автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технологический процесс отделения листьев лука-репки с обоснованием параметров отделителя

САРАТОВСКИЙ ОРДЕНА '" ЗНАК ПОЧЕТА" ИНСТИТУТ

МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ИМЕНИ М И. КАЛИНИНА

НА ПРАВАХ РУКОПИСИ КШНИКАТКИН СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

УДК 631. 358: 635.25

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОТДЕЛЕНИЯ ЛИСТЬЕВ ЛУКА-РЕПКИ ЮВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 03.20.01 - МЕХАНИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗ ЛИСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

АВТОРЕФЕРАТ [ЙССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

ОТДЕЛИТЕЛЯ

САРАТОВ -1994

Работа выполнена во Всероссийском наушо-исследователы институте.овощеводства (ЕНИИО) НПО "РОССИЯ" .

Научные руководители: доктор технических наук

г.длшшашн,

кардщг технических наук, црофе' ■ НХЛАРШШ

Официальные оппоневд*?: дрктор Щ®, ВВОфее

• &8%8®ВЙ -

шшш? щюф

ИВАДОВВД,

Ведущая организация - Научно-исследовательский йнст^ту

сельского хозяйства, p.a. Лунино, Пензенская ебдасть

Защита диссертации состоится " 25 ".. марта I9S на заседании специализированного совета Д-120.04,01 Саратов ордена "Знак Почета" института механизации сельского хозяйс имени М.Й«Калинина по адресу: 410740, г,Саратов, ул.Советская, 60, СИМСХ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке hhcthtj

Автореферат'разослан "1994г.

Ученый секретарь '

саециачизироЕшшого совета доктор технических наук, lio .А

врофессор - й,П,В(Ж0дЩЯ,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эффективность сельскохозяйственного произ-цства во многом обусловлена уровнем его механизации. Многие манн, выпускаемые .нашей промышленностью, не удовлетворяют аграрное юизводство ьслецствии низкого качества выполняемой операции. 1иболыпую остроту эта проблема приобретает в овощеводстве, в частота при производстве лука-репки.

Лук в Российской Федерации выращивается на площади 126 тыс.га, 'о составляет более 8% площадей всех овощных культур.

Наиболее трудной операцией послеуборочной обработки лука-р^пки, трзд°ляющей производительность и качество продукции является отде-гние листьев от луковиц.'Трудозатраты составляют 25...30% общих зудозатрат послеуборочной обработки лука, что н« удовлетворяет эврвмянноя производство этой, культуры и сопряжено с привлечением элыяого количества рабочих из других отраслей народного хозяйства.

Существующие отечественные линии ПШГ-6 и ДДЛ-10 для послеубо-эчной' обработки лука-репки не соответствуют полностью агротехни-зсяим требованиям, з основном из-за неудовлетворительной работы §отзудования для отделения листьев лука.

Количество луковиц со стандартно отделенными листьями (2...5 см) осле обработки в соответствии с требованиями ГОСТ 1723-87 должно ыть не менее 95% и повреждения луковиц - не более На линии МЛ-5 количество луковиц со стандартно отделенными листьями состав-яат 79,3% , на линии ДПД-Ю _ до Ю%. При этом повреждения и ого-ения луковиц превышает в 3...7 раз допустимую величину.

Все это свидетельствует о том, что задача создания и внедрения тделителей листьев,, обеспечивающих высокое качество продукции, дновременно и надежных в эксплуатации, -является актуальной и

меет важное народнохозяйственное значение.

- г -

Цель исследования - снижение затрат труда и повышение каче ных показателей процесса отделения листьев дука-репки.

Объект, исследования. Технологический процесс отделения лис лука-репки отделителем с рабочими органами цепочно-вальцово-р но-ножевого типа.

Методика исследования. Теоретические исследования выполнял с применением известных положений, законов и методов классиче механики и математики. Предложенные принципиально новые рабоч органы исследовались в лабораторных и полевых условиях в соот ствии с действующими ГОСТами, ОСТами и частными методиками. С ботка результатов экспериментальных исследований осуществляла методами дисперсионного и корреляционного анализов с использо нием ЭВМ.' Предусматривались также производственные испытания лителя и экономическая оценка его использования.

Научная новизна. Получены аналитические выражения для расч основных параметров устройства: диаметра вальцов, ширина и ра длина цепочно-вальцового транспортера. Разработаны принципиал новые рабочие органы цепочно-вальцово-роторно-ножевого типа I отделения листьев дука-репки. Установлены их оптимальные зна*

Практическая значимость. На основе результатов исследова* новых технических решений а.с. И724162, а.с. № 1731150, ПР г заявке № 4943475/13 (04809В) разработан экспериментальный об* отделителя листьев дука-репки с. рйЙведйи органами во-ротСрно-ножевого типа.

Использование отделителя в составе линии для пасЛёу'Воро%к обработки дука-репки обеспечивает рост производительности на 24%, снижение затрат труда на единицу продукции на 34%.

РеализацияГрезУДьтатов 'исследования. Опытный образец отде Ш листьев дука-репки испытан и внедрен в колхозе им.Кирова 1 ооновского района, совхозе "Елгозанский" Гороцищенского районг

язенской области.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены, гуждены и одобрены на научно-технических конференциях Всероссий-эго НШ овощеводства (1990...1992 гг.), Пензенского СХИ (1991 г.), ратовского ордена "Знак Почета" института механизации сельского зяйства им.М.И.Калинина (1992 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ цим объемом 2,3 п.л., в том числе два авторских свидетельства одно положительное решение на выдачу а.с. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит введения, семи разделов, общих выводов, списка литературы и иложений. Диссертация , изложена на 186 страницах машинописного кета, содержит 15 таблиц, 18 иллюстраций и 21 приложение. Сгш-к использованной литературы включает 128 наименований, из них на иностранном языке.

_ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы и изложены основные учные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе "Состояние вопроса. Цель и задачи исследова-я" приводится классификация существующих способов и техничес-х средств для отделения листьев лука-репки, их оценка и анализ, мечается, что промышленностью в настоящее время не выпускаются я этой цел!£ технический средства.

.Наиболее распространенными способами отделения листьев от ковиц являются обрыв и отминка. При этем следует отметить, что вестные конструкции отделителей не могут быть использованы я послеуборочной сбрабст; !грк влагнести листьев лука болея % из-за некачественного отделения листьев и повреждаемости дукта, превышающего агротребования. Отмечается перспективность

и возможность использования ножевых рабочих органов преимуществ« но роторных, позволяющих отделять листья резанием с наименьшим количеством повреждений. Надежным рабочим органом, способствующим ориентации лука листьями в зону отделения и одновременно транспортировке материала, является вальцовый рабочий орган.

Исходя из вышеизложенного, в разделе определена цель и поста! лены задачи исследования:

- выявить на основе анализа известных технических средств перспективные процесс и рабочие органы, определитьтправление го разработки, обосновать для исследования функциональную схему отделителя листьев лука-репки;

- изучить некоторые физико-механические свойства дука-репки;

- провести теоретические исследования предлагаемых рабочих органов, позволяющих определить юс основные геометрические и кинематические параметры;

- провести лабораторные исследования рабочих органов для отделения листьев лука-репки;----

- на основе принятой функциональной схемы отделителя создать экспериментальный образец и на его базе провести проверну опытным путем основных теоретических положений и обосновать оптимал ные параметры устройства;

- испытать отделитель листьев лука-репки в производств°нных условиях, дать экономическую оценку.его использования.

Во втором разделе "Физико-механические свойства дука-репки" изложены некоторые свойства лука-репки сорта "Бессоновский мест ный", необходимые при разработке отделителя листьев лука.

Для теоретического обоснования работы предлагаемого устройст и разработки функциональной схемы изучались: структура фракцион ного состава вороха лука-репки, получаемого при различных спосо

х уборки; размерная характеристика луковиц; длина листьев луко-ц в ворохе.

Применяли как серийные, так и оригинальные приборы, обработку дученных результатов вели с использованием методов вариацион-й статистики на ЭВМ.

Результаты исследования показали, что фракционный состав воро-лука зависит от способа уборки. При ручном способе уборки со-ржание свободной почвы наименьшее и составляет 1,3%. При машин-м подборе содержание почвы достигает 12,6$. Доля оголенных лу-виц (0,9%) при машинном подборе увеличивается из-за солрикосно-ния луковиц с активными рабочими органами и с почвой. Количест-сильно поврежденных луковиц при этом составляет 0,6%. Болыцуто часть вороха лука уборочного сезона 1991 года состали луковицы с диаметром 2...3,5 см, при среднем диаметре 2,7 см. Длина листьев дука колеблется в пределах 8...14 см, при сред-й длине - 13,5 см. Влажность листьев лука в ворохе составила

Это связано прежде всего с засушливым годом. В ворохе лука уборочного сезона 1992 года преобладают лукови-с диаметром 5....5,5 см, при среДнем - 5,2 см. Длина листьев ка в ворохе колеблется в пределах 16...21 см, при средней длине ,1 см. Влакность листьев - 24$.

В третьем разделе "Теоретические исследования работы устройст-лотн отдаления листьев лука-репки и обоснование его параметров" но обоснование технологического процесса отделения листьев ка-репки.

Для реализации данного процесса разработана и обоснована якциональная схема отделителя листьев (рис.1) в основу которой гли следующие технические решения:

- рабочим органом для ориентации луковиц листьями з зону их

I -зона

Рис. I. Функциональная схема отцелителя листьев лука-репки

отделения и транспортирования продукта является транспортер, состоящий из ветречно-вращагощихся вальцов;

- для отделения листьев лука используются ножевые роторы ■ горизонтальной осью вращения; -

- ножевые роторы имеют кожуха, что позволяет работать рот рам в режиме диаметральных вентиляторов и отводить воздух из зоны отеделения листьев, способствуя этим их ориентации и об

- над цепочно-вальцовым транспортером установлены шнековы ворошилки для интенсификации процесса ориентации листьев лук

Устройство включает загрузочный транспортер I, раму 2, це но-вальцовый транспортер 3, ветречно-вращающиеся вальцы 4, н вые роторы 5,.кожухи 6, шнековые ворошилки 7, транспортеры 8

В работе загрузочный транспортер подает ворох лука-репки на ¡почно-вальцовый транспортер 3. При движении транспортера 3 шьцы 4 встречно попарно вращаются и захватывают листья луковиц, гесте с этим, под действием воздушного потока, отводимого из >ны отделения листьев ножевыми роторами 5 и кожухов б (ножевой >тор 5 в совокупности с кожухом 6 работает по принципу диамет-итького вентилятора) осуществляется вертикальная ориентация ютьев луковиц вниз и полная их обрезка первым, по ходу техноло-гчяского процесса, ножевым ротором по всей ширине цепочно-вальцо->го транспортера 3. Достигая, первого по ходу технологического юцесса, ганека ворошилки 7 луковицы' подвергаются воздействию ггков, способствуя зтим ориентации луковиц до их наклонного рае-)ложения с последующей вертикальной ориентацией листьями вниз, ¡отделенные листья луковиц обрезаются вторым и третьим ножевыми »торами.

Технологический процесс исследуемого устройства включает в се-г одну из основных операций - ориентация луковиц листьями вниз :тречно-вращающимися вальцами. Отсюда следует, что параметры ос->вного рабочего элемента устройства - вальцов, должны удовлетво-гть двум условиям: обеспечение стандартной длины листьев лука-1пки после отделения (2...5 см); отсутствие затаскивания вальца-I луковиц малой фракции.

Для определения оптимального диаметра вальцов рекомендуется фажение (правая часть) с учетом выполнения условия Всю - 5

где с-с„ - стандартная длина листьев лука согласно ГОСТ '23-86, м (0,020...О,050);

зис.2):

(I)

а) б) .

. Рис.2. К определению диаметра вальцов

S - технологический зазор между вальцами и роторами, м (0,008...О,010);

oft - диаметр вальцов, м (0,024...0,033); %)т;Пс„- минимальный диаметр стандартных луковиц, м (0,03); h - зазор между вальцами, м (0,005...О,014); Ф - угол трения луковиц о материал поверхности вальцов, гр. Левая часть выражения (I) позволяет определить диаметр вальцов из условия обеспечения стандартной длины листьев после отд< ления (рис.2, а). Однако нужно знать оптимум изучаемой величин! их диаметра, и его следует устанавливать ориентируясь на отсут( вие затаскивания луковиц малой фракции (рис.2,б). Для этого уг< должен быть больше угла трения луковицы по поверхности вальцов. Поэтому величина c/g должна обеспечивать незатаскивание луков! малой фракции с соблюдением условий

где сС - угод между горизонтальной линией, проходящей через цг ры вальцов и линией, соединяющей центр вальца и центр луковицы, град;

h лтвх - максимальный зазор менцу вальцами, м.

Для нахождения dg с возможностью выполнения этого условия рассмотрим д ABC (рис.2,б), из которого:

где D - диаметр луковиц, м.

Запишем конечную формулу для определения диаметра встречно-врацающихся вальцов с учетом индекса формы луковицы

Á.-S ^¿(л'+АВ+Х)*-*'*?!^ ) / . (3)

где I - индекс формы луковицы.

Индекс формы луковицы необходимо учитывать во избежание затаскивания и повреждения шейки луковицы.

В процессе отделения листьев луковицы совершают сложное движение: переносное - со скоростью движрния транспортера и относительное - скольжение или скатывание на встречно-вращающиеся вальцы (рис.3).

Зная скорость транспортера , установим расстояние S , которое проходит луковица в переносном движении 3 = íop ,(4)

где top - время ориентации луковиц листьями в зону отделения, ¿ор = // + {2 , с ; /у - время движения луковицы на прямолинейном участке, с; ¿z - время движения луковицы по поверхности вальца, с.

Для определения t/ принимаем луковицу за шар (рис.3). Предположим, что луковица на участке АВ движется по наклонной плоскости. На тело будут действовать сила тяжести

G- , сдвигающая сила сила Grcc*c¿ , прижимающая тело к плоскости и вызывающая силу трения £тр- ^G-сол o¿ , сила R воздействия воздушного потока.

Но, на луковицы, расположенные в верхнем слое на цепочно-вальцовом транспортере, воздушный поток не воздействует, следовательно силой R пренебрегаем.

Рис.3. К определению длины зоны ориентации луковицы Движение луковицы начинается в том случае, когда >

Сила Р , равна

Р= СгЗспо( - /&с*>$о( ,

Из динамики известно

х» р

/л ,

Для момента , когда центр тяжести проходит участок ¿В, х ■ % , X = Л/ и произведя математические преобразования, получим ' •

г <2(*сГ>о[ - /у , (?)

[д(2.спо( - /соас^] Л , (8)

где - угол наклона плоскости, по которой скатывается

(5)

16)

луковица, град. :

Из (?) определим // с учетом того, что ^

= угЯ/рГз^с/- /«» <*)

(9)

После прохождения прямолинейного участка, дуко^лца переходит на поверхность вальца. Основное уравнение динамики в этом случае, без учета влияния другого вальца, имеет вид:

/п-йг - & ->-л7 + Гтр +Р . (Ю)

Для нахождения ¿г необходимо определить угол ? , определяющий точку соприкосновения луковицы с вальцами.

где т - масса луковицы, кг.;

- радиус вальца, м;

* К - коэффициент сопротивления, зависящий от формы тела и режима воздушного потока;

о

Р - Миделево сечение луковицы, м ;

С - скорость воздушного потока, м/с;

- плотность воздуха, кг/м3;

% - скорость центра тяжести луковицы, м/с;

У - коэффициент трения луковицы по поверхности вальцов.

Подставляя (7) в (II) с учетом начальных условий с< , при нахождении постоянной интегрирования, получим в общем виде формулу для определения йз

'-&*</) (12)

Подставляя- (9) и: (12} в выражение (4), определим длину зоны отаенташта лукояиттст______;-

Ширина цепочно-вальцового транспортера определится из выражения:

/77,

где (3 - производительность отделителя, т/ч;

Ъср - средний диаметр луковиц, в;

- диаметр вальцов, м;

А - зазор межцу вальцами, м;

- скорость цепочно-вальвдвого транспортера, м/с. Рабочая длина цепочно-вальцового транспортера установлена с

учетом длины зоны ориентации луковицы_ ■__

"2 . (15)

где Кх - коэффициент заполнения вальцов луковицами (0,8 ... 0,85).

Для обеспечения полноты среза листьев или растений, имеющих небольшую длину'и жесткость, скорость.резания, по данным В.И. Фомина, должна быть не менее 30 м/с. Такую скорость резания, по нашему мнению, должны иметь отделители листьев лука-репки, так как им.-приходится обрабатывать ворох лука, в котором содержатся луковицы с листьями различной длины (2,5 ...2В см).

Выясним влияние расположения фаски нол^ на сопротивление срезу листьев лука. Рассмотрим силы, действующие на лезвие ножа (рис.4), взяв за основу схему, предложенную академиком И.Ф. Василенко.

В процессе среза листья луковиц отклоняются, что обусловливает наклонность плоскости среза относительно плоскости перемеще ния режущей кромки, а, следовательно, и отклонение относительно! скорости частиц, прилегающих к плоскости среза- (риСо5г.

На нож действует сила (рис.4)'Р = Рв+ Рн. На релстую кро; ку действует сила сопротивления резанию Рр.

На верхнюю фаску действует сила Рв

Рв - Ротг * Рсы * Рс . аб)

Рн - Рсм ♦ Рс > с17)

Рис. 4. Схема сил, действующих на лезвие ножа

где Ротг - сила, вызываемая отгибом листьев лука, Н;

Р - сила смятия, см

вызываемая раздвиганием материала листьев лука фасками лезвия, Н;

Рс - сила, возникающая от обжатия листьями лука лезвия за счет прогиба стебля, Н.

Нормальные силы на фасках вызывают силы трения

= ■ И

где $ - коэффициент трения. Тогда сопротивление срезу будет

(18)

(19)

а)

Рис. 5. Схемы заточек лезвия ножа с верхним и с ттит расположением фасок:

а - с верхним расположением; б - с нижншл расположениям

При верхней заточке (d.2 = 0) (рис.4) сопротивление срезу равно '

Pi = Pp+Pt fsin 6 Jy /fit • (20)

При нижней заточке (й^ » 0) (рис.4)

/в = Рр +Рн СипЫг +/ееас(г) ' /Р£ . (21)

Если с(/— с(г■=. oi , то вычитая (20) из (19) и после математических преобразований

/?-Рл = /5/л </ - гее Ропг , (22)

но /¿¿пalls> /¿-casot/ t поэтому PPg .Следовательно, при нижнем расположении фаски сопротивление срезу будет меньше по сравнению с верхним.

Рассмотрим работу ножевых роторов и их воздушный режим, как работу диаметрального вентилятора. Прямолинейные ножи установлен под углом к направлению вращения. Благодаря этому ножевой ротор при вращении имеет возможность захватывать воздух и прогонять ег во внутрь ротора (рис.6).

_При вращении ротора воздух устремляется в него по радиальном;

направлению или близкому к нему в открытой части ротора, поэтому скорость воздуха на поверхности цепочно-вальцового транспортера равна радиальной составляющей полной скорости воздуха (по Турбот Б.Г.).

С? -(г/^тг) г0 s<not/{#?+ Z> , (23]

где Г - циркуляция скорости воздуха в ядре вихря; - радиус ротора, м; 20 - расстояние между осью вихря и осью вращения ротора, м; оС - угол между радиусом <! и линией, соединяющей ось вих! с осью ротора, град. В четвергом разделе "Лабораторное исследование воздушного пот ка на поверхности цеггочнс—вальцового транспортера" приводится

описание лабораторной установки, методика исследования по определению скорости воздушного потока.

. • Исследованием установлено, что скорость потока воздуха на по-----__-верхности транспортера

зона ориентации

Зона отделения

достигает максимальной величины перед ножевыми роторами. В этой зоне происходит эффективный отвод воздуха (всасывание) и ориентация луковиц листьями вниз, в зону отделения. Средняя скорость воздуха составила 6,21 м/с.

В пятом, разделе "Лабора-торно-полевые исследования отделителя листьев лука-Рис. 6. К определению скорости воздуха репки с рабочими на поверхности транспортера органами цепочно-

вальцово-роторно-ножевого типа" определялись оптимальные парамет-. ры и качественные показатели работы отделителя листьев в реальных условиях. '

Для выполнения поставленной задачи была сконструирована экспериментальная установка (рис.7).

Основными узлами являются: рама I, загрузочный транспортер 2, цепочно-вальцовый транспортёр 3, ножевые роторы 4, кожухи 5, ' стековые ворошилки б, транспортеры отходов 7, вальцы 8.

Методика экспериментальных исследований была разработана на основе положений, изложенных в РД 10.10.6-89 "Испытания сельскохозяйственной техники. Линии и пункты для послеуборочной обработки овацных культур. Программа и методы испытаний", с применением

методики планирования многофакторного эксперимента.

Результаты отсеивающего эксперимента по определению влияния параметров на качество отделения листьев лука позволили выявить три наиболее значимых фактора: скорость цепочно-вальцового

Рис. 7. Схема экспериментальной установки для отделения листьев лука-репки

транспортера Ц~тр , частота вращения ножевых роторов /1р , частота вращения шнековых ворошилок , а также установить неадекватность линейной модели.

Для описания поверхности отклика уравнением второго порядка использовали центральное композиционное ортогональное планирование второго порядка, в результате получена адекватная модель рабочего процесса отделителя листьев лука-репки, которая в закодированной форме запишется:

У = 99,8+0,349Х3-0,563Х2Х3-1,39ВХ|-1,533Х§-1,127Х^ (24)

и в раскодированном виде:

8 = 25,71+83,68^ +0,05Пр +0,523/?/ -0,00009ПрП& -139,8

-0,000017/?/ -0,0028 п} .

С целью изучения поверхности отклика строились двумерные сечения с контурными линиями (рис.6), соответствующими определенным значениям параметра оптимизации.

тоо

/500

Г200

85 П£,мин

-/

Рис.8. Двумерные сечения поверхности отклика

Анализ двумерных сечений позволил установить, что максимальные значения качества отделения ( £ = 96...97,В%) могут быть достигнуты при скорости цепочно-вальцового транспортера . = 0,26...0,34 м/с, частоте вращения ножевых роторов Пр = 1350... 1660 мин"^ частоте вращения шнековых ворошилок - 48..'.70 мин"1 .

В процессе экспериментов такке определялись: зависимости качества отделения листьев лука и повреждаемости луковиц от подачи О , зазора 5 между цепочно-вальцовым транспортером и шнековыми ворошилками, скорости цепочно-вальцового транспортера с/тр , первоначальной длины листьев луковиц & в ворохе.

В результате.опытных данных получены основные закономерности изменения качественных показателей работы отделителя листьев ду-ка-ре.пки (рис.9, а - рис.9, г), позволяющие выявить оптимальные

100 98

96

94

92

30

ЬЬ

98 96 94 92 90 88

5,29-476(31? = 0.98 || \

)

т- ,5 {-0,26 0+ 0,02 О2 К^О.Ы 4

а 1 (

а——""

8

о)

{О

12

......----,--------- -------,---------г ''---"'Т........ 60&р)= 88,97 ♦ 46,06"$р -67,76%-

( 1. > 27

'о 0£р)=О, 76 - 2,9+ з,ни! ^ Х^

9

\

5

4

5 2

1

О

■ &,% ЭДйО

- 5 98

.. 96

-3 94

92

<4 90

4 88

93

%

94

95,5< +0,32 8 -- -0,007 ^0,99

'У!

= 2,29-0,082 +0,000; з52\

с . 1Ь 0,96 6

? I. ^ ** т

0 Л 3 20 3 С) 4 Э 5 э ВО

ю

0,4 0,2 0,3 0,4^0,5 0,6 ■ 0,7 %и/с

92 90 88

-----1 1 Ь(еЬб7,31+2,612-0,ОЕ ,(! ' Й-0,99

А < " С

(3

/

0,91 -0,01 0,00081 -(I--И 2 R-í Л 99

1 !-с — КА

5

4

3

2

1 °5

6Д

5

4

2

,т

I .

8

,1-.

12 Ъ 1В ¡21 24 27 ЗО.Р,см

"" -»-¿у-'- д - - -- •

йю.9. Зависимоота качества отделения листьев о и повреждаемости луковиц <Ь от: а - подачи б? ; б - зазора 5 мгакду валыщма в шюковыш ворошилками; в - скорости цепочно-вальцового транспортера ; г - первоначальной даны листьев £ ;

условия его работы.

Качество отделения листьев ( с) ) и повреждаемости луковиц ( ) соответствуют агротехническим требованиям при подаче Q = 12 т/ч, зазоре между цепочно-вальцовым транспортером и шне-ковыми ворошилками 3 = 10...40 мм и первоначальной длине листьев /= 180...270 мм.

В шестом разделе. "Производственные испытания отделителя листьев лука-репки" приведены результаты испытания обрезчика с рабочими органами цепочно-вальцово-роторно-ножевого типа.

Работая в оптимальном режиме, отделитель надежно выполняет технологический процесс отделения листьев лука-репки в составе линии для послеуборочной обработки дука. Качество отделения составляет 96...97,8% {по АТТ не менее 95%), при повреждении продукта 0,8...1,1 (по АТТ не более 3%).

В седьмом разделе "Экономическая эффективность применения отделителя листьев лука-репки" приведены расчеты показателей эффективности предлагаемого отделителя в сравнении с отечественной линией ДЦЛ-10. Применение отделителя в производственных условиях позволяет уменьшить удельные затраты труда и снизить удельные эксплуатационные расходы на единицу обработанной продукции.

Результаты расчета экономической эффективности отражены в выводах. «

ОБЩИЕ швода

' I. Существующие способы отделения листьев лука-репки (обрыв, отминка) и используемые при этом отделители не отвечают агротех--ническим требованиям предъявляемым к .этой операции. Наиболее перспективным является способ при котором листья отделяются резанием с применением при этом роторных и вальцовых рабочих органов.

2. Разработан отделитель листьев лука-репки, новизна некоторых'

положений которого подтверждается авторскими свидетельствами № 1724162, № 1731150 и положительным решением по заявке №4943475/Е (046096) от 07.06.91 г.

3. Теоретическими исследованиями получены аналитические зависимости для определения основных геометрических параметров отделителя: диаметра встречно-вращагащихся вальцов; ширины и рабочей длины цепочно-вальцового транспортера. Нроме того определены: угол заточки ножа (15...25°) с нижним расположением фаски; скорост! воздушного потока на поверхности цепочно-вальцового транспортера^ геометрические параметры кожухов и ножевых роторов.

4. Исследованием воздушного потока на поверхности цепочно-вальцового транспортера определена средняя скорость воздуха

Сер— 6,21 м/с. Установлено, что наибольшее "всасывание" происходит в передней части ножевого ротора в зоне ориентации луковиц листьями вниз в зону их отделения. .

5. Методом планирования многофакторного эксперимента подучена математическая модель процесса отделения листьев дука-репки. Анализом поверхностей отклика с помощью двумерных сечений, получены оптимальные значения геометрических и кинематических параметров устройства:Т^р = 0,26...0,34 м/с,Яр = 1350...1680 мин-1,

= 4Е...70 мин-1. Полученные зависимости качества отделения листьев и повреждения луковиц от зазора Б между вальцами и шне-ковы»»и ворошилками показывает, что наилучший режим работы выполняется при значении 3 = 10...40 мм *.

5. Лабораторно-полевое исследование предложенного отделителя листьев лука-репки и его эксплуатация в хозяйственных условиях показали, что машина работоспособна на отделении листьев лука-тепхи с повышенной влажностью листьев (более 20%) в составе ^кннк чля ттослеуботэочнсй обработки лука, при этом качество отде-

ления листьев составляет 96...97,8%, повреждение продукта -0,8...1,1$, что соответствует агротехническим требованиям.

7. Применение отделителя листьев лука-репки позволяет на 24% увеличить производительность труда и снизить на 34!« затраты труда. Эксплуатационные издержки на I тонну продукции сокращаются на 42$. Годовая экономия составляет 316420 рублей (по ценам 1992 г.).

Основное содергание диссертации оцубликовано в следующих работах:

1. А.е. I? 1724X62 (СССР). Устройство для отделения листьев лука .и корнеплодов» (И.И.Мейлахс, Ю.М.Елагин, В.М.Фурлетов, В.А. Хомелев, С.А.Нлшияаздда» Н.П.Яарюшин). Опубл. в В.И. № 13, 1992.

2. A.c. № I73II5Q, (СССР). Устройство для обрезки листьев лука и корнеплодов. (И.К.Мейлаэсс,'В.М.Фурлетов, С.А.Кшникаткин, Н.П, Ларюшин). Оцубл. в Б.И. №17, 1992.

3. Положительное решение по заявке № 4943475/13 (048096) от 07.06.91, Устройство для обрезки листьев лука и корнеплодов. (И.И.Мейлахс, Н.И.Тихонов, С.А.Нпникаткин, Н.П.Ларшин).

4. Ларюашн Н.П., Мейлахс И. И., Гдуико В.П., Кшникаткин С.А, Машины для уборки и доработки лука //Картофель и овощи. -1990.-М.-с.31-34.

5. Мейлахс -И.И., Кшникаткин С.А., Рейнгарт 5.С. Машины для уборки лука /Информагротех.М.:1991.-е.12.

6. Мейлахс И.И., Кшникаткин С.А., Рейнгарт B.C. Линии для послеуборочной обработки лука /Информагротех.М.:,1991.-е.20.

7. Каникаткин С.А. Линии для послеуборочной обработки лука //Картофель и овощи.-1991,4.-с.32-34.

8. Мейлахс И.И., Кшикаткин С.А., Рейнгарт Э.С. Луковый комплекс //Сельский механизатор. -1991. -1'-6.-с.25-27,

9. Мейлахс И.И., Кшникаткин С.А. Технические средства для отделения листьев дука//Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1991._№Э.-с.9-12.

10. Бибарсов P.A., Кшникаткин С.А. Комплексная система производства и переработки // Картофель и овощи.-1991.-$ I.

11. Кпникаткин С.А., Ларшин Н.П. Стационарный обрезчик листье: лука // Картофель и овощи.- 1992. - М. - сДЗ-14.

12. Кшникаткин С.А., Микаелян Г.А., Ларшин Н.П. Обоснование параметров рабочих органов для отделения листьев лука-репки /Тезисы докладов областной научно-технической конференции "Творчество молодых ученых - агропромышленному комплексу".-Пенза,-1992.-с.92-94.

13. Ларшин Н.П., Кшникаткин С.А. Стационарный обрезчик листье лука-репки //Технический сервис в АПК.-1992.с.15.

Типография Пензенского СХИ Заказ 2В . Тираж 100.