автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование и разработка технических средств для оценки клубней картофеля на устойчивость в механическим повреждениям при механизированной уборке

Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт сельскохозяйственного маишсстроеяия" АО "ВИСХОК'

На правах рукописи

\

КУЗЬМИН Александр Викторович

УДК 631.356.4:658.562

/ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ОЦЕНКИ КЛУБНЕЙ КАРТОЗЕЛЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К МЕХАНИЧЕСКИМ ПОВРЕШШМ ПРИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УБОРКЕ

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного

производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

/

Работа выполнена на кафедре Теоретической механики и Теории механизмов к машин Московского Государственного агроянже-нерного университета имени В.П.Горячкина.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доценг

В.С.ЗАВОДНОВ

Офэдаалъкые оппоненты: доктор технических наук, старый

научный сотрудник К.Л.ПШЖКСЙ;

кандидат технических наук. стар.... \ шин научна! сотрудник

В.И.ШВШ

Ведущее предприятие: ГСКБ по машинам для воз^элывания

и уборка картофеля г. Рязань

Заяшта состоится " " 1594 г. в 1Э "асоз

на заседании специализированного совета Д 159.05.01 ь Акционерном обществе открытого типа "Научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машпностровязя" АО "ШСХОМ" по адресу: 127247, г.Москва, Дмитровское шоссе, 107.

С диссертацией можно ознакомиться б научно-технической библиотеке АО "ШСХОМ".

Автореферат разослан " " ГСУ4

Ученый секретарь епекиализированнотс совета

Д IC9.0S.0I доктор технических на^к, <•

профессор ^ (■ / д. А. Сорокин

/

ОЕШ XАРАКТЕРКСТКНА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших отраслей сельского хо-ва нашей страны является картофелеводство. Эффективность его чительной степени зависит от производства семенного картофеля, тавляюшим этого производства относится селекция, созхагщая

г

ическуп основу семеноэодстзе - сорт, и связанное с ней размно-семенного материала. Сорт зо многом определяет урожай. Как ло,новые сорта превосходят старые по урожайности. Исследова-и практикой установлена высокая эффективность сортосмены: вка урожая составляет 1С...ЗОЯ по сравнению со старыми сортами. В связи с совершенствушпимися приемами и способами возделыав-уборки, а также длительного хранения картофеля, к новым сортам являотся дополнительные требования. Так, возраставший удельный _ . еханических повреждений клубней при уборке, закладке на хранение чспортиоовке опседелил необходимость вести селекцию на повы-

0 устойчивость картофеля к механическим нагрузкам.

1оэтому в последние годы у нас в стране и за рубежом изучается эабатываптся методики и средства для определения пригодности / ) к механизированной уборке. Лля оценки истиной устойчивости - ' жическим повреждениям лучше всего проводить обычную уборку с <ением стандартных уборочных мвшин и операций с использованием и паптий клубней. Но такой иетод нельзя применять на начальном выведения новых сортов из-за ограниченного количества селек-)го материала (клуйней). Поэтому необходимы технические сред-позволяюшие в ходе селекционного процесса оценивать селекци-материал на устойчивость к механическим повреждениям, то есть

1 ранних этапах выведения сорта, когда имеется в наличии не->е количество клубней.

Несмотря на наличие и разнообразие супествущих методов и

■в для оценки небольших партий клубней, все они направлены,в

ом, на выявление отдельных факторов устойчивости. Реакция же

ных сортов картофеля меняется, по мнению .некоторых исследо-

й, з зависимости от .метода испытания их устойчивости. Отсюда

т. что испытания их необходимо производить методами наиболее ;

>т к ввссоздэнки условие, имевсих место пси обычной комбайно-

огке.

эким образом, разработка технических средств для оценки неболь-ртий кл'/бней картофеля, которые создавали бы условия испытания ее близкие к условиям обычной комбайновой уборки, является ьной задачей. I

Настоящая работа является попыткой решить эту задачу на создания следующих технических средств для оценки небольших п клубнеР селекционного картофеля: I) в начальной стадии селекц го ггсоцесса - установки для .определения упруго-псочностних с мякоти клубцей и 2) в последующие - устройства,'моделирующего богу картофелеуборочных комбайнов.

Цель работы. Создание технических средств для оценки неб партий клубней селекционного картофеля, моделирующих уел опия тания при обычной комбайновой уборке, что позволит вести лепр нув селекцию сортов, пригодных к механизированной уборке.

Объект исследования. Механические повреждения клубней ка при уборке комбайном, строение клубней (механико-математическ дель\ технические средства для оценки клубней селекционного Феля на устойчивость к механическим повреждениям при механизи ной уборке.

Методы исследований .При исследованиях использованы основ положения'теоретической механики, дифференциальное исчисление тоды математической статистики, тензометрирования и планирова экспериментов, рекомендации отраслевых стандартов на методы и таний сельскохозяйственной техники. Обработка результатов еео лась с применением вычислительной техники.

Научная новизна.Обобщена и систематизирована накопленная формация о механической повреждаемости клубней картофеля разл сортов и ка разных картофелеуборочных комбайнах. Исследовано ние на повреждаемость клубней, различных сортов картофеля рабе скоростей картофелеуборочных комбайнов. Предложена методика р

(с обработкой на ЭВМ) кинематических параметров устройства, лирушего работу картофелеуборочного комбайна ('имитатора позр клубней). Создана математическая модель повреждаемости клубне картофелеуборочных комбайнах, поэзоливэея определить раикокал параметры работы имитатора повреждения клубней. РазреС

методика экспериментального определения рациональных параметре татора повреждения клубней с применением метода планирования факторного эксперимента. Предложена методика определения лро^ к упругих свойств мякоти клубкен.

Практическая ценность. На основе проведенных тесретическ экспериментальных исследований разработана техническая докуке и изготовлены опытные образцы имитатора повреждения клубней у

товки для исследования прочности и упругости образцов мякоти клуб-три динамических нагрузках, которые применяются в настоящее время сипонерами Белоруссии, Эстонии, 7-сраины и России. Реализация результатов заботы-Результаты работ и исследований ис-)ованы научно-исследовательским институтом картофельного хозяйств» ЧКХ ) при создании и внедрении опытней партии имитатора псвоежде-слубней и установки, для исследования прочности и упругости образ-«коти клуб не л.

Апообация. Основные положения диссертационной работы доложены, гдены и одобрены на :

гчных конференциях профессорско-преподавательского состава, науч-)аботников и аспирантов МЛИСП имени З.П.Горячкина в I987-I9SO гг., гчнои конференции молодых ученых а НИИКХ в 1993 г., ¡ширенном заседании кафедр: " Теоретическая механика и ТММ " и ¡ообрабатывавдие мсшины";ШСП им. З.П.Горячкина в 1991 г., гчнод конференции преподавательского состава Бурятского сельско-¡ственного института а I9S3 г.

Публикации. Ло материалам диссертации опубликовано 6 печатных ра-из них I научный отчет по отделу механизации селекционно-семено-¡ских работ НИИКХ.

Обьам работы. Диссертация состоит из^ведения, шести глаз, общих юз, списка литературы и приложения. Изложена на страни-

<а шин описи ого те:сста, содержит 39 рисунка, /Л таблиц, юграфии из наименований л i8 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

3 первой главе дан краткий сбзор и анализ методов и средств для :и клубней картофеля на устойчивость к механическим повреядениям «и зрения возможности их применения з ходе селекционного г.роиес-1я выведения сортсз, пригодных к механизированной уборке. Рассмот-структура зидов повреждений клубней при механизированной уборке lihom картофеля ;i количество повреждений клубней на отдельных ра: органах комбайна.

Механические повреждения клубке.! приводят к значительным потерян 'борке ( о'коло 40 % ) и при хранении ( до 20 У» ), к таким заводам [и : И. Л.Золкинд, A.C.Лобанова, Ю.В.Золосов, Б.П.Жиглевич, М.А. toll.Ф.Сокол, а такг-е зарубежные авторы : Bu.R.ton^Hin.e, Msctv темами уменьшения механических повреждении клубнеЛ картофеля з&чн-¡ь также: Г.Д.Петров, А.А.Сорокин, Н.Н.Колчин.В.А.Хзостов.А. А'.Вер-

- б -

гейчик, О.А.Сафразбекян, Н.Я.Верещагин, М.Б.Угланов и другие.

Изменения механической повреждаемости клубней,обусловленные факторами среды составляют 20...22%, как показали исследования Ни ruus и Munied; , а обусловленные влиянием сорта - 52-552. Таким образом, генотип имеет большее значение для устойчивости к механическим повреждениям, чем факторы окружавшей среды.т.е.назре необходимость в выведении сортов,пригодных к механизированному во делыванип и уборке. При этом важную роль играет применение наибол достоверной оценки устойчивости клубной к механическим повреждени и притом на более ранних стадиях выведения.

Таким образом, для оценки небольших партий клубней в начальн стадии селекционного процесса необходимо разработать техническое средство, моделируюшее работу картофелеуборочного комбайна. Но из проведенных ранее во ВНИИКХ исследований выяснилось, что при убор комбайнами клубни повреждаются, в основном, на сепарирующих рабоч органах и на перепадах. Следовательно, устройство, модклирующее р боту комбайна должно, прежде всего, моделировать работу сепарирую органов и перепады. J

В связи с этим в данной работе поставлены следующие задачи:

- теоретические исследования механико-математической модели мякот клубня картофеля с целью выявления основных механических свойств, определяющих устойчивость клубня к механическим повреждениям,

- теоретические исследования влияния параметров удапных процессов -'с повреждаемость клубней картофеля,

- анализ существующих технических средств для оценки механических повреждений клубней и выбор принципиальной схемы устройства,модел руюшего перепады и работу сепарирующих органов,

- теоретические исследования кинематики движения клубня в устройс моделирующем работу комбайна (ямитаторе повреждения клубней) с це определения рациональных кинематических пара-етроз имитаторп,

- разработка установки для оценки устойчивости мякоти оубнси v. механическим повреждениям на начальных этапах селекционного пр.оце

- опенка повреждений клубней картофеля пси сравнительных лагюр.что полевых испытаниях иг'итатога и каито^елеусоссчних комоайно»,

- определение ^ьгпк.ткпности применения предложенных технически/ средств дл° о::°нк-.и устойчивости клуб не к селекционного кантоне л».

Зо второй главе рассматриваются зилы повреждении клубили кар селя, вли°ние параметров ударных процессов не повреждаемость клуб картофеля, зависимость »еханических повреждений клубней от кинстр ции, Формы, материала покрутив и режимов, работы рабочих органов

стофелеуборочных комбайнов, а также злияние удобрений и сортовых обенностей на устойчивость к механическим повреждениям, кроме то-пснводится анализ приборов и методов оценки мехенических повреж-ний клубней картофеля.

Чак отмечает Н.И.Верещагин, при ус5оске от борозды до бункера ^байна клубень за отрезок времени от 14 до 33с воспринимает Ц...7 5тических (сжимавших) и 53-.-84 динамических (ударных) нагрузок, »тому исследование процесса соударения клубня с рабочими органами (воляет раскрыть механизм его повреждения. Лля одной и той же >рости соударения максимальна" сила и максимальная деформация не 1яются постоянными, а зависит от вида удара. Поэтому для оценки 'ойчивости клубней селекционного картофеля к механическим поврежде-м при механизированной уборке тем более необходимо применять оды испытаний, воспроизводящие условия удара, имевшие место в ине (комбайне), воспроизведение условий удара (имитация их) имеет ное значение при испытаниях (оценке) устойчивости клубней и по-у, что на степень механических повреждений клубней оказывают чительное влияние и конструкция, и форма поверхности рабочих анов,и материал их покрытия, а также режимы работы (скорости дарения-).

Анализируя сушествупшие средства и методы оценки механических оеждений клубней селекционного картофеля мы пришли к выводу, что еду с "комбайновым тестом" и применением псибора ГДП необходимо зльзовать вначале (при наличии селекционного материала менее слубней) установку для определения пгегела прочности и модуля ггости образцов, вырезанных из мякоти клубней, а затем (начиная зторого-третьего года) устройство, моделирующее рабочих процесс гофелеуборочного комбайна.

В третьей главе приводите? описание и ггоикиип работы предлага-: технических средств для оценки устойчивости клубней к механизм повреждениям, а тек^е обоснование их параметров.

Как выяснили при анализе механической повреждаемости клубней :абочих органах картофелеуборочных комбайнов, для имитации работы айна достаточно смоделировать процесс повреждения клубней на гадах и на сепагирусших органах (прутковых элеватора). Для зтого е всего подходит конструктивная схема пруткового барабана, на ве которого и был разработан хттатор повреждения клубней. Он оит из следующих основных частей (рис.1):основания I, бараба-с прутковой поверхностью 4 я лопастью 5, наклонной плошадки 2, для загрузки б, привода и'пульта управления. Радиус барабана

выбран таким образом, чтобы обеспечить высоту перепадов, пседу ренных в конструкции картофелеуборочных комбайнов, т.е. не боя 0,25м. Прутки установлены стандартные, т.е.аналогичные пркменя на картофелеуборочных машинах,

Приниип работы имитатора повреждения клубней следующий. Е работой в барабан закладывают через окно б партию клубней. Пру чении кнопки пуска барабан начинает вращаться, отсчитав необхс 1 количество оборотов, автоматическое устройство останавливает С \ и переключает его на вращение в обратную сторону. При этом прс дит выгрузка картофеля в подставленную тару. После выгрузки щ барабан автоматически останавливается и отключается.

4

Движение клубней внутри имитатора повсетдения происходит след.' образом: (рис.2?: при вращении барабана 3 клубни перекатывает прутковой поверхности до тех пор, пока не подхватываются лопп' и поднимаются на определенную высоту,откуда они падают на пну поверхность басабане, после чего весь цикл повторяется т.о остр барабана.

/

Рис.1. Имитатор повреждения клубней

/

/

Рис.2. Траектория движение оубня в имитагоре.

_ о _

аким образом, при перекатывании клубней по внутренней поверхности арабана имитируется движение клубней по прутковому элеватору ком-айна, а при падении с лопасти - перепады клубней с одного рабочего ргана на другой.

Разбив весь никл движения клубня в имитаторе на несколько фаз, ы рассмотрели их с точки зрения опиеделения кинематических паре-етров движения клубня. Так при падении клубня с лопасти барабана корость его в момент отрыва от лопасти будет:

^шъ-фх-ЬуЛкщ**\(I)

где ) У*," Угол подъема лопасти,при котором начина-

ется движение клубня вдоль лопасти,рад ;

- угол, при котором происходит отрыв клубня от лопасти и его падение,/*?^;

у) - угловая скорость вращения барабана,с'^-^ - коэффициент трения клубня о лопасть; К. - радиус барабана, -и-. ¡корость соударения клубня с наклонной плошадкой:

Г 1Г* ■»-(^Н-О.Ь'У + . /

1 + /(2) где £ - длина лопасти барабана,^.. три гадении клубня с наклонной площадки проекции скорости: / тГг = гГ^', ■ ,

(3)

где - скорость клубня в момент отрыва от наклонной

плошадки,^/с-.

Таким образом, мы определили, что скорость соударений клубня с прутковой поверхносты) в имитаторе изменяется в зависимости от варьирования коэффициента сопротивления движения в следующих пределах: от 2,49...2,79 до 3,20...3,53 м/с, что согласуется с -энными Н.И.Верещагта, определившего экспериментально, что схо-пости соударений клубней с рабочими органами комбайна ККУ-2 на песепалах изменяются' з пределах: от С,512 до 4,5 м/с.

Из приведенных расчетов можно определить' рациональные г.инеретические параметры имитатора повреждения' клубней для соответствия '/х режимам работы картофелеуборочного комбайна. Расчеты пооизводи-лись на ПЭВМ типа ДВЧ-3 с псмошью специально разработанных программ на языке Бейсик-3.

Кроме имитатора погоеждения клубней, для исследования и оценки устойчивости селекционного материала картофеля к механическим повреждениям нами предлагается специальная 7становка, позволявшая

/

- 1С -

Ланная установка предназначена для испытания образцов мякоти, вырезанных из клубней, что особенно важно при оценке на ранних с диях выведения сорта|при наличии очень малого количества клубней) Несмотря на наличие у клубней слоев мякоти и различий, правда не ших,свойств мякоти по слоям, наши исследования и исследования А. Вольникова.В.С.Эаводнова показали, что при вырезании образцов мя клубней не наблюдается заметного различия прочности и упругости в зависимости от размеров образца и направления вырезания.

Данная установка представляет собой маятниковый копер с эле тами тензометрирования. Она состоит из следующих основных частей (рис.3): рамы 4,корпуса 2,маятника 5,шкалы 7,тензометсического у Рама 4 представляет собой свернув конструкцию, на которой крепят корпус 2 и тензометрический узел 3. Корпус 2 состоит из двух бок стенок,соединенных стяжками. Ка корпусе имеются также фиксатор б замок 9. Маятник представляет собой конструкция,состоящую из оси двух металлических реек с роликом I,масса которого может изменят] подбором разновесов. Угловая шкала 7 изготовлена из пла-стины орг! ческого стекла, с нанесенными угловыь-и делениями. Стрелка потении< кетра 8 фиксирует утсл^о вылета маятника в холостом режиме и разруаении образца, тогда, из разности потенциальных энергий вылет маятника можно определить работу разрушение:

Дрязр = Ш

где гш - масса маятника, кг;

разность высот рыяета маятника, м. Зная силу разрушения ^па/ и площадь поперечного сечения образца Я можно определить предел прочности мякоти:

Тогда модуль упсугости мякоти:

р _ УоЯ.'б'лс___

где объем образце, л3; '

с - жесткость балки тензоузла, - максимальный посФиб балки,-и.

Определив таким образом пгедел прочности и модуль упругости мгкоти клубней, можно судить об устойчивости клубней к механическим повреждениям при ударах.

В четвертой главе приводится программа и методика лабораторных исследований, применяемая тензометрическая аппаратура и приборы. Кроме того дается обоснование механико-математической модели мякоти клубня.

1абогаторные исследования проводились с целью определения: промежутка времени, в течение которого происходит разрушение мякоти клубней при динамических нагрузках, предела прочности и модуля упругости образцов мякоти клубней в период массовой уборки и после зимнего хранения.

1ля пооведения математического анализа и ггоочностных расчетов мякоть клубней необходимо заменить одной из моделей твердого тела. Лля выбора модели твердого тела.которая наиболее полно и точно огщ-сывала бы псоцесс деформации мякоти, необходимо знать соотношения таких величин, как напряжение и, связанная с ним, относительная деформация при разных условиях нагружения. О этой целью нами была проведена серия предварительных опытов по испытанию цилиндрических образцов мякоти на прочность при действии статических и ударных нагрузок на специально изготовленной установке (рис.3)

При обработке опытных данных для опседеления напряжений учитывалось изменение плошади поперечного сечения образца с ростом величины деформации. При этом мы принимали допушение, что объем дефор-мкро&анногообразиа остается постоянным. Такое допуиение возможно, т.к. исследуемые образцы состоят э основном из жидких и твесдых вешеств , содержание же газообразных зекестз

незначительно. Результаты исследования процессов пластической деформации и релаксации-образисз, вцрезатшх из клубней представлены на. рис.-Ь

Анализ этих результатов и характер протекания описанных процессов указывают, что исслелуемые образцы из мякоти клубней обладают как упсугими, так и уаруго-пластическими свойствами.

Рис.Ц. Текучесть и релаксация образцов,вырезанных из мякоти клубней картофеля сорта Невский.

7еФормацир мякоти плодов в данном случае является суммой уг.оутоп у упруго-пластической деФоимаций: , I

(7)

где 1с2 - коэффициент упругости упругой части твердого теле кх - коэффициент упругости упруго-пластическоИ чнсти, ко^фАициент вязкости упруго-пластической части. Однако,гсоведенные нами исследования показали, что время удара изменяется в пределах от С,СС75 до С,СС'81 с в зависимости от массы клубня. Тогда, подставляя эти значения в уравнение (7).получим,чтс £ в степени будет стремиться к единице и, следовательно, деформа1 упруго-пластической части будет стремиться к нулю,т.е. тело можно будет заменить моделью только упругой части:

£ = (Р.)

Таким обтзазом, мы приходим к линейной модели абсолютно упруг с тела, подчинявшегося закону Гтка.

При скорости распространение волны з клубне 63,93 м/с, по да! ным В.Г. Гагул'/нси , волна успевает пройти сквозь клубень и отрази' 6.-.9 раз (в зависимости от размеров кт.убня). Отсюда следует, что волновые процессы можно не учитывать и при расчетах можно использ< вать формулы статического сжатия.

В' пятой главе изложены программа и методика экспериментальны) исследований, проанализированы результаты повреждаемости клубней I имитаторе и пря уборке картофелеуборочным машинами,определено рациональное количество эборотоз имитатора.

Программа активного эксперимента включала проведение опытов с применением методов математической теории планирования многофакторного эксперимента'^4- для определения влияния на повреждаемость клубней рабочей скорости картофелеуборочного комбайна и марки комбайна. Эксперименты проводились на опытной поле ВНИИКХ в ОПХ "Коренево". В результате реализации эксперимента получено адекватное математическое описание процесса в виде уравнения регрессии:

^ = /0,5*-4,53 а:, - 15,04х^Орча^х^ И,58^ +

+ \ (9)'

Программа экспериментов н^ имитаторе повреждения клубней также включала проведение опытов с применением теории планирования многофакторного эксперимента. Только в данном случае варьировалось два фактора: сорт картофеля (пригожий, Невский) и количество оборотов имитатора (2...б оборотов). Математическая модель повреждаемости клубней на имитаторе описывается следующим уравнением регрессии:

¡¿-56,66- - 3,7.* ^ . (10)

Для определения оптимальных режимов работы имитатора поврежде-

ния клубней анализировали графики поверхности отклика Срис.5).

хол-во оборояоб £ имитатора

0,829

У.103

/к*"* Н/нт*

Рис.5. Двумерное сечение поверхностей отклика, характеризующее повреждаемость клубней картофеля на имитаторе повреждения

Из Графиков'видно, что,если процент повременных клубнем при уборке комбайном ККУ-2А составляет 42...58,9/5 (данные получены экспериментально}, то соответствующее количество оборотов имитатора должно быть: 3,3...4,1 оборота. Таким образом, можно предположить, что для моделирования повреждаемости клубней картофеля при уборке его комбайном Ш-2А,например,количество обооотоз имита-

- и -

тора надо зыбирать з следучших поеделзх: 3...4.

В шестой глазе приводятся результаты исследований покпэателе прочности и упругости мякоти кдубней картофеля, повреждаемости клубней и обоснование параметров и режимов работы имитатора повре: дения ял-/* ней, приводится методика оценки устойчивости селекционн материала картофеля с использованием предлагаемых технических сре, приводятся результаты расчета ожидаемого экономического эффекта гт реализации результатов исследований. Так в результате эксперимент^ мы выясшли, что для клубней сорта Пригожий модуль упругости сост! в среднем 4,559 Н/мм^, а предел прочности - 1,987 Н/мм , для сорп Невский модуль упругости - 2,С29н/мм^, а ггседел прочности - С,8291 Предел прочности у клубней сорта Пригожий в процессе зимнего хран( уменьшается от 1,41 до 1,288Н/мм^, а модуль упругости измоняется от 1,289 до 1,5С6Н/нм^. Данные результаты противоречат результата! полученным А.К.Чольниковым и В.П.Члимаревым.Кроые того,уменьшение предела прочности с увеличением скорости удара,как утверждали эта авторы,также не подтвердилось, наоборот, с увеличением скогости у; ра набл^/алось увеличение силы,необходимой для разрушения, и соот-вественно увеличивался предел прочности. В.П.Климарев и А.К.Вольм ков не учли того, что при статических деформациях площадь поперечного сечения сильно увеличивается, а в процессе удара - не успевае

При анализе результатов экспериментов по определению повреждг емости клубней при уборке комбайнами и при испытании на имитаторе выявили, что максимальная корреляция наблюдается при следующих ви; повреждений: треиины более'20мм длиной (Т=С,9\ потемнения мякот! более 5мм глубиной (7=С,9) и обдир конуры с более 1/2 повсрхносп (1= 0,98'' Таким образом, имитатор моделирует перепады,т.с. удары клубней о прутковую поверхность (потемнения мякоти и трещины), а также воздействие сепарирующих органов,т.е. движение клубней по пт козой поверхности (обдир кожуры).которое усугубляется отсутствием почвенной прослойки между клубнями и рабочими органами.

Ожидаемый годовой экономический эффект на один ииитатар ссста ляет 1669 рублей (в ценах 1990г).

/

0Б5ИЕ ВВДЫ

Прочность и упругость мякоти образцов, вырезанных из клубней картофеля не зависит от направления вырезания.

Мяк от ь клубня можно представить в виде модели твердого тела, состоящего из упругой л упруго-пластической частей. Зо время удара мякоть клубня можно заменить при расчетах модель*) только упругой части. При этом у сорта Пригожий , например, модуль упругости составил 4,55 IVмм"2, а предел прочности 1,98 Я/мм2. Время ударного взаимодействия клубня с рабочими органами комбайна составляет 0,01 с, поэтому волны деформации успевает пройти сквозь клубень б...9 раз и волновые явления, следовательно иовно при ударе не учитывать.

При ударе в клубне возникает сложно-напряженное состояние. Мякоть клубня по разному реагирует на растяжение и сжатие, поэтому-нами при расчетах была использована феноменологическая теория прочности Кулона-Мора, в частности теория наибольших касательных напряжений. Гак как при ударе мякоть клубня можно заменить модели упругого тела , то расчеты процесса ударного взаимодействия клубней с рабочими органами можно производить, используя теорию Герца-Беляева. Математическое моделирование позволило определить основные конструктивные параметры имитатора повреждения клубней: диаметр 390 км, ширина лопасти ЙО мм,'угол наклона площадки 35^, длина наклонной плокадкя 370 мм , углозая скорость барабана 1,57 рад/с. Экспериментальные исследования процесса повреждаемости клубней при работе картофелеуборочных комбайнов и на имитаторе повреждения с применением теории планирования многофакторных экспериментов позволили определить рациональное количество оборотов имитатора: 3...4 оборота.

При сравнении результатов полезцх испытаний комбайна ККУ-2А по повреждаемости клубней с. результатами испытаний имитатора повреждения клубне.'; получены слеауоние коэффициенты корреляции: по сорту Пригожий: по потемнению мякоти глубиной более 5 мм - 0,9 ; по тре-цинам.-длиной более 20 им - 0,9 ; по сорту Невский-: по потемнения мякоти глубиной более 5 мм - 0,9; но обдиру кожуры с более VI поверхности - 0,98.

Годовой экономический эффект не один имитатор при замене оценки " комбайновый тест " на опенку устойчивости клубней к механическим повреждениям с применением имитатора повреждения клубней составит 1689 рублей ( в ценах 1590 г. ).

Г

- ао -

Оснозные положения диссертационной работа опубликована з еле

щих работах:

1. Оценка пригодности сортов картофеля к индустриально-! технологи: возделывания :: уборки // Технические сродстза для обеспечения |

■ 1енсивных технология зозделшакия и уболк;! сельскохозяйственны; культур.Сб.научн. тр.Московского ин-та инлен. с.х. пр-за.-М. , 15! С.82-87, соавтор ,Н.Н. Макичева.

2. Результаты сравнительных испытания имитлтора повреждения клубн! и картофелеуборочных машин // Технические средства для зоздельп с/х культур по интенсивным, индустриальным и энергосберегающим нологиям.Гр.ин-та.Московский ин-т инден. о.х.пр-ва.-М. ,1990.0.' 49, соавторы З.С.Заводнов, Б.О.Кузьмин.

3. Комплексная оценка устойчивости клубней селекционного картофел; механическим повреждениям // Сельскохозяйственные машины и ору; для интенсивных технологий. Сб.научн.гр.ин-га. Московский ин-т I с.х.пр-ва.-М., 1930.-3. 2'4-29, соавторы В.Й. Заводноз,8.Н.Зернов Имитатор повреждения клубней // ^азработлть и внедрить механиз эанну» технологию возделывания и уборки картофеля в селекционн семеноводческих питомниках: Отчет оНИР (заключительный) ННИ ка фельного хозяйстза.-^ ГР 135788.-М. ,1990,-3.-27-41, огв. исполни тзль - А.З.Кузьмин.

5. ймитаго? повреждения клубней: ИЛ £ 54-93.- Улан-Удэ:ЦНГЛ,1993, автор 13. Я.2амбалоз.

6. Технические средства для ускоренной оценки клубней селекционно картофеля на устойчивость к механическим повреждениям: ИЛ № 53 Улан-Удэ:ЦНТИ,1993.