CC BY
7УДК 631.3-1/-9
Игонин А.С.
ФГБОУ ВО «Пензенский ГАУ» (Россия, г. Пенза)
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОТРАВЛИВАНИЯ СЕМЯН
Аннотация: в статье приводятся описание конструкции устройства для протравливания семян сельскохозяйственных культур и приводятся результаты.
Ключевые слова: сельскохозяйственные культуры, протравливание, конструкция.
На кафедре «Механизация технологических процессов в АПК» Пензенского ГАУ была разработана и исследована конструкция устройства для обеззараживания зерна различными концентрациями рабочих растворов (рис. 1).
Рисунок 1 Технологическая схема установки для обеззараживания зерна в потоке при закладке на хранение: 1 - основание; 2 - пульт оператора; 3-электродвигатель; 4 - ленточный транспортер; 5- бункер для семян; 6 -напорная магистраль; 7- рампа; 8- форсунки; 9 - перепускной клапан; 10-
манометр; 11 - приемный бункер; 12 -резервуар; 13,14 -краны; 15 - насос; 16 -
электродвигатель
За критерии оптимальности процесса протравливания принимали полноту протравливания семян после выхода из установки для обеззараживания семян (% качественных семян). Определены основные факторы, которые были отобраны на основе априорного ранжирования, влияющие на качественные показатели процесса протравливания: h - высота установки форсунки, м/с; а -угол распыла, град; Ут - скорость транспортера, Н/м; Lл - ширина ленты транспортера, мм; Р - давление в форсунке, град; в - угол установки форсунки, м/с; Ь - величина слоя зерна, мм; у - угол установки секции форсунок, мм(таблица 1).
Таблица 1 Факторы, влияющие на качественные показатели процесса протравливания.
Обозначение Наименование факторов Уровни варьировани я
-1 +1
Х1 а - угол распыла, град 0 Х1
Х2 И - высота установки форсунки, мм 300 Х2
Х3 Ут - скорость транспортера, м/с 0,1 Х3
Х4 Р - давление в форсунке, МПа 0,28 Х4
Х5 Lл - ширина ленты транспортера, мм 200 Х5
Х6 в - угол установки форсунки, град 0 Х6
Х7 Ь - величина слоя зерна, мм 10 Х7
Х8 у - угол установки секции форсунок, град. 0 Х8
Для проведения отсеивающего эксперимента составляли матрицу с учетом первоначально выделенных факторов таблица 1 путем случайного смешивания
двух полуреплик типа 24-1. План эксперимента был рандомезирован с помощью таблиц случайных чисел.
Таблица 2 Матрица и результаты отсеивающего эксперимента.
№ опыта Факторы Параметр оптимизации
Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8 У
1 - - - - - + - - 81,3
2 - - + + - + + + 91,9
3 + + + 96,5
4 - - + - + - + - 92,0
5 + + - + - - + + 94,3
6 + - - - + + + + 88,4
7 + + - + + + - - 94,5
8 - + + + + - - - 96,2
9 - + - + + + - - 92,1
10 + - + - - - + + 90,8
При описании поверхности отклика уравнением второго порядка воспользовались центральным композиционным ортогональным планированием второго порядка. Оно просто и удобно в расчетах, при этом позволяет проводить минимально возможное количество опытов [1].
Таблица 3 Результаты обработки данных отсеивающего эксперимента.
Фактор Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8
Коэффициенткорреляции 0,26 0,69 0,40 0,47 0,20 -0,51 -0,18 0,15
Значимостьфактора 4 1 3 2 5 8 7 6
Аналитическим выражением для функции отклика применили полином
второго порядка вида:
2 2 2
— I I азХ3 I I ^^^-Х-^-Х^ I ^^^.Х^-Х^ I ^^^.Х^ I I ^^^.Х^ I а10
где у - функция отклика; х - факторы; а - коэффициенты.
По результатам использования отсеивающего эксперимента были исключены малозначащие факторы, которые позволили сократить объем дальнейших исследований. В результате были выделены наиболее значимые факторы Х2 ^ - высота установки форсунки, мм), Х3 (Ут - скорость транспортера, м/с)иХ4 (Р - давление в форсунке, МПа)(таблица 4).
Таблица 4 Факторы, влияющие на процесс протравливания исследуемым устройством.
Обозначение и наименование факторов Уровни факторов Интервал варьирования
Основной Верхний Нижний
Х1 - Н - Высота установки форсунки, мм 350 400 300 50
Х2 - VI - Скорость транспортера, м/с 0,3 0,5 0,1 0,2
Х3 - Рср - Давление в форсунке, МПа 0,32 0,36 0,28 0,04
Дальнейшие исследования лабораторной установки для обеззараживания семян показали, что наивысшего значения качества протравливания семян Р=96% от общего количества семян возможно достигнуть при высоте установки форсунки Н=320... 370 мм, скорости транспортера Vt=0,23.. .0,43 м/с, давлении в форсунке Рср=0,29...0,34 МПа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Ovtov VA, Chirkova NS and Gudin VM 2021 Auger orienting device for planting sugar beet root cropsInt . Conf. on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production 659
Kukharev O N, Polikanov A V and Semov I N 2017 The technology of obtaining high-quality seeds of sugar beet Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences 8(1) pp. 1210-13
Сёмов, И.Н. Методика исследования полноты протравливания установкой для обеззараживания зерна в потоке / И.Н. Сёмов, К.С. Кондратьева // В сборнике: Международная научно-практическая конференция молодых ученых. Том IV/ Пензенский ГАУ. - Пенза: РИО ПГАУ, 2021. - 210-212 с.
Сёмов, И.Н. Экспериментальные исследования устройства для обеззараживания семян / И.Н. Сёмов, К.С. Кондратьева // Серия конференций IOP: Наука о Земле и окружающей среде, Том 953, Сельскохозяйственные угодья Поволжья 2021 (VRF 2021) 16-18 ноября 2021, Пенза, Российская Федерация
Igonin A.S.
Penza State Agrarian University (Penza, Russia)
RESULTS OF THE SEED ETCHING STUDY
Abstract: the article describes the design of a device for etching seeds of agricultural crops and provides the results.
Keywords: agricultural crops, etching, construction.
