автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и разработка машин для уборки корнеплодов и лука

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ОТКРЫТОГО ТИПА "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ АО "ВИСХОМ"

На правах рукописи

РЕЙНГАРГ Эдуард Саулович

УДК 631.368:636

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗРАБОТКА МАШИ "ЛЯ УБОРКИ КОРНЕПЛОДОВ И ЛУКА

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного

производства

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Москва, 1995

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте сельскохозяйственного машиностроения - АО "ВИСХОМ" в 1968 -1996 г.г.

Официальные оппоненты - Заслуженный деятель науки и техники РОВ

доктор технических наук, профессор, академик МАЭР и Международной инженерной Академии Ю.Н. Липов

доктор технических наук, профессор Н.И. Верещагин

доктор сельскохозяйственных наук, гцюфессор Ю. Л. Колчинскии

Ведущее предприятие - ГСЖБ по машинам для

овощеводства г Москва

Защита состоится 2? " декабря 1095 года в 10 часов на заседании специализированного совета Д 109.08.01 в Науиио-исследоватедьс ком институте сельскохозяйственного машиностроения (АО "ВИСХОМ").

С научным докладом можно ознакомиться в библиотеке АО "ВИСХСй

Отзывы и замечания в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направить по адресу: 127247, г. Москва. Дмитровское шоссе, 107, специализированный совет,А0 "ВИСХШ".

Доклад разослан ". 2?" /У 109 -Ь

Ученый секретарь специализированного совета

Д 169.06.01 доктор технических наук,

профессор Д А. Сорокин

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Овощи являются ценным источником витаминов и минеральных веществ в пщезом рационе ^человека.

Производство продуктов животноводства определяется надежной и.сбалансированной кормовой базой, в которой значительное место отводится корнеплодам. Последние дают устойчивый урожаи 500...700 ц корней и 200...300 ц Сотвы с гектара.

Общей особенностью корнеплодов и лука является то, что уборка связана с необходимостью извлечения их из почвы и последующей сепарации почвенных и других примесей. Этим определяется высокая ' трудоемкость уборки, составляющая 60...80^ от всех трудозатрат на производство, а также ряд негативных воздействий на окружающую среду, в частности, оскудение плодородия почвы в результате ежегодного вывоза плодородного слоя вместе с -корнеплодами, превышающего 3 млн. т."по стране.

Учитывая сохраняющийся дефицит плодоовощной продукции и кормового сырья, а также появление новых форм хозяйствования в сельскохозяйственном производстве, необходимо завершить разработку технологии и создание высокопроизводительных машин для уборки корнеплодов, а также разработать новые машины ограниченной производительности с минимальны.! потреблением энергии и щадящим воздействием на-окружающую среду.

Создание малин для замены ручного труда на уборке корнеплодов в условиях -многоукладной экономики сдерживается отставанием в разработке научных основ технологических процессов и основных рабочих органов уборочных машин, что и составляет научную проблему, от ; решения которой зависит коренное повышение лроизводительности труда в этой области сельскохозяйственного производства.

Поэтому тема, посвященная разработке механико-технологических основ проектирования корнеуборочных машин, направленной на решение вышеуказанной проблемы, является актуальной и имеющей важное народнохозяйственное значение.

Работа проводилась в ВИСХОМе в соответствии с планами НИР и ОКР на основании задании Государственного комитета по науке и

х) В дальнейшем для экономии места будем пользоваться термином корнеплоды понимая под ним корнеплоды и луковичные культуры.

технике ( проблема 051.18), Межотраслевой целевой комплексной программы, а также в соответствии с планами сотрудничества со специалистами Венгрии, ГДР-и других стран по темам М.О "Аграмаш".

Цель работы - разработка научно-методических основ создания технологий и машин для замены ручного труда на уборке корнеплодов в хозяйствах с различными формами собственности, обеспечивающих повышение производительности труда, высокое качество продукции и щадящее воздействие на окружающую среду.

Объекты исследований. Технологии уборки, рабочие органы кор-неуборочных машин (обрезчик ботвы, грохоты с колеблющимися решетами, шнековые интенсификаторы, пальчатые горки и др.) принципиальные и компоновочные схемы корнеуборочных машин различной производительности , экологическая совместимость машин с окружающей средой.

Методы исследований. Теоретические исследования проведены с использованием механико-математического моделирования технологических процессов, выполняемых корнеуборочными машинами. При этом применялись методы высшей математики, теоретической механики и теории вероятностей с решением уравнений на ЭВМ.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием отраслевых,и частных методик, с применением теории многофакторного планирования экспериментов, тенэометрирования и скоростной киносъемки.

Научную новизну составляют математические модели описывающие:

- влияние типа скоростной диаграммы и параметров колебания решет на скорость' транспортирования почвенного пласта;

- полноту отделения луковиц от растительных примесей и поч-' венных комков на пальчатой горке;

- рациональную компоновку агрегатов для механизированного производства корнеплодов, обеспечивающую экологическую совместимость машины с почвой;

- зависимости полноты обрезки ботвы от параметров нормального закона распределения головок корнеплодов относительно поверхности поля, микрорельефа рядка и от степени полеглости ботвы;

- зависимости по определению формы и параметров рабочей поверхности колеблющихся решет, обеспечивающих транспортирование -тел сферической формы при отсутствии контакта их друг с другом и

с другими компонентами вороха-,

рациональные параметры шнековых интенсификаторов процесса сепарации.

Технологические схемы и технические решения корнеуборочных машин г<ащищены 83 авторскими свидетельствами и патентами Р3> и других стран, 4 из которых отражают новые способы уборки.

Практическую ценность работы представляют:

- рекомендации двух вариантов технологии уборки лука (двухфазный и однофазный) для различных почвенно-климатических условий, а тш'ле технологии подготовки лука к хранению при однофазной уборке;

- технологические схемы машин для уборки корнеплодов при различных технологиях уборки и различных формах хозяйствования;

- техническое решение по уравновешиванию сил инерции колеблющихся решет грохота;

- рекомендации по использованию тепловой энергии рабочей жид1Сости в системе гидропривода,для снижения залипаемости просветов решет;

- схема размещения и параметры пнековых интенсификаторов процесса сепарации;

- система мероприятий по повышению экологической чистоты механизированного производства корнеплодов.

Реализация результатов исследований. Полученные рекомендации внедрены в поставленных на производство лукоуборочных машинах ЛКГ-1,4, ЛКГ-1,4А и ЛКП-1,8, приспособлениях для уборки лука-сев-" ка к машинам ЛКГ-1,4 и ЛКП-1,8, в приспособлении для уборки лука к картофелеуборочному комбайну НКУ-2, в машинах для уборки моркови ШГ-1 и ЕМ-11-1, а также кормовых корнеплодов ККГ-1,4 и ККГ-1.4А. Рекомендованы в производство машины для уборки лука-севка МУЛ-1,4 и чеснока МУЧ-1,4. Совместно с НИИОХом и ОКБ ПО "Волго-Дон" разработаны и успешно применяется технологии и комплекс машин для однофазной уборки лука-репки с искусственной сушкой. Завершается разработка комплекса машин для производства корнеплодов и овощей в фермерских хозяйствах и на мелкоконтурных участках государственного сектора.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на НТС ВИСХОМа (1993, 1995 г.г.), Дважды - на научно-технических конференциях в ВИСХОМе (1973, 1994 г.г.), в Украинском НИИ овощеводства и бахчеводства (г. Xap^кoв, 1978 г.), в Украинском

институте механизации сельского хозяйства (нос. Гдеваха Киевской обл., 1087 -г.), в Азербайджанском НИИ овощеводства (г. Баку, 1Q83 г,)» во Всероссийском НИИ овощного хозяйства (г. Мытищи, 1983 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции (г. Ташкент, 1684 г.), в Челябинском политехническом институте (1082 г.). «а совещания межведомственной комиссии Минсельхозпрода PS (1993 г.). иа научно-технической конференции в ВИМе (1994 г.).

Публикация результатов исследований; Основное содержание диссертации изложено в 120 научных работах, в том числе - в б монографиях и брошюрах н 32 научных статьях общим объемом Ы п. л., а также 83 авторских свидетельствах и патентах.

На эаддату выносятся. результаты, перечисленные в рубриках "Научная новизна", "Практическая ценность" и "Реализация результатов исследований"

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Анализ состояния проблемы и обоснование задач исследований

В ншей стране проблема механизированной уборки корнеплодов рассмотрена в фундаментальных работах Бакулева Л. С., Василенко A.A., Василенко n.M., Верещагина Н.И., Волосевича H.H., Еремеева И. Д., КолчинаН.Н., Колчинского Ю. Л., Ларюшина Н.П., Петрова Г. Д., Погорелого Л.В., Попова. A.A., Пиечанкова ' К.А..Сорокина A.A., Хвостова В.А. , Шабельника Б.П., а такие зарубежных Ч. Петкова, L. Zannsra, С. Маршалла, Zöldi Jstvan и др.

Изысканию рабочих органов для выполнения отдельных уборочных "операций посвящены работы Аванесова Ю. В., Диденко Н.Ф., Эештнова Л.С., Кривогова Н.И., Мейлахса И.И., Михалченкова Л.М,.

Эти работы внесли определенный вклад в исследование закономерностей выполнения уборочных операций, а такао в разработку рабочих органов и машин для уборки корнеплодов.

Однако, эти исследования недостаточно увязаны друг с другом! в ряде случаев они имели региональный характер, и их результаты не подтверждались экспериментальной проверкой в других зонах. Особенно это относится к машинам для уборки лука и кормовых корнеплодов Ш...СЗ].

В результате остался нерешенным целый ряд ключевых вопросов, таких как: '

- выбор рациональной технологии уборки лука применительно к

- б -

различным регионам страны;

- обоснование параметров рабочих органов для обрезки Оотвы;

- уравновешивание сил инерции колеблющихся решет грохота;

- повышенна скорости транспортирования колеблющимися ренетами почвенного клубненосного пласта и отдельных тел сферической формы (луковицы, кормовые корнеплоды);

- повышение сепарирующей способности решет

- отделение от корнеплодов растительных примесей и почвенных комков;

- механизированная уборка корнеплодов на мелкоконтурных участках и в фермерских хозяйствах;

- экологичеагая совместимость машин с окружающей средой.

Комплексное решение этих вопросов во взаимной их увязке и

составляет содержание данной работы.

2. Исходные предпосылки для создания коркеуборочных машин

При разработке такой сложной системы, какой является уборочный агрегат, возникает необходимость принятия многоступенчатых решений от стратегических (выбор принципиального технического направления) до частных, касающихся компоновки агрегатов, уточнения параметров и т.д. Технические решения при этом характеризуются многовариантностью выбора наилучшего варианта из множества альтернатив.

Решению задач обоснования рациональной структуры уборочного агрегата в наибольшей степени соответствует системный подход к объекту исследований, при котором агрегат рассматривается как система взаимосвязанных элементов* а синтез системы осуществляется на основе анализа возможных вариантов входящих в нее элементов и выбора наиболее приемлемых. Одним из основных положений системного анализа является функциональный подход. В отличие от предметного, традиционно применявшегося при исследовании с.-х. машин, он означает, что объект исследования понимается не в своей конкретной форме, а как комплекс функций, которые он должен, выполнять. При этом, в соответствии с методикой Хвостова В.А., для оценки альтернативных вариантов целесообразно проводить морфологический анализ всей совокупности возможных' решений исследуемой проблемы, представленных в виде морфологической матрицы, в которой приведены основные (табл.1) и вспомогательные (табЛ.2) функции агрегата и варианты предметных форм их исполнения..

Морфологическая матрица вариантов исполнения основных функции корнеуОорочного агрегата

Таблица 1

Основная функция

Разновидность исполнения

Отделение ботвы

Рц Сплошное

няе

Рц2 обрывание

Р12 Поштучное

Р13

Смешанное (с екдкекдуальныы выравниванием) .

Р131 в рядке

Р1Э2 в машине

)?21Извлечение

корнепло-I дов из почвы

«- а

§ 5

у о

о 2

а 3

з» о.

€ § о

ГггОтделение минеральных примесей •

ГгзОтделение растительных примесей

Ран Лемехом

Р2111 пассивным

Р221 Бара-• банным грохотом

Р2112 актив. ным

Р222 Кулачковым транспортером

Р2Э1 Вальцовым очистителем

Р2ИЗ комбинированным

Р212 Лисками

Р223 Роторным

очистителем

Р224 Шнеков ым очистителем

Рггз Выжимными копачами

Р225 Прутковым транспортером

Р214 Теребильным механизмом

Р226 КОлеблющим-ся грохотом

Р232 Пальчатой горкой

Р2321 ПРОДОЛЬНОЙ

Р23211 С ПСГОАИ-тельным углом

Р23212 с отрицательным углом

Р2322 поперечной

| "з Затаривание | ?31 В тару Р32 В бункер Р33 В транспортное средство

) ?311 мешки 1 Рэ12 контейнеры

! Г4 Зеремеяеяие | ' Р41 Энергетическим средством Р42 собственным ДЕКЖйтелем

Р411 трактором 1 Р412 сэ»гсходкым | Р413 модулем жассн !

I

с. I

Таблица 2

Морфологическая матрица разновидностей исполнения вспомогательных функций

Вспомогательная функция Разновидность исполнения

Рб Копирование поверхности поля Отслеживание F53 Комбинированные системы

F51 колеи F52 микропрофиля рядка

Р511 опорные • колеса P521 копиры

Ре Разрушение почвенных комков Pei Встряхи-ватели . полотна элеватора Рб2 Интенсификаторы Рез Комгсода-витель-ные баллоны

Рв21 Гребен- Рв22 Шне-чатые ковые

Выбор из морфологической матрицы наиболее эффективной комбинации разновидностей исполнения затруднен из-за большого числа комбинаций.-

N - П1-П2-ПЗ.. .r>m,

где п - количество разновидностей предметных форм исполнения каждой функции: m - количество функций.

В нашем случае только для основных функций количество разновидностей исполнения составляет Ni - б-б'в-4-4'4 - 11Б20.

С учетом вспомогательных функций количество комбинаций возрастает ДО N - 11Б20-3'4 - 133240.

Сокращение количества альтернативных-вариантов в соответствии с-методологией Половинкина А.И. можно производить путем исключения наименее.перспективных технических решений или их наихудших комбинаций.

В частности, если учесть, что исполнение Р132 несовместимо с другими разновидностями , корнеизвлекаотщ устройств, кроме Р214, а исполнения Рггь Р222. Р223. Р224 и Ргге несовместимы с другими вариантами интенсификаторов, кроме Рбз» число комбинаций сокращается до N - 35520.

Возможность исключения технических решений в зависимости от условий работы и типа убираемой культуры рассматривается в каждом конкретном случае.

При проведении исследовании исходили из следующего принципа:

' - 8 -

"Для снижения энергоемкости машинной уборки корнеплодов и негативных последствий ее воздействия на окружающую среду необходимо использовать рабочие органы и устройства, ограничивающие поступление почвы в машину вместе с корнеплодами, интенсифицировать процесс сепарации, а также подбирать энергосредство с рациональной единичной мощностью".

■ Функционирование корнеуборочной машины протекает в .условиях непрерывно изменяющихся внешних воздействий со многими входными параметрами.

При этом машину можно представить как динамическую систему, состоящую из пяти функциональных блоков (рис. 1.).

Общими выходными параметрами (критериями оценки) системы являются: '

У1 - процент корнеплодов с.черешками ботвы длиной, соответствующей агротехническим требованиям (0...20 мм - для столовых корнеплодов, 0...50 мм - для кормовых корнеплодов и лука);

У2 - процент поврежденных корнеплодов;

Уз - потери корнеплодов;

у4 ^чистота вороха.

Условия нормального функционирования системы могут быть записаны в следующем виде:

У1 - Угв >

kl

100

Шк

У1 - У2б + У2и + У2с + У2р + У2э <

кэ

УЗ - УЭи + УЗс + УЭр + УЗа <

У4 - Шо(1 - Потд) - тс - тр <

к2

100

100

Шк

ТПк

100

Шк

где ki - предусмотренная исходными требованиями полнота отделения ботвы, X; кг. кз - допустимые исходными требованиями проценты повреждений и потерь корнеплодов;

Шк - масса корнеплодов, убираемых машиной в 1 с, кг/с;

то - ÔF0VM - секундная масса почвы, поступающая в машину при поступательной скорости VM и сечении под-

V м -4 У'У ^'х]'г ¡чхчхх « ж >< X У1б о у X У1б о_1 X X У16 г) • У1

Б У16 с ■ р 3

У26 У2(б+и) У2(б+и+с) У2(б+И+С+р) У2

•и УЗи УзСи+с) Уз(и+с+р) УЗ

У4Я у4(и+с) У4(И+С+Р) У4

1£>

Рис. 1. Структурная схема функционирования системы рабочих органов

корнеуборочных мащин: ботвоотдедяющкх (Б), извлекающих из почвы(И), сепарирующих (С), отделяющих растительные примеси (Р) и затаривающих (3)

- расположение корнеплодов относительно поверхности поля; микропрофиль рлдка; смещение корнеплодов относительно плоскости симметрии рядка, состояние Сотбы, глубина залегания корнеплодов, состояние почеы;

Х1б...Хбб " шаг копирования, траектория движения ножей, скорость резания, параметры копирующего механизма, скорость движения и масса ботвоотделяющего механизма;

Х1и, Х2и. Х1с, Х2с> Х1р и хгр - тип и параметры корнеизвлекащих, сепарирующих и очистительных рабочих органов;

Х1з и Х2з " скорость полотна загрузочного транспортера и высота падения корнеплодов;

У1...У4 - полнота отделения ботвы, повреждения и потери корнеплодов, чистота вороха

капываемого пласта Р0 - ширина междурядий, м;

ЬмЬ, кг/с;

- максимальная глубина залегания корнеплодов, ы; б -^объемная масса почвы, кг/м^;

По - Шср

Потд - - - показатель полноты отделения почвы корнеиэвле-

Шо кающим устройством;

шСр - масса почвы, сходящая с корнеизвлекающего уст- ройства в 1 с, кг/с;

Шс и Шр - масса примесей, отделенная сепарирующими рабочими и очистительными органами за 1 с, кг/с;

X - допустимое исходными требованиями соотношение между примесями и корнеплодами в убранном ворохе.

Исследованию входных параметров, влияющих на качество работы машины, таких как агрофизические свойства убираемой культуры и состояние почвы, посвящены работы Пьянкова А.И., Шемякиной В.Ф., Бахтина П.У. и других ученых. Однако, имеющаяся информация по этим параметрам недостаточна для построения математических моделей, описывающих процессы машинной уборки корнеплодов. Для получения недостающей информации были проведены систематизация имеющихся материалов и дополнительные экспериментальные исследования [43, [БЗ.

Полнота обрезки ботвы определяется вероятностными закономерностями распределения головок корнеплодов относительно поверхности поля , а также параметрами микропрофиля рядка.

Установлено, что эти распределения для наиболее распространенных культур подчиняются нормальному закону с параметрами, приведенными в табл.З.

Таблица 3

Параметры распределения головок корнеплодов относительно поверхности поля

Наименование

Математическое ожидание , ш

Стандарт б^, мм

Столовые корнеплоды (морковь)

Кормовые корнеплоды

Лук (сорта Джонсон-4, Оранжевый)

-16...+18 • 10...200 30...40

6,8...16,8 18,3...31,7 13,0...15,1

Наибольший разброс параметров наблюдается у кормовых корнел-

лодов, что в сочетании с неупорядоченным расположением их относительно вертикали (отклонение достигает 60...70°) исключает возможность качественной обрезки ботвы без использования очистителей" головок.

Полнота.разделения компонентов вороха на пальчатой горке определяется разностью в углах их схода с полотна горки. Значения углов схода для различных компонентов приведены в табл. 4.

Таблица 4

Углы схода с пальчатой горки компонентов вороха корнеуборочной машины

Наименование Математическое ожидание Пл. град. Стандарт 6«, град.

Корнеплоды моркови без Сотвы 24,0...24,5 4,4...4,8

Корнеплоды моркови с ботвой 44,0...44,7 4,4...5,2

Луковицу после машинной-обрезки ботвы 33,4...35,2 8,1...9,0

Луковицы с ботвой 49,6. ...51,9 9,5...10,4

Растительные примеси 75,4...76,5 7,5...9,0

*

Представленные материалы показывают возможность практически полного, выделения на пальчатой горке растительных' примесей из .вороха моркови и частичного - из вороха'лука.

Существенное влияние на качество работы корнеуборочных машин оказывают параметры, характеризующие состояние почвы: механический состав, влажность и др.

Причем этими параметрами определяются не только агротехнические показатели, но и экологические, поскольку от них зависит допустимое давление движителей на почву. Последнее кроме того зависит от времени года и режима работы шины (табл.5).

Таблица 5

Допустимые давления на почву движителей колесных машин

Условия работы и тип машин Допустимые давления, кПах)

от ведомых колес от ведущих колес

Машины, работающие в весенний период (сеялки, рассадопосадочные и др.) при влажности 0,7...0,9 НВ Уборочные машины, работающие в летне-осенний период при влажности более 0,9 НВ х) Нижние значения соответс глинистых и суглинистых пс - 1Б0...170 125...145 зтвуют работе нг )чвах, верхние - 130...160 11Б...135 1 тяжелых на легких

Большинство машинно-тракторных агрегатов не укладываются в приведенные в табл. б нормы допустимого давления. Однако, как будет показано в разделе 11.3, рациональная компоновка агрегатов на базе модульного энергосредства обеспечивает экологическую совместимость движителей с почвой.

3. Выбор рациональной технологии уборки

Технологический процесс уборки корнеплодов содержит ряд операций, показанных на рис. 1.

Технологический процесс уборки луковичных культур (лука-севка, лука-репки, чеснока) имеет свою специфику, которая заключается в том, что в отличии от корнеплодов, плоды этих культур не могут закладываться на хранение непосредственно после машинной уборки и требуют подсушки и дозревания.

В нашей стране получила распространение так называемая двухфазная технология уборки, при которой подсушивание и дозревание осуществляются непосредственно в поле после выкапывания путем 10...14-дневного вылеживания с последующим подбором.

Однако, в мировой практике применяются и другие способы уборки, в частности, однофазный, при котором просушивание лука производится на стационаре [б]...С9].

Априорно сравнительную оценку двухфазной и однофазной технологий уборкиг можно представить в виде положительно-отрицательной матрицы (табл. 6).

Таблица 6

Положительно-отрицательная матрица вариантов технологии уборки лука

Преимущества

Недостатки

Двухфазная технология

Отсутствие капитальных затрат на строительство сушилок

Эюэномия энергии на просушивании

Дополнительные повреждения лу- . ковиц при повторном проходе по рабочим органам ■

Более высокая зависимость сроков и качества уборки от погодных условий

Дополнительное нарушение структуры почвы при повторном воздействии рабочих органов и ходовых систем

Однофазная технология

Меньшие повреждения

Возможность уборки в сжатые сроки и освобождение поля для других работ

Щадящее воздействие на почву

Более высокая экологическая чистота - возможность подавления болезнетворных микроорганизмов в процессе подсушивания без использования химических средств защиты

Дополнительные капитальные затраты на строительство сушилок

Расход тепловой энергии на просушивание

' Для уточнения сравнительной эффективности двух вариантов технологии уборки совместно со специалистами НИИОХа были проведены специальные исследования [103...С183.

Необходимым элементом однофазной технологии уборки является обрезка ботвы "на корню" перед извлечением луковиц из почвы.

Для выполнения этой операции совместно со специалистами НИИОХа был разработан ряд экспериментальных образцов машины [53. Наилучшие показатели получены при работе навесного обрезчика ОЛН-1,8 (а.с. №1579478). '

На уборке луковиц использовали как серийно выпускаемые машины ЛКГ-1,4 и ЛКП-1,8, так и экспериментальные машины ЛКЭ-1,8 (а.с. № 893160) и КЛ-1,8 (а.с. М 1503701) элеваторного типа, ос-

- 14 -

нащенные шнековыми интенсификаторами.

Убранный машинами ворох лука доставляли к установленной рядом с сушилкой-хранилищем линией для загрузки вороха, состоящей из приёмного бункера ПБ-1Б, очистителя ОГЛ-6 и транспортера ТЗК-ЗО. Линия позволяет не только загрузить ворох лука, но и снизить вдвое содержание почвы (с 1Б...18 до 7...9%) и, как будет показано ниже, сопротивление вороха потоку теплоносителя. Ворох лука сушился и прогревался в секции размером 3,7x4,4 м; высота насыпи - 2,0...2,б м, подача воздуха за 1ч- 550...600 м3 на 1 тонну; продолжительность сушки - трое суток. Первые сутки подается воздух с начальной температурой 30...35°С, возрастающей в течение нескольких часов до 45...48°С; эта температура (4Б...48°С) поддерживается в течение вторых суток; на третьи сутки - ворох охлаждается наружным воздухом.- При этом достигается снижение влажности листьев ботвы с 48,2 до 14,4Х и практически полное уничтожение возбудителей шейковой гнили.

Расчет тепловентиляционного оборудования производили с учетом падения давления теплоносителя в слое высушиваемого вороха, которое определяется по эмпирической формуле Рамзина, характеризующей зависимость сопротивления слоя от его высоты и скорости, прохождения воздуха

ДР - а Ь Vе,

(1)

где

Ь - толщина слоя, м; V - скорость прохождения воздуха, м/с; а и в - эмпирические коэффициенты, зависящие от состава исходного вороха. Значения их, определенные методом наименьших квадратов, приведены в табл. 7.

Таблица 7

Значения эмпирических коэффициентов в формуле (1)

Состав вороха

Значения коэффициентов

Лук чистый без примесей Ворох с содержанием примесей:

- 7Х почвенных и 77. растительных

- 15^,почвенных и 5Х растительных

2,1В

2,45 2,65

в

Графические зависимости, рассчитанные по формуле (1) для различных состояний исходного вороха и показанные на рис. 2, позволяют

обосновать рациональный набор тепловентиляционного оборудования -(теплогенераторы ТАУ-0,75 или ТАУ-1,5, рабочий напор которых - 883 Па). Предварительная обрезка ботвы и искусственная сушка вороха лука позволяют повысить 'Производительность послеуборочной обработки лука на линии ПМЛ-6 с 3,2...3,5 до 5,9...6,2 т/ч и сократить обслуживающий персонал с 13...15 до 9...12 человек.

При объеме производства 100 га, . временном. хранении лука на стационаре и урожайности 20 т/га затраты рабочего времени составили 100,4 ч/га при двухфазной технологии и 73,6 ч/га - при однофазной

- Рис. 2. Зависимость сопротивления слоя Л Р от скорости V прохождения воздуха и удельного расхода воздуха Ц:

1 - лук чистый; 2 - с 77* почвенных и 7%. растительных примесей; 3-е 15% почвенных и 5Х растительных примесей

Выбор рациональной технологии уборки определяется не только затратами труда и материальных ресурсов, но и динамикой выхода продукции в зависимости от календарного срока и технологии уборки. Исследования (рис. 3) покззали, что в ранний период уборки больший выход продукции достигается при двухфазной уборке, в оптимальный и' поздний - при однофазной [43.

На основании изложенного можно рекомендовать следующую стратегию машинной уборки луковичных культур:

- в_регионах с неустойчивой погодой в период уборки (а в поздние сроки уборки - во всех регионах) предпочтительно применение однофазного способа уборки;

Календарный срок

Рис. 3. Динамика изменения индекса урожайности Л в зависимости от скока и технологии уборки: 1 - однофазная; 2 - двухфазная

- в южных регионах страны, с преимущественно солнечной погодой в период уборки (а в ранние сроки уборки и в других регионах) целесообразно применять двухфазную технологию уборки.

4. Ботвосрезающие рабочие органы

Одной из основных функций при машинной уборке корнеплодов и однофазной уборке лука является отделение ботвы.

В соответствии со схемой, приведенной в табл. 1, процесс механизированного отделения ботвы (функция как и любой производственный процесс, может быть построен по одному иэ следующих принципов:

- сплошная (массовая) обработка корнеплодов,

- поштучная обработка с индивидуальным отслеживанием головок корнеплодов,

- смешанная.

В отличие от сахарной свеклы, у которой обрезка ботвы производится вместе с головкой корнеплода, * при обрезке ботвы лука и столовых корнеплодов головка плода не должна быть повреждена. Это в сочетании с высокой густотой размещения их на поле исключает возможность индивидуального отслеживания головок копирующими системами.

Из приведенных в табл.- 1 способов отделения ботвы наиболее приемлемым и производительным п£>и расстояниях между корнеплодами в рядке менее 20 см является сплошное срезание роторными барабанами. По такому принципу работают, в частности, роторная косилка КИР-1.5Б и обрезчик ботвы лука ОЛН-1,8,

В этом случае при установке ножа относительно поверхности поля

на высоте Ь «. х кв^ вероятность обрезки ботвы в интервале длины оставшихся на корнеплодах черешков ботвы от 0 до ДИ определяется значением функции

Р -

бь/ 2 к

ДЬ

■ С ехр -

О

- МО2

2бЬ2

(2)

где ЛЬ допустимая длина черешков ботвы (для столовых корнеплодов ДЬ - 20 мм, для лука, кормовых корнеплодов и моркови перед закладкой на хранение ДЪ - БО мм);

бь - /13*1 + 2(1 - р)Оп , .

/

где 08^1 - дисперсия -случайной величины е.1, характеризующей высоту расположения головки корнеплода относительно поверхности поля, ММ .

Оп - 16,0...141,6 - дисперсия микропрофиля рядка, мм2; р - коэффициент корреляции микропрофиля рядка по его длине х (по данным Хвастова В.А. р - 1,3 ехр (-7,4бх) - 0,3), учитывающий шаг копирования Ь: при увеличении I- от О до 0,2 м р уменьшается от 1 до О; М4 - математическое ожидание высоты расположения ножа относительно головки корнеплода, мм. к - коэффициент, учитывающий допустимый процент повреждений:

при 5Х повреждений к » 1,645 (рис. 4,а и в); при IX -~ к - 2.326 (рис. 4,6).

до5%>

Р 0,8 '0,6 о,ч 0,1 О

Зо <%

0

Ч>20 V

У,

а. а 1 1 ■

Ниъкий срез до5%

Ж V/ V,

-л. —? * / > >51 V Эмм ✓

1 1 Л _ -й \

0 -5С 1 Г

8 1 1 1 1

О 5 10

15 го 5 10 15 ¿0 5 10 15 20 25 6Ь,»Н

Рир. 4. Зависимости теоретически возможной полноты Р обрезки ботвы от величины бь:

а - для моркови с длиной черешков О...20 мм при 5Х повреждении;.

б - для лука с черешками О... 50 мм н 17. повреждений; в - для кормовых корнеплодов (и моркови - перед закладгаэй на хранение) с черешками 0...50 мм и 57. повреждений'

У столовых корнеплодов бь - 10,34...20,98 мм, чему на рис. 4,а соответствует теоретически возможная полнота обрезки с черешками длиной 0...20 мм в пределах от 21 до 57%; у лука и кормовых корнеплодов соответственно бь - 14,20...22,55 и 18,15...35,89 мм, а теоретически возможная полнота обрезки с черешками длиной до 50*' мм составляет 44,5.. .85,87. (рис. 4,6) и 36,0___77,ОХ (рис. 4,в); у моркови с черешками до 50 мы (при закладке на хранение) полнота обрезки может составлять 72.,.95%.

Практически из-за несовершенства копирующих систем, полег-лости листьев ботвы и других факторов полнота обрезки достигается ниже теоретически возможной (табл. 8).

Таблица 8

Экспериментальные показатели полноты обрезки ботвы

Культура и длина черешков Полнота обрезки, %

Морковь с черешками 0...20 ым 14,1...69,2

Морковь - 0.. .50. мм 43,0...94,3

Лук - 0...50 мм хх> 12,2...25,1

20,1...33,4 .

Кормовые корнеплоды - 0...50 мм 13,0...30,2

хх) В числителе при подеглости ботвы - 85Х, в знаменателе - 66Х.-

Существенное отличие фактически достигнутой' полноты обрезки ботвы кормовых корнетшэдов и лука от теоретически возможной определяется отклонением продольной оси корнеплодов от вертикали.

Для повышения полноты отделения ботвы наш разработаны конструкции очистителей головок с эластичными рабочими элементами:

- с горизонтальной осью вращения для доочистки головок лука и кормовых корнеплодов;

- с вертикальной - для доочистки головок моркови.

.Экспериментальным}! исследованиями установлены оптимальные параметры очистителей.

х) ГОСТ 1723-87 предусматривает оставление черешков ботвы длиной 20...50 мм. Однако, учитывая, что искусственная сушка уничтожает возбудителей шейковой гнили, товарные качества лука не ухудшаются и при длине черешков менее 20 мм.

Очистители с горизонтальной осью вращения (диаметр - 420...БОО мм, частота вращения - и - 100...120 с-1) повышают полноту отделения ботвы:

- лука (в интервале длины черешков ботвы от О до 50 мм) до 23.. .367. при- полеглосги ботвы до 85% и до 39. ..43Х при полеглости 657. [203.

Очиститель с вертикальной осью вращения (диаметр - 560...580 мм, частота вращения « - 130...140 1/с, длина бичей - 80...82 мм, жесткость бичей EJ = 0,120...0,125 Нмг) повышает полноту отделения ботвы моркови в соответствии с требованиями ГОСТ 1721-85 до 67...77Z [63.

5. Выкапывающие рабочие органы

Выкапывающие рабочие органы выполняют функции F21 (см. табл.1) извлечения корнеплодов из почвы и передачи их на последующие сепарирующие рабочие органы. При этом необходимо сокращать до минимума количество почвы, поступающей вместе с корнеплодами в машину, и тем самым снизить энергоемкость процесса сепарации и негативные последствия воздействия рабочих органов на почву.

Все многообразие альтернативных вариантов выкапывающих рабочих органов можно свести к основным вариантам предметных форм исполнения функции F21, приведенным в.табл. 1.

Тип выкапывающего рабочего органа, отвечающего данному требованию, определяется особенностями убираемой культуры. При уборке-глу-бокосидящих в почве корнеплодов (морковь, свекла и др.) требованию ограничения количества забираемой почвы в-наибольшей степени отвечают выжимные дисковые копачи, а также корнеизвлекающие устройства те-.ребильного типа. Принцип работы и агротехнические показатели их рассмотрены в Г53. Однако, эти рабочие органы не пригодны для уборки мелкосидящих корнеплодов (кормовые корнеплоды, лук и др.) из-за неупорядоченного расположения их относительно плоскости симметрии убираемого рядка. Ограничение количества поступающей почвы в этом случае достигается уменьшением глубины подкапывания, но при этом ухудшается возможность рациональной компоновки пассивного лемеха.

Допустимая длина и угол установки пассивного лемеха тем меньше, чем меньше сечение срезаемого слоя. Так, для слоя почвы глубиной h - 15...18 см длина лемеха при угле а - 25° составляет 290 мм, а для h - 5...8 см 1 < 130 мм при а - 15°. Соответственно высота подъема срезанного слоя почвы составляет 123 и 34 мм. Во втором случае не обеспечивается возможность передачи вороха на последующие сепари-

рующие рабочие органы.

Поэтому на выкапывании лука и кормовых корнеплодов наряду с устройствами, снижающими сгруживание почвы (а.е..№ 1653588), целесообразно применять активные рабочие органы: колеблющийся лемех и дисковые копачи.

Колеблющийся лемех наиболее рационально компонуется в машине грохотного типа, поскольку в этом случае роль лемеха может выполнять передняя кромка колеблющегося решета.

Исследованиям процесса работы колеблющегося лемеха посвящены работы Диденко Н.©., Петрова Г.Д., Сорокина A.A. и других ученых.

Ими определены рациональные параметры лемеха, установленного на передней кромке колеблющегося решета: a < 25...30°; угол направления колебаний 0Opt " 13,..15°; амплитуда колебаний А » 15...25 мм;

/(2,2.. .2,3) cos а -:- об/мин.

A sin 3

Колеблющийся лемех применяется и в машинах элеваторного типа, В этом случае он обычно имеет жесткое соединение с подвеской и шарнирное 7 с шатуном (рис, 5,а). Такое выполнение предопределяет особый закон относительного перемещения в колебательном движении; не плоскопараллельное (как у лемеха, связанного с колеблющимся решетом), а маятниковые по.круговой траектории. При этом разные точки лемеха и связанной с ним сепарирующей решетки перемещаются по различным тра-o¡ нориям, что затрудняет возможность их оптимизации и снижает транспортирующую способность.

Наибольшая.скорость транспортирования пласта по поверхности лемеха обеспечивается при расположении направления колебаний к плоскости лемеха под углом ßopt - 13...16°. У маятникового лемеха режущая кромка колеблется под углом 0j << Bopt. а концы сепарирующей ре-иетки - под углом íz >> íopt (рис. 5,а).

Маятниковый лемех разработан в^" лаборатории машин для уборки картофеля ВИСХОМа для комбайна ККУ-2. При характерной для уборки картофеля большой глубине подкапывания транспортирование пласта обеспечивается силой подпора. На уборке мелкосидящих корнеплодов качественная работа маятникового лемеха не достигнута.

В разработанном нами комбинированном лемехе (рис. 5,6) решетка не имеет жесткой связи с лемехом, что позволяет обеспечить значение угла 0 - Dopt» оптимизировать ее скоростную диаграмму и повысить как транспортирующую способность, так и эффективность сепарации. Лемех и решетка связаны с разными точками подвески; поэтому решетка колеб-

.Еотся с большей амплитудой

Ао - А

г**

Рис. Б. Схема колеблющегося лемеха элеваторной машины: а - маятниковый; б - с активной решеткой

Такое соотношение позволило уменьшить амплитуду колебаний лемеха до А - 15...20 мм (в грохотных машинах А - 26 мм) и тем самым снизить инерционные силы и количество поступающей в машину почвы из-за более равномерного перемещения лемеха в почве по глубине.

С другой стороны, увеличение ашштудн колебаний решетки до Ар - 2В...38 мм обеспечивает наряду с повышением транспортирующей способности рассредоточение почвенного пласта и повышение его сепарации.

Испытания подтвердили высокую транспортирующую способность лемеха, обеспечивающую повышение рабочей скорости машины с 0,8...1,0 м/с (у машин грохотного типа) до 1,4 м/с и высокую эффективность сепарации почвы колеблющейся решеткой.

В машинах элеваторного типа (УЛШ-2М, КЛ-1,8 и др.) хорошо компонуются такке дисковые копачи, но из-за высокой сложности и материалоемкости на уборке корнеплодов они не получили широкого распространения.

6. Сепарирующие рабочие органы

Сепарация почвы в машинах для уборки корнеплодов (функция ?22> си. табл. 1) производится на рабочих органах, разделяющих компоненты по размерам: прутковых транспортерах, грохотах с колеблющимися решетами, кулачковых очистителях, шнековых и дисковых (роторных) очисти-

телях.

6 машинах для уборки овощных корнеплодов применяются преимущественно прутковые транспортеры и грохоты с колеблющимися решетами, в машинах для уборки кормовых корнеплодов - все пять типов.

Высокой эффективностью сепарации при уборке мелкосидящих корнеплодов на почвах оптимальной влажности обладают грохоты с колеблющимися решетами.

По сравнению с другими сепарирующими рабочими органами грохоты обладают рядом преимуществ:

- универсальность, . в частности, возможность использования Передней режущей кромки решета для подкапывания мелкосидящих в почве корнеплодов;

- высокая эксплуатационная надежность (высокая стойкость к износу и возможность работы на каменистых почвах).

Вместе с тем, до настоящего времени имеется ряд отмеченных в главе 1 вопросов, ограничивающих эффективное использование грохотов.

Для их решения были проведены специальные исследования.

6.1. Уравновешивание сил инерции двухрешетного грохота

Условием уравновешенности грохота, как и любого другого механизма, является отсутствие ускорений центра его масс:

Ф » и*: - угол поворота ведущего звена, рад.;, ы - угловая скорость ведущего звена, с

Для исследования уравновешенности механизма грохота использовали гармонический ряд Фурье:

Ус - ^г(ф) - Ь0 + а^соэ 9 +Ь^з1п

где хс, Ус - текущие координаты центра масс механизма, м;

Зо, в1, аг, Ъ0, Ьг, Ьг, аа', а^*, Ьг', Ьц' - постоянные коэффициенты разложения

Постоянные коэффициенты ряда Фурье определяли графо-аналитическим путем. Составляющими гармониками амплитуд колебаний свыше второ-

(3)

где хс. Ус " текущие значения ускорений центра масс механизма,

м/с*;

Хс - » во + Э1С03 9 +Ь131п

го порядка, ввиду их незначительного влияния на неуравновешенность механизма, пренебрегали.

Продифференцировав равенства (4) два раза по времени при допущении , что эксцентриковый вал вращается с постоянной угловой скоростью и>, найдем ускорение центра масс механизма

к'с - -aib>zcos q> - biu2sin ф - 4a2W2cos 2q> - 4b2W2sln 2<p;

Ус - -aiu»zcos g> - Ь{ш2э1п ф - 4azuzcos 2ф - 4b2Wzsin 2ф.

Анализ механизма и амплитудно-фазовых характеристик, построенных для каждого решета грохота с учетом приведенных колеблющихся масс подвесок, шатунов и присоединенных масс технологической нагрузки, показывает, что основной причиной, влияющей на его неуравновешенность, является смещение фаз векторов максимальных ускорений решет по врёмени.

Векторы максимальных значений ускорений решет грохота смещены по фазе в результате того, что решета достигают крайних положений не одновременно. Исследования показали, что для обеспечения движения решет в противофазе эксцентрики шатунов следует установить под углом 170°30'.

Это позволяет подучить самоуравновешиваюсржся механизм грохота без применявшихся ранее дополнительных уравновешивающих масс, выполненных в виде балансиров.

Для проверки теоретических предпосылок были проведены испытания на серийной машине для уборки лука-репки ЛКГ-1,4 при частоте колебаний решег грохота 10 Гц С19].

Результаты испытаний приведены в табл. 9.

' • Таблица 9 Значения ускорений центра масс машины

Плоскость замеров Ускорения центра масс машины, м/с2

Машина с производственным грохотом Машина с экспериментальным грохотом

с балансиром без балансира

Вертикальная Горизонтальная 1,000 0,170 0,427 0,2Б8 0,460 0,102

Результирующая 1,014 0,499 0,471

Как видно из таблицы, результирующее ускорение центра массы машины снизилось в 2,16 раз. При этом достигнуто снижение матери-

алоемкости грохота на 13,2%. Усовершенствованная конструкция механизма привода грохотов установлена на лукоуборочных машинах ЛКГ-1,4, ЛКГ-1.4А, ЛКП-1,0, копателе кормовых корнеплодов ККГ-1,4и ККГ-1.4А.

6.2. Повышение транспортирующей способности грохота и снижение потерь корнеплодов

Изучению транспортирующей способности грохотов посвящены работы Блехмана И.И., Дженелидзе Г.Ю., Олевского В.А., Петрова Г.Д., Сорокина A.A. и других ученых. Однако, разработанные ими математические модели, описывающие процесс перемещения материала, по поверхности колеблющегося решета, не учитывают возможность качения тел сферической формы. Они адекватно описывают процесс перемещения связного почвенного пласта и вороха корнеплодов, комков неправильной формы и корнеплодов с ботвой, но не применимы к перемещению отдельных элементов сферической формы (крупные луковицы с отмершей ботвой, кормовые корнеплоды и др.), угол скатывания р которых меньше угла наклона решета а.

ki'

Ha рис. В,а этому условию соответствует sin л > -— ,

г

где ki - расстояние от оси АО до точки приложения нормальной реакции,' мм; г - радиус корнеплода, мм.

При наличии колебаний появляется разворачивающий момент, нарушающий равновесие корнеплода, плечо которого равно

kg - г cos В - kisin 8

При р < а транспортирование изолированных компонентов вверх по поверхности плоского колеблющегося решета невозможно. Только при наличии подпора вороха корнеплодов, исключающего возможность их свободного качения, транспортирование становится реальным.

Улучшение транспортирования изолированных плодов сферической формы нами было обеспечено выполнением решет в виде трапецеидальных желобов. В. этом случае мелкие корнеплоды перемещаются по нижнему ярусу решета (рис. 6,0), а крупные - по-верхнему (рис. 6,в).

Шаг колосников fci нижнего яруса определяется из условия непрохода через просветы мелких плодов

t\ < dnin + d*.

(в)

Рис. В. Схема сил, действующих на корнеплод сферической формы: а - положение корнеплода на наклонной плоскости; в и в - соответственно положение на решете желобчатой формы малого и большого корнеплода

где к - расстояние от оси АО до точки приложения нормальной реакции, мм; г - радиус корнеплода, мм.

Аналогично шаг колосников верхнего яруса-¿2 < с/тах + ¿к-

(V)

Высота перепада тростей определяется из условия отсутствия касания крупных корнеплодов тростей нижнего яруса. С другой стороны, шаг между колосниками боковых граней не должен превышать Ьх. С учетом изложенного

/£ _ 1 /(с/щзх+сГк)2 - ^ - /(с^х^к)2 - 1г ).

(8)

> При - 25 мм можно принимать ¿1 - 75, ¿2 - 1Б0...160 мм и Ь - 40...50 мм.

Таким образом удается уменьшить плечо разворачивающего мо-

мента с кг до кэ - г cos в cos В - kisin в, а также увеличить силу трения, удерживающую корнеплод на поверхности решета, с Fi -fmg до Fg - fme/cos 5,

где 5 - угол отклонения нормальной реакции от вертикали, f - коэффициент трения корнеплода о поверхность решета.

Транспортирование отдельных, корнеплодов сферической формы обеспечивается при выполнении условий:

> (В sin а + j cos в) cos б; kj(e cos а ± J sin в) > г cos о (e sin а + j cos p).

Ha снижение скорости транспортирования тел сферической формы по поверхности колеблющегося решета оказывают также влияние боковые стенки решет.

В общем случае, подбрасывание и свободный полёт компонентов вороха происходит во втором квадранте при ускорении решета

„ s cos а

Jn * » Л cos ufc > -, (9)

sin В

где и - частота вращения- кривошипа, с-1;

А - радиус кривошипа, м;

а - угол наклона решета, рад.;

В - угол между направлением колебаний и плоскостью решета, рад. .

Однако часть тел сферической формы, находящихся в контакте с боковой стенкой, движется в сторону, противоположную движению всего вороха.

В частности, при работе лукоуборочных машин, в особенности на операции подбора валка, такое явление приводит к необратимым потерям, так как луковицы скатываются в колею трактора и попадают под ходовые колеса машины С203. •

Для определения влияния боковой стенки грохота на транспортирование тел сферической формы (шаров радиусом г) рассмотрим относительное движение шара в подвижной системе координат (оси X и У связаны с грохотом, ось 2 перпендикулярна плоскости грохота). На отдельный шар после отрыва от колосников грохота и при контакте с боковой стенкой действуют силы (рис. 7,а и б): щ - сила тяжести, Н;

N - нормальная реакция боковой поверхности, Н;

Г - К 1;г <? - сила трения корнеплода по боковой поверхности, Н.

Рис. 7. Схема сил, действующих на шар:

а - в свободном полете; б - в зоне контакта с боковой стенкой; в - в контакте с упором

Поэтому уравнения движения шара'запишутся в виде

тх - -те э1п а - ЫСзт г + tв• <?-соз в-соэг) ту » <р-51п г - соэ г)

Укг<Р - ¡Ш Э1п и

(Ю)

где г - угол наклона боковой стенки, обеспечивающий сужение потока, рад.;

Jк■г - момент инерции шара относительно оси К2, параллельной Н'С^-м;

Ф - угол поворота шара, рад.

Используя теорему Штейнера о моментах инерции тела относительно параллельных осей и учитывая, что момент инерции шара от-

2

носительно центральной оси 1С2

5

тг , находим

эш л

(11)

При W(sin г + te (y-cos e-cos r) > mjx - в sin ct + —j

транспортирование шара вверх по решет/ прекращается и начинается скатывание его в противоположном направлении. Вероятность этого явления возрастает с увеличением угла т и коэффициента трения скольжения корнеплода о боковую стенку.

На основании проведенного анализа нами предложено устройство, выполненное в виде специальных клиновых направляющих упоров (рис. 7,в), возвращающих скатывающиеся корнеплоды в движущийся поток вороха и позволяющих полностью исключить этот вид потерь 1203. Данное устройство внедрено в машинах ЛКГ-1,4А и ЛКП-1,8. .

Повышение транспортирующей способности грохота может быть достигнуто выбором рационального закона движения решет.

В частности, широко применяемый в грохотных машинах механический (кривошипно-шатунный) привод обеспечивает гармонические колебания. В этом случае при наиболее производительном режиме работы грохота (с подбрасыванием) частица вороха на участках sn и сп' (рис.- 8,а) скользит по поверхности решета назад, на участках nd и вс - вперед, а на участке dB - находится в полете. Подбрасывание происходит во II квадранте после поворота кривошипа на угол <Pd■ . ' -

На участках sn и сп' скорость частинр и меньше скорости решета й, а на участке пс и > О.

Путь, пройденный частицей за один оборот кривошипа, определяется разностью площадей (FK-Fa), а среднюю скорость транспортирова-FK - Fq

ния Оср - -Петров Г.Д. рекомендует находить по эмпиричес-

Т

кой формуле'

0СР - 0,lkwkhnA, (12)

где Т - время одного оборота крийошипа, с;

ку- коэффициент влажности почвы (для сухой почвы kw » 1, для

влажной - kw - 0,6...0,7); kh- коэффициент толщины слоя почвы (при h < 0,05 м kh - 1, при h - 0,05...0,10 м кь - 0,8 и при h - 0,10...0,15 м кь - 0,6);

п - количество оборотов кривошипа в-минуту.

Для решения задачи о рациональном законе движения решет практический интерес представляют законы движения с ограниченными верхним и нижним уровнями ускорений. Такое ограничение дикту-

ется требованиями снижения повреждений корнеплодов и динамических нагрузок на элементы конструкции.

Закон относительного движения частицы по решету грохоту в проекциях на подвижные оси координат х и у имеют вид:

тх - -ш' - щ sin « ± ц/f;

.... (13)

ту - -ту' - 1 + K)cos а + N,

где т - масса частицы, транспортируемого пласта, кг; л',у', - перемещения решета грохота в направлении осей X и Y, м; а - угол наклона решета грохота, рад.; К - коэффициент транспортабельности; ц - коэффициент трения скольжения пласта о поверхность, решета. . ' •

Отрыв пласта от поверхности решета может происходить в некоторый момент времени-t0 при соблюдении условия

y'(to) - - Г(1 + Юсоз а (14)

В соответствии с методикой Гончаревича И.Ф. введем в уравнение члены, учитывающие сопротивление среды. Принимая во внимание, что сопротивление при транспортировании пласта, в известной степени зависит от абсолютной и относительной скоростей движения и что ,любые виды сопротивлений при надлежащем подборе коэффициентов'с достаточной степенью точности можно заменить эквивалентными сопротивлениями перемещению пласта в направлении осей Y их, примем коэффициенты эквивалентного сопротивления перемещению пласта Сх и Су пропорциональными абсолютным скоростям его движения.

Дифференциальные уравнения относительного движения частицы пр» полете будут иметь вид:

х- -д sin ct - i- Cx(¿ + £); •. Л •» vio)

y - -g eos «t - n ~ Cy(y + n).

Чтобы найти оптимальный закон изменения скорости для грохота с ограниченной величиной ускорений, рассмотрим только те 'закона, при которых для продольной составляющей ускорения решета удовлетворяется условие

- < (IB)

• Этому- условию в наибольшей степени отвечает прямоугольный Закон изменения ускорения (рис. 8,6), которому соответствует треугольный (пилообразный) закон изменения скорости.

Из веек функций, выпадняющлх условие (16), наибольшую величину скорости Судет обеспечивать

И - -5^(-Со<«е); Кг - 3^(е<т:<г0+1), где е - -с0 + ,, Д ; X - -=-;

V Ч

X - безразмерное время; t - время, с;

Т - период колебания решета, с.

Рис. 8. Скоростные диаграммы грохотов с гармоническим (а) и пилообразным (С) законами изменения скорости решет

Такой закон изменения скорости решета обеспечивает в частности грохот с гидравлическим приводом возвратно-поступательного движения С21Э...[25). у

Для определения средней скорости транспортирования дважды проинтегрируем систему (15)

Xo(t) - |x(0) + ¿(0) + —g- sln aie ""--g sln a - t,(t);

L cK J

-Cyt 1_ Cx -Cyt 1

r. In -Cyt 1 Voit) - jy(0) + 7}(0) +■ —gr cos aje •---g cas a - u(t);

i rr- • 1 l

x0(t)--Мл-(0)+1=(0) + -gsin a (1-е ) - gtsin a>

Cx J- >

1 /Г. . . 1 Л -Cyt N

ro(t)-- y(0)+7i(0) + -gcos a (1-е ) - gtcos a>+n(0)-Ti(t);

CyU- ■ _Cy J '

Среднюю скорость транспортирования материала определим из уравнения f21Э:

-СХГ -СхГ

г(л-ехт)(1-е )-*-схг -, ч

-jg-sin а j, (19)

}+e.(0)-6.(t);N

(18)

-СХТ

М1-г )

СХГ"- 'Cyl

1-(1-*)е )

~CyJ

СхС1-(1-Л)е ]

где Л - экспериментальный коэффициент восстановления касательной скорости.

Расчеты по зависимости (19) показывают более высокую скорость транспортирования почвенного пласта грохотом с прямоугольным законом изменения ускорения по сравнению со скоростью - транспортирования грохотом с гармоническими колебаниями.

Повышение скорости транспортирования грохотом с гидроприводом объясняется тем, что в связи с бол>;е интенсивным нарастанием ускорения решета скольжение частицы вперед по поверхности решета (точка щ) и отрыв ее (точка (¿1) начинаются раньше, чем у решета с гармоническим колебанием (точки п и с!), то есть <?,л<(Ра. Поэтому путь, проходимый частицей почвы за один период колебаний, (Рк1*Ра1) > (Рк-Рч) и средняя скорость перемещения

Рк'Рд -

Полевые исследования грохота с гидроприводом (а.с. № 314481) показали, что скорость транспортирования материала при • применении вибратора, обеспечивающего треугольный закон изменения скорости решета, на 12...15^ выше, чем у производственного рис. 9).

>

Рис. 9. Зависимости скорости перемещения материала по

решету с механическим (1) и гидравлическим (2). приводом от частоты колебаний

6.3. Повышение эффективности сепарации почвы колеблющимися решетами

По данным Петрова Г.Д., Диденко Н.Ф. и других ученых, при работе грохотов на средних и тяжелых почвах с увеличением влажности почвы с 15 до 25% полнота сепарации снижается с 85 до 107.-[5]. Основной причиной является залипание просветов решет частицами почва.

Возможные способы повышения сепарирующей способности . решет показаны на рис. 10.

Рис. 10. Способы повышения сепарирующей способности грохота

Перспективным решением повышения сепарирующей способности решет грохота является предложенный нэ<и способ обогрева сепарирующей поверхности рабочей жидкостью гидравлической системы.

С этой целью были обоснованы параметры и разработана конструкция решета грохота выполняющего наряду с функцией. сепарации почвы функцию отвода избыточной тепловой энергии из гидросистемы и использования ее для подсушивания частиц почвы в зоне контакта их с колосниками решет.

При работе обычного грохота с гидроприводом установившаяся температура рабочей жидкости через 60...80 минут достигает 86...90°С, что превышает допустимую температуру (80°С) масел, применяемых в гидросистемах.

Площадь Г охлаждающей поверхности решета находится иэ условия обеспечения необходимой температуры в . гидросистеме ТуСт -60...70° при установившемся режиме работы [20],[26):

N(1 - и)

103, (20)

к(Туст~Тв)

где N - мощность, затрачиваемая на привод рабочих органов; для корнеуборочной машины грохотного типа с шириной захвата 1,4...1,8 М N ч б кВт; т) - КПД гидросистемы, принимаемый равным 0,80...0,85; к - (7,6... 11,4) кВт/(>/■ град) - средний коэффициент теплопередачи в окружающую среду; Тв- температура окружающей среды, для средней широты можно принять Тв - 25 С.

Расчеты по формуле (20) показывают, что необходимой и достаточной является площадь Г - 3,0...3,1 м2.

, Экспериментальные исследования в полевых условиях подтвердили теоретические предпосылки и показали, что грохот с решета-, ми-радиаторами позволяет [26]:

- повысить сепарирующую способность на 12... 177. в зависимости от влажности и механического состава почвы, за счет снижения залипания почвой просветов сепарирующей поверхности;

- стабилизировать температурный режим рабочей жадности гидросистемы; при температуре окружающей среды +25°С через 40...50 минут температура рабочей жидкости становилась постоянной (63,5°С).

• Высокой эффективностью сепарации отличаются грохоты с совме-' ценными решетами, у которых колосники одного решета располагаются в промежутках между колосниками другого.

Из разработанных пани совместно с Н.Ф.Диденко нескольких вариантов такого грохота наиболее эффективным оказался грохот, у которого решета колеблются в противофазе с соотношением амплитуд £БЗ

А1

...... > 1,86. (,¿1;

Аг

гели центры тяжесш решет расположены на линии направления колебаний, то для уравновешивания возникающих сил инерции необходимо, чтобы соблюдалось равенство тцАц - тг^Аг. Отсюда ГП2/ГП1-А1/А2. Соблюдение этого условия обеспечивает перемещение частицы по следующей схеме; полет - движение в контакте с решетом - полет и т.д. Такой характер движения частиц увеличивает время пребывания их в контакте с решетом, в результате чего улучшается процесс сепарации. Другой причиной повышения эффективности сепарации является самоочистка просветов решет при относительных перемещениях смежных тростей.

Особенно велико преимущество в сепарирующей способности грохота с совмещенными решетами перед грохотом с последовательно расположенными решетами при повышенной влажности почвы

Другим преимуществом грохота с совмещенными решетами является более высокая (на 18.. .20Х по сравнению с грохотом с последовательно расположенными решетами) скорость транспортирования вороха корнеплодов [5].

И, как уже отмечалось, третье преимущество - высокая.(практически полная) уравновешенность сил инерции.

Снижение залипаемости решет, а следовательно, и повышение сепарирующей способности может быть также достигнуто выбором рациональной формы поверхности решета.

В частности, решето с колосниками, изогнутыми по кривой, переменной по знаку кривизны (отрицательной в начале решета и положительной - в конце), не залипает при работе на почвах как нормальной, так и повышенной влажности С20). Колосники изогнуты по логарифмической кривой (рис. 11), описываемой уравнением Р - Рое1" и обладающей тем свойством,, что нормаль образует с радиусом-вектором постоянный угЬл

0 - агс!в т, (22)

где ро - минимальное значение радиус-вектора, м.

При этом ро - 0,Об...О,08 м; 9 - 65°...70°; радиус изгиба

У-/1 + т2

+ /л* р и длина решета £---—С(р1-ро)+(р2-ро)

где 1-1 и - длины концевых прямолинейных участков решета.

В—I

Г-А

Рис. 11. Схема решета с изогнутыми колосниками

На первом криволинейном участке подбрасывание почвы- обеспе- -чивается при более высоком значении ускорения решета, поскольку кроме силы тяжести требуется преодоление центробежной силы

егоя 0*1 + <н) +

шгА-соэ оЛ >

эш Сг -(«1 + ф!)3

(23)

где в1 - угод наклона к горизонту первого прямолинейного участка ренета, рад.;

Ф1 - текущее значение угла изгиба тростей на первом- криволинейном участке, изменяемое в пределах от 0 до

1пр1 - 1про <И' - -—- . рад;

V - скорость скольжения почвы по поверхности решета, определяемся, в частности, по рис. 9; 1?1- текудее значение радиуса кривизны тростей на первом криволинейном участке решета, изменяемое в пределах

^M/+ ш2 ро < < /1 + т2 р1, м;

■ г - угол между направлением колебаний решета и горизонтальной плоскостью, рад.

При этом центробежная сила суммируется с составляющей силы тяжести пласта и увеличивает вероятность прохода почвенных частиц через просветы решета.

На втором криволинейном участке центробежная сила способствует более раннему отрыву пласта от поверхности решета при минимальном ускорении решета

е

ecos («1 + Ф1* - ф2) -

V2

r2

üTA-COS 0)t > ---■- , (24)

Sin Cr - («i + di' + Ф2)]

где Ф2 - текущее значение угла изгиба тростей на втором криволинейном участке, изменяемое в пределах от О

1пр2 - lnpo

до фг - -:—-- .

• tg 8 ..

f?2 - текущее значение радиуса кривизны тростей на втором кри- ! волинеином участке решета;

/i + т2 ро < R2 <«/1 + т2 р2, м.

Такое выполнение решета обеспечивает постепенное нарастание напряжений в пласте при его перемещении по решету. При переходе с вогнутой поверхности на выпуклую происходит деформация в противо,-положном направлении, сопровождаемая эффектом, напоминающим так называемый "эффект Баушингера"/ и разрушением почвенных агрегатов.

Сравнительные испытания нового решета по сравнению с производственным показали, что полнота сепарации возрастает при его работе на почвах повышенной влажности в 1,7...2,О раза [203.С273.

- 37 -

7. Устройства для интенсификации процесса сепарации

Поступающий на сепарирующие рабочие органы почвенный пласт часто содержит трудносепарируемые компоненты: при работе на тяжелых почвах пониженной влажности это - твердые почвенные комки; при работе на влажных почвах - связная пластичная масса.

Для повышения интенсивности сепарации путем разрушения почвенных комков и связного монолитного пласта применяются различные устройства: комкодавительные баллоны, гребенчатые интенсификато-ры, эластичные шлейфы, устанавливаемые над полотном элеватора, и др. Однако, все они не обладают достаточно высокой эффективностью.

Проведенные нами исследования различных типов интенсификато-ров позволили прийти к выводу, что перспективным является интен-сификатор шнекового типа. Шнековый интенсификатор деформирует почвенный пласт в широком диапазоне состояния почвы, обладает способностью сужать технологический поток вороха корнеплодов, а при установке над элеватором с минимальным (2...3 мм) зазором эффективно очищает прутки элеватора от налипшей почвы.

Шнековая навивка (рис. 12) выполнена с прямолинейной образующей, перпендикулярной оси вала, и представляет собой прямой геликоид, поверхность которого можно выразить системой параметрических уравнений: ^

. х - I? э1п иЬ ;

пэ

у _ - ;

г%

г - -Я соя ий,

(25)

где К - текущее значение расстояния точки винта от оси вала шнека,

с!в . . 1>ш

изменяемое в пределах от - (радиус вала шнека) до ——

(радиус шнека), м: - угол поворота образующей от крайнего нижнего положения, рад;

п - число заходов винта; 5 - шаг винта, м. .

Давление винтовой поверхности на компоненты вороха передается по нормали АЫ (рис. 12), уравнение которой имеет вид

х - хо У - Уо г - го

х ф

г <1>

- 38 -

где ф - угол подъема винтовой линии, рад.

Углы а.В.т, которые образует нормаль АИ соответственно о • осями X,УД, определяются косинусами:

соэ а

соб в

соэ х

<3х/3у

/1 + (<3х/<3у)2 + (&2/с1у)2

__1 _

/1 + (йх/<3у)2 + (вг/ву)2

/\ + (с!х/с1у)2 + (<3г/с1у)2

з!п Ф соэ <»Л;

соб ф;

з1п ф БШ шЬ.

(27)

»

Рис. 12. Схема винтовой поверхности шнека

* о 1 к/- ( X\ ) ы

УС\

X \ ж*

Транспортирование компонентов вороха шнеком осуществляется

*

при условии

агс1в

пз 2пК

Л 2

- <Р,

(28)

где 9 - угол трения частицы по винтовой поверхности шнека, рад.

Из последней зависимости' следует, что транспортирование ухудшается с уменьшением радиуса И, что свидетельствует о целесообразности увеличения диаметра (Зв вала шнека. Это согласуется также с условием исключения наматывания на вал растительных примесей, которое наблюдается при

- 39 1

Я

где 1 - длина растительных примесей.

В процессе взаимодействия со шнеком, расположенным над полотном элеватора, на корнеклубнеплод действуют следующие силы (рис. 13): тяжести гп£, нормального давления полотна элеватора

Рис. 13. Схема взаимодействия шнека с корнеклубнеплодом

N1 » шесоэйп - Ргэшб, трения о поверхность полотна в продольном Р1 = ГхЫо. и в поперечном направлении Рз - Г, нормального давления винтовой поверхности N2 и трения о винтовую поверхность Рг - (п> - масса частицы, ап - угол наклона полотна элеватора

¡Эй + 2Д - сЗк

к горизонту; б - агссоэ

Г)ш

- угол отклонения от вер-

тикали точки контакта частицы с винтовой поверхностью; Г1 и -

- 40 - .

коэффициенты трения частицы о поверхность полотна элеватора при перемещении соответственно вдоль- полотна и вдоль прутков; Г2 -коэффициент трения частицы о винтовую поверхность.

С учетом допущения о том, что точки приложения к частице сферической формы сил N2 и Рг проектируются на плоскость Х01 в точку 0 - начало координат,система дифференциальных уравнений движения частицы может быть записана в следующем виде:

ш

Ю

Зх"

d2x

It2"

d2y "dt2" d2z dt2 dii>x

ir

dt duv

dt dwz

dt

F2C03 6 cos ф + N2COS ct + mgsin an - Fi;

N2C0S í - F3;

N2COS t + Fgsin б cos ф - mecos <xn;

(F2Sin S cos ♦ + F3)--fitxNi;

2

Fl--fnyNi - My;

2

F2COS б cos Ф--Mz,

2

(30)

где m - масса частицы, кг;

cos d. cos 0 и cos г определяются по зависимости (27) при ut - 6;.

В - ускорение свободного падения, м/с*; an- угол наклона полотна элеватора к горизонту, рад.; 3x.Jy.32 - моменты инерции частицы относительно осей X,Y и Z . (для круглого корнеклубнеплода j у ■ j у ■* jz ~ 0,lmdK , кгм*); dK - диаметр корнеклубнеплода, м; '

wx. Wy. и u)z - угловые скорости вращения корнеклубнеплода относительно осей Х,У и Z, рад/с; Мх,% и М2 - моменты сопротивления корнеклубнеплода повороту

относительно осей X,Y и Z, Нм; fкх и ficy - коэффициенты трения качения корнеклубнеплода по поверхности полотна элеватора при повороте вокруг осей X и У, м.

Третье уравнение системы (30) соответствует положению корнеклубнеплода после отрыва его от полотна элеватора; при сохране-

m

нии контакта корнеклубнеплода с полотном левая часть уравнения обрадуется в ноль, а в правой - добавляется Nj.

Идеализируя процесс установившегося движения, можно наложить дополнительные ограничения, приняв 0Х - 02 - О и 0У - const. В этом случае во всех шести уравнениях системы левая часть обращается в ноль. "

Система (30) составлена для отдельного корнеклубнеплода и не учитывает сил взаимодействия с другими компонентами вороха. При учете этих сил в правую часть первого уравнения нужно добавить силу R - реакцию подпора впереди расположенных компонентов вороха, а в другие уравнения системы - соответствующие силы трения.

Однако, даже без учета этих сил число неизвестных величин превышает количество уравнений системы.

Поэтому для обоснования параметров шнеков ограничимся частными решениями,. основанными на эмпирических данных.

Шнеки устанавливаются над полотном элеватора с зазором Д. На тяжелых почвах повышенной влажности принимается минимальное значение зазора (Д - 2...3 мм), обеспечивающее очистку прутков эле--ватора от налипшей почвы; при работе на легких почвах целесообразно увеличивать зазор до А - 40...60 мм; на тяжелых почвах пониженной влажности зазор должен обеспечивать свободный проход под шнеками корнеклубнеплодов и твердых почвенных комков.

Частота вращения шнеков определяется из условий, обеспечивающих с одной стороны, достаточную скорость осевого перемещения вороха корнеклубнеплодов, исключающую возможность сгруживания его перед шнеками; с другой - допустимую скорость соударения корнеклубнеплодов с винтовой поверхностью.

Первое условие обеспечивается при

n s и „

-cos (ф ■+ р) > (0,18...0,28)йм, (31) .

2 К-

где р - угол трения частицы по винтовой поверхности, рад;

Принимая скорость корнеклубнеплода в момент встречи с поверхности шнека, равной скорости 0П полотна элеватора, второе условие можно записать

0>n + <i)R)sin <l> cos S < Окр, (32)

где \>кр - допустимая скорость соударения, м/с.

Ear винта определяется из условия свободного размещения кор-

- 42 -

- неклуОнеплодов в межвитковом пространстве

■ 1 > сЗкшах. (33)

С учетом изложенного, рекомендованы следующие параметры шне-кового интенсификатора, предназначенного для использования в машинах для уборки корнеплодов и лука: с!в - 0,36...0,41 м; Ош О,50...О,65 м; П - 2..3; I - 0,10...0,11 М; ы - 5,0...5,7 1/С (меньшее значение со принимается для задних шнеков, большее - для переднего). - .

Оснащение лукоуборочной машины ЛКЭ-1,8 шнековым интенсифика-тором позволило снизить содержание почвенных примесей в 1,3...1,8 раза и довести его (при работе на тяжелых почвах умеренной влажности) до 18Х.

В настоящее время шнеки с рекомендованными параметрами применяются в картофелеКомбайнах КПК-2 и КПК-3.

8. Отделение растительных примесей и почвенных комков

Эффективным рабочим органом для выделения свободных растительных и почвенных примесей являются горки со штифтовой рабочей поверхностью. . " ■

Известны конструкции горок с продольным и поперечным углом наклона. В машинах для уборки корнеплодов и луковичных культур предпочтительны для применения более простые и надежные в работе продольные горки: с положительным и отрицательным углом наклона.

Теоретические и экспериментальные исследования процесса выделения растительных примесей из вороха моркови машинной уборки выполнены Хвостовым В.А. С43,[5]. Полученные им аналитические зависимости нами были применены для расчета параметров . горки, используемой для отделения луковиц от растительных примесей и почвенных комков. Выполненные нами расчеты на ЭВМ, учитывающие агрофизические показатели луковиц, приведенные в табл. 4, позволили определить рациональную длину горки: с положительным углом I -0,9...1,1 м и с отрицательным - I. » 0,2...0,3 м.

Рациональные значения других параметров определялись экспериментально.

Многофакторные эксперименты.по исследованию процесса разделения вороха лука, убранного однофазным способом с предваритель-■ ной обрезкой ботвы, проводились при значениях входных параметров, приведенных в табл. 10.

Таблица 10

Входные параметры и уровни их варьирования, влияющие на полноту отделения растительных примесей

Входные факторы Единица измерения Обозначение Кодовое обозначение Уровни варьирования

- 0 +

Угол наклона град. «г XI 55 60 65

горки -«Г 35 40 45

Удельная подача кг/м-с т Х2 4 8 12

Засоренность 3 5,5 8

исходного вороха 7. хз

Скорость 0,6 1,0

полотна питателя м/с Х4 1,4

(у горки с поло-

жительным углом)

В качестве критериев оптимизации были выбраны: - коэффициент- выделения растительных примесей (в X)

пп

х ---100; (34)

лПо

- коэффициент выделения луковиц (в 7.)

Ал

Е --100, (35)

Лдо

где пп и лд - соответственно количество правильно отделенных . примесей и луковиц, шт; Ппо и лло - общее содержание примесей и луковиц, шт.

Серией отсеивающих экспериментов установлена малая значимость фактора Х4; он был установлен на нулевом уровне уп - 1,0 м/с.

Результаты экспериментов показали, что процесс разделения компонентов вороха на пальчатой горке может быть описан уравнениями регрессии:

- для горки с положительным углом

2

Х\ - 92,56-7,38X1-5,23X2-2,37X3+1.87X1X2+3,11X1*3+2,в4Хи (36)

El - 95.72<-6,8Bxi-4,18X2-3,16X3+2,98X1X2-1.64X1X3+1.54X1; - для горки с отрицательным углом Т2 - 91,73 - 5,63X1 - 2,24хз + l,45XiX3 + 0,98xi2

(37)

Ег - 97,26 + 2,62X1 - 1,88X3 + 1,15*1. ' (39)

Обращает на себя внимание высокая значимость величины подачи для горки с положительным углом и практическая незначимость этого фактора для горки а отрицательным углом, что свидетельствует о более высокой производительности последней.

У горки с положительным углом (рис. 14,а) в интервале угла а » 60. ..62° при подаче 4... 6 кг/м-с может быть выделено 94... 967. растительных примесей ' при отсутствии потерь луковиц. Увеличение подачи вороха до 12 кг/м-с приводит к снижению полноты выделения растительных примесей до 84...85%.

Горка с отрицательным углом (рис. 14,6) может работать при величине подачи до 12 кг-м-1-с-1 и при засоренности вороха .до 5,5Х в интервале угла наклона а - -42...-44° выделяет 88...90% растительных примесей. ■

55 57,5 60 62,5 65 ~35 -37,5 OLград.

Рис. 14. Зависимости критериев оптимизации от входных факторов: а - для горки с положительным углом при \ - 5,5% - const; б - для горки с отрицательным углом;

---- - полнота отделения растительных примесей;

_полнота отделения луковиц

При двухфазной уборке лука без предварительной обрезки ботвы углы схода луковиц с пальчатой горки превышают углы скатывания почвенных комков, что дает возможность использования этого разделительного признака для частичного выделения комков почвы из уби-

раемого вороха.

При этом, в отличие от выделения растительных примесей, комки почвы, имеющие меньший угол скатывания, сходят с горки вниз, а луковицы с ботвой вверх. Поскольку для этих компонентов преимущества горки с отрицательным углом не проявляются, исследования проводились только для горки с положительным углом наклона.

Для определения оптимальных параметров пальчатой горки в машинах для' уборки лука по двухфазной технологии, был проведен многофакторный эксперимент. Факторы и уровни их варьирования приведены в табл. 11. За критерии оптимизации были также выбраны коэффициент сепарации почвенных комков г (в 7.) и полнота выделения луковиц Е (в %), определяемые по зависимостям (34) и (35).

Таблица 11

Факторы и уровни их варьирования, влияющие на полноту отделения почвенных комков

Наименование фактора Единица измерения Обозначение Кодовое обозначение Уровни варьирования

нижний средний верхний

Угол наклона полотна град. а XI 25 35 45

Подача шт/с Я хй 42 84 126

Состав вороха соотношение комков и луковиц V ■ х3 0,5 1.0 1.5

Линейная скорость м/с полотна горки V Х4 0,6 1.0 1.4

В опытах использовались луковицы сорта "Спасский" после 10-дневной их просушки в валках при средней температуре воздуха 16° С. .

Обработка результатов экспериментов показала, что процесс разделения луковиц и почвенных комков может быть описан уравнениями регрессии:

X - 32,4+18,72X1-6,28X2+6,04X4+3,42X1X2-8,44X1*4-1,82X2X4+ 2 2 2 +3,73*1+9,34X2+21,43X4; (40)

£ - 72,1-17,36X1+8,41X2-8,28*4+0,04X1X2+11,56X1X4+

2 2 2 +14,32x2X4+7,42X1+2,49X2"13,84X4. (41)

После оптимизации моделей (40) и (41) методом градиента.установлено, что наилучшими значениями параметров необходимо счи^ тать:

- для модели (40) х2 - х4 - -1; xi - 1; при этом т - 89,1%;

- для модели (41) xi = хг - Х4 - -1; при этом Е - 100%. Условие, при котором потери соответствуют АТТ, соблюдаются при а - 25...29°, скорости полотна 0,6 м/с и подаче компонентов вороха 42...52 шт./с. При этом полнота отделения комков находится в пределах от 45 до 50% С20].

Следует"отметить, однако, что эксперименты проводились на искусственно создаваемой смеси компонентов.. На связном ворохе, сходящем с транспортера лукоуборочной машины, полнота выделения комков снижается.

Более надежные результаты получены при выделении комков при механизированной уборке чеснока, так.как угол схода растений чеснока существенно превышает углы скатывания комков. Поэтому горю! нашли применение в машине для уборки чеснока МУЧ-1,4.

9. Другие способы повышения чистоты вороха

Качественные показатели уборки определяются тем, насколько качественно выполнены предыдущие технологические операции. Очень важно при этом поддерживать почву в рыхлом состоянии.

Это достигается следующими технологическими приемами:

-■размещение посевов корнеплодов по возможности на легких почвах;

- предпосевное рыхление почвы фрезами;

- предпосевная выборка твердых почвенных комков и камней с укладкой их в борозду по следу ходового колеса машины и др.

Варианты технологии возделывания, корнеплодов с предпосевной выборкой камней, почвенных комков и других включений из почвы и машины для реализации данной технологии разработаны фирмой 'Трим-ме" (ФРГ) и специалистами лаборатории картофелеуборочных машин ВИСХОМ.

При уборке лука и столовых корнеплодов на тяжелых почвах пониженной влажности хорошие результаты дает предуборочный полив

нормой 210...280 м3/га. Уборочная машина работает после двух-че-тырехсуточной естественной подсушки.

При уборке моркови■после полива повреждения корнеплодов снижаются в 1,6...2,5 раза, а потери- в 6 раз £53.

При работе лукоуборочной машины после полива количество почвенных примесей не превышает 12%, прочные почвенные комки практически отсутствуют С283. Такая технология применяется, в частности в ПО "Волго-Дон", в Казахстане и других южных регионах.

Снизить содержание почвенных комков в ворохе позволяет также "разработанные нами способ (а.с. N 938820) образования ложа перед укладкой лука в валок и устройство для его осуществления (а.с. № 1105146). Ложе и ограничивающие валики, препятствующие раскатыванию луковиц, образуются из рыхлой отсепарированной почвы без ее уплотнения , что исключает последующее поступление комков в машину при подборе валка, ускоряет процесс подсушки лука и снижает энергоемкость процесса уборки.

Одним из способов снижения засоренности вороха почвенными комками является оснащение машины системой автоматического поддержания заданной глубины подкапывания, позволяющей снижать величину заглубления лемеха в почву и исключать поступление в машину нижних, наиболее уплотненных горизонтов почеы. Особенно эффективен данный способ при уборке мелкосидящих в почве (луковичных) культур. Разработанный по' (а.с. N 1307624) и установленный в машине ЛКП-1,8 регулятор глубины, хода лемеха СЙ93 уменьшает количество комков в ворохе более, чем в 3 раза.

В табл. 12 -приведены результаты профилометрирования поверхности поля и дна борозды, полученные при проведении сравнительных испытаний лукоуборочной машины ЛКГ-1,4 и машины ЛКП-1,8, оснащенной предложенным устройством.

Таблица 12

Результаты сравнительных испытаний машин ЛКП-1,8 и ЛКГ-1,4

Марка машины Скорость, км/ч Глубина, см Среднеквадратичное отклонение, см

ЛКГ-1,4 2,7 4,4 9,10 9:67 2,63 3,50

ЛКП-1,8 2,7 4.4 4,50 4,60 оо

Как видно из приведенных данных, применение разработанной системы автоматического регулирования стабилизировало глубину хо-

да выкапывающего устройства, что позволило работать с меньшим допуском на глубину подкапывания без. повреждения убираемой культуры.

Уменьшение глубины подкапывания способствует снижению массы почвы, поступающей на сепаратор, на 42,2.. .50,671. Это уменьшает количество почвенных примесей в убранном ворохе, в особенности почвенных комков, содержание которых снизилось с 7,1 до 2,37. [29]. 10. Перспективные направления дальнейшего развития

^ корнеуборочных машин Исходя из анализа вышеизложенных материалов, можно прогнозировать в ближайшей перспективе такие направления развития корнеуборочных машин как применение блочно-модульных принципов построения агрегатов и расширение диапазона производительности машин для хозяйств с различными формами собственности.

Все большую актуальность приобретает в последние годы повышение требований к экологической чистоте индустриального производства корнеплодов.

10.1. Модульное построение корнеуборочных машин Современное сельское хозяйство нуждается как в простых и дешевых уборочных машинах ограниченной производительности, так и в широкозахватных .высокопроизводительных агрегатах. И те, и другие не могут эффективно использоваться с современным энергонасыщенным трактор™ класса 1,4 (мощностью 59.. .74 кВт).

Более высокий технический уровень по сравнению с МТА имеют самоходные специализированные машины. Однако, область их применения ограничивается низкой экономической эффективностью из-за того, что сложные и дорогие энергетические агрегаты (до 50Х от стоимости Есего комбайна) используются только 15...30 дней в году, а остальное время простаивают без употребления.

Компромиссным сочетанием преимуществ МТА и самоходных машин обладают агрегаты, скомпонованные по блочно-модульному принципу.

Понимая под модулем составную часть мобильного СХА, законченную в монтажном и функциональном (на уровне основных функций. табл.1) отношении [43, любой СХА можно выполнить из двух модулей: энергетического (ЕМ) и технологического (ТМ).

В соответствии с методологией проф. Яцкевича В.В. мобильный СХА может быть построен по принципу секущих плоскостей в верти- ' кальной и горизонтальной плоскостях с минимизацией числа связей (рис. 15).

При этом для МТА и блочно-модульного агрегата характерен разъем в вертикальной плоскости, для агрегата на базе самоходного шасси - в горизонтальной. Последний на практике оказывается нежизнеспособным из-за высокой трудоемкости монтажно-демонтажных работ.

Рис. 16. Схема компоновки агрегатов на базе трактора (а), самоходного шасси (б), энергетического модуля (в) 1 - энергетическое средство; 2 - технологическое 1-Ги II-II плоскости, разъема соответственно вертикальная и горизонтальная (по Яцкевичу В.В.)

Наиболее рационально сочленение СХА в поперечно-вертикальной плоскости с расположением ТМ впереди ЭМ.

Для использования на мелкоконтурных участках, характерных для овощеводства, и в фермерских хозяйствах под руководством и при участии автора были разработаны легкие, дешевые и маневренные агрегаты на базе одноосного энергетического модуля МЭС-0,6 (рис. 16) с поставкой его с завода-изготовителя в двух основных (базовых) комплектациях:

- в варианте универсального шасси УСШ-0,6, образуемого сты-

ковкой МЭС-0,6 с шасси технологическим Ш7-0.6 (рис.16,а);

- в варианте транспортного средства (самосвальной телелки) 0Т-0.9, образуемого стыковкой МЭС-0,6 с грузовым модулем, представляющим- собой переднюю часть самоходного шасси Т-16МГ с самосвальной платформой ПШ-0,9 (рис. 16,г ид).

а) УниЬерсальное самоходное шасси

3)Транспортное средство

Самоходная уборочная пашина

&)'КоротоШЪыи агрегат Погрузочно-транспортный для {¡ицтрифермских работ агрегат

Рис. 16. Компоновочные схемы основных агрегатов на базе МЭС-0,6

10.2. Машины для фермерских хозяйств

При разработке комплекса машин для крестьянских (фермерских) хозяйств исходили из следующих требований:

- возможность агрегатирования машин для выполнения всех операций от подготовки почвы до уборки и транспортировки с единым энергетическим средством;

- минимальная трудоемкость агрегатирования и эксплуатации;

- минимальные значения единичной мощности двигателя энергосредства и единичной массы машин.

Выше было показано, что первым двум требованиям в наибольшей степени удовлетворяет модульный принцип агрегатирования с поперечно- вертикаль ной плоскостью разъема агрегата.

Реализация третьего требования производится обоснованием ра-

циональных параметров агрегатов (тип энергосредства, тяговый класс и мощность двигателя энергосредства, производительность машин и др.).

При этом целевая функция должна обеспечить минимизацию приведенных затрат П на производство продукции:

П - f(C;3;Ujn;S;3;T;MjP) min, (42)

где С - тип севооборота; 3 - нормативные затраты труда на производство овощей на 1 га; Ц - нормативная стоимость продукции с 1 га; п - количество трудоспособных человек в хозяйстве; S - площадь пашни в хозяйстве; Э - тип энергосредства; Т и М - тяговый класс и мощность двигателя энергосредства; Р - производительность ,-■ машин комплекса. -

В зависимости от выбранного севооборота и обеспеченности трудовыми ресурсами рациональная площадь пщни в крестьянском хозяйстве овоще-иивотноводческого направления находится в пределах от 10 до 3Q га СЗ]. При этом в пяти-, шестипольном севооборотах площадь под каждой культурой соответственно составит 2...б га. Приняв сезонную загрузку машин для наиболее трудоемкой уборочной операции, равную 100 часов, получаем сменную производительность

2. ..в

уборочной машины Wсы - - « 0,02...0,00 га/ч.

100

Аналогично можем определить, что машины для посева и ухода за растениями должны иметь производительность Wcm - 0,3...0,4 га/ч. Соответственно достаточными являются мощность двигателя МЭС-0,6 - 18...25 кВт и тяговый класс - 0,6...0,9.

С учетом данного обстоятельства разработан комплекс машин для фермерских хозяйств овоще-дшвотноводческого направления, позволяющий механизировать все операции, включая подготовку почвы, посев, уход • за растениями, уборку и погрузочно-транспортные работы СЗ], СЗО]___С34].

Наличие универсальной навесной системы у шасси УСШ-0,6 и лонжеронов с отверстиями у тележки СТ-0,9, унифицированных с лонжеронам Т-16М, обеспечивает возможность агрегатирования шлейфов машин к трактору Т-25А (Т-30) и самоходному шасси Т-16М.

Для уборки овощных- культур разработаны специальные уборочные модули, пристыковываемые спереди к МЭС-0,6 взамен ШТ-0,6 (рис. 10,6).

При этом составы комплексов машин; для фермерского хозяйства формировали в зависимости от набора возделываемых" культур, определяемого в свою очередь типом применяемого в хозяйстве севооборота. Определение границ эффективности использования новых комплексов машин в сравнении с базовыми проводили на примере двух из 12 рекомендованных НИЭСХ НЗ РФ шестипольных севооборотов:

№ 1

1 - капуста белокочанная;

2 - свекла;

3 - морковь;

4 - однолетние травы с

- подсевом многолетних;

5 - многолетние травы;

6 - многолетние травы.

№ 6

1 - лук;

2 - капуста белокочанная;

3 - картофель;

4 - морковь; Б - свекла;

б - однолетние травы.

В комплекс для севооборота № б включены следующие машины (табл. 13): .

Таблица 13

Состав комплексов машин для севооборота N б

N п/п Наименование машины Комплексы

новый базовые

1. Энергетическое средство УСШ-0,6 МТЗ-80 Т-25

2. Плуг ПНГ-30 ШШ-3-35 ПНГ-30

3. Почвенная фреза ФМН-1,4 КФГ-3,6 ФМН-1,4

4. Сеялка овощная СОМ-1,4-01 СО-4,2 СШ-1,4-01

б. Машина рассадопосадочная МРУ-2 СКН-6 МРУ-2

0. Сеялка лука-севка СЛС-1,4 СЛС-12 СЛС-1,4

7. Картофелесажалка КСВД-2 КСМ-4 КСНД-2

8. Культиватор-растениепитатель КРМ-1,4 КОР-4,2 КРМ-1,4

9. Опрыскиватель 01ПМ-320 ОМ-320-2 0ШМ-320

10. Машина для уборки столовых МММ-0,6 ММТ-1 ПК-0,6,

корнеплодов (для трактора ручной

Т-25 - подкапыватель) подбор

11. Машина для уборки капусты МК-1 УКМ-2 Ручная

уборка

12. Машина лукоуборочная МЛ-1 ЛКГ-1,4 ПК-0,6

13. Ботвоудалитель ЕД-1,4 , КИР-1.5Б ЕД-1,4

14. Машина для уборки картофеля ККМ-1 КПК-2 КК-1

15. Транспортное средство СТ-0,9 2ПТС-4М ПС-2,5

Для севооборота N 1 требуются те же машины, за исключением

- БЗ -

п.п. 6,7,12...14.

Описание машин нового комплекса приведено в СЗЗ.

Результаты расчетов на ЭВМ целевой функции (42) для двух севооборотов показывают, что для севооборота № 1 (рис. 17,а) применение комплекса машин на базе МЭС-0,6 эффективно в диапазоне посевных площадей от 9 до 36 га. Наибольшей эффективности соответствует диапазон 20...36 га. Диапазон эффективного использования нового комплекса при севообороте № 6 (рис. 17,6) более широк, однако он также наиболее эффективен при площади 20...36 га. Это хорошо согласуется с реально существующими площадями земельного надела в фермерских хозяйствах нашей страны: в среднем она составляет 40 га, но из-за высокой трудоемкости производства овощей в овощеводческих хозяйствах она находится в пределах 10...36 га.

Рис. 17. Зависимости суммарных приведенных затрат П на производство овощей в. ценах на 1.01.91 г. от площади посевов'Э при использовании различных энергетических средств (заштрихована зона экономической эффективности комплекса машин на базе МЭС-0,6);

а - на производство 1 га капусты + 1 га моркови + 1 га свек. С - 1 га лука + 1 га капусты + 1 га картофеля + 1 га морков + 1 га свеклы

11. Экологические проблемы механизированного производства корнеплодов

Механизированное производство корнеплодов как и любой другой с.-х. продукции сопровождается негативными последствиями для ок-

ружающей среды: загрязнением ядохимикатами и минеральными удобрениями; увеличением количества эроэионно опасных частиц почвы под воздействием рабочих органов машин; оскудением плодородия полей в результате вывоза плодородного слоя почвы вместе с корнеплодами при уборке; уплотнением почвы ходовыми системами мобильных СХА и транспортных средств и др.

11.1. Загрязнение окружающей среды ядохимикатами и

минеральными удобрениями В настоящее время значительная часть с.-х. продукции производится в крупных хозяйствах, специализирующихся на выращивании одной-двух культур. Однако, длительное возделывание монокультуры на одном и том же поле неизбежно приводит к распространению вредителей, болезней и сорняков, для подавления которых требуется всё большее количество пестицидов и гербицидов. Поэтому комплексы машин для фермеров разрабатываются с учетом научно обоснованных севооборотов. •

Наличие в первом севообороте двух полей многолетних трав способствует восстановлению структуры почвы, накоплению азота, очищению полей от сорняков, вредителей и очагов инфекции.

С другой стороны, наличие в севооборотах кормовых трав наряду с побочной продукцией овощеводства (ботва, нестандартные плоды) создает предпосылки для организации смешанного овоще-животновод-ческого хозяйства с безотходной технологией производства: отходь) овощеводства используются на корм скоту, отходы животноводства -на экологически чистые удобрения.

В частности, при севообороте № 1 фермерское хозяйство с тремя трудоспособными работниками только на кормовой базе, обеспечиваемой культурами севооборота, ысвсет содержать до 15 голов крупного рогатого скота, который кроме основной продукции производит около 120 т навоза.

Рекомендации рациональных севооборотов и комплексная разработка й поставка машин для механизации всех работ в овоще-живот-новодческих хозяйствах (см. табл. 13) наряду с использованием ультрамалообъемных опрыскивателей и средств биологической защиты растений позволит получить экологически чистую продукцию при минимальном загрязнении окружающей среды ядохимикатами и химическими удобрениями.

11.2. Негативное воздействие на почву рабочих органов

корнеуборочных машин

Выкапывающие и сепарирующие рабочие органы, взаимодействуя с почвой, измельчают её и повышают количество эрозионно опасных частиц.

При этом негативные последствия тем больше, чем больше почвы подается в машину корнеизвлекающими устройствами.

- Как показано в работе [Б], требованиям ограничения количества поступающей в машину почвы при уборке столовых корнеплодов наиболее полно отвечают дисковые копачи и в особенности корнеиэвлекаю-щие устройства теребильного типа. На уборке лука и кормовых корнеплодов этим требованиям отвечают активные выкапывающие рабочие органы. Следовательно, применение этих рабочих органов в корнеуборочных машинах оправдано и в плане экологической совместимости корнеуборочных машин с окружающей средой.

Минимизация выноса плодородного слоя почвы с корнеплодами также в значительной степени определяется совершенством системы корнеизвлекающих и сепарирующих рабочих органов. Вышеуказанные корнеизвлекающие устройства отвечаю* данному требованию.

11.3. Уплотнение почвы ходовыми системами мобильных СХА

Нормы допустимого давления на почву по ГОСТ 26955-86 варьируют в.пределах от 115 до 170 кПа (см. табл. 5).

Одним из путей предотвращения машинной эрозии почвы является рациональная компоновка СХА, обеспечивающая давление движителей на почву в допустимых пределах.

Для обеспечения рациональной развесовки комплекса машин для фермерских хозяйств на базе МЭС-0,6 с учетом экологических требований были выполнены специальные исследования. С помощью ЭВМ'были определены допустимые нагрузки на движители, при которых давление на почву соответствует ГОСТ 26955-86: для шины управляемых колес 6,5-16 при умеренной влажности почвы она составляет 5,4 кН, а при повышенной - 4,2 кН; для шины ведущих колес 9,5-32 эти значения составят соответственно 10,9 кН и 9,3 кН, а для шиш 11,2-28 - 13,5 и 13,0 КН.

Рассчитаем допустимую массу машины для трех возможных схем компоновки агрегата:

- машина навешивается на навесную систему самоходного шасси УСШ-0,6, центр масс ее находится в плоскости симметрии шасси;

- машина навешивается сбоку на лонжероны самосвальной тележки СТ-0,9;

- технологический модуль (в частности, уборочный) пристыло-

вывается к МЭС-0,6, центр масс и мост управляемых колес технологического модуля смещены относительно плоскости симметрии МЭС-0,6.

В первом случае допустимая масса навесной машины определяется из системы неравенств [341:

20У1 - 1ад1ш 20ц1 -'тшг(1. - 1ш)

- , > ти < —

Е1и

(42)

где 0у и (За - соответственно нагрузка на управляемое и ведущее колесо, кН;

Ь - продольная база агрегата, м;

Шш и Шц - соответственно масса шасси и машины, кг;

1ш и 1м - расстояние от оси ведущих колес до центров масс соответственно шасси и машины, м;

В" - ускорение свободногр падения, м/с .

Другим ограничивающим условием, характерным для размещения машины на задней навесной системе, является требование обеспечения управляемости и устойчивости агрегата по ГОСТ 12.111-85, в соответствии с которым нагрузка на мост управляемых колес должна быть не менее 127. от веса агрегата, чему соответствует

П*1 <

Шш(0,12Ь - 1Ш)

Во втором случае 2-Ву1 -

> ГМ <

1м-0,12Ь

(Ов'+Вв'О-Ь - шо-г-а - 1в)

(43)

(44)

в-1и е-(ь-1м)

При этом в правой части неравенства (44) расчет следует вести по наиболее нагруженному колесу

(Зз'-Е'Опа + Шм)х 21 В

(/(В/2 - Ьа)2 + 1а2' ^п^агс^-|+агс1Б^-

1а

1 -

В/2 - Иа

))1

В • э 1п (агс1е —11

(45)

где Ь® и 1а - координаты центра масс агрегата, определяемые из уравнений

Ьа -

Щз + Шм

+ 1мти П)ш + Шм

- 67 -

h - смещение центра масс машины относительно плоскости симметрии самоходного шасси.

Нагрузка на наиболее нагруженное ведущее колесо в третьем случае определится из уравнения [353, [383:

г / (В/2 - ha)2 + 1Л2' -sin a -i

<V - (ль + ли) е 1 - -- , (46)

1 в-sin е J

L 1е где a - S + ï; В - arctg -; г - arctg

В/2 - ha - В/2 - ha

hi - смещение управляемого колеса относительно плоскости симметрии ЭМ;

Координаты центра масс агрегата определяются как и в предыдущем случае:

1ашэ + lMrru h,jnvi

la - -; ha > ---.

+ Шм Шэ + nvi

С учетом вышеизложенного допустимая масса стыкуемой машины определится из неравенств:

2-Gy-L - Шэ-г-Ь (Qa'+Qu")'!- " Jb-ff-O- " Ь)

--- > < --- (47)

g-1м £-(L-lM)

. с учетом уравнения (45).

Графические зависимости допустимой массы машин при различных схемах агрегатирования представлены на рис. 18.

Из графиков видно, что при расположении навесной машины в гшзскости симметрии УСШ-0,6 (рис. 18,а) в межосевой зоне перед мостом ведущих колес (1м - положительна) и влажности почвы, не щревшащей 0,0 НЗ, ■ экологическая совместимость с почвой достигается («¡ринке 1 м 3). Учитывал, что по конструктивным соображениям пояожекюе центра масс иаз&ской машшы практически ограничивается ввяичияой 1м = 2„0...2,5 м (заштрихованная зона), допустимая масса маапяны находится'в пределах от 1100 до 1200 кг, что превышает реаяънда тотрэ0шста„

При влажности иочвы, превышающей 0,9 НВ, экологическая совместимость с почвой обеспечивается установкой на МЭС-0,0 колес с шинами 11,2-28 (кривая 2).

ГО кг ШО 800 т о

-3 -2. .-/ о / 2 3 Ч 5 6 £м,м

Рис. Зависимости допустимой массы машины от координат центра масс: смещения от оси ведущих колес (1м) и от плоскости ■ симметрии МЭС-0,6 (И):

а - при расположении центра масс машины в плоскости симметрии УСШ-0,6 (1 и 2 - для агрегата с шинами ведущих колес 11,2-28 и влажности почвы О,7...О,9 и > 0,9 НВ; 3 и 4 - то же для агрегата с шинами 9,5-32);

б и в - для агрегатов с асимметричным расположением центра масс машины при шинах 11,2-28 и влажности почвы > 0,9 НВ: С - машина, навесная на самосвальную тележку, в - уборочная машина, стыкуемая с МЭС-0,6-

Агрегатирование машин массой 400. . .500 кг на задней навесной системе (1ц - отрицательна) при влажности почвы, превышающей 0,9 * НВ, допустимо при использовании колес с шинами 11,2-28 и при балластировании моста управляемых колес (пунктирный участок кривой

- Б9 -

2) или в составе комбинированного агрегата.

Смещение центра масс навесной машины относительно плоскости симметрии МЭС-0,6 снижает возможности составления агрегатов, экологически совместимых с почвой. Однако, при комплектовании МЭС-0,8 колесами с шинами 11,2-28 экологическая совместимость с почвой влажностью > 0,9 HB обеспечивается при смещении h - 1,5 м и при массе машины 300 кг (рис. 18,6).

При стыковке технологического модуля с МЭС-0,6 наибольшую допустимую массу (до 1,7 т) может иметь модуль со смещением центра масс от оси ведущих колес 1м - 2 м и от плоскости симметрии МЭС-0,6 в сторону смещения моста управляемых колес на h - -0,2 м (рис. 10,в).

В целом же результаты исследований показывают , реальную возможность компоновки экологически совместимых с почвой агрегатов с шинами 11,2-28 даже при повышенной влажности почвы. Они использованы при разработке технических заданий на машины, агрегатируемые с МЭС-0,6.

12. Практическая реализация результатов исследований

На основании теоретических и экспериментальных исследований при непосредственном участии автора совместно t ГСКБ по машинам для овощеводства разработаны и поставлены на производство машины для уборки лука ЛКГ-1,4, ЛКГ-1.4А, ЛКП-1,8 (а.с. íffí 938820, 1106146,1307624, 1521340, 1640700, пром. образцы Ш 22096, 22097) [37], приспособление для уборки лука к картофелеуборочному комбайну ККУ-2 (а.с. Ii 257193), приспособление для уборки лука-севка к машине ЛКГ-1,4, машины для уборки столовых корнеплодов ММТ-1 и ЕМ-11-1 (а.с. 858621, 978765, 1011429, 1087103 И 1256712) и кормовых корнеплодов ККГ-1,4 и ККГ-1.4А (а.с. 151 1083946 и 1148813) (53. ^

Рекомендованы в производство машина для уборки лука МУЛ-1,4, приспособление для уборки лука-севка к ЛКП-1,8, машина для уборки чеснока МУЧ-1,4, внедрена технология однофазной уборки в ПО "Вол-го- Дон" Калачевского района Волгоградской области на площади свыше 200 га, в колхозе "Россия" Рязанской области на площади свыше 100 га.

Использование машины ЛКГ-1,4 и приспособления для уборки лука к картофелеуборочному комбайну ККУ-2 позволило повысить производительность труда соответственно в 15,6 и 10,5 раз по сравнению с уборкой вручную. Машина ЛКП-1,8 снижает затраты труда по сравне-

/

- 60 -

нюо с машиной ЛКГ-1,4 на 34,62. ;

Прошли приемочные испытания и поставлены на производство машины для уборки столовых корнеплодов ММТ-1 и ЕМ-11-1, применение которых повышает производительность труда по.сравнение с машиной ÉM-1Í в 1,5...2,1 раза, а по сравнению с наиболее распространенной в нашей стране до настоящего времени уборкой вручную - в 34...43 раза.

Использование малин ККГ-1,4 и ККГ-1.4А на уборке кормовых корнеплодов сникает трудозатраты по сравнению с ручной уборкой в 18...23 раза.

По основным агротехническим показателям машины отвечают исходным требованиям и превосходят зарубежные аналоги - машины фирм. Vibro РСТ (Италия), Simon и Franquet (Франция) и др. (табл. 14).

"Таблица 14

Показатели работы отечественных и зарубежных машин

Майины для уборки

Показатели лука столовых корнеплодов кормовых корнеплодов

ЛКП-1,8 Vibro РСТ АТТ ММТ-1 Simon АТТ ККГ-1.4А Fran-quet АТТ

Полнота уборки, X 98,8: 97,0 >97 96,8 92,3 >95 98,6 97,0 >98,5

Повреждения, %. 2,9 3,0 до Б 9,8 29,5 ДО 10 6,0 7,0 до 8

Полнота обрезки ботвы, 7. - - 95,6 82,4 >80 - ' - -

Чистота вороха, 7. 92,2 86,7. >80 89,7 92,3 >80 92,0 91,5 >92

Производительность сменная, га/ч 0,9 0,6 0,5-1 0,10 0,07 - 0,6 0,9 0,4-0,8

Удельная материалоемкость, кг-ч/га 3220 7250 - 21000 21860 - 4500 5175 ДО 6000

Отдельные результаты исследований нашли применения в корнеу-борочной машине КС-6Б и ее модификациях для уборки сахарной свек-

лы и кормовых корнеплодов.

Шнековые- интенсификаторы внедрены в конструкцию картофелеуборочных комбайнов КПК-3 и КПК-2-01, а также в конструкцию машин для раздельной уборки сахарной и кормовой свеклы, разрабатываемых в НТЦ АО "Фирма Комбайн".

Пальчатая горка с рекомендованными параметрами установлена на рекомендованной в производство машине для уборки чеснока МУЧ-1,4 [Б].

В стадии приемочных испытаний находится разработанный под руководством и при участии автора комплекс машин для производства овощей на мелкоконтурных участках и в фермерских хозяйствах на базе МЭС-0,6, применение которого снижает трудозатраты по сравнению с ручным трудом в 10..,15 раз.

Экономическая эффективность от серийно выпускаемых машин приведена в табл. 15.

' Таблица 15 .

Экономическая эффективность корнеуСорочных машин, тыс. руб. (в ценах 198В г.)

ш Наименование и марка машины Народно-хозяйственный эффект от парка машин Долевое участие (X) Экономический эффект лично автора

ВИСХОМ автора в доле ВИСХОМ

1 2 3 4 б' 6

1. Машины лукоуборочные -

- ЛГК-1,4 21 997,6 20 20 879,9 '

- ЛКГ-1.4А 2 949,5 35 35 361,3

- ЛКП-1,8 655,Б 11 35 25,2

2. Приспособления - '

для уборки:

- лука-репки к ком-

байну ККУ-2 5,Б 20 25 0,4

- лука-севка к

машинам

ЛКГ-1,4 и

ЛКГ-1.4А 107,6 9 30 2,9

. Продолжение табл. 15

1 2 3 4 5 6

3. Машины для уборки -

столовых корнеплодов

- ММТ-1 11 370,2. 10 15 170,6

- ЕМ-11-1 6 436,2 35 15 337,9 ■

4. Машины для уборки

кормовых корнеплодов

- ККГ-1,4 66 325,7 20 20 2 653,0

- ККГ-1,4А 5 946,3 11 35 228,9

5. Корнеуборочная

машина КС-6Б 9 478,0 10 15 142,2

ИТОГО: 125 272,1 4802,3 .

Материалы диссертации изложены в 120 печатных работах, в том числе 5 монографиях и брошюрах, 32 научных статьях, 78 авторских свидетельствах и патентах РФ и 5 зарубежных патентах.

За участие в разработке машин ЛКГ-1,4, ККГ-1,4, ЛКП-1,8, ММТ-1, КС-6Б и МЭС-0,8 автор награжден серебряной и тремя бронзовыми медалями ВДНХ, а также дипломами участника выставок "Изобретательство и рационализация - 88" и "Brussels Eureka'94".

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Постановка и решение проблемы разработки научных основ технологического процесса и основных рабочих органов, машин для уборки корнеплодов позволили предложить теоретические основы и инженерные рекомендации по выбору технологии, рационального типа и оптимизации параметров рабочих органов машин для yGopim корнеплодов, обеспечивающих высокое качество уборки в широком диапазоне почвенно-климатических условий и при различных формах хозяйствования.

• По результатам исследований сделаны следующие основные выводы: •

1. Общность технологических операций, выполняемых при уборке различных корнеплодов (луковичные культуры, столовые и кормовые корнеплоды), предопределяет единую функциональную схему уборочного агрегата . и комплектацию его рабочими органами- для выполнения

единых для всех культур операций: отделения ботвы, выкапывания (извлечения из почвы) корнеплодов¡ сепарации почвенных и растительных примесей. Однако, предметные формы исполнения рабочих органов следует выбирать с учетом не только "особенностей убираемой культуры, но и условий уборки.

2. Специфической ' особенностью технологического процесса уборки луковичных культур является необходимость подсушки (дозаривания) плодов перед закладкой на хранение или реализацией. Данная операция может выполняться в поле с использованием солнечной

• энергии или непосредственно в хранилище с использованием теплоносителя в виде подогретого воздуха. В широком диапазоне почвен-но-климатических условий РФ и других стран СНГ рекомендуем применять как двухфазную технологию уборки с естественной сушкой в поле-, так и однофазную с искусственной сушкой. При уборке лука в южных регионах страны (а в ранние сроки уборки - во всех регионах) предпочтительна двухфазная уборка. В зонах с неблагоприятными погодными условиями в период уборки предпочтительна однофазная уборка, обеспечивающая снижение трудозатрат на 25% к улучшение экологической совместимости с окружающей средой, а также (в оптимальные и 'поздние сроки уборки) - больший выход-продукции с гектара.

3. Обрезку ботвы лука при однофазной уборке и корнеплодов при уборке машинами выкапывающего типа предлагаем выполнять бот-воудалителями роторного типа. Полнота обрезки при этом определяется значением интегральной функции распределения двумерной случайной величины, характеризуемой дисперсией распределения головок корнеплодов по высоте и дисперсией микропрофиля рядка. Определены фактические диапазоны варьирования среднего квадратичного отклонения двумерной случайной величины (для лука бк» 14,20...22,65, для кормовых корнеплодов бь - 19,15...35,89 и для моркови бь -10,34...20,98 мм), которые показывают теоретическую невыполнимость заложенных в исходных требованиях показателей полноты отделения при сплоткой массовой обрезке.

Для повышения полноты отделения ботвы предложено дополни-. тэльно применять очистители головок с эластичными рабочими элементами: с горизонтальной осью.вращения (диаметр - 420...500 мм, частота вращения - ы - 100...120 с-1) для очистки головок лука и кормовых корнеплодов и с вертикальной (диаметр - 660...580 мм, частота вращения - и - 130...140 с-1, жесткость бичей ~ ЕJ «

0,120..,0,12Б Нм2, длина бичей - 80...82 мм) - для головок моркови.

Применение очистителей позволяет повысить полноту отделения ботвы:

•- лука (с черешками до 60 мм) - с 12...33% до 23...43%;

- кормовых корнеплодов (с черешками до БО мм) - с 13... 30% до 67...651;

- моркови (с черешками до 20 мм) - с 14...69% до 65...76%.

4. На извлечении из почвы мелкосидящих корнеплодов (луковичные куль туры и кормовые корнеплоды), а при работе на легких почвах и столовых корнеплодов наиболее.эффективно использование колеблющегося лемеха: при уборке корнеплодов на лемехе необходимо устанавливать выжимные лемешковые копачи. При уборке столовых корнеплодов на средних и тяжелых почвах наиболее эффективными являются корнеизвлекаюшие устройства теребильного типа.

Б. Эффективную сепарацию почвы при уборке мелкосидящих корнеплодов обеспечивают грохоты Ь колеблющимися решетами. Теоретические и экспериментальные исследования позволили найти ряд технических решений, повышающих надежность и агротехнические показатели грохота. В частности рекомендуется:

- размещение эксцентриковых шатунов привода колеблющихся решет под углом 170°30', что снизило динамические нагрузки на раму машины в 2,16 раза и материалоемкость грохота - на 13,2%;

- трапецеидальная форма расположения колосников в поперечном . сечении решета и клиновые отражатели, возвращающие скатывающиеся

корнеплоды в общий поток, которые обеспечивают транспортирование корнеплодов сферической формы и исключают невозвратимые потери;

- замена гармонического синусоидального закона изменения скорости на пилообразный с треугольными зубьями, которая приводит к повышению скорости транспортирования на 12...16% при умеренных значениях пиковых ускорений.

6. Обоснованы технические решения по устранению одного из основных недостатков грохотов с колеблющимися решетами - залипа-ния просветов между колосниками. В частности предложено:

- совмещенное выполнение колеблющихся в противофазе решет с •размещением колосников одного решета в просветах между колосниками другого;

- ' - использование тепловой энергии рабочей жидкости гидросистемы для подогрева рабочей поверхности решет;

- 6Б -

- рациональная форма поверхности решета с колосниками, изогнутыми по логарифмической кривой, описываемой уравнением р -р0ет , обеспечивающей нарастание концентрации напряжений в пласте в начальной фазе и изменение направления нагрузки на противоположное - во второй фазе.

7. Для интенсификации процесса сепарации почвы на прутковом элеваторе рекомендована установка над полотном элеватора системы шнеков: переднего, разделяющего поток вороха на два, и двух задних, объединяющих потоки в один и сужающих его. Оптимальные параметры шнеков: диаметр Бш - 0,50...0,55 м; диаметр вала с1в -О,35...О,41 м; шаг винта I - 0,10...0,11 м; число заходов п -2...3; частота вращения и - 5,О...5,7 1/с.

8. Теоретическими исследованиями выявлены, а многофакторными экспериментами подтверждены оптимальные параметры горок с подвижной штифтовой поверхностью.

У горки с полбдительным углом наклона они составляют: длина 0,9...1,1 м, производительность - до 8 кг/м-с; углы наклона: при отделении корней моркови от растительных примесей а - 53...58°, при отделении луковиц после машинной обрезки ботвы от растительных примесей а - 60...б2°, при отделении необрезанных луковиц от почвенных комков а - 26...29°.

Повышение производительности до 12 кг/м-с и сокращение длины горки до 0,2...0,3 м достигается установкой горки с отрицательным углом наклона и встречным движением полотна; оптимальные углы наклона при отделении -корнеплодов от растительных примесей составляют: для корней моркови а - -35...-40°, для луковиц после машинной обрезки ботвы а - - 42...-44°.

9. Предложено оснащение машин для уборки мелкосидящих корнеплодов автоматическим регулятором глубины подкапывания,' что приводит к снижению поступления почвы в машину на 42,2...50,6% и уменьшению количества почвенных комков в ворохе более, чем в 3 раза.

10.' Установлено, что при уборке корнеплодов машинами выкапывающего типа на тяжелых почвах пониженной влажности существенное повышение агротехнических показателей достигается применением предуборочного полива нормой 210. .«.280 мэ/га. Повреждения корнеплодов моркови в этом случае снижаются в 1,5...2,Б раза, а потери - в 6 раз; при уборке лука на тяжелых почвах после полива обеспечивается чистота вороха более 88%.

11. Разработанный под руководством и при непосредственном участии автора комплекс машин для производства корнеплодов и других овощных культур повышает производительность труда в фермерских хозяйствах в 10...15 раз, потребляет.минимальное количество энергии, обладает экологической совместимостью с окружающей средой и наиболее эффективен при площади пашни в хозяйстве до 36 га, что хорошо согласуется с реально сущесгвующими.земельными наделами в фермерских хозяйствах овоще-животноводческого направления нашей страны.

12. Экономический эффект от серийно выпускаемых машин в ценах 1986 г. составил более 125 млн,руб., в т.ч. доля автора 4,Д млн.руб.

- 67 -

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

Монографии и брошюры

1. Основные направления создания конструкций многорядных машин для уборки корнеплодов и лука //Обзор ЦНИИТЗИтракторосельхозмаш, вып. 7, М. 1979, 42 с.,(соавторы Диденко Н.Ф., Хвостов В.А., Левчук Л.И.).,

2. Основные направления создания конструкций машин для уборки овощэй//0бзор ЦНИИТЗИтракторосельхозмаш, вып. б, М. 1985, 64 е., (соавторы Хвостов В.А., Левчук Л.И. и др.).

3. Организация крестьянского (фермерского) хозяйства//0бзор ЦНИИТЗИтракторосельхозмаш, вып. 1, М. 1992, 42 с., (соавторы Хвостов В.А., Селифанов С.Е.).

4. Технические и экологические основы проектирования машин для уборки овощных, и кормовых корнеклубнеплодов. Монография//Деп. рукопись ЦНИИТЗИтракторосельхозмаш, Н 1607 - тс 9Б, 1.12 е., (соавтор Хвостов В.А.).

Б. Машины для уборки корнеплодов и лука! Теория, конструкция, расчет. _ М., АО "ВИСХОМ", 1995. - 391 е., (соавтор Хвостов В.А.).

Научные статьи

6. Специальные технические средства для уборки лука (обзор) //Сельское хозяйство за рубежом. - 1978, М 10, с. б...9, (соавторы Мейлахс И.И., Левчук Л.И.).

7. Машины для уборки и послеуборочной обработки лука в Японии //Тракторы и сельхозмашины. - 1981, № Б, с. 38,..40, (соавтор Мейлахс И.И.).

8. Механизация уборки и послеуборочной обработки лука в Голландии //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1983, М 1, с. 68...61, (соавтор Мейлахс И,И.).

9. Механизация уборки и послеуборочной обработки лука в Италии //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1987, Мб, с. .60...64, (соавтор Мейлахс И. И.).

10. Экспериментальная машина для уборки лука //Реф. сборник ЦНИИТЗИтракторосельхозмаш, вып. 4, 1979, с. 3...4, (соавторы Левчук Л.И., Раскатов В.Г. и др.).

11. Экспериментальная машина для обрезки листьев на корню //Реф. сборник ЦНИИТЗИтракторосельхозмаш, вып. 4, 1979, с. Б...6, (соавторы Мейлахс И.И., Левчук Л.И.).

12. Ротационный обрезчик лука //Техника в сельском хозяйстве. - 1980, №9, с. 67. ..58, (соавтор Мейлахс И.И.).

13. Подкапывающий рабочий орган лукоуборочной машины //Реф. сборник ЦНИИТЭИтракторосельхоэмаш, вып. 2, 1980, с. б...6, (соавтор Левчук Л.И.).

14. Комплексная механизация однофазной уборки лука //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1981, № 9, с. 17. ..19, (соавторы Мейлахс И.И.", Сельмен В.Н.).

15. Обоснование и разработка "технических средств однофазной уборки лука //Тр. НИИОХ, 1983, с. 205...212, (соавтор Мейлахс И.И.).

16. Направление развития механизации уборки и послеуборочной обработки лука //Консервная и овощесушильная промышленность. - 1974, № 1, с. 16...17, (соавтор Мейлахс И.И.).

17. Комплекс мвщин для уборки лука-репки //"Механизация и электрификация сельского хозяйства" - 1-990, № 9, с. 29...31, (соавторы Мейлахс И.И., Шапошников ¡О.П.).

18. Рациональная технология сбора лука //Картофель и овощи, 1989, № 4, е.. 29...32, (соавторы Мейлзхс И.И., Майнин В.А., Шапошников Ю.П.).

19. Уравновешивание механизма грохота корнеклубнеуборочной машины //Тр. ВИСКОМ и УкрНИИСХОМ, вып. XI, М. 1974, с. 247...262, (соавторы Петров Г.Д., Липковкер Л.М.).

20. Методологические основы проектирования лукоуборочных машин //Деп. рук. ЦНИИТЭИтракторосельхоэмаш, № 1534 - тс 93, 43 е., (соавтор Хвостов В.А.).

21. Исследование транспортирующей способности грохота с гидроприводом //Тр. ВИСХОМ, ВЫП. 89, 1977, С. 50...60.

22. ПолеБые испытания корнеклубнеуборочной машины с гидроприводом грохотов //Тр.ВИСХОМ, вып. 91, 1978, с. 89...93, (соавтор Крысенков А.Г.).

23. Исследование и испытание гидропривода грохота картофелеуборочного комбайна //Тр. ВИСХОМ, вып. 78, 1974, с. 132...136, (соавтор Багиров Б.М.).

24. Гидропривод качающегося грохота корнеклубнеуборочной машины //Реферативный сборник, вып. 2, М., 1972, с. 5...6, (соавтор Ведерников В.В.).

25. О гидроприводе качающегося грохота корнеклубнеуборочной машины//Тракторы и сельхозмашины. - 1973, №"1, с. 23...24, (со-

- 59 -

авторы Петров Г.Д., Ведерников В.В.).'

26. Исследование грохота с гидроприводом, оборудованного решетами-радиаторами //Тр. ВИСХОМ, М. 1982, с. 15....20. ,

27. Экспериментальное решето грохота корнеклубнеуборочной машины //Реф. сборник ЦНИИТЭИтракторосельхоэмаш, вып. 2, 1980, с. 3...4, (соавтор Левчук Л.И.).

28. Эффективность предуборочной обработки посевов лука //Плодоовощное хозяйство. - 1987, № 12, с. 11...12, (соавтор Мей-лахс И.И.).

29. Результаты разработки регулятора глубины хода выкапывающих органов корнеклубнеуборочных машин //ВИСХОМ "Вопросы создания систем и агрегатов гидроавтоматики сельскохозяйственных машин" М. 1984, с. 53...55, (соавторы Белов И.И., Сигал И.Я.).

30. Комплекс машин //Сельский механизатор. - 1991, №11, с. 18, (соавторы Хвостов В.А.., Селифанов С.Е.).

31. Техника для фермерских хозяйств //Картофель и овощи.

- 1991, »1, с. 14. ..10, (соавтор Хвостов В.А.).

32. Границы экономической эффективности различных комплексов машин для фермерских хозяйств //Тракторы и сельхозмашины.

- 1993, М В, с. 9...12, (соавторы Хвостов В.А.Звягинцев П.С., Нилов Н.И.).

33. МЭС-0,6 и. самоходное шасси фирмы "Fendt" //Технический сервис в АПК. - 1993, №5, с. 9. ..10, (соавтор Хвостов В.А.).

34. Рациональная компоновка агрегатов- на базе модульного энергосредства МЭС-0,6 с учетом экологических требований //Тракторы и сельхозмашины. - 1994, № 6, с. 16...18, (соавторы Хвостов В.А., Нилов Н.И.).

35. Повышение экологической совместимости с окружающей средой машин для возделывания и уборки овощей //Дел. рук. ЦНИИТЭИтракторосельхоэмаш, № 1605 - тс 94, 15 е., (соавтор Хвостов В.А.).

38. Повышение экологичности механизированного производства корнеплодов и овощей //Тракторы и сельхозмашины. - 1996, № 3, с. 11...14, (соавтор Хвостов В.А.).

37. Машина ЛКП-1,8 повышенной производительности для уборки лука //Тракторы и сельхозмашины. - 1985, № 8, с. 44...46, (соавторы Мейлахс И.И., Раскатов В.Г. и др.).

Авторские свидетельства СССР и патенты РФ

38. A.c. 210522 (СССР). Привод колеблющихся секционных транспортеров (Э.С. Рейнгарт, Г. Д. Петров и др.). - Б.И., 1968, Мб.

39. A.c. 267193 (СССР). Приспособление к картофелеуборочному комбайну для уборки репчатого лука (Н.Ф. Диденко, В.А. Филиппова и др. ). .- Б.И., 1969, M 35.

40. A.c. 314481 (СССР) Гидромеханический грохот (В.В. Ведерников, Г.Д. Петров и др.). - Б.И., 1971, M 28.

41. A.c. 322146 (СССР). Грохот (Г.Д. Петров, М. Ногвй и др.).

- Б.И., 1971, » 38. ,

42. A.c. 414965 (СССР). Грохот (Н.Ф.. Диденко), - Б.и!, 1974,

И 6.

43. A.c. 416039 (СССР). Сепарирующий грохот (В.Т. Амеличев).

- Б.И., 1974, M 7.

44. A.c. 441889 (СССР). Элеватор корнеклубнеуборочных машин (В.Т. Амеличев, В.А. Хвостов). - В.И., 1974, M 33.

45. A.c. 6359Î1 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов (Н.Ф. Диденко, Л.И. Левчук И др.). - Б.И., 1978, M 45.

4ö. A.c. В4БВ27 (СССР). Прутковое решэто вибрационного грохота корнеклубнеуборочных машин (Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко и др.).

- Б.И., 1979, М.5.

47. A.c. 656676 (СССР). Решэто грохота корнеклубнеуборочной машины (Л.М. Липковкер, Л.И. Левчук и др.). - Б.И., 1979, M 14.

48. A.c. 694120 (СССР). Выкапывающий рабочий орган для корнеклубнеплодов (Н.Ф. Диденко, Л. И." Левчук и др. ). - Б.И., 1979, №40.

49. A.c. 701564 (СССР). Выкапывающее устройство для корнеклубнеплодов (Н.Ф. Диденко, Л.И. Левчук). - Б.И., 1979, 45.

ВД. A.c. 713613 (СССР). Грохот (Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко и Др.). - Б.И., 1980, (3 Б.

51. A.c. 735205 (СССР). Корнеклубнеуборочная машина (Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко и др.). - Б.И., 1980, № 19.

62. A.c. 735206 (СССР). Корнеклубнеуборочная машина (Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко и др.)-. - Б.И., 1980, M 19.

63. A.c. 735207 (СССР). Решето грохота корнеклубнеуборочной машины (Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко). - В.И., 1980, И 19.

54. A.c. 753382 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука (Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко). - В.И., 1980,' № 29.

66. A.c. 843821 (СССР). Корнеплодоуборочная машина (Л.И. Левчук, C.B. Долгополов и др.). - Б.И., 1981, të 25.

66. A.c. 858621 (СССР). Ботвоотделяющее устройство (В.А. Хвостов, Н.Ф. Диденко и др.). - Б.И., 1981, fê 32.

Б7. A.C. В6Б181 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука (Л.И. Левчук, Г.Д. Петров и др.). - 13.И., 1Ö81, М 35.

Б8. A.c. 66Б206 (СССР). Способ подготовил лука к хранению (А.И. Дятликович, И.И. Мейлахс). - Б.И., 1ЭД1, М 35.

Б9. A.c. 882%f8 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука (Л.И. Левчук, Н.Ф.Диденко и др.). - Б.И., 1901, М 43.

60. A.c. S91009 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов (Г.Д. Петров, P.P. Диапаридзе и др.). - В.И., 1981, № 47. -

61. A.c. 893160 (СССР). Корнешюдоуборочная машина (Л.И. Левчук, В.А. Хвостов и др.). - 1981, W 48.

62. A.c. 893165 (СССР). Устройство дли встряхивания полотна транспортера (Г.Д. Штров, P.P. Джапаридзе идр.). - Б.И., 1981, № 48.

63. A.c. 908269 (СССР). Грохот (В.А. Хвостов, Л.И. Левчук и др.). - Б.И., 1982, »8.

64. A.c. 927166 (СССР). Выкалывающее устройство для корнеклубнеплодов (Л.И. Левчук, Н.Ф. Дидеякг> и др.). - В.И., 1В82, № -18.

65. A.c. 938820 (СССР). Способ формирг налин лажа при раздельной уборке корнеклубнеплодов (Л.И. Лекчук, Г.Д. Петров и др.).

- Б.И., 16Ö2, W 24.

66. A.c. 9412Б2 (СССР). Прутковое нологнп транспортера (В.И. Мартынов, В.Д. Кучканов и др.). - Б.И., 198и, и i'ti.

07. A.C. 9787Ö6 (СССР). Теребилышй лгширлт корнпуборочной машины (В.Н. Котрохов, A.M. Шор и др.). - В. И., Шнй, м 4б.,

68; A.c. 1005717 (СССР). Способ отделения «.орнемуЛнеплодов от почвенных примесей (Б.И1. Максимов, Г.А, ТряхтигЛ|*1Йт и ДР.).

- В, И,, 1983, № 11.

69. A.c. 1011429 (СССР). Рама мобинъж й машиии (М.А. Хвостов, Л.И. Левчук и др.). - В.И., 1ШЗ, М 14.

70. A.c. 1026360 (СССР). Устройство для полклихнчния корнеклубнеплодов (A.A. Сорокин, Н.Г. к'юнахов и др.). В.И., 1983, » «4.

71. A.c. 1071462 (СССР). Устройство для i»wi»4,kh функциональных блоков (В.В. Золотерев, Г.Д. Петров и д»>.).В.И., 1904, MB.

72. A.C. 108394ft (СССР). . Транспортер кори^убнеуборочмой машины (Л.И. Левчук, Н.«. Диденко и др.). - И.И., 1У84, М 13.

73. A.c. 1097103 (СССР). Корнвплодоуб"рочнад мятинл (H.A. Хвостов, Г.Д. Петров и др.), - В.И., 1984, М 18.

74. A.c. 1088678 (СССР). Корнеплодоуборочная малина (Л.И. Лввчук, С.tí. Семикин и др.). - Б.И., 1984, № 16.

76. A.c. 11DC146 (СССР). Машина для уборкн корнеклубнеплодов (Л.И. Левчук, В.А. Хвостов и др.). - Б.И., 1984, M 28.

76. A.c. 1116261 (СССР). Грохот (В.А. Хвостов, И.Я. Сигали др.). В.М., 1084, H 35.

77. A.c. 1130216 (СССР). Малина для уборки корнеклубнеплодов и лука (Б.И. Максимов, Г.А. Трахтенбройт и др.). - Б.И., 1984, M 47.

" 78. A.c. 1130224 (СССР). Сепарирующее устройство корнеклуб-неуборочкой машины (Б.И. Максимов, Г.А. Трахтенбройт и др.). -Б.И., 1984, » 47.

79. A.c. 114(1813 (СССР). Устройство для перемещения кусково-сыпучей массы (Ю.Б. Зэленов, И.Г. Красеков и др.). - Б.И., 1В85, » 13.

80. A.c. 1166267 (СССР). Выкапывающий рабочий орган (Л.И. Левчук, И.И. Мейлахс H др. ) . Б.И., 1935, №26.

81. A.c. 1166273 (СССР). Сепарирующее устройство корноклуб-неплодоуборочной машины (Л.И. Левчук, Н.М. Юздашев и др. ). -Б.И., 1985, »26.

82. A.c. 1243169 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука (И.Я. Сигал, Г.Д. Петров и др.). - Б.И. , 1986, № 25.

83. А.г. 1250712 (СССР). Теребильный аппарат корнеплодоубо-рочной малины (В.А. Хвостов, Л.И. Левчук. и др.). - Б.И., 1986, » 34.

84. A.c. 1269974 (СССР). Устройство для определения сепари-руемости почбы на корнеклубнеуборочных машинах (P.P. Джапаридзе, Г.Д. Петров и др.). - Б.И.г 1903, M 36. .

85. A.c. 1281105 (СССР). Устройство для отделения корнеклубнеплодов от камней и комков почвы (В.М. Фурлэтов, A.B. Соколов и ДР.). - Б.И., 1987, Ml.

86. A.c. 1292677 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов (Л.И. Левчук, В.А. Хвостов и др.). - Б.И., 1987, № 8.

87. A.c. 1303065 (СССР). Способ отделения соразмерных почвенных комков и примесей от плодов и устройство для его осуществления (Г.В. Голоколенов, Г.Д. Петров и др.). - Б.И., 1987, » 14.

88. A.c. 1306744 (СССР). Устройство для стыковки функциональных блоков (A.B. Большаков, В.А. Хвостов и др.). - Б.И., 1987, И 16.

• 89. A.c. 1307624 (СССР). Машина для уСорки корнеклубнеплодов я лука (В.Я. Воронин, В.А. Хвостов и др.). - Б.И., 1087, М 16.

90. A.c. 1447313 (СССР). Устройство для предотвращения забивания вальцов (И.Я. Сигал, В.А. Хвостов и др.). - Не публикуемое.

91. A.c. 147214Б (СССР). Грохот для разделения сельскохозяйственной mccu (¡O.E. Зелеков, В.М. Фурлетов и др.). - Е.И., 1Ö89, 15 14.

92. A.c. 147Б730 (СССР). Грохот (Ю.В. Золеной, В.М. Фурлетов и др.). - B.Ii., 1089, 14 16.

93. A.c. 1603701 (СССР). Машина для уборки корно1игу0иеплодов и лука (И,И. Мэйлахс, В.А. Хвостов и др.). - Б.И., 1989, И 32.

91. A.c. 1Б0Б462 (СССР). Устройство для отделения плодов от соразмерных почвенных примесей (Г.В. Голоколеноз, В.Л. Хвостов и др.). - Б.И., 1989, 33.

.96. A.c. 1Б21340 (СССР). Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука (И. Я. Сигал-, В.А. Хвостов и др.). - В.И., 1989, 13 42.

96. A.c. 1Б40700 (СССР). Выгрузной транспортер корнеклубнеу-бсрочной машины (А.М. Шор, В.А. Хвостов и др.). - D.H., 1SS0, IS В.

97. A.c. 1Б42460 (СССР). Комкоразруиаще» устройство машины для убсркл ' корнеклубнеплодов и лука (II.Ф. Сгрейкоа, И.Я. Сигал и др.). - В.И., 1990, »6.

98. A.c. 1СБ3203 (СССР). Реието грохота (Ю.Б. Звлэнов, В.А. Хвостов и др.). - В.И., 1990, 12.

99. A.c. 1ББ3329 (СССР). Устройство для отдоденип плодов от почвенных примесей (Г. В. Голоколенов, Г. Д. Петров и др.). - В .Ii.,

1990, !í 16.

100. A.c. 1603608 (СССР).-Сельскохозяйственный агрегат (Г.В. Голоколеноз, В.А. Хвостов и др.). - В.И., 1990, М 10.

101. A.c. 1679478 (СССР). Устройство для обрээки ботвы растений на корна (И.И. Мейлахс, В.А. Хвостов и др.). D.H., 1900, »27.

102. A.c. 1Б831В1 (СССР). Грохот (В.А. Хвостоэ, В).В. Золеноз И др.), - В.И., 1990, п 29.

103'. A.c. 1028904 (СССР). Устройство для отд<тмия плодов от соизмеримых почвенных примесей (Г.В. Голоколенов, O.A. Хвостов и др.). - В.И., 1991, И 7.

104. A.c. 163064Б (СССР). Устройство для отя»ления ботаы от корнеплодов на корню (В.П. Чукавин, В. А. Хвоотов о др.). - Б.II.,

1991, М 8.

106. A.c. 1663RJ8 (СССР). Машине для уборки корнеклубнеплодов (Л.А. Вергейчик, Г.Д. Петров и дрО.'- Б.И., 1991, № Z1.

10В. A.c. 1б')"674 (СССР). Решето грохота (Ю.Б. Эеленов, В.А. Табунов и др.). - I¡.И., 1091, М 43.

107. A.c. 169í8H2 (СССР). Сельскохозяйственный агрегат (Г.В. Голоколенов, 8.А. Хмятов и др.). - Б.И., 1991, № 43.

108. A.c. 17|)770й (СССР). Грохот для отделения клубнекорнеп-лодов от раститолышх остатков (D.E. Зеленов, А.Н. Шуликина и др.). - Б.И., 199',!, М 32.

109. Пром. обряпрц 22096 (СССР). Копатель для уборки корнеклубнеплодов (Т.К. <ш'|рпв, В.А. Хвостов и др.). 22.03.87 г.

110. Пром, oOi>'i:iph 22097 (СССР). Прицепная машина для уборки ' лука-репки (Т.К. Xirtpo», В.А. Хлостов и др.). 26.03.87 г.

111. Пром. образец 30838 (СССР). Модуль энергетический (Т.К. Хяйров, В.А. Хносгов'и др.). 28.03.90 г. -

112. Патент 164:499. Устройство для стыковки функциональных блоков (Г.IJ. Голоколонов^ В.А. Хвостов и др.). - Б.И., 1991, М 16. -

113. Патент ;\Ш717 Униперсальное самоходное шасси (В.А. • Хвостов, И- Я. Сигал и др.). - Б.И., 1996, № 19.

Положительные рсвения ВШСГПЭ на тл >чу н.тгентов РФ по заявкам:

114. № 93 -017Vi.Hi /1 в (017787) от 07.04.1993 г. Энергетическое сродство (В А. Хпоотов,' И.Н. Сигал и др.).

115.' ti ВД6804Ч/1 V(044479) от 07.10.1992 г. Самоходный погрузочный агрегат (A.C. гльцов, В^А. Хвос'тов и др.).

Р ууР"жные патенты и а. с.

116. A.c.. 35472 (НГК). .Аппарат за вадене към кореноплодна . машина (Кптрохов В.Н,, Хвостов В.А. и др.). 06.04.81 Г.

117. Патент 136104 (ГДГ). Rauffferaet fuer Hsi kfjnt»»ternte-mschlnen (Kotrochov V.N., Chvostov V.A. и др.). Z7.04.81 г.

IIB. A.c. 233ЭЭ2 (ЧССР). Stroj nn skllzenl okor*ntn (Ko<ro" hov V.N., Chvostov V.A. и др.). 21.09.8В г.

119. A.C. 2M)V84 (ЧССР). Orezavae chrastu (Chvostov V.A., l.evcuk LM. и др.). 22.09.89 г.

120. Патент 1?;ГЧ43 (Итллия). Dispositivo per sepnrazinn«} del fruttt dalle irrurtta' del'suolo ((tolokolenov Q.V., Khvostov V.A. и др ). 11.09.91 г.