CC BY
0ПОТЕРИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УГЛА УСТАНОВКИ
ВАЛКОУКЛАДЧИКА К РАМЕ КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЯ 1Норчаев Даврон Рустамович, 2Хусаинов Бахтиёр Сапорбоевич, 3Хайитов Абдулла Нурматович, 4Худайкулов Алишер Абдуллаевич,
1НИИМСХ, 2Ургенчский государственный университет, 3Ургенчский государственный университет, 4Ургенчский государственный университет https://doi.org/10.5281/zenodo.10932383
Аннотация. Технологический процесс сбрасывания на поверхность земли клубней картофеля с картофелекопателя выполняется беспорядочно. Впоследствии происходят потери и повреждения клубней картофеля и увеличивается доля ручного труда для их подбора. Для исключения выше указанных недостатков в картофелекопателях применяются различные устройства (валкообразователи) для укладки картофельных клубней в валок, выполненные в виде транспортерных и скатных щитков. Однако эти картофелекопатели являются очень материалоёмкими и энергонасыщенными машинами.
Ключевые слова: Решетки валкоукладчика, скольжения почвенной массы, сепарируемая зона, процесс сепарации, длины решетки валкоукладчика.
При меньших углах установки валкоукладчика к вертикали уменьшается зона взаимодействия решетки валкоукладчика с картофельной массой, сходящей с элеватора и, в результате, увеличиваются потери клубней картофеля, а при больших углах ухудшаются условия скольжения почвенной массы с клубнями вниз по поверхности решетки, в результате они накапливаются на ней, и ухудшается процесс сепарации.
Так, при угле установки валкоукладчика к раме картофелекопателя ав=250 и при скоростях движения агрегата 0,8 и 1,2 м/с потери клубней составляли соответственно 3,5 и 3,7 %, а при ав=65° соответственно 3,51 и 3,75 %.
Как видно из рис.1, с увеличением угла установки валкоукладчика потери клубней сначала уменьшаются, а затем увеличиваются.
1 - при ¥=0,8 м/с; 2 - при ¥=1,2 м/с
Рис.1. Графики зависимости потерь клубней картофеля от угла установки
валкоукладчика к вертикали
Влияние угла установки и скорости движения агрегата на потери клубней картофеля можно выразить следующими эмпирическими формулами: при скорости К=0,8 м/с
Пт = 0,001ав 2 - 0,086ав + 5,082, Я2 = 0,976; (1)
при скорости Р=1,2 м/с
Пт = 0,001ав 2 - 0,087ав +5,280, Я2 = 0,898. (2)
Минимальные потери клубней картофеля наблюдаются при угле ав=450. Повреждение клубней картофеля в зависимости от угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя
На рис.2 показано повреждение клубней картофеля в зависимости от угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя.
«в, град
1 - при 1-0,8 м/с; 2 - при 1-1,2 м/с
Рис.2. Графики зависимости повреждения клубней картофеля от угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя
Из графиков на рис.2 видно, что с увеличением угла установки валкоукладчика к вертикали, повреждение клубней картофеля уменьшается.
Это объясняется тем, что с увеличением угла установки решетки валкоукладчика относительно вертикали уменьшается высота падения клубней картофеля с почвенными комками и в результате уменьшается повреждение клубней картофеля.
Повреждение клубней картофеля при угле установки валкоукладчика к раме картофелекопателя 250 и 650 при скоростях 0,8 и 1,2 м/с соответственно составляло 3,50 и 4,07%, 3,19 и 3,30 %.
Влияние угла установки и скорости движения агрегата на повреждение клубней картофеля можно выразить следующими эмпирическими формулами:
при скорости К=0,8 м/с
Пв = -0,007ав + 3,691, Я2 = 0,981; (3)
при скорости Р=1,2 м/с
Пв = -0,019ав + 4,471, Я? = 0,948. (4)
Минимальное повреждение клубней картофеля получено при угле установки 650.
Цепень сепарации почвенной массы в зависимости от угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя
На рис.3 показана степень сепарации почвы в зависимости от угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя.
С, %
, /
Ж'"' 1 _ - 1 y 2 ^ = -0,0207х2 + 1,3 R2 = 0,9 143X^28,946^11 777 \\
/ y = -0,02x2 R2 = -vr + 1,86x + 258\ 0,9933 11 —■ 1111 II-
1 - при 1-0,8 м/с; 2 - при 1-1,2 м/с
Рис.3. Графики зависимости степени сепарации почвы от угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя
Из графиков 3 видно, что с увеличением угла установки валкоукладчика к раме картофелекопателя, степень сепарации почвы изменяется по параболическому закону: сначала растет, а затем уменьшается.
При меньших и больших углах установки валкоукладчика к раме картофелекопателя ухудшается процесс сепарации почвы, это объясняется тем, что при меньших углах уменьшается сепарируемая зона решетки валкоукладчика с почвенной массой, а при больших углах ухудшаются условия скольжения почвенной массы с клубнями вниз, по поверхности решетки, в результате они накапливаются на решетке и ухудшается процесс сепарации.
Влияние угла установки и скорости движения агрегата на степень сепарации почвы можно выразить следующими эмпирическими формулами:
при скорости К=0,8 м/с
С= -0,02ав 2 + 1,914а« + 28,94, Я2 = 0,977; (5)
при скорости Р=1,2 м/с
С =- 0,02а« 2 +1,86а« + 25,8, Я? = 0,993. (6)
По полученным результатам максимальная степень сепарации почвы наблюдалась при угле а«=450.
Потери клубней в зависимости от длины прутков решетки валкоукладчика
На рис.4 показано количество потерь клубней картофеля в зависимости от длины прутков решетки валкоукладчика. Угол установки валкоукладчика 450.
Из графиков видно, что с увеличением длины прутков решетки валкоукладчика количества потерь клубней картофеля изменяется по параболическому закону: сначало уменьшается, а затем растет.
Это объясняется тем, что при малой длине решетки валкоукладчика уменьшается зона взаимодействия решетки валкоукладчика с картофельной массой, а при большой длине
уменьшается ширина распределения картофельных клубней и в результате увеличиваются потери клубней картофеля.
1 - при К=0,8 м/с; 2 - при Р=1,2 м/с
Рис.4. Графики зависимости потерь клубней картофеля от длины прутков
Lп, см
решетки валкоукладчика п
Потери клубней картофеля при длине прутков решетки валкоукладчика 30 и 50 см, а также при скоростях 0,8 и 1,2 м/с соответственно составляют 3,47 и 3,8; % и 3,3 и 3,6%.
Влияние длины прутков решетки валкоукладчика и скорости движения агрегата на потерю клубней картофеля можно выразить следующими эмпирическими формулами:
при скорости К=0,8 м/с
Пт = 0,002Ь„2 -0,168!« + 6,706, Я2 = 0,993; (7)
при скорости Р=1,2 м/с
Пт = 0,003Ьп2 -0,248!« + 8,609, Я2 = 0,974. (8)
Из результатов следует, что минимальные потери клубней картофеля наблюдались при !«=45см.
Повреждение клубней в зависимости от длины прутков решетки валкоукладчика
На рис.5 показано наличие повреждений клубней картофеля в зависимости от длины прутков решетки валкоукладчика.
Из графиков видно, что с увеличением длины прутков решетки валкоукладчика повреждения клубней картофеля уменьшаются. Повреждения клубней картофеля при длине прутков решетки валкоукладчика 30 и 50 см, при скоростях 0,8 и 1,2 м/с соответственно составляют 3,7 и 4,0% и 3,17 и 3,30%.
2
'___ X Ц^ -0,02 ✓ 58Х + 4874,1>
1 y = - О, R2 09)) 1' l24x>4441„, | = 0,973
1 - при V=0,8 м/с; 2 - при V=1,2 м/с
Ln, см
Рис.5. Графики зависимости повреждений клубней картофеля от длины прутков решетки валкоукладчика
С увеличением длины решетки валкоукладчика, уменьшается скорость и высота падения картофеля на землю, тем самым уменьшая повреждения клубней картофеля.
Влияние длины прутков решетки валкоукладчика и скорости движения агрегата на повреждения клубней картофеля можно выразить следующими эмпирическими формулами:
при скорости V=0,8 м/с
Пв =-0,024Ln+4,43, R2 = 0,973; (9)
при скорости V=1,2 м/с
Пв = -0,028 Ln +4,874 , R2 = 0,977. (10)
Результаты испытаний показывают, что минимальные повреждения клубней картофеля наблюдаются при длине прутков Lg=45-50 см.
Для определения рациональных параметров валкоукладчика был реализован многофакторный эксперимент .
Полученные уравнения регрессии решались из условий, чтобы потери и повреждения клубней картофеля не превышали 3,0-4,0%, а степень сепарации почвы была максимальна и получены следующие рациональные значения факторов:
- длина прутков решетки валкоукладчика - 45 см;
- угол установки валкоукладчика к раме картофелекопателя - 45 град.
При этих значениях факторов степень сепарации почвы экспериментальной установки составляет 69-70 %, а потеря клубней 3,2-3,3%, повреждение клубней картофеля 3,3-3,5 %.
Выводы
1. В результате оптимизационного поиска определены оптимальные значения параметров волнистого рыхлителя, обеспечивающего повышение производительности и улучшение качества при минимальных энергозатратах, ими являются: длина рыхлителя -120 см, угол дуги рыхлителя - 1200, радиус окружности рыхлителя 0,225м.
2. Применение валкоукладчика к картофелекопателю снижает высоту падения клубней картофеля и обеспечивает укладку их в валок, уменьшает повреждения, потери клубней картофеля и затраты ручного труда. Экспериментально-теоретическими исследованиями параметров установлено, что уменьшение потерь и степени повреждения клубней картофеля и повышение производительности достигается при: ширине валкоукладывающего устройства по горизонтали - не менее 1,4м, угле установки решеток валкоукладчика не менее - 450, расстоянии между прутками - не более 0,03 м, длине решеток - не менее 0,5 м, длине прутков решетки - не менее 0,45м и количестве прутков -не менее 17 шт.
3. По результатам экспериментальных данных максимальная степень сепарации почвы обеспечивается углом установки решётки 450, минимальные потери и повреждения клубней картофеля происходят при длине прутков решетки валкоукладчика 45-50 см и скорости движения 0,8 м/с, при этом степень сепарации составляет 74 %, потери клубней 3,21-3,3 %, а повреждение клубней картофеля 3,3-3,17 %.
REFERENCES
1. Павлов В.А. Повышение эффективности функционирования картофелеуборочных машин за счет совершенствования системы выносной сепарации // Дис. ... канд. техн. наук. - Рязань, 2014. - 152 с.
2. 2.Заводнов С.В. Исследование взаимодействия клубней картофеля с рабочими органами сельскохозяйственных машин: Дисс. .канд. техн. наук. - Москва, 2002. -144 с.
3. Норчаев ДР., Норчаев Р., Норчаев Ж. Картошкачилик машиналарининг конструкцияси, назарияси ва х,исоби: Монография. - Тошкент.: "Spectrum Media Group", 2015. - 221 с.
4. 4.Нормативно-справочные данные для расчета экономической эффективности комплексной механизации в растениеводстве. Ташкент, 1992. - 11с.
5. 5.Нормативно-справочные материалы для экономической оценки сельскохозяйственной техники. - М.: ЦНИИТЭИ, 1998. - 297 с.
6. б.Норчаев Д.Р. Усовершенствованное опорно-комкоразрушающее устройство картофелеуборочной машины // Агро илм. - Ташкент, 2014.- 4(32). - С.59-60.
7. Норчаев Д.Р. Исследование прочности почвенных комков картофельной грядки в период уборки картофеля // Агро илм. - Ташкент, 2014. - Махсус сон. - С. 64-65.
8. 8.Норчаев Д.Р. Обоснование параметров энергосберегающего подкапывающего рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. - Москва, 2015. - №3.
- С.38-42.
9. 9.Норчаев Д.Р. Исследование воздействия рыхлителей элеватора энергосберегающего картофелекопателя на почвенную массу // Тракторы и сельхозмашины. Москва, 2015.
- №6. - С.20-22.
10. 10.Norchaev D.R. Draught resistance of supporting-soil crumbles destructing device // European Sciences review Scientific journal. - Vena, 2016. - №9-10. - Р.199-201.
11. Норчаев Д.Р. Результаты хозяйственных испытаний энергосберегающего картофелекопателя // Агро илм. - Ташкент, 2016. - Махсус сон. - С.89-90.
