Assessment of the influence of the adjustment parameters of the slot seed-feeding device on the probability of seed pinching

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: One of the promising areas for improving seeding machines is manufacturing of excess pressure devices, the use of which not only improves the quality of seeders operation at significant operating speeds, but also expands their functionality due to versatility. Reasonable ratio of adjustment parameters of seed-feeding devices with regard to operating modes largely depend on the technological properties of the seed. Thus, for example, it is obvious that the probability of seeds being pinched by the seed disk of a universal excess pressure slot-type device depends on the ratio of their thickness and the radial size of the dosing slot (which is variable within a certain range). Determining the dimensional characteristics of agricultural crop seeds will help to increase the efficiency of the settings of seed-feeding devices of seeding machines.

AIM: Assessment of the influence of the size of the radial gap between the housing and the seeding disk of a universal excess pressure slot-type device on the probability of seed pinching.

METHODS: The study was carried out on the example of spring barley seeds of the Vakula variety, harvested in 2022. At the first stage, the sizes of seeds were determined with an accuracy of 0.01 mm using an electronic caliper (300 pieces in sampling), followed by analysis of main statistical characteristics. At the second stage, the method for determining the probability of seed pinching between the device body and the working edge of the seed disk using previously obtained data, assuming a normal distribution of seed thickness values, was proposed.

RESULTS: It was found that in the case under consideration, the radial size of the dosing slot of about 1.9 mm can be considered reasonable.

CONCLUSION: The proposed method can be applied to seeds of other varieties of various crops.

About the authors

Andrey Yu. Nesmiyan

Don State Agrarian University

Email: nesmiyan.andrei@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5556-1767
SPIN-code: 7736-8806

Dr. Sci. (Engineering), professor, Professor of the Technologies and Mechanization of the Agricultural Industry Department

Russian Federation, Zernograd

Konstantin P. Dubina

Don State Agrarian University

Email: longonor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0543-9306
SPIN-code: 2537-0575

Cand. Sci. (Engineering), assistant professor, Assistant professor of the Technologies and Mechanization of the Agricultural Industry Department

Russian Federation, Zernograd

Irina P. Troyanovskaya

South Ural State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: tripav63@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2763-0515
SPIN-code: 8733-7935

Dr. Sci. (Engineering), professor, Professor of the Tractors, Agricultural Machinery and Agricultural Industry Department

Russian Federation, Troitsk

Sergey A. Voinash

Altai State Technical University

Email: sergeyvoinash@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5239-9883
SPIN-code: 9532-4604

Junior researcher of Intelligent Mobility Research Laboratory

Russian Federation, Rubtsovsk

Alexandra А. Orekhovskaya

Belgorod State Agrarian University

Email: orehovskaja_aa@bsaa.edu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8149-7191
SPIN-code: 4274-8150

Cand. Sci. (Agriculture); Engineer for scientific and technical information of the Scientific Research and Development Department

Russian Federation, Belgorod

References

  1. Nesmiyan АYu. Improving the technological process of sowing pumpkin seeds using a pneumatic seeder [dissertation]. Zernograd; 2003. (In Russ.) EDN: NMFMWP
  2. Melnikov DG, Ignatenko IV, Tsarev YuA, et al. Analysis of design and technological solutions of strip sowing machines. E3S Web of Conferences. 2020;175. doi: 10.1051/e3sconf/202017505040 EDN: UPZIDO
  3. Tsybulevsky V, Tarasenko B, Troyanovskaya I, et al. Selecting the Best Planter Option Based on Harrington Function. BIO Web of Conference. 2023;71. doi: 10.1051/bioconf/20237101041, EDN: TBAIPJ
  4. Romanyuk NN, Ageychik VA, Ednach VN. On the issue of improving the design of the distribution head of a pneumatic grain seeder. In: International scientific and practical conference “Modern problems and ways of developing technical service in the agro-industrial complex”; Nov 24–25; 2022. Minsk; 2022. (In Russ.) EDN: FZFVXQ
  5. Patent RUS №211107/23.05.2022. Troyanovskaya IP, Kirichenko ES, Romanyuk NN, et al. Distributor head of a pneumatic grain seeder. (In Russ.) EDN: YMNRXQ
  6. Patent RUS № 222334/28.03.2023. Romanuk NN, Ageychik VA, Goshko IA, et al. Device for individual feeding of agricultural crop seeds. (In Russ.) EDN: JCRHYC
  7. Khizhnyak VI, Maltsev PS, Taranov VA, et al. Analysis of the construction of massed seed drills. Don agrarian science bulletin. 2020;4(52):42–52. (In Russ.) EDN: CHGCAS
  8. Khizhnyak VI, Shchirov VV, Nesmiyan AY, et al. Evaluation of the efficiency of row-crop seeders using vacuum and extrabaric seed metering methods. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;659(1). doi: 10.1088/1755-1315/659/1/012045 EDN: KLMYSP
  9. Zhang ZH, Chen J, Li YA, et al. Design and experiment on the air-blowing and vibrating supply seed tray for precision seeders. International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2022;15(3):115–121. doi: 10.25165/j.ijabe.20221503.6873 EDN: ODHNMY
  10. Vishnyakov AS, Vishnyakov AA. Research of the vibrating device for small seed cultures sowing. Bulletin of KSAU. 2009;6(33):112–116. (In Russ.) EDN: KXGILB
  11. Khizhnyak VI, Maltsev PS, Nesmiyan AYu, et al. Theoretical research of the process of dosing seeds using an injection air flow. Don agrarian science bulletin. 2021;4(56):46–54. (In Russ.) EDN: RBSIAK
  12. Patent RUS №2340149/10.12.2008 Lobachevskij PJ, Nesmiyan AYu, Khizhnyak VI, et al. Pneumatic seed-feeding apparatus. (In Russ.) EDN: TBQGDT
  13. Patent RUS №2212778/27.08.2008. Lobachevskij PJ, Khizhnyak VI, Nesmiyan AYu, et al. Pneumatic seeding unit. (In Russ.) EDN: XVLLKP
  14. Patent RUS №2222134/27.01.2004. Lobachevskij PJ, Khizhnyak VI, Nesmiyan AYu, et al. Air-operated seeding unit. (In Russ.) EDN: OSGNFD
  15. Nurullin EG. Experimental determination of injury of wheat seeds in a grain seed drill with a roll-type seeding device. All-Russian (National) Scientific and Practical Conference “Current Problems of Agricultural Science: Applied and Research Aspects”; February 04–05, 2021. Nalchik; 2021. (In Russ.) EDN: JBIUWC
  16. Tsypuk AM, Rodionov AV, Egyptii AE. Damageability of pine seeds in pneumatic seeder. Current directions of scientific research in the 21st century: theory and practice. 2015;3(2-2):90–93. doi: 10.12737/11039 (In Russ.) EDN: TVOZTB
  17. Ilchenko SA, Saenko AA, Dolzhikov VV. Study of the issue of injury to the seed material by the reinforcing elements of the seeding apparatus of a rowed seeder. Active ambitious intellectual youth in agriculture. 2023;2(15):27–33. (In Russ.) EDN: VMWAHE
  18. Khizhnyak VI, Kochergin A., Nesmiyan AYu, et al. Experimental research of the process of dosing using a dispenser with forced air flow. Don agrarian science bulletin. 2022;15(3(59)):50–60. doi: 10.55618/20756704_2022_15_3_50-60 (In Russ.) EDN: RKIEKO
  19. Khizhnyak VI, Avramenko FV, Yatsenko PL. Digital sowing device. Tractors and Agricultural Machinery. 2014;81(8):7–9. (In Russ.) doi: 10.17816/0321-4443-65509 EDN: SOBNKX
  20. Khizhnyak VI, Yatsenko PL. Slotted pneumatic overpressure seeding device. Don agrarian science bulletin. 2017(1):88–100. (In Russ.) EDN: YLXXNP
  21. Nesmiyan АYu, Yakovets AV, Dolzhikov VV, et al. Influence of physical and mechanical properties of row crops seeds on the quality of work of a pneumatic vacuum seeding unit. Agro XXI. 2012(4–6):44. (In Russ.)
  22. Nikolaev V, Troyanovskaya I, Vanzha V, et al. Grain Movement between the Cylinders of a Semi-Automatic Rotary Dryer During Heating. E3S Web of Conferences. 2024;548. doi: 10.1051/e3sconf/202454806019 EDN: EBPKFU
  23. Smolkov NA, Frolova AS. Spring barley grade – Vakula. VII International Student Scientific Conference “In the World of Scientific Discoveries”; March 14–15, 2023. Ulyanovsk; 2023. (In Russ.) EDN: NUOVJW
  24. Nesmiyan A, Khizhnyak V, Kravchenko L, et al. Probabilistic modeling for dynamic processes. Web of Conferences. 2020;175. doi: 10.1051/e3sconf/202017505019 EDN: LWKEDF.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Design diagram (а) and prototype (b) of the V.I. Khizhnyak and P.L. Yatsenko’s slot-type seed-feeding device [19, 20]: 1, base; 2, disk working element; 3, friction lining; 4, electric motor; 5, feeding slot; 6, working area of the frame; 7, seed box; 8, seed supply window; 9, air supply nozzle; 10, intake nozzle; 11, initiator disk; 12, control unit.

Download (187KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Size characteristics of barley seeds of the Vakula variety, harvested in 2022: 1, thickness; 2, width; 3, length.

Download (128KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the probability of pinching ρзащ of the Vakula barley seeds on the radial size of the dosing slot S.

Download (108KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».