Картофелекопатели просеивающего типа (рис 2.1в) подкапывают грядки и перемещают подкопанный пласт на сепарирующие рабочие органы. Подкопанный пласт вместе с кустами картофеля поступает на элеватор (грохот), почва просеивается через зазоры между прутками, клубни, ботва и оставшиеся камни сбрасываются сзади машины на поверхность поля. Затем клубни подбирают рабочие. Для работы более в тяжелых условиях в картофелекопателях устанавливают последовательно два-три прутковых элеватора, например, картофелекопателе КСТ-1,4 , а также оборудуют их битерами, рыхлителями и сепарирующими решетками. Затраты труда на подбор клубней после картофелекопателей просеивающего типа колеблются в пределах 70-130 чел-ч/га в зависимости от урожая и почвенно-климатических условий. К преимуществам этого типа копателей относится – меньшие потери клубней, меньше затрат на подбор клубней по сравнению с копателями швырального типа, а также возможность использования их на любых почвах. К недостаткам таких копателей относится прямая зависимость производительности от поступательной скорости агрегата. При высокой скорости движения агрегата значительное количество клубней при сходе с копателя засыпается землей, что затрудняет их подбор рабочими, а также увеличиваются повреждения клубней. К этому типу копателей относятся такие машины, как вибрационный картофелекопатель КВН-2М, картофелекопатель КТН-2, КТН-2В, КГ-2, ТЭК-2, дисковый картофелекопатель КДН-2 и Z-609/0-2 производства Польши. Картофелекопатели с прицепными переборочными столами, которые указывались выше, целесообразно применять в легких условиях (рис. 2.1г).
Картофелекопатели-валкоукладчики (рис. 2.1д) в отличие от обычных картофелекопателей, как правило, имеют дополнительные устройства для удаления ботвы из машины и поперечные транспортеры, позволяющие укладывать клубни в узкий валок с двух, четырех или шести рядов. Примером такой машины является картофелекопатель УКВ-2. при подборе клубней вручную за машиной УКВ-2 затраты труда снижаются на 30-50% по сравнению с подбором картофеля за обычным картофелекопателем, а при подборе комбайном затраты труда снижаются на 40-50% по сравнению прямым комбайнированием. Недостатком этих машин является большая металлоемкость копателя. К преимуществам можно отнести возможность использования как при раздельной уборке, так и при комбинированной уборке картофеля, а также меньше затрат труда на подбор клубней картофеля.
В таблице 2.1 приведены технические характеристики некоторых картофелекопателей.
Таблица 2.1.Технические характеристики некоторых картофелекопателей
Показатели | УКВ-2 | КСТ-1,4 | КТН-2В | КДН-2 | КВН-2М | Z-609/0-2 |
Производитель-ность за 1 час чистой работы, гаШирина захвата, мРабочая скорость, км/чКоличество убираемых рядовМасса с полным комплектом рабочих органов, кг | до 0,4 1,4 2,8…5,6 2 2521 | до 0,91 1,4 1,93…8,3 2 1320 | 0,39 1,4 2,5-3,2 2 800 | до 0,5 1,4 3,6-5,4 2 700 | до 0,5 1,4 3,6…5,4 2 790 | 0,38 1,4 2,1…4,5 2 803 |
Агрегатирование | Тракторами тягового класса 14 кН |
Картофелеуборочные комбайны (рис. 2.1.) осуществляют подкапывание грядок, отделения клубней от почвы, ботвы и других примесей и сбор клубней в тару. Комбайны являются наиболее эффективными машинами для уборки картофеля. Комбайны по типу рабочих органов, в свою очередь, бывают:
· элеваторные;
· элеваторно-грохотные;
· элеваторно-барабанные;
· барабанные.
По типу рабочих органов для отделения ботвы бывают
· грохотные с валиками;
· элеваторные со скребками;
· элеваторные с начиненным прорезиненным полотном и очесывающим прутком;
· с ботвоотводящим устройством, состоящим из горки с вентилятором.
Приведем, для сравнения, технические данные российских и зарубежных картофелеуборочных комбайнов.
Таблица 2.2. Техническая характеристика картофелеуборочных комбайнов.
Показатель | ККУ-2А | КСК-4-1 | Е-684 Германия | Е-686Германия | Гигант Голландия | Гримме ДСН-100 Германия | Хассия КРВ Германия | АВР-МОРО Франция |
Производительность за 1 час чистой работы,га Числообрабатыв-аемых рядковРабочая скорость, км/чОбслуживающий персонал, чел.Масса, тАгрегатируются тракторами класса, кН | 0,4…0,4521,8…4,02…7 | 0,6642,4111,9сам. | 0,6233,014,3214-20 | 0,35…0,422,5…3,42…55,6914 | 439,112самоход. | 21…310,3самоход. | 11…21,528-10 | 4111,0самохд. |
Рациональность конструкции картофелеуборочного комбайна, как и других сельскохозяйственных машин, может, оценена по трем группам показателей:
· агротехническим, характеризующим качество выполнения заданных процессов;
· технико-экономическим, показывающим реальную пользу от применения его в хозяйстве;
· конструктивным, отображающим степень совершенства конструкции (размеры, масса, удельная металлоемкость и т.п.).
Анализ конструкций комбайнов показывает, что наиболее производительными являются четырехрядные самоходные комбайны КСК-4-1 и "Гигант" производства Голландии.
Наиболее сложной и металлоемкой конструкций, вобравшей все лучшие элементы и способной работать в особо тяжелых условиях при повышенной влажности, является самоходный комбайн ДСН-100 производства Германия. [1]
Отличительной особенностью современных картофелеуборочных комбайнов является широкое применение современных радиотехнических изделий, эффективности сепарации и снижению повреждений при комбайновой уборке. Например, все прутковые элеваторы европейских комбайнов на прорезиненных ремнях.
По количеству убираемых рядов разделяют на:
·однорядные (КТН-1А; "Хассия"; Е-665; Е686);
·двухрядные (КСТ-1,4; УКВ-2; КТН-2В);
·трехрядные (Е-684);
·четырехрядные (КСК-4; "Гигант"; "АВР-Маро"; ККМ-4).
По методу агрегатирования разделяются на:
·прицепные (ТЭК-2; ККР-2, К-3; Е-684; "Томас-650");
·навесные (КТН-2В; КВН-2М; КТН-1А);
·навесные на самоходной шасси (ККШ-1) и самоходные (КСК-4; ДСН-100; "Локвуд").
По типу основного сепарирующего органа разделяются на:
·элеваторные (КСТ-1,4; КТН-2В; ДСН-100; Е-686; Е-665);
·грохотные (Е-372; КГП-2);
·барабанные (комбайн "Амазоне", "Экенгорд");
·с ротационным сепаратором (комбайн "Пакман").
Рис.2.2. Технологическая схема картофелекопателя КСК-4-1
Рис. 2.3. Технологическая схема картофелеуборочного комбайна ДСН-100
2.2 Агротехнические требования к удалению ботвы картофеля
При технологической схеме уборки, предусматривающей предварительной удаление ботвы для облегчения работы картофелеуборочных машин предъявляются следующие требования;
·на участках, где картофель выращивают на семенные цели, ботву удаляют за 10…12 дней до начала уборки, а на участках продовольственного картофеля – за 4…5 дней;
·при уборке картофелекопателем высота среза ботвы не более 8…10 см;
·при комбайновой уборке – 18…20 см, так как короткая стерня при комбайновой уборке проваливается через ботвоудаляющий прутковый транспортер и вместе с картофелем поступает на переборочный стол, что затрудняет отделение примесей от клубней;
·удаление ботвы должно быть не менее 70%.
При сочетании механического скашивания ботвы с химическим ее уничтожением необходимо соблюдать такую последовательность:
·в сухую погоду ботву сначала обрабатывают десикантами, а через несколько часов скашивают ботву;
·в дождливую погоду вначале необходимо скосить ботву, а затем обрабатывать ее ядохимикатами (осадки снижают эффективность хлората натрия, ботва полностью не высыхает, а сваливается в междурядья, затрудняя работу картофелеуборочного комбайна).
2.3Физико-механические свойства ботвы картофеля
Стебель картофеля трехгранный и лишь у немногих сортов многогранный. В местах соединения граней на ребрах стеблей образуются выросты зеленой ткани, так называемые крылья, которые являются сортоотличительным признаком. По числу стеблей сорта делятся на малостебельные и многостебельные, по характеру ветвления стебля – на сорта, стебель которых ветвится главным образом в нижнем ярусе (более позднеспелые), и сорта, стебель которых снизу не ветвится (скороспелые сорта).
Физико-механические свойства ботвы зависят от степени зрелости растения. Зеленая ботва недозревшего картофеля имеет меньшие прочность, длину, толщину стеблей по сравнению с ботвой созревшего картофеля. В одном кусте может быть от 1 до 10 стеблей, а в редких случаях и более; средняя длина стеблей составляет 60-90 см, максимальная – 2м; диаметр ботвы у основания 4-20 мм, плотность ботвы в уплотненном состоянии 133 кг/м3 [1]. Положение ботвы на поверхности поля весьма неопределенно и зависит от ряда факторов: сорта картофеля, агротехники возделывания, погодных условий и других факторов. Положение ботвы в поле характеризовать математически трудно. В таблице 2.3 приведена размерно-массовая характеристика ботвы картофеля.
Таблица 2.3. Размерно-массовая характеристика ботвы картофеля
Показатель | Сорт | ||||
Приекульский | Северная роза | Лорх | Передовик | Берлихинген | |
Число стеблей в кустеДлина стебля, смУрожай, ц/га | 5,356,187,4 | 465,7131,2 | 6,992,1117,9 | 3,881151,1 | 4,966,869,2 |
Степень полеглости ботвы можно характеризовать коэффициентом полеглости k,представляющим собой отношение суммы высот стеблей кустов, замеренных в естественном положении, к сумме длин тех же стеблей в вытянутом положении. При слабой полеглости k>0,75, при средней k=0,5-0,75; при сильном k=0,3-0,5; при очень сильном k<0,3. слабая полеглость ботвы наблюдается лишь у недозревшего картофеля. По мере созревания, а также после заморозков ботва полегает, что делает невозможным применение для уборки картофеля машин теребильного типа.