РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ РОБОТИ
ЛЕМІШНО-ПОЛИЦЕВОГО КАРТОПЛЕКОПАЧА З БАРАБАННИМ СЕПАРАТОРОМ КАРТОПЛЯНОГО ВОРОХУ
Програма та задачі теоретичних досліджень
На основі проведеного аналізу конструкцій картоплезбиральних машин, їх
підкопуючих робочих органів і сепараторів картопляного вороху можна
стверджувати, що вони потребують радикального удосконалення. Суттєві недоліки
конструкції, а також використання в роботі недосконалих та нераціональних
способів руйнування структури шару, недостатнє забезпечення протікання такого
важливого для проходження сепарації явища як сегрегація, використання
динамічних навантажень для руйнування грудок призводять до незадовільної роботи
сепараторів навіть в умовах, близьких до оптимальних.
У матеріалі підкопаного пласта 70...80% складають фракції вороху з частинками,
меншими ніж 25 мм, які можуть бути просіяні без попереднього руйнування, що
вказують на низьку ефективність існуючих робочих органів. Сучасні
картоплезбиральні машини обладнують двома-трьома послідовно встановленими
сепараторами просіюючого типу.
Таким чином, проблема створення нової конструкції картоплезбиральної машини і
просіваючого робочого органу для сепарації картопляного вороху є надзвичайно
важливою і актуальною.
Для забезпечення раціональної роботи машини і нових робочих органів слід
всебічно дослідити процес підкопування та сепарації картопляного вороху,
визначити оптимальні параметри та режими його роботи.
Отже, основною метою досліджень є зменшення механічних пошкоджень бульб при
забезпеченні якісних показників процесу сепарації картопляного вороху шляхом
розробки конструкції і оптимізації параметрів та режимів роботи
лемішно-полицевого картоплекопача з барабанним сепаратором.
Для досягнення поставленої мети в програмі теоретичних досліджень слід
передбачити вирішення наступних задач:
розробити нову конструкцію картоплезбиральної машини та ідентифікувати головні
її параметри і режими роботи, а також головні параметри процесу сепарації
картопляного вороху та визначити їх взаємозв’язки;
на основі розкриття явищ переміщення і перемішування вороху, руйнування грудок,
просіювання дрібної фракції ґрунту та пошкодження бульб, які здійснюються
завдяки взаємодії лемішно-полицевої поверхні і барабанного сепаратора з
картопляним ворохом, розробити математичну модель процесу його сепарації;
обґрунтувати критерій оцінки і дослідити процес сепарації та визначити
раціональні значення параметрів процесу сепарації;
на основі дослідження механічної взаємодії лемішно-полицевої поверхні та
барабанного сепаратора з картопляним ворохом, а також одержаних параметрів
процесу сепарації визначити раціональні параметри та режими роботи
картоплезбиральної машини;
розрахувати технологічну пропускну здатність картоплекопача;
визначити затрати енергії на агрегатування картоплекопача;
скласти алгоритм технологічного розрахунку картоплекопача на ЕОМ.
Відповідна схема теоретичних досліджень наведена на рис. 2.1
2.2. Обґрунтування технологічної схеми картоплекопача
Проведений аналіз конструктивно-технологічних схем картоплезбиральних машин
визначив найбільш доцільний напрямок удосконалення існуючих та створення нових
конструкцій картоплезбиральних машин, підкопуючих робочих органів та
сепараторів. Так, найбільш суттєвими і перспективними характеристиками
картоплезбиральних машин слід вважати:
мінімальну подачу ґрунту у воросі підкопуючими робочими органами до сепаратора;
активність руйнування структури скиби;
активне руйнування грудок ґрунту;
використання в роботі деформацій зсуву, сколу та удару.
Рис. 2.1. Схема теоретичних досліджень
Важливе місце в технологічній схемі картоплекопача для якості процесу збирання
займає сепаратор, який повинен відповідати в меншій мірі таким основним
вимогам: висока сепаруюча здатність; роботоздатність при різній вологості
ґрунту; незабивання бур’янами; вміст ґрунту у вихідному воросі не повинен
перевищувати 10%; пошкодженність і втрати бульб картоплі повинні бути в
допустимих межах; бути менш енергоємним в порівнянні з іншими сепараторами;
мати просту конструкцію і бути простими в експлуатації, налагодженні і ремонті;
висока транспортуюча здатність; повинен бути недорогим у виготовленні. При
роботі на важких та перезволожених ґрунтах досить цінною буде здатність
сепаратора до самоочищення.
Одним із способів досягнення поставленої мети є розробка нової конструкції
картоплезбиральної машини з барабанним сепаратором, технологічна схема якої
наведена на рис. 2.2 (новизна підтверджена 4 патентами України на винахід)
(див. додаток А.1, А.2, А.3, А.4).
Основними її складовими є копіювальний грудкоподрібнювальний каток 1,
циліндроїдальний леміш 2, який змешує подачу вороху від ґрунту на правосторонню
полицю 3. Підтримується картоплезбиральна машина у робочому стані за допомогою
регулювального опорного колеса 4. На рисунку також зображено барабанний
сепаратор 5, який складається з діаметра меншої основи 6, діаметра більшої
основи 7, обода 8 зчеплення із грунтом і прутків 9.
Працює картоплезбиральна машини таким чином. При переміщенні машини вздовж
рядків картопляного поля за рахунок сили тяги трактора робочий орган
заглиблюється у землю на глибину розміщення бульб. За рахунок циліндроїдального
лемеша 2 зрізається бульбоносний пласт і подається по гвинтовій правосторонній
полиці 3 на конусний сепаруючий барабан 5 зі сторони малої основи 6. Сепарація
бульб від ґрунту відбувається за рахунок:
а) зменшення подачі пласта ґрунту при русі під кутом по циліндроїдальному
лемешу;
б) кришення пласта під час його руху по гвинтовій правос
- Киев+380960830922