Стаття

Отримано 23.08.2023

Доопрацьовано 19.11.2023

Прийнято 12.12.2023

Взято з Том 27, № 4, 2023

Сторінки 18 -35

Babenko, D., Dotsenko, N., Gorbenko, O., & Batsurosvka, I. (2023). Study of the nature of the movement of the crushed mass on the surface of the sieves of the vegetable and melon seed separator. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 27(4), 18-35. https://doi.org/10.56407/bs.agrarian/4.2023.18

Дослідження характеру руху подрібненої маси по поверхні решіт сепаратора насіння овочевих та баштанних культур

Дмитро Бабенко Наталія Доценко Олена Горбенко Ілона Бацуровська

Вдосконалення обладнання для переробки овочевої та баштанної культур потребує проведення досліджень характеру руху подрібненої маси для зменшення травмування матеріалу та отримання якісного насіння, що дозволить перевести галузь овоче-баштанництва на новий рівень розвитку. Метою дослідження є аналіз характеру руху подрібненої маси по поверхні решіт сепаратора насіння овочевих та баштанних культур. Обґрунтування характеру руху подрібненої маси по поверхні решіт запропонованого конструктивного рішення виконувалося на базі використання методів фізики, теоретичної механіки та аналізу і дослідження фізико-механічних характеристик технологічної маси. В якості базової конструкції для дослідження використовувався сепаратор овочевих та баштанних культур, особливістю якого є застосування двогрохотної системи решіт. В наведеній системі верхнє решето виконує виділення кірки, а нижнє – насіння та мезги; м'якоть і сік будуть підґратним продуктом другого решета. Решето, що виконує інерційний рух, сприяє вилученню пов'язаного з кіркою насіння. В результаті досліджень представлена функціональна залежність амплітуди коливань від частоти коливань для різних режимів роботи сепаратора. Для визначення середньої швидкості руху матеріалу в технологічній зоні сепаратора надані формули для верхнього грохоту, що працює в режимі інерційного сепаратора і для нижнього грохоту, який працює в режимі вібросепаратора. В контексті вищевказаних особливостей запропонованого конструктивного рішення проведене дослідження характеру руху подрібненої маси по поверхні інерційного та вібраційного решіт. В ході теоретичних розрахунків отримано залежності для визначення середньої швидкості частинки в робочій зоні зазначених решіт. На підставі теоретичного аналізу була розроблена методика розрахунку основних параметрів двогрохотного сепаратора. Здійснено визначення механіко-технологічних властивостей насіння овочевих та баштанних культур виділеного за допомогою запропонованого конструктивного рішення. В лабораторних умовах було проведено дослідження складу компонентів виділеної насіннєвої маси і їх аналіз, який свідчить про доцільність застосування запропонованого конструктивного рішення сепаратора овочевих та баштанних культур та застосування на практиці отриманих теоретичних залежностей для регулювання його технологічних параметрів

інерційний сепаратор; вібраційний сепаратор; механіко-технологічні властивості; рух частинки

[1] Bortz, J., & Schuster, C. (2010). Statistics for human and social scientists. Retrieved from https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-12770-0.

[2] Chen, G., & Yan, J. (2019). Study on sieving efficiency of wet corn granules in linear vibration mode. In 2019 International conference on artificial intelligence and advanced manufacturing (AIAM) (pp. 583-587). doi: 10.1109/AIAM48774.2019.00121.

[3] Despotovic, Z.V., Pavlovic, A.M., & Ivanic, D. (2019). Exciting force frequency control of unbalanced vibratory actuators. In 2019 20th International symposium on power electronics (Ee) (pp. 1-6). doi: 10.1109/PEE.2019.8923574.

[4] Dobrzanski, B., & Stepniewski, A. (2013). Physical properties of seeds in technological processes. In S. Grundas, & A. Stepniewski (Eds.), Advances in agrophysical research. London: IntechOpen. doi: 10.5772/56874.

[5] Erniati, Suhardiyanto, H., Hasbullah, R., & Supriyanto. (2022). Artificial neural network models to estimate growth of melon (Cucumis melo L.) at vegetative phase in greenhouse with evaporative cooling. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1038, 012011. doi: 10.1088/1755-1315/1038/1/012011.

[6] Fayzullaev, K., Mamatov, F., Мirzaev, B., Irgashev, D., Mustapakulov, S., & Sodikov, A. (2021). Study on mechanisms of tillage for melon cultivation under the film. E3S Web of Conferences, 304, 03012. doi: 10.1051/e3sconf/202130403012.

[7] Gutyj, B., Hachak, Y., Vavrysevych, J., & Nagovska, V. (2017). The influence of cryopowder “Garbuz” on the technology of curds of different fat content. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10(86)), 20-24. doi: 10.15587/1729-4061.2017.98194.

[8] Hand, L.N., & Finch, J.D. (2008). Analytical mechanics. Cambridge: Cambridge University Press. Retrieved from http://assets.cambridge.org/97805215/73276/frontmatter/9780521573276_frontmatter.pdf.

[9] Kale, S., Matthäus, B., Aljuhaimi, F., Ahmed, I.A.M., Özcan, M.M., Ghafoor, K., … Alqah, H.A.S. (2020). A comparative study of the properties of 10 variety melon seeds and seed oils. Journal of Food Processing and Preservation, 44(6), e14463. doi: 10.1111/jfpp.14463.

[10] Kaletnik, G., Tsurkan, O., Rimar, T., & Stanislavchuk, O. (2020). Determination of the kinetics of the process of pumpkin seeds vibrational convective drying. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(8(103)), 50-57. doi: 10.15587/1729-4061.2020.195203.

[11] Kaletnik, G.M., & Yanovych, V.P. (2017). Justification of operating parameters of the vibrating machine for mixing loose masses. Design, Production and Operation of Agricultural Machines, 47(1), 91-98. Retrieved from http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/bitstream/123456789/7635/1/Z_47_1_2017-91-98.pdf.

[12] Kaliniewicz, Z., Anders, A., Markowski, P., Tylek, P., & Owoc, D. (2021). Analysis of the physical properties of spindle seeds for seed sorting operations. Scientific Reports, 11, 13625. doi: 10.1038/s41598-021-93166-z.

[13] Kotov, B., Spirin, A., Kalinichenko, R., Bandura, V., Polievoda, Y., & Tverdokhlib, I. (2019). Determination the parameters and modes of new heliocollectors constructions work for drying grain and vegetable raw material by active ventilation. Research in Agricultural Engineering, 65(1), 20-24. doi: 10.17221/73/2017-RAE.

[14] Kuchakorn, K., Phopirom, C., & Yoiyod, P. (2021). Watermelon meter for classifying mature fruit. In 2021 9th International electrical engineering congress (iEECON) (pp. 1-3). doi: 10.1109/iEECON51072.2021.9440234.

[15] Lanczos, C. (1986). The variational principles of mechanics (4th ed.). New York: Dover Publications Inc.

[16] Lee, J.M., Kubota, C., Tsao, S.J., Bie, Z., Echevarria, P.H., Morra, L., & Oda, M. (2010). Current status of vegetable grafting: Diffusion grafting techniques automation. Scientia Horticulturae, 127(2), 93-105. doi: 10.1016/j.scienta.2010.08.003.

[17] Lerner, R.G., & Trigg, G.L. (1991). Encyclopedia of physics (2nd ed.). Weinheim: VHC publishers. Retrieved from https://www.abebooks.com/Encyclopedia-Physics-2nd-Edition-Lerner-Rita/59462375/bd.

[18] Lymar, А.О., & Lymar, V.А. (2012). Vegetable growing of Ukraine. Mykolaiv: Mykolaiv National Agrarian University.

[19] Maas, A. (2017). Theoretical mechanics. Lecture in WS 2016/17 at the KFU Graz. Retrieved from https://www.academia.edu/35573618/Theoretical_Mechanics_Lecture_in_WS_2016_17_at_the_KFU_Graz.

[20] Mazuela, P., & Urrestarazu, M. (2009). The effect of amendment of vegetable waste compost used as substrate in soilless culture on yield and quality of melon crops. Compost Science & Utilization, 17, 103-107. doi: 10.1080/1065657X.2009.10702408.

[21] Mukhopadhyay, K., Paramanik, S.J., Samanta, M.K., Debnath, M., Kundu, M.K., Saha, S., … Datta, A. (2021). Organic vegetable seed production. doi: 10.13140/RG.2.2.24563.45601.

[22] Nascimento, W.M. (2002). Primed melon seeds: Are they worth using? Horticultura Brasileira, 20(2), 133-135. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/262555584_Primed_melon_seeds_are_they_worth_using.

[23] Ohienko, M.M., Pastushenko, S.I., Horbenko, O.A., & Dumenko, K.M. (2010). Inclined rotary separator for final treatment of technological seed mass of vegetable and melon crops. Patent No. 55613. Retrieved from https://uapatents.com/2-55613-pokhilijj-rotornijj-separator-dlya-dorobki-tekhnologichno-nasinnehvo-masi-ovoche-bashtannikh-kultur.html.

[24] Osuji, C., Uche, C., Iheagwara, M., Ofoedu, C., Omeire, G., Nwakaudu, A., & Ozumba, I. (2023). The effect of mechanized shelling and packaging on the quality of melon seeds. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 17, 565-580. doi: 10.5219/1884.

[25] Pastushenko, А.S. (2021). Fundamentals of line analysis and optimization to obtain seeds of melons. Engineering of Nature Management, 1(19), 48-56. doi: 10.37700/enm.2021.1(19).48.

[26] Shablya, O.S., & Kholodnyak, O.G. (2022). Marketing principles for promoting varieties of melon crops in Ukraine. Vegetable and Melon Growing, 70, 125-135. doi: 10.32717/0131-0062-2021-70-125-135.

[27] Shebanin, V., Atamanyuk, I., Gorbenko, O., Kondratenko, Y., & Dotsenko, N. (2019). Mathematical modelling of the technology of processing the seed mass of vegetables and melons. Food Science and Technology, 13(3), 118-126. doi: 10.15673/fst.v13i3.1480.

[28] Stanislavchuk, O.V., Tsurkan, О.V., Gerasimov, O.O., Polyevoda, Y.A., Tverdokhlib, I.V., & Rimar, T.I. (2017). Kinetic features of vibrating and filtration dewatering of fresh-peeled pumpkin seeds. INMATEH - Agricultural Engineering, 52(2), 69-76. Retrieved from https://sci.ldubgd.edu.ua/handle/123456789/4429.

[29] State Standard of Ukraine DSTU 7160:2020 “Seeds of vegetable, melon, fodder and spice and aromatic crops. Varietal and sowing qualities. Technical specifications”. (2020, July). Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=90394.

[30] State Standard of Ukraine DSTU 8439:2015 “Seeds of vegetable and melon plants and fodder roots. Documentation”. (2015, September). Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=80194.

[31] Tang, M., Zhu, J.-H., Ren, J., Shi, X.-F., & Peng, J.-G. (2014). Primary study on physical properties of some vegetable seeds. In 2014 IEEE workshop on advanced research and technology in industry applications (WARTIA) (pp. 806-808). doi: 10.1109/WARTIA.2014.6976394.

[32] Tlevlessova, D., Medvedkov, Y., Kairbayeva, A., & Nazymbekova, A. (2023). Mechanisation of the primary processing of watermelons without destroying the rind. Food Science and Technology, 43, e86622. doi: 10.1590/fst.86622.

[33] Tsurkan, O.V., Gerasimov, O.O., Polyevoda, Y.A., Ryman, T.I., & Stanislavchuk, O.V. (2015). Generalisation of the kinetics of the first period of filtration dehydration of freshly peeled pumpkin seeds with vibration-pneumatic activation. Scientific Papers of the National University of Food Technologies, 21(2), 151-159. Retrieved from http://www.irbis-nbuv.gov.ua/.

[34] Wahyudi, A., Nazirwan, Kartahadimaja, J., Setyawan, A.B., Mustakim, N.A., Askhary, F.A., & Katfar, B.J. (2022). Evaluation of yields on new varieties of hybrid watermelon. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1012, 012070. doi: 10.1088/1755-1315/1012/1/012070.

[35] Zayachuk, M. (2012). The current state and prospects for the development of vegetable growing in Ukraine. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/354653238_SUCASNIJ_STAN_TA_PERSPEKTIVI_ROZVITKU_OVOCIVNICTVA_V_UKRAINI.