Результаты экспериментальных исследований процесса машинной уборки картофеля усовершенствованным копателем КТН-2В

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА МАШИННОЙ УБОРКИ КАРТОФЕЛЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ КОПАТЕЛЕМ КТН-2В

Якутин Николай Николаевич, аспирант

Бышов Николай Владимирович, д.т.н., профессор

Рембалович Георгий Константинович, к.т.н., доцент

Доронкин Юрий Владимирович, к.с.-х.н., доцент

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, Рязань, Россия

Представлены программа, объект, методика и результаты полевых исследований усовершенствованного картофелекопателя КТН-2В, оснащенного оригинальным средством интенсификации сепарации

Ключевые слова: КАРТОФЕЛЬ, ТЕХНОЛОГИЯ, УБОРКА, ИНТЕНСИФИКАЦИЯ

Дождливая осень 2013 года показала, что серийные картофелеуборочные машины не обеспечивают качественную уборку картофеля во всем требуемом диапазоне влажности почв. Это связано с тем, что технологический процесс уборочных машин недостаточно эффективно отделяет почвенные примеси повышенной влажности [1, 2, 3]. Таким образом, актуальной задачей сельскохозяйственного производства является повышение эффективности технологического процесса и сепарирующих органов картофелеуборочных машин.

В настоящее время в качестве сепаратора, работающего по принципу просеивания, в большинстве образцов картофелеуборочных комбайнов ведущих зарубежных фирм, в частности, европейских (Grimme DR-1500, Grimme SE 150-60, AVR SPIRIT 8200), а также и отечественных картофелеуборочных машинах (ККУ-2А, КПК-3, КПК-2, КИТ-2), применяются прутковые элеваторы на прорезиненных ремнях.

Обычно прутковые элеваторы устанавливаются под углом к горизонту не более 20°, а просвет между прутками находится в пределах 22…25 мм. В Великобритании и США эти просветы у элеваторов несколько больше. Для сохранения части мелких клубней картофеля и меньшего повреждения их, уменьшают величину просвета за счет пластмассовых и резиновых покрытий. Для отделения камней и комков почвы применяют щеточные отделители.

С целью снижения повреждений клубней картофеля, применяют упругую пластичную резину для покрытия поверхностей соударения и уменьшают величину перепада при переходе клубней картофеля с одного рабочего органа на другой.

Рисунок 1. - Классификация интенсификаторов сепарации основного элеватора картофелеуборочных машин

В некоторых случаях ширину просвета регулируют в зависимости от размеров клубней и типа почвы в пределах от 24 до 40 мм.

Однако прутковые элеваторы не всегда обеспечивают отделение почвенных примесей на почвах повышенной или пониженной влажности.

С целью повышения эффективности сепарации почвы при работе прутковых сепараторов в неблагоприятных условиях, с точки зрения сепарации почвы, применяются различного рода интенсификаторы с пассивным и активным приводом.

На основании исследований ряда ученых создано достаточно большое количество интенсификаторов (рис. 1), в том числе пневматического, гидравлического и механического принципа действия.

Пневматические и пневмомеханические интенсификаторы [4,6,7] несмотря на простоту конструкции не нашли широкого применения из-за высоких затрат энергии, шума, запыленности рабочих мест, низкой технологической надежности при обработке вороха повышенной влажности.

Высокое качество очистки вороха, в том числе содержащего почвенные примеси, налипшие на корнеклубнеплоды, обеспечивает обработка во влажной среде гидравлическими и гидромеханическими отделителями. Опыт эксплуатации таких устройств показал, что в условиях массового поступления продукта во время уборки, очистка с применением воды является экономически невыгодной и неприменимой в картофелеуборочных машинах.

Поэтому более подробно остановимся на интенсификаторах механического принципа действия.

В федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева» (ФГБОУ ВПО РГАТУ) в результате анализа существующих конструкций интенсификаторов сепарации разработано несколько технических решений для повышения эффективности очистки клубней от примесей [5,7], в том числе техническое решение (рис. 2) [8] для условий повышенной влажности почвы. Данное техническое решение обосновано теоретически, проведены лабораторные исследования, что привело к возможности его опробования в полевых условиях.

Рисунок 2. - Схема разработанного сепарирующего устройства:

1 - лемех; 2 - элеватор; 3 - средство интенсификации сепарации; 4 - лопасть; 5 - приводной вал.

Программой исследований были предусмотрены сравнительные хозяйственные испытания серийного и усовершенствованного картофелекопателя КТН-2В (рис. 3 и 4), последний оснащен разработанным средством интенсификации сепарации (рис. 5) [8].

Работа проводилась на базе опытной агротехнологической станции ФГБОУ ВПО РГАТУ п. Стенькино Рязанского района Рязанской области.

Усовершенствованный картофелекопатель [8] работает следующим образом (рис. 3 и 5). Лемех 1 подкапывает клубненосный пласт, который перемещается на сепарирующий прутковый элеватор 3. В это время клубненосный пласт подвергается воздействию средства интенсификации сепарации 2, выполненного в виде барабанов I с лопастями II, установленных на валу III над зоной перемещения клубненосного пласта с лемеха 1 на сепарирующий прутковый элеватор 3. Барабаны I захватывают верхнюю часть клубненосного пласта лопастями II и сдвигают ее по ширине пруткового элеватора. При этом происходит разрушение почвенных комков, находящихся на поверхности клубненосного пласта и более равномерное его распределение по ширине сепарирующего пруткового элеватора 3.

Рисунок 3 - Схема усовершенствованного картофелекопателя КТН-2В:

1 - лемех; 2 - средство интенсификации сепарации; 3 - основной сепарирующий транспортер; 4 - дополнительный сепарирующий транспортер; 5 - сужающая гребенка

Рисунок 4 - Общий вид усовершенствованного картофелекопателя КТН-2В на делянке опытной агротехнологической станции ФГБОУ ВПО РГАТУ

Рисунок 5 - Разработанное средство интенсификации сепарации:

I - барабан; II - лопасть; III - приводной вал; IV - цепная передача

Испытания (табл. 1) усовершенствованного картофелекопателя проводились в соответствии со стандартной методикой машиноиспытательных станций Российской Федерации. Как видно по результатам испытаний (табл. 2), основные показатели усовершенствованного картофелекопателя КТН-2В, оснащенного средством интенсификации сепарации, оптимальнее, чем у серийного аналога.

Таблица 1 - Условия испытаний картофелекопателя КТН-2В

Таблица 2 - Результаты испытаний картофелекопателя КТН-2В

Проведенные экспериментальные исследования усовершенствованного картофелекопателя КТН-2В (табл. 2) показали работоспособность разработанного средства интенсификации сепарации на почвах повышенной влажности, что привело к возможности увеличения скорости движения уборочного агрегата на 8% и повышению количества извлеченных на поверхность клубней на 3,1%, за счет снижения потерь клубней, присыпанных почвой. Однако наблюдалось незначительное увеличение повреждений клубней на 0,34%, что не превышает агротехнических требований.

машинный уборка картофель копатель

ЛИТЕРАТУРА

1. Бышов Н.В. Принципы и методы расчета и проектирования рабочих органов картофелеуборочных комбайнов / Н.В. Бышов, А.А. Сорокин // Монография. - Рязань: Скопинская типография. - 1999. - 128с.

2. Дрожжин К.Н. Совершенствование технологии возделывания и уборки картофеля в условиях Рязанской области / К.Н. Дрожжин, Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, Г.К. Рембалович // Сб. научных тр. сотрудников и аспирантов. Материалы научно-практической конференции. РГАТУ - Рязань, 2011.

3. Туболев С.С. Инновационные машинные технологии в картофелеводстве России / С.С. Туболев, Н.Н. Колчин, Н.В. Бышов, И.А. Успенский, Г.К. Рембалович // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - №10.

4. Пат. 116006 РФ, МПК51 A 01 D 17/00 Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины [Текст] / Бышов Н.В., Якунин Ю.В., Якутин Н.Н. (RU); заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО РГАТУ. - № 2011153633/13; заявл. 27.12.2011; опубл. 20.05.2012, бюл. №14. - 2 с.: ил.

5. Пат. 119299 РФ, МПК51 A 01 D 91/02 Кузов транспортного средства для перевозки картофеля [Текст] / Бышов Н.В., Якунин Ю.В., Якутин Н.Н. (RU); заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО РГАТУ. - № 2012112083/11; заявл. 28.03.2012; опубл. 20.08.2012, бюл. №23. - 2 с.: ил.

6. Бышов Н.В. Усовершенствованный картофелекопатель-валкоукладчик ККС-1,4 / Н.В. Бышов, Ю.В. Якунин, Н.Н. Якутин // Сельский механизатор

7. Бышов Н.В. Совершенствование сепарации клубнесодержащего вороха на различных этапах технологии уборки / Н.В. Бышов, Ю.В. Якунин, Н.Н. Якутин // Вестник РГАТУ. - 2013. - № 1.

8. Пат. 132943 РФ, МПК51 A 01 D 21/00 Картофелеуборочная машина [Текст] / Бышов Н.В., Якунин Ю.В., Якутин Н.Н. (RU); заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО РГАТУ. - № 2012156047/13; заявл. 24.12.2012; опубл. 10.10.2013, бюл. №28. - 2 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru