автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Универсальные технические средства для уборки корнеклубнеплодов

На правах рукописи

Максимов Павел Леонидович

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ

Специальность: 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2003

Работа выполнена в Ижевской государственной сельскохозяйственной академии - ИжГСХА

Научный консультант: Доктор технических наук,

старший научный сотрудник Рейнгарт Эдуард Саулович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических,наук, профессор , H.H. Колчин

Доктор технических наук, профессор A.A. Сорокин

Заслуженный работник сельского хозяйства РФ,

доктор технических наук, профессор Н.И. Верещагин

Ведущая организация: Государственный испытательный центр (ГИЦ)

Минсельхоза РФ

Защита состоится 25 июня 2003 года в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д 217.046.01 в Научно-исследовательском институте сельскохозяйственного машиностроения им. В.П. Горячкина - ОАО «ВИСХОМ» по адресу: 127247, Москва, Дмитровское шоссе, дом 107.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ВИСХОМ» Автореферат разослан 23 мая 2003 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,-

доктор технических наук, профессор ^^хЯ^и. Г.П. Варламов

(12о(

Общая характеристика работы

Актуальность темы В настоящее время более 80 % картофеля и столовых корнеплодов производится в индивидуальных, крестьянских и фермерских хозяйствах на небольших площадях. Ввиду того, данные культуры находятся ниже уровня поверхности почвы большая доля всех трудозатрат (до 70 %) приходится на их уборку.

Серийно выпускаемые заводами страны высокопроизводительные уборочные машины в настоящее время практически не востребованы из-за своей дороговизны и отсутствия унифицированных рабочих органов, позволяющих убирать различные корнеклубнеплоды. . »

Переход к рыночным отношениям, проведение земельной реформы, формирование многоукладной экономики в аграрном секторе Российской Федерации существенно изменяют систему и принципы создания сельскохозяйственной техники.

В настоящее время хозяйствам нужны недорогие технические средства,' легко настраиваемые на уборку различных корнеплодов и картофеля. Однако создание многофункциональной уборочной машины при отсутствии унифицированных выкапывающих, сепарирующих и ботвоудаляющих устройств затруднительно. Необходим непрерывный поиск технических решений, направленных на повышение потребительских свойств вновь создаваемых машин. В месте с тем, существуют еще значительные резервы разработки универсальных технических средств для уборки различных корнеклубнеплодов, на базе создания принципиально новых быстросъемных рабочих органов.

Создание универсальных корнеклубнеуборочных машин, отвечающих современным требованиям, сдерживается отставанием в разработке научных основ технологического процесса и основных рабочих органов для уборки мор-

кови и картофеля в широком диапазоне почвенн

1ИЙ, что

и составляет научную проблему, от решения которой зависит повышение производительности труда, качества продукции, сокращение потерь и повреждений, снижение материалоемкости уборочных машин и эксплуатационных за-тпат и тглй пбгтягти грпт.гклугп«тог,тв?нНОгг> пппизплдгтзя. ПОЭТОМ}' Т£М2, направленная на решение вышеуказанной проблемы, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.

Цель работы. Разработка и внедрение универсальных технических средств для уборки корнеклубнеплодов.

Объекты исследований. Новые рабочие органы и технические средства для удаления ботвы, выкапывания и сепарации корнеклубнеплодов, экспериментальные установки и машины для уборки различных корнеклубнеплодов.

Методика исследований. Теоретические исследования проведены с использованием закономерностей земледельческой механики с применением основных положений теоретической механики, дифференциальной и аналитической геометрии.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием отраслевых и частных методик, с применением математического планирования полнофакторных экспериментов. Обработка результатов экспериментов проводилась с применением методов математической статистики, теории вероятностей и ЭВМ.

Научную новизну работы составляют:

- математические модели технологических процессов, описывающие: удаление ботвы моркови на корню и выкапывания корнеплодов выжимными копачами; сепарацию почвы устройствами центробежио-выжимного типа; отделение ботвы картофеля внутри машины ремен-но-инерционным ботвоотделяющим устройством.

Научная новизна подтверждена 14 авт. свид. СССР и патентами РФ.

Практическую ценность работы составляют:

- новые технологические процессы и создание набора универсальных машин для уборки картофеля и моркови;

- рекомендации по выбору геометрических и кинематических параметров бот воудаляющих, выкапывающих и сепарирующих рабочих органов.

Применение набора новых универсальных уборочных машин-обеспечивает снижение удельных затрат труда на уборке моркови и картофеля в 1,5 ...2 раза, снижение материалоемкости машин до 3 раз, обеспечивает годовой экономический эффект, по фактическому выпуску машин, более 12,0 млн. руб.(по состоянию на IV квартал 2002 г.).

Реализация научно-технических результатов работы.

Совместно с ООО «Иж-ВАТ» (г. Ижевск) и ООО «Камский торговый дом» (г. Ижевск) разработаны и поставлены на производство:

- в одно и двухрядные копатели КБВ-1 и КБВ-2. изготовлено 33 шт.;

- одно и двухступенчатые универсальные сепарирующие модули МС-1, МС-1М и МС-2 для переоборудования серийных копателей КСТ-1,4, изготовлено 14 шт.;

- универсальное устройство для удаления ботвы моркови и картофеля на корню УБ-2, изготовлено 11 шт.

Выпуск машин по заявкам хозяйств продолжается.

Образцы выпускаемых машин и ряд стендов, разработанных при участии автора, в том числе стенды для определения оптимальных параметров роторно-пальчатого выкапывающего устройства и универсального ботвоудалителя, используются на кафедре «Сельскохозяйственные машины» Ижевской ГСХА.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-практических конференциях: Ижевской ГСХА (1991-2003 г.г.). Пермского СХИ ( 1988г.). ВНИИ овошеволства - г. Мытищи (1989 г) Рязанской ГСХА (2000 г.), НИИСХ - г. Киров (2000 г.), НТС ВИСХОМа (2002 г.).

Автор участвовал в конкурсе, объявленном Госагропромом СССР, ЦС ВОИР, Минсельхозмашем СССР, по совершенствованию и разработке новых

картофелеуборочных машин (призовое место, Постановление Коллегии Госаг-ропрома СССР от 30.05.88 г. № 40).

Образцы разработанных машин демонстрировались на Всероссийских выставках: «АГРОТЕХ - 94» и «АГРОИЖЕВСК - 2003».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ, в том числе 2 монографии, 14 авт. свид. СССР и патентов РФ. Общий объем публикаций составил 20, 58 пл., в том числе лично автора - 17,34 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 287 страниц, в том числе, приложения на 28 страницах, 75 рисунков, 14 таблиц. Список использованной литературы содержит 165 наименований, в том числе 16 на иностранных языках.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы и показано ее народнохозяйственное значение.

В первой главе. «Состояние и тенденции развития средств механизации уборки корнеклубнеплодов», приведен анализ существующих технологий и технических средств для уборки корнеклубнеплодов, рассмотрены тенденции их развития, приведен анализ способов и средств для удаления ботвы моркови и картофеля, выкапывающих и сепарирующих рабочих органов машин для уборки корнеклубнеплодов.

В решении вопросов совершенствования технологии, изыскания конструкций машин и рабочих органов для уборки корнеклубнеплодов в нашей стране внесли большой вклад известные ученые JI.C. Бакулев, В.А. Хвостов, H.H. Колчин, A.A. Сорокин, Н.И. Верещагин, Э.С. Рейнгарт, Г.Д. Петров, Ю.Л. Колчинский, A.A. Попов, В.И. Дзюба, В.П. Юрчук, В.И. Пантюхов, Л.М. Максимов, JI.M. Ямбаев и многие другие. Из зарубежных ученых вклад в разработ-

ку новых машин и рабочих органов внесли Furuya Т., Hingst К., Blackbeard J., Upton R., Ziegler К. и др.

Технологический процесс уборки корнеклубнеплодов состоит из удаления ботвы, извлечения клубней из почвы, отделения их от почвенных и растительных примесей, сортировки, транспортировки, хранения и переработки урожая. Состав операций и их последовательность определяются технологией уборки и комплексом уборочных машин и могут иметь некоторые разновидности.

Для уборки моркови наибольшее применение находят три технологии:

1. Ручная уборка, когда трактор производит подкапывание скобой, разрушая связь корнеплодов с почвой. Затем корнеплоды вручную подбираются и отделяются от почвы и ботвы, загружаются в тару. Уборка сопровождается значительными затратами труда - от 1000 до 1300 чел.ч/га и большими потерями урожая, достигающими порой 30...35% в виде оставленных в почве корнеплодов.

2. Теребление, когда подкопанные корнеплоды извлекаются из почвы за ботву. После отделения ботвы и налипшей почвы корнеплоды загружаются в транспортное средство, идущее рядом с уборочным агрегатом. Сепарация оставшихся почвенных и растительных примесей и нестандартных корнеплодов осуществляется на стационарных пунктах. Подбор потерь на поле осуществляется вручную.

3. Выкапывание, когда ботва предварительно удаляется на корню, затем корнеплоды выкапываются вместе с почвой и отделяются от нее в машине. Отделение оставшихся почвенных и растительных примесей и нестандартных корнеплодов может осуществляться как вручную, непосредственно в поле, так и на стационарных линиях.

При тереблении корнеплоды легко отделяются от почвы и др. примесей, однако качество работы машины в значительной степени зависит от состояния ботвы на момент уборки, засоренности поля, физико-механических свойств

почвы, схемы посева и других, в том числе, случайных факторов. На широкополосных, а также в неко горых случаях и на двухстрочных посевах моркови, нашедших применение в Удмуртской республике, машины теребильного типа тл^я ЯпгтыггаУ ППТРПТ, ттпнрпппппч К КО ИТ IV убОПОЧНОГО сезо-

"г х---------------------~ " 1 ж * - » -»

на, когда ботва начинает отмирать, качество уборки моркови резко ухудшается и при однострочном посеве. Выкапывают морковь специальными или переоборудованными машинами для уборки картофеля и сахарной свеклы.

Машины выкапывающего типа менее требовательны к состоянию агро-фона, они более просты по конструкции и надежны в работе, имеют более высокую производительность. Главной проблемой такой технологии уборки корнеплодов является неудовлетворительное качество предварительного удаления ботвы и большое количество почвы в ворохе.

Как в России, так и в зарубежных странах для уборки моркови используются свекло- и картофелеуборочные комбайны.

Фермерские хозяйства за рубежом и в нашей стране, как правило, не специализируются на производстве одного вида продукции, поэтому основным требованием, предъявляемым к разрабатываемым машинам, является использование картофелеуборочных и свеклоуборочных машин со сменными рабочими органами.

В мировой практике, в том числе в России, для уборки картофеля в настоящее время практическое применение находят два основных способа:

- выкапывание клубней картофелекопателями с укладкой их на поверхность и последующим ручным подбором;

- уборка комбайнами.

При втором способе различают три варианта: прямое комбайнирование, раздельная (двухфазная) комбайновая уборка (подбор комбайнами валков, заранее уложенных на поверхность поля картофелекопателями) и уборка комбинированным способом.

Выбор средств механизации определяется конкрешыми условиями, в которых возделываются корнеклубнеплоды. Комбайны наиболее эффективно ра-

ботают на полях с легкими и средними почвами, длинными гонами и высокой урожайностью клубней.

Выпускаемые в настоящее время в России копатели выполняются по известным, отработанным схемам, имеющим свои традиционные недостатки, поэтому они изначально не могут качественно выполнять уборочные операции.

Среди основных недостатков особо следует отметить: большие потери, достигающие 26%; малые рабочие скорости, не превышающие 2 км/ч; практически все простейшие копатели не обеспечивает подачу клубней в тару; в них отсутствует устройство для отделения ботвы от клубней и другие.

Проведенный анализ состояния проблемы и тенденций развития средств механизации уборки корнеклубнеплодов для достижения поставленной цели позволил сформулировать следующие задачи:

1. Разработка математических моделей технологических процессов, описывающих: удаление ботвы моркови на корню и выкапывание клубней выжимными копачами; сепарацию почвы устройствами центробежно-выжимного типа в машинах для уборки картофеля и моркови; отделение ботвы'картофеля внутри машины ременным ботвоудаляющим устройством.

2. Определение рациональных типов новых рабочих органов для уборки корнеклубнеплодов, в том числе параметров и режимов работы ботвоудаляю-щих устройств, роторно - пальчатого выкапывающего и центробежно-выжимных сепарирующих рабочих органов.

3. Создание, изготовление и лабораторно-полевые испытания новых рабочих органов с целью определения их оптимальных параметров и режимов работы.

4. Разработка, на основе новых рабочих органов, изготовление, широкие полевые испытания и внедрение универсальных технических средств для уборки корнеклубнеплодов.

5. Расчет экономической эффективности разработанных машин.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Теоретическое обоснование новых рабочих органов для удаления ботвы, выкопки клубней и сепарации почвы в универсальных машинах для уборки моркови и картофеля.

2. Обоснование технических срелств и технологий дгтя уборки корнеклубнеплодов новыми машинами.

3. Результаты испытаний универсальных машин для уборки корнеклубнеплодов.

4. Технико-экономическое обоснование целесообразности использования предлагаемых универсальных машин для уборки различных корнеклубнеплодов.

Во второй главе. «Анализ теоретических исследований технических

денных теоретических исследований рабочих органов для удаления ботвы, выкапывания и сепарации, рассмотрены физико-механические свойства корнеклубнеплодов и ботвы, требования предъявляемые к уборочным машинам.

Исследованиям рабочих органов для уборки моркови посвящены работы JI.C. Бакулева, В.А. Хвостова, К.Д. Матвеева, Д.Ю. Адамониса, JI.M. Максимова, Д.Т. Турусбекова, В„Б. Панова, H.A. Фриндпендера, В.В. Герасимчука и др.

В.А. Хвостовым теоретически обоснована возможная точность механической обрезки. Он предложил условия работы ботвосрезающего аппарата, смысл которого заключается в том, что горизонтальная сила, Ргор, действующая на пучок, должна быть больше силы разрушения пучка Pg, но меньше прочности корнеплода:

где Рв - сила, разрушающая пучок, Н; Ргор - горизонтальная сила, Н; Рк - прочность корнеплода, Н.

уборки корнеклубнеплодов», обобщены материалы ранее прове-

(1)

Л.М. Максимов отмечает, что на прочность ботвы влияет ряд факторов: биологическое состояние (диаметр и влажность ботвы), угол ^приложения силы между линией действия силы и осью симметрии корнеплода.

Усилие, необходимое для отделения ботвы от корнеплода выражает зависимостью:

F = ■ (} + д2 • с/, Н (2)

где - постоянные определяемые экспериментально, Н/м2 (их значения

приведены в табл. 1); й-диаметр ботвы у основания корнеплода, м.

Таблица 1

■Значения постоянных

Угол град Коэффициенты, 106Н/м

8г

0 0,619 2,348

45 0,292 2,355

90 0,240 -0,585

Из таблицы видно, что при увеличении угла Ч* от 0 до 90°, разрушающая сила уменьшается в 4,7 раза при диаметре пучка (1 = 0,01м и в 3,76 раза при ¿/= 0,016м.

Следовательно, при разработке конструкции ботвоудалителя необходимо учитывать то, что прочность ботвы на растяжение существенно уменьшается с увеличением угла Ч*, поэтому для повышения качественных показателей работы ботвоудалителя, необходимо, чтобы сила воздействия рабочего элемента на ботву была направлена перпендикулярно оси пучка ботвы.

Исследованиями установлено, что из выкапывающих рабочих органов выжимного типа наилучшие качественные показатели имеют выжимные диски,

благодаря чему они нашли более широкое применение в корнеуборочных машинах.

Исследования, проведенные В.В. Герасимчуком, В.А. Хвостовым и другими учеными, позволили сделать следующие выводы.

Режим работы выжимных дисков позволяет свести, действующую на корнеплод, суммарную сдвигающую силу к нулю при любых параметрах дисков. Однако, в связи с неравномерным распределением элементарных сдвигающих сил, вероятность скалывания корнеплодов на твердых почвах устраняется не полностью. Поэтому при уборке моркови на твердых почвах может быть признано целесообразным предварительное рыхление почвенной i-рядки.

Процесс сепарации почвы от корнеплодов методом просеивания заключается в пропуске подкопанного пласта по поверхностям, имеющим отверстия, через которые проходят и удаляются из машины мелкие частицы почвы. Разработка элементов теории и экспериментальные исследования процесса сепарации проводились рядом ученых: Н.В. Фирсовым, П.М. Летошневым, Г.Д. Петровым, A.A. Сорокиным, С.А. Герасимовым, В.А. Хвостовым, Н.И. Верещагиным и другими.

Исследованиями установлено, что наилучшими показателями, по сепарации и отделению примесей, обладают прутковые элеваторы и пальчатые горки; что для более качественного отделения корнеплодов от примесей необходимо совместное использование пальчатой горки с прутковым элеватором и комко-давителем.

Как отмечает A.A. Сорокин, значительное уменьшение длины уборочной машины может быть достигнуто за счет постановки центробежного сепаратора, состоящего из пневматического или эластичного комкодавителя и пруткового элеватора. В этом устройстве рабочая ветвь пруткового элеватора огибает по дуге комкодавитель, обеспечивая тем самым, подачу массы клубней с примесями вверх и отделение примесей за счет давления упругой поверхности барабана на сепарируемый ворох и центробежных сил. Причем силы давления оказывают более существенное влияние по сравнению с действием центробежных сил.

В третьей главе. «Теоретическое обоснование параметров и режимов рабочих органов корнеклубнеуборочных машин», рассмотрены вопросы теоретического обоснования рабочих органов: для удаления ботвы моркови на корню; для выкапывания выжимного типа и для центробежно- выжимных сепарирующих устройств. На основании анализа существующих способов и средств для удаления ботвы корнеклубнеплодов на корню, нами предложена новая конструкция ботвоудаляющего рабочего органа (пат. РФ № 2128438).

Рабочий орган для удаления ботвы моркови на корню (рис. 1) выполнен из четырех бичей 1, изготовленных из транспортерной ленты, изогнутой в виде петли, концы которой крепятся к лопасти 2. Промежуточный эластичный элемент, кольцо 3, обеспечивает согласованное вращение лопастей, независимо от действующей на каждую из них нагрузки, и в то же время позволяет им индивидуально копировать неровности почвы. Ведущими поводками 4 кольцо соединено с гибким диском 5, который крепится к фланцу приводного вала 6 бот-воудалителя. В результате реакции со стороны почвы и действия центробежных сил инерции бич 1 и лопасть 2 испытывают сложную деформацию изгиба и кручения. При этом нижняя поверхность изогнутого бича выполняет функцию следящего элемента, а его наружный край, вследствие деформации, располагается под углом к направлению движения и образует секущую кромку К. Таким образом, происходит сближение зоны копирования и зоны обрезки, а разрушающее усилие прикладывается к ботве в непосредственной близости от головки корнеплода. Оставшиеся после среза ботвы черешки удаляются при скольжении нижней поверхности бича по головкам. Отделенная от корнеплодов ботва и срезанная сорная растительность подхватывается' лопастью и от-

ГГЯ С ПпГнЛ\!Г-Г^ПТПТТ Г\Т Йп ГВи ттглттгчл иа лгипг^тГкЬ- ттг»тт<т

Рис. 1. Схема взаимодействия бича с пучком ботвы

При постоянной скорости машины ¥л„ постоянной угловой скорости ботво-удалителя со и при условии, что в процессе работы деформация упругих элементов рабочего органа не изменяется, траектории точек секущей кромки (рис. 2) представляют собой удлиненную циклоиду, уравнения которой имеют вид

у — Т ' СОЭ(£У / + <р§), (3)

где г - радиус точки М, м; t - время, с; щ - угол, град, определяющий положение точки при {— О (для точки Мна рис. 2 (ро~ 0, (р — О) ■ I).

На рис,2 система координат ху неподвижна, ось ботвоудалителя Ом в начальный момент совпадает с началом координат О. Каждый виток трохоиды сдвинут относительно предыдущего на величину хода машины Нм за один оборот ботвоудалителя. Учитывая, что время одного оборота Т = 2я/О), получим

Нм=Ум-Т = 2х.Ум/ак (4)

Требуемая длина секущих кромок 1К = К]Ь; = Л"?/-2 (рис. 3) определялась из условия, чтобы траектория передней точки каждой последующей кромки и траектория задней точки /.; предыдущей кромки пересекались на линии движения оси ботвоудалителя Ох. В этом случае без пропусков срезается не только ботва моркови (в зоне рядков площади, обрабатываемые кромками, будут частично перекрываться), но и сорняки, растущие между рядками. Точки секущих кромок движутся по удлиненным циклоидам. Расположив неподвижные оси ху так, что в начальный момент времени точки X/ и ¿2 ъ своем движении пересекают их, из уравнения движения точки К2 можно найти ее координату х' когда она пересекает ось .г после поворота рабочего органа ботвоудалителя на угол (р'=(0,5я-у/). Из треугольника 0/К21-'2'> используя равенство координатых'и радиуса задней точки кромки ОЬ^О Ъ '2, нами получены соотношения:

(0,5-л-у/)-У о) = \/Д2 +/2-2Д •/ сов(90°-у)-П , т' м V к к к к ' ' к

1К =11к-ъ\п11//со$(у/+у), м (5)

где Ум - скорость машины, м/с; со - угловая скорость рабочего органа, с"';-радиус передней точки кромки, м; у- угол наклона секущей кромки, град; у/ - угол между радиусами крайних точек кромки, град; 1К — длина

секущей кромки, м.

На основании решения полученных теоретических зависимостей и анализа его результатов, установлены и приняты оптимальные параметры элементов рабочего органа для отделения ботвы моркови на корню: длина бича Ьс, -0,14м, ширина бича 0,12 м, толщина лопасти и ведущих поводков 0,008м, а так же определена мощность, затрачиваемая на привод рабочего органа, в зависимости от рабочих режимов, от 1,5 до 1,7 кВт.

Рис. 3. Определение размеров секущей кромки

Роторно - пальчатый выкапывающий рабочий орган (РПК) (пат. РФ №№ 1743432, 2095960) (рис. 4) разработан нами как дополнительное, быстросменное устройство для осуществления качественной уборки корнеплодов на тяжелых, переувлажненных почвах. Предназначен для подкапывания, интен-

рирующие органы уборочной машины. Представляет собой два активных пальчатых диска, установленных на приводном валу. Пальцы 3, установленные при помощи шарниров-8 на диски 7 способны, при воздействии на соединяющие их гибкие связи 4 бесконечного ремня 5, надетого на ролики 2 и 6, отклоняться в

ное положение. В передней части роторного копателя установлен подкапывающий нож 1, в задней - вспомогательные лемешковые копачи. Рабочий процесс протекает следующим образом. При поступательном движении агрегата подкапывающий нож 1 вырезает и приподнимает пласт почвы с корнеплодами. Пальцы 3 активных дисков 7 внедряются в, приподнятый ножом 1, пласт и при воздействии ремня 5 на гибкие связи 4 сжимают корнеплоды и небольшую часть почвы и выносят их на поверхность. При дальнейшем повороте рабочего органа корнеплоды и почва освобождаются из зажимного ручья и под воздействием бесконечного ремня 5, и сил тяжести падают на поверхность (траектория I, см. рис. 4) сепарирующего рабочего органа 12 (прутковый элеватор). Некоторая, небольшая часть корнеплодов, выпавшая из зажимного ручья (траектория И, см. рис. 4), попадает на сепарирующие рабочие органы под воздействием вспомогательных лемешковых копачей 11.

Зависимость между конструктивными основньми параметрами дисковых копачей полученная В.В. Герасимчуком, приведена ниже: .

сивного разрыхления пласта, извлечения корнеплодов и передачи их на сепа-

сторону выкапываемого рядка, а при помощи пружин 13 возвращаться в исход-

) сое/?

"1

Рис. 4. Принципиальная схема роторно - пальчатого выкапывающего рабочего органа (РПК): 1 - подкапывающий нож; 2 - направляющие ролики; 3 - пальцы; 4 - гибкие связи; 5 - бесконечный ремень; 6 - направляющий натяжной ролик; 7 - диск; 8 - шарниры; 9 - рычаг; 10 - пружина; 11 - вспомогательные лемешковые копачи; 12 - прутковый элеватор.

где С и С 1 - соответственно максимальное и минимальное расстояние между кромками дисков на поверхности почвы, м; О - диаметр диска, м; И^ -заглубление дисковых копачей, м.

Исходя из проведенных нами ранее исследований, установлено: глубина извлечения корнеплодов при предварительном подкапывании Й£/ = 0,125 м, угол атаки 2 у= 30 расстояние максимального раскрытия С = 0,320 м. Руководствуясь этими параметрами, из номограммы (рис. 5), полученной В.А. Хвостовым, определяем диаметр рабочего органа (по концам пальцев) О = 0,70 м.

При данном диаметре на одном диске рабочего органа конструктивно размещается - 8 пальцев.

25 20 2у =15 И = 200 мм

Рис. 5. Номограмма зависимостей между основными параметрами дисковых копачей

N, =

1 пгг2тг /л

jr0ru WW

Мощность Л^, затрачиваемая на привод пальчатых дисков (поз. 7, рис. 4), определяется по полученному нами выражению: Р • R

П'2 W'V + ^-^'VVcosar*/ -[УоJ W

j

где Р „ - полное сопротивление отделению предварительно деформированного пласта почвы с пальцами, Н; R - радиус вращения копателя, м; У0 -окружная скорость, м/с; Vu - поступательная скорость, м/с; ак - угол между радиусом, проведенным из центра копателя к данной точке отделяемой стружки почвы и вертикалью, град; П - число оборотов копателя, мин'1; z - количество пальцев.

В результате проведенных теоретических исследований роторно - пальчатого выкапывающего рабочего органа установлено следующее: диаметр по концам рабочих пальцев D = 0,70 м; количество пальцев - 8 шт, при расстоянии между ними относительно оси ряда С = 0,32 м.; угол установки подкапывающего ножа ОГ|= 15°, при расстоянии между боковинами а ~ 0,4 м и длине ножа Lj = 0,25 м; угол установки вспомогательных копачей а 2= 18°, при зазорах С] = 0,180 м и С[ = 0,040 м, соответственно в передней и задней части ле-

мешковых копачей и длине рабочего русла копачей L2 = 0,4 м; кинематический

у

режим работы роторного копателя — необходимо выбирать в пределах от 2 до

VM

4. Суммарная мощность, затрачиваемая на перемещение и привод комбинированного роторно-пальчатого выкапывающего рабочего органа, не превышает 4 кВт.

Одноступенчатый центробежно - выжимной сепарирующий рабочий орган ЦВС-1М (пат. РФ № 2095960) показан на рис. 6. Предназначен для сепарации корнеклубнеплодов от примесей на легких по механическому составу почвах.

Рис, 6. Схема центробежно-выжимного сепаратора ЦВС-1М:

1-направляющий валец; 2-пальчатое прорезиненное полотно; 3-направляющий ролик элеватора; 4-поперечный выгрузной транспортер; 5-прутковый элеватор;

6-цилиндрический барабан; 7-лоток для отвода примесей

Состоит из цилиндрического барабана 6, заднюю половину наружной упругой поверхности которого огибает прутковый элеватор 5. В верхней части барабана 6 резино - пальчатое полотно 2 оттянуто направляющим вальцом 1 вперед и вверх таким образом, что на участке между верхней ветвью пруткового элеватора и барабана образуется пальчатая разделительная горка.

Средняя секундная загрузка сепаратора подкапываемой массой (почвой, корнеплодами) без учета разницы плотности корнеплодов и почвы

<2 = 8Умр(1-г,от),кт1с . (8)

где 5 - площадь сечения подкапываемого пласта, м2; Уч - скорость агрегата, м/с; р - плотность почвы, кг/м3 (р =1200...170Окг/м3); г]ит - коэффициент полноты отделения почвы на сепарирующем элеваторе ( Т]от = 0,6...0,87).

В результате сепарации ворох массой Q делится на две фракции: почва просеивается через решетчатую поверхность элеватора, а часть крупных примесей и корнеплоды двигаются далее. Суммарная их масса равна: Q ~q аК ü + iaß Q VM , кг/с (9)

где q - удельная сепарация, кг/м2-с; aR - длина сепарирующей поверхности на дуге радиуса R, м; В - ширина барабана, м; /а - длина участка после закругления, м; ß - соотношение между примесями и корнеплодами в убранном ворохе; Q - урожайность корнеплодов, кг/м2.

Приравняв правые части выражений (8) и (9), определим радиус барабана

» SVmP(1 - Лот) - laß^VM 1 °"2

Несущие ремни и прутки элеватора вплотную соприкасаются с поверхностью барабана (рис.7). Барабан приводится в движение за счет силы трения, возникающей между поверхностью барабана и элементами пруткового элеватора. Для обеспечения работы без проскальзывания несущие ремни пруткового элеватора должны иметь первоначальное натяжение. От величины натяжения ремней зависит давление элеватора на поверхность барабана. При этом давление прутков элеватора не должно превышать критической величины, при которой начинается повреждение корнеплодов.

Без учета действия центробежных сил давление элеватора на барабан можно определить по формуле:

V, 2

где Т] = Т - m0f(—) ; Ъ - ширина пруткового элеватора, м; R- радиус ба-f\

рабана, м; 7/ - натяжение ведущей ветви, Н; Шд- удельная масса единицы объема пруткового элеватора, кг/м3; V/- скорость движения ведущей ветви, м/с; /л0-коэффициент трения; (р - угол, определяющий приложение силы N от точки

начала соприкосновения барабана и элеватора, рад (рис. 7); f- функция, характеризующая физические свойства материала ремней элеватора (если ремни не растяжимы, то /= 1).

Рис. 7. Схема сил к обоснованию давления пруткового элеватора на барабан

Однако при вращении барабана на элеватор будут действовать центробежные силы. При этом величина напряжения в ремнях элеватора до критической скорости остается без изменения, а центробежные силы уменьшают реакцию (давление) между барабаном и элеватором, вследствие чего происходит выравнивание натяжения в ветвях. С учетом действия центробежных сил давление элеватора на барабан можно найти из уравнения

Из выражения (12) в зависимости от усилия N и скорости движения пруткового элеватора определяем

Мэ=(а!-т0У!2)(1 )Р ,

(12)

где а>1 - напряжение ведущей ветви, Н/м2; ^ - угол охвата на барабане, рад; F - площадь поперечного сечения элеватора, м2.

N 1

а, =--

Т7 1 + е~Ио Р1

Напряжение ведомой ветви элеватора 02 будет равно

N е'м°п __2

сг>=--+ тпУ\ (14)

2 ^ (1 + е~Мо п) '

Тогда момент, передаваемый прутковым элеватором найдется по полученному нами выражению

а+е-^")

Момент от пруткового элеватора на барабан передается через слой вороха, состоящего из ботвы, корнеплодов и почвенных частиц. При этом корнеплоды и комки почвы испытывают статическое давление.

Натяжение элеватора, огибающего барабан, должно быть таким, чтобы возникающее давление между упругой поверхностью барабана и прутками элеватора было больше усилия, необходимого для разрушения почвенных комков, но меньше усилия, при котором начинается разрушение корнеклубнеплодов. Исходя из этого условия, величина предельного давления пруткового элеватора на барабан установлена: для уборки корнеплодов моркови - 240 Н, уборки клубней картофеля - 300 Н.

Угол наклона пальчатой горки определен исходя из выражения предложенного Г. Д. Петровым

т = (/щЛ+/щря) /2 (16)

где /тр к , /тр п - средний коэффициент трения движения соответственно корнеплодов и примесей.

Исходя из выражения (16) и учитывая особенности работы нового сепаратора установлены углы наклона пальчатой горки: для клубней картофеля а г

= 45°...50°; для корнеплодов моркови аг= 50°...70°.

Участок МВ (рис. 8) пальчатого полотна представляет собой продольную разделительную горку, движущуюся вверх с постоянной скоростью Уг.

-В х

Рис. 8. Схема сил, действующих на частицу, находящуюся на резино - пальчатом полотне

Определим nyib Ьг, пройденный в абсолютном движении корнеплодами, представив для упрощения корнеплоды в виде катящихся тел цилиндрической формы.

Запишем уравнения равновесия тела:

mg sin аг = N sinц + fmpN cos ju + mx\

mg cosaг = N cos/л -fmp N sin/л ,

jdjo _m jdo) dt ' dt,'

где mg - сила тяжести, H; аг - угол наклона горки, град.; N - нормальная реакция, Н; J - момент инерции, кг • м2; p¡ - радиус инерции, w, СО - угловая скорость, рад/с-,/тр - коэффициент трения; ц - угол качения, град.

После решения уравнений и математических преобразований, получено выражение для определения необходимой длины Ь,- сепарирующей части горки

В результате расчетов по выражению (17) получили Ьг= 0,32 м. С учетом величины погрешности (разная форма и размеры корнеплодов изменяющийся по времени состав вороха, перекосы машины), а также времени, необходимого для приобретения тангенциальной скорости, рабочую длину горки примем равной Ьг = 0,35м.. .0,40 м.

Универсальный центробежно-выжимной сепаратор из двух прутковых элеваторных полотен ЦВС-1 (пат. РФ № 2128418) показан на рис. 9.

(17)

2 со в - 1%аг - ^ц) ' где (р = (р + //; ^А = tg(p ; г - радиус корнеплода, м.

3

Рис. 9. Схема центробежно-выжимного сепаратора ЦВС-1: 1- клубнеприемный элеватор; 2- вал; 3- диски; 4- основной элеватор; 5- пальцы

Состоит из основного элеватора 4 огибающего сзади два сплошных диска 3 с ободами, закрепленные на одном общем валу. На дисках 3 закреплены пальцы 5, переставляемые по отверстиям в радиальном направлении. На пальцы 5 надет клубнеприемный прутковый элеватор 1. Поскольку элеватор 1 размещается между дисками 3, то его ширина несколько меньше ширины основного элеватора 4. Такая конструкция сепаратора позволяет: значительно увеличить отделяемость примесей, за счет замены сплошной прорезиненной ленты

на прутковый элеватор; снизить повреждаемость клубней и легко перенастраивать сепаратор на уборку различных корнеклубнеплодов, путем регулировки зазора между полотнами элеваторов.

В отличие от других известных устройств для разрушения комков в приемной камере исследуемого сепаратора процесс деформации пласта и нарастание сжимающей нагрузки происходит не резко, а постепенно на значительном пути перемещения вороха. Кроме того, в случае объемного сжатия, возникает наиболее вероятная возможность создать значительные напряжения во всех точках разрушаемого пласта. Эти факторы способствуют повышению эффективности разрушения комков и сепарации почвы.

Схема сил, действующих на ворох в двухэлеваторном центробежном сепараторе, показана на рис. 10

Суммарное давление равно:

где Рц - давление от действия центробежных сил, Н; Рт - давление от силы тяжести, Н; Рсж - давление сжатия пласта, Н.

Выразим давления Рц и Рт через параметры центробежно-выжимного сепаратора.

Рс=Рц + Рт+Рсж, Н

(18)

1. Давление цсшроисжныл сил 1

г»

, Н

(19)

где дт - элементарная сепарируемая масса от подачи 0 за время дЛ\ КйаВ - элементарная поверхность барабана; 0 - подача массы (вороха), кГ'М2/с; V- скорость элеватора, м/с; Яд - радиус барабана, м. 2. Давление Рт силы тяжести вороха сепарируемой массы

B^-dagcosa ^ р _ dmg eos а _ у b Qgcosa

RñdccB

R6daB

BV

, H

(20)

3. Давление Рсж силы сжатия вороха со стороны барабана

PaK = R6aJ6kH(l-e), H

~1 -(H-hf R*

(21)

где au - arceos

угол поворота барабана, рад; £ - — ;

H

Н - начальная толщина вороха, м; /г - величина радиального зазора между поверхностями элеваторов, м; к - коэффициент объемного смятия почвы, Н/м3; 1б - длина барабана, м.

-а

Рис. 10. Схема сил, действующих на сепарируемый ворох в центробежно-выжимном сепараторе

Результаты теоретических расчетов показывают, что интенсивность сепарации в приемной камере намного выше, чем на других участках сепарирующей поверхности.

Ботвоотделяюший рабочий орган ременно — инерционного типя РНК

предназначен для отделения остатков ботвы картофеля (столонов) внутри уборочной машины (пат. РФ №№ 2128418, 2181235). Разработанный нами новый

ботвоотделяющий рабочий орган (рис. 11), для картофелеуборочного комбайна, легко вписался в конструктивную схему центробежно-выжимного сепаратора.

Рис. 11. Схема ременно-инерционного ботвоотделяющего устройства РИБ:

1 - клубнеприемный элеватор; 2- вал клубнеприемного элеватора; 3- диски; 4- основной элеватор; 5- пальцы; 6 - ремни; 7 - клубнеочесы-вающий пруток; 8 - рычаг; 9 - блок направляющих шкивов; 10 - пружина; 11 - ведущий вал

Ботвоотделитель состоит из ряда параллельно размещенных бесконечных ремней круглого сечения 6 и блока направляющих шкивов 9. Ремни 6 с необходимым интервалом надеты на клубнеприемный элеватор 1 и шкивы 9. При

9

этом блок шкивов 9 смещен назад относительно ведущего вала 11 основного элеватора 4, для того, чтобы задние ветви ремней ботвоудалителя 6 соприкасались с прутками элеватора 4, огибающими вал 11.

Клубнеочесывающий пруток 7 размещен в зоне огибания ремнями 6 ведущего вала 11, закреплен на концах шарнирно подвешенных рычагов 8 и с помощью пружин 10, прижат к ремням 6. Основной прутковый элеватор 4, клубнеприемный элеватор 1 и ремни ботвоудалителя 6, приводятся в движение от вала 11.

Процесс отделения клубней от ботвы начинается сразу после поступления массы на сепарирующий рабочий орган и продолжается до выхода ботвы из машины. При этом представляется возможным весь путь разделить на три участка: предварительного разделения клубней и ботвы при взаимодействии поверхностей элеваторов с ворохом в зоне захвата; свободного полета и отрыва клубней; очесывания ботвы.

В приемной части (в зоне разделения) затягивание ботвы с клубнями и почвой в рабочую щель осуществляется силами трения, возникающими между компонентами вороха и рабочими поверхностями основного и клубнеприемно-го элеваторов. При этом ворох уплотняется, толщина его уменьшается, компоненты вороха, в том числе ботва с клубнями, деформируются. Все это способствует отделению клубней от ботвы. Степень деформации ботвы зависит от величины действующих на нее сил.

Усилие отрыва столона от клубня должно быть меньше суммы сил, действующих на клубень

+ (22)

где F = яг2 - миделево сечение клубня, м2; г - радиус поперечного се-

к(Н-к) ,

ХТРигТСТ ТГП\/ГГГОГО ътгипист Л*' п = ----_ Л7ТТАТТТТ1Л£» ттоотглт»т»о тто г»гч»-.г»V Ц7,»*.

.......г^- - - "V----> ' Г ^ шт ,

к - коэффициент объемного смятия почвы, Н/м3.

Подставив в (22) значение р, получим зависимость, определяющую уело вие отрыва столона от клубня : яг2д{Н~К)

Rr<mg +

(23)

Результаты расчетов показывают, что даже при минимальных размерах клубней и незначительном коэффициенте объемного смятия возможно отделение клубней от ботвы.

Для качественного отрыва ботвы и выжимания клубней необходимо обеспечить такое усилие прижатия клубнеочесывающего прутка 7 (см. рис. 11), которое способствовало бы лучшему протаскиванию ботвы без проскальзывания и повреждений клубней. .

Рассмотрим взаимодействие валиков с клубнем (рис. 12).,

У т

Рис. 12. Схема взаимодействия ведущего вала элеватора, очесывающего прутка и клубня в момент контакта

Диаметр очесывающего прутка определится из уравнения: 0(1 -соза)+Д(1-со5а1)-^(со8« + со5а,)+2<5 = 0, а величина зазора 5 из уравнения:

а

где Qx - секундная подача ботвы, кг/с; у - объемная'масса ботвы, кг/м3;

b - ширина элеваторного полотна в зоне очеса, м; V - скорость элеватора, м/с.

В результате расчетов, диаметр очесывающего прутка Dj - 0,079 м. При меньшем диаметре прутка захват клубней исключается; поэтому с учетом свойств клубней и обеспечения конструктивной прочности принимаем Dj = 0,04 м. ' '

В четвертой главе. «Экспериментальные исследования технических средств для уборки корнеклубнеплодов», приведены основные положения программ и методик экспериментальных исследований разработанных специализированных рабочих органов и универсальных технических средств для уборки корнеклубнеплодов.

Программа экспериментальных исследований и полевых испытаний включала:

1. Установление оптимальных параметров и режимов работы устройства для удаления ботвы на корню, роторно-пальчатого выкапывающего устройства и центробежно-выжимного сепаратора.

2. Сравнительные исследования и хозяйственные испытания универсальных корнеклубнеуборочных машин, разработанных на основе новых рабочих органов.

Обработка полученных результатов исследований проводилась на компьютере с использованием программы «STATGRAFICS Plus».

В результате исследований универсальной машины для удаления ботвы на корню УБ-2 установлено, что потребная мощность на привод сменного рабочего СрГаПИ ДЛЯ удаления ботвы моркови -I'1 vnptjyi И^упчтчтг' CI d ттпг* лр-тау от

1,5 до 1,7 кВт, сменного рабочего органа для удаления ботвы картофеля (цепной ботводробитель) от 0,95 до 1,23 кВт. Рассчитаны коэффициенты регрессии,

получена математическая модель полноты отделения ботвы моркови сменным рабочим органом:

У = 83,27-11,096Х,+8,882Х2-19,553Х3-7,696Х,2-8,323X2^-7,446Хз?. (26)

По уравнению (26) построены графические изображения двумерных сечений поверхностей отклика, показанные на рис. 13.

Рассмотрение всех возможных двумерных сечений поверхностей отклика дает наглядное представление о значениях критерия оптимизации, которые он будет принимать при варьировании уровней каждой пары факторов.

Из анализа рис. 13, получены значения факторов, обеспечивающих наиболее высокую эффективность работы ботвоудаляющего устройства по полноте отделения и минимальной повреждаемости корнеплодов: скорость движения V = 0,6...0,8 м/с, угловая скорость вращения рабочего органа со = 50...53 с'1, высота установки рабочего органа //^ = 0,090...0,095 м.

Экспериментальные исследования и испытания в полевых условиях цен-тробежно-выжимных сепарирующих рабочих органов позволили подтвердить и уточнить конструктивные и технологические параметры, установленные в ходе теоретических исследований.

В результате расчета коэффициентов регрессии была получена математическая модель полноты отделения корнеплодов моркови от примесей сепарирующим рабочим органом'ЦВС-Ш:

У=96,41+2,11X ]+1,26Х2+0,31 Х3-5,84Х]2-1,53Х22-2,14Х32-1507Х1Х2-3,73Х1Хз+0,14Х2Хз . (27)

Полученные в результате компьютерного анализа графические изображения двумерных сечений поверхностей отклика показаны на рис. 14. Анализируя рис. 14, видим, что при зафиксированном на нулевом уровне параметре Х3 (длина пальчатой горки), область оптимума скорости горки и угла наклона находится в пределах 1^=1,6...1,8 м/с; а, "60...70°. Г рос. национальная I

БИБЛИОТЬИД . I С.Петербург '

; 09 ТОО акт '

1 0,6

о

& 0,2

0,2 -0,6 -1

е

— N \ 1 \ | »

85,0 1 / 7. 5,0 /

30^ , /1 1 /■ 70,0

___ . — - у " 60,0

, ^ - ^ . у ,65, и

-1

-0,6 -0,2 0,2 0,6 1 фактор Ум

0,2

,50,0 .....—!—

^ 80,0---

-0,6 -0,2 0,2 0,6 Фактор ш

1 0,6

И

§• 0,2

в

0,2 -0,6 -1

--------- ■70,0-" -Ъ,0

--------- -«ао-.. - .. к

■ * . оппг V

. 0' \ ч V. ••

N V \ \ \

-1 -0,6 -0,2 0,2 0,6 1 Фактор Ум

Рис. 13. Графическое изображение двухмерных сечений поверхностей отклика, характеризующих полноту отделения ботвы У,%

Я

я

1

0,6 0,2 -0,2 -0,6 -1

1 У 1

У 1 " " 4 - :

! \ (! •

\ ' ' 9' 96,0 " 15 ■ ___ . -' " |

- :

-0,6

-0,2 0,2 хз

0,6

ГТ 01 <: / -» — V ——

1 Т < / i N ч. ч

л\\ V Г' ™ ..... N \ \;

лл 96,0 \

ч \ 1 1 } '

-1 -0,6 .0,2 0,2 0,6 1 XI

Рис. 14. Графические изображения двумерных сечений поверхностей отклика: XI- скорость пальчатого полотна Уг, м/с; Х2- угол наклона пальчатой горки аг, град.; ХЗ- длина пальчатой горки Ьг, м

При зафиксированном на нулевом уровне Х| область оптимума находится в пределах аг = 60...70°; Ьг = 0,33...0,38м. При зафиксированном на нулевом уровне Х2 оптимальные значения рассматриваемых факторов могут находиться в пределах У„ — 1,56... 1,85 м/с; Ьг = 0,31...0,37м.При значениях этих факторов в нулевых точках параметр оптимизации полнота отделения достигает довольно большого значения (область 96%). Следовательно, мы попали в область оптимума, что и является решением поставленной задачи.

Исследования сепарирующего рабочего органа 1ЩС-1М в лабораторных условиях позволили уточнить, установленные теоретически, его оптимальные параметры которые окончательно приняты: скорость пальчатой горки У„ = 1,6...1,8 м/с; угол наклона.горки для корнеплодов моркови ОСг - 60. ..70°, клубней картофеля аг= 45...50° и длина рабочей части горки Ьг~ 0,31...0,38 м.

Результаты лабораторных и полевых исследований по оптимизации величины диаметра барабана Дз сепараторов ЦВС, показаны на рис. 15.

П, % 20

18

14

10

6

2

1 1

Г™

I >

2 N

\ \

1 1

N. кВт 12

10

8

6

4

2

1,2 Об, м

0,3 0,6 0,8

Рис. 15 Зависимости количества почвы в ворохе II (1) и мощности , затрачиваемой на привод N (2), от диаметра сепарирующего барабана О^

Исследования проводились, как на уборке клубней картофеля, так и на уборке корнеплодов моркови. Как видно из рис. 15, количество почвы в сепарируемом ворохе зависит от размера барабана незначительно (зависимость 1), мощность же, 2?.трачив?ем?в н? привод (зависимость 2). имеет решающую роль при выборе диаметра барабана. Поэтому, учитывая конструктивные особенности сепараторов и теоретическое обоснование этого параметра, мы остановились на диаметре барабана Dg = 0,6 м, обеспечивающем качественное отделение примесей при небольших затратах мощности на его привод.

Создание универсальных корнеклубнеуборочных машин. Результаты изысканий рабочих органов и машин для уборки клубней картофеля и корнеплодов моркови, позволили разработать гамму универсальных уборочных машин с различной производительностью для широкого круга потребителей. Все описанные ниже машины разработаны при участии автора и непосредственном руководстве этими работами.

Полученные результаты исследований воплотились в конструкции универсальной ботвоуборочной машины УБ-2 (рис. 16), предназначенной для удаления ботвы картофеля и моркови на корню. Работа сменного рабочего органа для удаления ботвы моркови описана выше (см. рис. 1). В качестве сменного рабочего органа для удаления ботвы картофеля используется широко из-"вестный цепной ботводробитель. Он представляет собой (см. рис. 16) три калиброванные цепи 8 (длиной 450 мм), крепящиеся к диску 7, который через посредство фланца соединяется с приводным валом машины УБ-2. Частота вращения составляет от 900 до 1000 мин*1. Машина рассчитана на уборку ботвы корнеклубнеплодов посаженных (посеянных) с междурядьем 70 см.

Результаты сравнительных испытаний ботвоудаляющих рабочих органов в производственных условиях, проведенные на скорости движения агрегата в интервале от 0,6 до 0,8 м/с, приведены в таблице 2. Из анализа таблицы очевидно, что использование нового образца предпочтительнее. Полнота отделения и повреждения корнеплодов при использовании предложенного ботвоуда-лителя соответствуют требованиям, предъявляемым к уборочным машинам.

7 8

б

Рис. 16. Универсальная ботвоуборочная машина Ур-2:

а - со сменным рабочим органом для удаления ботвы моркови: 1 -лопасть; 2-кольцо; 3- редуктор; 4- рама; 5- винтовой механизм; 6 - опорное колесо; б - со сменным рабочим органом для удаления ботвы картофеля: 7- диск; 8- цепь.

Рис. 17. Общий вид машины УБ-2 с лопастным ботвоудаляющим устройством

Таблица 2

Результаты сравнительных испытаний ботвоудаляющих рабочих органов

Показатели Марка машины и место испытаний учебно-опытное хозяйство «Июльское» Боткинского района Удмуртской республики

новый образец базовый вариант

X ±ег X ±а

1 .Тип почвы супесчаная

2. В лажное ч. почвы, % 25

3.Урожайность моркови, ц/га 450

4.Урожайность ботвы, ц/га 35

5.Полнота отделения, % 94,6 2,92 67,5 3,01

б.Повреждения, % 4,6 1,5 16,2 3,75

7.Производитеяьность, га/ч ■ 0,54 . 0,48

Навесной однорядный копатель-валкователь-ботвотделитель КБВ-1

(рис. 18), предназначенный для выкапывания, отделения ботвы от клубней картофеля, разрушения комков почвы и формирования клубней в ровный валок с правой стороны по ходу агрегата. При необходимости легко настраивается на уборку моркови. Копатель включает в себя выкапывающий рабочий орган в виде пассивного лемеха, подъемно-сепарирующий орган (ЦВС-1К), ременно -инерционный отделитель ботвы (РИБ), колесный ход и механизмы привода рабочих органов. Лемех 1, о помощью двух трубчатых рожков, соединен с поперечной балкой 2, закрепленной с нижней стороны к несущим брусьям рамы. Сепарирующий рабочий орган состоит из основного пруткового элеваторного полотна 3 и клубнеприемного элеватора 4 . Над верхней ветвью основного пруткового элеваторного полотна 3, на общем валу, установлены два диска 5, снабженные ободом (направляющей дорожкой), контактирующие сзади на дуге 180°, с несущими ремнями элеватора 3. По окружностям, концентричным обо-дам, на обеих дисках 5, с необходимым интервалом, закреплены пальцы 6 (дли-

на их равна ширине несущего ремня элеватора), на которые надето клубнепри-емное элеваторное полотно 4 уменьшенной ширины.

Рис. 18. Общий вид копателя - вадкователя - ботвоудалителя КБВ-1:

1 - лемех; 2 - рама; 3 - основной элеватор; 4 - клубнеприемный элеватор; 5 -диски; 6 - пальцы; 7 - передний валец; 8 — отводящая решетка; 9 - ремни ботвоудалителя; 10 - направляющий валик; 11 - ведущий вал основного элеватора;

12 - стойка; 13 - редуктор.

Перестановкой пальцев по отверстиям, имеющимся на дисках 5, можно изменять радиальный зазор между прутками элеваторов 3 и 4 в зоне их сближения на криволинейном участке. Движение клубнеприемного элеватора 4 направляется передним вальцом 7, размещенным над лемехом 1 таким образом, чтобы между верхней ветвью основного элеватора 3 и нижней ветвью клубнеприемного элеватора 4, образовался регулируемый зазор, равный в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшающийся по ходу движения элеваторов (до величины размеров самых крупных клубней).

Работа копателя КБВ-1 в хозяйственных условиях показала, что по всем качественным и количественным показателям он превосходит известные анало-

ги. При этом он собран из серийных сборочных единиц, что и известные картофелеуборочные машины. В частности, лемех, элеваторные полотна, направляющие и поддерживающие ролики, ведущие звездочки, предохранительная муфта и прлуктпп чяимстионяны от отечественных картофелеуборочных комбайнов. Выпуск копателей налажен на предприятии ООО «Камский Торговый дом», г. Ижевск. Разработана и выпускается также и двухрядная модификация копателя КБВ-2.

Следующим этапом в создании универсальных машин стал навесной однорядный миникомбайн - копатель ОМК-1 (рис. 19), предназначенный для выкапывания корнеклубнеплодов, отделения их от почвы, ботвы, растительных примесей и формирования клубней в ровный валок с правой стороны по ходу агрегата или подачи клубней в рядом идущую специальную тележку с низкой посадкой.

ное дам и

Рис. 19. Общий вид миникомбайна -копателя ОМК -1:

1-лемех, 2-П-образная рамка, 3-подвеска, 4-основное прутковое элеватор-полотно, 5-клубнеприемное элеваторное полотно, 6-вал, 7-диски с ребордами, 8-пальцы, 9-ремни ботвоудалителя, 10-направляющий валик,11-ведущий вал основного элеватора, 12-стойка, 13-"редуктор, 14-выгрузкой транспортер -сепаратор, 15-ходовые колеса

Миникомбайн - копатель ОМК- 1 используется при уборке картофеля на тяжелых, суглинистых почвах, а также пригоден для уборки моркови на любых типах почв. Включает в себя: сменные выкапывающие органы в виде лемеха или выжимных копачей, центробежно-выжимной сепаратор (ЦВС-1), ременно-инерционный отделитель ботвы от клубней картофеля (РИБ), и в отличие от копателя КБВ, описанного выше, выгрузной транспортер. При переоборудовании машины ОМК-1 на уборку моркови, плоский лемех заменяется на выжимной лемешковый и снимаются ремни ботвоотделителя.

Агротехнические показатели при лабораторно-полевых испытаниях однорядного миникомбайна - копателя ОМК-1 и двухрядного серийного картофелекопателя КТН-2В приведены в табл. 3

Таблица 3

Агротехнические показатели при лабораторно-полевых испытаниях

Показатель Значения показателя по данным испытаний ва Кировской МИ С

Испытываемая -ОМК-1, однорядная Сравниваемая -КТН-2В, двухрядная

1. Тип почвы суглинок суглинок

2. Вид работы Выкапывание картофеля с укладкой в валок выкапывание

3. Урожайность клубней, т/га 20,5 20,5

4. Рабочая скорость агрегата, км/ч 4,2 2,5

5. Производи гельность, га/ч 0,31 0,37

6. Всего потерь, % 2,52 3,49

7. Повреждено клубней всего, % 1.9 2,7

8. Тяговое сопротивление кН 3,1 4,1

"9. Мощность, потребляемая от ВОМ трактора, кВт 5,4 6,7

Анализ таблицы 3 показывает, что несмотря на разницу в ширине захвата (сравниваются однорядная и двухрядная Машины), производительность машин имеет небольшую разницу, что достигается за счет возможности ОМК-1 дви-

гаться на повышенной скорости, так как валок картофеля укладывается вбок, а не назад как у копателя КТН-2В. Тяговое сопротивление и мощность, затрачиваемая на привод рабочих органов у ОМК- Значительно ниже, несмотря на по-ииптенкую скорость движения и наличие пополнительного оборудования: бот-воудаляющее устройство и выгрузной транспортер. Потери и повреждения так же ниже, чем у копателя КТН-2В и удовлетворяют требованиям, предъявляемым к уборочным машинам.

Миникомбайн - копатель ОМК-1 выпускается предприятием ООО «Иж-ВАТ», г. Ижевск, успешно используется в различных хозяйствах.

Универсальный комбайн МК- 2 (рис. 20) разработан для уборки корнеплодов моркови прямым комбайнированием и комбинированной уборки клубней картофеля. Основу конструкции составляет сепаратор ЦВС-1М, установленный на раму картофелекопателя КСТ-1,4.

йк

' Рис. 20. Общий вид универсального комбайна МК-2 с роторно-пальчатым выкапывающим устройством в производственных условиях

Для перенастройки на различные условия работы предусмотрены сменные выкапывающие рабочие органы: сплошной лемех для подбора клубней

картофеля из валков, выжимные лемешковые копачи для уборки моркови на легких почвах и роторно-пальчатый выкапывающий рабочий орган (РНК) для выкапывания корнеплодов в сложных почвенно-климатических условиях.

Результаты полевых сравни! ельных испытаний комбайна, оборудованного роторно - пальчатым выкапывающим рабочим органом (РПК) и сепаратором ЦВС-1М, и однорядного комбайна теребильного типа ЕМ-11 (Германия), приведены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты сравнительных испытаний машин на уборке моркови

Показатели Марка машины и мест» испытаний

СПК «Сюгаильекое» Удмуртской Республики

ЕМ-11 Комбайн МК-2

X ±<Т ±СГ

1. Состав вороха, % - корнеплоды -примеси 87,3 3,07 88,7 3,91

п,з 1,93 12,7 2,4

2. Повреждения, % 5,2 1,7 7,3 ' 1,13

3. Производительность, га/ч 0,11 0,43

4.Тип почвы легкий суглинок

5. Влажность почвы, % 25

6. Урожайность моркови, т/га 30

7. Потери, % 29,65 1,02 4,6 0,98

Как видно из таблицы, использование МК-2 предпочтительнее, так как теребильная машина ЕМ-11 во время испытаний имела потери до 30%, из-за полегшей и хрупкой ботвы, при этом содержание примесей в ворохе и повреждаемость мало различаются, а производительность у разработанной машины в 3,9 раза выше.

Исследования машин, разработанных нами на основе центробежных сепараторов ЦВС-1, ЦВС-1М и ЦВС-1К и эксплуатация их в течение длительного времени в различных хозяйствах, позволили разработать двухступенчатый се-

паратор ЦВС-2, а на его основе универсальный корнеклубнеуборочный

комбайн УКК-2. Машина представляет собой сепаратор ЦВС-2, установленный на раму копателя КСТ-1,4 (рис. 21). Комбайн имеет законченную технологическую схему лля уборки картофеля и моркови. Он включает в себя узлы по отделению клубней от почвы, удалению ботвы, растительных и других примесей, способен выгружать корнеклубнеплоды в емкость рядом идущего транспортного средства.

Рис. 21. Общий вид универсального корнеклубнеуборочного комбайна УКК-2 в производственных условиях

При использовании машины на уборке моркови плоские выкапывающие лемеха заменяются выжимными копачами, прутки элеваторных полотен обре-зиниваются, снимается устройство для удаления ботвы картофеля (РИБ).

Выпуск двухступенчатых сепараторов ЦВС-2 и изготовление на их основе комбайна УКК-2 налажен предприятием ООО «Камский Торговый Дом» г. Ижевск.

Краткие технические характеристики разработанных нами машин приведены в таблице 5.

Таблица 5

Технические характеристики разработанных машин

Наименование показателей Марка машины

Универсальная ботвоуборочная машина УБ-2 Универсальный комбайн МК-2 (на базе картофелекопателя КСТ-1,4) Универсальный комбайн УКК-2 (на базе картофелекопателя КСТ-1,4) Универсальный копатель ОМК-1 Универсальный копатель КБВ-1 Копатель КБВ-2

Убираемая культура

картофель- -морковь картофель морковь карггофель морковь картофель морковь картофель морковь картофель

1 .Тип машины навесная полуприцепная навесная

2. Ширина захвате,мм 1400 1400 1 1400 1400 1400 1400 700 700 700 700 700

3. Агрегатирование, класс трактора, кН от 0,6 от 0,6 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 от 0,6 от 0,6 1,4

4. Эффект, мощн. то-требл. агрегатом, кВт 1,7 2,1 24,3 28,7 30,7 35,5 9,8 8,6 12,6 11,3 -Нет данных

5. Производительность, га/час 0,63 0,54 до 0,46 до 0,43 ' до 0,38 до 0,35 до 0,31 до 0,26 до 0,28 до 0,28 до 0,48

6. Масса машины, кг 156 163 1610 1730 (1680) 1720 1630 510 485 330 310 645

7. Габаритные размеры, мм: длина высота ширина 1380 1090 1600 1380 1090 1600 5560 2119 3110 5560 2119 3110 4070 2740 3850 4070 2740 3850 2830 2210 1325 2830 1315 1325 2250 2205 1280 2250 1310 1280 2250 2205 1470

8. Ботвоудалитель цепной (Ц) .лопас-ной (Л) УБ-2 (Ц) УБ-2 (Л) УБ-2 (Ц)+ РИБ УБ-2 (Л) РИБ УБ-2 (Л) РИБ УБ-2 (Л) РИБ

9. Выкапывающее устройство сплошной лемех РПК или лемеш-ковое плоский лемех лемеш-ковое плоский лемех лемеш-ковое плоский лемех лемеш-ковое плоский лемех

10. Тип сепаратора - - ЦВС-1М ЦВС-2 ЦВС-1 ЦВС-1 К ЦВС-1К

В цятой главе. «Технико-экономическая эффективность разработанных машин», изложены результаты расчетов экономической эффективности разработанных технических средств на основе действующей «Методики определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техзники, изобретений и рационализаторских предложений». В качестве базовых для сравнения выбраны серийно выпускаемые машины. В результате расчетов усчтановлено, что при использовании комбайна МК-2 снижаются удельные затраты труда в 1,6 раза, приведенные эксплуатационные издержки в 2,3 раза. Использование копателей ОМК-1 и КБВ-1 позволяет снизить затраты тру-

«

да в 1,7 раз и 1,5 раз соответственно. Универсальный комбайн УКК-2 позволяет снизить материалоемкость в 3,1 раза, а затраты труда в 1,9 раз. Учитывая выпущенные предприятиями и уже работающие в хозяйствах машины, общий экономический эффект от внедренных машин составил на IV квартал 2002 г, более 12,0 млн. руб., на долю автора приходится более 8,0 млн. рублей,

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие основные выводы.

1. Общность технологических операций, выполняемых при уборке корнеклубнеплодов (клубней картофеля и корнеплодов моркови), предопределяет единую функциональную схему уборочного агрегата и комплектацию его рабочими органами для выполнения операций: по отделению ботвы, выкапыванию, сепарации почвенных и растительных примесей.

2. Разработаны математические модели технологических процессов по: удалению ботвы моркови на корню и выкапыванию корнеплодов выжимными копачами; отделению ботвы картофеля внутри машины ременно-инерционным ботвоудаляющим устройством; сепарации почвы устройствами центробежно-выжимного типа в машинах для уборки картофеля и моркови.

3. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлены оптимальные параметры и режимы работы ботвоудаляющих, выкапывающих и сепарирующих рабочих органов.

4. Для повышения качества удаления ботвы моркови на корню рекомендовано применять ботвоудалитель с вертикальной осью вращения и эластичными бичами, способный одновременного удалять ботву с 2-х рядков. Разработанное устройство позволяет осуществлять качественное удаление ботвы (полнота удаления 86...94,6 %, при повреждаемости головок не более 4,6 % ) с одновременной доочисткой головок корнеплодов. Его параметрами являются: скорость движения агрегата VM = 0,6...0,8 м/с; угловая скорость рабочего органа СО = 50...53 с'1; высота установки кольца, на которое крепятся эластичные бичи, относительно поверхности поля Hg - 0,09...0,095 м. Затраты мощности на привод рабочего органа ботвоудаляющего устройства не превышают 1,5..1,7 кВт.

5. Для выкапывания корнеплодов моркови, на легких по механическому составу почвах, наиболее эффективно использование выжимных копачей ле-мешкового типа с параметрами: угол установки а 2 = 18°, при зазорах С/ =

0,180 м и С,/= 0,040 м, соответственно в передней и задней части лемешковых копачей и длине рабочего русла копачей L2 = 0,4 м. На тяжелых переувлажненных почвах, для уменьшения количества поступающей на сепарирующие рабочие органы почвы, предварительного разрушения почвенных комков, рекомендовано использование роторно-пальчатого выкапывающего рабочего органа, со следующими параметрами: диаметр по концам рабочих пальцев D -0,70 м; количество пальцев - 8 шт, при расстоянии между ними относительно оси ряда С - 0,32 м; угол установки подкапывающего ножа а,= 15°, при расстоянии между боковинами а = 0,4 м и длине ножа Lj = 0,25 м. Кинематический режим копателя рекомендуется выбирать в пределах 2 < — < 4 ■ Суммар-

ная мощность, затрачиваемая на привод роторного выкапывающего органа, не превышает 4 кВт.

7. Для интенсификации процесса сепарации почвы рекомендовано универсальное устройство - центробежно-выжимной сепаратор, говмрщянмцее в себе комкодавитель, подъемное и сепарирующее устройства. •

Для сепаратора ЦВС-1М установлено: скорость пальчатой горки Уп = 1,6... 1,8 м/с; угол наклона горки для корнеплодов моркови аг = 60.. .70°, клубней картофеля аг~ 45...50° и длина рабочей части горки Ьг-0,31 ...0,38 м.

Сепарирующие устройства ЦВС - 1, ЦВС - 1К, ЦВС - 2 дополнительно снабжаются разработанным ременно - инерционным устройством РИБ, для отделения ботвы картофеля, имеющим следующие параметры: диаметр очесывающего прутка £);= 0,040 м, высота отражающего клубни экрана не менее 0,08 м, он размещается на расстоянии 0,165 м от крайней передней точки поверхности элеватора, огибающего ведущий вал, длина верхней ветви клубне-приемного элеватора рекомендуется не менее 0,330 м.

Диаметр цилиндрического барабана для всех разработанных сепараторов рекомендуется .0=0,6 м.

5. Практическим результатом выполненных автором исследований и предложенных новых технических решений явилось создание и внедрение в производство следующих универсальных корнсклубнеуборочных машин: Совместно с ООО «Иж-ВАТ» (г. Ижевск) и ООО «Камский торговый дом» (г. Ижевск) разработаны и поставлены на производство: .

- одно и двухрядные копатели КБВ-1 и КБВ-2, изготовлено 33 шт.;

- одно и двухступенчатые универсальные сепараторы ЦВС-1, ЦВС-1М, ЦВС-2 для переоборудования серийных копателей КСТ-1,4, изготовлено 14 шт.;

- универсальное устройство для удаления ботвы моркови и картофеля на корню УБ-2, изготовлено 11 шт.

Выпуск машин по заказам хозяйств продолжается.

6. Экономический эффект от использования выпущенных машин составил более 12,0 млн. руб. (по состоянию на IV квартал 2002 г.).

Содержание диссертации изложено в следующих печатных работах:

1. Максимов JIM., Максимов ПЛ., Двоеглазов А.И., Максимов JI.JI. Модульный сепаратор поможет переоборудовать машины // Картофель и овощи. -1997. -№ 6. - с.6.

2. Максимов П.Л. Комплекс машин для уборки моркови // Картофель и овощи. - 1998.-№2-с.41.

3. Максимов JI.JL, Максимов П.Л., Двоеглазов А.И., Неустроев A.A. Новые машины для уборки моркови на малых участках //Сельский механизатор. -1999.-№7.-с. 14-16.

4. Максимов Л.М., Максимов ПЛ., Неустроев A.A., Мякишев A.A. Новые машины для уборки моркови на малых участках // Картофель и овощи. - №41999.- с.24.

5. Максимов Л.М., Максимов ПЛ., Мякишев A.A. Сепарирующее устройство морковеуборочного комбайна // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2000. - № 12. - с. 12-13.

6. Максимов ПЛ., Мякишев A.A. Исследование сепарирующего рабочего органа морковеуборочной машины // Мат. I Междун. научно — практ. конф. — Киров: НИИСХ - 2000. - с.25-26.

7. Максимов ПЛ., Максимов Л.М. Новые рабочие органы и машины для производства корнеклубнеплодов //Монография - Ижевск: РИО ИжГСХА. -2002. - 80 С.

8. Максимов П.Л. Разработка универсальных технических средств для уборки корнеклубнеплодов // Монография - Ижевск: РИО ИжГСХА. - 2002,172 С.

9. Максимов П.Л., Неустроев A.A., Мякишев A.A. Комплекс машин для уборки моркови // Картофель и овощи. - № 4 - 2003. - с. 23 - 24.

10. Максимов П.Л. Теоретическое обоснование параметров ременно -iniepniicinicrc бстгзоудаЛяющсго устройств« картофелеуборочной машинш // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - № 3. - 2003. - с. 23 - 25.

11. Максимов П.Л. Новые универсальные корнеклубнеуборочные машины // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - № 4. - 2003 г. - с. 17 - 19.

12. A.c. СССР № 11184456. Выкапывающий рабочий орган к корнеклуб-неуборочным машинам // БИ № 38, 15.11.84. (соавторы Максимов Л.М., Шубин Н.В., Измайлов A.A.)

13. A.c. СССР № 1209069. Выкапывающий рабочий орган к корнеклубне-уборочным машинам // БИ № 5,07.02.86. (соавторы Максимов Л.М., Корепанов Ю.Г.).

14. A.c. СССР № 1628900. Устройство для выкапывания корнеплодов// БИ№ 7,23.02.91. (соавторы Максимов Л.М., Рахматуллин Я.Г.)

15. A.c. СССР № 1634159. Картофелеуборочный комбайн // БИ № 7,

17.04.91. (соавтор Максимов Л.М.).

16. Пат. РФ № 1743432. Роторный выкапывающий орган//БИ № 24,

30.06.92. (соавтор Максимов Л.М.).

17. Пат. РФ № 1817668. Роторный корнеклубнеуборочный комбайн // БИ № 19, 23.05.93. (соавторы Максимов Л.М., Рахматуллин Я.Г.).

18. Пат. РФ № 2017377. Аппарат для уборки качанной капусты // БИ № 15, 15.08.84. (соавтор Максимов Л.М.).

19. Пат. РФ № 2037992. Корнеклубнеуборочный комбайн // БИ № 18, 27.06.95. (соавторы Максимов Л.М., Первушин В.Ф., Двоеглазов А.И.).

21. Пат. РФ № 2095660. Морковеуборочный комбайн //БИ № 32,20.11.97. (соавторы Максимов Л.М., Максимов Л.Л., Двоеглазов А.И.).

22. Пат. РФ № 213098. Роторно - винтовой копатель // БИ' № 17, 20.06.98. (соавторы Максимов Л.М., Первушин В.Ф., Двоеглазов А.И.).

23. Пат. РФ № 2128418. Корнеклубнеуборочный комбайн // БИ № 18, 10.04.99. (соавторы Максимов JI.M., Первушин В.Ф., Двоеглазов А.И., Неуст-роев A.A.).

24. Пат. РФ № 2181235. Картофелекопатель - валкователь двухъярусный // БИ № 11,20.04.02. (соавторы Максимов JI.M., Первушин В.Ф., Двоеглазов А.И.).

25. Пат. РФ № 2194380. Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов // БИ № 35, 20.12.02. (соавторы Максимов JI.M., Игнатьев С.П.).

26. Пат. РФ № 2195103. Модуль сепарирующий для преобразования картофеле копателя в корнеклубнеуборочный комбайн // БИ № 36,27.12.02. (соавторы Максимов Л.М., Максимов Л.Л., Неустроев A.A., Двоеглазов А.И., Мяки-шев A.A.).

Подписано к печати 20.05.03. Формат 68x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Уч. изд. л. 2,65. Усл. п.л. 2,40 Тираж 100 экз. Заказ № 6804 Отпечатано РИО Ижевской ГСХА. Изд. лиц. № 059 от 12.03.98. 426069 Ижевск, ул. Студенческая 11

I

I

I

I Í

\)2o¡ «»11201

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ УБОРКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ.

1.1 Анализ существующих технологий и технических средств для уборки корнеклубнеплодов.

1.2 Способы и средства для удаления ботвы корнеклубнеплодов.26 . 1.2.1 Способы и средства для удаления ботвы моркови на корню.

1.2.2 Способы и средства для удаления ботвы картофеля.

1.3 Выкапывающие рабочие органы корнеклубнеуборочных машин./.

1.4 Сепарирующие рабочие органы корнеклубнеуборочных машин.

1.5 Цель и задачи исследования.

Глава 2 АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ.

2.1 Некоторые физико-механические свойства корнеклубнеплодов и ботвы, требования, предъявляемые к уборочным машинам.

2.2 Анализ теоретических исследований рабочих органов для удаления ботвы моркови на корню.

2.3 Анализ теоретических исследований рабочих органов для выкапывания корнеплодов моркови выжимными копачами.

2.4 Анализ теоретических и экспериментальных исследований сепарирующих рабочих органов корнеклубнеуборочных машин.

Глава 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ КОРНЕКЛУБНЕ -УБОРОЧНЫХ МАШИН.

3.1 Рабочий орган для удаления ботвы моркови на корню.

3.1.1 Конструкция и принцип действия.

3.1.2 Определение параметров бича.

3.1.3 Определение мощности на привод ботвоудаляющего рабочего органа.•.

3.2 Роторно-пальчатый выкапывающий рабочий орган.

3.3 Центробежно-выжимной сепаратор ЦВС-1М.

3.3.1 Обоснование радиуса барабана сепаратора и давления пруткового элеватора на барабан.

3.3.2 Кинематический анализ работы пальчатого полотна.

3.3.3 Дальность и высота полета корнеплодов после их схода с пруткового транспортера.

3.4 Центробежно-выжимной сепаратор ЦВС-1.

3.4.1 Разрушение почвенного пласта сжатием в приемной камере сепаратора.

3.4.2 Ременно-инерционное устройство для отделения ботвы картофеля от клубней внутри машины РИБ.

3.4.2.1 Зона захвата клубней.

3.4.2.2 Зона свободного полета и отрыва клубней.

3.4.2.3 Зона очесывания клубней.

3.4.2.4 Определение параметров клубнеприемного элеватора.

Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ.

4.1 Экспериментальные установки и условия проведения исследований отдельных рабочих органов.

4.1.1 Устройство для отделения ботвы моркови на корню.

4.1.2 Лабораторно-полевая установка для исследования центробежно-выжимного сепаратора ЦВС-1М и роторнопальчатого выкапывающего органа РПК.

4.1.3 Математическое планирование полнофакторных экспериментов и методика проведения опытов.

4.2 Результаты экспериментальных исследований рабочих органов.

4.2.1 Устройство для удаления ботвы моркови.

4.2.2 Результаты производственных испытаний ботвоудаляющего рабочего органа.

4.2.3 Результаты экспериментальных исследований роторно-пальчатого выкапывающего рабочего органа.

4.2.4 Результаты экспериментальных исследований сепаратора ЦВС-1М.

4.2.5 Оптимизация величины диаметра барабана сепараторов

4.3 Создание универсальных корнеклубнеуборочных машин.

4.3.1 Универсальная ботвоуборочная машина УБ-2.

4.3.2 Копатель-валкователь-ботвоудалитель КБВ-1.

4.3.3 Миникомбайн - копатель ОМК -1.

4.3.4 Универсальный комбайн МК-2.

4.3.5 Корнеклубнеуборочный комбайн УКК-2.

Глава 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ МАШИН.

В настоящее время более 80 % картофеля и столовых корнеплодов производится в индивидуальных, крестьянских и фермерских хозяйствах на небольших площадях. Большая доля всех трудозатрат (до 70 %) приходится на их уборку.

Под термином «корнеклубнеплоды» в данной работе рассматриваются корнеплоды моркови и клубни картофеля.

Высокопроизводительные уборочные машины в настоящее время практически не востребованы из-за своей дороговизны и отсутствия унифицированных рабочих органов, позволяющих убирать различные корнеклубнеплоды.

Переход к рыночным отношениям, проведение земельной реформы, формирование многоукладной экономики в аграрном секторе Российской Федерации существенно изменяют систему и принципы создания сельскохозяйственной техники.

Сегодня хозяйствам нужны простые, надежные и недорогие технические средства, легко настраиваемые на уборку различных корнеплодов и картофеля. Однако создание многофункциональной уборочной машины при отсутствии унифицированных выкапывающих, сепарирующих и ботвоудаляю-щих устройств затруднительно. Необходим непрерывный поиск технических решений, направленных на повышение потребительских свойств вновь создаваемых машин. Как показывают результаты исследований, проведенных в последнее время, существуют еще значительные резервы дальнейшего совершенствования технических средств для уборки корнеклубнеплодов на базе создания принципиально новых рабочих органов. При этом необходимо стремиться к разработке универсальных машин с быстросменными рабочими органами, для уборки различных корнеклубнеплодов.

Из всех корнеклубнеплодов, наибольшие трудности представляет механизация уборки корнеплодов моркови, что связано с некоторыми специфическими особенностями культуры, такими как их высокая чувствительность к механическим повреждениям, большая глубина залегания в почве, значительная густота посевов (до 50 корнеплодов на погонный метр рядка) и др. Поэтому большее внимание в работе уделено разработке технических средств и рабочих органов для уборки корнеплодов моркови.

Корнеплоды моркови и клубни картофеля значительно различаются по своим физико-механическим свойствам. Несмотря на это, многолетние параллельные разработки, теоретические и экспериментальные исследования позволили установить, что имеется множество предпосылок для универсализации уборочных машин на основе разработанных технических средств и рабочих органов.

Макетные образцы разработанных рабочих органов и машин изготовлены в учебных мастерских Ижевской государственной сельскохозяйственной академии, то есть учебного заведения. Поэтому, не имея возможностей для изготовления оригинальных узлов и деталей, из-за скромной производственной и экспериментальной базы, мы вынуждены были использовать максимально узлы и детали картофелеуборочных машин, выпускаемых промышленностью массово и имеющих вследствие этого невысокую стоимость и большую эксплуатационную надежность. Таким образом, машины для уборки клубней картофеля, их рабочие органы, явились базой для универсализации и унификации технических средств для уборки корнеклубнеплодов.

Создание универсальных малогабаритных корнеклубнеуборочных машин, отвечающих современным условиям, сдерживается необходимостью в разработке научных основ технологического процесса и основных рабочих органов для уборки моркови и картофеля в широком диапазоне почвенно - климатических условий, что и составляет научную проблему, от решения которой зависит повышение производительности труда, качества продукции, сокращение потерь и повреждений, снижение материалоемкости уборочных машин и эксплуатационных затрат в этой области сельскохозяйственного производства.

Поэтому проблема, посвященная научным основам разработки универсальных машин для уборки моркови и картофеля является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.

Исследования и разработки по данной теме проводились в соответствии с государственной программой по созданию машин для отраслей растениеводства (постановление № 50 от 20.12.1995 Межведомственного экспертного Совета при Министерстве сельского хозяйства РФ), а так же явились составной частью работ, выполняемых в НПО "Россия" по теме К 03.08.01."Изыскать и исследовать новые рабочие органы универсальных машин для обрезки, выкоп-ки и погрузки в транспортные средства вороха лука и моркови" и Ижевской ГСХА по теме 8.3.2. "Совершенствование конструкций и исследование машин для уборки картофеля и овощей".

Экспериментальные исследования и хозяйственные испытания рабочих органов и машин проведены: в учебно-опытном хозяйстве «Июльское» Ижевской ГСХА, совхозе «Боткинский» Боткинского района УР, ООО «Юськи» Завьяловского района УР, СПК «Сюгаильский» Можгинского района УР в течение 1988 .2002 г.

Автор участвовал в конкурсе объявленном, Госагропромом СССР, ЦС ВОИР, Минсельхозмашем СССР по совершенствованию и разработке новых картофелеуборочных машин ( удостоен призового места; Постановление коллегии Госагропрома СССР от 30.05.88 г. № 40).

Образцы разработанных машин демонстрировались на всероссийских выставках: «АГРОТЕХ - 94» и «АГРО-ИЖЕВСК - 2003» (вручен диплом за внедрение новых технологий в производстве сельскохозяйственной техники).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие основные выводы. 1. Общность технологических операций, выполняемых при уборке корнеклубнеплодов (клубней картофеля и корнеплодов моркови), предопределяет единую функциональную схему уборочного агрегата и комплектацию его рабочими органами для выполнения операций: по отделению ботвы, выкапыванию, сепарации почвенных и растительных примесей.

2. Разработаны математические модели технологических процессов по: удалению ботвы моркови на корню и выкапыванию корнеплодов выжимными копачами; отделению ботвы картофеля внутри машины ременно-инерционным ботвоудаляющим устройством; сепарации почвы устройствами центробежно-выжимного типа в машинах для уборки картофеля и моркови.

3. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлены оптимальные параметры и режимы работы ботвоудаляющих, выкапывающих и сепарирующих рабочих органов.

4. Для повышения качества удаления ботвы моркови на корню рекомендовано применять ботвоудалитель с вертикальной осью вращения и эластичными бичами, способный одновременного удалять ботву с 2-х рядков. Разработанное устройство позволяет осуществлять качественное удаление ботвы (полнота удаления 86.94,6 %, при повреждаемости головок не более 4,6 % ) с одновремецной доочисткой головок корнеплодрв. Его параметрами являются: скорость движения агрегата VM = 0,6.0,8 м/с; угловая скорость рабочего органа О) = 50.53 с"1; высота установки кольца, на которое крепятся эластичные бичи, относительно поверхности поля Hq = 0,09.0,095 м. Затраты мощности на привод рабочего органа ботвоудаляющего устройства не превышают 1,5.1,7 кВт.

5. Для выкапывания корнеплодов моркови, на легких по механическому составу почвах, наиболее эффективно использование выжимных копачей лемешкового типа с параметрами: угол установки а 2= 18°, при зазорах С/ =

0,180 м и С[= 0,040 м, соответственно в передней и задней части лемешковых кЬпачей и длине рабочего русла копачей L2 = 0,4 м. На тяжелых переувлажненных почвах, для уменьшения количества поступающей на сепарирующие рабочие органы почвы, предварительного разрушения почвенных комков, рекомендовано использование роторно-пальчатого выкапывающего рабочего органа, со следующими параметрами: диаметр по концам рабочих пальцев D = 0,70 м; количество пальцев - 8 шт, при расстоянии между ними относительно оси ряда С = 0,32 м; угол установки подкапывающего ножа <Хх= 15°, при расстоянии между боковинами а = 0,4 м и длине ножа Lj = 0,25 м. Кинематический режим копателя рекомендуется выбирать в пределах 2 < < 4. Суммарная мощность, затрачиваемая на привод роторного выка

VM пывающего органа, не превышает 4 кВт.

6. Для интенсификации процесса сепарации почвы рекомендовано универсальное устройство — центробежно-выжимной сепаратор, совмещающее в себе комкодавитель, подъемное и сепарирующее устройства.

Для сепаратора ЦВС-1М установлено: скорость пальчатой горки Vn = 1,6.1,8 м/с; угол наклона горки для корнеплодов моркови аг = 60.70°, клубной картофеля аг = 45.50° и длина рабочей части горки Ьг = 0,31.0,38 м.

Сепарирующие устройства ЦВС - 1, ЦВС - 1К, ЦВС - 2 дополнительно снабжаются разработанным ременно - инерционным устройством РИБ, для отделения ботвы картофеля, имеющим следующие параметры: диаметр очесывающего прутка D} = 0,040 м, высота отражающего клубни экрана не менее 0,08 м, он размещается на расстоянии 0,165 м от крайней передней точки поверхности элеватора, огибающего ведущий вал, длина верхней ветви клубнеприемного элеватора рекомендуется не менее 0,330 м.

Диаметр цилиндрического барабана для всех разработанных сепараторов рекомендуется D=0,6 м.

7. Практическим результатом выполненных автором исследований и предложенных новых технических решений явилось создание и внедрение в производство следующих универсальных корнеклубнеуборочных машин: Совместно с ООО «Иж-ВАТ» (г. Ижевск) и ООО «Камский торговый дом» (г. Ижевск) разработаны и поставлены на производстве):

- одно и двухрядные копатели КБВ-1 и КБВ-2, изготовлено 33 шт.;

- одно и двухступенчатые универсальные сепараторы ЦВС-1, ЦВС-1М, ЦВС-2 для переоборудования серийных копателей КСТ-1,4, изготовлено 14 шт.;

- универсальное устройство для удаления ботвы моркови и картофеля на корню УБ-2, изготовлено 11 шт.;

- миникомбайны - копатели ОМК-1, изготовлено 17 шт.

Выпуск машин по заказам хозяйств продолжается.

8. Экономический эффект от использования выпущенных машин составил более 12,0 млн. руб. (по состоянию на IV квартал 2002 г.).

1. Абусеидов Д.С. Сепарация картофеля с помощью удара // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993. - №4. - С.21-23.

2. Адамонис Д.Ю. Исследование технологического процесса и рабочих органов для отрыва-облома ботвы столовой моркови: Автореф .канд. техн. наук.- Каунас, 1975.-156С.

3. Адлер Ю.П. Маркова Е.В. Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.- М.: Наука, 1971.-240С.

4. Амеличев В.Т. Показатель сепарационной способности почвы // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. - № 10. - С. 35-36.

5. Аниферов Ф.Е. Машины для овощеводства.- Л.: Колос, 1983.-288С.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя.- М.: Машиностроение, 1980.-Т.1.-728С.

7. А.с. № 1251815 СССР, А01 D 23/02. Устройство для отделения ботвы на корню / Л.М. Максимов (СССР) 1С.: ил.

8. А.с. № 869624 СССР, А01 D 23/02. Устройство для обрезки ботвы корнеплодов на корню / А.И. Портянко, В.А. Ластовенко (СССР) -1С.: ил.

9. А.с. № 1386081 СССР, А61 D 23/02. Устройство для отделения ботвы корнеплодов на корню / Л.М. Максимов, В.Ф. Первушин (СССР) -1С.: ил.

10. А.с. № 1311653 СССР, А01 D 23/02. Устройство для отделения ботвы корнеплодов на корню / Л.М. Максимов, В.Ф. Первушин (СССР) -1С.: ил.

11. А.с. № 1251815 СССР, А01 D 23/02. Устройство для отделения ботвы корнеплодов на корню / Л.М. Максимов, В.Ф. Первушин (СССР) -1С.: ил.

12. А.с. № 1817668 СССР, Роторный корнеклубнеуборочный комбайн / Л.М. Максимов, Я.Г. Рахматуллин, П.Л. Максимов, А.И. Двоеглазов.-4с.: ил.

13. А.с. 752239 СССР, Картофеле уборочный комбайн/ А.А. Сорокин, И.А. Ермаков, Г.Д. Петров и др.-3с.:ил.

14. А.с. 1628900 СССР, Устройство для выкапывания корнеплодов / П.Л. Максимов (СССР) 4с.: ил.

15. А.с. 1634159 СССР, Картофелеуборочный комбайн / JI.M. Максимов, П.Л. Максимов (СССР). -4с.: ил.

16. А.с.1743432 СССР, Роторный выкапывающий орган / П.Л. Максимов, Л.М. Максимов (СССР) 4с.: ил.

17. А.с. 1792245 СССР, Подборщик-сепаратор-погрузчик/ Л.М. Максимов, А.И. Двоеглазов, Ф.Ф. Башаров, Н.А. Загидуллин (СССР).-7с.: ил.

18. А.с. № 284482 СССР, Барабанный сепаратор / Г.Д.Петров, Л.М. Максимов (СССР). -Зс.: ил.

19. А.с. № 1628900 СССР, Устройство для выкапывания корнеплодов / П.Л.Максимов, Л.М. Максимов , Я.Г. Рахматуллин 4 С.: ил.

20. А.с. № 1743432 СССР, Роторный выкапывающий орган / П.Л. Максимов, Л.М. Максимов 4 С.: ил.

21. Баландина Н.Е. Палия А.Р. Практикум по экономике сельского хозяйства. М.: Колос, 1983.-191С.

22. Бакулев Л.С. Технология механизированного производства моркови в Нечерноземной зоне РСФСР// Агротехника и физиология овощных ибахчевых культур: науч. тр. НИИОХМ.-М.: Колос, 1985. Т.5.- С.24-34.

23. Бакулев Л.С. Разработка и исследование производственного процесса машинной уборки столовой моркови: Автореф. .канд. техн. наук. М.,1967.-21С.

24. Бакулев Л.С. Производство овощей на промышленной основе. М.: Машиностроение, 1987.-75 с.

25. Босой Е.С. Режущие аппараты уборочных машин. М.: Машиностроение,1967.-167 С.

26. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. - С.34.

27. Бронштейн И.И., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: ГИТЛ,1957.- С.680.

28. Бышов Н.В., Сорокин А.А. Принципы и методы расчета и проектирования рабочих органов картофелеуборочных комбайнов. Рязань, 1999. - 134 С.

29. Бышов Н.В. Научно-методические основы расчета сепарирующих рабочих органов и повышение эффективности картофелеуборочных машин: Автореферат. дис.д-ра техн. наук. М.,2000. -40 С.

30. Брусиловский Ю.Р. К выбору основных параметров дисковых копачей свеклоуборочных машин. // Тракторы и сельхозмашины. -1966. -№ 2.- с. 12 .

31. Выращивание моркови в нечерноземной зоне РСФСР// JI.B. Сазонова, И.И. Адигезалов, А.А. Попов и др. JL: Колос, 1983. - 112С.

32. Василенко П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований. М., 1958.- 60 С.

33. Варламов Г.П., Рейнгарт Э.С., Сорокин А.А., Долгошеев A.M. Технология механизированной уборки клубней топинамбура //Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999.-№9.-С. 10-13.

34. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1973. - 366 с.

35. Верещагин Н.И. Пшеченков К.А. Комплексная механизация возделывания, уборки и хранения картофеля. М.: Колос, 1977. - 280 с.

36. Верещагин Н.И., Пшеченков К.А., Герасимов B.C. Уборка картофеля в сложных условиях. М., Колос, 1983. - 208 е., ил.

37. Васильев В.А. и др. Мелиоративные машины. М.: Колос, I980.-210 с.

38. Гадухин В. М., Нечаев JI.A. Изменение твердости пласта, перемещающегося по корытному лемеху // Тр. ин-та/Горьковский СХИ,-1962.-Вып.1.-с.81-86.

39. Герасимчик В.Г. и др. Механизация уборки моркови // Картофель и овощи. -1978. № Ю.-С.ЗО-ЗЗ. 12.

40. Герасимчик В.Г. Опыт механизированной уборки моркови. Техника в сельском хозяйстве, I98I.-№ 10.-е. 23-24.

41. Герасимчук В.В. К выбору параметров дисковых копачей свеклоуборочных машин. // Тракторы и сельхозмашины. 1965.-.№ 6 -с.27-28'.

42. ГОСТ 24055.24059-88. Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. М.: Стандарт, 1988.-28С.

43. Горячкин В.П. Собрание сочинений. М.: Колос, 1965.-Т.1.-720 с.

44. Грищенко Ф.В., Угланов М.Б. Новые картофелеуборочные машины. М.: Колос, 1972.- 168 с.

45. Диденко Н.Ф., Хвостов В.А. Основные тенденции развития сельскохозяйственной техники для уборки овощных корнеклубнеплодов // Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1976.- №5.- С.43-46.

46. Диденко Н.Ф., Хвостов В.А., Медведев В.П. Машины для уборки овощей.-М.: Машиностроение, 1984. -320С.

47. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.- М.: Колос, 1973.-336 С.

48. Далин А.Д. Ротационные грунтообрабатывающие и землеройные машины. -М.:Машгиз, 1950.-271 с,

49. Долгов И.А., Васильев Г.К. Математические методы в земледельческой механике» М.:Машин9Строение,1967. - 204 с.

50. Завалишин Ф.С., Манцев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. -М.: Колос, 1982.-231 с.

51. Зеленин А.Н. Резание грунтов. М.:АН СССР, 1959.-271 с.

52. Индустриальная технология выращивания капусты, столовых и кормовых корнеплодов // Р.И. Владыкина, Г.И. Берестова, Т.В. Шелемова, и др. -Ижевск: Удмуртия, 1976.-78С.

53. Интенсивные технологии на полях Удмуртии. Устинов: Удмуртия, 1986. -120 с.

54. Использование ботвоудалителей с эластичными рабочими органами нау-борке моркови // Актуальные проблемы повышения технического уровня сельскохозяйственных машин.- М.: ВИСХОМ, 1986.- С.117.

55. Колчинский Ю.Л. Совершенствование механизированной технологии производства корнеплодов и сахарной свеклы: Автореф. .д-ра.с.-х.наук.-М., 1988.-32С.

56. Колчин Н.Н. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей. М.: машиностроение, 1982. - 270 с.

57. Колчин Н.Н. Типоразмерный ряд машин для послеуборочной обработки картофеля и овощей,// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1990. -№5. - С.28-32.

58. Кусов Т.Т. Мини-барабанный сепаратор для картофелеуборочных машин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. - №2. - С.22.237

59. Кусов Т.Т. Универсальный ботвоудаляющий аппарат для картофелеуборочных комбайнов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993. - №8. — С. 19-20.

60. Канев Н.Ф. Механика почвообрабатывающей фрезы. М.:ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, 1957.-46 с.

61. Кривогов Н.И. Филинов Е.Б. Сопротивление почвы горизонтальному перемещению корнеплодов моркови под воздействием выжимных копачей // BlII.-1978.-T.80.-c. 17-21.

62. Кольский Г.И. Волны напряжения в твердых телах. M.-JL, 1955.-152 с.

63. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. -М.- 1994.-465 с.

64. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины, теория, расчет, проектирование и испытание. М.: Л.: Сельхозгиз, 1955. - 856 с.

65. Лобанова А.С. Изучение влияния механизированной уборки моркови на качество и сохраняемость корнеплодов // Консервная и овощесушильная промышленность. 1979. - №10. - С. 18-20.

66. Матвеев К.Д. Исследование процесса удаления ботвы моркови с обоснованием основных параметров щеточных очистителей: Автореф. .канд. техн. наук.-Киев, 1975.-24С.

67. Матвеев К.Д. Исследование физико-механических свойств красной моркови, выращиваемой в условиях осушенных торфяников // Исследования по механизации и электрификации сельского хозяйства. -Киев: УСХА, 1969.-С.156.

68. Максимов. Л.М. Создание и обоснование параметров малогабаритных модульных корнеклубнеуборочных машин роторного типа: Дисс. .д-ра техн. наук. Ижевск, 1996.-77С.

69. Максимов П.Л. Обоснование параметров и режимов работы роторно -пальчатого выкапывающего рабочего органа для уборки моркови: Автореф. . канд. техн. наук. М.,1993.-20С.

70. Максимов П.Л., Максимов Л.М. Новые рабочие органы и машины для производства корнеклубнеплодов. Ижевск.- 2002.- 80 С.238

71. Максимов П.Л., Максимов Л.М. и др. Универсал для фермерских хозяйств // Сельский механизатор. 1999. -№7.-С.29.

72. Максимов П.Л. Разработка универсальных технических средств для уборки корнеклубнеплодов. — Ижевск. — 2002. 172 С.

73. Максимов Л.М., Максимов П.Л., Неустроев А.А. Новые машины для уборки моркови на малых участках // Картофель и овощи. 1999.- №4.-С.24.

74. Максимов Л.М., Чукавин В.П. Ротационный ботвоудалитель // Техника в сельском хозяйстве. 1984- №7.- С. 14.

75. Максимов Л.М. к вопросу о теоретическом определении оптимальных размеров отверстий сепарирующей поверхности, образованной из гибких элементов // Тр. ин-та / ИжСХИ. 1984.-Вып.26.-С.76-82.

76. Максимов Л.М. Научные основы повышения эффективности барабанных сепараторов (монография). Ижевск, 1995. - 85 с.

77. Максимов Л.М. Создание и обоснование параметров малогабаритных модульных корнеклубнеуборочных машин роторного типа: Автореферат дис. д-ра техн. наук. М., 1996.-77 с.

78. Максимов Л.М. Устройство для выкапывания корнеплодов // Техника в сельском хозяйстве. 1987. - №7. — С.51.

79. Махароблидзе P.M. Исследование деформации и разрушения корнеклубнеплодов ударной нагрузкой. Минск: Урожай, 1967.-230 с.

80. Мельников В.А. Машины для возделывания картофеля. М.: Сельхозгиз, 1953.-213 с.

81. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.-167 с.

82. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ВНИИПИ, 1983.-149 с.

83. Михалченков Л.А. Обоснование технологических параметров механизированной уборки моркови. Дис. .канд. с.-х. наук. -М.,1982.-122 с.239

84. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. - 257 с.

85. Нагорский Н.С. Физико-механические свойства кормовых материалов // Вопросы сельскохозяйственной механики. Минск: Урожай, 1964.-T.XII-310 с.

86. ОСТ 7087-83. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины для уборки овощных и бахчевых культур. Программы и методы испытаний. М.: Стандарт, 1983.-С. 13.

87. Основные направления создания конструкций машин для уборки овощей /

88. B.А. Хвостов, Э.С. Рейнгарт, O.JI. Пантелеев и др. — Обзор ЦНИИТЭИ трак-торосельхозмаш, вып. 5. М., 1985. — 64 с.

89. Пат. № 2128418, РФ. А01 D17/22/ Корнеклубнеуборочный комбайн (с применением ботвоудаляющего устройства)/ Максимов JI.M., Неустроев А.А., Максимов П.Л., -ЗС.: ил.

90. Пат. № 1743432, РФ. А01Д, 17/00,17/16/ Роторный выкапывающий орган/ Максимов П.Л., Максимов Л.М., -ЗС.: ил.

91. Пат. № 1817663, РФ. А01Д, 19/02/ Роторный корнеклубнеуборочный комбайн/ Максимов П.Л., Максимов Л.М., Рахматуллин Я.Г., -4С.: ил.

92. Пат. № 2037992, РФ. А01Д, 17/20/ Корнеклубнеуборочный комбайн/ Максимов П.Л., Максимов Л.М., Первушин В.Ф., Двоеглазов А.И., -4С.: ил.

93. Пат. № 2095960, РФ. А01Д, 19/02/ Морковеуборочный комбайн/ Максимов П.Л., Максимов Л.М., Двоеглазов А.И., Максимов Л.Л., -ЗС.: ил.

94. Пат. № 2113098, РФ. А01Д, 17/00/ Роторно-винтовой копатель корнеклубнеплодов/ Максимов Л.М., Максимов П.Л., Двоеглазов А.И., Максимов Л.Л. -ЗС.: ил.

95. Пат.№ 2128418, РФ. А01Д, 17/22/ Корнеклубнеуборочный комбайн/ Максимов ПЛ., Максимов Л.М., 4С.: ил.

96. Пат. № 2181235, РФ. А01Д, 17/20, 17/22/ Картофелекопатель валкователь двухярусный / Максимов П.Л., Максимов Л.М., Максимов Л.Л. - 4С.: ил.

97. Пат. № 2194380, РФ. А01Д, 33/08/ Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов/ Максимов П.Л., Максимов Л.М., Игнатьев1. C.П. -4С.: ил.

98. Пат.№ 2128418, РФ. А01Д, 17/22/ Корнеклубнеуборочный комбайн /Максимов JI.M., Максимов П.Л., Максимов Л.Л., Двоеглазов А.И., Мякишев А.А., Неустроев А.А.- 4С.: ил.

99. Пат. № 2195103, РФ. А01Д, 33/08 / Модуль сепарирующий для преобразования картофелекопателя в корнеклубнеуборочный комбайн//Максимов П.Л., Максимов Л.М. и др.- 4 С.: ил.

100. Пьянков А.И. Физико-механические свойства столовых корнеплодов // Сб. науч. работ ВИСХОМ.-1956: -Вып. 10.- С.3-28.

101. Переднев В.П. Как вырастить и сохранить морковь. М.: Урожай, 1986.40 С.

102. Первушин В.Ф. Совершенствование рабочих органов для удаления ботвы моркови на корню: Автореф. дис. канд.техн.наук. М., J996. - 64С.

103. Папонов А.Н., Захарченко Е.П. Все об овощах. М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2000.-416 С.

104. Пермяков Ф.И. Почвы Удмуртии. Повышение их плодородия. Ижевск: Удмуртия, 1982.-89 С.

105. Петров Г.Д., Рерс Ф. Применение резины и синтетических материалов в машинах для уборки картофеля // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991.-№8. - С.7.

106. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. М.: Машиностроение, 1984.^320 е., ил.

107. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М.: Наука, 1972.-Т.2.-567 с.

108. Погорелый Л.В. Свеклоуборочные машины. Конструирование и расчет. — Киев: Техника, 1989.-152 с.

109. Погорелый Л.В. Инженерные методы испытания сельскохозяйственных машин. К.: Техника, 1981.- 176 с.

110. Полетаев В.И. Хранение плодов и овощей. М.: Россельхозиздат,1982.-253 с.

111. Производство картофеля на промышленной основе / А.И. Замотаев, Б.П. Литун, А.В. Коршунов, К.А. Пшеченков М.: Агропромизд, 1985. - 271 с.241

112. Пшеченков К.А. Вклад ЦМИС в создание отечественной картофелеуборочной техники // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998. - №5. -С.16.

113. Пшеченков К.А. Машины для возделывания и уборки картофеля. — М.: Россельхозиздат, 1984. —213 с.

114. Полтавцев И.С. Фрезерные канавокопатели. Киев, 1957.-210 с.

115. Прохорова М.Ф.,Суханова Р.С. Механизированная уборка овощей за рубежом. М.:ВНИИТЭИСХ, 1981.-20 с.

116. Рейнгарт Э.С. Исследование грохота с гидроприводом, оборудованного решетами — радиаторами // Тр. ин-та / ВИСХОМ. 1982. — С. 15 — 20.

117. Смолинский С.В., Ореховский В.Д. Прицепная кормоуборочная машина МКП-6//Тракторы и сельскохозяйственные машины.-2000.-№6.-С.12-13.

118. Справочник по индустриальным технологиям производства овощей / Н.Е. Руденко, JI.C. Землянов: под общей ред. Н.Е. Руденко -М.: Агропромиз-дат,1986.- 288С.

119. Славкин В.И. Оценка возмущающих воздействий при работе самоходного картофелеуборочного комбайна // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 1999. №8. -С.21-23.

120. Сорокин А.А. О базовой модели картофелеуборочного комбайна для производства в России // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998. -№6. -С. 15-17.

121. Сорокин А.А. Переоборудование картофелекопателя КСТ-1,4 в копатель-погрузчик КП-2 //Картофель и овощи. 1992. - №4. - С. 13-15.

122. Сорокин А.А. Расчет почвосепарирующей поверхности картофелеуборочного комбайна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1983.- №1. С.17-18.

123. Сорокин А.А., Бышов Н.В. Картофелеуборочный комбайн с центробеж-но-выжимным сепаратором //Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1997. -№12. -С.17-18.

124. Сорокин А.А., Рейнгарт Э.С. // Этапы модернизации комбайна ККУ-2А // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 2000. №6. - С.5-7.242

125. Сорокин А.А., Успенский И.А., Бышов Н.В., Лутхов Н.Н. Навесной универсальный картофелекопатель-валоукладчик // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998. - №7. - С.8-10.

126. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / В.И.Александров, И.Б. Борер, Е.А. Беляев, В.Г. Лебедев : Под ред. А.В.Красниченко М.: Машиностроение, 1961. - Т.2. - 864 с.

127. Синеоков Г.Н. Проектирование почвообрабатывающих машин. -М.:Машиностроение, 1965.-312 с.

128. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука, 1966.-349с.

129. Трахтенбройт М.А. Обоснование параметров устройств для интенсификации процесса сепарации на просеивающих рабочих органах картофелеуборочного комбайна: Автореферат дис.канд. техн. наук. М., 1983.-20 с.

130. Турусбеков Т.К. Рациональная схема корнеизвлекающего рабочего органа // Механизация и электрификация сельского хозяй-ствао-1981.-№10.-с.27.

131. Федоров В.И. Исследование процесса выравнивания и ботвоотделения в потоке корнеплодов при работе корнеуборочных машин: Дисс. .канд. техн. наук. М., 1985. -123С.

132. Фирсов М.М. Планирование эксперимента при создании сельскохозяйственной техники.-М.: изд. МСХА, 1999, 127 С.

133. Фриндлендер Н.А. Панов В.Б. Математическое обоснование повышения точности обрезки ботвы при машинной уборке корнеплодов // Изв. Тимирязевской с.-х. Акад.- 1986.- Вып.4- С. 184-187.

134. Фомин И.М., Пузанов В.В., Петров Г.Д. Картофелеуборочный комбайн для переувлажненых, каменистых почв // Техника в сельском хозяйстве. — 1989. №5. — С.49.

135. Хвостов В.А. Пантюхов В.И. Машины для уборки корнеплодов и лука. Теория, конструкция, расчет. Москва.- 1995.-391С.

136. Хвостов В.А., Рейнгарт Э.С. Машины для уборки корнеплодов и лука.-М.: 1995.-С.391.

137. Хвостов В.А., Ларюшин Н.П. Проектирование овощеуборочных машин (теория, конструкция, расчет): Учебное пособие.- Пенза, 1994.-168С.243

138. Хемелендик Н. М. Определение рациональных деформаций при отделении ботвы от корнеплодов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1983.- № 1 .-С. 18.

139. Хусаинов Ю., Безрукий И. Комплексная мезанизация возделывания и уборки картофеля // Техника в сельском хозяйстве. 1973. - №6. - С. 24-27.

140. Царев В.М. Результаты хозяйственных испытаний морковеуборочной машины // Тр. Саратовского ин-та механизации сельского' хозяйства. 1986.-с.54-61.

141. Чукавин В.П. Обоснование параметров рабочих органов для механизированного удаления ботвы моркови на «корню»: Дисс. .канд. техн. наук.- М., 1988.-190С.

142. Шабельник Б.П., Стариков В.М., Ермольев Ю.И. Исследование процесса отделения комков . почвы от корнеплодов кулачковым конвейером-очистителем // Техника в сельском хозяйстве. 2000.- №5. — С.50-52.

143. Щербаков К.Ф., Машины для уборки технических культур. М.: Машгиз, 1959.-201 с. '

144. Энциклопедия. Сельскохозяйственные машины и оборудование. Том. IV -16. -М.: Машиностроение, 1988, 720 С.

145. Юрчук В.П. К вопросу геометрического анализа движения дискового копача. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. Киев, 1987 -Вып.65.-с. 15-21

146. Ямбаев JI.M. Свеклоуборочные машины на уборке моркови // Техника в сельском хозяйстве. 1981. - №9. - С. 15-17.

147. Blackbeard J. Hard going for the Harvester//Arable Farming, vol. 12. -1986 -№12 -p.14-16.

148. British-made flail-topper for beet.- Power Farm, 1975.-Vol. 54.- №7.- P.31.

149. Kromer., Theien M. Ruben mussen vorgereinigt warden // Land und Forstw.-1996.- №3.- S.14.

150. Labowsky H.J. Erntemechanisierung bei Mohren.- Gemuse, 1980.- № 1.- S. 14.

151. Hingst K. Untersuchung von Zuckerruben Redescharen in einem Bodenkanal //Landtechnische Forchung.- 1962.-№3.- S.13-14.244

152. Rops A. Machinaal rooien van winterpeen op lossgrond. Landbouwmechani-satie.-1985.- №12,- P. 128-128.

153. Ziegler. K. Rubenerntetechnic Der Siegeszug der sechs-reiyigen Kopfroder-bunker // Die Zuckerrubenzeitunng 31 .-1995. H.6. -S.8.

154. Mechanische Krauttrennung bei derErnte von Speisemohren.- Feldwirtschaft, 1980.- №12.- S. 553-556.

155. Kromer K., Theien M. Ruben miissen vorgereinigt werden // Land und Forstw. -1996.-№3.-S.14.

156. Sims W.L. Mechanical harvesting of vegetable crops//Proc./Intern. Hor-tic.Congr., 2 1st. vol.2. Wageningen 1982. -p.726-730.

157. Sohst J. Zweistufige Kartoffelernte.Vortrage der wissenschaftlichen Jahre-tagung.: Potsdam-Bornim, 1979.— 105s.

158. Specht A. Der Stand der Kartoffelerntetechnik // Landtechnik. 1971.- № 7. -S. 186.

159. Statistisches Jahrbuch tiber Ernahrung, Landwirtschafit und Forsten 1995, Landwirtschaflsverlag Miinster-Hiltrup. 101 Betriebe mit Ackerbau, S. 92-93; 103 Anbau, Ertrag und Ernte der Feldfruchte, S. 95.

160. Theien. M.Bunkern oder Laden // profi 8. 1996. - НЛО. r S.72-75.

161. Upton R.J. Harvestiry roots//Agricaltural Engineer. — 1979 №2 — p.47-48.

162. Blackbeard J. Call for universal vegetable harvester//Arable Farming, vol. 6 — 1979 №5 — p.43-47.

163. Furuya T. On the mechanics of root vegetable harvester. Model experiments for harvesting mechanics with diskc // J.Soc. Agr. Mach., Japan. 1980.vol. 42 -№2-p. 273-241.