автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование рациональных параметров процесса отделения почвы от клубней картофеля и выбор средств их технической реализации
Автореферат диссертации по теме "Обоснование рациональных параметров процесса отделения почвы от клубней картофеля и выбор средств их технической реализации"
РЯЗАНСКИЙ СЕШЖ0Х03ЯЙСТВЕШЩЙ ИНСТИТУТ имени профессора П.АЛГОСТУЧЕВА
На правах рукописи
КАМАЛЕТДИШВ ШМ РАШТОВИЧ
УДН 631.558.4г356.4
ОБОСНОВАНИЕ РАЦИ0?1АЛЬННХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ОТДЕЛЕНИЯ ПОЧВ« ОТ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ И ВЫБОР средств ИХ ТЕХ1ШЧВСК0Й РЕАЛИЗАЦИИ '
Специальность 06.20.01 -механиаация сэльскоховяКетйенного производства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на сойгзканно ученой степени кандидата технических »тук ..
Рпзпнь - 1988
Работа выполнена в Башкирском ордена Трудового Краен Знамени сельскохозяйственной институте, г.Уфа.
Научный руководитель i
Официальные оппоненты:
Ведущее предприятие:
заслуженный инженер-механик БАСС доктор технических наук, професс! А.П.ИОШНОВ
доктор технических неук.профессо;
в.п.гссляков
кандидат технических наук И.А. УСПЕНСКИЙ
головное специализированное коне торское техническое бюро по ыашш для возделывания и уборки картоф<
г.Рязань.
Защита состоится "_§__"____ФёЕЕ32Э_____в „12.
часой на заседании регионального специализированного сове1: К,120.09.ОТ в Рязанском сельскохозяйственной институте иш профессора П.А»Костыче>Ба.
Адрес: 391000, Рязань, ул.Костычева, I.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рязанс сельскохозяйственного института,
Автореферат разослан "___"____1989г.
Ученый секретарь рагионал^ного специализированного совета кандидат технических наук доцент
И.Е.Либероа
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теми. К числу 'важнейших сельскохозяйственных культур, производство которых необходимо перевести на индустриальную основу, относится картофель, не случайно названный в народе вторым хлебом. В двенадцатой пятилетке среднегодовое производство картофеля должно составить 90...92 млн. тонн.
Однако для выполнение намеченных планов необходимо решить ряд первоочередных г. дач, в том числе снизить трудоемкость уборочных" работ, кл долю которых приходится 4Ь...75$ общих затрат труда. Существующие сепарирующие органы не обеспечивают необходимую чистоту сходового вороха, особенно на почвах тяжелого механического состава, что приводит к применению при уборке большого количества ручного труда.
В целом проблема отделения клубней от почт остается нерешенной. Вместе с тем, создание сепарирующий устройств, гарантирующих высокое качеств отделения клубней картофеля от почвы, сдерживается недостаточно полным раскрытием сущности процесса известными теоретическими предпосылками, не обеспечивающими оптимизацию процесса сепарации.
Цель исследования заключалась в раскрытии физической сущности и изыскании математического описания процесса отделения клубней от почвы, обеспечивающего синтез оптимальных конструкций сепараторов для тяжелых почв.
Объект исслецоьания - процесс отделения клубней от почвы, вибрационный сепаштор картофельного вороха.
Методика исследований. Исследование процесса сепарации проводилось путем всестороннего теоретического анализа и экспериментов, выполненных в лабораторных и полевых условиях, с использованием серийной аппаратуры, специально изготовленных приспособлений, датчиков, стендов и картофелекопателя с вибрационным сепаратором по стандартны-! и специально разработанным методикам. При выполнении работы осуществлено математическое моделирование процесса и всесторонний его анализ на ЭВМ.
При проведении испытаний картофелеуборочных машин в основу бил взят ОСТ 70.(3.5-74.
Научная новизна исследований. Обоснована возможность применения мс;!'|,-,~1П информационной теории сепарации к исследованию про-
цессов разделения картофельного вороха. Установлено, что основными параметрами почвы, определяющими комкообразование и наличие непроходовых почвенных комков, наряду с механическим составом, «вляется соотношение ее плотности, влажности и характера пшлоке-нил внешних сил. При рассмотрении разрушения почвенных комков дало обоснование данного процесса, основанного на теории малоцикловой усталостной прочности, суть которой заключается в зарождении и развитии трещин и характеризуется как разрушением, тик и упрочнением почвенных комков под действием нагрузок. При анализе процесса отделения почвы на рещзтных сепараторах выявлено, что время, необходимое для перехода с увеличенной интенсивностью выделения ироходовых компонентов (с работе в установившемся режиме, определяется не только кинематикой сепаратора и нагрузкой, но и соотношением содержания в гвходном ворохе Прохоровых и сходовых компонентов, зависящим от технологий возделывания.
Практическая ценность работы. Определено ь.ияние урожайности картофеля и исходного состояния почвы на работоспособность сепарирующих органов, а также технологии возделывания и характера приложения внешних сил на прочностные свойства почвенных комков. Предложены технологический приемы обработки пичвы, а тайме конструкции и кинематические рохаиы работы сепараторов, обеспечивающих возможность сепарации картофельного вороха на тяжелых почвах. Разработан и изготовлен вибрационный сепаратор картофельного вороха, обладающий высокой сепарирующей способностью. Хозяйственные испытания экспериментального картофелекопателя с предложенным сепаратором показали, что его использование позволяет уменьшить потери клубней картофеля за счет засыпания землей на 2...2,б ц/га, ччк. обцсо содержание почвы п сходовом ворохе снизилось в 2...3 раза. • •
Реализация результатов исследования. В колхгэах и совхозах БаССР в 1964-193;] годах на площади 260 га внедрены технологии возделывания картофеля се смоцокльшн междурядиями 20x120 см и 60x30 см, обеспечмва'ацие механизированную уборку. Предложен ряд конструктивных ряшогшЛ, в тон числе защищенных авторскими овндо-трльствшли № 1323003 и 131314973. Картофелекопателем с вибрационный сепаратором бил убран картофель на площади 21 га.
Натариаяы доосортоцксшой раЗотп пр:шя?ц ГСКТБ по ые-гпяюи для зоздзякзшш и уЗо?:си картуз»! для использования .при прооктнроваиин устройств пп отаззатт плуйиьй нартофа-ля о? пэчзоннн;: коглкоз.
Осназщзз положения диссзртпцлоиной работы изложит п одобрзги па няучиц* кс::$орзнциях профес-сорзко-лрзподозатольского состава п асп:;рантоз Башкирию -го СХН Т934...19Б8г,г.; Лзишггрэдского СХИ 1995,1987г.р. ; иа иаучиой конфзрзкцпн з'пэпьгс и опоцка^стоз ЕАССР к Роль цояоднх упсншс I. спснраллс-топ п ускорзппп КТО, 1936г.; Волгоградского СХН. 198ог. \ Иуйбетззского СХИ, 1938г. ; о(ще— республика .-юкой кзучио-прэизводетзаиной кояфарзнцак " Пэзы-езкий вффзктквиссти сзльскаховдйствсдаоП тзхникп",1988г.
[^бжкауг«_аиссдБтагглуА_ Осноппкз положения н розуль -татн исследований опубликованы а дозлтп початнш работах , включая два авторских свпдатэльстза ер нзойрзтонип.
Стр^к^2д^_объом_21|осз|}тацлк1> Дпесортацнонпая раби -та состоит из введена»-, пяти глав, обпг.п; пьзодов, рэкокзн -даций, списка испольж тиной яитзрятурц и приложений; Общий объем диссертации состаалявт 194 стратящ, в т.ч. 39 рисунков, 18 таблиц, список испольаоцашой литературы, включающий 149 наименований (из них 5 на иностранных языках), и II приложений.
СОДЕНКАНИЕ РАЮТЫ
Во_вввдении обоснована актуальность теш и приведен перечень основных положений диссертации, которые выносятся на защиту.
ё_П§Ш?°й_главе "Состоите вопроса и задачи исследова -ний" дается обзор состояния картофелеводства и уровня механизации уборочных работ, способов отделения картофеля от почвы, а также результатов исследования серийных картофелеуборочных комбайнов в производственных условиях. Вчботы М.Е.Мацепуро, Г.Д.Петрова, Л.А.Сорокина, К.А.Пшечэнкоаа, Н.Н.Колчина, Н.И.Верещагина, В.И.Шляхецкого, И.Р.Разиысло -вича, Л.П.Безрукого и других, посвященные изучению вопроса отделения клубней от .точвы,показывают, чго сепарируптаю органы с?;-.иНных картофелеуборочных малин не обееппчип-'тт тр«-
буемого качества отделения клубней от примесай, в особенности на почвах тяжелого механического состава при повышенной влажности.
Из анализа состояния вопроса следует, что одной из причин, тормозящих сосданиа высокоэффективных сепараторов от -деления клубнай, является недостаточно ясное представление о физике явлений, лежащих в основе данного процесса.Использование при этом традиционных теоретических описаний едает возможности оптимизации процесса сепарации картофельного вороха на множестве внешних условий, и, в конечном счете, затрудняет синтез устройств, обеспечивающих высокое качество отделения клубней от почвы.
Сепарация картофельного вороха, являясь частным случаем разделения смесей, основывается обычно на закономерностях и теоретических выво;:,зх,общих для широкого класса процессов, рассмотренных С.А.Васильевьм, Г.Д.Терсков^м, З.Л.Тицом, Ы.Н.Летошневым, И.Е.Кожуховским, В.М.Цециновским, Е.А.Непомнящим, А.П.Иофиновым, Л.А.Барским, В.В.Кафаровым и т.л* Однако имея большое сходство с подобными процессами, сепа -рация картофельного вороха отличается рядом особенностей, накладывающих ограничения на предлагаемые подходы, что и определило основные задачи исследования!
I. Изыскать и обосновать математическое описание про -цесса сепарации картофельного вороха, пригодное для теоре -тического объяснения его особенностей.
й'.Ка основе анализа полученной математической модели предложить рашзния, обеспечивающие оптимизацию и повышение эффективности процесса сепарации, в особенности на тяжолых пере -увлажненных почвах. ■
3, Обосновать клнейатическио и конструкторские параметры сепаратора для работы но тяжелых переувлажненных почвах.
4. Провести дабораторно-полевна и сравнительные испи -тания макетного образца предложенного сепаратора.
ё2..££2Е22_Е£йБ2 "Разработка модели процесса сепарации картофельного вороха" проведан анализ существующих подхо -дов и видов математического описания.Предложена информационная. модель, позволившая рассматривать процесс'как дискрет -ну» последовательность циклов разрушения к отделении почвенных частиц и достаточно широко отразить специфику процесса сепарации.
На рисЛ представлена структурная схема процесса сепарации картофельного вороха как системы последовательной передачи и преобразования дискретных сигналов по каналу сяп-зи с "помехами". Здесь соотношенго содержания и исходном порохе клубней картофеля и почвенных комков соответствует возможной выборке иэ исходного обобщения одного сигнала (опыт ); разрушение почвенных Комков - кодированию в канале (опыт р ); разделение на "проход" и "сход" - докодн - . рованип (опыт ^ ); получение сходового вороха - выдача сообщения (опыт £).
Исходя из предложенной структурной схемы процесса сепарации картофельного вороха, величина энтропии И (о()
неоднородности исходного состояния в опыта определяется выражением:
Рг.г -Рьа- ЬдгРве ' <1>
После прохоядения гепаратора остаточная условная онтрогаш смеси уменьшится и составит:
где Ра-1 и РАЕ - вероятность схода и прохода, рассчитанная с учетом действия помех р, , р , ^ и ^з ; Нж(р.у) И НАа(р./) - энтропия неоднородности "схода" и "прохода" соответственно после сепарации (совершения опытов
I ИД ь
Связь меящу свойствами сепаратора, его производитель -ностью и составов исходной смеси выражается соотношением:
где СК - кодачество просеявшейся почвы в 1-ом цикле; Рв31— содержание почвенных частиц в 1-ом цикла; \У - максимальная нагрузка, обеспечизяющая безошибочное отделение почвенных частиц от кл.убкей картофеля? '
отношение разности начальной И (с1) и конечной энтропии к величине М(оС), т.е. показатель полноты разделения, или критерий оптимизации процесса-
Априорны!! пналпа показал, что значения "помох" ре и'р* постоянны и определяются содэржа'шем в исходном вороха Г1ргходовил; клубной картофояя и прутик нзпроходоЕЫх поч -плннкх комков.
"Помеха" ^¡5 харлнториэуе!' обобщенное действие факто-рои , препятствующих рдарупениэ почвенного комка до прохо-дових рдонеров. Доковано, что процесс разрушения на просеивающих сепараторах происходит под действием циклических нагрузок и подчиняется закоцу ыалоцикловой усталостной прочности. Явление; яекацэо в основе ра^дешзнвд комка, мояшо рассматривать как образование и развитие трещин по мере накопления циклов пагруденип. При этом, в соответствии с общей теорией данного подхода аосдеПстеио тшекнх ска в ограниченную ooîjy об'зспоч!1пао-х раарушошю кокки при меньшее число ц:н«1оа, 1ч и. происходит; цоиснсправлонноо рааштиэ тросика. Вероятность того, что иочоаиныЛ комш но разрупгастсл нос;:о H циклов и<згруязд.ш, подчиняется яогзрпф:.;:шес!(« нормально}.^- какому и монет быть опродолана из ощшзнап:
гдо - число циклов* необходимое) для реврупешя комка;
Ц И О - косффиционты логар-лф;.шчэскп нормального рас -продояония, аарактврицувцао•прэчнэстиш) свойства почиоыпв:
комков.
Получзшгоз вираяЕЯис ейндотольетцуот о том, что разрушение почпанних кемков необходимо рассматривать как цамоко-яие двух процессов: разрушения и упрочнзния.
С учотоь! того, trio связь сепарируа'лзй поверхности с частицами просеивающегося материала носит fia иосткий» a дина-лнческий характер Л определится кинематичоскими режимами сепаратора, вглпчшшш трогая и нагрузки, вполне естоствен-Ньм явилось предположение о влиянии (¡а просоиваомость совокупности отих факторов в вкдо случайно!! "помехи" С h
Априорный я.«,алии "помехи" позволил сделать предпо-лоиеннз, что вероятность ео слиянии-на процесс сепарации определяется г;ыра;:;с-ние:-5:
P-e^HiW) (В)
(б)
Ряс.t. Структурная схсма процесса сспарапии керто-фэль'ного sopoxa при однократной "примерно"
ГДО К - КОйффКЦКЗ! прэпорцпспаяыюсгп.
Данноэ прэдполопснио позволяв? избояать несоответствия просеиваемоети на начальном участао гтду расчетными и окс-поримеитаямшми данными.
Максимальная эффективность процесса обоспочивпотся npit определенном соотношении проходовых и сходовых част.щ, содержание которых меняется под дзйстаием "помехи" ^а,оптн -мальное значение которой при заданном сочетании факторов ра~
ВН0! 4-PfM-Pw-P.
На основании анализа полученных теоретических зависимостей были рекомендованы следующие пути дальнейшего повышения эффективности работы сепарирующих органов.
1. Технологические приемы:
- повышение урожайности картофеля, т.е. увеличение исходного содержания кгубнэй;
- снижение содержания непроходознх почвенных комков и их прочности (уменьшение "помех" !i ра ) за счет приемов, снижающих вргяноо воздействие на почву рабочих органов и ходовых колос машин и орудий.
2. Конструктивные решения:
-организация приложения внешня сил в ограничэннуя зону, что обеспечит целенаправленное развитие трошки и разрушение комков при меньшем количестве циклов воздействия
(уменьшение "помехи" рг ) по сравнении с ударами 9 случайные точки на обычных сепараторах;
- поддержание оптимального соотношения содержания "схо-довых" и "проходовых" компонентов управлением процесса разрушения котов (уменьшение "помехи" ^з ).
"Программа и методика экспериментальных исследований" представлены этапы проведения иеследова -нйй; методика определения фиэико-механичаских свойств компонентов сходового вороха картофелеуборочных комбайнов; методика определения физико-механических свойств И условий воздействия внешних сия на комкообразование; методика анализа прочностных свойств почвенных комков, а также определения просоиваемости почвы по длине решета . Описаны использованное оборудование и контрольно-измерительная аппаратура, методика оценки точности результатов и проверки адекватности принятых теоретических распределений.
Для лабораторных исследований комкообрааования был изготовлен уплотнитель, принцип действия которого основывается на сжатии почгы двумя сферическими выемками. Исследования процессов разрушения почвэнных ксшоп при динамическом удара проводились с использованием устройства, обеспечивающего воздействие на почвенный комок ударных импульсов силы и выполненного в вида штатива с перемещающейся по нему под действием силы тяжести балкой с гирей н сменными наконечниками. Прочностные свойства почвеннчх комков и клубной картофеля при действии скимаощих усилий оценивались устройством, принцип доЯствия которого аналогичен принципу действгш твердомера Взвякина.
Вазруиаемость комков и просоиваемость почвы в лабораторных условиях под действием вибрации исследовались на специально изготовленной установке, обеспечивающей получение частоты от 0 до 60 ГЦ и амплитуды колебания от 0 до 14 мм.
Обработка результатов проводилась по общепринятой ме -тодике вычислений статистических показателей на ЭВМ ДЗ-2ВМ и ЁС-1020.
В_ч§тпз2тдй_главе "Анализ процесса отделения клубней от почв"" после экспериментальных исследований наиболее значимых «омехообразуювшх факторов проведены проверка адекват ~ ности принятой.модели и машинный эксперимент с целью оптимн-
комков.
зации и оценки степени влияния отдельных помех на величину просеиваемости и чистоту сходового вороха.
Экспериментальные исследования по просеиваемости почвы подтвердили правильность теоретических выводов о наличии в начала решета участка, необходимого для стабилизации выделения'. Пропускная способность ревата на начальном участке зависит от массы просеивающейся на нем почвы и от массы почвы, перенесенной дальшо по решету. Эта часть почвы после разрушения просеивается нг следующем участке. Максимальная пропускная способность обеспечивает ся при примерно равном содержании в ворохе проходовнх И сходовых компонентов.
При низком процентном содержании почвенных комков болпе существенное влияние на -эффективность оказывает интенсивность отсева. С ростом содержания непроходовых комков большое влияние оказывает разрушение почвенных комков.
Проведенные теоретические и лабораторные исследования * позволили оценить влияние на чистоту сходового ворохи содержания в исходном ворохе клубней картофеля и непроходовых почвенных комков (рис.2}. При зтом чистоту сходового вороха модно аппроксимировать выражением:
/ П \ (7)
Р^ч-ехр^Нв*)
ю
где - коэффициент пропорциональности;
Рв1- содержание клубней картофеля в исходном ворохе.
Наиболее значительно влияние содержания клубней картофеля на чистоту схода в диапазоне от 0 до 3%. В Башкирии при средней урожайности картофеля 92...93 ц/га содержание клубней в исходном ворохе не превышает 1,5...что и затрудняет получение на картофелеуборочных комбайнах сходового вороха высокой чистоты.
Таким образом, выращивание высоких стабильных урожаев по 250...300 ц/га является одним из важнвйших условий повышения качества работ сепарирующих органов при машинной уборке картофеля, т.к. обеспечивает увеличение содержания картофеля в исходном ворохе до 3 и более процентов.
Экспериментальные исследования по определению уплотняемости подтвердили априорные сведения о том, что на плотность почвы*, наряду с величиной уплотнягдего воздействия существенно влияет ее влажность и характер приложения внешних сил (рис.3).
а}
¿1
гооо 1000 4аоо
И7О0 1600 1500
4
/
г
/
У
г5/*
да
4600 4700
45
60
85
за
ЗУ
№7, ш
1
//
/
N
о
40 45 20 25
Рис.3. Зависимость уплотняемости почвенных комков: а - от влажности при воздействии постоянного импульса силы (1-3 =2,25 кг.м./с; 2-3 = 1,125 кг.м./с); б - от числа ударов о металлическую решетчатую поверхность ( впсота падения 1-Н =0,5м; 2-й =0,3 м).
На рис.4 показан;: характеристики чазрушаемостп почвенных .40!,'.ков при воздействии внешних сил, величины которых ограничены условием повреждаемости клубней* Вероятность разрушить почвенный комок ( ^ -1500 иг/м3, V/ ~?Я%) при воздействии ударов в ограниченную зону значительно гшие, чем при ударах в случайные точки. Кроме того, удары в случайные точки существенно уплотняют комки.
Рис.4. Показатели раэрупаемости почвенных комков: а - в зависимости от мелкости и плотности при различных видах ггпгрузок (1-статическом сжатии; 2 - ,, :имичэскрм ударе; 3 -виб-раиин); б - вероятности разрушения от числа гиклоц иагруиекия (I- в огрйпиченную зону; 2-е случайные точки).
Разрушение комков под действием вибрационной нагрузки обеспечивается том» что при малой амплитуде практически не происходит значительного отрыва комков от поверхности решета и их вращения, гсг.т ооеспечиваотся воздействие на них нагрузки примерно в одну и ту зону, но происходит значительного дополнительного уплотнения комков.
В пятой главе "Обоснованно основшгх конструктивных параметров сепараторов картофельного вороха" рекомендован;; принципы выбора конструкций сеплрчтороз и предложен ряд конструктивны* ре.со-пгЛ (т.абл.1), обеспечтшгаих ;'овьезнио оффоктишюстн сепарации картофельного вороха.
Таблица I
Приемы повышения эффективности сепарации И средства нх технической реализации
Выводы,полученные на основе ______исследований_________
Схемы реализации ____приемов______
Внедрение технологий,обеспечивающих повышение урожайнос-ности картофеля.,снижение плотности и влажности почвы
Повышение оффективности разрушения почвенных комков:
- воздействием изгибающих сил
- воздействием внешних сил в ограниченную зону
Возделывание картофзля на грядах по Схеме 20x120см
во., , . 4М _.
Комкодавитель
О-
Ю»1
(л), I Ш), Ь>1
Вибрационный сепаратор с отражателем
Повышение интенсивности отделения проходовых частиц почвы поддержанием оптимального соотношения проходовых и схо-довых компонентов
Установки в конце технологической линии устройства^ обеспечивающего отделение переувлажненных почвенных комков от кдубнай
Сепарирующие устройства
Для половых исследований выбран и изготовлен вибрационный сепаратор картофельного вороха с отражателен, вращающимся над решетом рззиново-пальцевым транспорта он^епаря-тор установлен Еыесто второго элеватора картофелекопателя КТН-2 по схема 3(табл.11. Максимальная чистота сходового вороха обеспечивалась при частоте 40...42 Гц, амплитуде 2,5мм и направленности колебаний 40...45°. В цалях увеличения транспортирующей способности репето установлено с углом наклона назад на 20°. Показателя работы нопателя приведены в табл.2.
Таблица 2.
Усредненные показатели качества работы экспериментального и серийного копателей
I 1985г. » __1986г. ! 1987г. Показатели ' ^^SBT^SPjT^H-iBr^S^ •
I iHbát I !тальный1 !таль-
________________1_____j_________i______I______¡™íL
Извлечено клубней На поверхность^
Содержание почвы в сходовом ворохе,%
Поврзэдено клубней, т
96,1 90,0 81,7 93,4 75,6 94,0
76,8 45,7 90,5 82,3 84,2 45,7
3,1 3,6 2,0 2,3 _ _
Сшкенне потерь клубней картофеля из-за засыпания их землей обеспечило получение дополнительной продукции на 19...21руб. с одного гектара.
ОБЩЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
I. Оснопная прпчииа эначителышх затрат ручного труда уборке Картофеля и ограниченное использование нартофеле-'борочных машш зак/.вчается в том, что суеэствупщио сепари-!уищиэ органы из обеспеч^ваит необходимого качества очистки глубней о? почвы, в особзнности при ео тяяелоы механической ¡ставе. Создание гисокоэффэктнпних сэиарируодих устройств :дэр:^иваотся недостаточна знанием физической сущности пронося сепарации картофэльного эороха.
2, Информационная модель,рассматривавшая процасс сепарации картофельного пороха как дискретцую посдодоиатэлькзсть циклов разрушения и отделения почвенных частиц, рзализувмув при наличии "помех", дает возможность опрздсдашщ сффактив -ности схем, конструктивных параметров и оптимальных режимов работы сепаратора, обеспечивающих максимальную производи -телъность при минимальных потерю: и максимально!'; чистоте схо- | до'вого вороха в заданных условиях работы,
3. Основными помехообразуядами факторам!! явлгглтся: исходное содоржанио клубной и нзпроходовык комков, о такса вза- | имодайотвио частиц почвы, Причем, получение максимально!» пропускной способности сепаратора обеспечивается р сяучао примерно равного содержания в вороха проходовых и сходовтс компонентов. В случае преобладания проходовых почвенных частиц более существенно слили''9 на процесс сепарации интенсивности отсева, а в обратном случае - разрешения комков,
' 4. Основным свойством почвы, характеризующим со просе-иваемость и прочность комков, является соотношение плотности и влажности. Наименьшей прочностью обладают комки, имевшие минимальную плотность и влажность 22...24%. Уплотнение почвц определяется не только величиной воэдо:1сте я сил, но и влажностью. При воздействии равных по величине внешних сил почьа влажностью 28...30$ имеет плотность на 16.,,20$ выше, чем при влажности 22...24$. Повышению плотности способствуют многократные проходы машин по поли в период возделывания и уборки, осооенно при повышенной влажности почвы.
5. Лазрушение почвенных частиц подчинено закону многоцикловой усталостной прочности, заключающемуся в зарождении и развитии трещин в тело комка и описываемому дагорифмически нормальным законом распределения. Этот случайный процесс вызывает как разрушение, так и упрочнение комко:., которое может происходить на'сепарирующих органах при многократных воздействиях внешних сил< При этом на характер разрушения оказывает влияние не только величина, но и зона приложения внешних сил, Удары в ограниченную зону разрушают почвенный комок быстрее при меньшем проявлении эффекта уплотнения, чем при ударах в случайные точки. Воздействия в ограниченную зону цогут быть обеспечены, например, "с помощью вибрации.
6. Эффективность работы сопарируюцих органов картофелеуборочных мсеии, наряду о физико-механическими свойствами почвы, определяется исходны,1 содержанием в порохе клубней картофеля. При увеличении урожайности со 100...160 ц/га до 250...300 ц/га чистота оходового вороха повютается на 20...ЗОЙ при прочих расных условиях.
7. Повьшзииз эффективности сепарации и расширение воз-мояности махашзированней уборки мояет быть достигнуто но только за счет совершенствования конструкций сепарирующих устройств, но и при использовании технологий возделывания, обосшгсивсюазпс получение, по сравнении с традиционной,более высокой урожайности при цаньсэй плотности почвы в зона роста клубней. Например, обработкой почвы орудиями с активными рабочими органами (фрэеами), поздэлызянием картофеля на грядах по схеме посада 120x20 см и др.
8. На основе получешгах рэсультатоз предложен ряд конструктивных решений.по соварпзйнствованиэ сепарирующих ус -тройс. тв, в том число защиизгашх авторскими свидетельствами. В целях практической реализаций а хозяйственных условиях исследован вибрационный сепаратор с озраяамлеи, рекомендуемый для использования в' виде дополнительного сепарирующего устройства к традиционно принятым прутковым эяазаторам.
Оптимальная работа сепаратора обеспечивается при частоте 40...42 Пд, амплитуде 2,..2,бт1, направленности колебаний 40...45°, при угла наклона рз'лзта назад на 20...25° н расстоянии от рзз:щово-пальцзвого транспортера до сепари-руицсЯ поверхности на входе 0,176 м !! из выходе 0,125 м.
9. Вибрационная сепаратор показал высокое качество работы а погзпше условиях. Использование ого смасто второго элеватора -картофезлокопатедя 15ТН-2 позволило поднять чистоту сходового сорока на 20..¿55 $ и уменьшить потери 3" счзт.пр:1С1яаш!.1 землей с 6...10/5 до 2...4 0, тем саггкм обеспечило получение дополнительной продукции на 20 рублей с одного гектара убранной пяесэдл, Годозая зкономичзская еффзктивность от использования предложенного сепаратора составляет 444 рубля.
ОСНОВНОЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРГАВД ОПУБЛИКОВАНЫ
В СЛЕДУЮЩИХ РАЮТАХ :
1. Камалетдинов P.P., Иофинов А.П. Исследование режимов работы вибрационного сепаратора картофельного вороха. Знания и творчество молодых сельскому хозяйству.-Куйбышев: Куйбьиевский СХИ, 1965,-0.64-68.
2. Камалетдинов P.P. Влияние состояния почвы и способов воздействия внешних сил на щтоцвсс сепарации при уборке картофеля. Роль молодах ученых и специалистов в ускорении НТП.- Уфа: БашСХИ, 1986 - С.81-82.
3. Иофинов А.П., Камалетдинов P.P. Информационная модель сепарации картофельного вороха методом просеивания и разрушения. Роль молодых ученых и специалистов в ускорении НТП.- Уфа: Баш.СХИ, I986.-C.82-B3.
4. Иофинов А.П., намаиетдинов Р.Л Вибрационный сепаратор/Аральские Нивы, 1986-1/8.-С.5,8.
5. Иофинов Л.П., Камалетдинов P.P., Лоренц C.B. Опыт возделывания картофеля на грядах// Мнформ.листок Баш.ЦНТИ-Уфа: 1987.III-4c.
6. A.c. 1314973 СССР МКИ A0I Д 33/08. Устройство для сепарации корнеклубнеплодов /Авт.изобр. Р.Р.Камалетдинов, заявл, 23.07.85. Одубл. 7.06.87. Бол.-» 21.
7. A.c. 1323008' СССР МКИ A0I Д 33/04. Комкодавитель/ Авт.наобр. А.П.Иофмюв, Р.Р.Камалетдинов, Ф.Ф.Насибуллин, заявл.TS.11.85. Опубл.15,07.87. Бол.- » 23.
8. Иофинов А.П., Камалетдинов P.P. Некоторые пути повышения еффективности работы сепарирующих органов картофелеуборочных машин // Повышение эффективности сельскохозяйственной техники/ Tes.докл.научно-производственной конференции.-Уфа: Баш.СХИ, 1988.-С.33-34.
9. Камалетдинов P.P. Анализ процесса разрушения почвенных комков с целью повышения качества работы просеира-юаих сепараторов /Совершенствование конструкций сельскохозяйственная техники.-Уфа: Ульяновский СХИ, 1989.-С.93-96.
П06467 29.12.1988 г. Уфл, ЬСХИ, заказ .V 346, тираж 100.
-
Похожие работы
- Совершенствование рабочих органов машин для уборки и послеуборочной доработки семенного картофеля
- Обоснование процесса и средств механизации уборки картофеля, снижающих повреждения клубней
- Обоснование параметров рабочих органов картофелеуборочных машин для снижения повреждений клубней
- Повышение эффективности сухой очистки продовольственного картофеля путем оптимизации конструктивно-технологических параметров и режимов работы оборудования со щеточными рабочими органами
- Обоснование конструктивной схемы и параметров комбинированного рабочего органа плуга-картофелекопателя