Research of Impact by Mechanical Device on Winter Wheat Seeds

Abstract

Проблемы травмирования семян приобрели острую актуальность в связи с применением машин на всех этапах уборки и обработки зерновых культур. Высокий процент поврежденных при механической обработке семян значительно снижает количество и качество урожая. (Цель исследования) Определить ударное воздействие механического устройства на образцы зерновки озимой пшеницы и его влияние на биологический потенциал семян в рамках решения задачи по сохранению целостности зернового материала. (Материалы и методы) Выявили степень дробления и микроповреждений зерен при механическом ударе о стальную пластину модельной установки без полимерного покрытия и с ним. Провели эксперимент с помощью специальной упрощенной моделирующей установки, позволяющей создать условия ударного воздействия на исследуемый образец зерновки пшеницы, приближенные к реальным, для получения объективных и научно обоснованных данных. Определили влияние на зерно ударного механического воздействия, характерного для посевных и уборочных работ. Теоретически обосновали способ снижения потерь зернового материала и повышения качества его обработки. (Результаты и обсуждение) Установили, что при ударе о стальную поверхность с полимерным покрытием процент дробления зерновок снижается более чем в 7-10 раз, микроповреждения зародыша зерна пшеницы-в 4-5 раз. Подвели теоретическую базу для обоснования полученных экспериментальных результатов. Определили влияние траектории движения зерна на его целостность. Показали, что снижение частоты дробления оболочки зерна и микроповреждений зародыша семян при ударе о стальную пластину с полимерным покрытием обусловлено уменьшением потенциальной энергии деформации семени. (Выводы) Получили, что при ударе о стальную поверхность частицы почти вся потенциальная энергия накапливается в ней, так как модуль упругости поверхности в десятки тысяч раз больше модуля упругости частицы (зерна, семени). При ударе о стальную поверхность с полимерным покрытием доля накопленной частицей потенциальной энергии снижается почти в тысячу раз. Таким образом, применение полимерного покрытия будет способствовать снижению потерь зерна при его механической обработке, что в целом должно способствовать повышению качества урожая зерновых культур. Ключевые слова: механический удар, дробление зерна, микроповреждение оболочки и зародыша семени, полимерное покрытие, сельскохозяйственные машины.

Grain Damage in Low­Speed Collision with the Surfaces of the Hoisting­and­Transport Machines Working Parts

“…Изучению влияния разного числа ударов на травмирование зерен при их транспортировке уделено недостаточно внимания. В основном рассматривают влияние скорости единичного соударения зерна с поверхностями из различных материалов на его целостность либо проводят совокупную оценку травмирования зерен в процессе послеуборочной обработки или в конкретных подъемно-транспортных машинах, без оценки возрастания доли травмированных зерен по мере увеличения количества ударов и влияния на нее угла столкновения [2,[4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14]. В последнее время появились публикации, в которых для снижения травмирования зерна в подъемно-транспортных машинах предлагают изготавливать рабочие органы не из стали, а из пластика [10,11].…”

“…В последнее время появились публикации, в которых для снижения травмирования зерна в подъемно-транспортных машинах предлагают изготавливать рабочие органы не из стали, а из пластика [10,11]. Утверждается, что использование таких рабочих органов значи-тельно снижает травмирование зерна по сравнению со стальными [10][11][12]. Эти данные нуждаются в проверке и уточнении для случая низкоскоростного столкновения зерен с рабочими органами подъемно-транспортных машин.…”