автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология и комплекс машин для подготовки тяжелых и каменистых почв к посадке и комбайновой уборке картофеля

Введение.

Глава 1. Развитие картофелеуборочных машин, анализ условий и возможностей их применения. Цель и задачи исследования.

1.1. Развитие картофелеуборочных машин и показатели их работы.

1.2. Способы и технические средства подготовки комковатых и каменистых почв под посадку и последующую комбайновую уборку картофеля.

1.3. Цель и задачи исследований.

Глава 2. Физико-механические свойства почвы и почвенных комков, обоснование технологии и схем машин.

2.1. Физико-механические свойства почвы и почвенных комков.

2.2. Физические основы крошения почвенных комков.

2.3. Обоснование технологической схемы сепаратора-укладчика и общей технологии работ.

Глава 3. Теоретический анализ режимов работы битерного барабана.

3.1. Исследования кинематической схемы битерного барабана.

3.2. Динамические режимы работы битерного барабана.

Глава 4. Теоретические анализ процесса крошения почвенных комков рабочими органами сепаратора-укладчика.

4.1. Ударное разрушение почвенных комков битерным барабаном.

4.2. Разрушение комков почвы ударом о прутки элеватора.

4.3. Разрушение почвенных комков при протаскивании их по пруткам элеватора.

Глава 5. Экспериментальные исследования комкоразрушающего рабочего органа и комплекса машин для подготовки тяжелых почв под посадку и комбайновую уборку картофеля.

5.1. Программа и методика экспериментальных исследований и полевых испытаний.

5.2. Исследование битерного барабана.

5.3. Исследование системы рабочих органов «битерный барабан - прутковый элеватор».

5.4. Экспериментальные полевые сравнительные исследования и испытания технологий и машин.

5.5. Испытания новой технологии в хозяйственных условиях.

Глава 6. Реализация результатов исследований и перспективы совершенствования технологии и технических средств для предпосадочной подготовки тяжелых и каменистых почв.

6.1. Хозяйственная работа экспериментальных машин и опытных образцов комплекса.

6.2. Экономическая эффективность технологии и комплекса для предпосадочной подготовки тяжелых почв.

6.3. Перспективы развития технологий и технических средств возделывания пропашных культур, в том числе предпосадочной подготовки тяжелых и каменистых почв.

Картофель - одна из важнейших сельскохозяйственных культур. Его используют на продовольственные, технические и кормовые цели. Картофель широко распространен в России. Одним из основных районов его производства в стране является Нечерноземная зона, почвы которой склонны к образованию комков и частично засорены камнями. В результате применения эффективных машинных технологий многие хозяйства собирают по 20-25 т и более «второго хлеба» с гектара. Однако, уровень механизации работ в целом невысок, урожайность картофеля в среднем по стране не превышает 10-12 т/га, в результате чего картофель остается весьма трудоемкой культурой. На производство 1 ц картофеля в Российской Федерации в среднем затрачивается более 2,5 чел./ч., в развитых картофелеводческих странах (Нидерланды, Германия, Канада и др.) затраты труда составляют менее 1 чел.-ч, при этом примерно 45.60% общих затрат труда приходится на уборочные операции.

Выпускаемые в настоящее время картофелеуборочные комбайны практически неработоспособны в тяжелых почвенно-климатических условиях. Одной из нерешенных проблем комбайновой уборки является отделение клубней от примесей - почвенных комков и камней. К тому же они, перемещаясь по рабочим органам в комбайне совместно с клубнями, наносят последним повреждения, подчас значительные.

Проведение уборки картофеля с минимальными затратами труда и средств может быть достигнуто на основе совершенствования технологии его машинного производства, повышения урожайности, создания менее энергоемких машин, улучшения организации работ, высокого уровня селекции и семеноводства. Эффективность технологии может быть обеспечена лишь в том случае, если она разработана и применяется с учетом конкретных почвенно-климатических и местных условий хозяйств.

Картофель - это культура рыхлых почв. Для эффективного развития растения картофеля необходима рыхлая, хорошо пропускающая воздух и воду и легко прогревающаяся почва. Только при подобных условиях эта культура быстро развивается, рано вступает в фазу клубнеобразования, достигает зрелости к моменту уборки и дает высокий урожай.

Работы над решением этой проблемы ведутся во многих странах мира, в том числе и в Российской Федерации. Предложено и реализовано много различных устройств и технологий для отделения клубней от примесей, в том числе и от комков и камней. Однако, до настоящего времени проблема отделения клубней от прочных комков и камней остается не полностью решенной. Трудность ее решения заключается в том, что комки и камни близки по форме и соизмеримы с размерами клубней картофеля. Поэтому, например, при ручном отделении примесей шестью рабочими на переборочном столе в бункере двухрядного комбайна все же остается до 16% посторонних примесей. При работе комбайна на тяжелых почвах количество почвенных комков в убранном картофеле достигает 60% и более. При этом ручной отбор примесей составляет до 50% всех затрат при уборке картофеля. Ручная выборка примесей экономически целесообразна лишь при небольшом содержании их в исходном материале.

Для исключения или сокращения ручного труда при уборке и последующей обработке были созданы различные механические и автоматические устройства для отделения примесей, как на комбайнах, так и на сортировочных пунктах. Механические устройства осуществляют лишь частичное отделение примесей, для более полного отделения нужны дополнительные рабочие-переборщики.

Определенное улучшение степени отделения почвенных комков от клубней достигается при применении опорно-копирующих и комкоразрушающих устройств в картофелеуборочных комбайнах. В то же время, при работе комбайнов на тяжелых почвах пониженной влажности ни опорно-копирующие катки, ни баллоны-комкодавители не обеспечивают эффективного разрушения прочных почвенных комков, соизмеримых с размерами клубней.

Отделение комков и камней с помощью автоматических электронных устройств требует предварительного распределения вороха с целью обеспечения поштучного контроля каждого тела. Из-за сложности эксплуатации и высокой стоимости отделители с электронными устройствами не нашли широкого применения.

Таким образом, ни различные механические, ни новейшие автоматические способы и устройства не обеспечивают в машинах достаточно полного отделения клубней картофеля от почвенных комков и камней.

Для стопроцентного разделения клубней от комков и камней, необходимо обеспечить полное разрушение всех почвенных комков и отделить камни предварительно до посадки картофеля.

Определенное снижение количества комков в клубнях при уборке достигается за счет многократного рыхления грядок при уходе за растениями. Однако, при этом уплотняется почва, имеют место значительные затраты труда и энергии.

В последние годы в нашей стране и ряде зарубежных стран находит применение новая технология подготовки почвы, обеспечивающая эффективную комбайновую уборку картофеля, суть которой заключается в предварительном, перед посадкой, освобождении зоны будущего расположения гнезда клубней в почве от прочных комков и камней.

Данная технология осуществляется путем либо обработки пласта почвы специальными фрезами, либо путем удаления из него комков и камней при помощи специальной машины - сепаратора комков и камней. Последний способ является более универсальным, т.е. применим и на тяжелых и на каменистых почвах, но данная технология изучена в меньшей степени и устройства для ее осуществления требуют дальнейшего совершенствования.

Из известных трех способов (удаление комков и камней из вороха при уборке и обработке, удаление путем рыхления при операциях ухода, удаление из зоны гнезда перед посадкой) повышения эффективности комбайновой уборки картофеля последний является наиболее эффективным.

Работа в данном направлении, которая была начата нами в середине 80-х годов прошлого столетия, была, в основном, посвящена исследованиям и обоснованиям основного рабочего органа для дробления почвенных комков. В настоящей диссертации эта работа, ввиду ее высокой актуальности, продолжена и существенно расширена. Проведены заново анализ состояния вопроса, широкие технологические исследования, в частности, изучение процесса разрушения почвенных комков, выполнены технологические обоснования комплекса машин, наблюдения и анализ работы выпущенных машин в хозяйствах и др.

Данные материалы, наряду с использованием результатов ранее выполненных нами исследований, составляют содержание настоящей работы.

Автор выражает глубокую признательность сотрудникам отдела картофелеуборочных машин ОАО «ВИСХОМ», а также специалистам ГСКТБ по машинам для возделывания и уборки картофеля (г. Рязань), Центральной, Владимирской и Западной МИС, оказавших содействие и помощь при исследовании, испытании и освоении в производстве новой технологии, разработанного и выпущенного большой партией комплекса машин.

Общие выводы и рекомендации

1. Анализ современного состояния механизированной технологии выращивания и уборки картофеля показал, что из трех способов удаления (отделения) прочных почвенных комков и камней от клубней картофеля на тяжелых и каменистых почвах : при предпосадочной подготовке почв, во время проведения и ухода (рыхления) за растениями картофеля, на машинах для уборки и послеуборочной обработки клубней - наиболее эффективным остается способ проведения предпосадочной подготовки почв, при которой из зоны развития будущего растения удаляются прочные комки и камни.

2. На основе развития обобщенной зависимости П.А. Ребиндера для определения потребной работы на крошение материалов, установлены общие закономерности процесса крошения прочных комков и обоснованы технологические факторы, в т.ч. повторное воздействие на обрабатываемый почвенный пласт с целью повышения эффективности разрушения почвенных комков.

Подтверждена целесообразность применения в отечественных условиях комплекса машин для предпосадочной обработки тяжелых и каменистых почв, состоящего из двух машин: грядообразователя (вспомогательной машины) и сепаратора-укладчика (основной машины), осуществляющего выборку из гряд камней и комков, дробление последних и вынос их в борозду. Технологической особенностью сепаратора-укладчика, вытекающей из указанных выше факторов, является трехкратное воздействие на почвенные комки (в момент удара битера по комку, удара комка о прутки элеватора и при протаскивании комков по прутковому элеватору), что обеспечивает более эффективное разрушение комков до мелких (25 мм) размеров.

В целом, обоснованы операции новой технологии возделывания с целью обеспечения последующей комбайновой уборки картофеля и создан комплекс машин для подготовки тяжелых и каменистых почв к посадке, отличающийся более высокой степенью крошения почвенных комков.

3. Разработаны математические модели, описывающие: кинематику и динамику рабочих органов комкоразрушающего битерного барабана, в том числе составлено и решено дифференциальное уравнение относительного движения битера комкоразрушающего рабочего органа; реактивное действие ударных сил на битерный барабан; процесс крошения почвенных комков битерным барабаном сепаратора-укладчика; разрушение комков почвы ударом о прутки элеватора и при протаскивании их по пруткам элеватора.

Установлено, что максимальное крошение почвенных комков (96,9 %) достигается: при угловой скорости барабана (0\ = 42 с"1; массе битера т = 0,602 кг, расстоянии между битерами d = 0,026 м, длине битера - 0,138 м; ширине битера - 0,035 м, толщине битера - 0,016 м. Последующие экспериментальные исследования подтвердили обоснованность теоретических исследований - расхождения по величине угловой скорости составили 6,4%, по углу отклонения битера - 7,5%.

4.Разработан инженерный метод расчета основных параметров и режимов работы комкоразрущающего битерного барабана с шарнирно подвешенными битерами, который может быть использован при разработке аналогичных рабочих органов сельхозмашин.

5. Полевые исследования и испытания опытного комплекса машин в хозяйствах Московской, Рязанской и Минской областях, в том числе на Центральной, Владимирской и Западной МИС, показали, что подготовка тяжелых почв по разработанной технологии позволила применять картофелеуборочные комбайны в более тяжелых почвенно-климатических условиях, при роЬте их производительности на 30-35% за счет повышения рабочей скорости до 8 км/ч, повысить урожайность картофеля на 20-24%, уменьшить количество примесей в убранных клубнях на 40-50%, снизить повреждения на 24%. Разработанная технология позволяет начинать посадку

187. картофеля на одну-две недели раньше за счет осенней нарезки почвенных гряд и получить клубни картофеля более правильной формы.

6. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработан, изготовлен и внедрен новый комплекс машин в количестве 400 шт., состоящий из грядообразователя ГО-2 и сепаратора-укладчика СУ-1,4, а также сепаратор-укладчик СУ-2,8 - 2 шт. Выпуск комплекса и отдельных машин по заказам хозяйств продолжается.

7. Общий годовой экономический эффект (общая прибыль) от внедрения одного комплекса для новой технологии составляет 291192,6 руб. (на объем работы 60 га в ценах на 01.01.1999 г.).

8. Определены основные направления дальнейшего развития данной перспективной технологии и соответствующих технических средств:

- повышение производительности сепаратора-укладчика, в том числе за счет расширения междурядий до 90 см, и создания широкой рабочей колеи с технологическими междурядьями;

- создание комбинированного агрегата для предпосадочной подготовки почвы и посадки клубней, в том числе на базе энергетического модуля ВЭМ-220;

- применение данной технологии и технических средств в «микромостовой» технологии.

1. Авдеев и др. Современные сельскохозяйственные машины и оборудование для растениеводства ( конструкция и основные тенденции развития) по материалам Международного салона сельскохозяйственной техники S1.A - 97.-М.: ИНФРА-М, 1997,176 с.

2. Автухов И.А. Отделение клубней картофеля от прочных почвенных комков и камней воздушным потоком// Тракторы и с.-х. машины, 1960, № 6.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий// Наука, М., 1971.

4. Алексеев В.А. Особенности возделывания картофеля на почвах засоренных камнями. М., 1983.

5. Алесенко В.М. Обоснование параметров и режимов работы роторного битера для разрушения картофельной грядки// Механизация и электрификация с.-х., вып. 2, Минск, 1968.

6. Алферов Г.С. Обоснование параметров рабочих органов машины для подготовки под комбайновую уборку картофеля. Дисс. канд. техн. наук, М., 1989.

7. Алферов Г.С. Некоторые результаты теоретических и экспериментальных исследований работы машины для подготовки почвы под посадку и комбайновую уборку картофеля// Совершенствование почвообрабатывающих машин». Сб. научн. тр. МИИСП, М., 1987.

8. Андреев С.Е. и др. Закономерности измельчения и исчисления характеристик гранулометрического состава, М., Металлургиздат, 1959.

9. А.С. № 1426483, БИ №36, 30.09.88. Машина для подготовки поля под посадку и комбайновую уборку картофеля (Гаджиев П.И. и др.).

10. А.С. № 1720551, БИ №11, 23.02.92. Способ уборки картофеля и агрегат для его осуществления (Гаджиев П.И. и др.).

11. П.Арутюнян К.Г. Разрушение почвы под воздействием ударных нагрузок// Сб. науч. тр. Арм. НИИ механизации и электрофикации с.-х., вып. 4, 1967.

12. Байбобоев Н.Г. Совершенствование и обоснование параметров опорно-копирующего комкоразрушающего устройства картофелеуборочного комбайна. Автореф. канд. техн. наук, М., 1985.

13. Барабашкин В.П. Молотковые и роторные дробилки, М. Недра,1973.

14. Бахтин П.У. Физико-механические и технологические свойства почвы. М., Знание, 1971.

15. Байметов Р.И. Основные параметры фрезбарабанов для обработки почв. Матер. НТС ВИСХОМ, вып. 25, М., ОНТИ, 1968.

16. Бауман В.А. (под. ред.) Роторные дробилки. Исследование, конструирование, расчет и эксплуатация. М. Машиностроение, 1973.

17. Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С. Теоретическая механика в примерах и задачах, т. 2. М., Наука, 1966.

18. Бахтин П.У. Исследование физико-механических и технологических свойств почв СССР. М., Колос, 1969.

19. Бахтин П.У. Физико-механические и технологические свойства почв. В кн. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин, т. 1, М. Машиностроение, 1967.

20. Белов A.M. К обоснованию параметров баллонов комкодавителей картофелеуборочных машин// Тракторы и сельхозмашины, 1974, № 11.

21. Бишоп К.Ф. и др. Механизация производства и хранения картофеля. Пер. с англ. А.С. Каменского; под. ред. и с предисл. Г.Д. Петрова. М., Колос, 1983.

22. Благовещенский Н.И. и др. За высокий урожай картофеля. Казань,1961.

23. Бышов Н.В., Сорокин А.А. Принципы и методы расчета и проектирования рабочих органов картофелеуборочных комбайнов. Рязань, 1999.

24. Васеничев В.П. Изыскание и исследование нового рабочего органа для отделения клубней картофеля от комков почвы. Дисс. канд. техн. наук, М., 1977.

25. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., Наука, 1964.

26. Вейсс М.П. Обоснование характеристик прутковых элеваторов картофелеуборочных комбайнов с целью повышения их долговечности. Авто-реф. дисс. канд. техн. наук. М., 1983.

27. Вейсс М.П., Петров Г.Д. Повышение качества работы машины для уборки картофеля// Обзорная информация. М.,ЦНИИТЭИ тракторосельхоз-маш, 1987.

28. Вилимас В.И. Исследование рабочих органов швыряльных машин// Труды ВИСХОМ, т. 33, М., 1962.

29. Виноградов В.И., Печерцев Н.А. Влияние глубины обработки и скорости движения на равномерность глубины хода рабочих органов культиватора-плоскореза КПП-2,2// Науч. труды Челябинского СХИ, вып. 65, 1972.

30. Вирзунг Ф., Найбауэр В. Технология выращивания и уборки картофеля в ГДР// Международный с.-х. журнал, 1976, № 3.

31. Виссер О.А., Гаврилов К.И. Влияние различной весенней обработки почвы на урожай картофеля и ячменя// Науч. труды Ленинградского СХИ, вып. 4, т. 184, 1979.

32. Волков Б.Г. Технологические свойства полей Северо-Запада РСФСР// Научн. тр. НИПТИМЭСХ С.-З., вып. 11, 1972.

33. Василенко П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин. Киев, Изд-во УАСХН, 1960.

34. Ветров Ю.А., Баландинский B.JI. Машины для специальных земляных работ. Изд-во Вища школа, Киев, 1980.

35. Ветров Ю.А., Баландинский B.JI. и др. Разрушение прочных грунтов. Изд. Будивельник, Киев, 1973.

36. Гаджиев П.И. Подготовка полей под комбайновую уборку картофеля// Плодоовощное хозяйство, 1987, № 9, с.63-64.

37. Гаджиев П.И., Бутикова С.А. Результаты сравнительных испытаний картофелеуборочных комбайнов// Экспр.-инф. ЦНИИТЭИ тракторосельхоз-маш, вып. 17, М., 1987, с.1-10.

38. Гаджиев П.И., Коркина Т.М. О расширении применения картофелеуборочных машин на тяжелых и каменистых почвах// Экспр.-инф. ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, вып. 27, М., 1986, с.1-7.

39. Гаджиев П.И., Коркина Т.М. Технические средства, обеспечивающие нормальную работу картофелеуборочных комбайнов в сложных условиях// Экспр.-инф. ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, вып. 8, М., 1987, с.7-11.

40. Гаджиев П.И. Новый комплекс машин для возделывания картофеля// Механизация и электрификация с/х- ва, 1998, № 12, с. 12-14.

41. Гаджиев П.И. Энергозатраты на крошение почвы битерным барабаном сепаратора-укладчика// Тракторы и с.-х. машины, № 9, 2002,с.

42. Хаджиев П.И. Выбор рациональных параметров комкоразрушающего битерного барабана// Тракторы и с.-х. машины, № 5, 1999, с.

43. Хаджиев П.И. Кинематика и динамика комкоразрушающего битерного барабана// Тракторы и с.-х. машины, 2002, № 7, с.27-30.

44. Гаджиев П.И. Развитие технологий и технических средств для уборки картофеля на тяжелых и каменистых почвах// Тракторы и сельхозмашины, 1998, № 12, с.29-31.

45. Гаджиев П.И. Технология и технические средства для предпосадочной подготовки тяжелых и каменистых почв к комбайновой уборке картофеля// ЦНИИИТЭИ тракторсельхозмаш. Деп. № 1665 ТС 99, 27.01.1999.

46. Гаджиев П.И., Петров Г.Д., Зубков В.В. Комплекс машин для интенсивных технологий// Тракторы и сельскохозяйственные машины 1996, № 7, с.14-18

47. Гаджиев П.И., Петров Г.Д., Славкин В.И. Преимущества микромостовой технологии возделывания пропашных культур// Тракторы и сельскохозяйственные машины 2002, № 6, с.34-38

48. Долгошеев A.M. Основы теории и расчета рабочих органов машин для удаления сорняков из междурядий топинамбура и уборки клубней. М.: Инфра-М, 2001.

49. Гаджиев П.И., Шпилько А.В., Ахмедов И.И., Абусеидов Д.С. Возделывание картофеля с предварительной сепарацией почвы// Тр.ВИСХОМ, М., 1990, с. 15-18

50. Гаджиев П.И., Петров Г.Д., . Чеботарева И.Г., АлферовГ.С. А.С. № 1634152, БИ №10, 15.03.91. Машина для подготовки почвы под посадку картофеля и уборки камней

51. Варламов Г.П., Сорокин А.А., Рейнгарт Э.С., Долгошеев А.М. Технология механизированной уборки топинамбура// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999, №9.

52. Гернет М.М. Уравновешивание вращающихся масс молотковых мельниц// ВНИИЗ, вып. XVI, М, 1949.

53. Горанский А.А. Динамический анализ молотковой кормодробилки// Сельхозмашина, № 10, 1952.

54. Горанский В.Г., Адлер Ю.П. О методологии регрессионного и дисперсионного анализа при планировании эксперимента с неравномерным дублированием опытов. Заводская лаборатория, 1971.

55. Горячкин В.П. Собрание сочинений т. 1-3, Изд. Колос, 1968.

56. ГОСТ 20915 75. Техника сельскохозяйственная. Методы определения условий испытаний. М., Изд. стандартов, 1975.

57. ГОСТ 24055 80. ГОСТ 24059 - 80. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплутационно - технологической оценки. Общие положения. М., Изд. Стандаротов, 1980.

58. ГольдсмитВ. Удар. М., изд. лит. по строительству, 1905.

59. Далин А.Д., Павлов И.П. Роторные грунтообрабатывающие и землеройные машины. М., Машгиз, 1950.

60. Дорохов А.П., Мамин В.Я. Исследование работы катков бокового обжатия картофельной грядки. Вопросы механизации сельскохозяйственного производства, ЧИМЭСХ, 1970.

61. Дорохов А.П. Фрезерная обработка почвы// Картофель и овощи, № 12, 1974.

62. Егоров Г.Г. Теория дробления и тонкого измельчения. ГОНТИ НКТИ СССР, 1938.

63. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. М., Машиностроение, 1975.

64. Зубков В.В. Обоснование и внедрение технологии механизированного производства картофеля без уплотнения почвы в основных междуряди-ях. Дисс. канд. техн. наук, 1996.69.3аикин Д.В. Повышение эффективности производства картофеля. М., Россельзохиздат, 1987.

65. Калиниченко Д.М. и др. Ленточно-гребневая технология// Картофель и овощи, № 5, 1985.

66. Косарев А.И. и др. Напряженное состояние дробильного материала при разрушении// Сб. тр. ВНИИстройдормаша, 1968.

67. Косарев А.И. К расчету энергии дробления в роторных дробилках// Тр. ВНИИстройдормаш, № 64,1973.

68. Кильчевский Н.А. Теория соударения твердых тел. М.-Л. Гостехиз-дат, 1949.

69. Кириллов Е и др. Механизатор-картофелевод. М., Московский рабочий, 1972.

70. Кин Б.А. Физические свойства почвы. М., Сельхозгиз, 1933.

71. Клем Н.В. Изучение влияния приемов возделывания картофеля на комкообразование// Науч. тр. ВИСХОМ, вып. 32, 1962.

72. Козюра К.С. и др. Копирующий каток картофелеуборочной машины. А.С. № 426618, БИ № 17,1971.

73. Колчин Н.Н. Изыскание и исследование новых рабочих органов для отделения клубней картофеля от земли на тяжелых почвах пониженной влажности// Сб. исследований по механизации и уборке картофеля. М., Сельхозгиз, 1958.

74. Колчин Н.Н. Об отделении клубней картофеля от прочных почвенных комков// Сельхозмашины, № 5,1957.

75. Колчин Н.Н., Фирсов М.М., Черепахин А.Н. Технолгия и комплексы машин для возделывания важнейших сельскохозяйственных культур. Часть 1. Картофель. М.: ИНФРА-М, 1997.-104 с.

76. Колчин Н.Н., Рейнгарт Э.С. Техника для уборки, послеуборочной обработки и механизации хранения картофеля в странах Западной Европы. Картофель и овощи, № 6, 2001, с.26-29

77. Косов В.П. и др. Факторы, влияющие на надежность картофелеуборочных комбайнов// Механизация и электрификация с.-х., № 10,1985.

78. Макарец И.К. Почвенные показатели, характеризующие сопоставимость данных, получаемых при испытаниях сельхозмашин// Науч. тр. ВИСХОМ, вып. 32, 1962.

79. Максимов Б.И. Изыскание и исследование нового сепарирующего рабочего органа картофелеуборочных комбайнов для работы на тяжелых почвах повышенной важности// Сб. Исследования по механизации и уборке картофеля. М., Сельхозгиз, 1958.

80. Максимов Б.И. и др. Горка с активным отражателем для отделения картофеля от примесей// Тракторы и сельхозмашины, № 1,1975.

81. Мацепуро М.Е. Технологические основы механизации уборки картофеля. Госиздат, БССР, Минск, 1959.

82. Мелков В.Н. и др. Гребневая технология возделывания// Сб. "Земля сибирская дальневосточная", № 7,1979.

83. Мельников С.В. Теоретические основы технологии измельчения корма на молотковых дробилках. В кн. Земледельческая техника, т. 4, М., 1965.

84. Мельников С.В. Динамические режимы работы молотковых кор-модробилок. Записи ЛСХИ, том 143, выпуск 1 и 2,1969.

85. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники, часть 1, М., 1998.

86. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники, часть 2. Нормативно-справочный материал. М, 1998.

87. Мельников С.В. Измельчение зерна на молотковых дробилках// Механизация и электрификация соц го с. хозяйства, № 1, 1957.

88. Мельников С.В. Особенности рабочего процесса измельчения корма в молотковых дробилке// Механизация и электрификация соц. сельского хозяйства, № 3, 1953.

89. Митрофанов B.C. Физико-механические свойства картофеля. В кн. "Теория, конструкция и производство с.-х. Машин". М., Машгиз, 1940.

90. Новые технологические и технические решения в механизации и уборке картофеля (зарубежный опыт). Киев, 1984.

91. Орлов П.Е. Повышение качества работы и производительности картофелеуборочного комбайна за счет введения в рабочий процесс активных органов. Автореф. канд. техн. наук, Горки, 1987.

92. ОСТ 108.5-87. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки и послеуборочной обработки картофеля.

93. ОСТ 70.4.2 80. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для поверхностной обработки почвы. Программа и методы испытаний.

94. Патент № 48250 (ГДР), кл. 45С27/00.

95. Патент № 2488993 (США), кл. 55-9.

96. Панов И.М. Механико-технологические основы расчета и проектирования почвообрабатывающих машин с ротационными рабочими органами. Дисс. докт. техн. наук, М., 1983.

97. Ю2.Панов И.М. Анализ энергозатрат при обработке почвы ротационными рабочими органами// М., ВИСХОМД985.103 .Панов И.М. Крошение почвы плугом с комбинированным плужными корпусами// Тракторы и сельскохозяйственные машины. № 2, 1970.

98. Ю4.Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. 2-е изд., перераб. И допол. М., Машиностроение, 1984.

99. Петров Г.Д. Пути повышения производительности и качества работы картофелеуборочных комбайнов// Тракторы и сельскохозяйственные машины. № 11,1969.

100. Петров Г.Д. Развитие механизации возделывания картофеля// Плодоовощное хозяйство, № 9,1986.

101. Петров Г.Д. Теоретические и экспериментальные основы создания и совершенствования картофелеуборочных комбайнов// Тр. ВИСХОМ, вып. 94, М., 1978.

102. Петров Г.Д., Верещагин Н.И., Зубков В.В. Неуплотняющая технология возделывания картофеля на суглинистых почвах ЦР НЧЗ// Технология и механизация возделывания картофеля. Минск, 1992.

103. Петров Г.Д., Зубков В.В., Гаджиев П.И. Комплекс машин для интенсивных технологий// Тракторы и сельхозмашины. № 7, 1998.

104. Ю.Петров Г.Д., Славкин В.И. Концепция создания самоходных блоч-но-модульных машин// Тракторы и сельхозмашины. № 5, 2001.

105. Ш.Петров Г.Д., Хвостов В.А. О базовой колее машин// Картофель и овощи. № 12,1982.

106. Петров Г.Д., Хвостов В.А. Возделывание пропашных культур с единой уширенной базовой колеей// Механизация и электрификация сельского хозяйства. № 2, 1984.

107. З.Петров Г.Д., Хвостов В.А. Мостовое земледелие: фантазия и реальность// Механизация и электрификация сельского хозяйства. № 4,1985.

108. Петров Г.Д. и др. Создание самоходных с/х машин на базе высвобождаемого энергетического модуля// Тракторы и сельхозмашины. № 12, 1987.

109. Писарев Б.А. и др. Специализация севооборотов по картофелю в интенсивном земледелии// В кн. "Организация труда в условиях индустриального производства картофеля". М., 1976.

110. Пб.Полуночев И.М. Исследование разрушаемости комков почвы и связи с комбайновой уборкой картофеля// Труды ВИСХОМ, вып. 32,1962.

111. Полуночев И.М., Ким JI.X. Исследование дробления почвенных комков в целях обоснования комкодробящих органов камнеуборочных машин// Тр. ВИСХОМ, вып. 96,1981.

112. Пшеченков К.А. Технология, обеспечивающая уборку картофеля комбайнам//. Картофель и овощи. № 2, 1985.

113. Ребиндер П.А. и др. Понизители твердости при бурении. Изд. АН СССР, 1941.

114. Ребиндер П.А. Физико-химические исследования процессов деформации твердого тела. М., Машгиз, 1947.

115. Размыслович И.Р. и др. Исследование условий разрушения почвенного пласта сжатием при уборке картофеля. Минск, изд. Урожай, 1967.

116. Рундквист А.К. Общая форма законов дробления// Науч.-техн. бюлл. Механобр., № 2,1956.

117. Рациональное использование почв Дальнего Востока// Науч. тр. ДальНИИСХ, вып. 43, 1976.

118. Сафразбекян О.А. и др. Исследование основных параметров пневматических баллонов комкодавителей картофелеуборочных машин с помощью тензометрического клубня// Научн.-техн. бюлл. ВИМа, вып. 13, 14, 1971.

119. Седлак И. Новый метод уборки картофеля// Международный с/х журнал, № 2, 1967.

120. Синеоков Г.Н. Проектирование с/х машин. М., Машиностроение,1965.

121. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М., Машиностроение, 1977.

122. Соло дина И.П. и др. Совершенствование промышленной технологии производства картофеля, ВНИИТЭИСХ, М., 1985.

123. Сорокин А.А. Картофелеуборочный комбайн ККУ-2В// Тракторы и с/х машины, № 9,1973.

124. Сорокин А.А. и др. Комкоразрушающие катки для комбайна ККУ-2А// Техника в сельском хозяйстве, № 8,1984.

125. Сташинский Р.С. Исследование устройства для разрушения почвенного пласта при уборке картофеля. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Минск, 1970.

126. Стрельцов В.А. Роторные дробилки ударного действия// Строительные и дорожные машины, № 8,1963.

127. Стрельцов В.А. и др. Выбор режимов работы роторных дробилок типа ДРС// Тр. ВНИИ строительного и дорожного машиностроения, № 61, М„ 1973.

128. Соучек Р., Аниш 3., Бюшель Р Определение показателей качества крошения почвы рабочими органами почвообрабатывающей техники. Ростов-на-Дону, Вузовский сборник РИСХМ, 1985.

129. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела// Учеб. пособие для вузов. М., Наука, 1978.

130. Табачук В.И. Исследование повреждаемости клубней картофеля при уборке// Записки Ленинградского института сельского хозяйства. Сель-хозгиз, вып. 7,1953.

131. Тимофеев А.И. К методике определения повреждений картофеля в зависимости от механических факторов// Сб. тр. по земледельческой механике. Т. 3. М., Сельхозгиз, 1956.

132. Ульянов А.Ф. и др. Новый способ отделения клубней картофеля от почвенных комков// Сельское хозяйство Поволжье, № 9,1960.

133. Утешев В. Картофелеводство в Подмосковье// Земля родная, № 7,1977.

134. Фирсов М.М. Планирование эксперимента при создании сельскохозяйственной техники. М.: Изд. МСХА, 1999.

135. Хоанг Чиенг. Разрушение почвенных глыб ударом// МЭСХ, № 10,1968.

136. Чаус В.М. Рабочие органы картофелеуборочных машин. М., Машиностроение, 1956.

137. Черников В.И. и др. Новое в технологии производства картофеля на промышленной основе// Обзорн. информ. М., 1976.

138. Чибисов В.И. Некоторые вопросы применения киносъемки как средства измерения// В кн. "Применение средств кино и фотографии для исследования рабочих органов и технологических процессов с./х. машин". М., вып. 24, 1968.

139. Шамов Н.Г. Исследование процесса измельчения корнеплодов. Ав-тореф. диссерт. канд. техн. наук, М., 1967.

140. Шамов Н.Г. Применение скоростной киносъемки при исследовании рабочих органов и технологических процессов с/х машин. Вып. 24. М., 1968.

141. Шляхецкий В.И. Статистические исследования технологического процесса уборки картофеля. Автореф. диссерт. канд. техн. наук, М., 1973.

142. Юсупов 3. Исследование процесса дробления. Дисс. канд. техн. наук, М„ 1970.

143. Янковский И.Е. Влияние засоренности полей камнями на эксплу-тационную надежность с/х машин// Науч. тр. НИИМЭСХ Северо-Запада, вып. 5, Л., 1969.

144. Baganz К. Einsatzerfahrungen mit Machinen fur den spezialisierden Futterkartoffel bau, «vortage der wissenschaftlichen Jahrestag und 1966 des Instituts ftir Mechanisierung der Jahdwirtschaft Potsdam».

145. E. Spiess Massnahmen zur Verminderung von Kartoffelbeschadi-gungen. J. Schweiser Landtechnik, 1973, № Ю, S. 593-595.

146. Fuvur O. Bodenbearbeitung im Kartoffelbau, 1972, Ba. 23, H. 8, S.194-196.

147. Gut gelegt ist halb geerntet «Agrartechn. int», 1985, № 7, 8.

148. Kartoffeltechnic mit zahlreichen Neuheiten, Lantechnik, 7/8, 1984.

149. Kraus V. Voraussetzungen und Grenzen fur den Finsatz von Lesepersonen an Kartoffelsammeltodern. «Landtenische Forchung», 1963, № 4.

150. Maack O., Sohst J. Weistufuge kartoffelernte vortrange der wissenschafleichen Jahres tagung, 1959 Potsdam Berlin Tagung Sberichte, № 22.

151. Rasmusson A. Stenfranskiling i fabrikspotatis Nya Tractor, № 12,1982.

152. Scholz B. Einfrisch gemachtes Bett fur die Knolle AgrarUbersicht, 1978, № 2, s. 80-83.201.

153. Scholz В. Entwicklungen bei der Pflanzenbereitung zu Kartoffeln -Kartoffelbau, 1975, Bd. 26, № 7, s. 190-191.

154. Spencht A. Der Stand der Kartoffelerntechnik «Landtechnik», 1971, № 7, s. 186.

155. B. Wilton The Use of High-velocity Tines in Breaking Clods «Journal of Agricultural Engineering Research», № 2,1963.

156. P. Payne. The mechanical properties of soil in relation to basic cultivation. J. Inst. Brit. Agric. Engrs, 12(4)3,1956 57.

157. T. Marshall. Stability of structural aggregates of dry soil. Aust. J. agric. Res., 1(3)266, 1950.

158. G. Stirk. Expression of soil aggregate distributions. Soil Sci., 86(3) 133,1958.

159. Инженерный расчет основных параметров и режимов работы и потребной мощности на работу комкоразрушающих рабочих органов1. Исходные данные.

160. Битерный барабан предназначен для крошения крупных и прочных комков почвы, поступающих после подрезающего лемеха по элеватору в зону битеров и пруткового элеватора сепаратора-укладчика.

161. Q = 0,2-1,4-1,4-500 = 196 кг/с.4. Пропускная способность2о = — -3600 = 1411 м3/ч.7

162. Предел прочности комков сг= 400 кПа.

163. Модуль упругости Е = 150 кПа.

164. Диаметр барабана по концам битера при их радиальном положении D§ = 0,436 м; длина битера / = 0,138 м; диаметр барабана, исходя из пропускной способностио^Ж.ШП^и.1. V60 n V 60•400

165. Так как D'§<Dg принимаем D§ = 0,436 м.л

166. Момент инерции барабана «/4=1,8 кг-м (определен экспериментально методом крутильных колебаний).

167. Полярный момент инерции битера относительно оси, проходящей через его центр масс J$= 0,18 кг-м2.

168. Расстояние от оси подвеса до центра масс битера 1\ = 0,025 м. Момент инерции битера относительно оси барабана ./<5=0,602(0,08+0,025)2 = 0,007 кг-м2.

169. Радиус подвеса битеров i?=0,124 м. Размеры битера приняты по рис. 3.12. Длина битера / = 138 мм. Масса битера т = 0,602 кг.

170. Для выбранных размеров битера максимальная глубина его погружения в почвенную массу, находящуюся на элеваторе составит Стах=0,188 м. Минимальная глубина погружения составит Стт=0,6Ц^=0,6-120=0,072м.

171. Среднее значение глубины погружения равно (точка удара)1. С ср~ 21ГГ.mm л maxг\ шах /-»v 1 1 J0,5(0,072-0,12/2+0,188-0,12/2) = 41 мм.

172. Тогда (см. рис. 3.10) 1Х + /2 = 15-Сср = 138 41 = 97 мм. /2 = 97 - 25 = 72 мм.

173. Кинематические параметры битеров

174. Для проверки правильности выбора массы и размеров битеров определим скорость битера и угол его поворота после удара по почвенному комку.

175. Из уравнения динамического равновесия битера определим скорость битера после удара 12,148.1. J А Vi m + —f- + mK1. R2z-JL^L + vQm + mKvk;1. Rz