AGRIS - 

2023

Skorlyakov, V.I. | Revenko, V.Yu. | Nazarov, A.N.

The purpose of the study is to develop methods for assessing the relative length of the combine harvester passage, and the field area which soil is impacted with the wheels of the combine harvester in excess of the regulated allowable limit. When developing a method for assessing soil compaction by driving wheels of a combine in excess of permissible limits, we proceeded from the following provisions: the weight characteristics of a combine with an empty and filled hopper correspond to individual maximum pressure indicators, which can be determined by weighting and subsequent calculations. During the operation of the combine, when grain enters the bunker, each value of the route length corresponds to a certain value of the maximum pressure of the wheel on the soil. Therefore, setting the value of the maximum pressure allowed for the soil, regulated by GOST (State Standard) R 58655, and solving the equation, you can get the value of the passage length, after which the maximum the wheel pressure on the soil will exceed the value allowed by the standard. Finding this point will make it possible to delimit the section of the length of the passage of the combine with an allowable pressure on the soil from the section with excess pressure and to estimate the overcompacted area of the field in excess of the allowable value, which is ensured by performing a series of successive actions. The presented method of calculation makes it possible to determine the relative area of the field, compacted by a combine harvester in excess of the permissible limits of maximum pressure on the soil. It has been established by calculations that the total share of the field area compacted by the front wheels of the ACROS 550 combine within the accepted allowable pressure is 21.4%, over the allowable pressure - 5.8%. The obtained values may vary depending on the value of the lowest field moisture capacity of the soil in the zone of application of the combine (when climatic conditions change). | Цель исследования – разработка способов оценки относительной длины прохода комбайна и площади поля, на почву которой колеса зерноуборочного комбайна действуют сверх регламентированного допустимого предела. При разработке способа оценки уплотнения почвы ведущими колесами комбайна сверх допустимых пределов исходили из следующих положений: весовым характеристикам комбайна с пустым и заполненным бункером соответствуют индивидуальные показатели максимального давления, которые могут быть определены посредством развесовок и последующих расчетов; в процессе работы комбайна при поступлении зерна в бункер каждому значению длины маршрута соответствует определенное значение максимального давления колеса на почву, поэтому, задаваясь значением допустимого для почвы максимального давления, регламентированного ГОСТ Р 58655, и решив уравнение, можно получить значение длины прохода, после которого максимальное давление колеса на почву будет превышать допустимое стандартом значение; нахождение данной точки позволит разграничить отрезок длины прохода комбайна с допустимым давлением на почву от отрезка со сверхнормативным давлением и оценить переуплотняемую площадь поля сверх допустимого значения, что обеспечивается при выполнении ряда последовательных действий. Представленный способ расчета позволяет определить относительную площадь поля, уплотняемую зерноуборочным комбайном сверх допустимых пределов максимального давления на почву. Расчетами установлено, что общая доля площади поля, уплотняемая передними колесами комбайна ACROS 550 в пределах принятого допустимого давления, составляет 21,4%, сверх допустимого давления – 5,8%. Полученные значения могут меняться в зависимости от величины наименьшей полевой влагоемкости почвы в зоне применения комбайна (при изменении климатических условий).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Krasnov, I.N. | Krasnova, A.Yu. | Miroshnikova, V.V.

The organization of cow milking on farms plays an important role in milk production, ensuring production efficiency and helping to improve the animal welfare. Some negative consequences of milking animals with suction-type milking machines have been identified. Due to this, cows often get mastitis, which reduces the duration of their use longevity to 4-5 years. The vacuum pressure used to extract milk in modern milking machines exceeds that in the sucking apparatus of a calf by several times. The nipple rubber does not have sufficient effect on the teat receptors, that could stimulate the formation and excretion of milk. The teats and udders of the cow are too weakly massaged with milking cups. An improved experimental teat equipped with pressure sensors on its surface is designed. The device is used to determine the magnitude and nature of the distribution of forces over the teat surface in the processes of calf sucking, manual milking, and machine milking. According to the results of these experiments, it was found that after milking with a standard suction device, there is no phase of increased milk secretion between milking sessions. This leads to a gradual extinction of milk secretion. To increase the animal performance, it is possible to enhance milking incentives by squeezing milk from the udder teats with a reduced vacuum under them. A possibility of an additional increase in milk secretion in a cow by 0.5 kg within 3 or 4 h after milking due to intensive application of milking irritants has been shown. The directions of further improvement of the operation process and the design of existing milking machines have been identified. | Организация доения коров на фермах играет важную роль при производстве молока, обеспечивая эффективность производства и способствуя улучшению условий содержания животных. Выявлен ряд негативных последствий доения животных доильными аппаратами отсасывающего типа. Коровы часто заболевают маститом, из-за чего продолжительность их использования сокращается до 4–5 лет. Вакууметрическое давление, применяемое для извлечения молока в современных доильных аппаратах, превышает таковое в сосательном аппарате телёнка в несколько раз. Сосковая резина не оказывает на рецепторы соска достаточное воздействие, стимулирующее образование и выведение молока. Соски и вымя коровы слишком слабо массируются доильными стаканами. Предложена конструкция усовершенствованного экспериментального соска, оборудованного датчиками давления на его поверхность. Устройство использовали для определения величин и характера распределения сил по поверхности соска в процессах сосания телёнком, при ручном и машинном доении. По результатам экспериментов установлено, что после доения серийным отсасывающим аппаратом не наблюдается фазы повышенной секреции молока между доениями. Это ведет к постепенному угасанию секреции молока. Повысить продуктивность животных можно усилением стимулов доения путем выдавливания молока из сосков вымени при пониженном вакууме под ними. Показана возможность дополнительного повышения секреции молока у коровы на 0,5 кг в течение 3–4 ч после её доения за счёт интенсивного нанесения доильных раздражений. Выявлены направления дальнейшего совершенствования процесса работы и конструкции существующих доильных аппаратов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Gribkova, I.N. | Lazareva, I.V.

The issue of environmentally friendly processing the brewer's spent grain structure has been considered. The influence of environmental methods of processing brewer's spent grain on the extraction of different fractions nitrogenous compounds was studied by the methods accepted in the industry. Extraction was carried out with electrochemically activated water at atmospheric pressure and heating or at overpressure (0.5 and 1 atm). It has been shown that the treatment type or exposure factors affect the content of soluble nitrogen in the extracts. The extracts obtained at the 1st stage of treatment at atmospheric pressure lasting 6 h contained by 21.7% more nitrogenous compounds compared to the extracts treated for 3 h, and an increase in overpressure under catholyte conditions led to a decrease in the content of soluble nitrogen by 17.8%. At 2, 3 stages at atmospheric pressure in catholyte extracts, the soluble nitrogen amount increased by 8.3 and 10%, respectively, with an increase in the treatment duration, and at overpressure (0.5 and 1 atm) — by 82 and 17%, respectively. At stages 1 and 2, the high and medium molecular weight fractions of nitrogenous compounds in total were proportional to the low molecular weight fraction, with the exception of extraction at overpressure. At stage 1, at 0.5 atm, nitrogen with a mass of 8 to 100 kDa was twice larger than the value of amine nitrogen in the control, and at 1 atm, by 5%, which is also presumably associated with the formation of pigments. The extracts obtained at stage 2 at 1 atm had a special ratio of high and medium molecular weight nitrogen to low molecular weight nitrogen of 1.3:1. The most significant influence on the release of thiol nitrogen is the treatment duration (negatively) and temperature (positively). For effectively releasing non-protein nitrogen from the grain structure at stage 1, the process duration is most important, and at stages 2 and 3 the temperature is most important. For recovery of nitrogenous compounds, it is appropriate to use an overpressure of 0.5–1 atm. The optimal extraction temperature is 50 deg. C, the duration is 6 h. | Рассмотрен вопрос экологичной переработки структуры пивной дробины. Принятыми в отрасли методами изучали влияние экологичных методов обработки пивной дробины на извлечение различных фракций азотистых соединений. Экстракцию проводили электрохимически активированной водой при атмосферном давлении и нагревании либо при избыточном давлении (0,5 и 1 атм). Показано, что тип обработки или факторы воздействия влияют на содержание растворимого азота в экстрактах. Экстракты, полученные на 1‑м этапе обработки при атмосферном давлении, длившейся 6 ч, содержали азотистых соединений на 21,7% больше по сравнению с экстрактами, которые обрабатывали в течение 3 ч, а повышение избыточного давления в условиях католита приводило к снижению содержания растворимого азота на 17,8%. На 2‑м, 3‑м этапах при атмосферном давлении в католитных экстрактах количество растворимого азота увеличивалось на 8,3 и 10% соответственно при увеличении продолжительности обработки, а при избыточном (0,5 и 1 атм) — на 82 и 17% соответственно. На 1‑м и 2‑м этапах высоко- и среднемолекулярная фракции азотистых соединений в сумме были пропорциональны низкомолекулярной фракции, за исключением экстрагирования при избыточном давлении. На 1‑м этапе при 0,5 атм азот массой от 8 до 100 кДа был в 2 раза больше по сравнению с величиной аминного азота контроля, а при 1 атм — на 5%, что предположительно связано с образованием пигментов. Экстракты, полученные на 2‑м этапе при 1 атм, имели особенное отношение высоко- и среднемолекулярного азота к низкомолекулярному - 1,3:1. Наиболее значимо на выделение тиолового азота влияли продолжительность обработки (негативно) и температура (позитивно). Для эффективного высвобождения небелкового азота из структуры дробины на 1‑м этапе наиболее важна длительность процесса, а на 2‑м и 3‑м этапах - температура. Для извлечения азотистых соединений целесообразно применять избыточное давление 0,5–1 атм. Оптимальная температура экстракции - 50 град. С, продолжительность - 6 ч.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Gribkova, I.N. | Kozlov, V.I. | Borisenko, O.A.

The research aimed to study the efficiency of brewer's grains (BG) processing by physical methods (atmospheric, overpressure, ultrasound). The assessment was based on the concentration of compounds in the catholyte extracts. Electrochemically activated water (catholyte, pH=9.4) was used as an extractant. The exposure efficiency was controlled by determining the concentration of polyphenolic, nitrogenous and carbohydrate compounds of catholyte extracts of BG by analytical methods. Phenolic compounds accumulated most of all in extracts during treatment for 3 hours at t=50 deg C and atmospheric pressure – 4.1 mg/g of BG, which is 22.0-44.0% higher than in extracts obtained at excess pressure and ultrasound, soluble nitrogen during treatment for 6 hours at t=50 degrees Celsius and atmospheric pressure (the concentration increases by 22%, compared with 3 hours of treatment). At an overpressure of 0.5-1.0 atm and a treatment time of 30 min, the yield of soluble nitrogen was in the range of 235.1-247.1 mg/g of BG. An increase in the duration of treatment to 1 hour led to a decrease in the nitrogen concentration to 192.8-195.0 mg/g of BG, which is associated with the formation of reaction products of melanoilin formation at elevated temperatures. Conditions of exposure to excess pressure of 0.5-1.0 atm ensure the achievement of the highest concentration of beta-glucan (4.9-9.0 mg/g of BG), the accumulation of which is directly proportional to the duration of treatment and inversely proportional to the amount of excess pressure. The highest yield of hexoses and pentoses was observed during treatment for 30 min under an overpressure of 1.0 atm. With an increase in the frequency and duration of sonication, the content of phenolic compounds and soluble nitrogen decreased. Multivariate correlation analysis made it possible to reveal the greatest influence of the duration and temperature of exposure on the concentration of organic compounds in BG extracts. | Цель исследования - изучение эффективности переработки пивной дробины (ПД) физическими методами (атмосферное, избыточное давление, ультразвук) на основе оценки концентрации соединений католитных экстрактов. В качестве экстрагента использовали электрохимически активированную воду (католит, рН=9,4). Эффективность воздействия контролировали путем определения концентрации полифенольных, азотистых и углеводных соединений католитных экстрактов ПД аналитическими методами. Фенольные соединения сильнее всего накапливались в экстрактах при обработке в течение 3 ч при t=50 град. С и атмосферном давлении. Их концентрация достигала 4,1 мг/г ПД, что на 22,0…44,0% выше, чем в экстрактах, полученных при избыточном давлении и ультразвуке, растворимого азота при обработке в течение 6 ч при t=50 град. С и атмосферном давлении (концентрация возрастает на 22%, по сравнению с 3 ч обработкой). При избыточном давлении 0,5…1,0 атм и длительности обработки 30 мин выход растворимого азота находился в диапазоне 235,1…247,1 мг/г ПД. Увеличение длительности обработки до 1 ч приводило к снижению концентрации азота до 192,8…195,0 мг/г ПД, что связано с появлением продуктов реакции меланоилинообразования в условиях повышенных температур. Условия воздействия избыточного давления 0,5…1,0 атм обеспечивают достижение наибольшей концентрации бета-глюкана (4,9…9,0 мг/г ПД), накопление которого прямо пропорционально продолжительности обработки и обратно пропорционально величине избыточного давления. Самый высокий выход гексоз и пентоз отмечен при обработке в течение 30 мин в условиях избыточного давления 1,0 атм. С увеличением частоты и продолжительности обработки ультразвуком содержание фенольных соединений и растворимого азота снижалось. Многофакторным корреляционным анализом выявлено, что продолжительность и температура воздействия оказывают наибольшее влияние на концентрацию органических соединений в экстрактах ПД.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Zakharov, M. A. | Zakharova, V. A. | Gribkova, I. N.

The processed brewer's spent grain structures were studied as possible transfer agents for organic compounds of hop extracts. The research purpose was to study the influence of environmental processing methods on changes in the structure of the brewer's spent grain ligninocellulosic complex to isolate compounds with proven pharmacological properties using hop extracts as an example. A possibility of sorption-desorption of hop nutritional compounds was determined by instrumental analysis methods (GC-MS). It is shown that the formulation of the identified compounds transported by spent grain depends on both a hop type and a spent grain treatment method. Methylated propanoic acid is sorbed/desorbed only from 'Magnum' hop extract by both forms of treated brewer's spent grain, and the transfer of its derivatives (ester and chlorine derivatives) is more typical for 'Tettnanger' hop. The presence of butanoic acid and its ester methyl derivative is characteristic of 'Magnum' hop extract, while the ester of this carboxylic acid is found in 'Tettnanger' hop extract. There were identified 2-methyl-,1,3-bis(acetyloxy)-3,5,6,6a,7,8,9,10-octahydro-9,10-dihydroxy-7,8-dimethyl-7-(3-methylene-4-penten-1-yl)-1H-naphtho[1,8a-c]furan-5-yl ester of butanoic acid, sesquiterpene lactone kalein, alkaloid substance N-methylasimilobin N-oxide, ilicolinum, hydrocortisone acetate (corticosteroid), cyclopenthiazide (hyposthenic), chlordiazepoxide, trimethoprim in the samples. The presence of these compounds was identified in all cases. Other compounds [5,5-dimethyl-(5H)-2-furanone; 3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol; 4-methyl-2-pentyl-1,3-dioxolane, isoleden] were identified only in some cases. It was shown that the processes of transfer of nutraceutical compounds were ultimately influenced by three factors, namely the structure of the compounds (hop type), the method of treating spent grain (isobaric or ultrasonic treatment), and the type of extractant. | Изучали возможность переноса органических соединений экстрактов хмеля структурами переработанной пивной дробины. Цель работы - исследование влияния экологических методов обработки на изменение структуры лигниноцеллюлозного комплекса пивной дробины для извлечения соединений с доказанными фармакологическими свойствами на примере хмелевых экстрактов. Возможность сорбции-десорбции нутрициологических соединений хмеля определяли с помощью инструментальных методов анализа (ГХ-МС). Показано, что состав идентифицированных соединений, переносимых дробиной, зависит как от типа хмеля, так и от способа обработки дробины. Метилированная пропановая кислота сорбируется/десорбируется только из экстракта хмеля Магнум обоими формами обработанной дробины, а перенос ее производных (эфир- и хлорпроизводных) более характерен для хмеля Тетнангер. Присутствие бутановой кислоты и эфира ее метилпроизводного характерно для экстрактов хмеля Магнум, тогда как эфир данной карбоновой кислоты обнаружен в экстрактах хмеля Тетнангер. Были идентифицированы 2‑метил-,1,3‑бис(ацетилокси)-3,5,6,6a,7,8,9,10‑октагидро-9,10‑дигидрокси-7,8‑диметил-7- (3‑метилен-4‑пентен-1‑ил)-1H-нафто[1,8a-c]фуран-5‑ил эфира бутановой кислоты, сесквитерпеновый лактон калеин, вещество алкалоидного ряда N-метиласимилобин N-оксида, илициколин, ацетат гидрокортизона (кортикостероид), циклопентиазид (гипостеник), хлордиазэпоксид, триметоприм. Их присутствие идентифицировали во всех случаях. Прочие соединения [5,5‑диметил-(5Н)-2‑фуранон; 3,7,11,15‑тетраметил-2‑гексадецен-1‑ол; 4‑метил-2‑пентил-1,3‑диоксолан; изоледен] были идентифицированы не во всех случаях. Показано, что на процессы переноса нутрицевтических соединений влияли, в конечном счете, три фактора: строение соединений (тип хмеля), метод обработки дробины (изобарическая обработка или ультразвуковая), тип экстрагента.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Reyes, H.D.A. | Balangue-Tarriela, M.I.R. | Mejorada, A. | Ejera, V.N.

Mineral scaling constitutes a major problem in geothermal fields. It imposes adverse impacts on the performance of the power plant as mineral precipitates and clogs facilities, affecting steam production. This paper identifies the processes leading to the formation of calcite, pyrite, and anhydrite as mineral scales in Well-1 located at the Matalibong sector, one of the production sectors in Tiwi Geothermal Field, Albay, Philippines, using CHIM-XPT (2016). Reconstruction of reservoir water, cooling, adiabatic boiling, fluid-fluid mixing, and isothermal simulations were performed. In addition to established temperature and pressure, fluid flow rate and wellbore geometry (pipe length and wellbore inner diameter) were considered as factors in mineral scale formation. Results of the geochemical modeling showed that the mineral scaling in Well-1 could be a product of adiabatic boiling and cooling of mixed cold spring water and reconstructed reservoir water. Key findings show that at a constant temperature, a boiling event occurs when pressure is reduced due to a lower fluid flow rate with respect to its depth leading to the formation of minerals, specifically anhydrite. Decreasing fluid flow rate also triggers adiabatic boiling. Kinetics can promote adiabatic boiling where pressure changes due to fluid flow rate conditions leading to the formation of mineral scales. With this better understanding of how calcite, pyrite, and anhydrite were formed in Well-1, adiabatic boiling and, thus, the formation of the mineral scales can be avoided or minimized by proper monitoring and control of the fluid flow rate in the well.

Show more [+]

Less [-]

University of the Philippines at Los Baños - Philippines

2022

Fominykh, A.V. | Ezdina, A.A. | Ezdin, D.P. | Kovshova, N.A.

Разработка и обоснование параметров оборудования для производства гуминовых препаратов, широко используемых в кормах, имеет огромное значение для с.-х. отрасли. Исследования по установлению взаимосвязи параметров конструкции эжектора с показателями работы вакуумной выпарной установки для повышения концентрации кормовых суспензий на примере гуминовой суспензии проводили в Курганской области. Определение конструктивных параметров эжектора и времени понижения давления в котле выпарной установки от атмосферного до рабочего произведено расчётным и экспериментальным путем. Разработаны: математическая модель, позволяющая моделировать работу вакуумной выпарной установки с эжектором для повышения концентрации кормовых суспензий; математическая модель для расчёта времени понижения давления в котле при пуске вакуумной выпарной установки. Получены зависимости для определения диаметров рабочего сопла и камеры смешения эжектора при условии обеспечения максимального объёмного коэффициента инжекции. Установлено, что в диапазоне рабочего абсолютного давления в котле вакуумной выпарной установки 20…28 кПа рационально обеспечить давление воды перед рабочим соплом 250…350 кПа при отношениях сечения камеры смешения и рабочего сопла 4…6, а скорость истечения воды из рабочего сопла – 20…25 м/с. При давлении после эжектора P sub(c) = 110 кПа и диаметре рабочего сопла 5 мм время понижения давления в котле от атмосферного до рабочего 181 с, при диаметре рабочего сопла 10 мм время понижения давления – 45 с. Результаты расчётов времени подтверждены экспериментом и используются при определении производительности вакуумной выпарной установки. Полученные результаты исследования могут использоваться при повышении концентрации жидких кормовых добавок. | The development and rationale for the parameters of equipment to produce humic preparations widely used in feeds is of great importance for the agricultural industry. Studies to establish the relationship between the parameters of the ejector design and the performance of a vacuum evaporator for increasing the concentration of feed suspensions through the example of humic suspension were carried out in the Kurgan region. The determination of the design parameters of the ejector and the time of pressure reduction in the boiler of the evaporator from atmospheric to working one was carried out by calculation and experimentally. The following results were obtained: a mathematical model that makes it possible to simulate the operation of a vacuum evaporator with an ejector to increase the concentration of feed suspensions; a mathematical model for calculating the time of pressure reduction in the boiler when starting a vacuum evaporator. The dependences are obtained to determine the diameters of the working nozzle and the ejector mixing chamber, so long as the maximum volume injection coefficient is provided. It has been established that in the range of the working absolute pressure of 20-28 kPa in the boiler of a vacuum evaporator, it is rational to provide a water pressure of 250-350 kPa in front of the working nozzle with a cross-section ratio of 4-6 of the mixing chamber and the working nozzle, the water flow rate from the working nozzle is to be 20-25 m/s. Under pressure P sub(c) = 110 kPa after the ejector and the diameter of the working nozzle of 5 mm, the pressure reduction time in the boiler from atmospheric to working is 181 s, with the diameter of the working nozzle 10 mm, the pressure reduction time is 45 s. The results of the time calculations are confirmed experimentally and are used to determine the performance of a vacuum evaporator. The obtained results of the study can be used to increase the concentration of liquid feed supplements.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ryzhko, N.F. | Ryzhko, S.N. | Smirnov, E.S. | Khorin, S.A.

Цель исследования – определить направления совершенствования многоопорных дождевальных машин "Волга-СМ" с полиэтиленовым трубопроводом и оценить их эффективность. Представлены результаты исследований новой многоопорной дождевальной машины вантовой конструкции "Волга-СМ". Особенность данной машины в том, что водопроводящий трубопровод состоит из стального трубопровода, обеспечивающего достаточную жёсткость пролётов, и полиэтиленового трубопровода монтируемого параллельно стальному трубопроводу. При увеличении длины машины и расхода воды с 5 до 90 л/с диаметр стального трубопровода должен повышаться с 102 до 114 мм, а диаметр полиэтиленового трубопровода – с 63 до 160 мм. Обосновано ресурсосбережение дождевальной машины "Волга-СМ" за счёт снижения давления на входе в машину с 0,45…0,6 до 0,35…0,5 Мпа (на 20…28%), уменьшения массы водопроводящего трубопровода и числа опорных тележек. Возможность подачи удобрительных растворов только через полиэтиленовый трубопровод и устройства приповерхностного дождевания уменьшает коррозию основных узлов и деталей машины, что обеспечивает повышение надёжности работы и срока службы машины. Представлены основные преимущества модернизированной дождевальной машины с двухтрубным трубопроводом. | The purpose of the study is to determine the improvement directions for the "Volga-SM" multitower sprinkling machines equipped with a polyethylene pipeline, and to assess their efficiency. There are presented the research results of a new multitower cable-stayed sprinkler "Volga-SM". The peculiarity of this machine is that the water conducting conduit consists of a steel pipeline that provides sufficient rigidity of t spans, and a polyethylene pipeline mounted in parallel to the steel pipeline. With an increase in the length of the machine and water flow from 5 to 90 l/s, the diameter of the steel pipeline should increase from 102 to 114 mm, and the diameter of the polyethylene pipeline should increase from 63 to 160 mm. Resource saving of the "Volga-SM" sprinkler has been substantiated by reducing the inlet pressure from 0.45 to 0.6 to 0.35 to 0.5 MPa (by 20 to 28%), reducing the weight of the water-conducting conduit and the number of support sledges. The ability to supply fertilizer solutions only through a polyethylene pipeline and near-surface sprinklers reduces corrosion of major units and parts of the machine, which increases the reliability of operation and machine service life. The main advantages of the modernized two pipe conduit sprinkling machine are presented.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Moiseev, K.G. | Terleev V.V.

Soil water retention capacity (WRC) is the most important hydrophysical property of soils. The Richards equation is used to calculate soil moisture dynamics in unsaturated zone. This partial differential equation of parabolic type does not have an analytical solution, since the coefficients of this equation, which describe the hydrophysical properties of the soil, are variable. Therefore, the construction of models that describe these soil properties remains relevant at the present time. The aim of this study was to apply the fractal model (Pore – Solid – Fractal (PSF)) to the calculation of the soil moisture matrix potential. Soils of Menkovo land use (Leningrad region) were chosen as objects of the study. Samples of agro-soddy-podzols, agro-soddy-podzolic typical and agro-soddy-podzolic gleyic soils were taken (Podzols, Albic Retisols and Stagnic Retisols (WRB; FAO, 2015)). The experimental values of WRC were measured on the Richards press apparatus. The fractal dimension D of the capillary-porous medium, namely soil, was calculated using experimental data on the total porosity of soils and the size distribution of soil aggregates and elementary soil particles. All experimental studies were carried out on the basis of standard methods and state standards. The calculated pressure values were obtained using a modified PSF-M model. To compare the experimental and model retention curves, non-parametric statistics, namely Mann-Whitney U test, was used. The calculated values of the criterion ranged from 7 to 11, depending on the confidence level (0.95–0.99), which is significantly less than the critical values of the criterion, which are equal to an average of 18–23. The PSF-M fractal model describes the experimental curves with a high degree of convergence. Mann-Whitney statistics do not show the statistical significance of their differences. The use of the PSF fractal model for modeling the hydrophysical properties of soils is really promising. | Водоудерживающая способность почвы описывается так называемой основной гидрофизической характеристикой (ОГХ). Для расчета динамики почвенной влаги в ненасыщенной водой почве применяют уравнение Ричардса. Это дифференциальное уравнение в частных производных параболического типа не имеет аналитического решения, т. к. коэффициенты этого уравнения, описывающие гидрофизические свойства почвы, являются переменными. Поэтому задача построения моделей, описывающих эти свойства почвы, сохраняет актуальность. Задачей данного исследования является применение фрактальной модели (Pore – Solid – Fractal (PSF)) к расчету матричного потенциала почвенной влаги. Объект исследования - разновидности почв землепользования Меньково Ленинградской области. Отобраны образцы агродерново-подзолов, агродерновоподзолистой типичной и агродерново-подзолистой глееватой почвы (Podzols, Albic Retisols and Stagnic Retisols (WRB; FAO, 2015)). Экспериментальные значения давления почвенной влаги в зависимости от значений объемной влажности почвы измерены на прессе Ричардса. Фрактальную размерность D капиллярно-пористой среды – почвы вычисляли с использованием экспериментальных данных об общей пористости почв и распределении почвенных агрегатов и элементарных почвенных частиц по размерам. Все экспериментальные исследования проведены на основе общепринятых методик и ГОСТ. Расчетные величины давления получены при помощи модифицированной PSF-М модели. Для сопоставления экспериментальных и модельных кривых применен непараметрический критерий Манна-Уитни. Вычисленные значения критерия варьировали от 7 до 11 в зависимости от доверительной вероятности (0,95–0,99), что значительно меньше критических значений критерия, равных в среднем 18–23. Фрактальная модель PSF-M с большой степенью сходимости описывает экспериментальные кривые ОГХ, статистика Манна-Уитни не показывает статистическую значимость их различий. Применение фрактальной модели PSF для моделирования гидрофизических свойств почв признано перспективным.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Sadov, V.V. | Sorokin, S.A.

Большое количество факторов влияют на качество работы молотковой дробилки. Как правило, основную роль в исследованиях отводят конструктивным особенностям машины и физико-механическим свойствам материала, а именно угловой скорости ротора, количеству молотков, живому сечению решета, влажности материала и т.д. Однако определенное значение имеет и создаваемый воздушный поток ротором на процесс измельчения и энергоемкость процесса. Сделанное предположение об увеличении статического давления внутри корпуса от центра вращения к периферии оказалось верным, что подтверждают данные эксперимента. Это означает, что воздушный поток способствует уплотнению материала в зоне измельчения. На основании этих данных была сконструирована и изготовлена молотковая вертикальная дробилка с лопатками, установленными на нижнем и верхнем дисках ротора. Исходя из плотности среды, можно говорить о вероятности столкновения частиц зернового материала с молотком и соседними частицами. Чем выше вероятность, тем выше эффективность измельчения. В итоге получили, что плотность зернового слоя в зоне измельчения существенно влияет на эффективность измельчения за счет увеличения количества соударений с молотками и истирания частицами друг друга. Этому способствует увеличение статического давления, создаваемого лопатками ротора. Графические зависимости влияния плотности зернового слоя на интенсивность измельчения зерна для молоткового измельчителя с разгонными лопатками и ротором, расположенным в горизонтальной плоскости, позволяют определить, что при малых размерах частиц вероятность соударения и переизмельчения высокая, чем для крупных частиц. | A large number of factors affect the quality of the hammer crusher operation. As a rule, the main role in research is assigned to the design features of the machine and the physical and mechanical properties of the material, namely the angular velocity of the rotor, the number of hammers, sieve open area, moisture content of the material, etc. However, the air flow created by the rotor has some influence on the grinding process and the energy intensity of the process. The assumption made about the increase in static pressure inside the body from the center of rotation to the periphery turned out to be correct which was confirmed by the experimental data. This means that the air flow contributes to the compaction of the material in the grinding zone. Based on these data, a vertical hammer crusher with blades mounted on the lower and upper rotor discs was designed and manufactured. Based on the density of the medium, we may consider the probability of collision of grain material particles with a hammer and neighboring particles. The higher is the probability, the higher is the grinding efficiency. As a result, it is found that the density of the grain layer in the grinding zone significantly affects the grinding efficiency due increased number of collisions with hammers and abrasion by particles of each other. This is facilitated by increased static pressure created by the rotor blades. Graphic dependences of grain layer density influence on the intensity of grain grinding for a hammer grinder with accelerating blades and a rotor located in a horizontal plane make it possible to determine that with small particle sizes, the probability of collision and over-grinding is higher than for large particles.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation