Рух, деформація та мікротравмування зернівок згідно з рівнянням еліпсоїда обертання

Abstract

Формалізацію деформації та мікротравмування насіння зернових культур, поверхня яких описується еліпсоїдом обертання, надано рівнянням його обертання. Після однократного і двократного диференціювання виразу деформації об’єму частини зернівки, спрощення, позначень, мінімізації енергії прискорення, пружні та в’язкі властивості зернівок, які представлені першими і другими компонентами системи диференціальних рівнянь, що описують деформацію зернівки, за конфігурацією еліпсоїда обертання є змінними, що суттєво впливає на деформацію та мікротравмування насіння. За незалежні параметри, за допомогою яких проводимо оптимізацію енергії прискорення зернівки з метою мінімізації проходження процесу деформації та мікротравмування насіння, приймаємо кутове та поступальне прискорення деформації об’єму частини зернівки і кутове прискорення в точці зіткнення зернівки із сферичною поверхнею розподільника. Результати експериментальних, виробничих і лабораторних досліджень, проведених у ПП «Україна» Житомирської області, свідчать, що, під час обмолочування барабаним молотильним апаратом кількість макротравмованого насіння зросла до 6,4%, а після роторного – 3,1%, тобто більше ніж у два рази. Всього мікротравмованого насіння після обмолочування барабанним апаратом становило 54,0%, а після роторного – 23,0%, тобто різниця більше ніж у два рази. Такий стан пояснюється, насамперед, різними режимами роботи цих робочих органів, стосовно поступлення і проходження зернового вороху та механічних навантажень на зернівки, що сприяє їх травмуванню. Аналогічні результати травмування насіння отримано і на інших підприємствах Вінницької та Черкаської областей, де досліджувалися різні сорти озимої пшениці та озимого жита, з різницею, відповідно, погодно-кліматичних умов, різним рівнем агротехніки вирощування та організацією виконання технологічного процесу.

Deformation formalization and seeds micro injury whose surface is described by a rotation ellipsoid is given by the equation of its rotation. After single and double differentiation of the deformation expression of the grains part volume, simplification, designations, minimization of acceleration energy, elastic and viscous properties of grains which are represented by the first and the second components of the differential equations system describing the grains deformation according to the configuration of the rotation ellipsoid are variables that significantly affects the deformation and seeds micro injury. For independent parameters with the help of which we optimize the acceleration energy of grains to minimize the passage of the deformation process and the seeds micro injury we accept the angular and steady acceleration of the grains part deformation and the angular acceleration at the point of grains contact with the distributor spherical surface. The experimental, industrial and laboratory studies results conducted in PE "Ukraine" of Zhytomyr region show that that during the threshing by a drum threshing machine the amount of macro injuried seeds increased to 6.4%, and after the rotor did to 3.1%, that is more than twice. Total micro injuried seeds after threshing by a drum was 54.0%, and after rotary one was 23.0%, that is, the difference is more than twice. Such kind of situation is explained primarily by the different working modes of these working bodies, as for the grain pile arrival and passing and the mechanical loads on grains, which leads to their injury. Similar results of the seeds injuries were obtained at other enterprises of Vinnitsa and Cherkasy regions, where different types of winter wheat and winter rye were studied, with the difference in weather and climatic conditions, different levels of cultivation agriculture and the technological process implementation organization.

После однократного и двукратного дифференцирования выражения деформации объема части зерновки, упрощение, обозначений, минимизации энергии ускорения, упругое и вяжущее свойства зерновок, которые представлены первыми и вторыми компонентами системы дифференциальных уравнений, которые описывают деформацию зерновки, за конфигурацией эллипсоида вращения являются сменными, что существенно влияет на деформацию и микротравмирование семян. За независимые параметры, при помощи которых проводим оптимизацию энергии ускорения зерновки с целью минимизации прохождения процесса деформации и микротравмирование семян, принимаем угловое и поступательное ускорения деформации объема части зерновки и угловое ускорение в точке столкновенья зерновки со сферической поверхностью распределителя. Результаты экспериментальных, производственных и лабораторных исследований, проведенных в ПП "Украина" Житомирской области, свидетельствуют, что во время обмолачивания барабанным молотильным аппаратом количество макротравмированного семени возросло до 6,4%, а после роторного – 3,1% больше чем в два раза. Всего микротравмированного семени после обмолачивания барабанным аппаратом составляло 54,0%, а после роторного – 23,0%, т.е. разница больше чем в два раза. Такое состояние объясняется, прежде всего, разными режимами работы этих рабочих органов, относительно уступки и прохождения зернового вороха и механических нагрузок на зерновку, которое содействует их травмированию. Аналогичные результаты травмирования семян получено и на других предприятиях Винницкой и Черкасской областей, где исследовались разные сорта озимой пшеницы и озимой ржи, с разницей, соответственно, погодно-климатических условий, разным уровнем агротехники выращивания и организацией выполнения технологического процесса.