Пути снижения повреждений семян фасоли при уборке и послеуборочной обработке
Автор: Троценко В.В., Комендантова Н.В.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем
Статья в выпуске: 4 (44), 2021 года.
Бесплатный доступ
При уборке и послеуборочной обработке партий фасоли отмечается механическое повреждение зерен. В результате взаимодействия отдельных зерен с рабочими органами машин возникают напряжения, превышающие допустимые, в результате чего зерна разрушаются. Статья посвящена актуальной проблеме - поиску путей снижения механических повреждений фасоли. Для оценки величины возникающих напряжений при силовом нагружении зерно фасоли смоделировано как эллипсоид. Выявлено, что величина этих напряжений зависит от кривизны контактируемых тел, модулей их упругости, коэффициентов поперечной деформации, влажности зернового материала, а также скорости соударения зерна с рабочим органом. Экспериментально доказано, что отклонение фактического объема зерновки, определенного по соответствующей методике в зависимости от сорта, не превышает 13%. Опытным путем найдены значения максимальных напряжений в зерновках при статическом силовом нагружении от 1,45 до 5,15 МПа, предельные площадки контакта от 15,5 до 31,08 мм2, значения модулей упругости от 25,80 до 146,24 МПа при изменении влажности от 28,2 до 8,6%. Данные зависимости аппроксимированы математическими выражениями с достаточно высоким значением коэффициента достоверности аппроксимации. По результатам исследований установлено, что для снижения механических повреждений и повышения эффективности технологических операций уборки и послеуборочной обработки фасоли необходимо проводить обработку при влажности зерна, не превышающей 20%, следить за состоянием кромок рабочих органов, не допуская их заострения, применять рабочие органы из материала с модулем упругости, значительно меньшим, чем у стали, снижать скорость соударения зерен с рабочим органом. Полученные теоретические зависимости позволят при конструировании рабочих органов сельскохозяйственных машин оценивать степень силового воздействия на зерно и не превышать допустимые значения.
Механические повреждения, контактные напряжения, эллипсоид, модуль упругости, влажность зерна, эллипс контакта
Короткий адрес: https://sciup.org/142231236
IDR: 142231236 | УДК: 631.362.3 | DOI: 10.48136/2222-0364_4_240
Reduction of mechanical damage to bean seeds during harvesting and post-harvesting
When harvesting and post-harvest processing of bean batches, its mechanical damage is noted. As a result of the interaction of individual grains with the working bodies of machines, stresses exceeding permissible arise in them that destroy the seeds. The article is devoted to an urgent problem - the search for ways to reduce mechanical damage to beans during harvesting and post-harvest processing. To estimate the magnitude of the stresses arising under force loading in the bean grain, it is modeled in the form of an ellipsoid. It is revealed that the magnitude of these stresses depends on the curvature of the contacting bodies, their elastic modulus, coefficients of transverse deformation, moisture content of the grain material, as well as the speed of collision of the grain with the working body. It has been experimentally shown that the deviation of the actual grain volume determined by the appropriate method, depending on the variety, does not exceed 13%. The values of the maximum stresses in the grains under static force loading from 1.45 to 5.15 MPa, the limiting contact areas from 15.5 to 31.08 mm2, the values of the elastic modulus from 25.80 to 146.24 MPa with a change in humidity from 28.2 to 8.6% were experimentally determined. These dependencies are approximated by mathematical expressions with a sufficiently high value of the approximation reliability coefficient. According to the results of the research, it was found that in order to reduce mechanical damage and increase the efficiency of bean production, it is necessary to carry out processing at a grain moisture content not exceeding twenty percent, monitor the condition of the edges of the working bodies, preventing their sharpening, use working bodies made of a material with an elastic modulus significantly lower than that of steel, reduce the speed of collision of grains with the working body. The obtained theoretical dependencies will allow designers of agricultural machines to assess the degree of force impact on the grain and not exceed the permissible values.
Список литературы Пути снижения повреждений семян фасоли при уборке и послеуборочной обработке
- Mechanical damage and corn storability / H.F. Ng, W.F. Wilcke, R.V. Morey et al. – DOI:10.13031/2013.17239. – Text : electronic // Transactions of ASAE. – 1998. – Nо 41(4). – S. 1095–1100. – URL: https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=17239 (дата обращения: 19.10.2021).
- Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке / А.П. Тарасенко. – Воронеж : Воронежский ГАУ, 2003. – 320 с. – Текст : непосредственный.
- Oliveira G.H.H. Mechanical properties of rough and dehulled rice during drying / G.H.H. de Oliveira, O. Resende, P. Correa. – DOI:10.7455/ijfs/2.2.2013.a3. – Text : elektronic // International Journal of Food Studies. – 2013. – Nо 2(2). – С. 158–166. – URL: https://www.researchgate.net/figure/Meandeformation-values-x-10-3-m_fig4_258242374 (дата обращения: 19.10.2021).
- Тимошенко С.П. Теория упругости / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. – Москва : 1979. – 560 с. – Текст : непосредственный.
- Jonson K.L. Contact mechanics / K.L. Jonson. – London, 1989 – 510 p. – Text : direct.
- Innovative ways of improving mechanization of high-quality seeds A.P. Tarasenko, V.I. Orobinskii, M.E. Merchalova, N.E. Buravlev. – Text : direct // Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. – 2015. – Т. 24. – No. 2. – С. 49–52.
