Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОРОХА КЛЕЩЕВИНЫ'

ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОРОХА КЛЕЩЕВИНЫ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
12
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
клещевина / ворох / геометрические характеристики / сорт / коробочки / третинки / дисперсия / вариационные ряды / castor bean / heap / geometric characteristics / grade / boxes / thirds / dispersion / variation series

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Андрей Борисович Чебанов, Светлана Викторовна Адамова, Николай Иванович Стручаев, Юлия Васильевна Чебанова

По сравнению с другими техническими и зерновыми культурами, клещевине присущ комплекс специфических особенностей, таких как многокомпонентность ее состава, неравномерность по влажности, высокая масличность ядра, хрупкость оболочек, большая засоренность, необходимость шелушения элементов её вороха и т.д. Следствием таких специфических особенностей клещевины является невозможность эффективного применения существующей техники для ее послеуборочной обработки. Повысить же эффективность процесса послеуборочной обработки семян можно путем применения специальных машин с обязательным учетом физико-механических свойств компонентов клещевины. В соответствии с вышеизложенным, статья посвящена исследованию геометрических характеристик вороха клещевины. В качестве исследуемых сортов клещевины были приняты следующие: Донская, Афродита, Олеся, Хортычанка, ВНИИМК-165, Гибрид ранний, Хортицкая 1, Хортицкая 3, Хортицкая 7. Целью статьи является установление линейных размеров коробочек и третинок отдельных сортов клещевины в разрезе их процентного количества. В качестве экспериментальных данных были определены длина и толщина коробочек клещевины, а также длина, ширина и толщина третинок соответствующих сортов клещевины. После статистической обработки данных определены интервальные ряды каждого геометрического размера компонентов вороха клещевины. Характеристики распределения случайно-определенного отдельного размера оценивали с помощью характеристик вариационных рядов, таких как выборочная средняя арифметическая исправленная дисперсия, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации, размах вариации, асимметрия и эксцесс. Значимость полученных результатов заключается, во-первых, в представлении закона нормального распределения, необходимого для расчетов соответствующего процентного количества вороха с установленным геометрическим размером, а во-вторых – в получении некоторых оценок, представляющих практический интерес. Это касается выбора конструкций рабочих органов сельскохозяйственных машин, обеспечивающих выполнение операций разделения коробочек и шелушения третинок вороха в общем технологическом процессе послеуборочной обработки клещевины.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Андрей Борисович Чебанов, Светлана Викторовна Адамова, Николай Иванович Стручаев, Юлия Васильевна Чебанова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SUBSTANTIATION OF GEOMETRIC CHARACTERISTICS OF THE HEAP OF CASTOR BEAN SEEDS

Compared with other industrial and grain crops, castor beans have a complex of specific features, such as the multicomponent nature of its composition, uneven moisture content, high oil content of the kernel, fragility of the shells, high weediness, the need to peel the elements of its heap, etc. The consequence of such specific features of castor beans is the impossibility of effective application of existing equipment for its post-harvest processing. It is possible to increase the efficiency of the post-harvest seed treatment process by using special machines with the obligatory consideration of the physical and mechanical properties of the castor bean components. According to this, the article is devoted to the study of the geometric characteristics of a heap of castor beans. The castor bean cultivars that were studied are as follows: Donskaya, Aphrodite, Olesya, Khortychanka, VNIIMK-165, Early hybrid, Khortitskaya 1, Khortitskaya 3, Khortitskaya 7. The purpose of the article is to establish the linear dimensions of boxes and thirds of individual castor oil varieties in terms of their percentage. As experimental data, the length and thickness of the castor bean pods and the length, width and thickness of the thirds of the corresponding castor bean cultivars were determined. After statistical processing of the data, the interval series of each geometric size of the components of the castor bean heap were determined. The characteristics of the distribution of a randomly determined individual size were evaluated using the characteristics of variation series, such as: sample arithmetic mean corrected variance, standard deviation, coefficient of variation, range of variation, skewness and kurtosis. The significance of the results obtained lies, firstly, in the representation of the normal distribution law, suitable for calculating the corresponding percentage of a heap with a fixed geometric size, and secondly, in obtaining some estimates of practical interest. This concerns the choice of the designs of the working bodies of agricultural machines, which ensure the performance of the operations of separating the boxes and peeling the thirds of the heap in the general technological process of post-harvest processing of castor beans.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОРОХА КЛЕЩЕВИНЫ»

Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16. № 4 (64). С. 48-58. Don agrarian science bulletin. 2023; 16-4(64): 48-58.

Научная статья

УДК 631.362: 633.853.55

doi: 10.55618/20756704_2023_16_4_48-58

EDN: WTCYHC

ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОРОХА КЛЕЩЕВИНЫ

Исследования выполнены в соответствии с государственным заданием в сфере научной деятельности в рамках базовой части (фундаментальная наука) по научному проекту № FRRS-2023-2023 «Разработка технологии, экспериментального оборудования технологической линии глубокой переработки семян клещевины в касторовое масло»

Андрей Борисович Чебанов1, Светлана Викторовна Адамова1, Николай Иванович Стручаев1, Юлия Васильевна Чебанова1

1 Мелитопольский государственный университет, г. Мелитополь, Россия, [email protected]

Аннотация. По сравнению с другими техническими и зерновыми культурами, клещевине присущ комплекс специфических особенностей, таких как многокомпонентность ее состава, неравномерность по влажности, высокая маслич-ность ядра, хрупкость оболочек, большая засоренность, необходимость шелушения элементов её вороха и т.д. Следствием таких специфических особенностей клещевины является невозможность эффективного применения существующей техники для ее послеуборочной обработки. Повысить же эффективность процесса послеуборочной обработки семян можно путем применения специальных машин с обязательным учетом физико-механических свойств компонентов клещевины. В соответствии с вышеизложенным, статья посвящена исследованию геометрических характеристик вороха клещевины. В качестве исследуемых сортов клещевины были приняты следующие: Донская, Афродита, Олеся, Хортычанка, ВНИИМК-165, Гибрид ранний, Хортицкая 1, Хортицкая 3, Хортицкая 7. Целью статьи является установление линейных размеров коробочек и третинок отдельных сортов клещевины в разрезе их процентного количества. В качестве экспериментальных данных были определены длина и толщина коробочек клещевины, а также длина, ширина и толщина третинок соответствующих сортов клещевины. После статистической обработки данных определены интервальные ряды каждого геометрического размера компонентов вороха клещевины. Характеристики распределения случайно-определенного отдельного размера оценивали с помощью характеристик вариационных рядов, таких как выборочная средняя арифметическая исправленная дисперсия, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации, размах вариации, асимметрия и эксцесс. Значимость полученных результатов заключается, во-первых, в представлении закона нормального распределения, необходимого для расчетов соответствующего процентного количества вороха с установленным геометрическим размером, а во-вторых - в получении некоторых оценок, представляющих практический интерес. Это касается выбора конструкций рабочих органов сельскохозяйственных машин, обеспечивающих выполнение операций разделения коробочек и шелушения третинок вороха в общем технологическом процессе послеуборочной обработки клещевины.

Ключевые слова: клещевина, ворох, геометрические характеристики, сорт, коробочки, третинки, дисперсия, вариационные ряды

Для цитирования: Чебанов А.Б., Адамова С.В., Стручаев Н.И., Чебанова Ю.В. Обоснование геометрических характеристик вороха клещевины // Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16. № 4 (64). С. 48-58.

Original article

SUBSTANTIATION OF GEOMETRIC CHARACTERISTICS OF THE HEAP OF CASTOR BEAN SEEDS

The research was carried out in accordance with the state assignment in the field of scientific activity within the framework of the basic part (fundamental science) of the scientific project No FRRS-2023-2023

Andrey Borisovich Chebanov1, Svetlana Viktorovna Аdamova1, Nikolai Ivanovich Struchaev1, Yuliya Vasilievna Chebanova1

1Melitopol State University, Melitopol, Russia, [email protected]

Abstract. Compared with other industrial and grain crops, castor beans have a complex of specific features, such as the multicomponent nature of its composition, uneven moisture content, high oil content of the kernel, fragility of the shells, high weediness, the need to peel the elements of its heap, etc. The consequence of such specific features of castor beans is the impossibility of effective application of existing equipment for its post-harvest processing. It is possible to increase the efficiency of

© Чебанов А.Б., Адамова С.В., Стручаев Н.И., Чебанова Ю.В., 2023

the post-harvest seed treatment process by using special machines with the obligatory consideration of the physical and mechanical properties of the castor bean components. According to this, the article is devoted to the study of the geometric characteristics of a heap of castor beans. The castor bean cultivars that were studied are as follows: Donskaya, Aphrodite, Olesya, Khortychanka, VNIIMK-165, Early hybrid, Khortitskaya 1, Khortitskaya 3, Khortitskaya 7. The purpose of the article is to establish the linear dimensions of boxes and thirds of individual castor oil varieties in terms of their percentage. As experimental data, the length and thickness of the castor bean pods and the length, width and thickness of the thirds of the corresponding castor bean cultivars were determined. After statistical processing of the data, the interval series of each geometric size of the components of the castor bean heap were determined. The characteristics of the distribution of a randomly determined individual size were evaluated using the characteristics of variation series, such as: sample arithmetic mean corrected variance, standard deviation, coefficient of variation, range of variation, skewness and kurtosis. The significance of the results obtained lies, firstly, in the representation of the normal distribution law, suitable for calculating the corresponding percentage of a heap with a fixed geometric size, and secondly, in obtaining some estimates of practical interest. This concerns the choice of the designs of the working bodies of agricultural machines, which ensure the performance of the operations of separating the boxes and peeling the thirds of the heap in the general technological process of post-harvest processing of castor beans.

Keywords: castor bean, heap, geometric characteristics, grade, boxes, thirds, dispersion, variation series

For citation: Chebanov A.B., Adamova S.V., Struchaev N.I., Chebanova Yu.V. Substantiation of geometric characteristics of the heap of castor bean seeds. Vestnik agrarnoy nauki Dona = Don agrarian science bulletin. 2023; 16-4(64): 48-58. (In Russ.)

Введение. Клещевина является высокомасличной технической культурой, основным продуктом переработки которой является касторовое масло, используемое в химической, электротехнической, медицинской, авиационной и других отраслях народного хозяйства [1-6].

Наиболее важным и сложным этапом в системе мероприятий по переработке семян клещевины являются операции её послеуборочной обработки, а именно: очистка, сушка и сортировка вороха. Проведение послеуборочной обработки вороха определяет выход и качество продукции, идущей на дальнейшую переработку [7]. Соответственно задачей процесса очистки является отделение примесей и обмолот коробочек семян клещевины сначала на третинки, а затем обмолот третинок с последующим отделением чистых семян.

Однако, по сравнению с другими техническими и зерновыми культурами, клещевина имеет комплекс специфических особенностей: многокомпонентность её состава, неравномерность по влажности, высокую масличность ядра, хрупкость оболочек, большую засоренность, необходимость шелушения элементов её вороха и т.д. Следствием таких специфических особенностей клещевины является невозможность эффективного применения существующей техники для её послеуборочной обработки [8]. Специальная техника при проведении операций очистки крайне ограничена. Соответственно, при использовании существующей техники не учитываются специфические особенности клещевины. Так, например, во время операции шелушения третинок клещевины может травмироваться высокомасличное ядро. Следствием это-

го является замасливание рабочих элементов очистных машин (машин для шелушения и разделения) вороха клещевины, а также замасливание самого вороха. В результате этого, во-первых, нарушается весь процесс послеуборочной обработки, и такие семена клещевины не могут быть полностью отделены на существующих очистных машинах, а во-вторых, в дальнейшем происходит снижение выхода и качества ценного продукта - касторового масла в технологическом процессе переработки семян клещевины.

Повысить же эффективность процесса послеуборочной обработки клещевины в каждой технологической операции можно путем применения в такой технологии специальных машин с обязательным учетом физико-механических свойств компонентов клещевины. Одним из важных свойств являются геометрические размеры компонентов вороха семян клещевины: коробочек и третинок. Такие характеристики нужны при определении конструктивных параметров и технологических режимов машин для отделения вороха семян клещевины от примесей, а также в лущильных машинах, отделяющих семена клещевины от их вороха.

Как правило, существующие исследования геометрических характеристик клещевины в мире касаются региональных особенностей, которые сложно применить для сортов клещевины, которые можно выращивать на территории Запорожской области. Так, например, в работе [9] исследованы геометрические характеристики семян клещевины, выращенной в Нигерии. В работе [10] исследования касались местных сортов клещевины, выращенных в Паки-

стане, и сорта клещевины DS-30 Variety. В работе [11, 12] исследования касались местных семян, выращенных в Иране и купленных на рынке в Тегеране. Кроме этого, локальные климатические условия, почва и сезонные особенности выращивания будут в дальнейшем влиять на геометрические размеры вороха клещевины. В работе [13] исследования касались только аэродинамических характеристик вороха клещевины, которые непосредственно связаны с его геометрическими характеристиками.

Материалы и методы исследования.

Параметрами геометрических характеристик компонентов вороха семян клещевины являются: длина и толщина коробочек клещевины (рисунок 1); длина, ширина и толщина третинок клещевины (рисунок 2).

При определении геометрических характеристик исследовали следующие сорта клещевины: Донская, Афродита, Олеся, Хортычанка,

ВНИИМК-165, Гибрид ранний, Хортицкая 1, Хортицкая 3, Хортицкая 7.

Для измерений использовали штангенциркуль электронный MIOL 15-241 с длиной шкалы 150 мм и точностью измерений 0,01 мм (рисунок 3).

Методика исследований была следующей:

1. Из общего количества клещевины одного сорта отбиралась коробочка клещевины. При помощи штангенциркуля измерялись её длина и толщина. Значения фиксировались. Затем брали другую коробочку и повторяли такие же измерения. Общее количество составляло 100 измерений. Измерения проводили для каждого сорта клещевины.

2. Коробочку клещевины разделяли на третинки. У каждой третинки измеряли с помощью штангенциркуля длину, ширину и толщину. Общее количество измерений составляло 100 для каждого сорта клещевины.

l - длина коробочки; 8 - толщина коробочки Рисунок 1 - Общий вид коробочки клещевины l - length of a pod; 8 - thickness of a pod Figure 1 - General view of a castor bean pod

8->

а а б b

а - вид сверху; б - вид сбоку; l - длина третинки; b - ширина третинки; 8 - толщина третинки Рисунок 2 - Общий вид третинки клещевины а - top view; б - side view; l - length of a third; b - width of a third; 8 - thickness of a third Figure 2 - General view of a castor bean third

Рисунок 3 - Штангенциркуль электронный MIOL 15-241 с клещевиной Figure 3 - Electronic caliper MIOL 15-241 with castor bean

3. Для построения интервального ряда определяли величину интервала, устанавливали полную шкалу интервалов, в соответствии с ней группировали результаты наблюдений. Для определения оптимальной величины интервала Л, при которой ряд не был бы слишком громоздким и в то же время позволил бы обнаружить характерные черты случайной величины х, использовали формулу Стер-Джесса [14]:

_ Хтах—Хт1п /-п

где хтахтЫ - максимальный и минимальный вариант соответственно; п - количество опытов. За начало первого интервала рекомендуется принимать величину, равную [14]:

а1=х^ , (2)

2тт

тогда [14]:

щ = а^-1 + h,

(3)

где I = 2, 3, 4 ... .

Построение интервалов продолжали до тех пор, пока начало следующего по порядку интервала не будет равным или больше хтах.

Характеристики распределения случайной величины х оценивали с помощью характеристик выборки (характеристик вариационных рядов), которые при увеличении п сходятся по вероятности соответствующих характеристик х и при достаточно большом п могут быть приблизительно равны им [14].

К основным характеристикам вариационных рядов относят: выборочную среднюю арифметическую - х, исправленную дисперсию - в*2, среднее квадратичное отклонение - 3*, коэффициент вариации - V , размах вариации -Я, асимметрию - А5, эксцесс - Ех .

Выборочную среднюю х арифметическую определяли по формуле [14]:

х =

Taxi

(4)

[14]:

Дисперсию S*2 определяли по формуле

с*2 _ Тп(.х1 х) /г\

* ~ п-1 . (5)

Среднее квадратичное отклонение в* (эмпирический стандарт) определяли по формуле [14]:

5* = ^S**2 =

n-1

(6)

Коэффициент вариации по среднему квадратичному отклонению ^определяли по формуле [14]:

V = -■ 100%.

(7)

Размах вариации R рассчитывали по формуле [14]:

R = maxxi — minxi.

(8)

[14]:

Асимметрию As определяли по формуле

IS(xi-x)3

mS*3

(9)

Эксцесс Ех определяли по формуле [14]:

(10)

£ _£1 (х1 х)4_д

х _ п-5*4 .

Средние величины являются обобщающими количественными характеристиками совокупности однотипных явлений за варьирующимся признаком. Среднее арифметическое характеризует среднее значение, близко к которому группируются возможные значения случайной величины. Дисперсия есть мера разбросанности этих значений относительно среднего. Среднее квадратичное отклонение является мерой колебания, но в отличие от дисперсии представляет собой абсолютную величину, которая выражена в тех же единицах, что и варианты. Коэффициент вариации является относительным показателем колебания. Вариацион-

п

*

ный размах (или широта распределения) неустойчивая, чрезвычайно зависимая от случайностей величина, служащая приблизительной оценке вариации. Асимметрия и эксцесс являются показателями отклонения функции распределения Щ для x от нормального закона распределения. Если А5 = 0, то кривая для Щ симметричная, приЛ5 ф 0 - асимметричная. При А5 >0 правая часть распределения длиннее левой, А5 < 0 - наоборот. Эксцесс характеризует крутизну кривой и распределения. Если Ех ф 0, то вершина кривой для Щ находится либо выше (при Ех > 0), либо ниже (при Ех< 0) вершин и кривой нормального распределения.

Линейные размеры масличных культур всегда подчиняются закону нормального распределения [15], который определяется с уче-

том характеристик вариационных рядов и исхо дя из типичной зависимости [15]:

1 (—Z—L)

1 >( 2S*2)

Ф =

(11)

Результаты исследования и их обсуждение. При проведении измерений геометрических характеристик коробочек и третинок клещевины обнаружено, что размеры отдельных сортов имеют практически одинаковые значения. Согласно сказанному, в процессе исследований сорта клещевины были разбиты на три группы: мелкие, которые соответствовали сортам: Олеся, Хортычанка, Хортицкая 7; средние - для сортов ВНИИМК-165, Гибрид ранний, Хортицкая 1; большие - для сортов Донская, Афродита, Хортицкая 3.

о

m i-

o •j—■

CD с

^ го

s

^ о a

35 30 25 20 15 10 5 О

о

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

m i-

o •j—■

CD С

^ го

s

^ о a

Мелк Sma ие Сред Avera ние 1 Большие Large

ll \ •4 jge

V V \

y 1 \

v/ \ \ \

, / À V V

- «Г V \ — "i

10,6 11,4 12,2 13 13,8 14,6 15,4 16.2 17 17,8 18.6 19,4 20.2 21 21,8

Длина, мм Length, mm

Рисунок 4 - Вариационные ряды распределения коробочек клещевины по длине Figure 4 - Variational distribution series of castor bean pods in length

10.9 11.7 12,5 13.3 14.1 14.9 15.7 16.5 17,3 18,1 18.9 19,7 20.5 21.3 22,1

Толщина, мм Thickness, mm

Рисунок 5 - Вариационные ряды распределения коробочек клещевины по толщине Figure 5 - Variational distribution series of castor bean pods in thickness

О

о

m 1- ti

о tn

CD

ГО

и

л о О

Длина, мм Length, mm

Рисунок 6 - Вариационные ряды распределения третинок клещевины по длине Figure 6 - Variational distribution series of castor bean thirds in length

Ширина, мм Width, mm

Рисунок 7 - Вариационные ряды распределения третинок клещевины по ширине Figure 7 - Variational distribution series of castor bean thirds in width

В результате проведенных исследований установлены вариационные ряды распределения коробочек клещевины по: длине (рисунок 4), толщине (рисунок 5); вариационные ряды распределения третинок по: длине (рисунок 6), ширине (рисунок 7) и толщине (рисунок 8).

С учетом экспериментальных зависимостей (рисунки 1-5) и формул (4)—(10) определены характеристики вариационных рядов коробочек и третинок сортов клещевины (таблицы 1—3). Рассчитанные значения параметров выборочной средней арифметической каждого ва-

риационного ряда (таблицы 1—3) должны быть учтены в технологических процессах и конструкциях машин при разделении коробочек клещевины и шелушении её третинок. Центрирование вариационных рядов, полученных в процессе исследований (рисунки 1—5), осуществляли путем определения закона нормального распределения ряда согласно формуле (11). Для этого необходимо учесть результаты характеристик вариационных рядов распределения геометрических параметров компонентов вороха клещевины (таблицы 1—3).

Толщина, мм Thickness, mm

Рисунок 8 - Вариационные ряды распределения третинок клещевины по толщине Figure 8 - Variational distribution series of castor bean thirds in thickness

Таблица 1 - Характеристики вариационных рядов для мелкой группы сортов клещевины Table 1 - Characteristics of variation series for a small group of castor bean seed varieties

Характеристики Characteristics Коробочки Pods Третинки Thirds

По длине By length По ширине By width По длине By length По ширине By width По толщине By thickness

Выборочная средняя арифметическая, x Sample arithmetic mean, x 13,65 14,48 13,3 8,83 6,45

Дисперсия, S'2 Variance, S*2 1,56 1,54 1,38 0,39 0,44

Среднее квадратичное отклонение, S* Standard deviation, S* 1,25 1,24 1,18 0,62 0,66

Коэффициент вариации, V Coefficient of variation, V 9,15 8,58 8,83 7,03 10,27

Размах вариации, R Range of variation, R 5,67 5,35 6,31 3,24 3,71

Асимметрия, Asymmetry, -0,07 -0,55 0,56 0,18 -0,45

Эксцесс, Ex Kurtosis, Ex -0,41 -0,16 1,39 -0,03 0,85

Таблица 2 - Характеристики вариационных рядов для средней группы сортов клещевины Table 2 - Characteristics of variation series for the middle group of castor bean seed varieties

Характеристики Characteristics Коробочки Pods Третинки Thirds

По длине By length По ширине By width По длине By length По ширине By width По толщине By thickness

1 2 3 4 5 6

Выборочная средняя арифметическая, x Sample arithmetic mean, x 16,27 16,36 15,27 9,55 7,76

Дисперсия, S'2 Variance, S*2 1,66 0,78 1,17 0,92 0,44

Среднее квадратичное отклонение, S* Standard deviation, S* 1,29 0,88 1,08 0,96 0,66

Окончание таблицы 2

1 2 3 4 5 6

Коэффициент вариации, V Coefficient of variation, V 7,92 5,4 7,09 10,03 0,49

Размах вариации, R Range of variation, R 5,8 4,1 6 4,4 3,7

Асимметрия, Asymmetry, -0,066 -0,82 0,69 0,09 -0,46

Эксцесс, Ex Kurtosis, Ex -0,45 0,52 1,93 -0,6 0,89

Таблица 3 - Характеристики вариационных рядов для большой группы сортов клещевины Table 3 - Characteristics of variation series for a large group of castor bean seed varieties

Характеристики Characteristics Коробочки Pods Третинки Thirds

По длине By length По ширине By width По длине By length По ширине By width По толщине By thickness

Выборочная средняя арифметическая, x Sample arithmetic mean, x 18,78 17,44 18,38 10,39 8,84

Дисперсия, S*2 Variance, S*2 1,82 1,3 1,14 0,5 0,26

Среднее квадратичное отклонение, S* Standard deviation, S* 1,35 1,14 1,07 0,71 0,51

Коэффициент вариации, V Coefficient of variation, V 7,19 6,54 5,81 6,83 5,76

Размах вариации, R Range of variation, R 6 5,0 6 3,5 3,1

Асимметрия, Asymmetry, -0,067 -0,64 0,25 0,2 -0,56

Эксцесс, Ех Kurtosis, Ех -0,5 -0,009 1,71 -0,33 1,72

Результаты расчетов законов нормально- по длине, ширине и толщине для разных сортов го распределения вариационных рядов распре- клещевины приведены в таблице 4. деления коробочек по длине и ширине; третинок

Таблица 4 - Законы нормального распределения вариационных рядов распределения: коробочек по длине и ширине; третинок по длине, ширине и толщине для различных групп (сортов) клещевины Table 4 - Laws of normal distribution of variational distribution series: pods in length and width; thirds in length, width and thickness for different groups (varieties) of castor beans

Геометрические характеристики коробочек и третинок клещевины Geometric characteristics of castor bean pods and thirds

1 2 3

Коробочки по длине Pods by length

Мелкая Small Средняя Average Большая Large

f x-13,65\ Ф = 0,32 • e( 3,12 ) f x-16,27\ Ф = 0,31 • e( 3,32 ) f x-18,78\ Ф = 0,296 • e( 3,64 )

Коробочки по ширине Pods by width

Мелкая Small Средняя Average Большая Large

/ x-14,48\ Ф = 0,323 • e( 3,08 ) f x-16,36\ Ф = 0,454 • e( 1,56 ) / x-17,44\ Ф = 0,35 • e( 2,6 )

Окончание таблицы 4

1 2 3

Третинки по длине Thirds length

Мелкая Small Средняя Average Большая Large

f х-13,3\ Ф = 0,338 • е( 2,76 ) f х-15,27\ Ф = 0,37 • е( 2,34 ) f х-18,38\ Ф = 0,373 • е( 2,28 )

Третинки по ширине Thirds in width

Мелкая Small Средняя Average Большая Large

f x-8,83\ Ф = 0,644 • е( 0,78 ) f х-9,55\ Ф = 0,416 • е( 1,84 ) Ф = 0,562 • е(10,39-х)

Третинки по толщине Thirds by thickness

Мелкая Small Средняя Average Большая Large

f x-6,45\ Ф = 0,605 • е( о,88 ) ( х-7,76\ Ф = 0,605 • е( о,88 ) f х-8,84\ Ф = 0,783 • е( 0,52 )

По размерным характеристикам можно рассчитать объем, площадь поверхности и коэффициент формы вороха семян клещевины. Таким образом, вариационные кривые представляют собой универсальные характеристики смеси вороха по их размерам, что важно при исследовании процессов отделения семян от вороха.

Выводы. В результате проведенных исследований геометрических характеристик компонентов вороха клещевины установлено следующее:

1. Геометрические размеры вороха клещевины зависят от сорта клещевины и колеблются в достаточно широком диапазоне: по длине коробочек: 10,55-22,5 мм, по ширине коробочек: 11,5-20,2 мм, по длине третинок: 10,8622,5 мм, по ширине третинок: 7,36-12,3 мм, по толщине третинок: 4,8-10,2 мм. Процентное соотношение размеров вороха клещевины обуславливается ее сортовыми особенностями.

2. Для повышения эффективности разделения коробочек и шелушения её третинок, в зависимости от группы сортов клещевины, установлены следующие геометрические размеры: длина коробочки: мелкой - 13,65 мм; средней -16,27 мм; большой - 18,78 мм; ширина коробочки: мелкой - 14,48 мм; средней - 16,36 мм; большой - 17,44 мм; длина третинки: мелкой -13,3 мм; средней - 15,27 мм; большой - 18,38 мм; ширина третинки: мелкой - 8,83 мм; средней -9,55 мм; большой - 10,39 мм; толщина третинки: мелкой - 6,45 мм; средней - 7,76 мм; большой - 8,84 мм. Указанные параметры необходимо учитывать в соответствующих технологи-

ческих процессах переработки клещевины и конструкциях машин.

3. Для каждого вариационного ряда распределения компонентов вороха клещевины с учетом соответствующей группы сортов клещевины обеспечено центрирование путем установления закона нормального распределения соответствующего вариационного ряда.

Список источников

1. Matajowicz Jolanta, Kusmirek Sabina. Characteristics and possibilities of industrial use of castor oil // PRZEMYSL CHEMICZNY. 2016. № 1(9). Р. 118-122.

DOI: 10.15199/62.2016.9.20

2. Hadiyanto H., Yuliandaru I., Hapsari R. Production of Biodiesel from Mixed Waste Cooking and Castor Oil // MATEC Web of Conferences, The 24th Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE 2017). 2018. Vol. 156. Article Number 03056. DOI: 10.1051/matecconf/201815603056

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Conejero M.A., César A.D.S., Batista A.P. The organizational arrangement of castor bean family farmers promoted by the Brazilian Biodiesel Program: a competitiveness analysis // Energy Policy. 2017. Vol. 110. Р. 461-470.

DOI: 10.1016/ j.enpol.2017.08.036

4. Deb A., Ferdous J., Ferdous K., Uddin M.R., Khan M.R., Rahman M.W. Prospect of castor oil biodiesel in Bangladesh: process development and optimization study // Int. J. Green Energy. 2017. Vol. 14 Issue. 12. P. 1063-1072. DOI: 10.1080/15435075.2017.1357558

5. Zhu Q.L., Gu H., Ke Z. Congeneration biodiesel, ricinine and nontoxic meal from castor seed // Renewable Energy. 2018. Vol. 120. P. 51-59. DOI: 10.1016/j.renene. 2017.12.075

6. Didur V., Kyurchev V., Chebanov A., Aseev A. Increasing the efficiency of the technological process of processing castor-oil seeds into castor oil // Modern Development Paths of Agricultural Production. Springer Nature Switzerland AG, 2019. Р. 17-27. DOI:10.1007/978-3-030-14918-5_3

7. Дщур В.А., Залеський А.В., Зубкова К.В. Розроб-ка технолопчно'Т схеми для витирання вороху рицини //

Прац Таврмського державного агротехнолопчного уыверситету. 2011. Т. 11. № 3. С. 9-13. EDN: TDPWWN

8. Герей Е.Е. Аналiз iснуючих способiв та за^в механiзацií для попередныо сепарацп очосаного вороху рицини // Прац ТДАТУ. Мелiтополь, 2012. Т. 12. № 1. С. 240-244. EDN: TAOGVJ

9. Danbaba N., Dauda S.M. Anounye J.C. Some technological properties of castor seeds (Recinuscommunis) of importance in the design of its processing operations // Academic Research International. 2012. Vol. 2. No 3. P. 239245. http://www.savap.org.pk/journals/ARInt./Vol.2(3)/ 2012(2.3-27).pdf (дата обращения 12.09.2023).

10. Panhwar T., Mahesar S.A., Mahesar A.W. et al. Characteristics and Composition of a High Oil Yielding Castor Variety from Pakistan // Journal of Oleo Science. 2016. Vol. 65. No 6. P. 471-476. DOI: 10.5650/jos. ess15208

11. Gharibzahedi S., Mousavi S., Ghahderijani M. A survey on moisture-dependent physical properties of castor seed (Ricinus communis L.) // Australian journal of Croup science. 2011. Vol. 5 (1). Р. 1-7. https://cropj.com/ ghari-bzahedi_5_1_ 2011_1_7.pdf (дата обращения 12.09.2023).

12. Alam I., Sharmin SA., Mondal S.C., Alam M.J., Khalekuzzaman M., Anisuzzaman M., Alam MF. In vitro micropropagation through cotyledonary node culture of castor bean (Ricinus communis L.) // Aust J Crop Sci. 2010. Vol. 4(2). P. 81-84. http://www.cropj.com/iftikhar_4_2_2010_ 81_84. pdf (дата обращения 12.09.2023).

13. Журавель Д.П., Чебанов А.Б. Обгрунтування аеродинамiчних властивостей вороху рицини // Прац Таврмського державного агротехнолопчного уыверсите-ту. 2021. Вып. 21. Т. 2. С. 42-49. DOI: 10.31388/2078-08772021-21-2-42-50

14. Дягилева А.В., Каплун А.В. Сравнительный анализ формул по нахождению длины шага интервального вариационного ряда при статистической обработке результатов шахтных исследований технологических режимов ведения горных работ // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2019. № 4. С. 63-67. EDN: OZREJN

15. Белобородов В.В., Мацук Ю.П., Кириевсдий Б.Н., Кузнецов А.Т. Подготовительные процессы переработки масличных семян / Под ред. В.В. Белобородова. М.: Пищевая промышленность, 1974. 336 с. https://studfile.net/ preview/ 19366931/ (дата обращения 20.09.2023).

References

1. Matajowicz Jolanta, Kusmirek Sabina. Characteristics and possibilities of industrial use of castor oil. PRZEMYSL CHEMICZNY. 2016; 1(9): 118-122.

DOI: 10.15199/62.2016.9.20

2. Hadiyanto H., Yuliandaru I., Hapsari R. Production of Biodiesel from Mixed Waste Cooking and Castor Oil. MATEC Web of Conferences, The 24th Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE 2017) 2018; 156: 03056. DOI: 10.1051/matecconf/201815603056

3. Conejero M.A., César A.D.S., Batista A.P. The organizational arrangement of castor bean family farmers promoted by the Brazilian Biodiesel Program: a competitiveness analysis. Energy Policy. 2017; 110: 461470. DOI: 10.1016/j.enpol.2017.08.036

4. Deb A., Ferdous J., Ferdous K., Uddin M.R., Khan M.R., Rahman M.W. Prospect of castor oil biodiesel in

Bangladesh: process development and optimization study. Int. J. Green Energy. 2017; 14-12: 1063-1072. DOI: 10.1080/15435075.2017.1357558

5. Zhu Q.L., Gu H., Ke Z. Congeneration biodiesel, ricinine and nontoxic meal from castor seed. Renewable Energy. 2018; 120: 51-59. DOI: 10.1016/j.renene.2017. 12.075

6. Didur V., Kyurchev V., Chebanov A., Aseev A. Increasing the efficiency of the technological process of processing castor-oil seeds into castor oil. Modern Development Paths of Agricultural Production. Springer Nature Switzerland AG, 2019, p. 17-27.

DOI: 10.1007/978-3-030-14918-5_3

7. Didur V.A., Zales'kiy A.V., Zubkova K.V. Rozrobka tekhnologichnoi skhemi dlya vitirannya vorokhu ritsini (Development of a technological scheme for wiping a heap of castor seeds). Pratsi Tavriys'kogo derzhavnogo agrotekhnologichnogo universitetu. 2011; 11-3: 9-13.

EDN: TDPWWN

8. Gerey E.E. Analiz isnuyuchikh sposobiv ta zasobiv mekhanizatsii dlya poperedn'oi separatsii ochosanogo vorokhu ritsini (Analysis of existing methods and means of mechanization for the preliminary separation of a combed heap of castor seeds). Pratsi TDATU. Melitopol', 2012; 12-1: 240-244. EDN: TAOGVJ

9. Danbaba N., Dauda S.M., Anounye J.C. Some technological properties of castor seeds (Recinuscommunis) of importance in the design of its processing operations. Academic Research International. 2012; 2-3: 239-245. http://www.savap.org.pk/journals/ARInt./Vol.2(3)/2012(2.3-27).pdf (data obrascheniya 12.09.2023).

10. Panhwar T., Mahesar S.A., Mahe-sar A.W. et al. Characteristics and Composition of a High Oil Yielding Castor Variety from Pakistan. Journal of Oleo Science. 2016; 65-6: 471-476. DOI: 10.5650/jos. ess15208

11. Gharibzahedi S., Mousavi S., Ghahderijani M. A survey on moisture-dependent physical properties of castor seed (Ricinus communis L.). Australian journal of Croup science. 2011; 5(1): 1-7. https://cropj.com/gharibzahedi_5 _1_2011_1_7.pdf (data obrascheniya 12.09.2023).

12. Alam I., Sharmin S.A., Mondal S.C., Alam M.J., Khalekuzzaman M., Anisuzzaman M., Alam MF. In vitro micropropagation through cotyledonary node culture of castor bean (Ricinus communis L.). Aust J Crop Sci. 2010; 4(2): 8184. http://www.cropj.com/iftikhar_4_2_2010_81_84.pdf (data obrascheniya 12.09.2023).

13. Zhuravel' D.P., Chebanov A.B. Obgruntuvannya aerodinamichnikh vlastivostey vorokhu ritsini (Substantiation of aerodynamic properties of a heap of castor seeds). Pratsi Tavriys'kogo derzhavnogo agrotekhnologichnogo universitetu. 2021; 21-2: 42-49. DOI: 10.31388/2078-0877-2021-212-42-50

14. Dyagileva A.V., Kaplun A.V. Sravnitel'nyy analiz formul po nakhozhdeniyu dliny shaga interval'nogo variatsionnogo ryada pri statisticheskoy obrabotke rezul'tatov shakhtnykh issledovaniy tekhnologicheskikh rezhimov vedeniya gornykh rabot (Comparative analysis of formulas for finding the length of interval variation series step in the statistical data processing of the results of mine researches of technological operation of mining mode). Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugol'noy promyshlennosti. 2019; 4: 63-67. EDN: OZREJN (In Russ.)

15. Beloborodov V.V. Matsuk Yu.P., Kirievsdiy B.N., Pischevaya promyshlennost', 1974, 336 s. https://studfile.net/ Kuznetsov A.T. Podgotovitel'nye protsessy pererabotki preview/19366931/ (data obrascheniya 20.09.2023). (In maslichnykh semyan / Pod red. V.V. Beloborodova. M.: Russ.)

Информация об авторах

А.Б. Чебанов - кандидат технических наук, доцент, Мелитопольский государственный университет, г. Мелитополь, Россия. E-mail: [email protected].

С.В. Адамова - старший преподаватель, Мелитопольский государственный университет, г. Мелитополь, Россия. E-mail: [email protected].

Н.И. Стручаев - кандидат технических наук, доцент, Мелитопольский государственный университет, г. Мелитополь, Россия. E-mail: usun105@ gmail.com.

Ю.В. Чебанова - кандидат технических наук, доцент, Мелитопольский государственный университет, г. Мелитополь, Россия. E-mail: [email protected].

Андрей Борисович Чебанов, [email protected]

Information about the authors

А.В. Chebanov - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Melitopol State University, Melitopol, Russia. E-mail: [email protected].

S.V. Adamova - Senior lecturer, Melitopol State University, Melitopol, Russia. E-mail: [email protected].

N.I. Struchaev - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Melitopol State University, Melitopol, Russia. E-mail: usun105@ gmail.com.

Yu.V. Chebanova - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Melitopol State University, Melitopol, Russia. E-mail: [email protected].

Andrey Borisovich Chebanov, [email protected]

Вклад авторов. Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Contribution of the authors. All authors made an equivalent contribution to the preparation of the article. The authors declare no conflict of interest.

Статья поступила в редакцию 16.10.2023; одобрена после рецензирования 20.11.2023; принята к публикации 21.11.2023. The article was submitted 16.10.2023; approved after reviewing 20.11.2023; accepted for publication 21.11.2023.

https://elibrary.ru/wtcyhc

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.