Применение метода дискретных элементов при моделировании движения семян в протравливателе барабанного типа

В агропромышленном комплексе России применяются различные типы оборудования для протравливания, в т.ч. барабанного типа, которые выделяются простотой конструкции и меньшим травмированием семян при обработке. Однако существующие модели барабанных протравливателей имеют существенный недостаток – недостаточную интенсивность перемешивания обрабатываемого материала. Это приводит к необходимости увеличивать расход рабочей жидкости и снижать концентрацию действующего вещества для обеспечения равномерного покрытия семян, соответствующего агротехническим нормам. В ходе исследования применены комплексные методы анализа, включающие разработку математических моделей и проведение компьютерного моделирования на основе метода дискретных элементов (DEM). Объектом изучения являлся процесс обработки семян препаратами в барабанном протравливателе. Проведенные численные эксперименты в стандартной и экспериментальной камерах обработки показали эффективность нового технического решения. Согласно результатам моделирования, скорость движения семян составила от 0,05 м/с до 3,6 м/с. Наблюдается положительная тенденция снижения абсолютной скорости перемещения семян с 1,3 м/с до 1,1 м/с при стабилизировавшемся движении семян в барабане. Время пребывания семян в камере обработки выросло с 1,9 до 4,6 и составило рост на 2,7 секунды. Визуально наблюдается равномерное распределение семян по всему объёму барабана с интенсивным перемешиванием при оптимальном режиме работы протравливателя, которым является сочетание каскадного и водопадного движения семян, близкое к критическому движению семян, обеспечивающее максимальный подъём семян. Это свидетельствует о целесообразности применения данного конструктивного решения при разработке протравливателей семян барабанного типа.