автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса и устройства для удаления ботвы в картофелеуборочных машинах

На правах рукописи

УЛЮШЕВ Андрей Евгеньевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ БОТВЫ В КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИНАХ

Специальность: 05.20.01 - «Технологии и средства механизации сельского

хозяйства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003 160438

Рязань-2007

003160438

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева»

Научныйруководатель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент Борычев Сергей Николаевич

доктор технических наук, Макаров Валентин Алексеевич, ГНУВНИМС

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Махнач Владимир Сергеевич, ФГОУ ВПО «Рязанская ГСХА имени профессора П.А. Костычева»

ГУ «Научно-исследовательский и проектно-технологический институт АПК» г.Рязань

Защита состоятся «30» октября 2007 г. в 09 часов на заседании диссертационного совета Д 220.057.02 при ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева» по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева».

Автореферат разослан «28» сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

од

Угланов М Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В мировом производстве растительных продуктов картофель по потребляемому объему занимает одно из ведущих мест наравне с пшеницей, кукурузой и рисом. Для населения нашей страны картофель играет важную роль в обеспечении продовольствием, оставаясь особо ценным продуктом питания. На д олю Российской Федерации приходится около 16% мирового валового производства данной культуры. В 2006 году в хозяйствах всех категорий картофель выращивали на площади более 3,4 млн .га., валовой сбор составил около 40 млн.т при средней урожайности 11,4 т/га.

Механизированная уборка картофеля остается одним из самых трудоёмких (около 60 %) и энергоёмких (около 45%) операций при возделывании данной культуры. Повышение эффективности механизированной уборки возможно за счет применения новых технологий и сельскохозяйственной техники, отвечающей всем агротехническим требованиям. Практика эксплуатации современных комбайнов показывает, что в бункере присутствуют почвенные и растительные примеси, что связано, в том числе, с несовершенством ботвоудаляющих устройств. Поэтому вопросы повышения агротехнических показателей работы и надежности ботвоудалителей картофелеуборочных машин являются крайне важными для повышения конкурентоспособности отечественной сельскохозяйственной техники. Это подтверждает целесообразность изысканий и исследований, направленных на совершенствование технологического процесса и устройств для удаления растительных примесей в картофелеуборочных машинах.

По результатам анализа нерешенных проблем механизированной уборки картофеля установлено, что исследование технологических процессов, совершенствование, обоснование параметров и повышение надежности ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машинах является актуальной народнохозяйственной задачей.

Проведенные нами исследования являются частью научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО Рязанской ГСХА на 2000...2010 гг. но теме №19 от 17.01.2001г: «Комплексное решение механизированной уборки картофеля».

Цель исследований. Повышение эффективности технологического процесса удаления растительных примесей при механизированной уборке картофеля путем усовершенствования ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа, обеспечивающего повышение полноты удаления растительных примесей, снижение потерь и повреждений клубней.

Объекты исследований. Технологический процесс и устройство для удаления растительных примесей в уборочных машинах, серийный и усовершенствованный картофелеуборочный комбайн КПК-2-01 и физико-механические свойства компонентов картофельного вороха.

Предмет исследований. Теоретические и экспериментальные закономерности технологического процесса удаления растительных примесей из картофельного вороха в уборочных машинах.

Методика исследований. Теоретические исследования и обоснование параметров усовершенствованного устройства выполнены на основе механико-математического моделирования процесса ботвоудаяения в картофелеуборочной машине, в том числе с использованием программы «Ма&САЕ)». Лабораторные исследования процесса удаления растительных примесей выполнены по плану полнофакторного эксперимента {ПФЭ 23) :с использованием общепринятых и оригинальных методик. Обработка результатов исследований проведена методами математической статистики с использованием ПЭВМ. Оценка агротехнических показаний работы ботвоудалителя н картофелеуборочной машины при полевых испытаниях проводилась по нормативной документации машиноиспытательной станции (МИС).

Научная новизна работы:

- механико-математическая модель технологического процесса удаления растительных примесей усовершенствованным ботвоудаляющим устройством пальчато-гребенчатого типа* состоянадм из сепарирующего элеватора, двух рядов ботвоподводящих пальцев, содержащих упругие предохранители^ ботвоудаляющего валика, снабженного выступами, имеющими форму усеченного конуса^ обеспечивающего более надёжный захват ботвы, и скатного щитка с пазами;

- методика обоснования рациональных конструктивных и кинематических параметров усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа;

- математические модели, описывающие полноту удаления растительных примесей, количество потерь и повреждений клубней при механизированной уборке картофеля;

Новизна подтверждена патентом'на изобретение (№2265308) и полезную модель (№ 56770).

Практическая ценность работы:

- усовершенствованная конструкция ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа;

- инженерные методы расчета и рациональные параметры усовершенствованного ботвоудалителя;

- результаты исследования физико-механических свойств культуры картофеля!, а также размерно-массовых и количественных характеристик компонентой картофельного вороха;

- результаты лабораторных исследований усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа;

- методика и результаты определения долговечности валика ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа,

- результаты хозяйственных испытаний и технико-экономическая оценка применения усовершенствованных картофелеуборочных машин КПК-2-01.

Реализация результате» исследования. На основании проведенных исследований изготовлены опытные образцы ботвоудалителей, которыми снабжены картофелеуборочные машины, прошедшие успешные хозяйственные испытания на полях Рязанской и Тульской областей в период с 2004 г яо 2006 г на общей площади более 200 га.

Материалы исследований переданы в ОАО «Рязанский завод сельскохозяйственных машин» (г. Рязань) и используются при разработке новых ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машин.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Рязанской ГСХА им. проф. П.А. Костычева (2003-2007 гг.), Мордовского ГАУ им ШШгарева (2006 г); на Ш Российской научно-практической конференции в Ставропольском ГАУ (2005 г.).

Достоверность основных положений и выводов подтверждены сходимостью результатов теоретических и лабораторных исследований (расхождение менее 5%), а также положительными результатами хозяйственных испытаний усовершенствованных картофелеуборочных машин КГЖ-2-01.

На защиту выносится!

- конструкция усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа (патент №56770);

- методика определения рациональных параметров усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа на основе механико-математического моделирования технологического процесса механизированной уборки картофеля;

- результаты определения физико-механических свойств культуры картофеля, а также размерно-массовых и количественных характеристик компонентов картофельного вороха;

- математические модели, описывающие агротехнические показатели работы усовершенствованного ботвоудаляющего рабочего органа и результаты его лабораторных исследований с целью обоснования рациональных параметров устройств;

- методика и результаты определения долговечности ботвоудаляющего валика;

- результаты хозяйственных испытаний серийных и усовершенствованных комбайнов КГЖ-2-01 и результаты исследования показателей их надежности, а также технико-экономическая оценка применения нового пальчато-гребенчатого ботвоудалителя на картофелеуборочных машинах КПК-2-01.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе в издании, рекомендованном ВАК РФ, получены патенты на изобретение и полезную модель. Общий объём работ - 1,35 пл., в том числе лично автора-0,68 п. л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 171 наименования, в том числе 9 на иностранных языках и 3 приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц и 71 рисунок.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе. «Современное состояние н перспективные направления совершенствования картофелеуборочных машин», проведен анализ вопроса,

систематизированы современные проблемы механизированной уборки картофеля; отражены основные концептуальные подходы к созданию новой и модернизаций существующей картофелеуборочной техники, проанализированы способы ботвоудаления в картофелеуборочных машинах, рассмотрены основные конструкции ботвоудалителей и определены задачи исследования.

Проведен анализ многочисленных научных исследований способа отделения растительных примесей по различию коэффициентов трения компонентов картофельного вороха (горок) таких ученых, как Н.В. Бышов; П.М. Василенко^ ИJH.Верещагин, Н.Г. Гладков, АЛ. Сорокин, MJS. Угланов и др. Отметим, что горкй являются рабочим органом вторичной сепарации и применяются для доочистки картофельного вороха в картофелеуборочных машинах. Как показывает опыт эксплуатации таких устройств на комбайнах ККР-2, «Пакман», Е-680, Е-686, DR-1500, AVR-220B и многих других, горки качественно разделяют картофельный ворох на составные компоненты, только если его подача осуществляется равномерно и клубни не соединены со стеблями ботвы.

Способ растительных примесей отделяться в воздушном потоке от тяжелых компонентов (комков и клубней) привела к созданию ботвоудаляющих рабочих органов пневматического типа. Процесс, выполняемый такими рабочими органами, заключается в использовании различия коэффициентов парусности компонентов^ помещенных в воздушный поток. Многочисленные исследования ученых, в том числе Автухова И.В., Сероватова В.А., а также опыт работы комбайнов К-4, «Шотболт», Е-665 показывает, что разделение вороха в пневмоуетройствах происходит не полно, при повышенных энергозатратах на привод вентилятора и больших потерях клубней. Такие большие потери связаны с тем, что часть клубней прикрепленных к ботве, выбрасываются вместе с ней на поле, что не соответствует современным агротехническим требованиям, предъявляемым к картофелеуборочным машинам. Поэтому удаление растительных примесей 0 ботвоудалителях пневматического типа на серийных отечественных и зарубежных картофелеуборочных машинах не применяется.

На основании анализа научных работ Н.В. Бышова, В.Н. Дорошева, ЕЛ.Глухих, Т.Т. Кусова, Г.Д. Петрова, £.Е. Finitey, C.W. Hall и других, ботвоудалители, работающие по способу разделения растительных примесей, основанному на различии размерных характеристик компонентов картофельного вороха, следует выделить наиболее перспективную на сегодняшний день конструкцию ботвоудалителя - это ботвоудалитель пальчато-гребенчатого типа; состоящий из ботвоподводящих пальцев и отрывного валика, работающего совместно с элеватором. Подобные устройства1 широко применяются на зарубежных картофелеуборочных машинах: Е-680, DR-17ÍI0, «ЮКО Макси Супер», GZ-17001 АМАС-Д-2, Z-643, четырехрядном комбайне «Гигант» и других. Научно обоснованная модернизация современного отечественного серийного комбайна КПК-2-01 путем установки на нём нового ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа позволит снизить засоренности бункера растительными примесями, снизив потери и повреждения клубней при комбайновой уборке. Отметим, что серийный ботвоудалитель пальчато-гребенчатого типа обладает невысокой полнотой удаления растительных примесей (около 70 %) и поэтому необходимо его

усовершенствование, что подтверждает актуальность выбранной темы диссертационной работы.

На основании проведенного анализа и поставленной цели работы сформулированы следующие задачи исследования;

- обобщить результаты научных исследований, определить перспективное направление совершенствования картофелеуборочных машин и выявить недостатки их ботвоудаляющих рабочих органов;

- усовершенствовать конструкцию ботвоудаляющего устройства, обеспечивающего надёжный захват ботвы ботвоудаляющим валиком, и как следствие, повышение полноты удаления растительных примесей, снижение потерь и повреждений клубней в картофелеуборочных машинах;

- обосновать с помощью механико-математического моделирования технологического процесса удаления растительных примесей рациональные параметры нового ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа и определить на основе теоретических исследований долговечность разработанного устройства;

- исследовать физико-механические, размерно-массовые и количественные характеристики компонентов картофельного вороха с целью обоснования параметров усовершенствованного ботвоудалителя;

- определить на основе лабораторных исследований рациональные параметры усовершенствованного ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа, агротехнические показатели работы и долговечность разработанного устройства;

- определить агротехнические показатели картофелеуборочных машин с серийным и усовершенствованным ботвоудалителем;

- определить технико-экономическую эффективность использования усовершенствованных картофелеуборочных комбайнов КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем по сравнению с серийным аналогом.

Во второй главе. «Теоретические исследования технологического процесса и обоснование параметров ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочных машин» по результатам анализа технологического процесса отделения растительных примесей в картофелеуборочных машинах и схем ботвоудаляющих устройств нами разработан ботвоудалитель пальчато-гребенчатого типа (патент №56770), состоящий из сепарирующего элеватора, двух рядов ботвоподводящих пальцев, содержащих упругие предохранители, ботвоудаляющего валика, снабженного выступами, имеющими форму усеченного конуса, и скатного щитка с пазами (рис.1).

Устройство работает следующим образом. Картофельный ворох, состоящий из клубней, почвенных комков и растительных примесей, включающих стебли ботвы и сорняков, поступает на сепарирующем элеваторе 1 к ботвоподводящим пальцам 2. Здесь растительные примеси выделяются и скатываются к ботвоудаляющему валику 3, который, вращаясь совместно с элеватором 1, протаскивает стебли ботвы и сорняков в рабочий зазор hB3. При этом, наличие выступов 4 значительно повышает захватывающую способность ботвоудаляющего валика, что препятствует сползанию растительных примесей с валика на следующий рабочий орган и, как следствие, повышает полноту удаления растительных примесей устройством. Стебли ботвы и сорняков по щитку 6 удаляются из картофелеуборочной машины,

3 4 6 7

1 - элеватор; 2 - ботвоподводящие пальцы; 3 - ботвоудаляющий валик; 4 - выступ ботвоувдляющеговалика, 5 - упругие предохранители; 6 - ботвоотводящий щиток, 7 - редуктор; 8 - приводам звездочка; 9 - растительные примеси; 10 - клубни; 11 - почвенные комки. Рисунок I - Схема усовершенствованного ботвоудаляющеш устройства пальчань гребенчатого типа (патент №56770),

а клубни, отделенные от столонов, (из-за больших размеров они не могут проникать в рабочий зазор), а также клубни в почвенные комки, прошедшие между ботвоподводящими пальцами 2, поступают на следующий рабочий орган картофелеуборочной машины.

При механико-математическом моделировании технологического процесса удаления растительных примесей (рис. 2) определяем следующие конструктивные и кинематические параметры: рабочий зазор межцу элеватором и ботвоудаляющим валиком йаЭ, амплитуду колебаний А и частоту вращения ботвоудаляющего валика пт.

Приняты следующие допущения: минимальная толщина клубня еЮ! ш1п~ 28 мм; УМАХ - максимально допустимая линейная скорость ботвоудаляющего валика по вершинам выступов У^^ = 2 м/с (исходя из условия неповреждения клубней); Уш- скорость клубня в момент соударения с выступом ботвоудаляющего валика, Кю/=1,24 м/с; КАВ - максимально линейная скорость ботвоудаляющего валика по вершинам выступов (исхода из условия максимальной производительности ботвоудаляющего устройства), м/с.

Величина зазора и амплитуда колебаний ботвоудаляющего валика Д выбирается исходя из следующего ограничивающего условия: обеспечения максимальной производительности ботвоудаляющего устройства, 1УШХ=

1,29 кг/с и невозможности попадания клубней, минимальная толщина которых сю, Шп = 28 мм, вместе с выделенной ботвой в потери:

Кэ(сЮ1 юти

Для обеспечения данного условия необходимо чтобы максимальная секундная производительность Игшх была больше или равна подаче растительных примесей в ботвоудалитель:

ГГщг £ Ур • ' ' {^вэ ~

откуда:

4з>—^а—к, О)

ГР-Уав'ВВ

где* ур ■ объемный вес растительных примесей, кг/м3; Вв- ширина ботвоудаляющего валика, м, 5В - площадь сечения выступа по его оси симметрии, м; К- удельное количество выступов в одном ряде отрывного валика, шт/м

Из выражения (3) определяем, что значение величины рабочего зазора должно удовлетворять условию - 8,3 мм. Величина рабочего зазора Ьвэ должна быть больше высоты выступа Нв= 15 мм, поэтому принимаем величину рабочего зазора кдЭ равной от 16 мм до 28 мм при амплитуде колебания ботвоудаляющего валика А = б мм, что с одной стороны обеспечивает максимальную производительность устройства, а с другой не позволяет клубням, минимальная толщина которых равна 28 мм, попадать в потери вместе с ботвой.

1 - элеватор; 2 - ботвоудаяяющий валик; 3 - выступ ботвоудаляющего валика;

4 - клубень;

Уэ - окружная скорость элеватора, м/с; а, - угол наклона itacare.fiьной к эллипсу а точке В] относительно оси лг, в положении валикарад р^ - 180п -а), рад; УлуВу -скорость вершины выступа валика относительно центра В} вращения, м/с; К ^ -скорость вершины выступа Л, в положении валика], м/с; й>А - угловая скорость валика относительно центра В, с"'; Ыв - диаметр валика по вершинам выступов, м; А* - радиус кривизны эллипса в точке/, м; А - амплитуда колебания оси валика, м; ц>] - угол отклонения радиуса траектории движения валика, рад; у„ - угол между вектором скорости вершины выступа А{ валика относительно центра 5 вращения и вектором скорости вершины выступа валика А. относительно центра Я, в точке]. Рисунок 2 - Схема к расчету кинематических параметров усовершенствованного

ботвоудалителя.

Частота вращения пт ботвоудаляющего валика определяется из следующего ограничивающего условия: увеличение результирующей линейной окружной скорости УА ботаоудаляющего валика по вершинам выступов с радиусом гв способствует повышению производительности IV ботаоудаляющего устройства, но вместе с тем увеличивает повреждения клубней:

<Тшх~Укл\> (4)

В системе привода валик совершает двойное движение: относительно своей оси, а последняя в свою очередь описывает эллипс (рис. 2),

Результирующая линейная окружная скорость ботвоудаляющего валика по вершинам выступов равна:

У А -2-УА^ чххуу , (5)

Исходя из уравнения траектории движения оси валика по эллипсной траектории:

£ 4 (б)

где А - амплитуда колебания валика (большая полуось эллипса), м; А/- малая полуось эллипса, м; х, у - переменные величины, м.

Определим радиус вращения точки УВ] вокруг неподвижного центра О, м:

Яэ = ОВ = Л'А1 (7)

' 9+4

Скорость точки А1 при переносном движении центра валика равна скорости любой точки, находящейся на прямой, параллельной касательной к эллипсу в точке у и проходящей через вершину выступа:

Уа^ -Гв, (8)

Скорость точки Ув. раскладывается на трансверсальную И^ и радиальную , поэтому получаем выражение, м/с:

(9)

где

1ГГ & ч Т Л А

г,СО,

ят2 <р+4

у = 90° -а- р, (12)

при

= (13)

у.Л

Таким образом, для обеспечения второго условия на основании принятых допущений определена частота вращения вала привода богвсудаляюшего валика, с"1:

пт<,

Кшх ~ Укл

-1 ! ^ *<щ , г -(л?— 2

_ ~ Г ^ . А-¿2-{лг-¿^'"'и^'солу

(14)

<?, рад

Г, рад

Рисунок 3 - Зависимость скорости вершины выступа ботвоудаляющего валика в зависимости от её положения вида УА = /((р,у).

В результате теоретических исследований нами определена рациональная частота вращения вала привода ботвоудаляювдего валика равная пт = 2Д1 с"1, при которой скорость по вершинам выступов валика не превышает предельно допустимой (рис. 3).

По результатам теоретических исследований нами обоснованы: величина рабочего зазора НдЭ равна от 16 мм до 28 мм при амплитуде колебания оси ботвоудаляющего валика Д = 6 мм, частота вращения вала привода ботвоудаляювдего Валика пт = 2,11 с1 исходя из условия неповреждения клубней.

Разработана методика обоснования конструктивных параметров предохранительного устройства богвоподводящих пальцев исходя из условия незащемления камней и почвенных комков между пальцами и ботвоудаляющим валиком. Диаметр предохранительного устройства, равный 3,2 мм, позволяет предотвратить деформацию богвоподводящих пальцев при защемлении компонентов картофельного вороха.

Для определения долговечности выступов ботвоудаляющего валика разработана методика определения прогнозируемого срока службы разработанного ботвоудалителя. В результате получено выражение для определения долговечности эластичных выступов, выполненных из резины, ч:

n = bp-vk-тгод (15)

"в \ткл )

где N - число циклов деформации выступало разрушения, ВР - ширина захвата комбайна, м, VK -рабочая скорость комбайна, м/с, Ттд' средняя годовая наработка в часах чистой работы за сезон, с, кт - коэффициент, учитывающий количество корнеклубнеплодов и камней, сошедших с основного элеватора; пв - количество выступов ботвоудаляющего валика, шт, УК~ средняя урожайность каргофеяя, кг/м2, тт~ средняя масса клубня картофеля, кг; п^- средняя засоренность поля камнями, шт/м2; С, ß и S - постоянные, характеризующие свойства материала выступов (резина СКС-30)

Исходя из количества циклов деформации выступа до разрушения и вероятного количество контактов поверхности валика с компонентами вороха (корнеклубнеплодами и камнями) долговечность ботвоудаляющего валика равна 1420 часов, что соответствует 7 сезонам эксплуатации.

В третьей главе. «Лабораторные исследования разработанного ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочной машины», изложены методики И результаты изучения физико-механических свойств культуры картофеля, проведения лабораторных исследований серийного и усовершенствованного ботвоуда-лителей нальчато-гребенчатого типа и дана их сравнительная оценка по основным агротехническим показателям.

Определены физико-механические свойства культуры картофеля, размерно-массовые и количественные характеристики компонентов картофельного вороха, оказывающие огромное влияние на работу ботвоудалителей картофелеуборочных машин, как общеизвестные, так и ранее не исследовавшиеся. Нами дополнены исследования физико-механических свойств культуры картофеля, проведенные

НН. Верещагиным, Е.А. Глухих, В.Н. Дрошевым, В.С.Митрофановым, Г.К. Рембаловичем, ЕЖ. Finney, так как наблюдается варьирование этих свойств в зависимости от почвенно-климатических условий произрастания, технологии возделывания, сорта картофеля и других факторов.

Целью лабораторных исследований усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа являлось- определение полноты удаления растительных примесей, повреждений и потерь клубней при различных значениях влажности почвы 18...20% и 20...22%, уточнение величины рабочего зазора между элеватором и ботвоудаляющим валиком и частоты вращения привода ботвоудаляющего валика. С этой были проведены два полнофакторных эксперимента по плану ПФЭ 23 на усовершенствованном ботвоудалителе.

На первом этапе эксперимента для уточнения величины рабочего зазора между элеватором и ботвоудаляющим валиком переменными факторами выступали (табл.1): Xi - подача вороха, кг/с, х2 - количество клубней на столонах в поступившем ворохе, %, х3 -рабочий зазор между элеватором и ботвоудаляющим валиком, мм;

Таблица 1 - Уровни и интервалы варьирования факторов при оптимизации величины рабочего зазора между элеваторам и ботвоудаляющим валиком

1 Основной Интервал Верхний Нижний

8. £ 3 уровень варьирования уровень уровень

№ Факторы Натуральное значение ё II У 5Г S h Л в II I I II Б S 1 1 = 1 5 Я а g* s 1 а в » F § Кодированное значение

Щ й 5 m й $ " Ч Я й Я "

1 Xl кг/с 4,8 0 6 7,8 +1 1,8 -1

2 Х2 % 12 0 12 24 +1 0 -1

3 Хз мм 30 0 30 45 +1 15 -1

По результатам лабораторных исследований получены следующие уравнения регрессии:

полнота удаления растительных примесей: при влажности почвы 18 ..20%

Уф = 75,70 - 4,425x2 + 5,408х3 - 1,308х,х2 - 1,15х2х3 - 2,23х,х2х3; (16)

при влажности почвы 20...22%

у1д2 = 76,25 - 4,475x2+ 5,017х3 - 1,267х(х2 - 1,508х2х3 - 2,517Х]Х2Х3; (17)

повреждения клубней:

при влажности почвы 18...20%

у1Р1 = 0,779 + 0,071x2 + 0,079x2 + 0,067х3 + 0,О42х2х3; (18)

при влажности почвы 20.. 22%.

ур2 = 0,804 + 0,067X1 + 0,075X2 + 0,083х3 + 0,038х2х3; (19)

потери клубней:

при влажности почвы 18.„20%.

у1П; = 0,733 +0,054x1 +0,063х2+ 0,283х3-0,046x^3+0,025х2х3+0,033х,^ (20)

при влажности почвы 20. ..22%,

уп2 = 0,769 + 0,052x1 + 0,048хг+ 0,273х3; (21)

При максимальной подаче вороха (х! =+1) и содержании клубней на столонах в поступившем ворохе (х2 =+1) для того, чтобы обеспечить выполнение условия Уф г: 77% и уд2 к 77 %, необходимо иметь в натуральном виде величины! рабочего зазора И'вэ > 11,5 мм (рис. 4а) и Нвэ й 17,0 мм (рис. 46) соответственно. Согласно агротехническим требованиям необходимо выполнения условия у'Р/ £ 1% и Ур2й1%, что достигается при Ьвэ & 32,5 мм и Нд3 & 29,0 мм соответственно, а также у!П} < 1,1% и у'П2 < 1,1%, что достигается при к'в э < 34,2 Мми й|э 5 31,8 мм соответственно.

На втором э*гапе эксперимента для уточнения частоты вращения привода ботвоудаляющего валика переменными факторами выступали (табл. 2): X] - частота вращения привода ботвоудаляющего валика, с'1; х2 -подача вороха, кг/с;

х3 -количество клубней на столонах в поступившем ворохе, %.

Таблица 2 - Уровни и интервалы варьирования факторов при оптимизации

частоты вращения привода ботвоудаляющего валика.

№ | Факторы 1 Основной уровень Интервал варьирования 1 Верхний I уровень Нижний уровень

1 * 1 II Кодированное значение 1| |а А п Натуральное значение Кодированное | значение Натуральное значение Кодированное знание

1 XI с1' 2,0 0 1,0 3,0 +1 1,0 -1

2 Х2 кг/с 4,8 0 6 ' 7,8 +1 1,8 4

3 Хз % 12 0 12 24 +1 0 -1

По результатам лабораторных исследований аналогичным образом получены уравнения регрессии.

Таким образом, при максимальной подаче вороха и содержании клубней на столонах в поступившем ворохе для обеспечения выполнения агротехнических требований частота вращения вала привода ботвоудаляющего валика п - 2,15 с'1.

И 16 18 го 22 24 26 28 30 32 34 36

б)

1 — полнота удаления растительных примесей более 77%, 2 - повреждения клубней менее 1%, потерн клубней менее 1,1%; а) при влажности почвы 18., .20%, б) при влажности почвы 20...22%. Рисунок 4 — Схема к расчету оптимальной величины рабочего зазора между элеватором и ботвоудаляющим валиком.

В соответствии с программой лабораторных исследований определены АТП работы серийного и усовершенствованного ботвоудалигеля пальчато-гребенчатого типа при оптимизированных параметрах устройства (рис. 5).

1 - ] юпнога удала еия растительных I фимесей; 2 - яд^вдения клубней; 3-потери К11убней. Рисунок 5 - Сравнительная оценка агротехнических показателей серийного и разработанного ботвоудалителя.

Окончательно, по результатам лабораторного эксперимента величины рабочего зазора между элеватором и ботвоудаляющим валиком кв з принимаем от 17 мм до 29 мм при амплитуде колебаний валика А = 6 мм; оптимальная частота вращения привода ботвоудаляющего валика принята равной 2,15 с"!, расхождение с результатами теоретических исследований составило 4,3% и 1,9% соответственно.

При лабораторных исследованиях определена долговечность эластичных выступов усовершенствованного ботвоудалителя, равная 1380 часов, расхождение результатами теоретических исследований составило менее 2,8%.

В четвертой главе. «Полевые испытания и исследования эксплуатационной надежности усовершенствованных картофелеуборочных машин с разработанным ботвоудалителем» изложены методики и результаты полевых исследований и испытаний серийных и усовершенствованных картофелеуборочных машин КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем пальчато-гребенчатого типа (табл. 3).

В соответствии с программой полевых исследований, были также уточнены и дополнены физико-механические свойства. Определено изменение направленности стеблей ботвы на поверхности рабочих органов усовершенствованного комбайна КПК-2-01. Стебли ботвы по мере выполнения технологического процесса в картофелеуборочных машинах принимают преимущественно продольное направление.

Исследованы агротехнические показатели работы и показатели надежности серийных и усовершенствованных картофелеуборочных комбайнов КПК-2-01 (табл. 3).

Таблица 3 - Основные результаты полевых исследований серийных и усовершенствованных картофелеуборочных комбайнов КПК-2-01 _(в период 2004...2906г,г)________

Показатели работы Значения

Серийный Усоверщ.

1 2 3 4 5

1 Качество собрано в тару 93,30 96,35

выполнения тех- оставлено на поверхности 5,55 2,75

нологического оставлено в почве 0,75 1 0,75

процесса, % потери на рабочих органах 0,40 0,15

всего потерь 6,70 3,65

2 Повреждения содрана кожица на У* - 1А поверхн. 3,85 1 4,05

клубней содрана кожица более 'Л поверхн. 1,50 1 1,15

(по массе), % вырывы мякоти глуб. более 5 мм 1,75 0,85

трещины длиной более 20 мм 2,00 0,65

раздавленные клубни 1,20 0,30

резаные клубни 0,55 0,25

потемнение мякоти глуб. более 5 мм 3,50 1,95

всего повреждений 1435 , 9,20

Продолжение табл. 3

1 2 3 4 5

3 Состав клубни 90,7 94,8

картофельного почва в комках 5,1 3,3

вороха в бункере почва на клубнях 0,4 0,35

комбайна (по камни 0,3 0,25

массе), % растительные примеси 3,5 1,3

4 Средняя наработка на отказ, га 3,63 3,84

В целом усовершенствованные картофелеуборочные машины КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем показывают более высокие агротехнические показатели (табя.З): чистота клубней в бункере комбайна возросла с 90,7% до 94,8%, повреждения и потери снизились с 14,35% до 9,20% в с 6,70% до 3,65% соответственно. Однако наблюдается незначительное увеличение количества клубней с содранной кожурой, что связано, в том числе, с внедрением нового конструктивного элемента в технологический процесс. Данный вид повреждений не оказывает существенного влияния на сохранность клубней.

В пятой главе «Технико-экономическая эффективность применения нового ботвоудалителя на картофелеуборочных машинах» изложена методика и результаты определения технико-экономической эффективности использования усовершенствованных картофелеуборочных машин с разработанным ботвоудалителем пальчато-гребенчатого типа. Годовой экономический эффект при эксплуатации усовершенствованных комбайнов КПК-2-01 в ценах 2006 года в расчете на одну машину равен 2844 руб/га.

Общая площадь, убранная в картофелеводческих хозяйствах Рязанской и Тульской областей в период 2004...2006 г .г. усовершенствованными комбайнами КПК-2-01, составила более 200 га.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Проведен анализ научных исследований различных конструкций устройств для удаления растительных примесей в картофелеуборочных машинах и определено, что наиболее перспективными являются богвоудаляющие устройства пальчато-гребенчатого типа.

2. Разработана конструктивно-технологическая схема ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа (патент №56770), состоящего из сепарирующего элеватора, ботвоудаляющего валика, двух рядов ботвоподводящих пальцев, содержащих упругие предохранители, обеспечивающего надежный захват ботвы, а как следствие, повышение полноты удаления растительных примесей, снижение потерь и повреждений клубней по сравнению с серийным аналогом.

3. На основании механико-математического моделирования, установлено, что на снижение потерь и повреждений клубней картофеля в процессе ботвоудаления оказывают влияние соответственно рабочий зазор между валиком и элеватором и

частота вращения ботвоудаляющего валика которые по результатам теоретических исследований равн!ы й|э = 16...28 мм и пт = 2,11 с1 соответственно. Определена долговечность усовершенствованного ботвоудалителя равная 1420 часам.

4. Определены физико-механические, размерно-массовые и количественные характеристики компонентов картофельного вороха; в том числе: модуль упругости зеленых стеблей равный 3,3 МПа; средний диаметр и длина стеблей -10 мм и 275 мм соответственно; максимальное усилие отрыва клубня от столона - 20 Н; длина, ширина и толщина клубней соответственно 71,2 мм, 54,4 мм и 39,1 мм и другие.

5. В результате лабораторных исследований установлены: рабочий зазор между элеватором и ботвоудаляющим валиком Ааэ равный от 17 мм до 29 мм при амплитуде колебания ботвоудаляющего валика А - 6 мм; частота вращения вала привода ботвоудаляющего валика пт & 2,15 с"1 (расхождение с теоретическими исследованиями не превышают 4,3% и 1,9% соответственно), при этом полнота удаления растительных примесей возросла на 11,3 %, потери и повреждения клубней сократились в 1,5 и 1,35 раз соответственно по сравнению с серийным ботвоудалителем., По результатам лабораторных исследований долговечность нового ботвоудаляющего валика составляет 1380 часов (расхождение с теоретическими исследованиями не превышает 2,8%).

6. По результатам хозяйственных испытаний определено, что при использовании усовершенствованных картофелеуборочных машин КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем по сравнению с серийным аналогом, чистота Клубней ¡Л бункере комбайна возросла с 90,7% до 94,8% , потери и повреждения снизились с 6,70% до 3,65% и с 1435% до 9,20% соответственно, при этом средняя наработка на отказ возросла с 3,63 до 3,84 га.

7. Определено, что экономический эффект от использования усовершенствованного комбайна КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем за счет снижения эксплуатационных затрат, потерь и повреждений клубней составляет 2844 руб/га (в ценах 2006 года) при годовом объеме работ 40 га.

Основные результаты исследований переданы и используются на ОАО «Рязанский завод сельскохозяйственных машин» и картофелеводческих хозяйствах Рязанской и Тульской областей на общей площади, составившей за 3 года более 200 га.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНА.

- в изданиях, рекомендованных ВАК РФ'

1. Улюшев, А.Е. Теоретическое обоснование параметров ботвоудалителя картофелеуборочных машин. / А.Е. Улюшев, СЛ. Борычев Н Техника в сельском хозяйстве. - 2007. - №2. - С.46-47.

-в патентах РФ'

2. Патент на полезную модель № 56770 МПК A01D 33/02, Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочного комбайна. / Борычев С.Н., Улюшев А.Е., Бышов Н.В. и др.- Опубл. 27.09.2006, бюл. № 27.

3. Патент на изобретение №2265308 МПК A01D 33/08. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины. / Борычев С.Н., Улюшев А.Е., Бышов Н В. и др. - Опубл. 10.12.2005, бюл. №34.

- во всероссийских научных сборниках

4. Борычев, С.Н. Основы отделения растительных примесей в картофелеуборочных машинах. / СЛ. Борыче», А.Е. Улюшев, И.А. Успенский // Сб. научных трудов РГСХА. Энергосберегающие технологии использования и ремонта машинно-тракторного парка. - 2004. - С. 56-57.

5. Улюшев, AJE. Основы теоретических исследований пальчато-гребенчатого ботвоудалителя. / А.Е. Улюшев, Н.В. Бышов, С.Н. Борычев // Сб. материалов Ш Российской научно-практической конференции. Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. - 2005. - С.432-436.

6. Борычев, СЛ. Основы теоретических исследований пальчато-гребенчатого ботвоудалителя. / А.Е. Улюшев, С.Н. Борычев // Сб. научных трудов молодых учёных Рязанской ГСХА по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Научное наследие профессора П.А.Костычева в теории и практике современной аграрной науки». - 2005. - С. 149-153.

7. Улюшев, А.Е. Лабораторные исследования ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа новой конструкции. / А.Е. Улюшев, С.Н. Борычев, И.А.Успенский // Сб. научных трудов молодых учёных Рязанской ГСХА по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Научное наследие профессора П.А.Костычева в теории и практике современной аграрной науки». -2005. - С. 199-203.

8. Улюшев, А.Е. Новая конструкция ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа. / AJE. Улюшев, С.Н. Борычев, И.А.Успенский // Сб. научных трудов посвященный 55-летию инженерного факультета. - 2005. - С. 17-21.

9. Улюшев, А.Е Результаты технико-экономической оценки использования модернизированного картофелекопателя. / AJE. Улюшев // Сб. научных трудов молодых учёных Рязанской ГСХА по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Научное наследие профессора П.А.Костычева в теории и практике современной аграрной науки». - 2005. - С. 139-144.

Подписано к печати 12 09 2007 г Формат бумаги 60x90,1/16

Объем 1,0 п.л Тираж 100 экз, Заказ №127

Типография ФГОУ ВПО Рязанская ГСХА им проф. П А Костычева 390044, г Рязань, ул. Костычева, 1

Аннотация Оглавление

Список основных сокращений и обозначений Введение

ГЛАВА 1. Современное состояние и перспективные направления совершенствования картофелеуборочных машин.

1.1 Нерешённые проблемы технологического процесса отделения ботвы и сорняков в картофелеуборочных машинах.

1.2. Концептуальные подходы к созданию новых и модернизации существующих картофелеуборочных машин.

1.3. Классификация и этапы совершенствования ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машин.

1.3.1 Ботвоудаление по коэффициенту парусности.

1.3.2 Ботвоудаление на основе различия размерных характеристик компонентов картофельного вороха.

1.4. Выводы

1.5. Задачи исследования

ГЛАВА 2. Теоретические исследования технологического процесса и обоснование параметров ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочных машин

2.1. Описание усовершенствованного ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа картофелеуборочных машин

2.2. Обоснование конструктивных параметров усовершенствованного ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа

2.2.1. Определение диаметра ботвоудаляющего валика

2.2.2. Оптимизация параметров эластичных выступов ботвоудаляющего валика

2.2.3. Обоснование величины рабочего зазора между элеватором и ботвоудаляющим валиком

2.2.4. обоснование конструктивных параметров предохранительного механизма ботвоподводящих пальцев

2.3. Определение прогнозируемого ресурса ботвоудаляющего валика

2.4. Выводы

ГЛАВА 3. Лабораторные исследования разработанного ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочной машины

3.1. Программа исследований разработанного ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа

3.2. Исследования физико-механических свойств культуры картофеля

3.2.1. Объект исследований физико-механических свойств культуры картофеля

3.2.2. Методика исследований физико-механических свойств культуры картофеля

3.2.2.1. Определение размерно-массовых и количественных характеристик клубней и ботвы

3.2.2.2. Определение прочностных свойств стеблей ботвы

3.2.3. Определение модуля упругости стебля 81 3.2.3.1. Объект и методика определения модуля упругости стебля 9]

3.2.4. Результаты исследования модуля упругости стебля

3.2.5. Результаты исследования физико-механических и прочностных свойств культуры картофеля 3.3. Лабораторные исследования эффективности функционирования разработанного ботвоудалителя

3.3.1. Объект исследований и применяемое оборудование

3.3.2. Лабораторная установка для проведения исследований

3.3.3. Методика экспериментальных исследований процесса ботвоудаления и обработки опытных данных

3.3.4 Обработка и оценка полученных данных

3.3.5. Результаты исследований ботвоудаляющих устройств

3.4 Лабораторные исследования надежности ботвоудаляющего рабочего органа пальчато-гребенчатого типа 117 3.4.1. Объект, методика и результаты исследований долговечности ботвоудаляющего валика

3.5 Выводы

ГЛАВА 4. Полевые испытания и исследования эксплуатационной надежности усовершенствованных картофелеуборочных машин с разработанным ботвоудалителем

4.1 Программа полевых исследований

4.2. Объект и методика исследования физико-механических свойств культуры картофеля в полевых условиях

4.3. Результаты исследования физико-механических свойств культуры картофеля в полевых условиях

4.4. Полевые исследования эффективности функционирования усовершенствованного картофелеуборочного комбайна

4.4.1. Объект полевых исследований

4.4.2. Методика и результаты проведения полевых исследований

4.5. Исследования показателей надежности картофелеуборочных машин с серийным и усовершенствованным ботвоудалителем пальчатогребенчатого типа

4.5.1. Программа исследований надежности серийных и усовершенствованных картофелеуборочных машин

4.5.2. Объект и методика исследований показателей эксплуатационной надежности серийных и усовершенствованных картофелеуборочных машин

4.5.3 Результаты исследования показателей надежности усовершенствованных картофелеуборочных машин 4.6. Выводы

ГЛАВА 5. Технико-экономичесая эффективность применения нового ботвоудалителя на картофелеуборочных машинах

3.1 Экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат.

5.2 Экономический эффект от увеличения полноты удаления, снижения повреждений и потерь клубней

5.3 Граница экономической эффективности применения усовершенствованных картофелеуборочных машин

5.4 Выводы 155 Общие выводы 156 Список литературы 158 Приложения

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ т - масса тела, находящегося в воздушном потоке, кг;

СТ - действительная скорость тела, находящегося в воздушном потоке м/с; а - угол воздушного потока, рад;

Кп - коэффициент парусности тела, находящегося в воздушном потоке; - скорость воздушного потока, м/с; d0- диметр гладкого отрывного валика, м; с1ы- приведенный диаметр клубня, м;

-углы трения клубня о валики, град; h - рабочий зазор между валиками, м;

Wmax - максимальная подача растительных примесей, кг/с; у - объемный вес растительных примесей, кг/м3; уы - плотность клубня 1040 кг/м3; акл.min " минимальная длина клубня, м; ^кл mm ' минимальная ширина клубня, м;

F№ - сила трения покоя между стеблем и резиновым выступом, Н; - максимальный угол поворота сечения выступа, рад;

NА - нормальная реакция поверхности выступа на действие стебля, Н; / - коэффициент трения покоя стебля о резину; мах ~ максимально допустимая линейная скорость ботвоудаляющего валика по вершинам выступов, м/с;

Vjqj - скорость клубня в момент соударения с выступом ботвоудаляющего валика, м/с;

V3 - окружная скорость элеватора, м/с; я,- угол наклона касательной к эллипсу в точке Bjотносительно оси дг, в положении валикаj, рад;

VAynj - скорость вершины выступа А-, валика относительно центра Bj вращения,

V Ау - скорость вершины выступа Д в положении валика j, м/с; озк - угловая скорость валика относительно центра В, рад/с; dB - диаметр валика по вершинам выступов, м; Rjj - радиус кривизны эллипса в точке j, м;

А - амплитуда колебания оси валика, м; pj - угол отклонения радиуса чрасктории движения валика, рад;

Уу. угол между вектором скорости вершины выступа Л валика относительно центра В} вращения и вектором скорости вершины выступа валика А1 относительно центра R3b точке j, рад; максимальная секундная производительность ботвоудаляющего устройства, кг/с; уР - объемный вес растительных примесей, кг/м3; Вв - ширина ботвоудаляющего валика, м; hTB3 - рабочий зазор между ботвоудаляющим валиком и элеватором, м; SB- площадь сечения выступа ботвоудаляющего валика по его оси симметрии, м2;

К- удельное количество выступов в одном ряде ботвоудаляющего валика, шт/м;

WM - максимальная производительность уборочной машины, га/ч; q - урожайность ботвы и сорняков на поле, т/га; Ес - модуль упругости стержня, Па;

1С - осевой момент инерции сечения стержня относительно оси м4;

M(z)~ изгибающий момент в сечении стержня, Н м; Rc - сила, действующая на стержень, Н; тк - масса камня, кг; гс- средний радиус стержня, м;

Lc - длина стержня, м;

0С - угол поворота сечения стержня под действием силы Rc, град; ус - вертикальное перемещение (прогиб) сечения стержня под действием силы Rc, м;

Wt- теоретическая производительность картофелеуборочной машины за 1 час чистой работы (в контрольную смену), га/ч; Тгы>" средняя годовая наработка в часах чистой работы, ч;

У к- средняя урожайность картофеля, т/га; тш- средняя масса клубня картофеля, кг; В - ширина захвата комбайна, м; VK - рабочая скорость комбайна, км/ч; пкам~ средняя засоренность поля камнями, шт/м2; ккк- коэффициент, учитывающий количество корнеклубнеплодов и камней, сошедших с основного элеватора до того, как они вступили во взаимодействие с валиком ботвоудалителя; пв - количество выступов ботвоудаляющего валика, шт;

NKK - прогнозируемое количество компонентов картофельного вороха корнеклубнеплодов и камней), вошедших в контакт с ботвоудаляющим валиком за год работы, шт;

Nej - прогнозируемое количество взаимодействий одного выступа с компонентами картофельного вороха (корнеклубнеплодами и камнями), шт; N - число циклов упругой деформации выступа ботвоудаляющего валика до разрушения, шт; гд - долговечность выступа ботвоудаляющего валика, с; г - растягивающее напряжение, МН/м ; В0 - постоянная, зависящая от температуры; b - постоянная, хаоактеоизуюшая только материал; С - постоянная, для резины СКС-30;

U - энергия активации процесса разрушения резины, КДж/моль; к - постоянная Больцмана, к = 1,37' 10" Дж/К;

Na - число молекулярных цепей, NA = 6,02 '10 ; nijuj t - масса i-ro клубня, кг;

Л7 - количество клубней, шт; ткл а " значение середины i ~ го интервала, кг; nj - опытная частота в i - ом интервале статистического ряда;

N - число опытов; юи ' Длин3 iro клубня, м;

Ьы., - шиоина i-ro клубня, м: hFJ] j - ширина i-ro клубня, м; пш - среднее количество клубней на кусте, шт;

Ща - средняя масса клубня, кг;

1} - расстояние между грядками, м;

2 - шаг посадки, м;

LCT i - длина i-ro стебля, м. пСТ - количество исследуемых стеблей, шт. тБК - средняя масса ботвы на кусте, кг;

Е ~ модуль упругости стебля, Па; - осевой момент инерции сечения стебля относительно оси х, м4; М(2) - изгибающий момент в сечении стебля, Н м; RCT - сила, действующая на стебель, Н; rH - радиус стебля, м; LCT - длина стебля, м; уст - вертикальное перемещение (прогиб) сечения стебля под действием силы RCT, м; т6 - масса растительных примесей в таре, кг; я™ - масса растительных примесей на элеваторе, кг; ml - масса клубней в таре, кг; т™ - масса клубней на элеваторе, кг; т - масса вороха на элеваторе длиной 1 м, кг; а вор - тпебуемяя пояача вовоха» кг/е^

Qpn - полнота удаления растительных примесей, %;

Ям - потери клубней, %; п - повреждения клубней, %;

X] и X" - соответственно, кодированные и натуральные значения i-ro фактора;

Х"й - натуральное значение i-ro фактора на нулевом уровне; X] - подача вороха, кг/с;

Х2 - количество клубней на столонах в поступившем ворохе, %; хз - рабочий зазор между элеватором и ботвоудаляющим валиком, мм;

X4 - частота вращения привода ботвоудаляющего валика, с"1;

8, - натуральное значение интервала варьирования i-ro фактора;

У- среднее арифметическое значение выходного параметра для одного j го опыта при т повторностях; N - число опытов; ху - значение i -го фактора в j -ом опыте; Хф - значение q -го фактора в j -ом опыте; а\ - абсолютное значение i - го коэффициента регрессии; t - значение критерия Стыодента при выбранном уровне значимости; а - квадратичная ошибка коэффициента регрессии; f - число степеней свободы эксперимента; о2у - дисперсия воспроизводимости; а) - дисперсия в j - ом опыте при т повторностях; т - число повторностей в j - ом опыте; f - число независимых оценок дисперсий; fv - число степеней свободы каждой оценки;

Ум- среднее значение параметра оптимизации в j - ом опыте при "т" повторностях; yjlcp - значение параметра оптимизации, вычисленное по уравнению регрессии для условий j - го опыта; со - число определяемых коэффициентов модели. fag - число степеней свободы дисперсии воспроизводимости; й)эд - частота вращения вала электродвигателя об/мин; ип - передаточное число цепной передачи;

ТТР i — продолжительность устранения /-го отказа, ч; число работников, необходимых для устранения /-го отказа, чел, Lb — наработка за время эксплуатации, ч; к - общее число отказов за период эксплуатации; Ln — наработка за время эксплуатации, га; пу - дней рв —удельный простои в ремонте в расчете на чистое время работы,

Тем — продолжительность рабочего дня, ч; Lno — средняя наработка на отказ в часах чистой работы, ч; Ьпо — средняя наработка на отказ в гектарах убранной площади, га;

Тт - время на проведение операций ТО одной машины в год, ч; tE0 ~ трудоемкость проведения одного обслуживания ЕО, чел-ч; Nw - количество обслуживающего персонала при проведении ЕО, чел; tT0\ - трудоемкость проведения одного обслуживания ТО-1, чел-ч; NTOl -количество обслуживающего персонала при проведении ТО-1, чел;

Пюj - периодичность проведения работ ТО-1, ч;

Tjo — простой машины в техническом обслуживании, ч; ат - коэффициент технической готовности; г - коэффициент использования времени смены; аэн - коэффициент эксплуатационной надежности.

Эз - экономический эффект от внедрения нового комбайна КПК-2-01, руб; 32 - приведенные затраты на единицу работы, производимой с помощью базового и нового вариантов, руб/га;

В2 - годовой объем работ, выполненных копателем-погрузчиком, га;

Зэкс- эксплуатационные затраты, руб/га;

Нп - нормативная прибыль от капитальных вложений, руб/га;

За- амортизационные отчисления, руб/га;

Б - балансовая стоимость машины, руб;

Нd - норма амортизационных отчислений, %;

Тгод - годовая загрузка комбайна, ч;

-производительностькомбайна, га/ч;

Пк - оптовая цена комбайна, руб;

Кп- коэффициент учитывающий издержки на доставку машины при покупке; Вр - ширина захвата комбайна, м; VK - рабочая скорость комбайна, км/ч; г - коэффициент использования времени смены;

Ти. - время смены, ч;

Т - время технического обслуживания, ч;

Тн - время простоя из-за технических неполадок, ч;

То- продолжительность остановок по техническим причинам, ч;

Тх - время на повороты и холостые заезды, ч;

Зто - затраты на техническое обслуживание и ремонт, руб/га;

Нто - норматив затрат на техническое обслуживание и ремонт, %;

Згш - затраты на горюче-смазочные материалы, руб/га;

Нгсм - норма расхода горюче-смазочных материалов, кг/ч;

- комплексная цена горюче-смазочных материалов, руб/кг; Зхр - затраты на хранение, руб/га;

Н - норматив затрат на хранение одного комбайна, руб;

SK - площадь занимаемая комбайном, м ;

2 2 Кхр - удельная стоимость 1 м машиноместа, руб/м ;

Нхр - норматив затрат на амортизацию и ремонт мест хранения техники, %; 30 - оплата труда механизаторов, руб/га;

Стар - тарифная ставка механизатора за выполняемую работу, руб/ч;

Л - число обслуживающего персонала, чел;

Н„ - нормативная прибыль от капиталовложений, руб/га;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;

Ку- удельные капиталовложения, руб/га;

Эк - экономический эффект от снижения повреждений, руб;

Ук - средняя урожайность картофеля, т/га; ак - коэффициент снижения повреждения картофеля;

Цр - разница закупочных цен продовольственного и поврежденного картофеля, руб/т.

Эи - экономический эффект от снижения потерь клубней, руб; ап - коэффициент снижения потерь;

Цп - цена производственного картофеля, руб/т;

Эда. - годовой экономический эффект, руб; ^сум га - годовой экономический эффект на 1 га, руб/га.

В мировом производстве растительных продуктов картофель по потребляемому объему занимает одно из ведущих мест, наравне с пшеницей, кукурузой и рисом. Для населения нашей страны картофель играет важную роль в обеспечении продовольствием, оставаясь особо ценным и ничем не заменимым ежедневным продуктом питания. На долю Российской Федерации приходится около 16% мирового валового производства данной культуры, а по объему производства картофеля занимает ведущее место в мире [149]. В нашей стране основные площади посадок картофеля сосредоточены в Нечерноземной и Центрально-Черноземной зонах. По данным Росстата в 2005 году в хозяйствах всех категорий Российской Федерации картофель выращивали на площади 3,3 млн.га., валовой сбор составил 37,5 млн.т при средней урожайности 11,4 т/га [4, 73,149]. Это в несколько раз меньше, чем в развитых странах Западной Европы и США (в Нидерландах 45,8 т/га, Германии 40,4, Франции 41,8, США 40,7 т/га) [5, 116, 164, 165]. В результате возникла острая необходимость повышения эффективности сельскохозяйственного производства, чего нельзя добиться только путем увеличения урожайности культуры.

К 2010 г. в России должно производиться 40 млн. т картофеля, 30-40 % из которых — в крупных специализированных хозяйствах на базе современных технологий и комплексов машин [96, 142]. Однако комбайны, которые выпускались в нашей стране применительно к нашим условиям, не полностью отвечают эксплуатационным и агротехническим требованиям (особенно это касается уборки в тяжелых почвенно-климатических условиях). Поэтому создание современных картофелеуборочных машин — важная задача, решение которой будет способствовать подъему отрасли картофелеводства.

Наряду с высоким агрономическим уровнем картофелеводства очень важны совершенная механизация и соответствующие комплексы машин для производства картофеля (машины для подготовки почвы, посадки, ухода за посадками, уборки, послеуборочной доработки и сортировки клубней). Высокая производительность машин, минимум повреждений и потерь клубней во всем цикле - важнейшие требования к средствам механизации [141].

По данным ВНИИКХ, наиболее сложный технологический процесс при производстве картофеля — уборка (45.70 % от общих трудозатрат) [101, 143], что связано с повреждаемостью клубней и необходимостью отделения значительной массы почвы, поступающей вместе с клубнями и ботвой в картофелеуборочную машину. Их снижение возможно за счет применения новых технологий и сельскохозяйственной техники, отвечающей всем агротехническим требованиям, предъявляемым к уборочным машинам. При наименьших затратах труда должно обеспечиваться: чистота клубней в таре 97 % и более, минимальные повреждения - до 5 % и потери 4.6 % клубней [127]. Между тем практика работы современных картофелеуборочных машин показывает, что они в должной мере не удовлетворяют этим требованиям.

В результате реформирования аграрного сектора экономики значительно выросло число хозяйствующих субъектов, увеличился диспаритет цен на промышленную и с.-х. продукцию, изменились структура посевных площадей, технологии производства продукции и ценовая политика государства [21]. Наличие разных форм собственности требует корректировки и изменения приоритетности в подходах к созданию новых и модернизации существующих технических средств для удовлетворения современных нужд сельского хозяйства.

Основной целью при разработке новых и усовершенствовании существующих машин стало уменьшение затрат на их разработку и изготовление, повышение технического уровня и конкурентоспособности на внутреннем и внешних рынках, уменьшение вредного воздействия на окружающую среду, создание безопасных и комфортных условий эксплуатации [57].

Наряду с необходимостью повышения эффективности сельскохозяйственного производства все большую актуальность приобретает задача повышения качества и надежности сельскохозяйственной техники. Проведенный анализ [76] демонстрирует непрерывный рост и развитие сельскохозяйственного производства с использованием надежной и эффективной техники.

Разнообразные почвенно-климатические условия в период уборки (тяжелые суглинистые почвы, повышенная влажность и засоренность полей во многих регионах России) обусловливают экстремально тяжелые условия для работы уборочных машин (-25 % общей площади возделывания), что необходимо учитывать при создании новых машин. Следует отметить, что почвенно-климатические условия в период уборки картофеля в России тяжелее, чем в Европейских странах, выпускающих картофелеуборочную технику. Поэтому закупка зарубежных машин не исключает необходимости создания, совершенствования и изготовления отечественных машин для уборки картофеля.

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускается несколько типов картофелеуборочных машин. Даже при оптимальных условиях работы в бункере имеются растительные примеси и наблюдаются высокие потери и повреждения клубней. Это связано с несовершенством рабочих органов картофелеуборочных машин, в том числе и ботвоудалителей и не может быть исключено наличием такой агротехнической операции, как предварительное удаление ботвы на поле - механическим, химическим или комбинированным способом [133]. Механический способ обеспечивает только от 50 до 70% полноту скашивания растительных примесей на поле [158], химический и комбинированный способ, имеющие высокую степень удаления растительных примесей [144], на сегодняшний день в России широкого распространения не получили. Так как их дороговизна приводит к увеличению себестоимости продукции. Плюс ко всему, все перечисленные способы предварительного удаления ботвы не могут обеспечить отделение клубней от столонов, которые находятся под поверхностью поля. Поэтому возникла острая необходимость в изыскании, исследовании и дальнейшем усовершенствовании ботвоудаляющих рабочих органов, отвечающих современным агротехническим требованиям.

Следует выделить два основных перспективных направления исследований ботвоудаляющих рабочих органов [28]. Во-первых, для картофелеуборочных комбайнов, где требуется полное отделение клубней от примесей. Во-вторых, для копателей-погрузчиков, в которых допускается незначительное превышение агротехнических требований по содержанию примесей в таре с клубнями, так как используется технология уборки, предусматривающая дополнительные операции очистки клубней в стационарных условиях [81]. Значительного снижения трудозатрат при производстве картофеля можно добиться только путем использования картофелеуборочных комбайнов [121], которые в отличие от копателей выгружают выкопанные клубни в транспортные средства.

С учетом специфики Российских условий, и, отмечая тот факт, что перспективные направления, как в мировом, так и в отечественном производстве картофелеуборочных машин стоят за комбайнами, сконцентрируем наши изыскания на первом вышеупомянутом направлении исследований.

Некоторые отечественные комбайны и большинство зарубежных копателей-погрузчиков (до 85% машин) [80], снабжены ботвоудалителями пальчато-гребенчатого типа в виде ботвоудаляющего валика и ботвоподводящих пальцев. Данный рабочий орган обладает рядом преимуществ по сравнению с редкопрутковым транспортером, работающим в сочетании с прижимным полотном или лопастным битером, нашедших применение в технологических схемах картофелеуборочных комбайнов. Он более простой, менее материало- и энергоемкий, повреждения клубней при его работе не превышают агротехнических норм. Но основной недостаток пальчато-гребенчатого ботвоудалителя - невысокая полнота удаления растительных примесей (50-70)% от общей поступившей массы [34], требует применения в уборочной машине двух и трехкратного удаления ботвы и сорняков (после первого, второго элеватора и т.д.), что не является самым рациональным решением [28].

Группой исследователей, включая автора этой работы, был предложен ряд изменений в конструкции ботвоудалителя, состоящего из ботвоудаляющего валика и ботвоподводящих пальцев, целью которой являлось увеличение полноты удаления растительных примесей и снижение потерь и повреждений клубней. Так как рекомендации по выбору параметров нового ботвоудаляющего устройства в литературе отсутствовали, то возникла необходимость выявления его потенциальных возможностей путем определения конструктивных и кинематических параметров, обеспечивающих наиболее полное отделение растительных примесей из поступившего вороха, при минимальных потерях и повреждениях клубней.

Работа по исследованию ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа картофелеуборочных машин велась в течение 2004-2007 г. в ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А.Костычева», на полях картофелеводческих хозяйств Рязанской и Тульской областей в соответствии с планом НИР ФГОУ ВПО РГСХА.

Целью настоящей работы является повышение эффективности технологического процесса удаления растительных примесей при механизированной уборке картофеля путем усовершенствования ботвоудаляющего устройства пальчато-гребенчатого типа, обеспечивающего повышение полноты удаления растительных примесей, снижение потерь и повреждений клубней.

Основные положения, выносимые на защиту:

- конструкция усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа (патент №56770);

- методика определения рациональных параметров усовершенствованного ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа на основе механико-математического моделирования технологического процесса механизированной уборки картофеля;

- результаты определения физико-механических свойств культуры картофеля, а также размерно-массовых и количественных характеристик компонентов картофельного вороха;

- математические модели, описывающие агротехнические показатели работы усовершенствованного ботвоудаляющего устройства и результаты его лабораторных исследований с целью обоснования его рациональных параметров;

- методика и результаты определения долговечности ботвоудаляющего валика;

- результаты хозяйственных испытаний серийных и усовершенствованных комбайнов КПК-2-01 и результаты исследования показателей их надежности, а также технико-экономическая оценка применения нового пальчато-гребенчатого ботвоудалителя на картофелеуборочных машинах КПК-2-01.

Результаты исследований одобрены и приняты в ОАО «Рязанский завод сельскохозяйственных машин» (г. Рязань) и используются при разработке новых ботвоудаляющих рабочих органов картофелеуборочных машин.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Проведен анализ научных исследований различных конструкций устройств для удаления растительных примесей в картофелеуборочных машинах и определено, что наиболее перспективными являются ботвоудаляющие устройства пальчато-гребенчатого типа.

2.Разработано ботвоудаляющее устройство пальчато-гребенчатого типа патент №56770), состоящее из сепарирующего элеватора, двух рядов ботвоподводящих пальцев, содержащих упругие предохранители, ботвоудаляющего валика, снабженного выступами, имеющими форму усеченного конуса и скатного щитка с пазами.

3. Обоснованы с помощью механико-математического моделирования технологического процесса удаления растительных примесей рациональные параметры усовершенствованного ботвоудаляющего устройства: рабочий т зазор между элеватором и ботвоудаляющим валиком hB 3 - от 16 мм до 28 мм при амплитуде колебания ботвоудаляющего валика Д = 6 мм; частота

Т ] вращения вала привода ботвоудаляющего валика п = 2,11 с*, а также по результатам теоретических исследований определена долговечность усовершенствованного ботвоудалителя равная 1420 часам.

4. Определены физико-механические, размерно-массовые и количественные характеристики компонентов картофельного вороха, в том числе: модуль упругости зеленых стеблей равный 3,3 МПа; средний диаметр и длина стеблей - 10 мм и 275 мм соответственно; максимальное усилие отрыва клубня от столона - 20 Н; длина, ширина и толщина клубней соответственно 71,2 мм, 54,4 мм и 39,1 мм и другие.

5.Установлены в результате лабораторных исследований: рабочий зазор между элеватором и ботвоудаляющим валиком hB 3 равен от 17 мм до 29 мм при амплитуде колебания ботвоудаляющего валика А = 6 мм; частота вращения вала привода ботвоудаляющего валика и= 2,15 с"1 (расхождение с теоретическими исследованиями не превышают 4,3% и 1,9% соответственно), при этом полнота удаления растительных примесей возросла на 11,3 %, потери и повреждения клубней сократились в 1,5 и 1,35 раз соответственно по сравнению с серийным ботвоудалителем. Долговечность нового ботвоудаляющего валика, по результатам лабораторных исследований составляет 1380 часов (расхождение с теоретическими исследованиями не превышает 2,8%).

6. Определено по результатам хозяйственных испытаний, что при использовании усовершенствованных картофелеуборочных машин КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем по сравнению с серийным аналогом, чистота клубней в бункере комбайна возросла с 90,7% до 94,8% , потери и повреждения снизились с 6,70% до 3,65% и с 14,35% до 9,20% соответственно, при этом средняя наработка на отказ возросла с 3,63 до 3,84 га.

7. Определено, что экономический эффект от использования усовершенствованного комбайна КПК-2-01 с разработанным ботвоудалителем за счет снижения эксплуатационных затрат, потерь и повреждений клубней составляет 2844 руб/га (в ценах 2006 года).

1. Автухов, И. В. Отделение клубней картофеля от прочных почвенных комков и камней воздушным потоком./И.В.Автухов//Тракторы и сельхозмашины. 1960, N 6. с. 22-24.

2. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий/ Ю.П. Адлер, Е.Б. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. - 279 с.

3. Анисимов, Б. В. Картофелеводство России: итоги, проблемы, пути решения./Б.В. Анисимов// Картофель и овощи.1998.- N 2. С. 2-3.

4. Анисимов, Б. В. Сортовые ресурсы на рынке семенного картофеля в 2004 году /Б.В. Анисимов// Картофель и овощи. 2005. N 4. - С. 24 - 25.

5. Арнаутов, В. В. Картофель/В.В. Арнаутов/ М.:Главиздат, 1993.-567 с.

6. А.с. № 411798 СССР. Способ отделения клубней картофеля от ботвы. / B.C. Винский, К.С. Козюра, Ю.С. Измайлов и др. Опубл. 1974, бюл. №3.

7. А.с. № 180891 СССР. Рабочий орган для удаления ботвы к картофелеуборочным машинам. / А.А. Сорокин, Г.Ф. Плешаков, Р.Г. Дрейман. -Опубл. 1966, бюл. №8.

8. А.с. № 54487 СССР. Картофелеуборочная машина. / П.М. Романов. -Опубл. 1939.

9. А.с. № 1018594 СССР. Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочной машины. / Б.Е. Махлин, Р.Г. Дрейман, А.А. Сорокин и др. Опубл. 1983, бюл. №19.

10. А.с. № 880311 СССР. Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочной машины. / В.И. Лебощин, В.И. Лапин, И.Е. Дохин и др. Опубл. 1981, бюл. №42.

11. А.с. № 961591 СССР. Ботвоудалитель картофелеуборочной машины. / А.А. Сорокин, Б.И. Максимов, В.Ю. Кривошеев и др. Опубл. 1982, бюл. №36.

12. А.с. № 1360624 СССР. Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочного комбайна. / А.А. Сорокин, М.Н. Ерохин, В.В. Самойлов и др. Опубл. 1987, бюл. №47.

13. А.С. № 1336973 СССР. Устройство для удаления ботвы картофеля и растительных примесей. / А.Е. Галынский, В.В. Благов, В.В. Семенченко и др. Опубл. 1987, бюл. №34.

14. А.С. № 1281194 СССР. Ботвоудаляющее устройство. / А.П. Литвинов, A.M. Иванов. Опубл. 1987, бюл. №1.

15. А.С. №11310459/30-15 СССР, кл Old 33/02 / Ботвоудаляющий рабочий орган для картофелеуборочных машин./ В.М. Бекарский. Опубл. 06.01.1971 г. бюл. №4.

16. А.С. №1495004/30-15 СССР, кл Old 33/00 / Рабочий орган для разрушения почвенных комков и удаления ботвы к картофелеуборочным машинам. / Н.С. Терехов, А.П. Кропотов, В.И. Лапин и др. Опубл. 21.09.1972г. бюл. №28.

17. А.С. №173054, СССР, кл . А 01 D 33/02, 1965 Ботвоудаляющее устройство / А.П. Литвинов A.M. Иванов. 1984 бюл.№1.

18. А.С. №173055, СССР, кл. А 01 D 33/2, 1965 Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочной машины / Б.Е. Махлин, Р.Г. Дрейман, А.А. Сорокин, Б.И. Максимов, Г.Д. Петров и др. бюл. №19.

19. А.С. №961591, СССР, кл. А 01 D 17/10 / Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочной машины А.А. Сорокин, М.Н. Ерохин, В.В. Самойлов, И.А. Ермаков, В.М. Латинник. 1987г. бюл.№47.

20. А.с. №54487 СССР. Картофелеуборочная машина./ П.М. Романов.-Опубл. 1939.

21. Бабкин, К. А. Рассуждения о будущем сельского хозяйства в России/К.А. Бабкин// Тракторы и сельскохозяйственные машины,- 2006. N- 7.

22. Бартенев, Г. М. Физика и механика полимеров: Учебное пособие для ВТУЗов/Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. М.: Высшая школа, 1983. - 391 е., ил.

23. Бартенев, Г. М. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов/Г.М. Бартенев, Ю.С. Зуев. М., Л.: Химия, 1964. - 338с.

24. Белозеров, Н. В. Технология резины: 3-е изд. перераб. и доп./Н.В. Белозеров. М.: Химия, 1979. 472 е., ил.

25. Бергштейн, Л. А. Лабораторный практикум по технологии резины/Л.А. Бергштейн,- Л., «Химия», 1978.

26. Борычев, С. Н. Обоснование параметров и разработка ботвоудаляющего рабочего органа картофелеуборочных машин. Дис. канд. техн. Наук/С.Н. Борычев. Рязань.: 2000.

27. Борычев, С. Н. Анализ способа ботвоудаления по размерам./Современные энерго- и ресурсосберегающие системы сельскохозяйственного производства. Сб. научн. Трудов/С.Н. Борычев// Выпуск 4, часть 2. Рязань, РГСХА, 2000 .- С. 40-42.

28. Борычев, С. Н. Некоторые физико-механические свойства культуры картофеля определяющие работу ботвоудаляющих устройств. / Энергоресурсосбережение в механизации сельского хозяйства. Сб. научн.

29. Тоудов/С.Н. Бсшычев, Н.В. Бышов. И. А. Успенский// Самара, РГСХА, 2000 .С. 124-126.

30. Борычев, С. Н. Исследование потерь картофеля и путей их снижения в процессе уборки и доставки потребителю. Сб. научных трудов/С.Н. Борычев, Н.В. Бышов и др.// Выпуск 3, часть 2. Рязань: РГСХА, 1999. - С. 34 - 35.

31. Бышов, Н. В. Принципы и методы расчета и проектирования рабочих органов картофелеуборочных комбайнов/Н.В. Бышов, А.А. Сорокин// Монография. Рязань, 1999. 128 с.

32. Бышов, Н. В. Обоснование ботвоприжимного битера удалителя. // Современные энергосберегающие технологии и системы сельскохозяйственного производства. Сб. науч. тр./Н.В. Бышов//Выпуск 2, часть 2. Рязань, / РГСХА ,1998. С. 80-85.

33. Василенко, П. М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин/П.М. Василенко// Киев: УС АН, 1960.-284 с.

34. Василенко, П. М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований/П.М. Василенко// М. 1958 . -217 с.

35. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/Г.В. Ведянин// М.: Колос, 1967. - 159 с.

36. Вергейчик, JI. А. Сепарирующая способность горки и эффективность ее применения в картофелеуборочном комбайне КСК-4-1: Экспресс-информация/JI. А. Вергейчик, Л. Даневски, Г.Д. Ким// М.: ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 1988. - 10 с.

37. Верещагин, Н. И. Программа и методика испытаний машин и оборудования для возделывания, уборки, послеуборочной обработки и хранения картофеля/Н.И. Верещагин, В.В. Волчкова, Л.А. Щербакова и др.// ЦНИИТЭИ. М, 1965. - 257 с.

38. Верещагин, Н. И. Зарубежные картофелеуборочные комбайны. "Механизация и электрификация с/х'7Н.И. Верещагин, В.П. Лисицин, В.Г. Лукин// 1966, N7.

39. Верещагин, Н. И. Комплексная механизация возделывания, уборки и хранения картофеля/Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков// М.: Колос, 1977. - 352 с.

40. Верещагин, Н. И. Комбайны картофелеуборочные. Общие технические требования, от ЦМИС, ГОСТ 26753-85.

41. Верещагин, Н. И. Основание процесса и средств механизации картофеля, снижающих повреждения клубней. Дис. докт. техн. наук в форме научного доклада/ Н.И. Верещагин// М.: 1991. - 33 с.

42. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике. 12-е изд. Стереотип/М.Я. Выгодский// М.: Наука, 1977. - 872 с.

43. Глухих, Е. А. Сепарация и источники потерь в картофелеуборочном комбайне ККР-2/Е.А. Глухих, О.А. Сафразбекян, А.Е. Пермякова// Сельхозмашины.- 1956, N 3. С. 11-12.

44. Глухих, Е. А. Исследования по механизации возделывания и уборки картофеля. / Результаты исследований по механизации картофелеводства. Сб. научн. тр./Е.А. Глухих//Росгипроводхоз. М., 1960. - С. 7-180.

45. Глухих, Е. А. Некоторые основания для расчета рабочих органов картофелеуборочных машин. В сб. статей "Исследования по механизации уборки картофеля'УЕ.А. Глухих// М.: МСХ СССР, 1958. - С. 53-60.

46. Голиков, Г. Ф. // Междунар. конференция по каучуку и резине/Г.Ф. Голиков, О.Г. Карабасов, И.И. Леонов, Л.В. Томчин// М, 1984. - Препринт доклада В - 57.

47. Горячкин, В. П. Качение-скольжение по наклонной плоскости./В.П. Горячкин// Собр. сочинений т. II. М.: Сельхозгиз, 1937 г.

48. ГОСТ 13377-75 «Надежность в технике. Термины». -М.: Издательство стандартов. 1975.

49. ГОСТ 20915-75. «Техника сельскохозяйственная. Методы определения условий испытаний». М.: Издательство стандартов. 1975, - 86 с.

50. ГОСТ 23728-88.ШСТ23730-88. «Техника, сельскохозяйственные методы экономической оценки». М.: Издательство стандартов. 1979 г.

51. ГОСТ 27310-87 «Комбайны картофелеуборочные. Общие технические условия».

52. Грицышин, М. И. Концептуальные подходы к созданию и усовершенствованию сельскохозяйственной техники/М.И. Грицышин, Л.П. Шустик, П.А. Войлок// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005, N 3.

53. Гудзенко, И. П. Машины для возделывания и уборки картофеля/И.П. Гудзенко// М.: Колос, 1966. - 239 с.

54. Гуков, Я. Перспективш обриси мобшьно1 енергетики нового покалшяя //Технша АПК/Я. Гуков, Л. Погорший// — 2001, N 10—12.

55. Даневски, Л. Интенсификация сепарации почвенных комков горкой ботвоудалителя в самоходном комбайне КСК-4-1. Автореф. Дис. канд. техн. Наук/Л. Даневски// Минск. 1986. - 20 с.

56. Деревицкий, Н. Ф. Опытное дело в растениеводстве/Н.Ф. Деревицкий// -М., Колос, 1969.-185 с.

57. Дианов, JI. В. Изыскания и исследования сепаратора для отделения клубней от почвенных комков/ Л.В. Дианов// Дис. канд. техн. наук. -Кострома: Костромской сельскохозяйственный институт "Караваево", 1976. -197 с.

58. Диденко, Н .Ф. Машины для уборки овощей. 2-е изд., перераб. и доп./Н.Ф. Диденко, В.А. Хвостов, В.П. Медведев// - М.: Машиностроение, 1984.- 320 с.

59. Дорошев, В. Н. Исследование и выбор параметров ботвоудаляющего рабочего органа в картофелеуборочном комбайне/В.Н. Дорошев// Дис. канд. техн. наук. М.: 1963. - 139 с.

60. Дорошев, В. Н. К расчету приемной части ботвоудаляющего устройства транспортного типа/В.Н. Дорошев, Г.Ф. Плешаков// Тракторы и сельхозмашины. 1963. N 3.

61. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статической обработки результатов исследования)/Б.А. Доспехов// М.: Колос, 1973. - 336 с.

62. Евстратов, В. Ф. Фрикционный износ резин/В.Ф. Евстратов//' Сборник статей. НИИШП ВХО им.Менделеева.

63. Ермолов, Л. С. Основы надежности сельскохозяйственной техники/Л.С. Ермолов и др.// 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1982. - 271 е., ил.

64. Жистин, Е. А. Отделение почвенных примесей шнеко-элеваторным сепаратором. / Научн.-техн. бюл. ВИМ/Е.А. Жистин М. 1985, Вып. 60. - С. 1620.

65. Индустриальная технология производства картофеля. / Сост. Пшеченков К.А. М.: Росагропромиздат, 1985. - 239 с.

66. Информация о социально-экономическом положении в России. / Государственный Комитет РФ по статистике. М. 2005, 18 с.

67. Кардашевский, С. В. Испытания сельскохозяйственной техники/С.В. Кардашевский, J1.B. Погорелый, Г.М. Фудиман// М.: Машиностроение, 1979. -288 е., ил.

68. Каспарова, С. А. Исследования технологического процесса раздельной уборки картофеля/С.А. Каспарова, JI.B. Мальцева// Труды ВИСХОМ. М. 1962, вып. 32. - С.153-166.

69. Клочков, А. В. Механизация сельского хозяйства в XX веке и современные перспективы/А.В. Клочков// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007, N 2.

70. Ковалев, Н. Г. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства)/Н.Г. Ковалев, Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев// Аграрная наука. М.: Родник, 1998. - 208 с.

71. Козлов, В. В. Исследования физико-механических свойств картофеля для обоснования технологии уборки методом теребления с одновременным подкапыванием/В.В. Козлов//Труды Костромского СХИ "Караваево". М.: МСХ РСФСР, 1963, вып. 3.

72. Колчин, И. Н. Пневматическое отделение клубней картофеля от почвенных комков/Н.Н. Колчин// Сельхозмашины, 1957, N 3. -С. 19-21.

73. Колчин, Н. И. Техника для уборки и доработки картофеля: иностранная техника/Н.Н. Колчин, П.Е. Орлов// Тракторы и сельхозмашины. 1989.- N 5. С. 55-58.

74. Колчин, И. И. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей/Н.Н. Колчин//- М.: Машиностроение, 1982. -268 с.

75. Колчинский, Ю. П. Линия ЛСК-20/Ю.П. Колчинский, Л.В. Страз// Картофели и овощи. 1988, N4.-С. 29-30.

76. Кроптов, А. П. Исследование процесса отделения твердых почвенных комков от клубней в картофелеуборочных комбайнах/А.П. Кроптов// Дис. канд. техн. наук. Рязань: РСХИ, 1971. - 142 с.

77. Кроптов, А. П. Некоторые вопросы теории разделения картофельного вороха на наклонных движущихся поверхностях в картофелеуборочных комбайнах/А.П. Кроптов// Сб. научн. тр. Белорусский институт механизации с/х. Горки. 1971, Вып.20. - С. 114-118.

78. Курчаткин, В. В. Надежность и ремонт машин/В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов// М., Колос, 2000. 776 с.

79. Кусов, Т. Т. Изыскание технологического процесса и рабочих органов для отделения ботвы от клубней картофеля при машинной уборке их в тару/Т.Т. Кусов\\ Дис. канд. техн. наук. М., 1953 г. - 167 с.

80. Кущев, И. Е. Разработка разветвляющихся схем картофелеуборочных машин с обоснованием параметров и режимов сепарирующих устройств/И.Е. Кущев// Дис. докт. техн. наук. Рязань: РГСХА, 1999. - 390 с.

81. Летошнев, М. Н. Сельскохозяйственные машины/М.Н. Летошнев// М.: Сельхозгиз, 1955г. - 485 с.

82. Лошанский, Л. Г. Курс теоретической механики: в 2-х т/Л.Г. Лошанский, А.И. Лурье// 8-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1982 г.

83. Мазур, А. М. Машины и оборудование для переработки картофеля/А.М. Мазур// Монография. М. 1999 г. - 106 с.

84. Максимов, Л. М. Создание и обоснование параметров малогабаритных модульных корнеклубнеуборочных машин роторного типа/Л.М. Максимов// Дис. докт. техн. наук в форме научного доклада. Ижевск, 1996. - 77с.

85. Максимов, Л. М. Новый мини-комбайн для уборки картофеля/Л.М. Максимов// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007 год, N 3.

86. Махароблидзе, Р. М. Исследование основных закономерностей процессов деформации и разрушения корнеклубнеплодов ударной нагрузкой/ P.M. Махароблидзе// Дис. канд. техн. наук. Минск, 1965 г. - 169 с.

87. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов/С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, Г.М. Рощин// 2-е издание, перераб. и доп. Л.: Колос. Ленинград, отд., 1980. -168 с.

88. Механизация сельского хозяйства в XX веке и современные перспективы. Журнал "Тракторы и сельскохозяйственные машины", 2007 год, N 2.

89. Митрофанов, В. С. Изучение физико-механических свойств картофеля/В.С. Митрофанов// Физико-механические свойства сельскохозяйственных растений как основание для проектирования сельскохозяйственных машин. ВИСХОМ. М., 1939. - С. 174-196.

90. Митрофанов, В. С. Физико-механические свойства картофеля/В.С. Митрофанов//Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин, T.V. М.: Машгиз, 1940 г.

91. Митрофанов, В. С. Исследование физико-механических свойств картофеля/В.С. Митрофанов// Отчет ВИСХОМа. -М., 1940 г.

92. ЮО.Михин, Н. М. Трение в условиях пластического контакта/Н.М. Михин//М., «Наука», 1968.

93. Нормативно-справочные материалы для экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: ЦНИИТЭИ, 1983.-297 с.1030 составе затрат и единичных нормах амортизационных отчислений. -М.: Финансы и статистика, 1995. 208 с.

94. Основы теории и расчета с/х машин на прочность и надежность. Под ред. П.М.Волкова, М.М. Тененбаума. М.: Машиностроение, 1977. 310 с.

95. Патент на полезную модель № 56770 МПК A01D 33/02. Ботвоудаляющее устройство картофелеуборочного комбайна. Опубликовано 27.09.2006 г., бюл. № 27.

96. Переведенцев, В. М. Копатель для уборки картофеля/В.М. Переведенцев, С.Н. Борычев// Достижение науки и техники в АПК, № 2, 2000 г., С. 31-33.

97. Петров, Г. Д. Картофелеуборочные машины СССР и США, обзорная информация/Г.Д. Петров// М.: ЦНИИМАШ, 1982. - 64 с.

98. Петров, Г. Д. Картофелеуборочные машины/Г.Д. Петров// М.: Машиностроение, 1972. - 320 с.

99. Петров, Г. Д. Тенденции развития конструкций самоходных уборочных машин для картофеля, сахарной свеклы и овощей/Г.Д. Петров и др.// М.: ЦНИИТЭИ тракторосельхозмашин, 1975 г.

100. Петров, Г. Д. Картофелеуборочные машины/ Г.Д. Петров// 2-е изд. переработ, и доп. М.: Машиностроение, 1984. - 320 с.

101. Ш.Петров, Г. Д. Самоходные картофелеуборочные комбайны КСК-4/Г.Д. Петров, Е.Б. Карев// М.: Агропромиздат, 1986. - 111 с.

102. Петров, Г. Д. Тенденции развития конструкций машин для возделывания и уборки картофеля/Г.Д. Петров, Е.А. Матвеева// М. ЦНИИТЭИ тракторосельхозмашин, 1989, вып.6. - 54 с.

103. Петров, Г. Д. Исследование самоходного 4-рядного картофелеуборочного комбайна/Г.Д. Петров, М.Б. Угланов// Сб. научн. тр. "Исследование и совершенствование машин для уборки корнеплодов и овощей. ВИСХОМ. М„ 1982. - С. 54-64.

104. Пискунов, Н. С. Дифференциальное интегральное исчисление для ВТУзов/ Н.С. Пискунов// Учебн. пособие для ВТУЗов в 2-х т. М.: Наука. 1985 г., - 840 с.

105. Попков, А. Сельское хозяйство США/А. Попков// Аграрная экономика. — 2006, N 3.

106. Попков, А. Сельское хозяйство Германии/А. Попков// Аграрная экономика. — 2006, N 6.

107. Проспект фирмы "Гримме" (картофелеуборочный комбайн GZ-1700).

108. Протоколы ЦМИС №71/57 "Отчет об испытаниях картофелеуборочного комбайна К-3". Солнечногорск, 1957 г. - 23 с.

109. Прохорова, М. Ф. Комплексная механизация уборки и послеуборочной обработки картофеля в СССР и за рубежом/М.Ф. Прохорова// М. ВНИИТЭИСХ, 1974. - 59 с.

110. Ш.Рейнгарт, Э. С. Унифицированные картофелеуборочные машины нового поколения/Э.С. Рейнгарт, А.А. Сорокин, А.Г. Пономарев// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2006 год, N 10.

111. РТМ 232.36-72. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах. Москва, 1974. - 116 с.

112. Сакалаускас, А. Ю. Совершенствование технологии механической уборки и послеуборочной обработки моркови в условиях Прибалтики/А.Ю. Сакалаускас// Автореферат дис. канд. с/х наук. М., 1985. - 23 с.

113. Сафразбекян, О. А. Результаты сравнительных испытаний отечественного и зарубежных картофелеуборочных комбайнов/О.А. Сафразбекян// Сб. ст. "Исследования по механизации уборки картофеля." - М.: МСХ СССР, 1958.-С.35-52.

114. Саченко, В. Ochobi напрямки Texi4Hoi политики на поточному еташ // Техниса АПК/В. Саченко// — 2000, N 10

115. Сборник агротехнических требований на тракторы и сельскохозяйственные машины. Т.25. М.: Производственно-издательский комбинат Госкомсельхозтехники СССР, 1979. - 323 с.

116. Свидетельство на полезную модель № 14753 МКИ А01Д 33/09. Ботвоудаляющее устройство. Борычев С.Н., Бышов Н.В., Успенский И.А. и др. Опубл. 27.08.2000 г.

117. Сероватов, В. А. Отделение картофеля от примесей в вакуумно-механическом устройстве/В. А. Серовато в// Тракторы и сельхозмашины. 1977, N 7. С. 27-29.

118. Сероватов, В. А. Эффективность пневматического отделения клубней в картофелеуборочном комбайне/В. А. Сероватов//Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1987.- N 10. С.35-37.

119. Сероватов, В. А. Исследование процесса отделения клубней картофеля от примесей и обоснование параметров пневматического отделителя/В.А. Сероватов// Дис. канд. техн. наук. Киев: УНИИМЭСХ, 1982. - 20 с.

120. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986—1995 годы. — М.: Прейскуранты здат, 1988.

121. Соломина, И. П. Зарубежный опыт удаления ботвы перед уборкой картофеля/И.П. Соломина// М.: ВАСХНИЛ, 1984. - 74 с.

122. Сорокин, А. А. Качение-скольжение клубней по рабочим органам картофелеуборочных машин/А.А. Сорокин//Тракторы и сельхозмашины. 1975.-N 12.- С. 27-29.

123. Сорокин, А. А. Клубнезадерживающая гребенка картофелеуборочного комбайна. / Машины для уборки и послеуборочной обработки урожая/А.А. Сорокин// Реф. сб. ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш. М., 1975. Вып. 1(8). -С.9-10.

124. Сорокин, А. А. Определение оптимальной скорости полотна сепарирующей горки картофелеуборочного комбайна/А.А. Сорокин, В.Ю. Кривошеев//Тракторы и сельхозмашины.- 1984,- N 4. с.39.

125. Сорокин, А. А. Теоретические и экспериментальные основы создания картофелеуборочного комбайна расширенного диапазона применения/А.А. Сорокин// Дис. докт. техн. наук. М., 1973 г. с.

126. Сорокин, А. А. О базовой модели картофелеуборочного комбайна для производства в России/А.А. Сорокин//Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1998, N6.-С.15-18.

127. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Том 1 / под редакцией Красниченко А.В. М.: изд. машиностроительной литературы, 1960 г.

128. Стоатегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010 года. — М: РАСХН, Минпромнауки РФ, Минсельхоз РФ, 2003.

129. Суглобов, Г. П. Технический уровень и эффективность машин для возделывания и уборки картофеля/Г.П. Суглобов, JT.M. Колчина// / Обзорная информ. Госагропром СССР. ЦНИИТЭИ. М., 1986. - 38 с.

130. Суханова, Р. С. Механизированный уход за посадками в промышленном картофелеводстве/Р.С. Суханова// ВАСХНИЛ. ВНИИТЭИСХ. -М„ 1984.-С. 24-31.

131. Сысоев, П. В. Деформация и износ полимеров при трении/П.В. Сысоев// Мн., Наука и техника, 1985. - 239 е., ил.

132. Тагер, А. А. Физико-химия полимеров/А.А. Тагер// М., «Химия», 1968 г., 536 ., ил.

133. Тимошенко, С. П. Сопротивление материалов/С.П. Тимошенко// Том II.-М.: Наука, 1965.-480 с.

134. Тютрин, В. В. Совершенствование отделителя почвенных и растительных примесей от корнеклубнеплодов и обоснование его параметров/В.В. Тюрин// Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1990. - 21 с.

135. Тульчеев, В. В. Рынок продовольственного картофеля в России/В.В. Тульчеев// Картофель и овощи. 1999.- N 5. С. 4-6.

136. Улюшев, А. Е. Новая конструкция ботвоудалителя пальчато-гребенчатого типа/А.Е. Улюшев, С.Н. Борычев, И. А. Успенский// Сборник научных трудов посвященный 55-летию инженерного факультета. Рязань РГСХА, 2005 г. С. 17-21.

137. Улюшев, А. Е. Теоретическое обоснование параметров ботвоудалителя картофелеуборочных машин/А.Е. Улюшев, С.Н. Борычев// Журнал «Техника в сельском хозяйстве». N 2 Москва 2007г. С.46-47.

138. Угланов, М. Б. Краткий справочник по машинам для возделывания и уборки картофеля/М.Б. Угланов и др. // М.: Колос, 1976. - 44 с.

139. Фере, Н.Э. Пособие по эксплуатации машино-тракторного парка./ Н.Э. Фере, В.З. Бубнов, А.В.Еленев и др.// М.: Колос, 1978. 256 с.

140. Фирсов, Н. В. Машины для удаления картофельной ботвы. Отчет/Н.В. Фирсов// ВИСХОМ. -М, 1955 г. 74 с.

141. Фурлетов, В. М. Совершенствование рабочих органов для отделения корнеплодов от примесей/В.М. Фурлетов//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1984, N 11. С. 32-34.

142. Хвостов, В. А. Обоснование параметров рабочих органов для отделения корнеплодов от примесей/В.А. Хвостов/ЛГракторы и сельхозмашины.1981.-N7.-С. 21-24.

143. Хромов, М. К. // Там же (Каучук и резина)/М.К. Хромов, К.Н.

144. Лазарев// 1978. -Nil. -С.40-45.

145. Шпилько, А. В. Методика определения экономической эффективности технологии и сельскохозяйственной техники/А.В. Шпилько, В.И. Драгайцев, П.А. Тулапин и др.// ВНИИЭСХ. М„ 1998. - 219 с.

146. Abschlussbericht kartoffelverladeroder. "Gigant". 1970 г.165. Agrimente—2006.

147. Burger, H. -G. Das sind die 50 Besten // DLG-Mitteilungen, 11\2003., Burger H.-G. Die 50 besten Unternehmen. DLG-Mitteilungen, 11\2005.

148. Finney, E. E., Hall C.W., Thompson N.R. Influence of Variety and Time upon the Resistance of Potatoes to Mechanical Damage. «Am. Pot. Journal», 1964, v.41.

149. Gray Gleason L., Ellis Willard R. Individual separation hyharvesting and hanlling procedures. Trans ASAE, 1972, 15, 3.

150. Hoffman Garl. Pheumatic potato harvester. Патент США, кл. 171-17. № 3596716.

151. Patentschrift 210847. DDR. В 07./ В. 9./ 02. Kombination einer kraut und Steinentferrungvorrichtung mittels Luft. / Ertelt G., Gall H., Buck P., Kraubidis A. Bekantmachungstad, 27.06.84.

152. Petersen Т., Hampf H., Einsatz einer pneumatisnen Trennanlage in der Annahmestecke des Krofellagerhaus Broders torf. Agrartechnik. Berlin, 1984, Bd 34. Jg. 7,-S. 314-316.