Обоснование параметров сепарирующего устройства малогабаритного картофелеуборочного комбайна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Максимов Лев Леонидович

• Максимов Лев Леонидович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Максимов Лев Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сравнительный анализ объемов производства картофеля в

России и Удмуртской Республике

1.2 Агротехнические требования, предъявляемые к уборке

картофеля и картофелеуборочной технике

1.3 Обзор однорядных картофелеуборочных комбайнов, представленных

на российском рынке

1.4 Сепарирующие рабочие органы картофелеуборочных машин

1.5 Конструкции картофелеуборочных машин, созданные на базе Ижевской ГСХА

1.5.1 Роторно - винтовой сепаратор

1.5.2 Сепаратор центробежно-выжимного типа

1.5.3 Ременный ботвоотделитель

1.5.4 Копатель - ботвоотделитель - валкователь

1.5.5 Миникомбайн - копатель

1.6 Выводы и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ВОСХОДЯЩЕ-СХОДЯЩЕГО ДЕЙСТВИЯ С КЛУБНЕНЕСУЩИМ ВОРОХОМ

2.1 Обоснование конструктивно-технологической схемы сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия

2.2 Исследование процесса отделения клубней картофеля от ботвы

в восходящем потоке вороха

2.3 Обоснование угла наклона ворохоподъемного элеватора

2.4 Обоснование длины участка свободного скатывания клубней

2.5 Сопротивление движению лемеха картофелеуборочного

комбайна

2.6 Сопротивление движению составляющих сепарирующего устройства

2.7 Выводы

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА КАРТОФЕЛУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Методика проведения экспериментальных исследований

3.2.1 Объект и средства экспериментальных исследований

3.2.2 Определение угла наклона ворохоподъемного элеватора

3.2.3 Определение рабочей скорости ворохоподъемного элеватора

3.2.4 Определение длины ворохоподъемного элеватора

3.2.5 Проектирование и создание опытного образца малогабаритного картофелеуборочного комбайна

3.3 Методика проведения лабораторно-полевых исследований

3.3.1 Определение условий исследований на почвенном канале

3.3.2 Определение величины сопротивления движению лемеха

3.3.3 Определение мощности на привод рабочих органов

3.3.4 Условия проведения полевых исследований

3.3.5 Определение кинематического режима картофелеуборочного комбайна в полевых условиях

3.3.6 Проведение многофакторного эксперимента по оптимизации параметров сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия

3.4 Проведение производственных испытаний

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

4.1 Определение угла наклона ворохоподъемного элеватора

4.2 Определение рабочей скорости ворохоподъемного элеватора

4.3 Определение рабочей длины ворохоподъемного элеватора

4.4 Определение кинематического режима картофелеуборочного комбайна

4.5 Определение сопротивления движению лемеха. Установление адекватности значений теоретических и экспериментальных исследований

4.6 Результаты определения мощности на привод рабочих органов

4.7 Оптимизация параметров сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия

4.8 Результаты производственных испытаний

4.9 Выводы по главе

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МАЛОГАБАРИТНОГО КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНОГО КОМАЙНА

5.1 Определение показателей экономической эффективности

5.2 Перспективы дальнейшего развития темы исследования

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров сепарирующего устройства малогабаритного картофелеуборочного комбайна»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследований. Нет ни одного человека в мире, рацион которого обходился бы без картофеля. Вегетарианцы вообще считают его одним из основных продуктов. Если принять биологическую питательную ценность белка мяса птицы за 100 %, то белок пшеницы - около 65 %, а вот белок картофеля более 80 %. По качественным показателям белок картофеля превосходит и многие бобовые культуры (сою, горох и т.д.). В клубнях картофеля содержится больше минеральных веществ и витаминов, чем во многих видах плодов и овощей [114, 129, 136].

Без питательной культуры не обходится и рацион кормления сельскохозяйственных животных, помимо клубней используют и продукты уже переработанного картофеля.

Огромное значение картофель имеет и для перерабатывающей промышленности при производстве спирта, крахмало-паточной и другой продукции. Не заменим картофель и как эффективная культура занятого пара в севооборотах, являясь неплохим предшественником для многих сельскохозяйственных культур (свекла, ячмень, кукуруза, яровая пшеница, просо и т. д.).

Выращиванием картофеля занимаются более чем в 130 странах мира. Россия в этом списке занимает 3-е место по объему производства, уступая Китаю и Индии. Основная часть произведенной продукции из этой культуры и сам картофель идет на удовлетворение потребности внутри страны. Однако, имея огромный потенциал земельных площадей и сложившуюся экономическую обстановку в мире, Россия может и должна выходить на внешние рынки по экспорту картофеля в больших объемах. К сожалению, в последние годы идет спад объемов производства картофеля. Это связано напрямую с тем, что более 80% отечественного картофеля выращивается в небольших крестьянских (фермерских) и личных хозяйствах, на малоконтурных участках [8]. Чтобы получать качественную продукцию, конкурентоспособную как на внешнем, так и на внутреннем рынках, необходимо постоянно совершенствовать

технологии возделывания картофеля с модернизацией существующих агрегатов, а так же разработкой и внедрением сельскохозяйственных машин с рабочими органами прогрессивного типа [9, 22, 34, 42, 113, 130, 131, 132, 134].

Отечественные фермеры и хозяйства населения используют или старую технику или самодельную, приобретенную у сомнительных производителей. Отсутствие специализированной техники приводит к тому, что с помощью одного и того же оборудования выполняются различные операции [43, 46, 77, 79, 80].

Использование при посадке некачественного семенного материала, неправильная обработка подготавливаемой площади под посадку, несоблюдение агротехнических требований при выращивании и уборке урожая, нарушение правил транспортировки и хранения продукции приводит к снижению качества продукции и, соответственно, ведет к постепенному уменьшению объемов производства [13, 36,37].

Если сравнить среднюю урожайность картофеля в России за последние годы, то в сельскохозяйственных организациях она составляет 235...250 ц/га, в крестьянских (фермерских) хозяйствах около 190 ц/га и 150 ц/га на личных подворьях [82, 93].

Крупные агропредприятия используют в основном современную высокопроизводительную технику иностранного производства и большие, хорошо подготовленные площади. Крестьянско-фермерским хозяйствам, базирующимся на малых площадях, закупать импортную дорогостоящую технику невыгодно для сезонного использования. Чаще всего она не окупается годами, тем более, если не соответствует особенностям технологии возделывания картофеля в различных природно-климатических зонах нашей страны.

В сложившихся обстоятельствах развитие Российского машиностроения должно получить сильный толчок. Этому будут способствовать инновационные технические решения ученых и специалистов по земледельческой механике [122].

В технологии производства картофеля уборка считается одной из самых трудо- и энергозатратных операций, основное значение здесь отводится сепарации клубненесущего вороха, то есть отделению клубней от почвы и примесей.

Картофелеуборочным машинам по ходу выполнения технологического процесса приходится иметь дело с большим количеством почвенных комков, растительных примесей, камней, изменчивостью свойств почвы от влажности и т.д. Трудность осуществления процесса очистки обуславливается также незначительным содержанием клубней картофеля (около 2 %) в подкапываемой массе почвы.

Самым распространенным сепарирующим органом вот уже более 100 лет является прутковый транспортер (элеватор). Прутковые элеваторы получили широкое распространение вследствие простоты их конструкции и возможности подъема транспортируемой массы под углом более 20 град.

Многочисленные попытки создания альтернативных вариантов сепарирующих устройств картофелеуборочных машин завершаются безуспешно, так как, несмотря на иные технические решения, большинство устройств основаны на отделении почвенной массы от клубней на малоэффективных прутковых решетах (элеваторах).

До сих пор используется один принцип, чем длиннее путь сепарации, больше перепадов и дополнительных устройств (интенсификаторов), тем качественнее проходит процесс. Борьба за улучшение показателей качества ведет к увеличению габаритов уборочных машин, массы и стоимости.

Таким образом, возникает необходимость в дальнейшем решении проблемы сокращения пути сепарации и уменьшения габаритов картофелеуборочных машин.

Степень разработанности темы. Исследованием процесса сепарации и разработкой сепарирующих устройств в разное время занимались С.Н. Боры-чев, Н.В. Бышов, Н.И. Верещагин, А.А. Голиков, В.П. Горячкин, И.П. Гудзен-ко, Н.Н. Колчин, М.Н. Калимуллин, Р.Р. Камалетдинов, М.Ю. Костенко, А. П. Кроптов, И. Е. Кущев, А. Г. Максимов, Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Г.Д. Петров, К.А. Пшеченков, Г.К. Рембалович, О.А. Сафразбекян, А.А. Сорокин, И.А. Успенский и др. [7, 8, 9, 16, 17, 47, 48, 49, 63, 52, 54, 98, 104, 105, 108, 111, 130].

Несмотря на обширные исследования работы сепарирующих устройств картофелеуборочных машин, в трудах перечисленных авторов не затрагивается вопрос работы сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия.

Цель исследований. Повышение эффективности технологического процесса малогабаритного картофелеуборочного комбайна путем обоснования параметров сепарирующего устройства.

Объект исследований. Сепарирующее устройство восходяще-сходящего действия картофелеуборочного комбайна.

Предмет исследований. Технологический процесс и параметры сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия картофелеуборочного комбайна.

Научная новизна работы.

1. Конструкция сепарирующего устройства, отделяющего клубни картофеля от почвенной массы и ботвы в восходящем потоке вороха.

2. Аналитические зависимости для определения основных параметров и режима работы сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия.

3. Регрессионная модель процесса сепарации клубненосного вороха, учитывающая влияние основных параметров и режима работы на эффективность отделения клубней от почвы.

Теоретическая и практическая значимость работы.

- обоснованы и установлены оптимальные параметры и режим работы сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия;

- разработана оригинальная конструкционно-технологическая схема сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия малогабаритного картофелеуборочного комбайна (патент Яи № 2332828, 2008 г.);

- созданы опытные образцы малогабаритных комбайнов и проведены производственные испытания на различных сельскохозяйственных предприятиях с оценкой агротехнических и технико-экономических показателей.

Методы исследования. Методика исследований включает проведение теоретических изысканий. Полученные результаты подтверждены в ходе экс-

периментов в лабораторных и производственных условиях с использованием общих и частных методик, приборов, установок и ЭВМ. Достоверность полученных результатов подтверждена методами математической статистики и теории планирования эксперимента.

Достоверность результатов исследований подтверждена оценкой адекватности теоретических решений экспериментальным данным, а также результатами лабораторных и производственных испытаний.

Реализация результатов исследований. Малогабаритный картофелеуборочный комбайн с сепаратором восходяще-сходящего действия был изготовлен и прошел проверку на полях ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА» Вот-кинского района УР, АО «Путь Ильича» Завьяловского района УР, (специализируется на выращивании товарного картофеля), АО «РосЕвроплант» Завьяловского района УР (производство семенного материала), КФХ Чайников А.И. Вавожского района УР и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

- схема сепарирующего устройства восходяще-сходящего действия малогабаритного картофелеуборочного комбайна;

- теоретические исследования процесса взаимодействия сепарирующего рабочего органа с клубненесущим ворохом;

- результаты лабораторно-полевых исследований и производственных испытаний;

- технико-экономическое обоснование эффективности внедрения и использования малогабаритного картофелеуборочного комбайна в производственных условиях.

Апробация работы. В ходе выполнения диссертационной работы результаты докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Ижевской ГСХА в период 2013-2018 года, Казанском ГАУ в 2018 году на международной научно-практической конференции. Разработка является дипломантом (1 место) III Российского форума «Российским инновациям - российский капитал», лау-

реатом конкурса перспективных проектов «А§КоВо1» 2016 ассоциации «РОСАГРОМАШ», экспонат международной специализированной выставки сельхозтехники «А0К08АЬ0К-2016» г. Москва.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 научных работах, в том числе в 5 изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук. Получено 5 патентов РФ по данной тематике.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 50 рисунков и 8 приложений. Список литературы включает 136 наименований.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сравнительный анализ объемов производства картофеля в России и Удмуртской Республике

Несмотря на кардинальные изменения в России и мире за последние десятилетия, главной целью Государственной программы было и есть обеспечение продовольственной независимости нашей страны в параметрах, заданных Доктриной продовольственной безопасности. Ускоренное импортозамещение в отношении овощей открытого и закрытого грунта, семенного картофеля и плодово-ягодной продукции является приоритетным, уровень самообеспеченности не должен опускаться ниже 95 % [123].

Рост внутреннего производства картофеля, наряду со снижением импорта, обеспечивает повышение удельного веса отечественной сельскохозяйственной продукции и продовольствия в общем объеме ресурсов внутреннего рынка на 97 % [123].

Проанализировать ситуацию в сфере производства картофеля в России за последние годы можно используя данные Федеральной службы государственной статистики (таблица 1.1) [82].

Таблица 1.1 - Сравнительные показатели производства картофеля в России

Показатель Год

2005 2015 2016 2017

Валовой сбор картофеля, всего, млн. тонн 37,5 33,6 31,1 29,6

в т.ч. сельскохозяйственные организации крестьянские (фермерские) хозяйства хозяйства населения 2,4 4,6 4,2 4,2

0,8 2,9 2,7 2,5

34,3 26,1 24,2 22,8

Урожайность ц/га 138 159 153 156

Сельскохозяйственные организации Крестьянские (фермерские) хозяйства Хозяйства населения 155 233 226 258

140 196 186 206

119 148 142 142

Посевные площади, тыс. га 3088 2128 2053 1906

Сельскохозяйственные организации Крестьянские (фермерские) хозяйства Хозяйства населения 154 207 195 171

58 153 149 129

2876 1768 1709 1606

Для сравнительного анализа производства картофеля в условиях Удмуртской Республики (таблица 1.2) воспользуемся данными Министерства сельского хозяйства УР [93].

Таблица 1.2 - Сравнительные показатели производства картофеля в Удмуртской Республике__

Показатель Год

2005 2015 2016 2017

Валовой сбор, тыс. тонн Сельскохозяйственные организации Крестьянские (фермерские) хозяйства Хозяйства населения 441,2 591,4 371 354,7

55,1 81,7 46,4 47,6

30,1 105,6 62,2 71,0

356 404,1 262,4 236,1

Урожайность, ц/га Сельскохозяйственные организации Крестьянские (фермерские) хозяйства Хозяйства населения 106 173 110 152

108 202 133 191,7

103 179 99 172,4

107 139 100 91,7

Посевные площади, тыс. га Сельскохозяйственные организации Крестьянские (фермерские) хозяйства Хозяйства населения 41,6 39,4 36,0 32,4

5,2 4,2 3,5 2,6

3 6,1 6,4 4,1

33,4 29,1 26,1 25,7

На рисунке 1.1 показаны изменения объемов производства картофеля по категориям хозяйств за последние 10 лет в России и УР.

Проведенный нами анализ показывает, что за десятилетний период доля хозяйств населения в производстве картофеля изменилась незначительно и на данный момент составляет около 80 % к уровню 2005 г. Посевные площади располагается, как правило, на малоконтурных участках и полученный урожай используется, в основном, для личных нужд.

Личные «подворья» до 0,3 га всегда были неотъемлемой частью Российской истории, а творчество народных умельцев - движущей силой развития «приусадебных технологий». Постепенно ручной труд вытеснялся использованием лошадиной силы, а в последние годы мотоблоками и минитракторами.

российская федерация

УДМУРТСКАЯ РЕСПУБЛИКА

и - Хозяйства населения

□ - Крестьянские (фермерские) хозяйства

□ - Сельскохозяйственные организации

Рисунок 1.1 - Удельный вес посевных площадей под картофель в различных категориях хозяйств Российской Федерации и Удмуртской Республики, %.

С появлением интернета популярностью стали пользоваться самоделки. С наплывом в страну инструментов и оборудования иностранных производителей, разработкой и изготовлением конструкций и технических средств для личных хозяйств стали заниматься тысячи больших и малых предприятий разных отраслей промышленности нашей страны. Не имея экспериментальной базы, специалистов по земледельческой механике, специального оборудования, тиражируются в разных вариантах известные, ранее изготавливаемые на специализированных заводах, морально устаревшие приспособления и машины [124].

Одним из приоритетных направлений развития сельского хозяйства в РФ на 2013 - 2020 годы является развитие малых форм хозяйствования - крестьянских (фермерских) хозяйств [99]. К сожалению, в настоящий момент, практически вся профессиональная картофелеуборочная техника представлена зарубежными производителями, или собрана в России из импортных комплектующих по лицензии известных брендов. Безусловно, использование дорогостоящей высокопроизводительной техники и оборудования для таких хозяйств экономически невыгодно и нецелесообразно, но и ручной труд - в век гиперзвуковых скоростей и ^-технологий - необходимо исключать из технологических процессов максимально. Для малоконтурных участков необходимо создание отечественной более надежной картофелеуборочной техники, соответствующей агротехническим требованиям [9, 43, 44, 46].

1.2 Агротехнические требования, предъявляемые к уборке картофеля и

картофелеуборочной технике

Для успешного применения картофелеуборочной техники необходимо создать следующие условия [13, 28, 34, 37, 45, 47]:

- использование качественного посадочного материала;

- проведение соответствующей обработки почвы в определенной последовательности с учетом типов почв;

- своевременная посадка без пропусков на заданную глубину, с наименьшим отклонением от прямолинейности рядков;

- обеспечение мелкокомковатой структуры почвы в гребне;

- к концу вегетационного периода клубни должны находиться в хорошо сформированной грядке на одинаковой глубине;

- качественное удаление ботвы;

- соблюдение сроков уборки.

Картофелеуборочные комбайны и копатели должны соответствовать следующим основным агротехническим требованиям [98]:

- подкапывающие рабочие органы комбайна должны быть хорошо приспособлены к микрорельефу поля и обеспечивать равномерную глубину хода при различных заглублениях. Отклонение глубины хода лемехов от установленного значения допускается не более ± 2 см;

- обеспечивать выкапывание клубней с глубины до 22 см при ширине клубневых гнезд 40 см;

- извлекать на поверхность поля не менее 95 % урожая клубней;

- допускаются повреждения не более 3 % клубней по массе;

- комбайн должен собирать в бункер не менее 97% урожая картофеля;

- потери всех видов не должны превышать 3 %;

- чистота картофеля в таре должна быть не менее 80 %;

- при работе комбайна на легких, средних и засоренных камнями почвах повреждения клубней не должны превышать 10 %, а на переувлажненных тяжелых почвах до 5 %.

Картофелеуборочные машины должны иметь высокие показатели надежности и долговечности: коэффициент готовности 0,95; коэффициент надежности технологического процесса 0,97; коэффициент технического использования 0,90; коэффициент использования эксплуатационного времени 0,60. Картофелекопатели и однорядные комбайны должны агрегатироваться с тракторами класса 0,9-1,4 кН; двухрядные комбайны - с тракторами класса 1,4 и 2,0 кН.

Однорядный комбайн должны обслуживать не более четырех человек, а двухрядный - не более шести. Производительность двухрядных картофелеко-

пателей установлена не менее 0,4 га/ч сменного времени, а картофелеуборочных комбайнов - не менее 0,15 га/ч на каждый рядок.

1.3 Обзор однорядных картофелеуборочных комбайнов, представленных на российском рынке

Современная высокопроизводительная картофелеуборочная техника, представленная на российском рынке, приобретается, в основном, крупными агрохолдингами, плантации картофеля у которых занимают не одну сотню гектаров. Этот сегмент рынка прочно заняли Европейские компании - лидеры мирового рынка картофелеуборочной техники: Grimme, AVR, Dewulf, Unia [79, 84, 85, 86, 87, 89, 91, 92, 133, 135].

По данным Федеральной таможенной службы за 2017 год, на долю импорта комбайнов пришлось менее 6 % в количественном выражении, остальной объем заняли копатели и другая техника. Однако в стоимостном выражении доля, приходящаяся на высокопроизводительные комбайны, достигает 50 % [81].

Отечественная профессиональная картофелеуборочная техника представлена, в основном, ООО «Агротехмаш» (Рязанская область). Они производят двухрядные комбайны КПК-2-01 и ККР-2, аналоги комбайна КПК-2, выпускавшегося еще в советское время, и картофелекопатели КТН-2В [80].

Средние и малые хозяйства до 80 % площадей картофеля убирают старой техникой (копатели, комбайны) еще советского производства или импортной, бывшей в употреблении. Основная проблема этой техники в отсутствии оригинальных запасных частей и качественного сервисного обслуживания.

Хозяйства, занимающие под картофель менее 50 га, преимущественно используют копатели с привлечением большого количества людей-сборщиков клубней. Затраты труда при возделывании картофеля доходят до 400 чел.-ч., на 1 га вместо положенных 60 чел.-ч., затраты труда на один центнер урожая достигают 6,5 чел.-ч., вместо возможных 0,6 [35]. В зависимости от почвенно-климатических условий потери урожая при этом составляют 8... 26 %.

Применение новых малогабаритных картофелеуборочных комбайнов позволяет практически полностью исключить потери урожая, сбор клубней осуществлять в бункер, контейнеры, мешки, то есть убирать картофель с наименьшими трудозатратами и, соответственно, себестоимостью [9, 46, 106].

В последние годы на отечественном рынке малогабаритной картофелеуборочной техники преобладают в основном однорядные комбайны, производимые зарубежными фирмами [45, 79, 118, 119, 120].

Ниже представлены технические характеристики наиболее распространённых однорядных картофелеуборочных комбайнов (таблица 1.3)

Таблица 1.3- Технические характеристики однорядных картофелеуборочных

комбайнов

Картофелеуборочные комбайны

Наименование показателей ККУ-1 «Лидчанин -1» Grimme SE 75 (20,30,55) UNIA BOLKO AVR Spirit (4100,6100)

Страна-изготовитель Республика Беларусь Республика Беларусь Германия Польша Бельгия, Россия («Колнаг»)

Число убираемых рядов, шт 1 1 1 1 1

Производительность, га/час 0,25 - 0,35 0,22 0,35-0,6 0,15 0,35 - 0,6

Рабочая скорость, км/ч до 5 1,5-5 5-8 1,5-5 5-8

Сепарирующая система Элеватор Элеватор Элеватор Элеватор Элеватор

Количество обслуживающего персона-

-тракторист -рабочие 1 4 1 4 1 4 1 3-4 1 4

Бункер, т 1,5 2,0 2 - 55 1,25 4,0

Масса, т 3,1 3,8 4,5 2,1 5,75

длина 7150 7150 8920 5950 8400

Габариты, ширина 2400 2400 3000 2420 3000

мм высота 2900 2900 3500 2690 3330

Трактор, кл.т.с. 1,4 1,4 1,4 -2,0 1,4 1,4-2,0

Примерная стоимость, тыс. руб. 1150 2100 от 1200 до 6000 1610 от 1500 до 10000

Все представленные в таблице комбайны работают по одной технологической схеме (рисунок 1.2) и имеют приблизительно одинаковую конструкцию [45, 77, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 118, 119. 120].

Технологический процесс протекает следующим образом: лемех 3 подкапывает клубненосный пласт, который поступает на первый элеватор 4, где просеивается большая часть почвы и разбиваются крупные комки, затем вся масса поступает на второй элеватор 5 для дальнейшей сепарации. Крупные растительные примеси отделяются редкопрутковым ботвоудалителем 6, далее ворох проходит через три сепарирующих устройства 7, 9, 10, поступает на переборочный стол 11 и загружается в бункер 13.

Рисунок 1.2 - Технологическая схема однорядных картофелеуборочных машин:

1 - каток; 2 - подрезающие диски; 3 - лемех; 4 - первый элеватор; 5 - второй элеватор;

6 - ботвоудалитель; 7, 9, 10 - сепарирующие устройство; 11 - переборочный стол;

12 - транспортер; 13 - бункер.

На рисунках 1.3 и 1.4 представлены однорядные картофелеуборочные комбайны, работающие по данной схеме с сепарирующим устройством элеваторного типа.

Обзор картофелеуборочных комбайнов показывает, что все машины соответствуют агротехническим показателям и показателям надежности.

Рисунок 1.3 - Однорядный картофелеуборочный комбайн ККУ-1

Рисунок 1.4 - Однорядный картофелеуборочный комбайн Grimme SE 75 Наряду с этим имеются существенные недостатки:

- высокая металлоемкость, что автоматически увеличивает стоимость машины и усложняет техническое обслуживание;

- уплотнение почвы в связи с повторяемостью проходов по междурядью;

- повышенная повреждаемость картофеля при движении по многометровым каскадным транспортерам с дополнительными устройствами доочистки;

- отсутствие качественного сервисного обслуживания;

- высокий уровень ценовых показателей на оригинальные запасные части;

- частая непригодность к климатическим условиям;

- ослабление отечественных производителей.

1.4 Сепарирующие рабочие органы картофелеуборочных машин

Для отделения клубней картофеля от почвы, растительных остатков опробовано и испытано несколько десятков типов сепарирующих рабочих органов, основанных на различных принципах действия [98].

Сепарация почвы производится на рабочих органах, разделяющих компоненты по размерам: прутковые элеваторы, грохот с колеблющимися решетами, барабанные, комбинированные (рисунок 1.5).

Рисунок 1. 5 - Типы сепарирующих рабочих органов

Прутковые элеваторы широко применяются в картофелеуборочных машинах, вследствие простоты конструкции и возможности подъема и транспортирования пласта под углом 20°.. .25° [50, 98].

Для устранения сгруживания подкапываемого пласта скорость элеватора должна быть в 1,3.1,6 раз больше скорости движения машины. С целью интенсификации процесса сепарации вороха (пласта) под верхней ветвью первого

(приемного) пруткового элеватора устанавливают различного рода вибраторы. Возникающие в процессе действия вибратора инерционные силы, в какой-то мере, активируют процесс сепарации вороха. В то же время, инерционные силы повышают динамическую нагрузку на подвижные пары и ускоряют процесс их износа.

Исследованием процесса сепарации клубненосного вороха на подвижном прутковом элеваторе в разное время занимались М.Е. Мацепуро, Г.Д. Петров, К.А. Пшеченков, О.А. Сафразбекян, А.А. Сорокин, В.П. Шуваев и другие исследователи [64, 65, 98, 101, 102, 106, 107, 108, 109].

На основе результатов исследований, М.Е. Мацепуро [64] предлагает показательную функцию, характеризующую процесс сепарации по длине элеватора

^-(^Х +1)

*=1-Q- , (1Л)

где Qо - масса почвы, поступившей на элеватор;

X - длина элеватора;

а1 - коэффициент, зависящий от типа и состояния почвы.

Однако, это уравнение не в полной мере учитывает реальный процесс сепарации почв различных типов. Кроме того на процесс сепарации влияет неоднородная загрузка решет сепарирующих рабочих органов, размещенных в начале и середине технологического процесса комбайна.

Можно выделить два основных вида загрузки рабочих органов: полную, характерную для основного (первого) сепарирующего рабочего органа, и неполную, характерную для последующих сепарирующих рабочих органов.

Площадь S сепарирующих поверхностей зависит от их конструктивных особенностей, крупные включения клубненосного пласта задерживаются на сепарирующей поверхности, оставляя часть ее площади свободной для прохода почвенных частиц. Эту часть можно назвать активной площадью сепарирующей поверхности Sa. Крупные почвенные частицы, клубни, опустившись на сепарирующую поверхность, через некоторое время t перекрывают часть сепари-

рующей поверхности, переводя ее в пассивное состояние Бп по отношению к процессу сепарации. Таким образом, Бп есть функция от t.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Максимов Лев Леонидович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агросервер.гц [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://agroserver.ru/b/kartofelekopalka-kopatel-sborshhik-kartofelya-ksk-1-31194.htm.

2. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Макарова, Ю.В. Грановский - М.: Наука, 1976. - 279 с.

3. А.с. 284482 СССР, А 01f 25/00 Барабанный сепаратор/ Л.М. Максимов, Г.Д. Петров - № 284482; заявлено 26.11.1968; Опубл. 14.10. 1970, Бюл. № 32

4. Большев Л.Н. Таблицы математической статистики [Текст] Боль-шев Л.Н., Смирнов Н.В. - М.: Наука, 1965. - 474 с.

5. Брей В.В. Применение методов системного анализа при испытаниях сельскохозяйственной техники / В.В. Брей, Л.В. Погорелый. - М.: В/О Союз-сельхозтехника, 1976. - 80 с.

6. Бродский В.З. Введение и факторное планирование эксперимента / В.З. Бродский. - М.: Наука, 1976. - 223 с.

7. Бышов Н.В. О совершенствовании очистки клубнесодержащего пласта в картофелеуборочных машинах с центробежно-выжимной сепарацией / Н.В. Бышов, Ю.В. Якунин, Н.Н. Якутин // В статье: Инновационные направления и методы реализации научных исследований в АПК. Сборник научных трудов преподавателей и аспирантов Рязанского ГАТУ им. П.А. Костычева. - Рязань, 2012. - С. 68-69.

8. Бышов Н.В. Современный взгляд на производство картофеля / Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, А.А. Симдянкин, А.С. Колотов, С.В. Колупаев, И.Н. Кирюшин, И.А.Успенский, А.В. Шемякин И.А. Юхин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. Кубанский ГАУ им. И.Т.Трубилина. - Краснодар, 2017. - С. 146-153.

9. Бышов Н.В. Повышение эффективности использования малогабаритной техники для возделывания и уборки картофеля / Н.В. Бышов, А.А. Сорокин, И.А. Успенский // В сборнике: Совершенствование конструкции и технологии использования сельскохозяйственной техники. Сборник научных трудов. Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ; Самарская государственная сельскохозяйственная академия. - Самара, 1999. - С. 220-232.

10. Василенко П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / П.М. Василенко. - Киев.: УАСХН, 1960. - С. 69.

11. Васильева О.П. Комбайн с отделителем клубней в восходящем потоке вороха / О.П. Васильева, Л.Л. Максимов // Материалы I Международной научно - практической конференции, посвященной памяти профессора А.К. Юлдашева - Казань: ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет», 2018. - С. 282-286.

12. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - 3-е изд. - М.: Колос, 1973. - 199 с.

13. Верещагин Н.И. Комплексная механизация возделывания, уборки и хранения картофеля / Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков. - М.: Колос, 1977. -352 с.

14. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А.Вознесенский. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 263 с.

15. Власов Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники / Н.С. Власов. - М.: Колос, 1988. - 223с.

16. Голиков А.А. Совершенствование технологического процесса и рабочего органа сепарации картофелеуборочных машин: дис....кан. техн. наук: 05.20.01 / А.А. Голиков. - Рязань, 2014. - 138 с.

17. Горячкин В.П. Собрание сочинений: в 3-х томах. - М.: Колос.1965.

18. ГОСТ Р 7.0.1 - 2011 Диссертация и автореферат диссертации. Структура и правила оформления. 2012.

19. ГОСТ 20915-2011 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. - Введ. 2013-01-01.-М.: Стандартин-форм,2013. - 24 с.

20. ГОСТ 54784-2011 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы оценки технических параметров. - Введ. 2012-03-01.-М.: Стандартин-форм,2012. - 40 с.

21. ГОСТ Р53056-2008 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - М.: Изд-во стандартов,2008.

22. Гудзенко И.П. Машины для возделывания и уборки картофеля/ И.П. Гудзенко, Н.В. Фирсов. - М.: Машиздат, 1962. - 276 с.

23. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента. Пер. с англ./ Н. Джонсон, Ф. Лион. - М.: Мир, 1981. - 520 с.

24. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения / под ред. М.Н. Ерохин. - М.: Колос, 1999. - 228 с.

25. Добронравов В.В. Курс теоретической механики: Учебник для ма-шиностроит. спец. Вузов / В.В. Добронравов, Н.Н. Никитин. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1983. - 575с., ил.

26. Доспехов В.А. Методика полевого опыта (с основами статической обработки результатов исследований) / В.А. Доспехов. -М.: Агропромиз-дат,1985. - 351 с.

27. Дрейпер Н. Прикладной регрессионный анализ. Множественная регрессия = Applied Reqression Analysis / Н.Дрейпер, Г. Смит.-3-е изд. - М.: «Диалектика», 2007. - с 912.- 1SBNO-471-17082-8.

28. Ерохин М.Н. Пути снижения повреждаемости картофеля при механизированной уборке [Текст] / М.Н. Ерохин, Н.И. Верещагин // Достижения науки и передовой опыт в производстве. ЦНТЭИПРМСХ РФ. - 1992. - № 2. -С. 286.

29. Единые формы выработки и расходы топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1982. - 416 с.

30. Заводнов С.В. Исследование взаимодействия клубней картофеля с рабочими органами сельскохозяйственных машин: дис....док. техн. наук: 05.20.01 / С.В. Заводнов. - М.: 2002. - 145 с.

31. Иванов А.И. Контрольно-измерительные приборы в сельском хозяйстве / А.И. Иванов, А.А. Куликов, Б.С. Третьяков. - М.: Колос. 1984. - 207 с.

32. Иванов С.В. Математические модели и методы расчетов на ЭВМ. [Текст] / С.В. Иванов. - М.: Наука, 1991. - 165 с.

33. Иванов А.А. MSC. ADAMS: Теория и элементы виртуального конструирования и моделирования: учебное пособие / А.А. Иванов. - М.: Московское представительство MSC.SoftwareGmbH, 2003. - 97 с.

34. Калинин А.Б. Мировые тенденции и современные технические системы для возделывания картофеля / А.Б.Калинин, В.А. Ружьев, И.З. Теплин-ский. - СПб.: Проспект Науки, 2016. - 160 с.

35. Калимуллин М.Н. Совершенствование технологических процессов и технических средств для возделывания картофеля: дис. .д-ра тех. наук. Казань., 2017. - 401 с.

36. Камалетдинов Р.Р. Научно-методологическое обоснование технологий и технических средств возделывания и уборки картофеля на основе объектно-ориентированного моделирования: дис. .д-ра тех. наук. Уфа., 2017. - 359 с.

37. Камалетдинов Р.Р. Обработка почвы - уборка картофеля зависимость прямая / Р.Р. Камалетдинов, Ф.Н. Галлямов // Сельский механизатор. -2006. -№ 9. - С. 16-17.

38. Картофелесборщик Кабан самодельный. [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.fassen.net/show / Картофелесбор-щик+Кабан+самодельный.

39. Картофелекомбайн кабан самодельный 2. [Электронный ресурс] / Режим доступа: https: //www.fassen.net/video/Jq0Dncy5 Vws/

40. Каспарова О.А. Физико-механические свойства клубней картофеля. Тр., ин-та ВИСХОМ, 1952. Вып. 32.

41. Ковалев Н.Г. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства) / Н.Г. Ковалев, Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев // Учебное пособие для высш. Учеб. заведений. - М.: ИК Родник, 1998. - 208 с.

42. Колчин Н.Н. Изыскание и исследование новых рабочих органов для отделения клубней картофеля от земли на тяжелых почвах пониженной влажности: исследование по механизации уборки картофеля / Н.Н. Колчин. - М.: Изд-во МСХ СССР, 1958. - С. 71-78.

43. Колчин Н.Н. Картофельный комплекс России: состояние и перспективы развития // Картофель и овощи. - 2000. - № 4. - С. 2-3.

44. Колчин Н.Н. Необходимо наладить серийное производство отечественной техники для картофелеводства // Картофель и овощи. - 2010. - №2 5. - С. 2-5.

45. Колчин Н.Н. Особенности зарубежных машин для уборки и обработки картофеля / Н.Н. Колчин и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины.

- 2005. - № 7. - С. 51-52.

46. Колчин Н.Н. Специальная техника для производства картофеля в хозяйствах малых форм / Н.Н. Колчин, Н.В. Бышев, С.Н. Борычев, И.А.Успенский, Г.К. Рембалович // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - № 5.

- С. 48-55.

47. Костенко М.Ю. Технология уборки картофеля в тяжелых полевых условиях с применением инновационных решений в конструкции и обслуживании уборочных машин: дис....док.техн.наук: 05.20.01 / М.Ю. Костенко. - Рязань, 2011. - 462 с.

48. Кроптов А.П. Некоторые вопросы теории разделения картофельного вороха на наклонных движущихся поверхностях и картофелеуборочных комбайнах // Сб. научн, тр. Белорусского института механизации с/х. - Горки: Изд-во БИМСХ, 1971. - вып.20. - С. 114-118.

49. Кущев И.Е. Разработка разветвляющихся схем картофелеуборочных машин с обоснованием параметров и режимом сепарирующих устройств: дис.. ..док. техн. наук: 05.20.01 / И.Е. Кущев. - Рязань, 1999. - 466 с.

50. Листопад Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д. Зонов // Учебное пособие для высших учебных заведений. - М.: Агропромиздат, 1986. - 686 с.

51. Максимов Б.И. Исследование центробежного способа сепарации почвы от клубней картофеля на виброцентрифуге // Труды ВИСХОМ. - М.: 1965.вып.46.

52. Максимов А.Г. Совершенствование технологического процесса сепарации почвенно-картофельного вороха путем обоснования конструктивных и технологических параметров картофелекопателя: дис....док. техн. наук: 05.20.01 / А.Г. Максимов. - СПб, 2008. - 170 с.

53. Максимов Л.М. Изыскание конструкций и исследование работы барабанного сепаратора сельскохозяйственных материалов с самоочищающейся поверхностью: автореферат дис. канд. техн. наук 05.20.01 / Л.М. Максимов. -М.:, 1971. - 24 с.

54. Максимов Л.М. Исследование процесса отделения клубней картофеля от ботвы в восходящем потоке вороха миникомбайна / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов // Наука Удмуртии, 2009. - № 9. - 163-170 с.

55. Максимов Л.М. Картофель убирает мини-комбайн / Л.М. Максимов, Ю.Г. Корепанов, К.Л Шкляев // Сельский механизатор. - 2007. - №2 4. - С. 12-13.

56. Максимов Л.М. Методика определения длины участка свободного подъема и скатывания клубней / Л.М.Максимов, А.К. Струнов, П.И. Муратов, А.П. Васильев // Тракторы и сельхозмашины, 2013. - № 4 -35 с.

57. Максимов Л.М. Новый малогабаритный картофелеуборочный комбайн с сепаратором восходящее-сходящего действия / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, А.К. Струнов, Е.М. Бушмакин // Тракторы и сельхозмашины. -2015. - № 9. - 9-11 с.

58. Максимов Л.М. Новые рабочие органы и машины для производства карнеклубнеплодов // Изд-во ИжГСХА - Ижевск, 2002. - С. 49.

59. Максимов Л.М. Обоснование длины участка свободного качения клубней на верхней ветви ворохоподъемного элеватора миникомбайна/

Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов // Наука Удмуртии, 2009. - № 9 - С. 163-170.

60. Максимов Л.Л. Определение углов наклона рабочих поверхностей элеваторов / Л.Л. Максимов, О.П. Васильева // Материалы Международной научно - практической конференции: в 3-х томах - Ижевск: ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», 2018. - С. 146-150.

61. Максимов Л.М. Полезные реализованные изобретения по устройствам для уборки корнеклубнеплодов (монография) / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов // Монография. - Ижевск.: изд-во Киноград, 2009. - 134 с.

62. Максимов Л.М. Тенденции развития барабанных сепараторов к картофелеуборочным машинам/ Л.М.Максимов, Л.Л. Максимов // Тракторы и сельхозмашины. - 2006. - № 10.

63. Максимов П.Л. Универсальные технические средства для уборки ко-неклубнеплодов: дис. д-ра тех. наук. - М.: 2003. - 287 с.

64. Мацепуро М.Е. Технологические основы механизации уборки картофеля / Минск.: Изд-во АНБССР, 1959. - 324 с.

65. Мацепуро В.М. Метод исследования повреждаемости клубней картофеля при механическом воздействии [Текст] / В.М. Мацепуро, В.Н. Кирсанова. Труды ВИМ. - т.69,1975.

66. Медведев В.И. Обобщенная математическая модель взаимодействия дискового ножа с почвой / В.И. Медведев, А.В. Константинов, А.П. Акимов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2001. - № 2. - С.21-26.

67. Медведев В.И. Методика расчета движущей силы на плоском диске - движетеле / В.И. Медведев, А. И. Веденеев, А.П. Акимов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1974. - № 7. - С. 31-34.

68. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть II. Нормативно - справочный материал. -М., 1998. - С. 158.

69. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно - исследовательских и опытно -

конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений / под ред. Ю.М. Лейкина. - М.: изд. «Колос», 1980. - С. 112.

70. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно - исследовательских и опытно -конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. - М.: Россельхозиздат, 1994. - С. 104.

71. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов // С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. -2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Колос, 1980. - С. 168.

72. Налимов В.В. Логические основания планирования эксперимента. [Текст] / В.В. Налимов, Т.И. Голиков. - М.: Металлургия, 1976. - С. 128.

73. Налимов В.В. Теория эксперимента / В.В. Налимов. - М.: Наука, 1971. - С. 153.

74. Новиков М.А. Сельскохозяйственные машины. Технологические расчеты в примерах и задачах / М.А. Новиков, В.А. Смелик, И.З. Теплинский и др. // Под общ. Ред. М.А. Новикова. - СПб.: Проспект науки, 2011. - С. 208., ил.

75. Новиков С.Е. Типовые нормы выработки и расхода топлива на сельскохозяйственные механизированные работы / С.Е. Новиков. - М.: Информаг-робизнес, 1994. - С. 220.

76. Нормативно - справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. - М.: ЦНИИТЭИ, 1983. - С. 297.

77. Организация производства картофеля [Электронный ресурс] - режим доступа.: http://www. refleader.ru / merbewrnabew.html

78. Осадчий В.А. Руководство к решению задач по теоретической механике / В.А. Осадчий, А.М. Файн. - М.: Высшая школа, 1972.

79. Официальный сайт «Агроинвестор» [электронный ресурс] - режим доступа.: http ://www. aqroinvestor. ru

80. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники ООО «Агротехмаш» Рязань [электронный ресурс] - режим доступа: http: //www. aqrotm. ru

81. Официальный сайт Федеральной таможенной службы РФ [электронный ресурс]-режим доступа.: http://www.customs.ru

82. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики РФ [электронный ресурс]-режим доступа.: http://www.qks.ru

83. Официальный сайт поставщика сельскохозяйственной техники ООО «Агросистема» [электронный ресурс]-режим доступа.: http: //www. aqrosistema. ru

84. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники Dewulf [электронный ресурс]-режим доступа.: http://www.dewu1fgroup.ru

85. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники Grimme Landmaschinenfabrik GmbH&CO. KG[электронный ресурс]-режим доступа.: http: //www. qrimme. ru

86. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники WM Kartoffeltechnik GmbH&Co [электронный ресурс]-режим доступа.: http://www. Kartoffeltechnik.com

87. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники ЗАО «Колнаг» [электронный ресурс]-режим доступа.: http://www. kolnaq.ru

88. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники ПООО «Техмаш», Республика Беларусь г. Лида[электронный ресурс]-режим доступа.: http: //www. tehmash.by

89. Официальный сайт поставщика сельскохозяйственной техники «Бел-русагротехника»[электронный ресурс]-режим доступа.: http://www.belrusagro.com

90. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники ЗАО «Агропромсельмаш»[электронный ресурс]-режим доступа.: http://www. apsm.by

91. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники UNIA[электронный ресурс]-режим доступа.: http://www. uniamachines.com

92. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники АУЩэлектронный ресурс]-режим доступа.: http:// www.avr.be

93. Официальный сайт Министерства сельского хозяйства УР [электронный ресурс]-режим доступа.: http://www. udmapk.ru

94. Патент РФ № 2295221, A01D 17/22. Малогабаритный многофункциональный картофелеуборочный комбайн с отделением и накопителем мелких клубней / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов - 20 марта 2007 г. -Бюл. № 8.

95. Патент РФ № 2332828, A01D 17/22. Картофелеуборочный комбайн, отделяющий клубни в восходящем потоке вороха / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов. - 2008. - Бюл. № 25.

96. Патент РФ № 2341950, A01D 17/00. Картофелеуборочный комбайн / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов, М.Н. Малков, К.Л. Шкляев, А.П. Романов - 27 декабря 2008 г. - Бюл. № 36.

97. Патент РФ № 2426296, A01D 17/22. Безрешетный картофелеуборочный комбайн с сепаратором восходяще - сходящего действия / Л.М. Максимов, П.Л. Максимов, Л.Л. Максимов, И.С. Соколов - 20 августа 2011 г. - Бюл. № 23.

98. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины [Текст] / Г.Д. Петров. -М.: Машиностроение, 1984. - 320 с.

99. Постановление Правительства Российской Федерации от 14 июля 2012 г. № 17 «О Государственной программе развития сельского хозяйства регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы»

100. Про тракторы. [Электронный ресурс] / Режим доступа: https: //protraktor.ru/kombai ny/kartofeleuborochnye. html

101. Пшеченков К.А. Индустриальная технология производства картофеля / К.А. Пшеченков. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 239 с.

102. Пшеченков К.А. Машины для возделывания и уборки картофеля / К.А. Пшеченков. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 72 с.

103. Рекомендуемые размеры тарифных ставок для оплаты труда работников сельского хозяйства с 1 января 2009года // www.mcxrb.ru

104. Рембалович Г.К. Повышение эффективности функционирования и надежности сепарирующей горки картофелеуборочных машин: дис..док. техн. наук: 05.20.01; 05.20.03 / Г.К. Рембалович. - Саранск, 2006. - 206 с.

105. Рембалович Г.К. Совершенствование первичной сепарации в картофелеуборочных машинах / Г.К. Рембалович, Н.А. Рязанов, И.А. Успенский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2011. - № 10. - С. 5-30.

106. Саитов В.Е.Средства малой механизации: обзорно-аналитическая информация. - Киров: ЦНТИ, 1994. - 23 с.

107. Сафразбекян, О.А. Новый ротационный сепаратор картофелеуборочных машин / О.А. Сафразбекян, В.Н. Фоменко, В.Л. Пошневичюс. - М.: ВИМ, 1980. - С. .20-22.

108. Сафразбекян О.А. Обоснование необходимой длины рабочей поверхности сепараторов картофелеуборочных комбайнов / О.А. Сафразбекян. -Сборник научных трудов ВИМ. - М.:, 1982. - С. 32-36.

109. Сорокин А.А. Теория и расчет картофелеуборочных машин / А.А. Сорокин. - М.: ВИМ, 2006. - 158 с.

110. Сорокин А.А. Оптимальный угол наклона лемеха картофелеуборочной машины / А.А. Сорокин, В.И. Гасанов // Тракторы и сельхозмашины, 1984. - № 2 - 6 с.

111. Сорокин А.А. Сепаратор к картофелеуборочному комбайну «Дружба» для тяжелых почв / А.А. Сорокин, Б.И. Максимов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1969. - № 10.

112. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины / А.О. Спивако-ский, В.К. Дьяков. - М.: Машиностроение, 1958. - 504 с.

113. Справочник инженера - механика сельскохозяйственного производства: учеб. пособие. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - ч.1. - 340 с.

114. Справочник картофелевода / Под ред. А.И.Замотаева. - М.: ВО «Агропромиздат», 1987. - 351 с.

115. Статистические методы обработки эмпирических данных. - М.: Изд-во Стандартов, 1978. - 232 с.

116. Табачук В.И. Исследование повреждаемости клубней картофеля при ударе. Записки Ленинградского СХИ, 1953. - Вып.7.

117. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. - М.: Высшая школа, 1998.

118. Технология возделывания и уборки картофеля [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www.agrosistema.ru/ index. /

php?catid=28&id=159:tehnoloqiya_vozdelyvaniya-i-uborki_karto-

felya&ltemid= 141 &option=Com content&view.

119. Технология производства картофеля [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www. pro- kartofel.info /id/1112.

120. Технология производства картофеля в фермерских хозяйствах [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //kartofel.at. ua/ publ/ tekhnoloqii -vozdelyvanija/ tekhnoloqii/ tekhnoloqija-proizvodstva- kartofelja-v-fermerskikh-khozjajstvakh/ 13-1-0-555.

121. Типовые нормы выработки и расхода топлива на сельскохозяйственные механические работы. Часть II. - М., 2002. - 128 с.

122. Туболев С.С. Производство отечественной техники для картофелеводства должно стать приоритетной государственной задачей / С.С. Туболев, Н.Н. Колчин // Картофель и овощи, 2009. - № 7. - С .2-4.

123. Указ Президента Российской Федерации от 30 января 2010 г. -№ 120 - «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации».

124. Хомидов Р.Д. Некоторые аспекты механизации возделывания картофеля в личных подсобных хозяйствах [Текс] / Р.Д. Хомидов, А.А. Котлубаев, Р.Р. Камалетдинов // Наука молодых - инновационному развитию АПК. - 2015. - С. 378-380.

125. Худяков И.А. Сепаратор картофелеуборочной машины восходяще-сходящего действия / И.А. Худяков, Н.А. Санников, В.А. Скругин // В сборнике: Научные труды студентов Ижевской ГСХА. Сборник статей: электронный ресурс. ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА. - Ижевск, 2018. - С. 603-606.

126. Шкляев К.Л. Обоснование параметров и режима работы сортировки клубней картофеля роторно-винтового типа: автореферат дис. канд. техн. наук 05,20,01/ К.Л. Шкляев. - Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока им.Н.В. Рудницкого. - Киров,2011.

127. Шуваев В.П. Определение площади сепарирующей поверхности элеваторов картофелеуборочных машин // Труды МИИСП. - М., 1991. - С. 46-49.

128. Экономическая эффективность механизации сельскохозяйственного производства/ Шпилько А.В., Драгайцев В.И., Морозов К.М. и др. - М., 2001. -346 с.

129. Cooke D.A., Scott R.K. (Eds)The potato Crop. Chapman and Hall. Cam-bridqe. 1993. - 545p.

130. Potato in proqress(science meets practice).Edited by: A.J.Haverkort, P.C.Struik. The Netherlands. Waqeninqen Academic Pablishers. 2005. - 366 p.

131. Maqazine // Mechanical Enqineerinq.-Auq 2000,(vol 122). Lssue 8, 58p, 8p,3c, 10w.

132. Wustman R. Assesstent of new potato cultivara in Europe: a survey lR. Wustaman S.F., Carneqie// Potato Research. - 2000 (vol.43). - 97 p.

133. Eskel potato eguipment [Тексу/Spudmun. Juty - Auqust, 1986. - Vol / 24, № 6 - 15 p.

134. Misener G.C., Mcleod C.D., McMillan L.P. Evaluation of prototype potato harvester [Текст] Transaction of ASAE. VOL. 27. № 1. - p. 24-28.

135. Juko: potato harvester and cultivator [Текст] Oy Juko ltd. SF-23110. Finland.

136. Struik P.C. Seed potato technoloqy/p.c.Struik. S.G. Wiersema. - NetherLands: Wageningen Academic Publishers. - 1999. - 383 s.

ПРИЛОЖЕНИЯ

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

О

00 см 00 см со со см

(14 ри (11)

2 332 82813) С1

(51) МПК

АОЮ 17/22 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

<12> ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21), (22) Заявка: 2006144343/11, 12.12.2006 (72) Автор(ы):

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: Максимов Леонид Михайлович (ОД),

Максимов Павел Леонидович (ОД),

12.12.2006 Максимов Лев Леонидович (ОД)

(45) Опубликовано: 10.09.2008 Бюл. № 25 (73) Патентообладатель(и):

(56) Список документов, цитированных в отчете о Максимов Леонид Михайлович (ОД)

поиске: ОД 2004137213 А, 10.06.2006. ви

1836891 А1, 30.08.1993. ЕР 0336075 А1,

11.10.1989. ЭЕ 3631969 А1, 31.03.1988.

Адрес для переписки:

426069, г.Ижевск, ул. Песочная, 42, кв.91,

Л.М.Максимову

(54) КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН, ОТДЕЛЯЮЩИЙ КЛУБНИ В ВОСХОДЯЩЕМ ПОТОКЕ ВОРОХА

(57) Реферат:

Изобретение относится к

сельскохозяйственному машиностроению. Комбайн содержит подкапывающие лемехи, подъемно-сепарирующее устройство, ботвоотделитель, выгрузной поперечный транспортер. Процесс отделения клубней от почвы, ботвы, растительных остатков происходит в восходящем потоке вороха, движущемся по трапециевидному каналу между двумя ветвями прутковых элеваторных полотен, отклоненными назад против хода движения агрегата. Ведущие валы элеваторных полотен установлены вверху на разных уровнях. Между ними размещен направляющий валец с возможностью изменения его положения в горизонтальном и вертикальном направлении. В верхней части сепаратора образованы две наклоненные к горизонту под разным угпом

прутковые поверхности, движущиеся в разные стороны. Верхняя свободная ветвь основного элеваторного полотна наклонена к горизонту под угпом, не превышающим угла качения клубней, и выполняет функцию отражения и раската клубней. К ней с помощью направляющего вальца, размещенного позади ведущего вапа, прижаты ветви ботвоудаляющих ремней. Ремни надеты с определенным интервалом (12 см) на клубнеприемное (переднее) элеваторное полотно. В нижней части движение основного (заднего) элеваторного полотна в местах перегиба направляется роликами, а клубнелриемного -цилиндрическим барабаном, снабженным направляющими дорожками. Достигается упрощение конструкции комбайна, уменьшение массы, повышение надежности, расширение функциональных возможностей. 1 ил.

73 С

го со со го оо м 00

о

Э К

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ч >

э

п

г>

Г

о м

э С

(19) ки(11)

(13)

2 341 950 С2

(51) МПК

АОЮ 17/00 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(^ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(21), (22) Заявка: 2007104163/12, 02.02.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 02.02.2007

(43) Дата публикации заявки: 20.08.2008

(45) Опубликовано: 27.12.2008 Бюл. № 36

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 2181235 С2, 20.04.2002. Яи 2128418 С1, 10.04.1999. 1*11 2113098 С1, 20.06.1998. 2195103 С2, 27.12.2002. ви 1836892 А1, 30.08.1993.

Адрес для переписки:

426069, г.Ижевск, ул. Песочная, 42, кв.91, Л.М.Максимову

(72) Автор(ы):

Максимов Леонид Михайлович (1^и), Максимов Павел Леонидович ((311), Максимов Лев Леонидович (Р11), Малков Максим Николаевич (Ки), Шкляев Константин Леонидович (Ии), Романов Александр Петрович (Ки)

(73) Патентообладатель(и): Максимов Леонид Михайлович (1311)

(54) КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН

(57) Формула изобретения Картофелеуборочный комбайн, содержащий подкапывающий лемех, сепарирующее устройство в виде прутковых элеваторов, отделитель ботвы картофеля, выгрузной транспортер, два диска, жестко закрепленные на валу, при этом по окружности концентричной ободу опорных дисков размещены прутки, на которые надет прутковый клубнеприемный элеватор, с возможностью их перестановки в радиальном направлении, отличающийся тем, что диски снабжены почвозацепами и установлены с интервалом, соответствующим ширине размещения клубней картофеля в гнезде, клубнеприемный прутковый элеватор также одет на размещенные над дисками два вальца с возможностью их перемещения по раме машины в горизонтальном направлении, лемех выполнен дугообразной формы и размещен между дисками в их задней нижней части с радиусом кривизны, соответствующим радиусу дисков, над лемехом под углом к горизонту большим угла качения клубней расположен подъемный прутковый элеватор с возможностью образования между ветвями элеваторов сужающегося кверху канала, причем на участке между задним вальцом пруткового клубнеприемного элеватора и ведущим валом подъемного пруткового элеватора последний имеет зону для скатывания клубней на прутковый клубнеприемный элеватор, при этом угол наклона к горизонту подъемного пруткового элеватора регулируется, кроме того, к верхней ветви подъемного пруткового элеватора посредством направляющего вальца, размещенного выше и позади ведущего вала подъемного пруткового элеватора прижаты ветви ботвоудаляющих ремней, одетых с интервалом 12 см на клубнеприемное элеваторное полотно.

73 С

го и ■и

(О (Л

о

о

к>

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

СМ

О

см см

1Л

ст> см см

СИ

(19) ки(11,

2 295 221<13) С2

(51) МПК

АОЮ 17/22 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

<12> ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(21), (22) Заявка: 2004137213/12, 20.12.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 20.12.2004

(43) Дата публикации заявки: 10.06.2006

(45) Опубликовано: 20.03.2007 Бюл. № 8

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ОД 2180995 С2, 10.04.2002. ОД 2128418 С1, 10.04.1999. ОД 2195103 С2, 27.12.2002. ОД 2068632 01, 10.11.1996. ОД 2037992 01. 27.06.1995.

Адрес для переписки:

426069, г.Ижевск, ул. Песочная, 42-91, Л.М. Максимову

(72) Автор(ы):

Максимов Леонид Михайлович (ОД), Максимов Павел Леонидович (ОД), Максимов Лев Леонидович (ОД)

(73) Патентообладатель(и): Максимов Леонид Михайлович (ОД)

(54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН С ОТДЕЛИТЕЛЕМ И НАКОПИТЕЛЕМ МЕЛКИХ КЛУБНЕЙ

(57) Формула изобретения

1. Малогабаритный многофункциональный картофелеуборочный комбайн с отделителем и накопителем мелких клубней, содержащий подкапывающие лемехи, подъемно-сепарирующее устройство, ботвоудалитель ботвы картофеля, выгрузной поперечный транспортер, отличающийся тем, что подъем клубненосного вороха на необходимую высоту и ее интенсивная сепарация обеспечивается двумя параллельными наклоненными в сторону движения агрегата, ветвями прутковых элеваторных полотен, одно из которых огибает барабан, имеющий на боковых стенках направляющие дорожки и приводится в движение ведущим валом, размещенным на необходимой высоте над барабаном и смещено вперед относительно оси его вращения, второе ведомое элеваторное полотно уменьшенной ширины надето на трубки, размещенные с необходимым интервалом по образующим барабана и закрепленные на его боковых стенках его с помощью болтов по окружности, концентрично направляющей дорожке и натянуто верхним направляющим вальцом, размещенным на уровне или выше ведущего вала и впереди его, при этом между прутками элеваторных полотен в зоне их сближения образуется зазор, регулируемый на участке огибания барабана элеваторным полотном перестановкой болтов, закрепляющих трубки по имеющимся на боковинах барабана отверстиям, размещенным по радиусу, а в верхней части перемещением оси направляющего ролика, размещенного между ведущим валом и направляющим вальцом ведомого элеваторного полотна.

2. Малогабаритный многофункциональный картофелеуборочный комбайн с отделителем и накопителем мелких клубней, отличающийся тем, что бесконечные ремни круглого сечения ботвоудалителя, размещенные с необходимым интервалом, огибают ведомое элеваторное полотно, при этом свободные верхние ветви их отведены с помощью

73 С

к>

К) (О

сл ю м

о

м

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

" ни 2 426 296 3 С1

(51) МПК

АОЮ 17/22 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

02) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(21)(22) Заявка: 2010101893/21, 21.01.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 21.01.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 21.01.2010

(45) Опубликовано: 20.08.2011 Бюл. № 23

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: 1Ш 2332828 С1, 10.09.2008.1Ш 2195103 С2, 27.12.2002.1Ш 2128418 С1, 10.04.1999. Ки 2037992 С1, 27.06.1995. ЕР 0803178 А1, 29.10.1997.

Адрес для переписки:

426069, г.Ижевск, ул. Песочная, 42, кв.91, Л.М. Максимову

(72) Автор(ы):

Максимов Леонид Михайлович (1Ш), Максимов Павел Леонидович (НЦ), Максимов Лев Леонидович (1Ш), Соколов Иван Сергеевич (1*11)

(73) Патентообладатель(и): Максимов Леонид Михайлович (1Ш)

73 С

ю ■и го о> м

(О

о

о

(54, БЕЗРЕШЕТНЫЙ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН С СЕПАРАТОРОМ ВОСХОДЯЩЕ-СХОДЯЩЕГО ДЕЙСТВИЯ

(57) Формула изобретения Безрешетный картофелеуборочный комбайн с сепаратором восходяще-сходящего действия, содержащий подкапывающий лемех, подъемно-сепарирующий орган, ботвоотделитель, выгрузной поперечный транспортер, отличающийся тем, что процесс отделения клубней от почвы, ботвы, растительных остатков происходит в восходящем потоке вороха, движущемся по трапециевидному каналу между двумя ветвями подъемного и клубнеприемного ленточных транспортеров, снабженных эластичными (резиновыми) пальцами и отклоненными назад против хода движения агрегата, при этом на участке между направляющим вальцом клубнеприемного ленточного транспортера и ведущим валом подъемного ленточного транспортера имеется свободная зона для скатывания отделившихся от почвы и ботвы клубней, на ворохонесущей ветви подъемного ленточного транспортера на уровне оси вращения ведущего вала размещен клубнеотбойник, выполненный в виде стержня круглого сечения, закрепленного на концах двух телескопических рычагов, шарнирно связанных другими концами с рамой посредством стоек и опирающихся на винтовую пару, при этом к клубнеотбойнику прикреплены с интервалом 0,5 м прутки дугообразной формы, огибающие верхнюю полуцилиндрическую поверхность подъемного ленточного транспортера, а в плоскости, перпендикулярной к поверхности полотна подъемного ленточного транспортера, клубнеотбойник

Расчет сил сопротивления ворохоподъемного элеватора

При расчетах принимаем следующие допущения (рисунок 2.9):

- за основу принимаем геометрические размеры макетного образца (L = 1,05 м, L' = 0,75 м, а = 70 град., Р= 30 град., Н = 0,76 м;)

- глубина копания постоянная и равна 0,20 м;

- поперечное сечение гребня (пласта) прямоугольное;

- диски охватывают гребень, но не внедряются в плотный слой междурядья.

1. Погонный вес движущихся частей пруткового полотна без учета веса несущих ремней:

Чп = Чпр •z • g, (1)

где qnp - вес одного прутка, 0,5 кг; z - число прутков на 1м, 25 шт;

Л

g - ускорение свободного падения, 9,8 м/с .

q = 0,5 • 25 • 9,8 = 122,5 Н

±п ' ' '

2. Подача qm клубненосной массы:

Чт = Рсл •B • hcn • V, (2)

-5

где рсл - плотность массы клубненосного слоя, 1100 кг/м ; В - ширина пласта, 0,7 м;

Нсл - толщина слоя, поданная на сепаратор, 0,18 м; V - скорость машины, 0,69 м/с.

qm= 1100 ■ 0,7 0,18 ■ 0,69 = 95,63 кг/с

3. При урожайности ^клубней на 1 га их подачу qK в машину с шириной захвата В определяют из выражения:

qK = В VAK. (3)

л

Принимая В =0,7 м; Ак= 15 т/га или 1,5 кг/м и V= 0,69 м/с, находим

qK = 0,7 • 0,69 -1,5 = 0,72 кг/с . Это значит, что тара (корзина) емкостью 20 кг заполнится за 30 сек.

4. Сопротивление на прямолинейном подъемном участке:

Wep = (qm + q п)L р sin a + (qm + q п) L р f cosa,

где L - длина прямолинейного участка, 1,05 м; а - угол его наклона к горизонту; 70 град.; qm - подача клубненосной массы, 95,63 кг/с; qn - погонный вес пруткового полотна, 12,25 кг; f - коэффициент сопротивления, 0,5. W = (95,63 +12,55) • 1,05 • 0,93 + (95,63 +12,55) • 1,05 • 0,5 • 0,34 = 125 кг = 1250 Н

5. Сопротивление на обратном участке элеватора:

Wo6p = q„L(sin a + f cosa) = 12,25 • 1,05(0,93 + 0,5 • 0,34) = 14,15 кг = 145,5 Н.

6. Сопротивление в подшипниках вала определяется выражением:

W = (SH6 + S^ + G5) -U, (5)

где Sh6, Sc6 - натяжения тягового элемента в точках набегания и сбегания, Н;

G3 - вес роликов или звездочек, Н;

- - диаметр вала, цапфы, м;

D - диаметр ролика, звездочки, м;

^ - коэффициент трения в подшипниках, ^ = 0,03...0,06;

Приближенно, пренебрегая весом G6 и считая, что Sh6= Sc6, имеем:

~ ^ a -и WB = 2• Sh6 sin-• -и , (6)

где а - угол обхвата ролика, звездочки.

7. Натяжение тягового элемента в точках набегания и сбегания Sнб - Sсб = ^^гр - Wo6p = 1250 -145,5 = 1104,5 Н.

8. Сопротивление в подшипниках верхнего ведущего вала:

a - • и ^ ллпл Г ■ „^о 0,03 • 0,03 л птт W = 2S, sin---- = 2• 1104,5 • sin700---— = 1,2Н.

2 D 0,180

9. Сопротивление в подшипниках нижних направляющих роликов:

W = 2S б ^ = 2-1104,5 • sin90° 0,025 -0,03 = 16,56Н. р 2 D 0,1

10. Общее сопротивление ворохоподъемного элеватора Wob = (Sнб « Sc6) + WB + Wp = 1104,5 + 1,2 + 16,56 = 1122,26Н.

Расчет сил сопротивления клубнеприемного элеватора

Предполагаемая нагрузка на элеваторе:

- клубни с примесями q™ = 2 кг/м;

- сосредоточенная нагрузка в зоне перехода пласта с лемеха на ворохо-подъемный элеватор qr = 22 кг.

1. Сопротивление на прямолинейном подъемном участке:

Wp = (qr + qn)L sin J + (qr + qn)Lf cos J .

qr = mg = 22 - 9,81 = 220Н; qn = 0,5 - 9,8 - 25 = 122,5Н; L = 0,75м;

J = 650; f = 0,5

W^ = (220 +122,5) - 0,75 - 0,9 + (220 +122,5) - 0,75 - 0,5 - 0,42 = 231,87 + 53,94 = 286 H.

2.Сопротивление на прямолинейной верхней ветви: WZp = (qr + qn ) - L cos j.

q = 2кг / м = 20Н; qn = 5 - 9,8 - 25 = 122,5Н; L = 0,75м; JJ = 300; cos f = 0,87

W^ = (220 +122,5) - 0,75 - 0,87 = 94,61Н.

3. Сопротивление на обратном участке элеватора:

Wwop = q„L(sin JJ + f cos JJ) = 122,5 - 0,76(0,98 + 0,5 - 0,17) = 85,5Н.

4. Натяжение тягового элемента в точках набегания и сбегания: Sнб - SсбWp + Wzp - Wnop = 286 + 94,61 - 85,5 = 296,31Н.

5. Сопротивление в подшипниках верхнего (заднего) ведущего вала

Ш ос • а - •и 0 • ^0 0,03 • 0,03

WR = 2S„ñ • sin---= 2 • 296,31 • sin 70 -= 2,72Н.

В 2 D 0,18

6. Сопротивление в подшипниках верхнего (переднего) ведущего вала (направляющего):

мт- ос a -и о ОГК -ai • пЛ0 0,025 • 0,03

Ww = 2S Л sin---— = 2 • 296,31 • sin900 —--— = 2,20Н.

2 D 0,2

7. Сопротивление в подшипниках вала подъемно-выкапывающих дисков:

иг ос a -и 0 • ПЛ0 0,03 • 0,03

W„ = 2Sñ sin---— = 2 • 296,31 • sin 900-= 1,32Н.

Д 2 D 0,4

8. Общее сопротивление клубнеприемного элеватора:

= 286 + 94,61 - 85,5 + 2,72 + 2,20 +1,32 = 302,55 Н. Суммарное сопротивление ворохоподъемного и клубнеприемного элеваторов:

W = 1122,26 + 302,55 = 1425 Н.

сумм ? ?

Скорость элеваторного полотна Vn = 1,7 м/с. Частота вращения звездочек ведущего вала п = 180 мин-1. Радиус звездочек ведущего вала r =0,09 м. MКр = WcyMM • r = 1425 • 0,09 = 128 Н / м.

* = ^ = 128^180 = 2,4 кВ». 9560 9560

Таблица - Определение значений а на неподвижной поверхности пруткового элеваторного полотна (0 сечения прутков 11мм, интервал 32 мм).

Клубни № п/п а г в град. аг - а (аг - а)2

Круглые мелкие 0 48мм 1 640 8,89 79,03

2 690 13,89 192,93 аср = 68,30

3 720 16,89 285,27

Мелкие продолговатые 4 740 18,89 356,83

39 х52 х32 5 700 14,89 221,71 аср = 74,30

6 790 23,89 570,73

Круглые средние 0 57мм 7 550 -0,11 0,012

8 560 0,89 0,792 аср = 51,70

9 440 -11,11 123,43

Средние продолговатые 10 540 -1,11 1,232

52 х71 х41 11 590 3,89 15,132 аср = 60,30

12 680 12,89 166,152

Круглые крупные 0 13 380 -17,11 292,752

78мм 14 430 -12,11 146,652 аср = 400

15 390 -16,11 259,532

Крупные продолговатые 16 300 -25,11 630,512

70 х141 х59 17 440 -11,11 123,432 аср = 360

18 340 -21,11 445,632

Среднее значение п=18

Определение значений а комков на неподвижной поверхности пруткового элеваторного полотна.

Клубни № п/п а^ в град. а - а а - а)2 аср

Угловатый крупный 1 420 -14,5 210,25

2 400 -16,5 272,25 аср = 43,670

3 490 -7,5 56,25

Круглый мелкий 4 700 13,5 182,25

5 890 32,5 1056,25 аср = 77,670

6 740 17,5 306,25

Угловатый мелкий 7 610 4,5 20,25

8 740 17,5 306,25 аср = 68,670

9 710 14,5 210,25

Круглый крупный 10 350 -21,5 462,25

11 340 -22,5 506,25 аср = 440

12 400 -16,5 272,25

Среднее значение п=12 а = 56,50 а = 56,50

^ /321,75 = 5 у = А1Ш0% = 9,5% т = ^ = 1,6 V 11 56,5 712

Таблица - Значение а углов начала скатывания клубней на подвижном прутко-

вом элеваторе

Клубни картофеля V =1,5 м/с V =2,0 м/с V =2,5 м/с V = 3,0 м/с

а, град а, град а, град а, град

Круглые мелкие 0 48мм 40 38 37 35

Мелкие продолговатые 39 х52 х32 43 39 40 37

Круглые средние 0 57мм 37 38 39 36

Средние продолговатые 52 х71 х41 40 39 41 38

Круглые крупные 0 78мм 30 28 27 26

Крупные продолговатые 70 х141 х59 31 33 32 34

Средние значение 37 35 36 34

Таблица - Определение длины подъема клубней

Объект исследования Длина подъема клубней при а = 55 град., 1, мм

скорость элеватора

V = 2, 0 м/с V = 2, 5 м/с V = 3,0 м/с

мелкие круглые клубни (диаметром 45.. .50 мм) 1016 1143 1200

средние круглые клубни (диаметром 55.60 мм) 830 1087 1190

крупные круглые клубни (диаметром 75.80 мм) 740 1045 1145

угловатые мелкие комки почвы 1130 1195 Более 1200