, который затем всплывает на поверхность жидкости, увлекая за собой часть зерна. Повышение рж также взывает увеличение значения РЗ.
Обсуждение и заключение
Таким образом, из результатов проведенных исследований погружения зерна озимой ржи сорта «Фаленская 4» потоком в жидкость различной плотности рж, следует, что на показатели РЗ, по сравнению с gуд (х2) и к (х1), существенное влияние оказывает рж (х3). С увеличением рж (х3) значения РЗ возрастают. При этом наименьшие значения доли РЗ зерен, непотонувших и всплывших на поверхность воды и водного раствора соли с пузырьками воздуха, при разных рж и gуд достигаются при высоте подачи зерна И = 56,0 • 103 м, что согласуется с теоретическими исследованиями [30; 31]. При этом значении И не происходит нежелательный захват пузырьков воздуха зернами при поточном погружении в жидкость. Это определяет повышение качества технологического процесса разрабатываемой машины. С точки зрения конструкционной целесообразности при разработке машины необходимо принять высоту расположения выпускного отверстия загрузочного бункера И над поверхностью водного раствора соли 60,0 • 10-3 м.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Щеклеина, Л. М. Проблема спорыньи злаков (Clavicep spurpurea (fr.) tul.): история и современность (обзор) / Л. М. Щеклеина, Т. К. Шешегова. - DOI 10.25750/1995-4301-2013-1-005-012 // Теоретическая и прикладная экология. - 2013. - № 1. - С. 5-12. - Рез. англ.
2. Шешегова, Т. К. Иммунологическая характеристика сортов озимой ржи / Т. К. Шешегова, Л. М. Щеклеина, Е. И. Уткина. - DOI 10.30766/2072-9081.2018.65.4.30-35 // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2018. - Т. 65, № 4. - С. 30-35. - Рез. англ.
3. Щеклеина, Л. М. Вредоносность спорыньи на новых сортах озимой ржи в Кировской области / Л. М. Щеклеина, Т. К. Шешегова. - DOI 10.30914/2411-9687-2018-4-2-83-89 // Вестник Марийского государственного университета. - 2018. - Т. 4, № 2. - С. 83-90. - Рез. англ.
4. Щеклеина, Л. М. Влияние погодных факторов на отдельные периоды развития гриба Claviceps purpurea (Fr.) Tul и уровень вредоносности спорыньи в Кировской области / Л. М. Щеклеина. - DOI 10.30766/2072-9081.2019.20.2.134-143 // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2019. -Т. 20, № 2. - С. 134-143. - Рез. англ.
5. Устойчивость сортов ржи к спорынье и содержание эргоалкалоидов в склероци-ях Claviceps purpurea в условиях Кировской области / Т. К. Шешегова, Л. М. Щеклеина,
В. П. Желифонова [и др.]. - DOI 10.1134/S0026364819030127 // Микология и фитотерапия. - 2019. -Т. 53, № 3. - С. 177-182. - Рез. англ.
6. Seed Refinement in the Harvesting and Post-Harvesting Process / V. I. Orobinsky, A. M. Gievsky, I. V. Baskhakov, A. V. Chernyshov. - DOI 10.2991/agrosmart-18.2018.163 // Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "AgroSMART - Smart Solutions For Agriculture" (AgroSMART 2018). - 2018. - Pp. 870-874.
7. Aldoshin, N. Harvesting Lupinus Albus Axial Rotary Combine Harvester / N. Aldoshin, O. Did-manidze. - DOI 10.17221/107/2017-RAE // Research in Agricultural Engineering. - 2018. - Vol. 64, Issue 4. - Pp. 209-214.
8. Work Improvement of Air-and-Screen Cleaner of Combine Harvester / N. Aldoshin, O. Didma-nidze, N. Lylin, M. Mosyakov. - DOI 10.22616/ERDev2019.18.N110 // Proceedings of 18th International Scientific Conference "Engineering for Rural Development" (22-24 May 2019). - Jelgava, 2019. -Pp. 100-104.
9. Волхонов, М. С. Анализ состояния предварительной очистки зерна в хозяйствах СевероЗападного региона Российской Федерации и перспективы совершенствования / М. С. Волхонов, И. Б. Зимин, Ю. Н. Островский. - DOI 10.12737/2073-0462-2020-82-86 // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2020. - Т. 15, № 2 (58). - С. 82-86. - Рез. англ.
10. Параметры и режимы очистки семян на вибропневматическом сепараторе усовершенствованной конструкции / В. Д. Галкин, А. Д. Галкин, В. А. Хандриков [и др.]. - DOI 10.24411/23072873-2020-10012 // Пермский аграрный вестник. - 2020. - № 1 (29). - С. 4-12. - Рез. англ.
11. Increase of Seed Cleaning Efficiency by Better Use of Air Stream Properties / V. E. Saitov, P. Savi-nych, W. Golka, J. Kamionka. - DOI 10.14654/ir.2015.155.139 // Agricultural Engineering. - 2015. - Issue 3. - Pp. 89-99.
12. Mathematical Modeling of the Grain Material Separation in the Pneumatic System of the Grain-Cleaning Machine / I. Badretdinov, S. Mudarisov, M. Tuktarov [et al.]. - DOI 10.5937/jaes17-22640 // Journal of Applied Engineering Science. - 2019. - Vol. 17, Issue 4. - Pp. 529-534.
13. Improving the Mechanization of High-Quality Seed Production / V. I. Orobinsky, A. P. Tarasenko,
A. M. Gievsky [et al.]. - DOI 10.2991/agrosmart-18.2018.159 // Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "AgroSMART - Smart Solutions For Agriculture" (AgroSMART 2018). -2018. - Pp. 849-852.
14. Гиевский, А. М. Пути повышения производительности универсальных зерноочистительных машин / А. М. Гиевский, В. А. Гулевский, В. И. Оробинский. - DOI 10.26897/1728-7936-20183-12-16 // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени
B. П. Горячкина». - 2018. - № 3 (85). - С. 12-16. - Рез. англ.
15. Saitov, V. E. Assessing the Adequacy of Mathematical Models of Light Impurity Fractionation in Sedimentary Chambers of Grain Cleaning Machines / V. E. Saitov, R. F. Kurbanov, A. N. Suvorov. - DOI 10.1016/j.proeng.2016.06.728 // Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 150. - Pp. 107-110.
16. Development and Theoretical Studies of Grain Cleaning Machine for Fractional Technology of Flattening Forage Grain / P. Savinyh, Y. Sychugov, V. Kazakov, S. Ivanovs. - DOI 10.22616/ ERDev2018.17.N156 // Proceedings of the 17th International Scientific Conference "Engineering for Rural Development" (23-25 May 2018). - Jelgava, 2018. - Pp. 124-130.
17. Substantiation of Basic Scheme of Grain Cleaning Machine for Preparation of Agricultural Crops Seeds / A. M. Giyevskiy, V. I. Orobinsky, A. P. Tarasenko [et al.]. - DOI 10.1088/1757-899X/327/4/042035. - Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 327, Issue 4.
18. Research of a Diametrical Fan with Suction Channel / V. E. Saitov, V. G. Farafonov, R. G. Gataul-lin, A. V. Saitov. - DOI 10.1088/1757-899X/327/4/042035. - Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 473.
19. Ермольев, Ю. И. Моделирование процесса сепарации измельченного соломистого вороха в пневмосепараторе с тремя пневмоканалами / Ю. И. Ермольев, А. А. Дорошенко, С. В. Белов. -DOI 10.12737/19691 // Вестник Донского государственного технического университета. - 2016. -Т. 16, № 2. - С. 59-68. - Рез. англ.
20. Исследование эффективности очистки вороха яровой пшеницы для семенных целей с помощью воздушно-ситового сепаратора / В. И. Оробинский, А. М. Гиевский, А. П. Тарасенко [и др.]. -DOI 10.17238/issn2071-2243.2019.2.34 // Вестник Донского государственного технического университета. - 2019. - Т. 12, № 2. - С. 34-42.
21. Studying the Design and Operational Parameters of the Sieve Module of the Grain Cleaning Machine / M. K. Kharitonov, A. M. Gievsky, V. I. Orobinsky. - DOI 10.1088/1755-1315/488/1/012021. -Текст : электронный // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2020. - Vol. 488.
22. Astanakulov, K D. Design of a Grain Cleaning Machine for Small Farms / K. D. Astanakulov, Y. Z. Karimov, G. Fozilov // Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. - 2011. -Vol. 42, Issue 4. - С. 37-40. - URL: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20123047308 (дата обращения: 10.04.2021).
23. Saitov, V. E. Experimental Substantiation of the Effective Height of a Grain Falling by a Stream of Liquid in an Ergot Release Device / V. E. Saitov, V. G. Farafonov, A. V. Saitov. - DOI 10.1088/17551315/341/1/012123. - Текст : электронный // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 341.
24. Патент №2 2689470 Российская Федерация, МПК В03В 5/48, В02В 1/04. Машина для отделения спорыньи от семян ржи : № 2018136461/03 : заявл. 15.10.2018 : опубл. 28.05.2019 / Саитов А. В., Гатауллин Р. Г., Саитов В. Е. ; заявитель и патентообладатель Саитов А. В. - 12 с. - URL: https:// yandex.ru/patents/doc/RU2689470C1_20190528 (дата обращения: 10.04.2021). - Рез. англ.
25. Архипов, В. А. Образование вторичных капель при ударном взаимодействии капли с поверхностью жидкости / В. А. Архипов, В. Ф. Трофимов // Прикладная механика и техническая физика. - 2005. - Т. 46, № 1. - С. 55-62. - URL: https://www.sibran.ru/upload/iblock/90c/90cb0d4f008 1d8015dacf0baf07ff566.pdf (дата обращения: 10.04.2021).
26. Комаров, А. А. Падение тела в резервуар с жидкостью и расчет возникающих при этом динамических нагрузок / А. А. Комаров, В. В. Казеннов. - DOI 10.22227/1997-0935.2014.5.135-143 // Вестник МГСУ - 2014. - № 5. - С. 135-143. - Рез. англ.
27. Scolan, Y.-M. Energy Distribution from Vertical Impact of a Three-Dimensional Solid Body onto the Flat Free Surface of an Ideal Fluid / Y.-M. Scolan, A. A. Korobkin. - DOI 10.1016/S0889-9746(02)00118-4 // Journal of Fluids and Structures. - 2003. - Vol. 17, Issue 2. - Pp. 275-286.
28. Scolan, Y.-M. Mixed Boundary Value Problem in Potential Theory: Application to the Hydro-dynamic Impact (Wagner) Problem / Y.-M. Scolan, A. A. Korobkin. - DOI 10.1016/j.crme.2012.09.006 // Comptes Rendus Mécanique. - 2012. - Vol. 340, Issue 10. - Pp. 702-705.
29. Theoretical Background of Calculation of the Parameters of the Device for Grain Cleaning from Ergot Sclerotia / V. A. Sysuev, V. E. Saitov, V. G. Farafonov [et al.]. - DOI 10.3103/S1068367417030156 // Russian Agricultural Sciences. - 2017. - Vol. 43, Issue 3. - Pp. 273-276.
30. Саитов, В. Е. Теоретическое обоснование высоты расположения выхода загрузочного бункера в машине выделения вредных примесей мокрым способом / В. Е. Саитов, В. Г. Фарафонов, А. В. Саитов. - DOI 10.15507/2658-4123.030.202003.355-376 // Инженерные технологии и системы. - 2020. - Т. 30, № 3. - С. 355-376. - Рез. англ.
31. Saitov, A. V. The Relative Frequency of Immersion of Rye Grains in Liquid / A. V. Saitov, V. G. Farafonov, V. E. Saitov. - DOI 10.1088/1755-1315/723/2/022078. - Текст : электронный // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - Vol. 723.
32. Патент № 2631556 Российская Федерация, МПК В65D 88/26. Бункер для сыпучих материалов : № 2016140581 : заявл. 14.10.2016 : опубл. 25.09.2017 / Саитов В. Е., Фарафонов В. Г.,
Суворов А. Н., Саитов А. В. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Вятская госуд. с.-х. академия». - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2631556C1_20170925 (дата обращения: 10.04.2021). - Рез. англ.
Поступила 14.04.2021; одобрена после рецензирования 16.05.2021; принята к публикации 25.05.2021
Об авторах:
Саитов Алексей Викторович, младший научный сотрудник лаборатории озимой ржи ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), аспирант инженерного факультета ФГБОУ ВО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» (610017, Российская Федерация, г. Киров, Октябрьский пр-т, д. 133), Researcher ID: B-7315-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0266-4727, alexeysaitov@yandex.ru
Сысуев Василий Алексеевич, научный руководитель ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), академик РАН, доктор технических наук, профессор, Researcher ID: B-8519-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1172-005X, sisuev@mail.ru
Саитов Виктор Ефимович, старший научный сотрудник лаборатории механизации полеводства ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), доктор технических наук, профессор, Researcher ID: B-6098-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5548-8483, vicsait-valita@e-kirov.ru
Заявленный вклад соавторов:
A. В. Саитов - обзор и анализ научных источников, проведение практических опытов, оформление графического материала.
B. А. Сысуев - формулирование основной концепции исследования и доработка текста.
В. Е. Саитов - подготовка первоначального варианта текста и формирование выводов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Shchekleina L.M., Sheshegova T.K. [The Ergot Problem of Grains (davicep spurpurea (fr.) tul.): History and Modernity (overview)]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya = Theoretical and Applied Ecology. 2013; (1):5-12. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2013-1-005-012
2. Sheshegova T.K., Shchekleina L.M., Utkina E.I. Immunologic Characteristics of Winter Rye Varieties. Agrarnaya nauka Yevro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2018; 65(4):30-35. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.65.4.30-35
3. Shchekleina L.M., Sheshegova T.K. Spurred Rye Harmfulness on New Winter Rye Varieties in the Kirov Region. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo universiteta = Vestnik Mari State University. 2018; 4(2):83-90. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.30914/2411-9687-2018-4-2-83-89
4. Shchekleina L.M. Influence of Weather Factors on Separate Periods of Fungus Claviceps Purpurea (Fr.) Tul Development and Level of Ergot Harmfulness in Kirov Region. Agrarnaya nauka Yevro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019; 20(2):134-143. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.2.134-143
5. Sheshegova T.K., Shchekleina L.M., Zhelifonova V.P., et al. A Resistance of Rye Varieties to Ergot and Ergot Alkaloid Content in Claviceps Purpurea Sclerotia on the Kirov Region Environments.
Mikologiya i fitoterapiya = Mycology and Phytotherapy. 2019; 53(3):177-182. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.1134/S0026364819030127
6. Orobinsky V.I., Gievsky A.M., Baskhakov I.V., Chernyshov A.V. Seed Refinement in the Harvesting and Post-Harvesting Process. In: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "AgroSMART - Smart Solutions For Agriculture" (AgroSMART 2018). 2018. Pp. 870-874. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.2991/agrosmart-18.2018.163
7. Aldoshin N., Didmanidze O. Harvesting Lupinus Albus Axial Rotary Combine Harvester. Research in Agricultural Engineering. 2018; 64(4):209-214. (In Eng.) DOI: https:// doi.org/10.17221/107/2017-RAE
8. Aldoshin N., Didmanidze O., Lylin N., Mosyakov M. Work Improvement of Air-and-Screen Cleaner of Combine Harvester. In: Proceedings of 18th International Scientific Conference "Engineering for Rural Development" (22-24 May 2019). Jelgava; 2019. Pp. 100-104. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.22616/ ERDev2019.18.N110
9. Volhonov M.S., Zimin I.B., Ostrovskiy Yu.N. Analysis of the Status of Preliminary Grain Cleaning in Farms of the North-Western Region of the Russian Federation and Prospects for Improvement. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Kazan State Agrarian University. 2020; 15(2):82-86. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-82-86
10. Galkin V.D., Galkin A.D., Khandrikov V.A., et al. Seed Purification Parameters and Modes by Improved Vibration-Pneumatic Separator. Permskiy agrarnyy vestnik = Perm Agrarian Journal. 2020; (1):4-12. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.24411/2307-2873-2020-10012
11. Saitov V.E., Savinych P., Golka W., Kamionka J. Increase of Seed Cleaning Efficiency by Better Use of Air Stream Properties. Agricultural Engineering. 2015; (3):89-99. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.14654/ir.2015.155.139
12. 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(4):529-534. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.5937/jaes17-22640
13. Orobinsky V.I., Tarasenko A.P., Gievsky A.M., et al. Improving the Mechanization of High-Quality Seed Production. In: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "AgroSMART - Smart Solutions For Agriculture" (AgroSMART 2018). 2018. Pp. 849-852. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.2991/agrosmart-18.2018.159
14. Gievskiy A.M., Gulevskiy V.A., Orobinskiy V.I. Ways of Increasing Performance of Universal Grain Cleaning Machines. VestnikFGOU VPO "Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet imeni V.P. Goryachkina" = Moscow Goryachkin Agroengineering University Bulletin. 2018; (3):12-16. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-3-12-16
15. Saitov V.E., Kurbanov R.F., Suvorov A.N. Assessing the Adequacy of Mathematical Models of Light Impurity Fractionation in Sedimentary Chambers of Grain Cleaning Machines. Procedia Engineering. 2016; 150:107-110. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.728
16. Savinyh P., Sychugov Y., Kazakov V., Ivanovs S. Development and Theoretical Studies of Grain Cleaning Machine for Fractional Technology of Flattening Forage Grain. In: Proceedings of the 17th International Scientific Conference "Engineering for Rural Development" (23-25 May 2018). Jelgava; 2018. Pp. 124-130. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.22616/ERDev2018.17.N156
17. Giyevskiy 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 Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018; 327(4). (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/327/4/042035
18. Saitov V.E., Farafonov V.G., Gataullin R.G., Saitov A.V. Research of a Diametrical Fan with Suction Channel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018; 473. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/327/4Z042035
19. Yeimolyev Yu.I., Doroshenko A.A., Belov S.V. Modeling of Milled Straw Heap Separation in Air-Flow Classificator with Three Pneumatic Ducts. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Vestnik of Don State Technical University. 2016; 16(2):59-68. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.12737/19691
20. Orobinskiy V.I., Gievskiy A.M., Tarasenko A.P., et al. [Study of the Efficiency of Spring Wheat Heap Purification for Seed Purposes with an Air Sieve Separator]. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Vestnik of Don State Technical University. 2019; 12(2):34-42. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2019.2.34
21. Kharitonov M.K., Gievsky A.M., Orobinsky V.I. Studying the Design and Operational Parameters of the Sieve Module of the Grain Cleaning Machine. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020; 488. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/488/1/012021
22. Astanakulov K.D., Karimov Y.Z., Fozilov G. Design of a Grain Cleaning Machine for Small Farms. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2011; 42(4):37-40. Available at: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20123047308 (accessed 10.04.2021). (In Eng.)
23. Saitov V.E., Farafonov V.G., Saitov A.V. Experimental Substantiation of the Effective Height of a Grain Falling by a Stream of Liquid in an Ergot Release Device. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 341. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/341/1/012123
24. Saitov A.V., Gataullin R.G., Saitov V.Ye. Machine for Ergot Separation from Rye Seeds. Patent 2,689,470 Russian Federation. 2019 May 28. Available at: https://yandex.ru/patents/doc/ RU2689470C1_20190528 (accessed 10.04.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
25. Arkhipov V.A., Trofimov V.F. [Formation of Secondary Droplets by Impact Interaction of the Droplet with the Liquid Surface]. Prikladnaya mekhanika i tekhnicheskaya fizika = Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2005; 46(1):55-62. Available at: https://www.sibran.ru/upload/iblock/9 0c/90cb0d4f0081d8015dacf0baf07ff566.pdf (accessed 10.04.2021). (In Russ.)
26. Komarov A.A., Kazennov V.V. Body Drop into a Fluid Tank and Dynamic Loads Calculation. Vestnik MGSU = Monthly Journal on Construction and Architecture. 2014; (5):135-143. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2014.5.135-143
27. Scolan Y.-M., Korobkin A. Energy Distribution from Vertical Impact of a Three-Dimensional Solid Body onto the Flat Free Surface of an Ideal Fluid. Journal of Fluids and Structures. 2003; 17(2):275-286. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/S0889-9746(02)00118-4
28. Scolan Y.-M., Korobkin A.A. Mixed Boundary Value Problem in Potential Theory: Application to the Hydrodynamic Impact (Wagner) Problem. Comptes Rendus Mécanique. 2012; 340(10):702-705. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/j.crme.2012.09.006
29. Sysuev V.A., Saitov V.E., Farafonov V.G., et al. Theoretical Background of Calculation of the Parameters of the Device for Grain Cleaning from Ergot Sclerotia. Russian Agricultural Sciences. 2017; 43(3):273-276. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.3103/S1068367417030156
30. Saitov V.E., Farafonov V.G., Saitov A.V. Theoretical Underpinnings of the Parameters of Device for Cleaning Grain from Ergot Sclerotia. Inzhenernyye tekhnologii i sistemy = Engineering Technologies and Systems. 2020; 30(3):355-376. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202003.355-376
31. Saitov A.V., Farafonov V.G., Saitov V.E. The Relative Frequency of Immersion of Rye Grains in Liquid. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 723. (In Eng.) DOI: https://doi. org/10.1088/1755-1315/723/2/022078
32. Saitov V.Ye., Farafonov V.G., Suvorov A.N., Saitov A.V. Hopper for Bulk Materials. Patent 2,631,556 Russian Federation. 2017 September 25. Available at: https://yandex.ru/patents/doc/ RU2631556C1_20170925 (accessed 10.04.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
Submitted 14.04.2021; approved after reviewing 16.05.2021; accepted for publication 25.05.2021
About the authors:
Aleksey V. Saitov, Junior Researcher in the Winter Rye Laboratory, Federal Agricultural Research Center of the North-East Named after N. V. Rudnitsky (166a Lenin St., Kirov 610007, Russian Federation); Postgraduate Student of Engineering Faculty, Vyatka State Agricultural Academy (133 Ok-tyabrskiy Prospekt, Kirov 610017, Russian Federation), Researcher ID: B-7315-2019, ORCID: https:// orcid.org/0000-0003-0266-4727, alexeysaitov@yandex.ru
Vasily A. Sysuev, Scientific Director, Federal Agricultural Research Center of the North-East Named after N. V. Rudnitsky (166a Lenin St., Kirov 610007, Russian Federation), Academician of RAS, D.Sc. (Engr.), Professor, Researcher ID: B-8519-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1172-005X, sisuev@mail.ru
Viktor Е. Saitov, Senior Researcher of the Laboratory for Field Agriculture, Federal Agricultural Research Center of the North-East Named after N. V. Rudnitsky (166a Lenin St., Kirov 610007, Russian Federation), D.Sc. (Engr.), Professor, Researcher ID: B-6098-2019, ORCID: https:// orcid.org/0000-0002-5548-8483, vicsait-valita@e-kirov.ru
Contribution of the authors:
A. V. Saitov - reviewing and analyzing scientific sources, conducting practical experiments, design graphic material.
V. A. Sysuev - formulating the main concept of the study and finalizing the text.
V. E. Saitov - writing the draft and drawing the conclusions.
All authors have read and approved the final manuscript.
