Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО ВОРОШИТЕЛЯ ПРУТКОВОГО ЭЛЕВАТОРА КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН'

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО ВОРОШИТЕЛЯ ПРУТКОВОГО ЭЛЕВАТОРА КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
50
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ / ПОПЕРЕЧНЫЙ ВОРОШИТЕЛЬ / ПРУТКОВЫЙ ЭЛЕВАТОР / СЕПАРАЦИЯ / ЛЕМЕХ / ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ / ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС / СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Бышов Николай Владимирович, Рузимуродов Абдугафор Абдусаторович, Липин Владимир Дмитриевич

Качество уборки урожая картофеля напрямую зависит от конструкций рабочих органов картофелеуборочных машин. Для снижения затрат труда предлагается модернизация картофелеуборочных машин. Задачей модернизации пруткового элеватора картофелекопателя является усиление разрушающего воздействия на клубненосный пласт, улучшение сепарации почвы и снижение потерь клубней картофеля. Для увеличения разрушающего воздействия на почвенные комки и улучшения сепарации почвы над каскадным прутковым элеватором устанавливается поперечный ворошитель, а снижение потерь картофеля происходит путем ограничения раскатывания клубней за картофелекопателем с образованием валка клубней. Исследованиями установлено, что повышение эффективности уборки картофеля зависит от работы сепарирующих устройств, а несовершенство конструкций их рабочих органов приводит к снижению производительности. В период уборки погодные условия могут быть настолько сложными, что техника не может выполнять свои функции. Поперечный ворошитель установлен над каскадным прутковым элеватором с возможностью изменения расстояния между ним и прутками элеватора. Для определения диаметра поперечного ворошителя и шага прутка проанализирована относительная скорость движения частиц почвы и представлены уравнения их движения. Получено математическое описание системы, которое позволяет определять оптимальные параметры устройства поперечного ворошителя, обеспечивая минимальные повреждения урожая и минимальные его потери с учетом размеров клубней, количества вороха и типа почвы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Бышов Николай Владимирович, Рузимуродов Абдугафор Абдусаторович, Липин Владимир Дмитриевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

JUSTIFICATION OF THE PARAMETERS OF THE TRANSVERSE TARGITER OF A BAR ELEVATOR OF POTATO HARVESTERS

The quality of potato harvesting depends on the constructions of the working bodies potato harvesting machines. To reduce labor costs, the modernization of potato harvesting machines is proposed. The task of modernization of the rod Elevator of a potato digger is to increase the destructive effects on the tuberous layer, improve soil separation and reduce losses of potato tubers. To increase the damaging effects on soil lumps and improve soil separation above the cascade bars Elevator a transverse agitator is installed and of potato losses are reduced by limiting the rolling of tubers behind the potato digger with the formation of a potato tuber roll. Researches have found that increasing the efficiency of potato harvesting depends on the operation of separating devices, and the imperfection of structures of their working bodies leads to a decrease in productivity. During the harvest period the weather conditions can be so complex that the equipment cannot perform its functions. A transverse agitator is installed above a cascade Elevator with the possibility of changing the distance between it and the Elevator rods. To determine the transverse diameter of the mixer and the pitch of the rod the relative speed of movement of soil particles is analized and the equations of their motion are presented. A mathematical description of the system is obtained, which allows you to determine the optimal parameters of the transverse agitator device, ensuring minimum damage to the crop and its minimum loss, taking into account the size of the tubers, the amount of heap and the type of soil.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО ВОРОШИТЕЛЯ ПРУТКОВОГО ЭЛЕВАТОРА КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН»

-СР

УДК 631.356 DOI 10.36508/RSATU.2020.45.1.014

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО ВОРОШИТЕЛЯ ПРУТКОВОГО ЭЛЕВАТОРА

КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН

БЫШОВ Николай Владимирович, д-р техн. наук, профессор кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка, byshov63@mail.ru

РУЗИМУРОДОВ Абдугафор Абдусаторович, аспирант кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка,, gafor1213@mail.ru

ЛИПИН Владимир Дмитриевич, канд. техн. наук, доцент кафедры технических систем в АПК, patent@rgatu.ru

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева

Качество уборки урожая картофеля напрямую зависит от конструкций рабочих органов картофелеуборочных машин. Для снижения затрат труда предлагается модернизация картофелеуборочных машин. Задачей модернизации пруткового элеватора картофелекопателя является усиление разрушающего воздействия на клубненосный пласт, улучшение сепарации почвы и снижение потерь клубней картофеля. Для увеличения разрушающего воздействия на почвенные комки и улучшения сепарации почвы над каскадным прутковым элеватором устанавливается поперечный ворошитель, а снижение потерь картофеля происходит путем ограничения раскатывания клубней за картофелекопателем с образованием валка клубней. Исследованиями установлено, что повышение эффективности уборки картофеля зависит от работы сепарирующих устройств, а несовершенство конструкций их рабочих органов приводит к снижению производительности. В период уборки погодные условия могут быть настолько сложными, что техника не может выполнять свои функции. Поперечный ворошитель установлен над каскадным прутковым элеватором с возможностью изменения расстояния между ним и прутками элеватора. Для определения диаметра поперечного ворошителя и шага прутка проанализирована относительная скорость движения частиц почвы и представлены уравнения их движения. Получено математическое описание системы, которое позволяет определять оптимальные параметры устройства поперечного ворошителя, обеспечивая минимальные повреждения урожая и минимальные его потери с учетом размеров клубней, количества вороха и типа почвы.

Ключевые слова: картофелекопатель, поперечный ворошитель, прутковый элеватор, сепарация, лемех, повышение производительности, технологический процесс, совершенствование.

Введение

В настоящее время основными причинами недостаточной эффективности картофелеводства являются следующие:

- применение малопроизводительной несовременной техники;

- проблемы механических повреждений клубней картофеля в процессе уборки;

- низкий технологический уровень возделывания картофеля.

Ключевая проблема по трудо- и энергозатратам для сбора урожая картофеля заключается в следующем:

- необходимость поднятия значительного по объему и массе пласта почвы;

- необходимость выделять клубни из данного пласта почвы;

- процесс сепарации клубней, т.е. отделение клубней от примесей, должен производиться с минимальными повреждениями.

Отметим, что доля повреждений клубней незначительна и составляет не более 2%.

Исследованиями повышения эффективности механизации уборки картофеля, в целом, и работе сепарирующих устройств, в частности, посвя-щён ряд работ российских учёных [2, 3]. В этих работах отмечается, что современная техника для уборки картофеля не обеспечивает выполнения

агротехнических требований, а несовершенство конструкций её рабочих органов приводит к снижению производительности. В период уборки погодные условия могут быть настолько сложными, что техника не может выполнять свои функции [2-5]. В работе И.Е. Кущева [4] отмечается, что на бесструктурных суглинистых почвах в процессе уборки образуются прочные почвенные комки, сопоставимые по размерам с клубнями. Перечисленные факторы подчёркивают актуальность задачи повышения эффективности и качества функционирования сепарирующих рабочих органов картофелеуборочной техники.

Материалы и методы исследований Повышения эффективности картофельного производства возможно добиться следующими способами:

- снижением затрат труда на единицу собранного урожая путем улучшения технологий возделывания и уборки;

- увеличением урожайности культуры.

Для снижения затрат труда предлагается модернизация картофелеуборочных машин, а именно сепарирующих рабочих органов, на которые приходится до 80% отделенной почвы. Прутковые элеваторы являются наиболее применяемыми сепарирующими рабочими органами машин для уборки картофеля [6]. Тем не менее, их произво-

© Бышов Н. В., Рузимуродов А. А., Липин В. Д., 2020 г.

дительность и необходимая полнота сепарации зависят от почвенно-климатических условий.

Задачей модернизации пруткового элеватора картофелекопателя является усиление разрушающего воздействия на клубненосный пласт, улучшение сепарации почвы и снижение потерь клубней картофеля.

Для увеличения разрушающего воздействия на почвенные комки и улучшения сепарации почвы над каскадным прутковым элеватором устанавливается поперечный ворошитель, а снижение потерь картофеля происходит путем ограничения раскатывания клубней за картофелекопателем с образованием валка клубней.

Картофелекопатель снабжен поперечным ворошителем, установленным на каскадном прутковом элеваторе, и выполненным в виде приводного вала с фланцами. На приводном валу поперечного ворошителя между фланцами установлены спиралевидные пружины сжатия, навитые с просветом между витками с правой и левой навивкой. Спиралевидные пружины изготовлены из проволоки круглого сечения, а поверхности проволоки выполнены из эластичного материала, например силикона.

Картофелекопатель обеспечивает дополнительное разрушающее воздействие на почвенные комки с образованием за картофелекопателем картофельного валка. Основные особенности установки следующие:

1) поперечный ворошитель установлен над каскадным прутковым элеватором;

2) поперечный ворошитель установлен над каскадным прутковым элеватором с возможностью изменения расстояния между ним и прутками элеватора;

3) на приводном валу поперечного ворошителя между фланцами установлены спиральные пружины сжатия;

4) спиральные пружины навиты с просветом между витками;

5) спиральные пружины выполнены с правой и левой навивкой;

6) спиральные пружины изготовлены из проволоки круглого сечения;

7) поверхности проволоки спиральной пружины выполнены из эластичного материала, например, силиконового шланга[1].На рисунке 1 представлен процесс сепарации на прутковом элеваторе с поперечным ворошителем в лабораторных условиях

1-6 - фланец; 2-5 - пружина с силиконовым покрытием; 3 - приводной вал; 4 - полотно элеватора;

7 - подщипник в корпусе; 8 - арка Рис. 1 - Поперечный ворошитель

Поперечный ворошитель установлен над каскадным прутковым элеватором 4 с возможностью изменения расстояния между ним и прутками элеватора. Поперечный ворошитель выполнен в виде приводного вала 3 с фланцами 1 и 6. На приводном валу 3 поперечного ворошителя между фланцами 1 и 6 закреплены спиральные пружины 2 и 5.

Спиральные пружины 2 и 5 навиты с просветом между витками, выполнены с правой и левой навивкой. Пружины 2 и 5 изготовлены из проволоки круглого сечения, поверхности проволоки пружин покрыты силиконовым шлангом.

При перемещении почвенных комков и клубней картофеля в зоне расположения поперечного ворошителя спиральные пружины 2 и 5, выполненные с правой и левой навивкой с просветом между витками, воздействуют на почвенные комки и

клубни картофеля.

Клубни картофеля и почвенные комки под воздействием пружин 2 и 5 перемещаются к середине каскадного пруткового элеватора 4. При этом почвенные комки разрушается, и почва просеивается между прутками каскадного элеватора 4. Клубни картофеля очищаются от почвы спиральными пружинами 2 и 5, перемещаются на середину каскадного пруткового элеватора 4, а затем на почву без раскатывания за картофелекопателем, образуя валок.

Обоснование геометрических параметров Проведем расчет параметров пружины картофелекопателя, работающего в тяжелых условиях.

При деформациях поперечный ворошитель накапливает потенциальную энергию, которая равна работе на заданном перемещении картофельного вороха.

На основании наших исследований и научных источников выбрали три фактора: частота вращения и усилие поперечного ворошителя и линейная скорость полотна элеватора.

Скорость взаимодействия лопасти поперечного ворошителя с картофельным ворохом согласно [6].

Примем рабочую скорость агрегата вк = 2,7 -=0,75-,

ч с

Согласно [7], скорость элеватора:

0Э = 1.2 • д3

'агр ■

Тогда:

дэ = 1,2 • 0,75 = 0,9 м/с.

(2)

m • аг = 2 FK + Фс + ФЕ

(3)

где: аг -ускорение относительного движения частицы;

Е рк - геометрическая сумма всех сил, действующих на частицу почвы с учетом реакции опор; _

- сила инерции Кориолиса;

ФР-|

частицы.

О

сила инерции переносного движения Ü

Рис. 2 - Условная схема для определения относительной скорости движения почвы

Произведем расчет скорости, приобретаемой ворохом после взаимодействия со средством интенсификации сепарации:

0,9-0,35-0,06 „ „ .

=-= 1,7 м/с.

к 0,22-0,05 '

Для определения диаметра поперечного ворошителя и шага прутка проанализируем относительную скорость движения частиц почвы и представим уравнения их движения.

Дифференциальноеуравнениеввекторнойфор-ме для относительного движения частицы почвы по рабочей поверхности устройства интенсификации:

Силу инерции определим следующим векторным равенством

Фе = ф* + ф» . (4)

По причине того, что переносное движение частицы почвы осуществляется по окружности, полное ускорение определим следующим образом:

ае = а^ "h tlg, (5)

где: ^п - нормальная составляющая ускорения;

äg - касательная составляющая ускорения.

Тогда по (4), (5) равенство (3) примет следующий вид:

mär = £ FK + Фтв + Фс + (6)

где: Фр = Ш * — касательная сила инерции переносного движения;

Фс = ш • ас. - сила инерции Кориолиса

m • а" — нормальная сила инер-

ции.

По рис. 2 и выражению (6) с учетом сил инерции представим все вектора. Проекции на ОХ1:

m • ar = — FTp + Ф^ ■ sin а. (7)

Сила трения скольжения:

(8)

FTp = f-N

где: f - коэффициент трения скольжения вороха по рабочей поверхности поперечного ворошителя;

N - сила нормального давления. Составим в проекции на ОХ уравнения равновесия сил:

Тогда:

фт

N = —

cos ß

F =™L

TP cos ß'

Преобразуем равенство (7):

dör f-Ф! , . т . т , . f N m —- =--- + Фр • sin а = Фр • (sin а--),

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

dt cos ß e v cos ß

(10) (11)

где

ar -Тогда

dflr ~dt

(12)

(13)

(14)

где: £е - угловое ускорение переносного движения частицы;

R - радиус переносного движения частицы. Получим:

(15)

(16)

(17)

(18)

В зависимости от угловой скорости движения определим скорость относительного движения частицы почвы по (18):

—1 - К • 81П а---

(31 V С05 в/

О)

е-

(19)

Продифференцируем по времени (18) с целью получения уравнения движения частицы почвы, а затем разделим переменные и проинтегрируем:

(20)

(21)

Абсолютную скорость движения частицы почвы можно определить с применением теоремы о сложении скоростей:

где:

0 - относительная скорость частицы; д - переносная скорость частицы:

= 0)е

Я.

(22)

(23)

Определим величину абсолютной скорости по следующему уравнению:

где у - угол между векторами и Преобразуем (24) с учетом (18) и (23)

= I К2 • (эт а--—)2 • а)? + а)? • Я2 + 2 • И • (эт а — —) • соР • ыР ■ к • соэ у =

соэр ее V СОяЗ

Тогда D= 200 мм.

С увеличением диаметра поперечного ворошителя увеличивается интенсивность воздействия. В = 0,20 м (Я = г + Ь = 0Д2м), 0е = ■ К = 20,7 • ОД = 2,8

Для определения количества витков поперечного ворошителя применим следующую формулу

-'окр

тг-9Л

(27)

где

z - число секций, шт.; D - диаметр поперечного ворошителя, м; D= 200 мм;

докр - окружная скорость поперечного ворошителя, м/с; д =1,5 м/с;

окр

Ь-ширинапоперечноговорошителя, м; Ь=250мм; д - скорость машины, м/с; д =д =0,9 м/с.

м ~ ' ' м э '

Из выражения (27) выразим параметр z:

г =

О-тт-В.

Ь-9Г

1 —

'окр

Произведем расчет:

0,20-71-2,1

(28)

0,25-1,5

= 3,5.

Принимаем число витков поперечного ворошителя сепарации равным z=4.

Как отмечалось, шаг прутков поперечного ворошителя предлагается регулировать с учетом размеров клубней, количества вороха и типа почвы в диапазоне 24-40 мм [7].

Для расчета жесткости поперечного ворошителя применятся формула [8-9]:

(24) куе = }

с 1б'г-(К2 + (К—г)2)'

(29)

(25)

Выразим радиус поперечного ворошителя: К =

(26)

где: = (л)5 = 20,7с ;

■0а = 1,7 м/с;

коэффициент трения клубненосного вороха по рабочей поверхности поперечного ворошителя;

а - угол наклона витка поперечного ворошителя к плоскости вращения; примем а=15°исходя из уменьшения ударного воздействия. Произведем расчет:

Gc - модуль сдвига прутка поперечного ворошителя, 78500 МПа;

^/2 - радиус прутка поперечного ворошителя; R=D/2 - радиус поперечного ворошителя; Jp - момент инерции сечения поперечного ворошителя [10]:

I =

(30)

По [11] выбираем диаметр прутка пружины d=30 мм.

В качестве материала для пружины выбрана сталь конструкционная рессорно-пружинная 60С2А [11].

За счет применения силиконового покрытия пружины уменьшаются повреждения и улучается сохранение клубней картофеля.

Произведем расчет жесткости пружины:

Проведем расчет высоты размещения поперечного ворошителя. Для этого проанализируем

движение пласта почвы высотой h относительно точки М поперечного ворошителя с диаметром

d=2r с учетом расположения приводного вала на высоте H (рис. 5).

Рис. 3 - Условная схема для определения высоты размещения приводного вала

поперечного ворошителя

Изменение координат точки М за некоторый промежуток времени будет иметь следующий вид:

|ХМ = С0С + СМ ■ cos 6 = С0С + СМ ■ cos (со -1) (YM = ОС0 - СМ • sin 6 = ОС0 - СМ • sin (со • t)' Упростим (31):

ГХМ = -Эк ■ t + Г * COS (сое * t)

Iym = г + b — г • sin (<joe • t)'

где:

(31)

(32)

Из системы уравнений (32) определим величину у1 для точки М1 в момент времени М:

У| = Н — г • зтш^ = (Н - Ьх) —

(33)

Н = hj +

Ъг +

в.

где: дк - поступательная скорость картофелекопателя;

де - окружная скорость поперечного ворошителя;

дэ - скорость вороха на полотне пруткового элеватора.

Высоту расположения вала С0 можно определить по следующему уравнению:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

г-(Як + вэ)

(34)

Данное уравнение позволяет определить над линией полотна элеватора предельную высоту установки приводного вала поперечного ворошителя, с учетом толщины пласта вороха. Окончательную высоту, учитывающую попереч-

ного ворошителя, можно определить следующим равенством:

(35)

где - радиус, учитывающий расположение

барабана.

Проведем расчет высоты размещения приводного вала поперечного ворошителя:

Принимаем высоту размещения приводного вала предложенного поперечного ворошителя Н=0,14 м.

Заключение

Предложенная конструктивная схема картофелекопателя содержит поперечный ворошитель, выполненный в виде приводного вала с фланцами. Поперечный ворошитель установлен над каскадным прутковым элеватором с возможностью изменения расстояния между приводным валом ворошителя и прутками элеватора.На приводном валу поперечного ворошителя между фланцами установлены спиральные пружины сжатия, навитые с просветом между витками с правой и левой навивкой, причём спиральные пружины изготовлены из проволоки круглого сечения, а поверхности проволоки выполнены из материала с высоким коэффициентом трения, например, силикона. Использование картофелекопателя с предложенным поперечным ворошителем позволяет уложить картофель за картофелекопателем в валок без раскатывания.

Предложено математическое описание системы, которое позволяет определять оптимальные

параметры устройства интенсификации картофельной сепарации, обеспечивающего минимальные повреждения урожая и минимальные его потери с учетом размеров клубней, количества вороха и типа почвы.

Список литературы

1. Патент на изобретение № 2672492 RU, МПК А0Ю 17/22 А0Ю 33/08. Картофелекопатель / Бы-шов, Н.В. Борычев, С.Н. Костенко, М.Ю. Липин, В.Д. Рузимуродов, А.А - Опубл. 15.11.2018 Бюл.№ 32

2. Борычев, С.Н. Совершенствование технологий и машин для уборки картофеля [Текст] / С.Н. Борычев // Вестник КрасГАУ - 2007.- № 5.- С. 179-185.

3. Пат. РФ №2541384. Картофелеуборочная машина / Бышов Н.В., Тришкин И.Б., Бышов Д.Н., Липин В.Д., Родионов В.В., Липина Т.В. - Опубл. 10.02.201; Бюл. № 34.

4. Кущев, И.Е. Разработка разветвляющейся технологии уборки картофеля с обоснованием параметров и режимов работы сепарирующих устройств : автореферат дис. ... доктора технических наук: [Текст] / Рязань. гос. с.-х. акад. им. П. А. Костычева. - Рязань, 1999.

5. Рембалович, Г.К. Анализ эксплуатационно-технологических требований к картофелеуборочным машинам и показателей их работы в условиях Рязанской области [Текст] / Г. К. Рембалович [и

др.] // Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ. - 2013. - №1.

- С. 64-68.

6. Якутин, Н. Н. Совершенствование технологического процесса и средства интенсификации сепарации картофелеуборочных машин / Н. Н. Якутин // Дис. ... канд. техн. наук. - Р., 2014. - 132 с.

7. Бишоп, К. Ф. Механизация производства и хранения картофеля / Пер. с англ. А.С. Каменского / К.Ф. Бишоп, У.Ф. Мондер. - М.: Колос, 1983.

- 256 с.

8. Рембалович, Г. К. Теоретические исследования процесса интенсификации первичной сепарации в картофелеуборочных машинах динамическим методом / Г. К. Рембалович, М. Ю. Костенко, Д. Е. Каширин, И. А. Успенский, А. А. Голиков // Научный журнал КубГАУ. - 2014. - №102(08).

9. Костенко, М. Ю. Исследование сепарирующей способности прутковых элеваторов/ М. Ю. Костенко, Н. А. Костенко// Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО РГАТУ имени П.А. Костычева. - Рязань, 2008 - С.146-148.

10. Беляев, Н. М. Сопротивление материалов: 14-е изд./ Н.М. Беляев. - М.: Наука, 1965. - 846 с.

11. ГОСТ 13764-86. Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. Классификация. - М.: Стандартинформ, 2007.

JUSTIFICATION OF THE PARAMETERS OF THE TRANSVERSE TARGITER OF A BAR ELEVATOR

OF POTATO HARVESTERS

Byshow Nikolay V., Dr. of technical Sciences, Professor of Department of exploitation of machinery and tractor Park, Ryazan state agrotechnological University named after P. A. Kostychev, byshov63@mail.ru

Ruzimurodov Abdugafor A., post-graduate student of Department of exploitation of machine and tractor fleet, Ryazan state agrotechnological University named after P. A. Kostychev, gafor1213@mail.ru

Lipin,Vladimir D. PhD. tech. Sciences, associate Professor, Department of technical systems in agriculture Ryazan state agrotechnological University named after P. A. Kostychev, patent@rgatu.ru

The quality of potato harvesting depends on the constructions of the working bodies potato harvesting machines. To reduce labor costs, the modernization of potato harvesting machines is proposed. The task of modernization of the rod Elevator of a potato digger is to increase the destructive effects on the tuberous layer, improve soil separation and reduce losses of potato tubers. To increase the damaging effects on soil lumps and improve soil separation above the cascade bars Elevator a transverse agitator is installed and of potato losses are reduced by limiting the rolling of tubers behind the potato digger with the formation of a potato tuber roll. Researches have found that increasing the efficiency of potato harvesting depends on the operation of separating devices, and the imperfection of structures of their working bodies leads to a decrease in productivity. During the harvest period the weather conditions can be so complex that the equipment cannot perform its functions. A transverse agitator is installed above a cascade Elevator with the possibility of changing the distance between it and the Elevator rods. To determine the transverse diameter of the mixer and the pitch of the rod the relative speed of movement of soil particles is analized and the equations of their motion are presented. A mathematical description of the system is obtained, which allows you to determine the optimal parameters of the transverse agitator device, ensuring minimum damage to the crop and its minimum loss, taking into account the size of the tubers, the amount of heap and the type of soil.

Key words: potato digger, transverse agitator, bar elevator, separation, ploughshare, increased productivity, technological process, improvement.

Literatum

1. The patent for the invention № 2672492 EN, IPC A01D 17/22 A01D 33/08. Potato Digger /Byshov, N. In. Borichev, S. N. Kostenko, M. Y. Lipin, V. D. Ruzimurodov, A. A. Publ. 15.11.2018 bul.№ 32

2. Borichev, S. N. Improvement of technologies and machinery for harvesting potatoes [Text] / S. N. Borychev // Vestnik Krasgau - 2007.- No. 5.- S. 179-185.

3. Pat. RF # 2541384. Potato digger /Byshov N. In. I. B. Trishkin, Byshov D. N., Lipin, V. D., Rodionov V V, Lipina T. V, Publ. 10.02.201; bull. No. 34.

4. The kuschev, I. E. the Development of the branching technology of harvesting potatoes with the

justification of parameters and modes of operation separating devices : abstract dis. ... doctor of technical Sciences] [Text] / Ryazan. state agricultural Acad. them. After P. A. Kostychev. - Ryazan, 1999.

5. Rymbalovich, G. K., Analysis of exploitation-technological requirements for potato machines and their performance in the conditions of the Ryazan region] [Text] / G. K. Rymbalovich [and other] // Bulletin of FGBOU VPO RGATU. - 2013. - No. 1. - S. 64-68.

6. Jacutin, N. N. Improving the process and means of intensification of separation of potato machinery / N. N. Jacutin //Dis. kand. tech. Sciences. - R., 2014. - 132 p

7. Bishop, K. F. Mechanization of production and storage of potatoes / TRANS. from English. A. S. Kamensky / K. F. Bishop, W. F. Maunder. - M.: Kolos, 1983. - 256 p.

8. Rymbalovich, G. K. Theoretical study of process intensification of primary separation in potato machines dynamic method / G. K. Rymbalovich, M. Kostenko, D. E. Kashirin, I. A. Uspensky, A. A. Golikov // Scientific journal of the Kuban state agrarian University. - 2014. - №102(08).

9. Kostenko, M. Y. a study of the separation ability bar elevators/ M. Kostenko, N. A. Kostenko// Collection of scientific works of the faculty of FGOU VPO RGATU named after P. A. Kostychev. - Ryazan, 2008 - P. 146148.

10. Belyaev, N. M. mechanics of materials: 14th ed./ N. M. Belyaev. - M.: Nauka, 1965. - 846 p.

11. GOST13764-86. Springs cylindrical helical compression and tension of steel of circular cross-section. Classification.-M.:STANDARTINF0RM,2007.

УДК 631.363.258/638.171 DOI 10.36508/RSATU.2020.45.1.015

К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОЧИСТКИ ВОСКОВОГО СЫРЬЯ В ВОДЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ МЕХАНИЧЕСКОМ ПЕРЕМЕШИВАНИИ

КАШИРИН Дмитрий Евгеньевич, д-р техн. наук, доцент кафедры электроснабжения, kadm76@ mail.ru

УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, ivan.uspensckij@yandex.ru

ПАВЛОВ Виктор Вячеславович, аспирант кафедры электроснабжения, vikp76@mail.ru ЮХИН Иван Александрович, д-р техн. наук, доцент, зав. каф. автотракторной техники и теплоэнергетики, yuival@rambler.ru

ПЕТУХОВ Алексей Андреевич, аспирант кафедры электроснабжения

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева

Главной технологической операцией при производстве пасечного воска является его термическое выделение из воскового сырья различной сортности с применением сухого или влажного способа вытопки, реализуемого посредством воскотопок всевозможных типов и конструкций. Так как в основу процесса вытопки положен физический принцип стекания расплавленного воска, сырье подвергается обязательному тепловому воздействию с переходом содержащегося в нем свободного воска в жидкое состояние. Сортность воскового сырья непосредственно связана с его восковито-стью - массовой долей воска и зависит от количества и состава содержащихся в нем загрязнений. Расплавленный воск взаимодейсвтует с загрязняющими примесями, впитывается в них, переходя в связанное состояние, при этом выход свободно стекаемого воска уменьшается. В основу предлагаемого способа очистки воскового сырья от перги и других водорастворимых примесей положено удаление загрязнений из предварительно измельченных сотов до их горячей переработки путем погружения загрязненного вороха в емкость с водой и интенсивного механического перемешивания в течение непродолжительного времени, в результате чего органические примеси диспергируются или переходят в раствор, и появляется возможность отделить их от очищенных восковых частиц путем процеживания.Целью данного исследования является установление зависимости количества удаленных загрязнений из воскового сырья в результате его очистки в воде при механическом перемешивании лопастной мешалкой с электроприводом от интенсивности процесса перемешивания и его продолжительности. В результате проведенного исследования получена регрессионная модель

© Каширин Д. Е., Успенский И. А., Палов В. В., Юхин И. А., Петухов А. А., 2020 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.