CC BY
0УДК 631.356
А.А. Голиков, аспирант
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ СЕПАРИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ КОРНЕКЛУБНЕУБОРОЧНЫХ МАШИН
Современная картофелеуборочная техника представляет собой сложный механизм, состоящий из отдельных блоков, группировка которых осуществляется по функциональным признакам. Здесь выделяются подкапывающие, сепарирующие рабочие органы, устройства для накопления и выгрузки продукции и т.д. Все многообразные и сложные конструкции являются результатом научно-технического прогресса - от ручного возделывания культуры до технологий и техники «умного земледелия». Рассмотрим возможные пути развития картофелеуборочных машин на примере совершенствования их сепарирующих рабочих органов [6].
Органы первичной сепарации при оптимальных условиях способны отделять до 90% примесей почвы. Они характеризуются высокой пропускной способностью и малыми повреждениями клубней [7,8]. Они играют немаловажную роль в процессе отделения примесей, и от качества их работы будет зависеть эффективность функционирования более сложных сепарирующих устройств (вторичных), что в последующем отразится на качестве конечного продукта.
Среди всех сепарирующих устройств (валковых, барабанных грохотов и т.д.) наибольшее распространение получили прутковые элеваторы. Принцип действия заключается в транспортировке почвенно-картофельного вороха по полотну элеватора, где часть примесей просеивается между прутками, а клубни и камни следуют дальше по технологической схеме картофелеуборочной машины.
Прутковые элеваторы не требуют высокопрочных рам из-за незначительной вибрации, имеют высокую способность к самоочистке. Прутковые элеваторы среди других сепарирующих устройств имеют самые низкие показатели по уровню повреждений картофеля и обладают высокой технологичностью процесса сепарации. Они не склонны к сгруживанию вороха, производят разрыхление подкопанного пласта и позволяют картофелеуборочным машинам поддерживать эксплуатационную скорость до 2 м/с без значительных потерь в
качестве конечной продукции.
Одним из способов повышения эффективности работы пруткового элеватора является внедрение в его конструкцию интенсификатора сепарации активного типа, устанавливаемого над рабочей ветвью (рисунок 1) [1]. Режим движения рабочих элементов каждого вала позволяет стимулировать процесс разрушения связанности подкопанного вороха и рыхление его локальных структурных образований, при этом обеспечивая выравнивание потока и повышение эффективности сепарации почвы, что в конечном итоге позволяет значительно сократить содержание почвенных примесей в картофельном ворохе [5].
Следующим способом повышения качества отделения клубней от примесей является совмещение преимуществ пруткового элеватора 3 и пальчатой горки 4 (рисунок 2) [2]. Почва частично просевается на элеваторе 3, а клубни картофеля поднимаются на стержнях транспортера 4 и даже при недостаточно полной сепарации почвы могут быть сняты со стержней практически без почвы. Для исключения повреждений продукции стержни должны быть покрыты упругим материалом. Расстояние между стержнями должно быть равным расстоянию между планками пруткового элеватора.
Известно, что на второй и последующие элеваторы поступает значительно меньшее количество почвы (основная часть отсеивается на первом элеваторе), в результате чего значительная часть клубней повреждается о прутья элеватора и боковые поверхности рамы клубнеуборочной машины. Если при первом рассмотренном способе достаточно использовать различные эластичные защитные покрытия (различные трубки, многополостные профили или профили с гибким гребнем) то для второго способа необходимо совершенствование самого элеватора.
Существует сепарирующее устройство клуб-неуборочной машины (рисунок 3) [3], состоящее из просеивающего элеватора 1 с консольно-прикрепленными к прутьям 2 упругими элементами 3, выполненными в виде прутков овального
© Голиков А. А, 2013
Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ, № 4 (20), 2013
сечения. Они изготовлены из эластичного мате- элеватора 1, обеспечивая возможность их прогиба
риала и ориентированы таким образом, что мак- на некоторый угол. Это позволяет ограничить кон-
симальным размером овального сечения рас- такт корнеклубнеплодов с металлической поверх-
полагаются параллельно направлению движения ностью боковых стенок 4. В результате происходит
1 - приводные валы интенсификатора сепарации; 2 - рабочие элементы интенсификатора;
3 -просеивающий элеватор.
Рис. 1 - Прутковый элеватор с интенсификатором сепарации активного типа
1 - поддерживающие ролики просеивающего элеватора; 2 - прутья элеватора; 3 - просеивающий элеватор;
4 - планчатый транспортер; 5 - приводной вал
Рис. 2 - Сепаратор почвы, объединяющий преимущества пруткового элеватора и пальчатой горки (элеватор с выталкивающим клубни транспортером)
1 - просеивающий элеватор; 2 - прутья элеватора; 3 - упругие элементы; 4 - боковая стенка. Рис. 3 - Сепарирующее устройство клубнеуборочной машины
снижение количества повреждений картофеля.
Разработано сепарирующее устройство корне-клубнеуборочной машины (рисунок 4) [4], содержащее установленное на раме 1 полотно просеивающего пруткового элеватора 2 и упругие элементы 3 ограничения контакта корнеклубнеплодов с рамой, выполненные в виде эластичных прутков, которые расположены вдоль полотна элеватора с его боков параллельно раме и симметрично относительно его центральной оси. Устройство отли-чаеся тем, что упругие элементы ограничения контакта корнеклубнеплодов с рамой, выполненные в виде эластичных прутков, закреплены консольно
к внешней стороне элеватора между его прутками 4 и имеют сечение в форме равнобедренной трапеции, причем большее основание трапеции направлено в сторону центральной оси элеватора.
Отличия от устройства, представленного на рисунке 3, заключаются в способе и месте крепления упругих элементов, снижающих возможность попадания компонентов вороха в пространство между рамой и упругими элементами, а трапециевидная форма элемента создает предпосылки для обеспечения самоочистки устройства от забивания компонентами вороха.
Исследования ученых в области развития кор-
1 - рама; 2 - полотно элеватора; 3 - упругие элементы; 4 - прутья элеватора. Рис. 4 - Схема усовершенствованного сепарирующего элеватора
некулбнеуборочной техники показывают [5-8], что потенциал существующих прутковых элеваторов не реализован в полной мере. В зависимости от конкретных поставленных условий эксплуатации сельскохозяйственной техники возможно добиться улучшения показателей функционирования, таких как производительность, чистота клубней в таре, уровень повреждения клубней и т.д. за счет совершенствования серийных устройств и уборочных машин в целом.
Библиографический список
1. Пат. 2438289 Российская Федерация, МПК A01D33/08. Сепарирующее устройство корне-клубнеуборочной машины [Текст] / Рязанов Н.А., Успенский И.А., Ресмбалович Г.К. [и др.]; патентообладатель ГНУ ВНИМС. - № 2009125943/13; заявл. 06.07.2009; опубл. 10.01.2012.
2. Кузьмин, М.В. Рабочие органы для интенсификации выделения клубней картофеля из почвы [Текст] / М.В. Кузьмин // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2012. - №3. - С. 23-26.
3. Пат. 2464765 Российская Федерация, МПК A01D17/10. Сепарирующее устройство корнеклуб-неуборочной машины [Текст] / Рембалович Г.К., Бышов Н.В., Борычев С.Н. [и др.]; патентообладатель ФГОУ ВПО РГАТУ. - № 2011105634/02; заявл.
15.02.2011; опубл. 27.10.2012.
4. Заявка 2012133070 Российская Федерация. Сепарирующее устройство корнеклубнеубо-рочной машины / Рембалович Г.К. Успенский И.А., Борычев С.Н. [и др.]; патентообладатель ФГБОУ ВПО РГАТУ. заявл. 15.02.2011.
5. Инновационные решения уборочно-транспортных технологических процессов и технических средств в картофелеводстве [Текст] / Г.К. Рембалович, Н.В. Бышов, С.Н. Борычев [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. -2013. - №1. - С. 23-25.
6. Основные тенденции развития высокопроизводительной техники для картофелеводства [Текст] / Н.Н. Колчин, С.Н. Борычев, Успенский И.А. [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. -№4. - С. 46-51.
7. Технологическое и теоретическое обоснование конструктивных параметров органов вторичной сепарации картофелеуборочных комбайнов для работы в тяжелых условиях / Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, Успенский И.А. [и др.] // Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ. - 2012. - №4. - С.87-90.
8. Специальная техника для производства картофеля в хозяйствах малых форм [Текст] / Н.Н. Колчин, Н.В. Бышов, С.Н. Борычев [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - №5. - С. 48-55.
