Обоснование конструкции роторного подборщика для уборки плодов бахчевых культур

АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

УДК 631.358:635.6

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РОТОРНОГО ПОДБОРЩИКА

ДЛЯ УБОРКИ ПЛОДОВ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР

М.Н. Шапров, доктор технических наук, профессор А.В. Седов, кандидат технических наук, доцент

Волгоградский государственный аграрный университет

Рассмотрено значение, состав и область применения плодов тыквы. Изучена технология сплошной механизированной уборки плодов бахчевых культур и применяемые машины. Изучено состояние уровня механизации возделывания и, особенно, уборки плодов бахчевых культур. Выполнен анализ конструкций бахчеуборочных машин, на основании которого разработан роторный подборщик плодов бахчевых культур, который позволяет выполнить качественную уборку плодов с минимальным повреждением без предварительного валкообразования, что обеспечивает снижение трудоемкости и повышение производительности во время уборки бахчевых культур на продовольственные цели.

Ключевые слова: бахчевые культуры, тыква, уборка плодов, роторный подборщик, ячея, транспортер, производительность.

Бахчеводство, наряду с другими отраслями сельскохозяйственного производства, играет важную социально-экономическую роль в обществе, так как бахчевые культуры являются незаменимыми продуктами питания, которые необходимы для нормального и здорового питания любого человека.

Среди возделываемых бахчевых культур тыква приобретает все большее значение, так как плоды тыквы обладают приятным вкусом и ароматом, легко усваиваются и являются богатейшим источником витаминов, природных антиоксидантов и биологически активных веществ, которых нет в других продуктах. В ее мякоти содержится практически вся таблица Менделеева, а это значит все необходимые человеку химические элементы.

Благодаря своим биологическим ценностям, плоды тыквы традиционно используются в качестве сырья для производства детского питания, соков, пюре, повидла и джемов [4].

Особую питательную и лечебную ценность представляют и семена тыквы, содержащие 48-55 % жирного масла очень ценного состава, богатого витаминами, белковыми веществами и полиненасыщенными жирными кислотами, которое используется на фармацевтические, косметические и пищевые цели [1].

Эти обстоятельства требуют увеличения посевных площадей и наращивания роста производства продукции бахчеводства. Однако, добиться повышения валового сбора плодов тыквы возможно лишь с использованием комплексной механизации возделывания и, особенно, уборки плодов.

Уборка бахчевых культур, как правило, выполняется в сухую погоду, до наступления заморозков, обычно в начале - середине сентября, а на юге - и в начале октября. Для сплошной механизированной уборки плоды тыквы скатывают в валки с помощью валкообразователя УПВ-8, и они лежат до 15 суток в валках, где происходит дозаривание. Созревшие плоды с валков погружают в транспортные средства погрузчиком ПБВ-1 или вручную и доставляют на семявыделительные линии. Можно выделять семена из

плодов тыквы и непосредственно в поле, для этого сегодня используются тыквоубо-рочные комбайны таких фирм, как MOTY, DMM, CLAAS [2].

В настоящее время имеющиеся конструкции бахчеуборочных машин не находят широкого применения из-за ряда недостатков технологического и конструктивного характера. Основная причина - низкая производительность и несоответствие агротехническим требованиям по показателям повреждаемости плодов [3]. Поэтому в хозяйствах, занимающихся производством бахчевых культур, в период уборки для выполнения таких технологических операций, как подбор и погрузка урожая приходится привлекать большое количество рабочей силы.

Эти факторы определяют актуальность создания и применения роторного подборщика плодов бахчевых культур (рис. 1), содержащего раму 1, прицепную сницу 2, платформу 3, левый и правый уборочные роторы 4 и 5, продольный транспортер 6 и транспортер 7 загрузки плодов в кузов транспортного средства.

Рама 1 сварной конструкции опирается на опорные колеса 8 и 9 и соединена с навесной системой 10 агрегатируемого трактора 11 с помощью прицепной сницы 2, которая имеет возможность поворота относительно рамы 1 для перевода подборщика в транспортное и рабочее положение. К навесной системе 10 закреплено дополнительное прицепное устройство 12 для присоединения к агрегату прицепа 13.

Платформа 3 соединена с рамой 1 шарнирно под углом а к горизонту и опирается на копирующие колеса 14 и 15, которые за счет регулировочных шайб 16 обеспечивают необходимый зазор от переднего края платформы 3 до поверхности убираемого поля. Для подъема платформы 3 в транспортное положение установлен гидроцилиндр 17. В центральной части платформы 3, обращенной в сторону поля, закреплен направитель 18, который обеспечивает подачу плодов на платформу 3.

Каждый уборочный ротор 4 (5) выполнен в виде цилиндра 19, который установлен на оси 20 с возможностью вращения навстречу друг другу от гидромотора 21, подключенного к гидравлической системе агрегатируемого трактора 11. По периферии цилиндра 19 расположены плодоприемные ячеи 22, образованные эластичной лентой 23 в виде кривой, составляющей половину эллипса, меньшая ось которого направлена к центру уборочного ротора 4, а размер большей оси эллипса выполнен равным максимальному диаметру плода. Форма плодоприемной ячеи 22 обеспечивает надежный захват и перемещение плодов диаметром до 600 мм и массой каждого плода до 25 кг.

Между и под ячеями 22 уборочных роторов 4 и 5 расположен продольный транспортер 6 в виде бесконечной эластичной ленты для перемещения поднятых плодов на транспортер 7 загрузки плодов. Продольный транспортер 6 снабжен гидроприводом, подключенным к гидравлической системе агрегатируемого трактора 11.

15 5 9 3

11 10 12

11 10 2 % I 18 3 8 6 21

Рисунок 1 - Роторный подборщик плодов бахчевых культур: 1 - рама; 2 - прицепная сница; 3 - платформа; 4 и 5 - левый и правый уборочные роторы; 6 - продольный транспортер; 7 - транспортер загрузки плодов; 8 и 9 - опорные колеса; 10 - навесное устройство; 11 - трактор; 12 - прицепное устройство; 13 -прицеп;

14 и 15 - копирующие колеса; 16 - регулировочные шайбы; 17 - гидроцилиндр; 18 - направитель; 19 - цилиндр; 20 - ось ротора; 21 - гидромотор; 22 - ячея; 23 - лента;

24 - самоустанавливающееся колесо

В задней части подборщика установлен транспортер 7 загрузки плодов в кузов транспортного средства, который опирается на самоустанавливающееся колесо 24.

Подборщик плодов работает следующим образом.

Прицепная сница 2 переводится в крайнее левое рабочее положение. Гидроцилиндром 17 платформу 3 подборщика опускают вниз до соприкосновения с поверхностью поля копирующих колес 14 и 15. Гидрораспределителем агрегатируемого трактора 11 включают гидромотор 21 привода уборочных роторов 4 и 5 и гидромотор продольного транспортера 6. Скорость вращения уборочных роторов 4 и 5 должна быть равна скорости поступательного движения плодоуборочного агрегата. Подборщик плодов начинает свое движение по убираемому полю.

При соприкосновении уборочных роторов 4 и 5 с плодом, расположенным на поверхности поля, ячея 22 захватывает плод и придает ему вращательное и толкающее воздействие. Каждый плод, находящийся в плодоприемной ячее 22, смещается в среднюю часть подборщика, входит в контакт с направителем 18 и поднимается на платформу 3. Продольный транспортер 6 совместно с вращающимися уборочными роторами 4 и 5 перемещают плод по платформе 3 и подают его на транспортер 7 загрузки плодов, который поднимает плод на высоту, больше чем высота борта прицепа 13. С транспортера 7 рабочие укладывают плоды в кузов прицепа 13 для дальнейшей транспортировки.

Плети бахчевых культур при движении подборщика затягиваются под платформу 3 и отрываются.

Роторный подборщик плодов бахчевых культур позволяет выполнить качественную уборку плодов на продовольственные цели в сжатые агротехнические сроки с уменьшением травмирования плодов до 0,5 %, а также не требует предварительного валкообразования, что обеспечивает снижение трудоемкости на 20 %, увеличение срока хранения плодов и повышение производительности уборки бахчевых культур на 20 %.

Библиографический список

1. Седов, А.В. Совершенствование процесса выделения семян из плодов тыквы за счет применения семявыделительной установки гидравлического типа [Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук / А. В. Седов. - Волгоград, 2005. - 23 с.

2. Цепляев, А.Н. Комплексная механизация бахчеводства на основе инновационных технологий [Текст] / А.Н. Цепляев, В.Г. Абезин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - №4(12). - С. 172-177.

3. Цепляев, А.Н. Разработка современной машины для уборки плодов бахчевых культур [Текст] / А.Н. Цепляев, М.В. Ульянов, А.В. Ульянов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2010. - №4(20). -С. 164-167.

4. Шапров, М.Н. Технологии и технические средства для первичной переработки плодов тыквы: монография [Текст]/ М.Н. Шапров. - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2010. - 136 с.

E-mail: sedov7020@yandex.ru