Совершенствование рабочего органа выносной сепарации картофелеуборочных машин

Summary: Article is devoted to improvement of working body of portable separation of potato-harvesting cars by development of the cam stirring-up mechanism. Theoretical justification of efficiency of this technical solution is presented..

В настоящее время картофель возделывается в 130 странах мира на площади более 20 млн. га, с которой ежегодно собирают 300 млн. т. клубней. На долю РФ приходится 14% общего объема производства, что является вторым показателем после Китая. В 2010 году в отечественных хозяйствах эту культуру выращивали на площади 2 млн. га, валовой сбор составил 20,6 млн. т, при средней урожайности 13,2 т/га.

Производство картофеля связано с большим количеством технологических    процессов,    из    которых    наиболее ресурсозатратным является уборка, составляющая до 75% всех трудовых затрат. Одним из основных направлений повышения агротехнических показателей картофелеуборочных машин является совершенствование технологического процесса сепарации.

Таким образом, разработка усовершенствованного органа выносной сепарации картофелеуборочных машин, обеспечивающих чистоту клубней в таре, уровень повреждений и потерь клубней картофеля является актуальной.

Исследованиями органов выносной сепарации занимались следующие ученые: Борычев С.Н., Бышов Н.В., Верещагин Н.И., Даневски Л., Зорин И.М., Колчин Н.Н, Кроптов А.П., Кривошеев В.Ю., Ляменков Ю.А и многие другие.

Наиболее перспективным направлением совершенствования органов выносной сепарации представляется интенсификация разделения компонентов вороха посредством встряхивания полотна прямоточной пальчатой горки.

Предложена конструктивно-технологическая схема рабочего органа выносной сепарации с кулачковым встряхивающим механизмом (рисунок 1).

1 – сепарирующая горка; 2 – транспортерная лента; 3 – рабочая ветвь транспортера; 4 – обратная ветвь транспортера; 5 – упругие пальцы; 6 – сепарирующий транспортер; 7 – транспортер выгрузки корнеклубнеплодов; 8 – ролик; 9 – рычаг; 10 – встряхивающий механизм; 11 – кулачок.

Рисунок 1 – Конструктивно-технологическая схема органа выносной сепарации с кулачковым встряхивающим механизмом

Установлена зависимость амплитуды колебаний полотна от числа выступов кулачка встряхивающего механизма (рисунок 2).

Рисунок 2 – Зависимость амплитуды колебаний полотна А от числа выступов кулачка Z встряхивающего механизма

Установлена зависимость скорости соударения клубней картофеля с полотном от угла поворота кулачка встряхивающего механизма (рисунок 3).

Рисунок 3 – Зависимость скорости соударения клубней картофеля с полотном V, м/с от угла поворота кулачка встряхивающего механизма Z

Таким образом, усовершенствован рабочий орган выносной сепарации картофелеуборочных машин путем разработки кулачкового встряхивающего механизма. Установлено, что оптимальное количество выступов кулачка составляет Z=2 при амплитуде колебаний полотна А=18 мм. Также установлено, что максимальная скорость соударения клубней картофеля с полотном составляет V=0,49 м/с, что на 16% меньше допустимой (3 м/с).