Обоснование параметров и режимов работы стола доработки капустоуборочной машины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Несветеев, Андрей Александрович

• Несветеев, Андрей Александрович
• кандидат наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат наук Несветеев, Андрей Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследований

1.1 Требования, предъявляемые к параметрам процесса механизированной уборки белокочанной капусты

1.2 Анализ существующих способов уборки и средств механизации

1.2.1 Выборочная уборка ранних сортов

1.2.2 Сплошная уборка урожая среднеспелых, среднепоздних

и поздних сортов белокочанной капусты

1.2.3 Частично механизированная сплошная уборка

1.2.4 Сплошная механизированная двухфазная уборка капусты

1.2.4.1 Сплошная механизированная двухфазная непоточная уборка

1.2.4.2 Сплошная механизированная двухфазная полупоточная уборка

1.2.4.3 Сплошная механизированная двухфазная поточная уборка

1.2.5 Сплошная механизированная однофазная поточная

уборка капусты

1.2.6 Анализ развития конструкций капустоуборочных машин

1.2.7 Анализ существующих технологических линий и приспособлений для сортировки и доработки капусты

1.2.7.1 Технологические линии послеуборочной обработки капусты

1.2.7.2 Приспособления для доработки капусты

1.3 Анализ исследований физико-механических свойств капусты

1.4 Выводы по I главе

2 Теоретические исследования

2.1 Структурная схема технологического процесса уборки белокочанной капусты с доведением до товарного вида

2.1.2 Способы реализации идеализированного процесса уборки

2.2 Моделирование технологической операции процесса резания

2.2.1 Силовые взаимодействия однофаскового ножа

при прямом резании материала

2.2.2 Определение силы резания при взаимодействии однофаскового ножа с меняющейся длиной лезвия (при резании предмета цилиндрической формы)

2.2.3 Аналитическое определение полного усилия резания

при наклонном резании

2.2.4 Определение работы резания

2.2.4.1 Определение работы резания при прямом резании кочерыги

2.2.4.2 Определение удельной работы резания при прямом резании кочерыги

2.2.4.3 Определение удельной работы резания при наклонном

резании кочерыги

2.2.5 Определение средней силы резания

2.2.5.1 Определение силы резания при прямом резании кочерыги

2.2.5.2 Определение силы резания при наклонном резании кочерыги

2.3 Обоснование рациональных параметров и режимов работы механизма обрезки кочерыг стола доработки капусты

2.4 Выводы по II главе

3 Программа и методика экспериментальных исследований

3.1 Методика определения условий проведения экспериментальных исследований

3.2 Описание конструкции стола доработки капустоуборочной машины

3.2.1 Техническая характеристика капустоуборочной машины

с доработкой продукции до товарного вида

3.2.2 Устройство и работа капустоуборочной машины с доработкой продукции до товарного вида

3.2.3 Устройство и работа стола доработки капустоуборочной машины

3.2.3.1 Устройство стола доработки продукции

3.2.3.2 Работа стола доработки продукции

3.3 Методика оптимизации процесса доработки продукции

3.3.1 Методика определения физико-механических свойств

кочерыги

3.3.1.1 Методика определения силы сопротивления резанию

3.2.3.2 Методика определения плотности кочерыги

3.3.1.3 Методика определения коэффициента трения кочерыги

3.3.2 Лабораторная установка для исследований и испытаний

стола доработки продукции

3.3.3 Оценка коэффициентов математической модели, статистическая обработка данных

3.4 Методика определения качественных показателей технологического процесса доработки до товарного вида

3.5 Выводы по III главе

4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ

4.1 Результаты определения силы сопротивления резанию

4.2 Результаты оптимизации процесса работы стола доработки

4.3 Качественные показатели работы капустоуборочной машины

с доработкой продукции до товарного вида на уборочном агрегате

4.4 Выводы по IV главе

5 Экономическая эффективность результатов исследований

Выводы и предложения

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и режимов работы стола доработки капустоуборочной машины»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Овощеводство является одной из крупных отраслей сельского хозяйства Республики Казахстан. Под овощными культурами занято около 70 тыс. га, половина из них сосредоточена в южных областях.

Белокочанная капуста - основная овощная культура в республике. Доля капусты в посевах овощей составляет на юге до 25%, на севере - до 40%. Такое широкое распространение обусловлено как пищевой ценностью, так и большим лекарственным значением капусты. В ней содержится клетчатка, способствующая выведению из организма холестерина и улучшающая работу кишечника. Из витаминов наиболее высоко содержание витамина С, присутствуют витамины А, В,, В6, Р и К. Свежая капуста содержит много аскорбиновой кислоты и других ферментов. Медицинские качества капусты значительно расширились с открытием ее противоязвенных свойств. Фитонциды, содержащиеся в капусте, оказывают антибактериальное действие на стафилококк и туберкулезную палочку. На этом основано лечебное действие капусты при наружном применении - лечении гнойных ран, ожогов, язв и других. Свежий капустный сок полезен при гастритах с пониженной кислотностью, холециститах, колитах, а также для полоскания при воспалительных заболеваниях ротовой полости и горла.

До настоящего времени возделывание капусты сопряжено со значительными трудозатратами, из которых примерно две трети приходится на процесс уборки. Решение задачи комплексной механизации процесса выращивания белокочанной капусты предусматривает создание сортов, пригодных к механизированной уборке, совершенствование существующих и проектирование новых капустоуборочных машин.

Современные преобразования в сельском хозяйстве, реорганизация колхозов и совхозов, смена форм собственности диктуют необходимость разработки сельскохозяйственных машин для работы в условиях небольших овощеводческих хозяйств либо аренды.

На основании анализа проведенных исследований сформулированы исходные предпосылки.

Тема исследований. Обоснование параметров и режимов работы стола доработки капустоуборочной машины

Цель исследования. Повышение эффективности работы капустоубо-рочного комбайна на основе совершенствования стола доработки капусты.

Объект исследования. Технологический процесс доработки капусты до товарного вида.

Предмет исследования. Взаимосвязи технологического процесса /доработки капусты с конструктивно-кинематическими параметрами стола доработки капусты.

Научная новизна. Получены зависимости между параметрами лезвия и возникающими нагрузками, изменения сил сопротивления резанию при

различной срезаемой площади и степени внедрения ножа в кочерыгу. Исследованы физико-механические свойства кочерыги капусты. Проведены опыты по экспериментальному определению силы резания и динамических напряжений в образце.

Практическая значимость и реализация результатов исследования.

Работа выполнена в рамках научно-технической программы «Научное обеспечение производства, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции по регионам Казахстана на 2001 - 2005 годы», задание 02.01 -разработать новые и усовершенствовать существующие технологии, машины и оборудование для возделывания сельскохозяйственных культур, хранения и переработки растениеводческой продукции с учетом диверсификации растениеводства по регионам Казахстана по теме «Обоснование и разработка машины для уборки белокочанной капусты с доработкой продукции до товарного вида на мобильном агрегате», шифр задания 02.01.09.07И.

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований даны практические рекомендации по выбору рациональных параметров и режимов работы стола доработки продукции капустоуборочного комбайна, позволяющие повысить качество доведения кочанов до товарного вида, увеличить производительность и снизить затраты на получение товарной продукции.

Результаты данной работы внедрены в ПК «Поиск» и агрофирме «Родина» Акмолинской области.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на ежегодных научно-практических конференциях КазГАТУ им. С. Сейфуллина (1998 - 2006), Кокшетауского государственного университета (1999 - 2000), Казахского национального аграрного университета (2003), Челябинского государственного агроинженерного университета (2004), НПЦ МСХ (2005).

Пра ктическая ценность. Разработан и изготовлен опытный образец стола доработки капустоуборочной машины с доведением продукции до товарного вида.

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Растение капуста и его свойства, влияющие на процесс механизированной уборки

Капуста - одна из широко распространенных овощных культур, является источником витаминов и питательных веществ. В Казахстане она воз-делывается на площади, составляющей около трети от всей, занятой овощами, а во всем СНГ занимает около 300 тыс. га.

Принятая технология возделывания характеризуется достаточно большой концентрацией производства. Площади под капустой в хозяйствах составляли до 100...150 га, теперь несколько сократились. Тем не менее, возможен переход к комплексной механизации, и большинство операций по возделыванию капусты механизированы. Наиболее трудоемкая операцией является уборка урожая. Трудозатраты на нее составляют приблизительно две трети от общих затрат на возделывание. Для уборки привлекаются значительные людские ресурсы. Поэтому важной задачей является разработка уборочной машины, обеспечивающей высокое качество уборки, снижение повреждений и потерь при минимальных затратах ручного труда.

Для решения этих задач работы по созданию капустоуборочных машин велись с начала 30-х годов. Значительный вклад в решение этой проблемы внесли многие ученые и инженеры: И. Н. Болотов [9], А. С. Бакулев [7], В. И. Виноградов, Т.Д. Петров [46], Н. В. Романовский и Н. Н. Романовский [53], Н. И. Тихонов [65], В. А. Ластовенко [30], А. Р. Шумер [71], С. Б. Исенев [17], Н. В. Костюченков [24], С. А. Бабанский, А. В. Акимцев, С. Б. Исмаилов [18], В. А. Орлов [42] и многие другие.

Основными причинами недостаточно эффективного использования средств механизации уборки белокочанной капусты в настоящее время являются: отсутствие достаточного числа сортов, пригодных к механизированной уборке; реорганизация сельхозпредприятий и связанный с этим недостаток средств на приобретение и содержание техники.

1.2 Существующие способы уборки урожая капусты и средства механизации

Для внедрения механизированной уборки капусты требуется выполнения ряда мероприятий, создающих условия для работы капустоуборочных машин. К ним относятся: подбор сортов капусты; подготовка почвы; посадка рассады; борьба с сорняками и предуборочная подготовка плантаций.

Перед началом уборки на плантациях необходимо подготовить поворотные полосы шириной 10... 12 м и прорубить первые проходы шириной

8 м для обеспечения возможности движения уборочного агрегата и транспортных средств.

Для классификации способов уборки капусты можно воспользоваться схемой, предложенной С. Б. Исеневым [17], уточненной и дополненной способами послеуборочной доработки продукции (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Классификация способов уборки капусты

1.2.1 Выборочная уборка урожая ранних сортов

Из всего объема площадей, занятых под белокочанной капустой, на долю ранних сортов, убираемых выборочно, приходится около 20% [12]. При выборочной уборке срезаются и собираются только те кочаны, которые к моменту уборки имеют массу не менее, чем оговорено ГОСТом 1724 - 67 «Капуста белокочанная свежая». Другие растения на той же плантации продолжают расти. В дальнейшем сбор урожая повторяется. Весь урожай ранней капусты собирается с плантации за несколько сборов (до четырех раз). Учитывая перечисленные проблемы, а также то, что эти машины будут весьма дорогостоящими как из-за сложности, так и из-за мел-косерийности, их использование станет экономически неоправданным.

Полностью механизированные способы выборочной уборки капусты в мировой практике до настоящего время не разработаны. В середине 90-х годов в Японии разрабатывались автоматизированные комбайны для механизированной выборочной уборки капусты. Комбайн оснащался гидравлическим манипулятором («рукой»), камерой, сканирующей изображение кочанов в поле, и процессором системы управления.

Испытания этого комбайна показали, что были собраны 43% созревших кочанов. Вместе с тем, в среднем понадобилось 55 секунд, чтобы распознать и убрать один кочан. Сканирование изображение затруднялось из-за того, что кочаны имели разную степень освещенности, некоторые были прикрыты покровными листьями.

Эти исследования показали, что создание машин для выборочной механизированной уборки сопряжено с необходимостью преодоления ряда принципиальных трудностей: распознавание созревших растений, сохранение в неповрежденном виде остальных, и другие. Поэтому, учитывая их сложность и дороговизну, в ближайшем будущем подобные конструкции машин для выборочной уборки капусты, скорее всего, не будут разрабатываться и применяться.

Основным направлением снижения трудоемкости выборочной уборки урожая капусты в настоящее время является создание и внедрение технических средств для частичной механизации процесса. Применение транспортеров и овощных платформ на выборочной уборке позволяет устранить затраты времени сборщиков на вынос урожая за пределы поля и обратный переход. Эти затраты составляют при ручной уборке 30...35% рабочего времени [7].

1.2.2 Сплошная уборка урожая среднеспелых, среднепоздних и поздних сортов белокочанной капусты

Сбор урожая среднеспелых, среднепоздних и поздних сортов белокочанной капусты осуществляется единовременно. На долю этих сортов приходится около 80%о всех площадей, занятых под капустой [12]. Сроки уборки этих сортов в большинстве природно-климатических зон не превышают 15...20 дней и ограничиваются с одной стороны технической спелостью кочанов и временем установления температуры воздуха 1...5 С0, а с другой стороны - временем наступления заморозков (- 3...- 5 С°).

Неустойчивость погоды в период уборки урожая поздних сортов создает дополнительную трудность, сокращая фактический фонд времени на уборку до 10... 15 дней. Поэтому при немеханизированной уборке урожая поздних сортов ежедневно необходимо привлекать до 30...50 человек на 1 га, или 3...5 тыс. человек на каждые 100 га.

1.2.3 Частично механизированная сплошная уборка

В странах СНГ для частичной механизации уборки урожая средних и поздних сортов капусты применялись овощная универсальная платформа ПОУ-2, навесная платформа на самоходном шасси НПСШ-12А и навесной транспортер ТН-12А, разработанный Головным конструкторским бюро по механизации овощеводства (г. Москва) совместно с НИИОХ.

Транспортер ТН-12А состоит из трех секций: центральной и двух боковых. Центральная секция располагается горизонтально, боковые секции, шарнирно подвешенные к центральной, могут занимать горизонтальное положение или устанавливаются под разным углом к горизонту в зависимости от высоты погрузки. Управление угловым положением боковых секций транспортера осуществляется гидроцилиндром, работающим от гидросистемы трактора. Транспортер ТН-12А агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4 и приводится от ВОМ трактора. Привод транспортера реверсируется, что позволяет работать в загоне челночным способом, осуществляя погрузку кочанов в транспортное средство поочередно правой и левой секциями.

При установке всех секций горизонтально рабочие срезают кочаны вручную с 18 рядков и загружают на транспортер, который укладывает их в один валок. Технология сплошной уборки капусты с применением транспортера ТН-12А аналогична технологии выборочной уборки, описанной выше.

При сплошной уборке поздних сортов капусты при помощи транспортеров ТН-12А есть два недостатка: повреждение кочанов движителем трактора и трудность согласования скорости транспортных средств со скоростью транспортера.

1.2.4 Сплошная механизированная двухфазная уборка капусты

При двухфазной механизированной уборке урожая в первой фазе уборочные машины осуществляют только операции среза и сбора кочанов, а во второй фазе - операции по доведению продукции до товарного вида.

По характеру движения продукции с поля технологическая схема двухфазной уборки может быть непоточной, полупоточной и поточной.

1.2.4.1 Сплошная механизированная двухфазная непоточная уборка

При непоточной двухфазной уборке капустоуборочные машины работают на плантации без сопровождающих транспортных средств и укладывают срезанные кочаны с нескольких рядков в один валок. Сортировка и доработка кочанов до товарного вида осуществляется в этой технологии во время погрузки капусты в транспортные средства. Двухфазная непоточная

уборка осуществляется комплексом машин, включающим укладчик капусты в валки УКВ-6 и погрузчик капусты позиционный ПКП-2.

Укладчик УКВ-6 состоит из двух срезающих аппаратов, приемных транспортеров, листоотделителей и укладывающего транспортера.

Погрузчик ПКП-2 включает следующие основные узлы: два продольных транспортера, два поперечных транспортера, элеватор и укладывающий транспортер.

Основным преимуществом этого способа уборки является высокая производительность выполнения операций среза кочанов и укладки их в валки, обусловленная независимостью капустоуборочных машин от транспортных средств.

Недостатки двухфазного непоточного способа уборки: загрязнение продукции при плохой погоде, совмещенность во времени операций сортировки и послеуборочной доработки с погрузкой, увеличивающая простои автотранспорта под погрузкой, трудность сбора и использования побочной продукции, сложность оперативного управления процессом уборки и контроля качества продукции.

1.2.4.2 Сплошная механизированная двухфазная полупоточная уборка

При полупоточной двухфазной уборке в первой фазе капуста от уборочных машин сразу загружается в транспортные средства и отвозится на край поля. Во второй фазе осуществляется сортировка и доработка капусты до товарной кондиции вручную на краю поля.

Недостатком сплошной двухфазной полупоточной уборки является наличие дополнительных погрузочно-разгрузочных операций, увеличивающих механические повреждения кочанов.

1.2.4.3 Сплошная механизированная двухфазная поточная уборка

При поточной двухфазной уборке капуста от уборочных машин отвозится на стационарный пункт для сортировки и доработки.

В этой технологии предусматривается сбор капустоуборочными машинами всего биологического урожая капусты и погрузка его в транспортные средства, которые отвозят продукцию на стационарный пункт. Стационарные пункты оснащаются комплектом технологического оборудования для приема вороха капусты их транспортных средств, для подачи капусты к рабочим местам переборщиков, для отвода товарных кочанов и отходов. С помощью комплекта технологического оборудования рабочие-переборщики поводят продукцию до товарной кондиции.

Первая фаза технологического процесса - срез и сбор кочанов, погрузка в транспортное средство - осуществляется в СНГ серийным капус-тоуборочным комбайном МСК-1, экспериментальными машинами МПК-2

(НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР), МСК-3 (НИИОХ), а также импортируемой ранее из ГДР однорядной капустоуборочной машиной Е-800.

Транспортировка вороха капусты от уборочных машин на стационарный пункт осуществляется в тракторных прицепах.

Вторая фаза технологического процесса - выделение основной продукции из вороха капусты - выполняется рабочими-сортировщиками с помощью технологического оборудования стационарных пунктов.

1.2.5 Сплошная механизированная однофазная поточная уборка

Однофазная механизированная сплошная уборка урожая капусты предусматривает совмещение во времени операций среза и сбора кочанов с выделением основной продукции, доведением ее до товарной кондиции и погрузкой в транспортное средство. Сбор побочной (сопутствующей) продукции, включающей нестандартные кочаны и листья, в этой технологии не предусматривается.

В СНГ однофазная уборка осуществляется комбайнами МСК-1, производство которых было начато в 1976 г. Комбайн МСК-1 однорядный, аг-регатируется с тракторами тягового класса 1,4 т. [22]

Основные агротехнические показатели работы комбайна МСК-1 по однофазной технологии: потери несрезанными кочанами 1...2%; повреждения кочанов - до 30%, что находится на уровне повреждений при ручной уборке.

Производительность МСК-1 при работе по однофазной технологии составляет 0,1 га за 1 час сменного времени.

При уборке капусты прямым комбайнированием наибольший выход товарной продукции и получение качественного среза кочерыги достигаются при условии выполнения капустоуборочным комбайном следующих технологических операций:

- ориентирование растений к центру рядка;

- подъем полегших растений;

- захват и ориентировка по высоте среза;

- качественный срез (прямой и с длиной кочерыги от 0 до 30 мм);

- отделение свободного листа;

- доработка некачественно срезанных кочанов;

- отсортировка нестандартных и больных кочанов;

- погрузка в транспортное средство или контейнер.

В технологическом процессе комбайна МСК-1 предполагалось, что двое вспомогательных рабочих вручную доводят продукцию до товарного вида на столе доработки. В их обязанности входило одновременно визуально контролировать поступающую продукцию, отсортировывать нестандартные и требующие доработки кочаны, а затем еще и дорабатывать их вручную.

Такая технология на практике оказалась трудновыполнимой вследствие того, что условия труда рабочих-переборщиков являются неудовлетво-

рительными из-за высокой интенсивности и отсутствия механизации процесса.

1.2.6 Анализ развития конструкций капустоуборочных машин

Первая капустоуборочная машина конструкции И. Н. Болотова [9] была изготовлена в 1931 году. Машина однорядная, теребильного типа. Кочаны извлекались из почвы двумя бесконечными цепными контурами и подавались к дисковому ножу для обрезки кочерыг.

В 1951 - 54 гг. сконструирована навесная однорядная капустоуборочная машина ПКН-1, предназначенная для работы с тракторами КДП-35 и МТЗ-2. Машина выполняла технологические операции теребления кочанов, сбора их в автоприцеп и сбора кочерыг в бункер.

Технологический процесс уборки капусты осуществлялся следующим образом. Во время движения агрегата лифтеры скользили по почве и подходили под листья кочанов. Кочаны вытеребливались под давлением наклонной плоскости, образованной нижней частью желоба теребильного транспортера, захватывались за кочерыги бесконечными цепями и подавались вверх по желобу транспортера к элеватору. Расположенные под цепями два дисковых ножа с принудительным вращением обрезали прикорневую часть кочерыги, которая загружалась в бункер. Бункер располагался на раме машины и выгружался при наполнении открытием двустворчатого днища. Кочаны поступали в приемную камеру поперечного элеватора и подавались в саморазгружающийся автоприцеп.

С 1954 по 1955 год завод «Моссельмаш» выпустил около 2000 машин ПКН-1. В 1956 году машина была снята с производства вследствие неэффективности ее применения: повреждения кочанов, косой и рваный срез кочерыги, потери листьев и загрязнение их землей (особенно при увлажнении почвы). Основным же недостатком было то, что обрезка кочанов производилась ниже розеточных листьев, поэтому практически каждый кочан дорабатывался вручную, при соответствующих затратах труда.

ГСКБ по машинам для овощеводства (г. Москва) была разработана машина УКН-1, походившая государственные испытания в 1960 году. В ней растения капусты подводились к ножам путем захвата теребильными лапами, закрепленными на транспортере. В процессе испытаний было установлено, что машина не обеспечивает ориентированную подачу растений к ножам.

Для двухфазной поточной уборки применялись экспериментальная двухрядная машина МПК-2 конструкции НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, машина Е-800 (ГДР).

Первой машиной, у которой качество механизированной обрезки кочерыг приблизилось к качеству ручной обрезки, стал однорядный капусто-уборочный комбайн МСК-1 (рис. 1.2), выпускавшийся серийно с 1976 года. Уборка капусты производилась по двум технологиям:

1) ручная доработка кочанов до товарного вида на комбайне и погрузка товарных кочанов в идущее рядом транспортное средство;

2) погрузка капусты с зеленым листом в транспортное средство с последующей закладкой на хранение или доработкой в сортировальном пункте.

Комбайн работал по принципу обрезки кочерыг на корню. Применялся срезающий аппарат шнекового типа с дисковыми ножами.

Для поточной технологии разработаны машины УКМ-1 и УКМ-2. Они состоят лишь из двух рабочих органов: клавишного срезающего механизма и выгрузного транспортера. Агрегатируются с трактором МТЗ-82. Обслуживают их тракторист и машинист. Производительность агрегата 0,8... 1,5 га за смену.

УКМ срезает кочаны, отделяет их от кочерыг и розеточных листьев, грузит ворох в транспортное средство. Затем продукция доставляется к линиям доработки.

В дальнем зарубежье для уборки капусты применялись различные модели капустоуборочных машин.

1 - лифтеры; 2 - направляющие вальцы; 3 - выравнивающие вальцы; 4 - дисковые ножи; 5 - прижимной транспортер; 6 - приемный транспортер; 7 - листоотделитель; 8 - стол доработки; 9 - выгрузной транспортер; 10 - лоток-гаситель; 11 - опорное колесо. Рисунок 1.2 - Технологическая схема капустоуборочного комбайна МСК-1

Однорядная машина «Рустика» фирмы «Генрих Бляйнрот» работает по принципу теребления. Шнековый срезающий механизм подобен срезающему механизму комбайна МСК-1, но отличается конструкцией прижимного транспортера и ножа для обрезки кочерыг, выполненного в виде бесконечной пилообразной ленты. Машина оборудована шнековым листо-отделителем, переборочным столом и бункером-накопителем емкостью 3,28 м3. Все рабочие органы снабжены гидроприводом.

Двухрядная капустоуборочная машина фирмы «Лоув машин компа-ни» (США) имеет регулируемую ширину захвата. Машина предназначена для сплошной уборки кочанной капусты с двух рядков с одновременной погрузкой ее в транспортные средства. Отличительной особенностью машины является гидромеханический привод всех имеющихся на ней вращающихся узлов. В качестве лифтеров используются вращающиеся наклонные диски.

Машина состоит из следующих основных узлов: рамы с ходовыми колесами, срезающего аппарата, шнекового листоотделителя, гидронасоса с приводом и масляным баком, распределителя гидросистемы, выгрузного скребкового элеватора.

Технологический процесс уборки машиной происходит так же, как у вышеописанных машин, однако передача срезанных кочанов на шнековый листоотделитель производится дисковым ножом, которым кочерыги отделяются от кочанов.

Голландской фирмой Asa-Lift выпускается и поставляется в Российскую Федерацию капустоуборочный комбайн МК1000Е. Комбайн однорядный, навесной. Конструкция комбайна включает торпедные делители, дисковые ножи для среза капусты, подборщик транспортерного типа, гидравлическая установка высоты подборщика, переборочный стол, транспортер с мягким роликом после подборщика для отделения листьев, поперечный транспортер с мягким роликом для инспекции продукции, платформа для 1-2 человек на инспекционном столе, опорные колеса 10,0/75x15,3, элеватор для погрузки капусты в транспортное средство. Привод подборочной секции от ВОМ трактора, привод транспортеров, выгрузного элеватора, инспекционного стола от гидросистемы трактора.

Сравнительные испытания некоторых из этих машин [27] показали, что их устойчивая работа обеспечивается лишь на плантациях с выровненными по размеру кочанами и прямостоящей кочерыгой. По агротехническим показателям они не превосходят, и даже уступают машине МСК-1.

1.2.7 Анализ существующих технологических линий и приспособлений для сортировки и доработки капусты

Для сортировки кочанов и доведения их до состояния, предусмотренного стандартом, создан ряд технологических линий доработки капусты, которые применяются как для закладки капусты на хранение, так и для подготовки продукции к реализации.

Товарность капусты определяется по следующим показателям:

- на кочанах нет неплотно прилегающих листьев;

- длина оставшейся кочерыги не более 3 см;

- вес кочанов не менее 0,4 кг (ранняя капуста) и 0,8 кг (поздняя);

- кочанов с остатками кочерыги более 3 см, с сухими загрязнениями и поврежденными облегающими листьями - не более 5 % по весу.

1.2.7.1 Технологические линии послеуборочной обработки капусты

Предприятием "Гартенбаутехник" (Германия) разработана линия для закладки на хранение кочанной капусты К-205 (рисунок 1.3). [56]

С целью оптимальной загрузки линии К-205 машинную уборку капусты следует выполнять комплексом из 2.. .3 уборочных машин типа Е-800/1. Линия К-205 работает следующим образом. Ворох принимается приемным транспортером 1 и подается инспекционным лентам 2. Здесь рабочими производится сортировка кочанов на продукцию, пригодную для закладки на хранение, и непригодную. Затем пригодная для хранения капуста при помощи листоотделительного устройства 5 освобождается от розеточного листа и подается через систему транспортеров, телескопический транспортер и укладывающий транспортер в хранилище.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Несветеев, Андрей Александрович, 2007 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Адигезалов И. И. и др. Промышленная технология производства овощей. - Л.: Лениздат, 1979. - 136 с.

2. Алексашин В. И. Технология механизированного возделывания и уборки капусты. / Картофель и овощи, 19 , №7, с.18.,.19.

3. Багрова И. П., Васяева 3. С. Выбор сортов белокочанной капусты для машинной уборки. - В кн.: Технология и механизация производства овощей и картофеля на промышленной основе в Нечерноземной зоне РСФСР. - Сборник научных трудов. - Ленинград, 1983, с. 37.. .40.

4. Бакулев Л. С., Сивашинский И. И. Прогрессивные технологии производства и уборки овощей. - Техника в сельском хозяйстве, 1974 № 9 с. 16...20.

5. Бакулев Л. С., Крутских В. Н. Технологическое обоснование процесса механизированной уборки капусты. - Труды НИИОХ т 9 - М 1977, с. 80. ..90.

6. Бакулев Л. С., Сивашинский И. И. Разработка технологий промышленного производства овощей. - Труды НИИОХ, т. 12 - 13 - М-1980, с. 49...58.

7. Бакулев Л. С. Технологические основы машинной уборки овощей. - В кн.: Промышленные технологии производства овощей в открытом грунте. -М: 1982. -с. 36...37.

8. Белик В., Сивашинский И., Бакулев Л. Новое в технологии производства овощных культур. - Международный сельскохозяйственный журнал. 1974, № 5, с. 68...75.

9. Болотов И. Н. Капустоуборочная машина. - Сельхозмашина 1932 №8-9, с. 17...22.

10. Бурмистрова И. Ф. и др. Физико-механические свойства сельскохозяйственных растений. -М., 1956, с. 213...226.

11. Горбатов П. П., Кругляков М. Л., Федоров В. А. Машины и орудия для возделывания овощных культур. - М.: Машиздат, 1958.-223 с.

12. Городков В. П., Романовский Н. В., Хвостов В. А. Тенденции развития конструкций машин для уборки кочанной капусты - М • 1982 -26 с.

13. Горячкин В. П. Собрание сочинений в 3-х томах. - Изд. 2-е. Под ред. действ, чл. ВАСХНИЛ, проф., д. с-х. н. Н. Д. Лучинского. - М.: Колос 1968.

14. ГОСТ 1724-67. Капуста белокочанная свежая. Введ. 01.06.1968.

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

16. Землянов Л. С. Состояние и перспективы разработки, создания и совершенствования машин для уборки капусты, капусты, моркови, лука и томатов. - В кн.: Проблемы разработки и совершенствования комплексов машин для производства овощей на открытом грунте. - М • 1979 с 17...21.

17. Исенев С. Б. Совершенствование технологического процесса механизированной уборки капусты. - Дисс... канд. техн. наук. - Челябинск, 1983.- 163 с.

18. Исмаилов С. Б. Обоснование технологии и средств механизации уборки ранней капусты в условиях субтропиков Азербайджанской ССР. Утв. 05.06.85 - Баку, 1984. - 195 е., ил.

19. Исупов И. С. Влияние схем посева на эффективность работы ка-пустоуборочных машин. - В кн. Сборник статей молодых ученых НИ-ИСХ, вып.9. - М.: 1979, с. 13 - 15.

20. Катаева И. Е., Орлова В. И. Белокочанная капуста. - М.: Россель-хозиздат, 1980. -45 с.

21. Колчин H.H. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей. - М.: Машиностроение, 1982. - 270 с.

22. Комбайн для сплошной уборки капусты МСК-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Лида, 1978. - 110 с.

23. Кондратов В. Ф. Анализ размерных характеристик капусты как объекта уборки. - В кн. Исследования по агрохимии, зоотехнии и механизации сельскохозяйственного производства. - Петрозаводск: 1976. - с. 164...176.

24. Костюченков Н. В. Совершенствование технологического процесса и средств механизации уборки белокочанной капусты. Дисс... докт. техн. наук. - Челябинск: 1999. - 390 с.

25. Крутских Б. Н., Башмачникова Б. А. Технология механизации возделывания и уборки белокочанной капусты. - М.: Колос, 1975.

26. Крутских В. Н., Чередниченко И. Н. Технология возделывания и уборки капусты. - Картофель и овощи. 1977, № 4, с. 22-23.

27. Крутских Б. Н., Хороших Н. Н. Результаты испытаний машин на уборке капусты. - Труды НИИОХ, т. 9. - М.: 1977. - с. 91 - 97.

28. Крутских Б. Н., Хороших Н. Н., Тихонов Н. И. Разработка промышленной технологии производства белокочанной капусты. - Труды НИИОХ, т. 12- 13.-М.: 1980.-е. 99 ...109.

29. Курганская Н. В., Манаков М. Е., Калиниченко В. Д. Капуста. -Алма-Ата: Кайнар, 1978. - 128 с.

30. Ластовенко В. А. Исследование процесса уборки капусты и пути его механизации. - Дисс... канд. техн. наук. - Харьков, 1965. - 162 с.

31. Ластовенко Б. А. Выбор параметров рабочих органов капусто-уборочной машины. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1966, №4, с. 51...52.

32. Майковский Н. А., Котов П. С., Попов В. С. Направления развития конструкций технических средств уборки кочанной капусты. - ЦНИИ-ТЭМ, Тракторосельхозмаш, 1976. - 48 с.

33. Маричалли Ю. В. О способах и средствах механизированной уборки белокочанной капусты. - Научные труды НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР.-Л.: 1974, т. 15, с. 170 - 173.

34. Мельникова 3. Т., Бондаренко A. Л. Биолого-хозяйственные свойства белокочанной капусты, определяющие природность сортов к механизированной уборке. - С. х. биология, 1979, т. 14, № 2, с. 150 - 153.

35. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. - Д.: Колос, 1980- 168 с.

36. Мельников С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. М.: Колос, 1977 - 560 с.

37. Мережко А. Ф. Теоретическое и экспериментальное исследование конструктивно-кинематических параметров нового теребильного аппарата для уборки капусты. Дисс...канд. техн. наук. - Саратов, 1972. - 124 с.

38. Мережко А. Ф. Универсальный рабочий орган к капустоубороч-ной машине. - В кн. Механизация картофелеводства, бахчеводства, овощеводства и садоводства. -М.: 1972, с. 125 - 129.

39. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. /Под редакцией Н. С. Власова. - М.: Колос, 1979 - 399 с.

40. Механизированное возделывание и уборка белокочанной капусты в Ленинградской области. (Рекомендации НИПТИМЭСХ Нечерноземной зоны РСФСР) - Ленинград-Пушкин, 1980. - 45 с.

41. Механизация возделывания и уборки овощей в открытом грунте. (Рекомендации НИИОХ). - М.: Россельхозиздат, 1977. - 40 с.

42. Николаев Ю. А., Котов П. С. К вопросу развития средств механизации уборки капусты. - Тракторы и сельхозмашины, 1966, № 10, с. 27 -28.

43. Николаев Ю. А., Крылов А. К. и др. Машины для сплошной уборки кочанной капусты. - В кн.: Справочник конструктора с.х. машин. - М.: Машиностроение, 1969, с. 148...157.

44. Орлов В. А. Разработка машин для уборки капусты и обоснование параметров рабочих органов: (05.20.04) - Ереван, 1987. - 145 е., ил.

45. Особов В. И. и др. Машины и оборудование для уплотнения сено-соломистых материалов. М.: 1974.

46. Основные направления совершенствования технологий и комплекса машин для производства овощей в открытом грунте /И. И. Сива-шинский, А. С. Бакулев, Ю. Л. Колчинский и др. - Труды НИИОХ. М.:

1977, т. 9.

47. Петров Г. Д. Состояние и перспективы разработки комплексов машин для уборки корнеплодов и овощей. - Тракторы и сельхозмашины,

1978, № 11, с. 27-30.

48. Петров Г. Д., Колчин Н. Н. Комплексы машин для производства овощей на промышленной основе. - Картофель и овощи, 1979, № 1, с.38.. .41.

49. Петров Г. Д. Состояние и направление развития комплексной механизации возделывания и уборки основных овощных культур в СССР. В кн.: Проблемы разработки и совершенствования комплексов машин для

производства овощей на открытом грунте. - М.: ВИСХОМ, 1979. (Материалы Всесоюзного совещания 24 - 26 апреля 1978 г., с. 3... 11).

50. Петров Г. Д., Томилин В. С. Исследование поточного способа уборки всего биологического урожая капусты. Труды ВИСХОМ, вып. 89. -М.: 1977, с. 3...15.

51. Плаксин А. М. Энергетика мобильных агрегатов в растениеводстве. Челябинск: ЧГАУ, 2005 - 205 с.

52. Попов В. С., Орлов В. А., Соловьев М. Д. Обоснование ширины захвата капустоуборочных машин. - Тракторы и сельхозмашины, 1979, № 12, с. 21. ..22.

53. Пьянков А. И. Агрофизические особенности капусты в связи с механизацией ее уборки. - Труды ВИСХОМ, вып. 74. М.: 1973, с. 162...189.

54. Резник Н. Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1984. - 320 с.

55. Рекомендации по технологии механизированного возделывания и уборки среднеспелых, среднепоздних и поздних сортов белокочанной капусты в Нечерноземной зоне СССР. - М.: Колос, 1978. - 31 с.

56. Рогов И. А., Горбатов А. В. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: 1974.

57. Романовский Н. В., Романовский Н. Н. Влияние параметров срезающего аппарата на отделение кроющих листьев от кочанов. - В кн.: Технология и механизация работ в овощеводстве и садоводстве. - Л.: 1979, с. 12...15.

58. Романовский Н. В., Романовский Н. Н. Новый срезающий аппарат капустоуборочной машины. - Техника в сельском хозяйстве, 1983, № 10, с. 22.

59. Романовский Н. В., Романовский Н. Н. Результаты исследования прижимных транспортеров капустоуборочных машин. - Труды НИПТИ-МЭСХНЗ РСФСР. - Л.: 1978, вып. 24, с. 27...81.

60. Романовский Н. В., Романовский Н. Н. К оценке технологий и средств механизации уборки капусты. - Труды НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. -Л.: 1976, т. 20, с. 155...160.

61. Рослов Н. Н. Комплексы по послеуборочной и предреализацион-ной обработке и хранению капусты в ГДР. - Сельское хозяйство за рубежом. 1978, № 6, с. 12...14.

62. Рослов Н. Н. Новое в хранении картофеля и овощей. - М.: 1979.

63. Савченко И. Ф. Исследование процесса уборки капусты и разработка рабочих органов капустоуборочной машины. - Дисс... канд. техн. наук.-Киев, 1973.- 148 с.

64. Савченко И. Ф. Направление работ по механизации овощеводства в Украинской ССР. - В кн.: Проблемы разработки и совершенствования комплексов машин для производства овощей на открытом грунте. - М.: 1979, с. 40...44.

65. Силин А. Д. Исследование и обоснование оптимальных параметров перспективных капустоуборочных машин. - Дисс... канд. техн. наук. -М.: 1975.- 134 с.

66. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1976 - 1980 годы. М.: 1976.

67. Совершенствование методов эксплуатационно-технологической и экономической оценки сельскохозяйственной техники при приемочных испытаниях. - М.: 1981. - 42 с.

68. Сокол П. Ф., Епишков В. А. Результаты и перспективы селекции основных овощных культур на пригодность к машинной уборке. - В кн.: Проблемы разработки и совершенствования комплексов машин для производства овощей на открытом грунте. - М.: 1979. - с. 87.. .93.

69. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. - М.: «Машиностроение», 1969.

70. Технология механизированного производства белокочанной капусты.. Научные труды НИИОХ. 1975, т. 5, стр. 14-23. Авторы: В. И. Алексашин, И. И. Сивашинский, Б. Н. Крутских и др.

71. Тихонов Н. И. Обоснование технологий и технических средств для уборки капусты. (05.20.01) /Всеросс. НИИ овощеводства/. - М.: 1996. - 35 с. Граф. - Библиогр. с. 32...35 (38 наименований). - (96-07586а).

72. Тихонов Н. И. Транспортирующее устройство к срезающему аппарату капустоуборочных машин. - Тракторы и сельхозмашины, 1983, с. 15...18.

73. Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82. М.: Колос, 1974.

74. Транспортное обеспечение поточной уборки капусты. (Рекомендации НИПТИМЭСХ Нечерноземной зоны РСФСР). - М.: Россельхозиз-дат, 1980.-28 с.

75. Тулапин П. Ф., Ляменков Ю. А. Эффективность пункта доработки капусты. - Картофель и овощи, 1979, № 10, с. 25...26.

76. Харнакк X., Верзель Ф., Пинкау X. Опыт промышленного производства поздней белокочанной капусты. - Международный сельскохозяйственный журнал, 1978, № 1, с. 49...53.

77. Хороших Н. Н., Крутских Б. Н., Тихонов Н. И. Сорта капусты для механизированной уборки. - Картофель и овощи, 1980, № 5, с. 23...24.

78. Шабунин А. А. Обоснование параметров и режимов работы рабочего органа морковоуборочной машины. - Дисс... канд. техн. наук. -Челябинск, 2003.

79. Шумер А. Р. Исследование и обоснование рабочего органа для уборки кочанной капусты. - Дисс... канд. техн. наук. - Киев, 1973. - 141 с.

80. Шумер А. Р., Поздняк В. А. Новый рабочий орган капустоуборочных машин. - Техника в сельском хозяйстве, 1981, № 10, с. 60...62.

81. Шумер А. Р., Савченко Н. Ф., Лысенко А. Н. Высокоэффективная капустоуборочная машина. - Картофель и овощи, 1982, № 11, с. 36.

82. Шутов Ю. В., Исмаилов С. Б., Левчук А. И. Обоснование способов механизированной уборки ранней капусты. - В кн.: Исследование и

совершенствование машин для уборки корнеклубнеплодов и овощей. Сб. Научн. трудов. - М.: 1982, с. 65...71.

83. Эксплуатация машинно-тракторного парка. /Под ред. И. В. Сахарова. Алма-Ата: Кайнар, 1974 - 444 с.

84. Яшина 3. Е. Механизация уборки овощей в СССР и за рубежом. -Обзорная информация ЦНИИТЭИ в/о «Союзсельхозтехника». - М.: 1977. -40 с.

85. Adrian Р. А. Lenker D. Н. Nascimento D. Mechanical trimmer for crisped lettuce-refinements, field tests, and performance. - Trans. ASAE, St. Josef, Mich. 1976, nol 19, №5, p. 835...839.

86. Bernsten R. Hosting av vintekal, blomkal og rozenkal. - As. 1978 - 23

P-

87. Development of harvesting of fresh-eating cabbage. - Farm Mechan,

1975, № 5jP. 16...18.

88. Kirsohlce J., Heege H. Die Konlkopfernte im Raufriemenverfanren. -Landtecnnik: 1977, Bd. 32, № 11, s. 472...477.

89. Kirschke J. Heede H. J. Pflanzenmorphologie und Erntetechnik bei Kopfkohl. - Geemuse, 1978, Bd 14.№5,s. 174... 178.

90. Krommer K. Problematik der Feldgemtisemechani sierung Lohmiter-nehmen in Land - Forswirtsen, 1980, №35, s. 114... 121.

91. Leuschner J. Leuscher E. Probleme der voraussichtlichen Erfwiclclund maschineller Gemiseernteverfahzen. - Wiss. Zeitschr. Wilhelm-Pieck-Univ., Rostok. Math-haturwiss. Beine, 1979, s.25.,.29.

92. Machinensystem fur die ernte und binlagerund vou Kofkohl. H - J. Caede, H. Kubitz, H. Pinkou, H. Harnack. Gartennau (Berlin), 1979, Jg. 26 H 1, s. 8- 10.

93. Meeldi B. P. Oogsten en sorteren van spruiten. -Landboumechanizatie, 1979, jg 30, № 3, p. 289.. .292.

94. Mlcoch L. Mechanizovana sklien zeli. Zahradn. Listy, 1975, r. 68, s. 60...61.

95. Ostrozlik M. Stroje na mechanizovanyzber kapustu. - Zahrodnictvo, 1977, r 2, с 6, p. 270. ..271.

96. Royle D. 60 acres may justice this machine. - Grower, 1976.

97. Schoneveld J. A. De machinale oogst van sluitkool. -Landouwmechanisatie, 1978, p. 1311. ..1315.

98. Tractors steel itself. - Arable Farm, 1976, vol. 3, № 1, p. 82.

99. Viscardi K. Warunki mechanizacji zbieru. Cz. 1. - Haz о ogrodn,

1976.

100. Вълчев С., Грошев А. Изследване на физико-механичните свойства на главестото зеле във върезки с механизиране на прибиранетому. - Селскостоп, техн. 1979, г. 16 №6, с. 56.. .65 .

101. Димова Т., Вълков Г. Машины за прибиране и първична обработка на главесто зеле. - Градинерство, 1978, г. 59, кн. 6, с. 16... 19.

102. Исправитель капустоуборочной машины. Патент США, кл. 171 -57 (A 01D 25/04) №3858660, заявлен 14.09.72, опубликован 7.01.75.

103. Машина для уборки кочанной капусты. Франция, «Сельскохозяйственная экспресс-информация», 1975, № 46, стр. 27.

104. Несветеев А. А. Уборка капусты и способы совершенствования технологического процесса. Кокчетав, 1999.

105. Несветеев A.A. Исследование процесса доработки капусты. Вестник науки Акмолинского аграрного университета им. С. Сейфуллина. Том II, 9-10. Астана, 2000 - 287...292 с.

106. Костюченков Н. В., Яковенко И. Ф., Хлынов В. Н., Несветеев А. А. Обоснование капустоуборочного агрегата для прямого комбайнирова-ния. Вестник науки Казахского аграрного университета им. С. Сейфуллина. Том III, 4. Астана, 2002 - 3...7 с.

107. Несветеев А. А. Обоснование и разработка стола доработки продукции капустоуборочной машины. Научное обеспечение Государственной агропродовольственной программы Республики Казахстан на 20032005 годы. Материалы международной конференции (24-25 апреля 2003 г.) - стр.101.

108. Костюченков Н. В., Яковенко И. Ф., Несветеев А. А. Исследование процесса доработки капусты. Материалы международной научной конференции, посвященной 55-летию КазНИИМЭСХ и 100-летию со дня рождения академика И. В. Сахарова. (Алматы, 2...4 октября 2003 г.).

109. Костюченков Н.В., Яковенко И.Ф., Несветеев A.A. Обоснование параметров и режимов работы стола доработки капустоуборочной машины. Материалы международной научно - практической конференции, "Состояние, проблемы и перспективы развития механизации сельского хозяйства и машиностроения АПК", книга 1, г. Алматы, 2004. с. 69...73.

110. Костюченков Н.В., Несветеев A.A. Методика исследования физико-механических свойств кочерыги капусты. Тезисы республиканской научно-теоретической конференции молодых учёных, аспирантов, магистрантов, студентов и школьников «Сейфуллинские чтения-1», посвящённой 110-летию С. Сейфуллина, Астана, 2005, с. 79...80.

111. Костюченков Н.В., Яковенко И.Ф., Несветеев A.A. и др. Обоснование и разработка машины для уборки белокочанной капусты с доработкой продукции до товарного вида на мобильном агрегате. (Сводный заключительный отчет о НИР). № гос. рег.0101РК00344. Инв.№ 0205 PK 00819. Астана, 2005, 92 с.

112. Несветеев A.A. Обоснование параметров и режимов работы стола доработки продукции стола доработки капустоуборочной машины. Тезисы республиканской научно-теоретической конференции молодых учёных, аспирантов, магистрантов, студентов и школьников «Сейфуллинские чтения-2», Астана, 2006.

113. Костюченков Н.В., Несветеев A.A., Костюченкова О.Н. Капусто-уборочная машина. Предварительный патент № 16746 от 16.01.2006 г.

114. Костюченков Н. В., Несветеев А. А. Методика и результаты определения силы сопротивления резанию кочерыги капусты. Вестник науки КазГАТУ им. С. Сейфуллина. Астана, 2007.

115. Костюченков Н.В., Несветеев A.A. Методика определения силы сопротивления резанию кочерыги капусты. Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию основания АО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина». Астана, 2007 - 1 с.