Усовершенствование технологического комплекса машин для уборки картофеля в СПК Лудорвай (стр. 6 из 13)

Данные об усилиях теребления и разрыва стеблей ботвы приведены в таблице 2.4. [1]

Таблица 2.4. Усилие теребления и разрыва стеблей, кг

Диаметр стеблей у основания, мм	Среднее усилие теребления	Среднее усилие разрыва, на расстоянии от разрыва ботвы, см
		5	15	20
5,0-6,0 6,5-8,0 8,5-10,0 10,5-12,0	7,5 9,8 14,9 15,2	25,5 27,5 41,2 47,1	18,0 30,4 34,3 47,0	14,7 21,6 24,5 30,2

Анализ приведенных данных, а также данных В. С. Митофанова показывает, что теребление клубней из почвы за ботву без предварительного подкапывания грядки невозможно, так как усилие теребления значительно выше усилия, необходимого для отрыва клубней от столона, которое колеблется в пределах 0,35-1,18 кг. Поэтому вытеребливается не более половины клубней. В таблице 2.5 приведены усилия разрыва ботвы картофеля. Усилие теребления и прочность стеблей на разрыв зависят главным образом от их размеров. Прочность стеблей ботвы на разрыв определено у разных сортов картофеля, выраженных на подзолистом суглинки. Ботва взята в период уборки: разрыв ее осуществлялся на высоте 20 см от основания. Разрывные усилия стеблей у разных сортов колеблются от 49,3 до 17 кг.

Таблица 2.5. Разрывные усилия ботвы картофеля

Сорт	Средний диаметр стеблей, мм	Разрывное усилие, кг
		Среднее	Максимальное	Минимальное
Ранняя розаЭпикурЛорхСилезияВольтман	6,3 6,9 8,4 9,8 8,1	23,5 21,9 41,7 42,7 34,3	31,1 29,1 43,0 49,3 41,6	18,9 17,0 39,3 34,9 27,1

У раннеспелых сортов прочность ботвы меньше, чем у средних и поздних сортов. Усилие разрыва стебля по мере удаления от основания уменьшается (для тонких стеблей Ø5-6 мм – от 26 до 15 кг). Прочность стебля на разрыв (у его основания) превышает примерно в три раза усилие, необходимое для теребления. Коэффициенты трения значительно колеблются. Для ботвы по стали, например, они составляют от 0,74 до 0,47. это объясняется главным образом неоднородностью материала. Коэффициент трения ботвы по резине почти 1,5 раза больше чем по стали, и почти такой же, как по почве.

2.4 Анализ существующих типов ботвоудалителей

2.4.1 Ботвоудаляющие рабочие органы

Для машинной уборки картофеля в осуществлении операции удаления ботвы имеются два основных направления:

·предварительное удаление ботвы с поля перед уборкой клубней;

·отделение ботвы от клубней в картофелеуборочных комбайнах.

Предварительное удаление ботвы не обеспечивает полное ее ликвидации с поля и поэтому не исключает необходимость иметь ботвоудаляющие органы в комбайне.

В некоторых странах (США, Великобритания) находит применение способ предварительного удаления (дефолиация) ботвы с помощью опрыскивания химикатами. Однако, учитывая, что опрыскивание необходимо производить за две-три недели до уборки, в большинстве районов нашей страны из-за сжатости сроков уборки этот способ применять нельзя.

Устройство для предварительного удаления ботвы могут быть скомпонованы в виде отдельных самостоятельных машин или смонтированы как отдельные узлы на раме комбайнов перед подкапывающими рабочими органами. В настоящее время известны три типа ботвоудаляющих устройств:

теребильные, режущие, дробильные.

Теребильные рабочие органы интересны тем, что удаляют захваченные стебли ботвы полностью, не оставляя черешков столпов на клубнях. В BИCXOM-е исследовали ряд ботвотеребильных аппаратов различных типов, в том числе шнекороликовый ботвоудалитель с вращающимися навстречу друг другу роликами и клиноременный аппарат, применяемый в льноуборочных машинах. В этом аппарате подмятая лифтерами ботва захватывается клиновидными ремнями и подается на отводящий транспортер. Теребильные аппараты обоих типов оказались практически неработоспособными из-за сгруживания ботвы лифтерами, наматывания ее на шнеки и пробуксовывания клиновидных ремней. Кроме того, они обеспечивали малый процент теребления ботвы и захватывали ботву на большой высоте по отношению к поверхности грядки. Дисковый ботвотеребильный аппарат, предложенный И. М. Полуночевым (рис. 2.4 а), состоит из теребильного диска 2 с кольцами и сбрасывающего диска 1. угол между смежными кольцами составляет 15º. Основанием рабочего органа ботвоудалителя такого же типа с подвижными кольцами (рис. 2.4 б) является диск 4 с кольцами 3.

Дисковые ботвоотделители имеют ряд серьезных недостатков:

·ботва в них наматывается на вращающиеся вертикальные валы;

·забиваются просветы между пальцами, повреждаются клубни;часть ботвы сбрасывается в междурядья из-за того, что теребильный диск наиболее эффективно работает при условии погружении в почву.

Все указанные недостатки присуще ботвоотделителям как с неподвижными, так и с подвижными кольцами.Преимуществом ботвоотделителя последнего типа является возможность самоочищения пальцев от почвы и растительности вследствие подвижности пальцев и отсутствие наматывания ботвы на барабан.

Рис. 2.4. Схемы ботвоудаляющих рабочих органов

Аппарат ленточного типа с защемляющими шипами (рис. 2.4 в) состоит из ведущего 5 и ведомого 7 шкивов, плоского ремня 6, на котором закреплены шины 8. теребление осуществляется нижней ветвью 3 ремня. Исследования, проведенные в ВИСХОМ-е Т. Т. Кусовым, показали, что аппарат такого типа имеет по сравнению с теребильными аппаратами других типов лучшие показатели. Максимальную полноту теребления ботвы ленточный аппарат обеспечивает при скорости ленты 1,2-1,3 м/с; при скорости свыше 3 м/с полнота теребления уменьшается, а количество разорванных стеблей возрастает вследствие того, что при повышенных скоростях процесс теребления переходит в процесс дробления.

Дисковый ботворез (рис. 2.4 г) состоит из сферического диска 10, конического барабана 11 с лопастями 12 панели для отбрасывания срезанной ботвы. Максимальное удаление ботвы сферическим диском не превышает 45% при глубине хода диска в почве 3 см, окружной скорости 15 м/с и угле установки рабочего кромки относительно поверхности грядки 5º. Недостатком его является то, что диск может работать только при погружении в почву, так как упругость стеблей ботвы не превышает усилие, необходимого для их среза, и происходит отталкивание стеблей дисками. При уборке картофеля с длиной ботвой последняя наматывается на вращающийся конический барабан.

Радиально-саблеобрезный ботворез (рис. 2.4 д) имеет 12 саблеобразных ножей 13, расположенных в два яруса в шахматном порядке и закрепленных на коническом кожухе 14 и диске 15. при движении аппарата вдоль грядки ножи срезают ботву, а лопасти 16 отбрасывают ее в сторону убранного поля. Близки по конструктивному оформлению и принципу действия к данному аппарату цилиндрический ботворез (рис. 2.4 е), установленный на однорядном комбайне фирмы Пакмен (Англия), конический (рис.2.4 ж) шарнирно-закрепленными ножами – на картофелеуборочном комбайне фирмы Амазоне (ФРГ) и плоский (рис. 2.4 з) – на комбайне фирмы Самро (Швейцария). Их параметры приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6. Технические характеристики ботворезов комбайнов

Показатели	Конический фирмы Амазоне (ФРГ)	Цилиндрический фирмы Пакман (Англия)	Плоский фирмы Самро (Швейцария)
Диаметр, ммдискапо концам ножейбарабанаВысота барабана (толщина диска), ммУгол наклона цилиндра, ºРазмеры ножей, мм:длинаширинатолщинаЧисло ножейУгол наклона ножей, ºСпособ крепления ножейРазмеры отбойных лопастей, мм:длинаширинавысотаЧисло лопастейУгол наклона, ºСпособ крепления лопастейЧастота вращения, об/мин	240 520 140 100 – 170 35 3 4 22 Шарнирный 200 35 9 2 3 Шарнирный 950	– 549 460 180 13 45 55 6,5 18 10 Жесткий 120 60 10 4 – Жесткий 540	330 590 – 6 – 180 70 8 6 – Жесткий – – – – – – 570

Результаты испытания этих ботворезов на ЦМИС показали, что цилиндрический, конический и плоский ботворезы срезают не более 50% ботвы. Наиболее полное удаление ботвы происходит при заглублении ножей ботвореза на 2-3 см в почву. Однако в этом случае ножи повреждают клубни, расположенные близко к поверхности. Ботву, полегшую и расположенную в междурядьях ботворезы не захватывают. При работе комбайнов на полях с полеглыми растениями ботворезы удаляют ботву не более чем на 30%.