автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса комбайновой уборки сахарной свеклы с разработкой комбинированного рабочего органа

На правах рукописи

ЦВЕТКОВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБАЙНОВОЙ УБОРКИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ С РАЗРАБОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 [ДОН 2011

Мичуринск-наукоград РФ 2011

4848311

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО МичГАУ) на кафедре «Тракторы и сельскохозяйственные машины»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Михеев Николай Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Капустин Василий Петрович

кандидат технических наук, доцент Балашов Александр Владимирович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО Пензенская государственная

сельскохозяйственная академия (ПГСХА)

Защита диссертации состоится « » об. гон . года вЩ ~ часов на заседании Диссертационного совета ДМ 220.041.03 в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Мичуринский ГАУ».

Автореферат разослан «НО » О 5~ 2011 г. и размещен на сайте ФГОУ ВПО «Мичуринский ГАУ» www.mgau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Михеев Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Сахарная свекла - это одна из основных технических культур, выращиваемых в Российской Федерации. Корнеплоды сахарной свеклы идут на производство сахара, а ботва и отходы производства сахара широко используются в животноводстве для кормления животных.

Современная многоукладная структура сельскохозяйственного производства предполагает сосуществование как крупных СХПК и агрохолдингов, так и небольших крестьянских фермерских хозяйств. Так в Тамбовской области в 2005 году из 74.8 тыс. га занятых сахарной свеклой на долю крестьянских фермерских хозяйств приходилось 13.7 тыс. га или 22.4%, при этом валовый сбор составил 1630.4 тыс. т и 341.5 тыс. т соответственно или 20.9%. Институт сельскохозяйственной техники Боннского университета в 2006 году проводил испытания семи самоходных (GrimmeMaxtron 620, HoImerTeraDosT3 с дисковыми сошниками, KleineSF 10-2, KleineSF 20, MatrotM 2011 Plus, Ropaeuro-TigerV8-3) и двух прицепных комбайнов (TimKRB 212/5 2-рядный агрегат; ThyregodXT-9 4-рядный агрегат). При скорости около 6 км/ч самоходные шестирядные комбайны показали практически одинаковую производительность около 120 т/ч, прицепные - соответственно 40 и 80 т/ч. Выполняя технологический процесс практически с одинаковыми показателями, комбайны различаются в цене, производительности и периодом эксплуатации энергетической установки. Стоимость прицепных комбайнов в 3-5 раз дешевле самоходных, имея одинаковую с ними среднегодовую нагрузку в 30 дней, они могут убрать урожай с площади 160-220 га, что превышает средний размер земельного участка крестьянско-фермерских хозяйств. Кроме того, в качестве энергетического средства у прицепных комбайнов используются колесные тракторы тягового класса 14-20 кН, которые используются в растениеводстве и животноводстве в течение всего года.

Самоходные свеклоуборочные комбайны за 30 дней эксплуатации позволяют убрать урожай с площади более 1000 га, что позволяет крупным сельско-

хозяйственным предприятиям увеличивать посевы сахарной свеклы и применять технологию возделывания без затрат ручного труда на операциях по уходу за растениями.

К началу уборки корнеплодов сахарной свеклы состояние почвы изменяется не в лучшую сторону (повышенная влажность либо твердость). В этом случае характеристики свеклоуборочных машин ухудшаются, происходит за-липание почвой выкапывающих и сепарирующих органов, увеличиваются потери и повреждаемость корнеплодов, качество уборки резко снижается. Поэтому работа, направленная на совершенствование процесса выкопки корнеплодов сахарной свеклы при неблагоприятных условиях уборки, а именно повышенной твердости почвы, с разработкой комбинированного рабочего органа, является актуальной.

Работа выполнена в соответствии с:

- межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006 - 2010 гг. (задание IX.01.02 - Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства);

- государственным контрактом на выполнение НИОКР с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере №7133р/9641 от 31.07.2009 на тему: "Разработка ресурсосберегающих технологий и технических средств в АПК" срок выполнения 31.07.2010.

Цель работы: повышение качества процесса выкопки корнеплодов сахарной свеклы и сокращение энергетических затрат, за счет разработки комбинированного рабочего органа и оптимизации его параметров, снижающих потери, повреждения и засоренность корнеплодов.

Объеюг исследования. Технологическийпроцесс извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы.

Методика исследования. Теоретические исследования выполнялись с использованием методов прикладной механики и математического анализа. Ре-

зультаты теоретических исследований проверялись лабораторными и полевыми испытаниями экспериментальной установки. Экспериментальные исследования выполнялись с применением математической статистики и многофакторного планирования. Расчеты и обработка данных исследований осуществлялись на ЭВМ.

Научная новизна работы. Обоснована конструктивно - технологическая схема комбинированного выкапывающего органа для работы в условиях повышенной твердости почвы. Проведено теоретическое обоснование технологического процесса извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы. Определены математические зависимости энергетических затрат от конструктивных параметров комбинированного выкапывающего рабочего органа при его работе.

Практическая ценность работы. Разработана конструктивная схема комбинированного рабочего органа для выкопки корнеплодов сахарной свеклы (патент на полезную модель №76770). Обоснованы его оптимальные конструктивно-режимные параметры.

Реализация результатов исследования. Экспериментальный образец копателя прошел производственные испытания в СПК «Голицыне», Никифо-ровского района, Тамбовской области, в 2008-2009 гг.

Материалы исследований используются в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета и приняты к разработке обществом с ограниченной ответственностью «Научно-технический центр «Аграрник».

Публикации результатов работы. Материалы диссертации отражены в 7 печатных работах, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и патенте РФ на полезную модель №76770.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и 5 приложений. Работа изложена на 129 страницах, содержит 61 рисунок, 19 таблиц, 8 приложений. Список используемой литературы включает 95 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, изложены цель, научная новизна и практическая значимость проведенных исследований.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» проведен анализ существующих машин для уборки сахарной свеклы и выкапывающих рабочих органов, который показал, что удовлетворяя агротехническим требованиям в нормальных условиях, они неудовлетворительно работают в условиях повышенной твердости почвы. В таких условиях имеет место сильная загрязнённость вороха корнеплодов комьями почвы, травмированние корнеплодов и большие потери.

Вопросами механизации уборки сахарной свеклы занимались Горяч-кин В.П., Желиговский В.А., Аванесов. Ю.Г., Башкиреев А.П., Брей В.В., Булгаков В.М., Гряник Г.Н., Зуев Н.М., Дробышев И.А. и др.

На основании проведенного анализа было выявлено, что современное сельскохозяйственное производство представляет собой многоукладный характер и поэтому для уборки сахарной свеклы наряду с высокопроизводительными самоходными комбайнами необходимы и прицепные комплексы. Однако как комбайны, так и свеклокопатели обладают рядом недостатков, которые снижают эффективность их применения при повышенной (свыше 25%) и пониженной (менее 10%) влажности, но повышенной твердости почвы (30...45 кг/см2). В основном это связано с конструкцией и параметрами выкапывающих рабочих органов. Для повышения эффективности работы свеклоуборочных машин было намечено решение следующих задач:

1. Изучить физико-механические свойства современных сортов сахарной свеклы и почвы в условиях Тамбовской области.

2. Исследовать технологический процесс извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы и определить причины неудовлетворительной работы серийного комбинированного копача.

3. Разработать конструктивно-технологическую схему экспериментального комбинированного копача.

4. Теоретически обосновать конструктивно-технологические параметры комбинированного копача, повышающие эффективность и снижающие энергозатраты процесса выкопки корнеплодов.

5. Провести лабораторные и полевые испытания экспериментального копача для проверки правильности теоретических предпосылок разработок и определения его работоспособности.

6. Провести производственные испытания и определить энергетическую и экономическую эффективность применения копателя с экспериментальным рабочим органом.

Во второй главе «Физико-механические свойства корнеплодов сахарной свеклы и почвы» изложена методика и результаты исследований физико-механических свойств корнеплодов сахарной свеклы гибрида Аляска и почвы, которые необходимы при расчёте и обосновании оптимальных параметров рабочих органов для механизированной уборки корнеплодов сахарной свеклы.

Проведенные исследования позволили установить:

- расстояние между корнеплодами в рядке изменяется в интервале 1001100 мм;

- различия в величине выступания головок корнеплодов относительно уровня почвы составляют от -30 мм до +80 мм;

- отклонения центра корнеплодов от осевой линии рядка достигают 60мм;

- диаметр корнеплода находится в пределах 50 - 160 мм;

- длина корнеплодов изменяется в пределах 80 - 400 мм;

- масса корнеплодов изменяется от 0.42 до 1.6 кг;

- влажность почвы на период уборки изменяется в пределах 9-32 %;

- твёрдость почвы изменяется в пределах 3-60 кг/см2;

- сила извлечения корнеплода из почвы в большей степени зависит от длины корнеплода. В отдельных случаях эта сила достигала 900 Н.

В третьей главе «Теоретическое исследование комбинированного рабочего органа для выкапывания корнеплодов сахарной свеклы» проанализирован процесс извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы комбинированным выкапывающим рабочим органом, обоснованы геометрические характеристики. Предложена конструкция комбинированного копача при повышенной твердости почвы (патент на полезную модель РФ № 76770).

Экспериментальный комбинированный выкапывающий рабочий орган (рисунок 1), состоит из выкапывающего диска 1, рыхлящего диска 2, опорного колеса 3, стоек 4 и рамы 5.

1-выкапывающий диск, 2-рыхлящий диск, 3-опорное колесо, 4-стойка со ступицей,

5-рама

Рисунок 1- Конструктивная схема комбинированного выкапывающего рабочего

органа.

Принцип работы комбинированного рабочего органа заключается в том, что при движении по рядку корнеплодов его рыхлящий диск разрушает пласт почвы, который вместе с корнеплодами проходит через суживающееся русло рабочего органа, пространство ограниченное игловидным рыхлящим и сферическим выкапывающим дисками. При этом пласт сжимается с боков, деформируется и для корнеплодов, создаются соответствующие усилия извлечения. При дальнейшем движении копача рабочие поверхности воздействуют непосредственно на корнеплод.

Основными факторами, влияющими на качество выполнения процесса извлечения корнеплода из почвы, являются: диаметр выкапывающего и рыхлящего дисков, радиус кривизны и угол установкивыкапывающего диска, глубина хода дисков в почве, расстояние между дисками и поступательная скорость движения агрегата.

Большой вклад в разработку и обоснование параметров дисковых почвообрабатывающих орудий, изучение взаимодействия дисков с почвой внесли: Горячкин В.П., Стрельбицкий В.Ф., Пыльник П.А., Нартов П.С., Лежнев Г.И. и другие. Рассмотрим силовое взаимодействие корнеплода с выкапывающим диском и полосовидным направителем. Под действием сил подпора почвы С? в пласте возникает напряженное состояние, обусловленное действием нормаль-

ных сил N и сил трения Р в точках его контакта с рабочими поверхностями дисков (рисунок 2). Извлечение корнеплода из почвы возможно при условии ИгШг^-Рг-С^И, (1)

где N1 и N2 - нормальные реакции, Н; Н, и Р2 - силы трения, Н; вес корнеплода, Н; Я - сила сцепления корнеплода с почвой, Н.

Рисунок 2 - Силовое взаимодействие корнеплода с дисковым комбинированным рабочим органом и стенкой борозды.

Максимальная сила подпора почвы Qma>; (Н) определяется выражением Qmax=2 • hn • b„ • arp, H (2)

где crrp- допустимое напряжение сжатия почвы, Н/м2; hn и Ь„ - толщина и ширина пласта, подрезаемые каждым диском в отдельности, м.

Однако по мере продвижения копателя почва разрыхляется, и сила Q значительно уменьшатся. Величина силы Q также зависит от влажности почвы (при увеличении влажности плотность почвы уменьшается) и при некоторой влажности WKp копач теряет работоспособность в силу того, что условие (1) не выполняется. При этом происходит обламывание хвостовой части корнеплодов.

Применение в комбинированном рабочем органе для выкапывания корнеплодов сахарной свеклы вырезного сферического диска с вырезами в форме логарифмической спирали по данным Рыжкова A.B. позволит сократить затраты на резание почвы, уменьшить тяговое сопротивление орудия и улучшить процесс извлечения корнеплодов из почвы. Передняя и задняя режущие кромки выполнены по логарифмической спирали, заданной формулой

P = Po-q^, (3)

где р - радиус кривизны логарифмической спирали, м; ^ - угол поворота радиус - вектора при построении спирали, рад. В нашем случае этот угол изме-

няется от 0 до 2тг/5; ро - начальный радиус спирали, м; я - коэффициент роста логарифмической спирали.

Принимаем, что начальный радиус ро и коэффициент роста логарифмической спирали q передней и задней режущей кромки одинаковыми и Ро= 0.106м, а с] = 4.

Согласно свойствам логарифмической спирали диаметр вырезного диска определяется по формуле

Л, (4)

где Б - диаметр сплошного диска, м.

Одним из основных геометрических параметров диска является его диаметр. Диаметр в зависимости от условий работы следует выбирать наименьшим из допустимых значений, так как с его увеличением резко возрастает нагрузка, необходимая для заглубления в почву. Диаметр диска зависит от заданной глубины обработки почвы, которая ограничивается высотой вертикального просвета между поверхностью поля и ступицей. В этот просвет проходит наползающий на диск почвенный пласт. В случае недостаточной величины просвета пласт упирается в ступицу диска, в результате чего орудие выглубляется. Диаметр диска в этом случае рассчитывается по формуле

где Ь - глубина хода диска, м; с!-диаметр спупицы диска, м; у - угол на-ползания пласта на диск, град

Радиус кривизны рабочей поверхности диска является одним из важнейших параметров, определяющих качество обработки почвы. Чем меньше радиус кривизны, тем диск интенсивнее воздействует на почвенный пласт, лучше его оборачивает и сильнее разрушает. Радиус кривизны должен иметь такую величину, которая при заданных параметрах диаметра диска и угла атаки обеспечит образование зазора между тыльной стороной режущей кромки диска и стенкой борозды. Радиус кривизны рекомендуется рассчитывать по формуле

где <р~ половина центрального угла дуги окружности, образуемой в результате сечения диска экваториальной плоскостью, град.

(5)

А-А

Направление движения

Рисунок 3 - Геометрические параметры дискового рабочего органа.

Угол ср (рисунок 3) находится из выражения (р = а - г - £, (7)

где 1 - угол заточки, град (для дисковых рабочих органов \ = 15 - 20°); е- задний угол резания, т. е. угол между тыльной стороной режущей кромки диска и стенкой борозды, град; а - угол атаки, град.

В своем вращательном движении вокруг оси каждая точка рабочей поверхности диска описывает окружность.

Уравнения вращательного движения рабочей поверхности диска в системе координат OXYZ:

X = V-t +

£L

' 4

R2

№

EL

' 4

sina-psin0cosa, cosa + p-sinf-sma;

(8)

(9)

(Ю)

Величину абсолютной скорости движения отдельных точек рабочей поверхности диска определяем по формуле

V. =±К'|1+ 1;р . cosa-

2-р

•cosa-cosa-cosí? ,

(И)

-7-г • IX • -,—-г •

где V - скорость поступательного движения машины, м/с; ц - коэффициент скольжения или буксования.

Абсолютная скорость движения отдельных точек рабочей поверхности диска меняется в широких пределах. Максимальная амплитуда отклонения абсолютной скорости равна 1,95У.

Рисунок 3 - Схема действия сил на выкапывающий диск.

Силу сопротивления перемещению диска определяем по формуле

2- А с,

В-р%ту/-2}г

1

й-со яа

/_. (Р-р-зпц/)1

где Р- диаметры диска, м; И - глубина обработки почвы, м; С1-вес диска, //; § - ускорение свободного падения, м/с2; ф -угол поворота радиус - вектора при построении спирали, в нашем случае этот угол изменяется от 0 до 2ж/5, рад; р - расстояние от центра вращения диска до любой точки его сферической поверхности, м; а - угол атаки, рад.

Для нахождения силы сопротивления перемещению рыхлящего диска в почве определяем объем почвы деформируемый одной иглой. Окружность, описываемая концами игл диска, должна без скольжения катиться по прямой, расположенной на максимальной глубине хода дисков Ь (рисунок 4).

При установившемся движении сила сопротивления перемещению Р^.р д. складывается из силы сопротивления почвы Рс „ и силы сцепления диска с поч-

вой Рс„.

Ртиг. р.д. Рс „+Рсц , Н

П„ - 2 • а. • А' -у, ■ /. • (1 + Я>.) ■ ят % + 4 • Сг • А • /„ • яп ¡45° +'И

где с1„ - диаметр иглы, м; 1„ - длина иглы, м; И1=Ь+1„/2;

(13)

(14)

Уг - плотность почвы. В. данном случае у, = 1000—у; <рг - угол сдвига слоя

м

иочвы, град; С, - коэффициент деформации слоя почвы, зависящий от физико-механических свойств почвы, Н/м2.

L К Х

Рисунок 4 - Схема определения зоны деформации при прокалывании слоя почвы.

Сила сцепления диска с почвой определяется но формуле

Pa,=my-fá,U (16)

где fó- коэффициент трения почвы по поверхности диска и почвы; ту - вес машины, приходящийся на один диск, II.

Подставив значения сил из уравнений 14 и 16 в уравнение 13, получим Р„,„,. = 2■ d. ■ tí ■ уг ■ /..(1 + <рг) ■• sin9t + 4 • Сг • h ■ /. • sm(*/4 + ^ j + ту ■ fá, Н. (17)

Силу сопротивления перемещению полосовидного направителя определяем по формуле:

= 0,3■ G,.....+г„„ -eos*/, + h b-y'-ts(f}fí + ^ {vl ^fi + K.S)

«■ЯП fi (18)

где Gnll - вес направителя, Н; г„ш - максимальное напряжение чистого сдвига, Н/м2; - площадь плоскости сдвига, м2; h - глубина хода направителя, м; b - ширина захвата направителя, м; Y г - плотность почвы, кг/м3; /3 - угол крошения, град; (рт - угол трения почвы о поверхность направителя, град; VM- скорость движения машины, м/с; h„- высота подъема пласта, м; \угол сдвига почвы в продольно-вертикальной плоскости, град.

Общая сила сопротивления комбинированного выкапывающего рабочего органа складывается из сил сопротивления выкапывающего диска и рыхлящего игловидного диска или нолосовидного направителя, следовательно 2-И-в.

__'___ V

Р =Р +Р -

' же. 1 в А т рЛ

1

й-cosa

D-p-smy/-2-h

8-g f-sma-tga

f

+2-du•/„ -(l+pj-sin <рг +4-Сг ■h-l„ -sin {7t/A+(p/2]+my -f

f

(19)

P =p +P

«А ,,, D_2h

J_

/¡•cosa

ig2a

g

tga

\

f sina tga

(20)

+о,з-о,.....,in *p+K.g)

g-smp

где Ржс. - сила сопротивления перемещению экспериментального рабочего органа, Н; Р,и>- сила сопротивления вырезного диска, Н; Ррх1- сила сопротивления рыхлящего диска, Н; Рсер. - сила сопротивления перемещению серийного рабочего органа, Н; Рс.<>- сила сопротивления сплошного диска, Н; Р„.„- сила сопротивления нолосовидного направителя, Н; G2 - вес сплошного диска, Я.

Соотношение сопротивлений комбинированных выкапывающих рабочих органов с вырезным выкапывающим и рыхлящим игловидным дисками, и с

сплошным выкапывающим диском и полосовидным направителем Р:жс / Рсер , позволяет оптимизировать параметры комбинированного выкапывающего рабочего органа.

В четвертой главе «Программа и методика экспериментального исследования» представлены методика, программа и результаты экспериментального исследования. Программа исследований предусматривает изучение влияния конструктивных параметров комбинированного рабочего органа на агротехнические показатели извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы, а также возможность работы в условиях повышенной твердости почвы. Лабораторно-полевые исследования процесса извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы проводились на специально изготовленной установке, навешиваемой на трактор МТЗ - 80 (рисунок 5). Она состоит из следующих узлов: 1-рама,

2-выкапывающийдиск, З-рыхлящий игловидный диск, 4-опорные колеса, 5-стойки со ступицами и 6-подвижная балка.

Рисунок 5 - Двухрядная лабораторно-полевая установка.

Взаимное положение рыхлящих и выкапывающих дисков регулируется при помощи стоек 5 и подвижной балки 6. Глубина хода рабочих органов регулируется при помощи стоек 5 и опорных колес 4.

При движении установки вдоль убираемого рядка комбинированный рабочий орган своим рыхлящим диском разрушает пласт почвы, который вместе с корнеплодами проходит через суживающееся русло рабочего органа, пространство ограниченное рыхлящим и сферическим выкапывающим диском. При этом пласт сжимаегся с боков, деформируется, а вращение дисков дополнительно способствует извлечению корнеплода из почвы.

Выкопанные корнеплоды собираются вручную в ящик.

Регистрация данных изменения силы сопротивления экспериментального копателя проводилась электронным регистратором Параграф - ЖКИ - 4/20. В качестве блока питания использовался электронный стабилизатор ТЭС 23 НТР 30.2.5.

Экспериментальные исследования комбинированного рабочего органа в полевых условиях позволили уточнить область допустимых параметров и режимов работы и выявить преимущества данного рабочего органа. Нами было разработано и изготовлено несколько видов рабочих органов, которые изображены на рисунках 6 и 7.

а) выкапывающий диск с вырезами б) С1Ш0ШН0Й выкапывающий диск

в форме дуги логарифмической спирали серийного копателя АС-1

Рисунок 6 - Выкапывающие диски.

V

|Р?8Ш! . •

а) рыхлящий диск экспериментального б) полосовидный направитель серийного

копателя АС-1

копателя

Рисунок 7 - Вспомогательные устройства.

В результате проведенных поисковых исследований установлено, что наиболее работоспособным является комбинированный копач с выкапывающим диском диаметром 450 миллиметров с вырезами (рисунок 6а) и игловидным рыхлящим диском (рисунок 7а). Применение комбинированного копача данной конструкции дает уменьшение требуемого тягового усилия на 15.84% но сравнению с серийным комбинированным копачом, который устанавливают на копатель АС - 1 и состоящий из сплошного сферического диска и полосо-видного направителя.

Согласно результатам теоретических исследований и предварительных экспериментов установлено, что факторами, влияющими на тяговое сопротивление, являются глубина хода дисков Л, угол установки выкапывающего диска а и поступательная скорость движения агрегата V. На повреждаемость корнеплодов также в большей степени влияет глубина хода дисков А, угол установки выкапывающего диска а и поступательная скорость движения агрегата V.

С целью оптимизации параметров комбинированного рабочего органа для выкопки корнеплодов сахарной свеклы был проведен многофакторный эксперимент с использованием плана второго порядка Бокса-Бенкина. Он реализован на ПК в программе «81аЙ5Иса 6.0».

Согласно методике была проведена серия опытов, в которой критериями оптимизации были приняты повреждаемость корнеплодов и тяговое сопротивление, при этом за постоянные конструктивные параметрыкомбинированного рабочего органа были приняты диаметры рыхлящего и выкапывающего дисков, расстояние между дисками, радиус кривизны дисков и радиус кривизны вырезов в форме логарифмической спирали выкапывающего диска. Число повтор-ностей измерений параметров ш=3.

В результате обработки данных на ПК было получены уравнения регрессии:

У„ = 28,56636 + 0,45389X1 - 0,00124х,2- 1,49306х2 + 0,03472х22- 5,31327х3 + + 0,33951х32 г 0,00417X1X2 + 0,00694х2х3. (22)

Ут = 292,7563 + 1,8169Х! - 0,0004х,2- 20,4618х2 + 0,3192х22 - 5,246х3 + +0,156х32+ 0,0964х,х2+ 0,0197Х)Х3+ 0,1236х2х3. (23)

где V,, - повреждаемость корнеплодов; Ут - тяговое сопротивление, Н; X] - глубина хода дисков, мм; х2 - угол установки выкапывающего диска, град; х3 - скорость движения агрегата, м/с.

Проверка по И-критерию (критерий Фишера) показала, что данные уравнения адекватно описывают процесс при 95%-ном уровне значимости.

На рисунках 8 и 9 представлены зависимости критериев оптимизации в зависимости от выбранных факторов.

б)

в)

5«

$ *

§ ^ ЛЁ

} г"

3 Iе 1 -

Рисунок 8 - ■ Зависимость повреждаемости корнеплодов от:

а) - глубины хода и угла установки выкапывающего диска;

б) — глубины хода дисков и скорости движения агрегата;

в) - угла устаг/овки выкапывающего диска и скорости движения агрегата.

ЕЭзоо

□ 700

□ /00

га воо

Рисунок 9 - Зависимость тягового сопротивления от:

а) - глубины хода и угла установки выкапывающего диска;

б) - глубины хода дисков и скорости движения агрегата;

в) - угла установки выкапывающего диска и скорости движения агрегата.

На основании анализа значимости коэффициентов регрессии получены оптимальные значения рабочих параметров комбинированного копача (таблица 1).

Кодовое Наименование факторов Оптимальные

обозначение значения

XI Глубина хода дисков, мм 175

х2 Угол установки выкапывающего диска, град 30

Хз Скорость движения агрегата, км/ч 8

В этом случае суммарная повреждаемость корнеплодов не будет превышать 15,47% и тяговое сопротивление 8032,5 Н.

В пятой главе «Оценка эффективности использования комбинированных рабочих органов для выкопки корнеплодов сахарной свеклы» представлены результаты производственных испытаний и расчет эффективности применения комбинированных копачей на выкопке корнеплодов сахарной свеклы. Расчет экономической эффективности показал, что использование разработанного комбинированного рабочего органа по сравнению с серийным копателем корнеплодов АС-1 позволяет повысить производительность в 1.78 раза, уменьшить повреждаемость в 1.36 раза, а загрязненность вороха корнеплодов землей в 1.65 раза и получить годовой экономический эффект 1 миллион 461 тысяч рублей. Срок окупаемости предложенного рабочего органа составляет 0.28 года.

Общие выводы

1. Анализ существующих комплексов машин для уборки сахарной свеклы и многоукладный характер сельскохозяйственного производства предполагает использование, как высокопроизводительных самоходных комбайнов, так и прицепных комплексов. При этом наилучшие показатели имеют машины с комбинированными рабочими органами, однако при повышенной твердости почвы повреждаемость и засоренность корнеплодов выходят за пределы агротехнических норм.

2. Исследования физико-механических свойств корнеплодов гибрида «Аляска» и почвы показали, что: расстояние между корнеплодами в рядке изменяется в интервале 100-1100 мм; различия в величине головок корнеплодов относительно уровня почвы составляют от -30 мм до +80 мм; отклонения центров корнеплодов от осевой линии рядка достигают 60 мм. Установлено, что диаметр корнеплода находится в пределах 50 - 160 мм; длина корнеплодов изменяется в пределах 80 - 400 мм; масса корнеплодов изменяется от 0.42 до 1.6 кг. Влажность почвы на период уборки изменяется в пределах 9-32 % в зависимости от выпадения осадков, а твёрдость почвы изменяется в пределах 3-60кг/см2 в зависимости от влажности, её физико-механического состава и уплотнённости. Сила извлечения корнеплода из почвы в большей степени зависит от длины корнеплода и отдельных случаях достигает 900 Н.

3. На основании проведенных исследований технологического процесса извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы установлено, что основными причинами неудовлетворительной работы комбинированного копача являются недостаточное крошение пласта и очистка корнеплодов от почвы. Предложена конструктивно-технологическая схема комбинированного выкапывающего органа с вырезным выкапывающим и игловидным рыхлящим дисками (патент на полезную модель №76770).

4. Определены математические выражения для определения энергетических затрат от конструктивных параметров комбинированного выкапывающего рабочего органа при его работе.

5. Результаты экспериментальных исследований показали, что комбинированный рабочий орган, состоящий из выкапывающего сферического диска с вырезами и игловидного рыхлящего диска должен иметь следующие конструктивные параметры:

-диаметр вырезного диска 450 мм, количество вырезов 6, они должны быть выполнены по логарифмической спирали;

диаметр рыхлящего диска 600 мм, количество игл 12; расстояние между выкапывающим и рыхлящим дисками должно быть 180 мм;

углы установки выкапывающего и рыхлящего дисков 30 и 0 градусов к направлению движения соответственно.

6. По результатам многофакторного эксперимента установлено, что минимальное значения повреждаемости корнеплодов и требуемого тягового сопротивления достигается при следующих значениях факторов: глубина хода дисков 170... 180 мм, угол установки выкапывающего диска 28...32 град и скорость движения агрегата 7.5...8 км/ч.

7. Энергетические затраты на выполнение технологического процесса у предложенного комбинированного рабочего органа ниже, чем у аналога на 15.48%, в пересчете на единицу продукции затраты снижены на 9.1%. За счет повышения рабочей скорости и улучшения показателей качества процесса эффективность предложенного комбинированного копача на 7% выше аналога. Расчетный годовой экономический эффект машины с экспериментальным рабочим органом при нормативной загрузке 560 часов в год составит 1 миллион 461 тысячу рублей и срок окупаемости 0,28 года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Статьи в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК России

1. Цветков, A.A. К обоснованию рабочего органа корнеплодов сахарной свеклы [Текст] / Цветков A.A., Михеев Н.В. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Серия Агроинженер №1/2008. - Краснодар, 2008.-С. 66-68

2. Цветков, A.A. Результаты экспериментального исследования комбинированного выкапывающего рабочего органа [Текст] / Цветков A.A., Михеев Н.В. // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. -Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2011,4.1. - С. 167-170

В описании к изобретению

3. Патент на полезную модель 76770 Российская федерация, МПК A01D 25/00.Комбинированный выкапывающий рабочий орган [текст] / Михеев Н.В., Горшенин В.И., Цветков A.A., Тырнов Ю.А.: заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Мичуринский Гос. Аграрный ун-т. -2008120358/22; заявл. 22.05.2008; опубл. 10.10.2008, Бюл. №28

Публикации в других изданиях и материалах конференций

4. Цветков, A.A. Анализ рабочих выкапывающих органов свеклоуборочных машин [Текст] / Цветков A.A. // Материалы 59-ой научной студенческой конференции. - Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во МичГАУ, 2007. -С. 63-65

5. Цветков, A.A. Теоретическое исследование комбинированного рабочего органа свеклоуборочных машин [Текст] / Цветков A.A., Михеев Н.В. // Материалы международной научно-практической конференции «Перспективные технологии и технические средства в АПК». - Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во МичГАУ, 2008. - С. 45-49

6. Цветков, A.A. Совершенствование технологического процесса комбайновой уборки сахарной свеклы с обоснованием параметров комбинированного рабочего органа [Текст] / Цветков A.A., Михеев Н.В. // Материалы международной научно-практической конференции «Инновационно-техническое обеспечение ресурсосберегающих технологий в АПК». - Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во МичГАУ, 2008. - С. 125-130

7. Цветков, А.А. Обоснование конструктивно-технологической схемы ротационного комбинированного сепаратора для очистки корнеплодов от почвенных примесей [Текст] / Цветков А.А. // Материалы международной научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК». - Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во МичГАУ, 2011. -С. 66-68

Отпечатано в издательско-полиграфическом центре МичГАУ

Подписано в печать 18.05.11г. Формат 60x84 '/ Бумага офсетная Кг Усл.печ.л. 1,3 Тираж 120 экз. Ризограф Заказ № 15475

И з дат ел ьс ко-полиграфический центр Мичуринского государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (47545)5-55-12 Е-таП: vvdem@mgau.ru

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный

университет»

61 11-5/2596

На правах рукописи

Цветков Андрей Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБАЙНОВОЙ УБОРКИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ С РАЗРАБОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОГО РАБОЧЕГО

ОРГАНА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: к.т.н., доцент Михеев Н.В.

Мичуринск-Наукоград РФ 2011

РЕФЕРАТ

Диссертация содержит 129 машинописных страниц, 61 рисунок, 19 таблиц, 95 литературных источников и 8 приложений.

Ключевые слова: комбинированный рабочий орган, корнеплод, тяговое усилие, повреждаемость, рыхлящий диск, выкапываюгций диск.

Цель работы. Повышение качества процесса выкопки корнеплодов сахарной свеклы и сокращение энергетических затрат за счет разработки комбинированного рабочего органа и оптимизации его параметров, снижающих потери, повреждения и засоренность корнеплодов.

Объект исследований. Технологический процесс извлечения корнеплода сахарной свеклы из почвы.

На основе теоретического анализа разработана конструктивно-технологическая схема комбинированного рабочего органа для извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы. В результате теоретических и экспериментальных исследований физико-механических свойств корнеплодов сахарной свеклы и почвы определена область значений конструктивных параметров комбинированного рабочего органа. Исследован процесс извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы, обоснованы оптимальные значения конструктивных параметров рабочего органа, обеспечивающих максимальную его работоспособность. Проведены производственная проверка разработанного комбинированного рабочего органа и анализ технико-экономических показателей его использования.

Внедрение предложенного комбинированного рабочего органа позволит повысить эффективность извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы за счет уменьшения повреждаемости и необратимых потерь корнеплодов, увеличению производительности и снижению удельных энергозатрат.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 10

1.1 Обзор и анализ существующих машин для уборки Ю сахарной свёклы.

1.2 Тенденции в развитии выкапывающих рабочих органов 26

1.3 Требования, предъявляемые к выкапывающим органам 32 свеклоуборочных машин.

1.4 Цели и задачи исследования 35

1.5 Выводы по разделу 36

2 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ПОЧВЫ 37

2.1 Общие сведения и методика проведения исследований 37

2.2 Размещение растений в рядке и почве 42

2.3 Размерно-массовые характеристики корнеплодов сахарной 45 свеклы

2.4 Физико-механические свойства почвы 47

2.5 Взаимодействие корнеплодов с почвой 47

2.6 Выводы по разделу 49

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 51 КОМБИНИРОВАННОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ВЫКАПЫВАНИЯ КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

3.1 Силовое взаимодействие корнеплода с комбинированным 51 рабочим органом

3.2 Обоснование формы и размерных параметров выкапывающего диска 54

3.3 Кинематика движения диска в почве 59

3.4 Расчет усилий, действующих на рыхлящий диск 68

3.5 Расчет усилий, действующих на полосовидный

направитель 72

3.6 Расчет усилий, действующих на комбинированный рабочий орган 73

3.7 Выводы по разделу 75

4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ 76

4.1 Лабораторно-полевая установка и приборы, используемые 77 при экспериментальном исследовании

4.2 Последовательность и техника проведения эксперимента 80

4.3 Технологические показатели качества работы 81 комбинированного выкапывающего рабочего органа

4.4 Оптимизация параметров комбинированного рабочего 83 органа для выкопки корнеплодов сахарной свеклы

4.5 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 86

4.5.1 Анализ влияния на повреждаемость корнеплодов 88 выбранных факторов

4.5.2 Анализ влияния на тяговое усилие выбранных факторов 92

4.6 Выводы по разделу 96

5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 98

КОМБИНИРОВАННЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ ВЫКОПКИ КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

5.1 Хозяйственные испытания 9g

5.2 Энергетические показатели ^01

5.3 Технико-экономические показатели 104

5.4 Выводы по разделу Ю8 ОЩИЕ ВЫВОДЫ 109

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 111

ПРИЛОЖЕНИЯ 119

Приложение А - Акт внедрения в производство научно- 120

технической разработки

Приложение Б - Акт внедрения результатов НИР в учебный 121

процесс

Приложение В - Акт приемки НИР ООО «НТЦ «Аграрник» Приложение Г - Патент на полезную модель №76770 123

Приложение Д - Размерно-весовые характеристики и 125

размещение корнеплодов сахарной свеклы в рядке Приложение Е - Зависимость силы извлечения корнеплода из почвы в зависимости от его длины и диаметра Приложение. Ж - График тарировки тензометрических тяг на растяжение

Приложение 3 - График тарировки центральной тензометрической тяги на сжатие

128

129

ВВЕДЕНИЕ

Сахарная свекла - это одна из основных технических культур, выращиваемых в Российской Федерации. Корнеплоды сахарной свеклы идут на производство сахара, а ботва и отходы производства сахара широко используются для кормления животных.

Начиная с девяностых годов двадцатого века, в стране наметился спад производства свеклы и сахара из него. Посевные площади сократились более чем на треть, а производство сахара уменьшилось вдвое. Также критическая ситуация складывается с техникой для возделывания и уборки сахарной свеклы в связи с ее моральным и физическим износом. В то же время свеклосеющие хозяйства, не имея опыта торговли, несут дополнительные убытки от продажи принадлежащего им сахара, теряют интерес к производству сахарной свеклы и сокращают посевные площади.

Благодаря своему географическому положению и природно-климатическим условиям в Центрально-Черноземном регионе сосредоточено около 50% площадей, занятых сахарной свеклой. За десятилетний период экономических реформ свеклосахарный комплекс ЦЧР значительно утратил свой потенциал. Пик сокращения посевных площадей пришелся на конец девяностых годов. Сократился также парк машин для возделывания этой культуры, основу которого составляют морально устаревшие машины, поставленные на производство в 70-х годах.

В последнее время на рынке появилось большое количество зарубежной сельскохозяйственной техники, применение которой в хозяйствах не всегда оправданно, так как она нацелена на большие объемы посевных площадей и высокую урожайность. Особенно это ярко выражено на завершающем этапе производства - уборке урожая. Этот этап почти всегда сопровождается не благоприятными погодными условиями (дожди или засуха, ночные заморозки). Состояние почвы при этом изменяется не в лучшую сторону (повышенная влажность или твердость). В этом случае показатели

работы свеклоуборочных машин ухудшаются, происходит залипание почвой выкапывающих и сепарирующих органов, увеличиваются потери и повреждаемость корнеплодов, качество уборки резко снижается.

Поэтому работа, направленная на совершенствование процесса выкопки корнеплодов сахарной свеклы при неблагоприятных условиях уборки, а именно повышенной твердости почвы, с разработкой комбинированного рабочего органа, является актуальной.

Работа выполнена в соответствии с:

- межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006 - 2010 г.г. (задание IX.01.02 - Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства);

- государственным контрактом на выполнение НИОКР с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере №7133р/9641 от 31.07.2009 на тему: "Разработка ресурсосберегающих технологий и технических средств в АПК" срок выполнения 31.07.2010.

Цель работы: повышение качества процесса выкопки корнеплодов сахарной свеклы и сокращение энергетических затрат за счет разработки комбинированного рабочего органа и оптимизации его параметров, снижающих потери, повреждения и засоренность корнеплодов.

Объект исследования: Технологический процесс извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы.

Методика исследования: Теоретические исследования выполнялись с использованием методов прикладной механики и математического анализа. Результаты теоретических исследований проверялись лабораторными и полевыми испытаниями экспериментальной установки. Экспериментальные исследования выполнялись с применением математической статистики и многофакторного планирования. Расчеты и обработка данных исследований осуществлялись на ЭВМ.

Научная новизна работы. Обоснована конструктивно технологическая схема комбинированного выкапывающего органа для работы в условиях повышенной твердости почвы. Проведено теоретическое обоснование технологического процесса извлечения корнеплодов сахарной свеклы из почвы. Определены математические зависимости энергетических затрат от конструктивных параметров комбинированного выкапывающего рабочего органа при его работе.

Практическая значимость: разработана конструктивная схема и обоснованы параметры комбинированных рабочих органов для выкопки корнеплодов сахарной свеклы (патент на полезную модель №76770) и методика оптимизации кинематики и динамики рабочего органа, определены его основные конструктивные параметры.

На защиту выносится:

- конструктивно-технологическая схема комбинированного рабочего органа, способного работать при повышенной твердости почвы;

- результаты теоретических исследований технологического процесса выкопки корнеплодов;

- результаты экспериментальных исследований и рекомендации по выбору рациональных параметров комбинированного выкапывающего органа.

- оценка эффективности использования предлагаемого копателя.

Реализация результатов исследований. Экспериментальный

образец копателя прошел производственные испытания в С ПК «Голицыно», Никифоровского района, Тамбовской области, в 2008-2009 гг. (Приложение А).

Материалы настоящих исследований используются в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета (приложение Б) и приняты к разработке обществом с ограниченной ответственностью «Научно-технический центр «Аграрник» (Приложение В).

Апробация работы. Результаты исследовании были доложены, обсуждены и получили положительную оценку: на 59-ой научной студенческой конференции, Мичуринск 2007; на международной научно-практической

конференции «Перспективные технологии и технические средства в АПК», Мичуринск 2008; на международной научно-практической конференции «Инновационно-техническое обеспечение ресурсосберегающих технологий в АПК», Мичуринск 2009; на международной научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК», Мичуринск 2010.

Публикации результатов работы. Материалы диссертации отражены в 7 печатных работах, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и патенте РФ на полезную модель №76770.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 129 страницах, содержит 61 рисунок, 19 таблиц, 8 приложений. Список используемой литературы включает 95 наименований.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор и анализ существующих машин для уборки сахарной

свеклы

Более половины труда, затрачиваемого на выращивание свеклы, приходится на ее уборку. Раньше, чтобы вовремя вывезти урожай с полей, сахарную свеклу начинали убирать с наступлением сентября, однако в первую половину месяца в корнях идет наиболее интенсивное накопление сахара. Устранить это противоречие может механизация, которая позволяет интенсифицировать работы и за счет этого приступать к уборке на 10-15 дней позже. Вот почему разработке машин и орудий для свеклы повсюду уделялось особое внимание [1, 2, 3, 4].

Вопросами механизации уборки сахарной свеклы занимались Горячкин В.П., Желиговский В.А., Аванесов. Ю.Г., Башкиреев А.П., Брей В.В., Булгаков В.М., Гряник Г.Н., Зуев Н.М., Дробышев И.А. и др.

В настоящее время применяются следующие приемы уборки сахарной свеклы рисунок 1.1: по способу уборки - однофазный, двухфазный и трехфазный; по технологии уборки - поточная, перевалочная и поточно-перевалочная [5, 6]. При однофазном способе уборки одной машиной за один проход обрезается ботва, и выкапываются корнеплоды сахарной свеклы. Корнеплоды очищаются от налипшей и свободной почвы, растительных остатков и загружаются в рядом идущий транспорт, а ботва загружается в прицепленную тележку. Преимущество данного способа - использование машин одного типа, одновременный сбор корнеплодов и ботвы. При двухфазном способе уборки за первую фазу убирают ботву, а за вторую -корнеплоды. Ботва и корнеплоды загружаются в транспортные средства. Это широко применяемый способ уборки свеклы, для реализации которого используют машины двух видов: ботво - и корнеуборочные. К недостаткам

Рисунок 1.1 - Схема классификации технологий уборки сахарной свеклы.

следует отнести жесткую связь машин в комплексе (при неисправности и простаивании одной машины другая тоже простаивает). При трехфазной уборке ботва обрезается ботвоуборочной машиной, корпи выкапываются кОрнеуборочной машиной и укладываются в валок на поле, а затем подбираются подборщиком-погрузчиком в транспортные средства. Преимущество такого способа в том, что корнеуборочные машины не связаны с транспортными средствами, так как подбор корней из валков и загрузка их в транспортные средства могут производиться с разрывом во времени [7, 8, 9].

В России широкое распространение получил двухфазный способ уборки сахарной свеклы. Ботва обрезается отдельной машиной (БМ-6, МБП-6) рисунок 1.2.

Рисунок 1.2 - Машина для уборки ботвы сахарной свеклы БМ-б.

После обрезки ботвы с корнеплодов производится их выкопка, очистка и погрузка в транспортное средство свеклоуборочными комбайнами (КС-6Б, РКС-6) [10, 14, 15, 16].

Производимая на Украине на Терпопольском заводе шестирядная самоходная корнеуборочная машина КС-6Б оборудована дисковыми копачами, один из которых имеет принудительное вращение. Наряду с самоходными

машинами Тернопольский комбайновый завод производит полунавесную шестирядную уборочную машину МКП-6. Она может комплектоваться вильчатыми, дисковыми и вибрационными копачами [ 18, 19].

Днепропетровский комбайновый завод для двухфазного способа уборки производит ботвоуборочную машину МЫ 1-6 и корнеуборочные комбайны МКК-6-02, РКМ-6-01, РКМ-6-05.

Корнеуборочный комбайн МКК-6-02 - улучшенная модификация РКС-6. Выкапывание корнеплодов осуществляется вильчатыми рабочими органами. Самоходная шестирядная машина РКМ-6-01 предназначена для уборки сахарной свеклы, посаженной с шириной междурядий 45 см. В отличие от МКК-6-02 на ней устанавливается двигатель СМД-24, мощностью 118 кВт. Машина РКМ-6-05 рисунок 1.3. комплектуется пассивными дисковыми копачами.

Рисунок 1.3 - Корнеуборочный комбайн РКМ-6-05.

В Белоруссии на «Гомсельмаш», для двухфазной уборки сахарной свёклы производится свеклоуборочный комплекс «Полесье» с шестирядным комбайном КСН-6 рисунки 1.4, 1.5 и подборщиком погрузчиком корнеплодов ППК-6 рисунки 1.6, 1.7.

-

Ш '

Рисунок 1.4 - Комбайн свеклоуборочный навесной КСН- 6 с универсальным

энергетическим средством УЭС-350.

/ измельчитель. 2 шпек, 3 очиститель, 4 — дообрезчик, 5 копачи, б транспортирующий вал. 7- валковый механизм

Рисунок 1.5- Схема копателя.

Рисунок 1.6 - Подборщик погрузчик корнеплодов ППК-6.

транспортер . прижимной

направление

зтсгкатаь \ ротор \ транспортер I | сепарирующий \ передний

у- транспортер амортизатор транспортер корнеплоды погрузкой подбирающий

-зааспсртное гргдстдо

Рисунок 1.7 - Технологическая схема подборщика-погрузчика ППК-6.

По основным показателям работы свеклоуборочный комплекс «Полесье» не уступает зарубежным аналогам и превосходит тернопольские и днепропетровские комбайны, по производительности в 1,2 раза, повреждаемости корнеплодов - в 2 раза, по загрязнённости - в 1,3 раза [20, 21].

Свеклоуборочные комбайны «ВИК», производимые «Амити Технолоджи», известны среди свекловодов во всем мире как надежная техника, работающая в любых условиях. Основными рабочими органами шестирядной свеклоуборочной машины «ВИК» рисунок 1.9 являются зубчатые подъемные колеса. Ботвоуборочные дефолиаторы «ВИК» рисунок 1.8 оборудуются уникальными рабочими органами, позволяющими снимать ботву с минимальным воздействием на корнеплоды, а также системой редукторных и карданных передач, обеспечивающих качественную работу и практич�