РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ РОБОТИ ОЧИСНИКА ВОРОХУ
коренеплодів
2.1 Аналіз кількості налиплого грунту на поверхні тіла коренеплодів
Збирання коренеплодів кормових буряків – найбільш трудомістка операція у
технологічному процесі виробництва цієї цінної кормової культури. Велика
різноманітність конструктивних схем викопувальних і очисних робочих органів
бурякозбиральних машин у прямій залежності пов’язана як із техноло-
гічними процесами збирання, так і з конструктивно-технологічними вимогами до
якості доочищення коренеплодів кормових буряків від домішок.
Очисні пристрої для відокремлення домішок із складу вороху, поряд з
викопувальними робочими органами коренеплодів, є одними з основних
пріоритетно-значущих технологічних вузлів компонувально-конструкційних схем
коренезбиральних машин [7, 9, 10].
Існуючі принципово-функціональні схеми машин для збирання коренеп-
лодів кормових буряків не у повній мірі відповідають сучасним вимогам
показників якості викопування та доочищення коренеплодів від рослинних і
ґрунтових домішок за рахунок ряду існуючих недоліків. Всебічний аналіз
технологічних процесів викопування і доочищення вороху, які базуються на
застосуванні традиційних механіко-технологічних принципів, у значній мірі
вичерпав радикальні шляхи технологічного та технічного підвищення агротех-
нічних показників якості збирання коренеплодів – умови збирання та техноло-
гічні процеси, які протікають при цьому носять стохастичний характер. При цьому
особливе значення для удосконалення конструктивно-технологічного рівня
збиральних машин і окремих робочих органів необхідно надавати питанням
загального інженерно-технічного рівня конструювання машин для збирання
коренеплодів: – удосконалення конструктивно-компонувальних і технологічних
схем, робочих органів і інших конструктивних елементів бурякозбиральних машин
на основі більш глибокого аналізу врахування механіко-технологічних,
агрофізичних і фізико-механічних властивостей коре-
неплодів, які у значній мірі визначають відповідність робочих органів до
максимально-допустимих силових фізичних дій на об’єкт дослідження [109].
Однією із залежних технологічних операцій збирання коренеплодів, на яку мають
безпосередній вплив агрофізичні характеристики фізико-механічних параметрів
кормових буряків, є операція відокремлення домішок від корене-
плодів із складу поступаючого вороху.
Розмірні та масові характеристики коренеплодів безпосередньо у полі є
випадковими і коливаються у певних межах, що є вирішальним при вирішенні задач
аналізу і синтезу основних робочих органів бурякозбиральних машин у цілому.
Фізико-механічні характеристики кормових буряків, як елемента системи
„машина-робочий орган-коренеплід”, необхідно враховувати при проектуванні у
вигляді сукупності різних механічних якостей і параметрів, які є визначальними
при сумарних можливих механічних діях на об’єкт обробки, їх допустимий рівень і
діапазон конструктивно-кінематичних параметрів робочих органів. З точки зору
синтезу робочих органів для доочищення коренеплодів від домішок, а особливо
очищення від налиплого на їх поверхні грунту, необхідно мати наукову уяву про
такі характеристики фізичного стану коренеп-
лоду, як можливість прогнозування маси налиплого грунту на поверхні тіла
коренеплоду при його викопуванні у залежності від розмірних характеристик
кореня та фізичного стану грунту – вологості та щільності [110].
Обґрунтування раціональних типів очисних робочих органів і структури
відповідних технологічно-компонувальних схем коренезбиральних машин може бути
виконане на основі аналітичного (математичного) моделювання або прогнозування
вірогідних характеристик основних параметрів коренеплодів з врахуванням множини
зовнішніх умов протікання технологічного процесу очищення тіла коренеплоду від
налиплого грунту.
Для проведення аналітичних розрахунків маси налиплого грунту на поверхні тіла
викопаних коренеплодів (рис. 2.1) були прийняті такі припуще-
ння, при цьому вважали, що:
- верхня частина коренеплоду має форму правильного конуса , у основі якого
лежить коло радіусом , центр якого знаходиться в точці О;
- головка коренеплоду має форму півсфери , радіус якої дорівнює , при цьому
центр півсфери співпадає з центром основи конуса, тобто з центром О кола, а
радіус коренеплоду однозначно дорівнює радіусу основи конуса та радіусу
півсфери , тобто , де - радіус коренеплоду;
- товщина шару налиплого ґрунту розподілена рівномірно (однаково) по всій
конічній поверхні та рівна , тобто рівнозначна пустотілому конусу, висота якого
дорівнює , а товщина - .
У загальному, маса фізичного тіла визначається формулою [111]:
, (2.1)
де - об’єм тіла, см3;
- питома маса тіла, г/см3.
Тоді з врахуванням (2.1) загальна маса шару ґрунту , яка знаходиться на
конічній поверхні тіла викопаного коренеплоду, буде визначатися [112]
, (2.2)
де - об’єм шару налиплого ґрунту, що розподілений на бічній поверхні конуса
(фігури ), см3;
- питома маса налиплого ґрунту, г/см3.
Для аналітичного визначення об’єму шару налиплого ґрунту на бічній поверхні
конуса введемо наступні позначення:
- позначимо через - загальний об’єм коренеплоду (см3);
- позначимо через - загальний об’єм конуса (см3);
- позначимо через - об’єм півсфери головки коренеплоду (см3);
- позначимо через - об’єм конуса поверхні налиплого ґрунту (см3);
- позначимо через - об’єм конуса поверхні шару налиплого грунту (см3);
- позначимо через - об’єм тіла коренеплоду над поверхнею грунту (см3).
- Киев+380960830922