MODELING THE IMPACT PROCESS OF WORKING SURFACE OF INSERTS IN A DRUM-TYPE TREATER ON TREATMENT QUALITY
УДК: 631.31 DOI: 10.31588/2073-0462-2026-21-2-88-96 EDN: LVGKTI
Keywords:
seeds, modeling, inserts, adhesion coefficient, drum-type seed treatment, seed treatment, discrete element modeling, seed protection and stimulating agentsAbstract
Seed treatment in agriculture is aimed at increasing the safety of seed, improving its sowing qualities and creating favorable conditions for uniform seedling emergence. This article examines the impact of various inserts on seed movement in a drum-type treater using the discrete element method. Three working surface options are considered: smooth steel, with cylindrical inserts and a spiral rubber insert. Modeling and laboratory testing showed that the spiral insert provides better seed mixing, increases seed residence time in the drum and improves treatment uniformity. The obtained results confirm the feasibility of using this design to improve the quality of pre-sowing seed treatment. Furthermore, the use of discrete element method modeling allows for an early assessment of the impact of design changes on seedbed kinematics without extensive field testing. This makes the proposed approach a convenient tool for designing and improving drum seed treaters.
References
1. Муратов А.А., Епифанцев В.В., Колесникова Т.П. Влияние протравливания семян на поражение корневыми гнилями и урожайность ярового тритикале // Пермский аграрный вестник. 2023. № 4(44). С. 69-73. doi: 10.47737/2307-2873_2023_44_69.
2. Торопова Е. Ю., Фещенко Е. С. Влияние агроэкологических факторов на фитосанитарное состояние и качество семян яровой пшеницы в условиях лесостепи Новосибирского Приобья // Достижения науки и техники АПК. 2025. Т. 39, № 1. С. 17-24. doi: 10.53859/02352451_2025_39_1_17.
3. Сабиров Р. Ф. Определение параметров случайного взаимодействия твердых частиц и капель суспензии в камере обработки семян биопрепаратами // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 1(57). С. 25-32. doi: 10.18286/1816-4501-2022-1-25-32.
4. Сабиров Р.Ф., Валиев А.Р., Мухамадьяров Ф.Ф. Обоснование конструктивно-технологических параметров устройства для обработки семян биопрепаратами // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16, № 3(63). С. 84-89. doi: 10.12737/2073-0462-2021-84-89.
5. Нуруллин Э. Г. Основные направления совершенствования машин для предпосевной обработки семян // Техника и оборудование для села. 2018. № 3. С. 13-15.
6. Wiącek J., Parafiniuk P. DEM study of microstructural effects in friction of wheat on corrugated steel surface // Tribology International. 2023. Vol. 183. Art. № 108435. doi: 10.1016/j.triboint.2023.108435.
7. Файзуллин Р.А, Нуруллин Э.Г., Залялов А.А. Экспериментальное исследование травмирования семян зерновых культур в протравочной машине // Научно-технический вестник: Технические системы в АПК. 2023. № 2(18). С. 4-19.
8. Хасанов Э.Р. Анализ процесса инкрустации семян в барабанном протравливателе-инкрустаторе // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2013. № 1(25). С. 87-89.
9. Saurabh S., de Lima G.H., Potapov A. Predictive Optimization of SAG Mill Wear Using Rocky. 2017. URL: https://rocky-dem.ru/media/predictive-optmization-of-sag-mill.pdf.pdf.
10. Determination of Material and Interaction Properties of Granular Fertilizer Particles Using DEM Simulation and Bench Testing / Lei X., Wu W., Deng X., et al. // Agriculture 2023, 13, 1704. https://doi.org/10.3390/agriculture13091704.
11. Rocky, Release 2023 R2, Help System, DEM Technical Manual.
12. Мударисов С.Г., Мухаметдинов А.М., Фархутдинов И.М. Обзор параметров и моделей контактов для моделирования семян и гранулированных удобрений методами дискретных элементов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2024. № 197. С. 58-85. doi: 10.21515/1990-4665-197-008.
13. C. Coetzee, Review: calibration of the discrete element method // Powder Technol. 310 (2017) 104-142 c.
1. Muratov AA, Epifantsev VV, Kolesnikova TP. [Effect of seed treatment on root rot infection and productivity of spring triticale]. Permskiy agrarnyy vestnik. 2023; 4 (44). 69-73 p. doi: 10.47737/2307-2873_2023_44_69.
2. Toropova EYu, Feshchenko ES. [Effect of agroecological factors on phytosanitary condition and quality of spring wheat seeds in the forest-steppe conditions of Novosibirsk Ob region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2025; Vol.39. 1. 17-24 p. doi: 10.53859/02352451_2025_39_1_17.
3. Sabirov RF. [Determination the parameters of random interaction of solid particles and suspension droplets in a chamber for treating seeds with biopreparations]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2022; 1(57). 25-32 p. doi: 10.18286/1816-4501-2022-1-25-32.
4. Sabirov RF, Valiev AR, Mukhamadyarov FF. [Justification of design and technological parameters of a device for treating seeds with biopreparations]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.16. 3(63). 84-89 p. doi: 10.12737/2073-0462-2021-84-89.
5. Nurullin EG. [Main directions of improving machines for pre-sowing seed treatment]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018; 3. 13-15 p.
6. Wiacek J, Parafiniuk P. DEM study of microstructural effects in friction of wheat on corrugated steel surface. Tribology International. 2023; Vol.183. Art.108435. doi: 10.1016/j.triboint.2023.108435.
7. Fayzullin RA, Nurullin EG, Zalyalov AA. [An experimental study of grain seed damage in a seed dressing machine]. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik: Tekhnicheskie sistemy v APK. 2023; 2(18). 4-19 p.
8. Khasanov ER. [Analysis of seed incrustation process in a drum seed dresser-incrustation machine]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013; 1(25). 87-89 p.
9. Saurabh S, de Lima GH, Potapov A. Predictive optimization of SAG mill wear using rocky. 2017. Available from: https://rocky-dem.ru/media/predictive-optmization-of-sag-mill.pdf.pdf.
10. Lei X, Wu W, Deng X. Determination of material and interaction properties of granular fertilizer particles using DEM simulation and bench testing. Agriculture 2023; 13. 1704. https://doi.org/10.3390/agriculture13091704.
11. Rocky, Release 2023 R2, Help System, DEM Technical Manual.
12. Mudarisov SG, Mukhametdinov AM, Farkhutdinov IM. [Review of parameters and contact models for modeling seeds and granular fertilizers using discrete element methods]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2024; 197. 58-85 p. doi: 10.21515/1990-4665-197-008.
13. Coetzee C. Review: calibration of the discrete element method. Powder Technol. 310 (2017). 104-142 p.
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).
