DEVELOPMENT AND JUSTIFICATION OF A SCARIFIER WITH A CONE DISC FOR BEAN SEEDS
DOI 10.12737/2073-0462-2023-102-110 УДК 004.942
Keywords:
alfalfa seeds, seed scarification, cone surface, discrete element method, angle of repose, calibration, Rocky DEM.Abstract
Currently, in the context of Western sanctions, the main goal of the agriculture of the Russian Federation is food security and reducing import dependence. The modernization of agricultural machinery, as well as the search for new ways of pre-sowing seed treatment, will increase the germination of seeds and provide agricultural livestock with high-quality fodder legumes. The paper considers an experimental scarifier of legume seeds, which makes it possible to scarify the seeds of legumes, thereby increasing their germination. The article describes the theoretical basis for the movement of seeds along a conical surface, considers the method of discrete elements, which underlies the Rocky DEM software package, which allows modeling complex systems of models. Laboratory studies were carried out, during which the angle of repose was determined for two varieties of alfalfa seeds (Sarga and Vega) and eastern goat's rue seeds. On the basis of the obtained modeling data, an experimental scarifier with a scarifying working unit was constructed and production experiments were carried out, during which the quality of processing and germination of seeds of oriental goat's rue on the experimental scarifier were determined.
References
1. Калибровка параметров движения семян люцерны в программном комплексе Rocky DEM методом дискретных элементов / Э. Р. Хасанов, Р. Р. Мирзаматов, Д. И. Маскулов, Р. З. Мусин // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2022. – № 4(64). – С. 136-143. – DOI 10.31563/1684-7628-2022-64-4-136-143.
2. Маскулов, Д. И. Обоснование конструктивно-технологических параметров и разработка скарификатора семян козлятника : специальность 05.20.01 «Технологии и средства механизации сельского хозяйства» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Маскулов Дамир Ильшатович. – Уфа, 2021. – 192 с.
3. Rocky DEM Technical Manual 4.4. ESSS. 2020.
4. Зубова, Р. А. Обоснование режимов предпосевной обработки семян с твердой оболочкой ультразвуком и электромагнитным полем сверхвысокой частоты : специальность 05.20.02 "Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Зубова Римма Анатольевна. – Барнаул, 2017. – 20 с.
5. Zhang, Hanbing & Li, Pengpeng & Zhang, Haonan & Huang, Wei & Zhang, Guochen & Mu, Gang & Li, Xiuchen. (2023). Design and experiment of cone disk centrifugal shellfish seeding device. Frontiers in Marine Science. 10. 1136844. 10.3389/fmars.2023.1136844.
6. Martínez-Rodríguez, Arturo & Victoria Gómez-Águila, MSc. María & Escobar, MC. Martín Soto. (2021). Model and Software for the Parameters Calculation in Centrifugal Disk of Fertilizer Spreaders. 30.
7. Практикум по расчетному курсу сельскохозяйственных машин / А.П. Иофинов, А.С. Самигуллин, Э.В. Хангильдин / под ред. А.С. Самигуллина, - Уфа: Изд-во БГАУ, 2007. – 236 с.
8. Zhou, Y. C., et al. "An experimental and numerical study of the angle of repose of coarse spheres." Powder technology 125.1. 2002. P. 45-54.
9. Kuře, J., et al. "Discrete element simulation of rapeseed shear test." 2019.
10. Sarkar, Saurabh, Guilherme Hanauer de Lima, and Alex Potapov. "Predictive Optimization of SAG Mill Wear Using Rocky." 2017.
11. Fang, Weiquan, et al. "Review of Material Parameter Calibration Method." Agriculture 12.5. 2022. P. 706.
12. Roessler, Thomas, and André Katterfeld. "Scalability of angle of repose tests for the calibration of DEM parameters." 12th International Conference on Bulk Materials Storage, Handling and Transportation (ICBMH 2016), The, Engineers Australia. 2016.
13. Фоны минерального питания люцерновых агроценозов и урожайность последующей культуры полевого севооборота - яровой пшеницы ЭКАДА 70 на серых лесных почвах Республики Татарстан / Ф. Н. Сафиоллин, Г. С. Миннуллин, М. М. Хисматуллин, С. В. Сочнева // Зерновое хозяйство России. – 2017. – № 2 (50). – С. 29-33.
14. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022615410 Российская Федерация. Определение рациональной ширины окна воздуховода пневмомеханического протравливателя : № 2022613980 : заявл. 18.03.2022 : опубл. 31.03.2022 / Р. Ф. Сабиров, А. Р. Валиев, В. М. Медведев [и др.] ; заявитель Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Казанский Государственный Аграрный Университет».
15. Сабиров, Р. Ф. Определение дисперсности распыливания рабочего раствора биопрепарата / Р. Ф. Сабиров, А. Р. Валиев, Ф. Ф. Мухамадьяров // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2022. – Т. 17, № 1(65). – С. 77-82. – DOI 10.12737/2073-0462-2022-77-82.
16. Разработка способа определения механических микроповреждений зерна / Б. Г. Зиганшин, Р. Р. Лукманов, А. В. Дмитриев, Д. Т. Халиуллин // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 12-2. – С. 264-267.
17. Нуруллин, Э. Г. Экспериментальное исследование травмирования семян в сельскохозяйственных машинах / Э. Г. Нуруллин, Р. А. Файзуллин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2022. – Т. 17, № 2(66). – С. 99-105. – DOI 10.12737/2073-0462-2022-99-105.
1. Khasanov ER, Mirzamatov RR, Maskulov DI, Musin RZ. [Calibration of the movement parameters of alfalfa seeds in the Rocky DEM software package]. 2022; 4(64). 136-143 p. – DOI 10.31563/1684-7628-2022-64-4-136-143.
2. Maskulov DI. Obosnovanie konstruktivno-tekhnologicheskikh parametrov i razrabotka skarifikatora semyan kozlyatnika: dissertatsiya na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. [Substantiation of structural and technological parameters and development of a goat’s rue seed scarifier: dissertation for a degree of Ph.D. of Technical Sciences]. Maskulov Damir Il'shatovich. Ufa. 2021; 192 p.
3. Rocky DEM Technical Manual 4.4. ESSS. 2020.
4. Zubova RA. Obosnovanie rezhimov predposevnoi obrabotki semyan s tverdoi obolochkoi ul'trazvukom i elektromagnitnym polem sverkhvysokoi chastity. avtoreferat dissertatsiya na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. [Substantiation of modes of pre-sowing treatment of seeds with a hard shell by ultrasound and electromagnetic field of ultrahigh frequency: dissertation for the degree of Ph.D. of Technical Sciences]. Zubova Rimma Anatolievna. Krasnoyarsk: Krasnoyarskii gosudarstvennyi agrarnyi universitet. 2017; 20 p.
5. Zhang, Hanbing & Li, Pengpeng & Zhang, Haonan & Huang, Wei & Zhang, Guochen & Mu, Gang & Li, Xiuchen. (2023). Design and experiment of cone disk centrifugal shellfish seeding device. Frontiers in Marine Science. 10. 1136844. 10.3389/fmars.2023.1136844.
6. Martínez-Rodríguez, Arturo & Victoria Gómez-Águila, MSc. María & Escobar, MC. Martín Soto. (2021). Model and software for the parameters calculation in centrifugal disk of fertilizer spreaders. 30.
7. Iofinov AP, Samigullin AS, Khangil'din EV. Praktikum po raschetnomu kursu sel'skokhozyaistvennykh mashin. [Workshop on the settlement rate of agricultural machines]. Ufa: Izd-vo BGAU. 2007; 236 p. illustrated.
8. Zhou YC. An experimental and numerical study of the angle of repose of coarse spheres. Powder technology 125.1. 2002; 45-54 p.
9. Kuře J. Discrete element simulation of rapeseed shear test. 2019.
10. Sarkar, Saurabh, Guilherme Hanauer de Lima, and Alex Potapov. Predictive optimization of SAG Mill Wear Using Rocky. 2017.
11. Fang, Weiquan. Review of material parameter calibration method. Agriculture 12.5. 2022; 706 p.
12. Roessler, Thomas, and André Katterfeld. Scalability of angle of repose tests for the calibration of DEM parameters. 12th International Conference on Bulk Materials Storage, Handling and Transportation (ICBMH 2016). The Engineers Australia. 2016.
13. Safiollin FN, Minnullin GS, Hismatullin MM, Sochneva SV. [Backgrounds of mineral nutrition of alfalfa agrocenoses and the yield of the subsequent crop of field crop rotation - spring wheat EKADA 70 on gray forest soils of the Republic of Tatarstan]. Zernovoe hozaystvo Rossii. 2017; 2(50). 29-33 p.
14. Sabirov RF, Valiev AR, Medvedev VM. Svidetel'stvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlya EVM № 2022615410. [Certificate of state registration of the computer program № 2022615410]. Rossiiskaya Federatsiya. № 2022613980: zayavl. 18.03.2022: opubl. 31.03.2022. Applicant Kazan State Agrarian University.
15. Sabirov RF, Valiev AR, Mukhamad'yarov FF. [Determination of dispersion of working solution of a biological product]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; Vol.17. 1(65). 77-82 p. – DOI 10.12737/2073-0462-2022-77-82.
16. Ziganshin BG, Lukmanov RR, Dmitriev AV, Khaliullin DT. [Development of a method for determining mechanical microdamages of grain]. Fundamental'nye issledovaniya. 2015. 12-2. 264-267 p.
17. Nurullin EG, Fayzullin RA. [Experimental study of seed injury in agricultural machines]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; Vol.17. 2(66). 99-105 p. – DOI 10.12737/2073-0462-2022-99-105.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Vestnik of Kazan state agrarian university
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
