Капустоуборочная машина для крестьянских (фермерских) хозяйств

КАПУСТОУБОРОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ КРЕСТЬЯНСКИХ (ФЕРМЕРСКИХ) ХОЗЯЙСТВ

Н.Н. Тончева

Аннотация. Приведены конструкция, технологический процесс и техническая характеристика капусто-уборочной машины для крестьянских (фермерских) хозяйств.

Ключевые слова: капуста; уборка; механизация уборки капусты.

В результате структурных изменений сельского хозяйства сложилась ситуация, что 80% овощей производится в малых формах хозяйствования. Наиболее организованной частью малых форм хозяйствования являются крестьянские (фермерские) хозяйства, 57% которых имеют посевные площади до 20 га [1]. В хозяйствах с небольшими посевными площадями капусты применение разработанных ранее металлоемких уборочных технических средств, рассчитанных на крупномасштабное производство, и дорогостоящих комбайнов иностранных фирм экономически не выгодно, в них наиболее приемлемы машины, частично механизирующие технологический процесс уборки [4]. Поэтому в настоящее время приобретает актуальность задача разработки капустоуборочной машины для крестьянских (фермерских) хозяйств.

В ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» обоснована принципиальная схема и разработана конструкция капустоуборочной машины, позволяющей механизировать наиболее трудоемкую операцию уборки - срез кочанов. Капустоуборочная машина срезает и укладывает кочаны в валок, ручными операциями остаются доработка кочанов до товарного вида и погрузка в кузов транспортного средства. Она разработана на базе капустоуборочной машины УКМ-2 [2,5], отличается от нее конструкцией режущего аппарата, однорядная, агрегатируется с тракторами МТЗ-80 и МТЗ-82.

Капустоуборочная машина состоит из режущего аппарата 13, выгрузного элеватора 3, опорных колес 1 и механического привода рабочих органов (рисунок 1).

Режущий аппарат содержит прижимное устройство контурного типа с эластичным полотном 10, колеблющиеся боковины 16, скрепленные шарнирно между собой в виде четырехзвенного механизма П - образными передней 14 и задней 7 подвесками, закрепленными посредством шарниров 12 и 8 к раме 17 [3]. Передние части боковин 16 имеют возможность копировать рельеф поля в продольно-вертикальной плоскости за счет шарниров 11 под действием пружин и штока, а задние части их оснащены плоскими клиновидными ножами 18. К боковинам 16 шарнирно закреплена передняя часть направляющих прутков 15, образующих зазор

между собой и размещенных рядом с боковинами, а задняя часть установлена в отверстия траверсы 9 с возможностью совершать в них движения вдоль своих осей и поворачиваться совместно с боковинами 16. Зазор между направляющими прутками может изменяться в зависимости от длины обрезки кочерыг. В целях регулировки зазора между направляющими прутками в зоне резания в режущем аппарате предусмотрена смена траверсы 9 с различным расстоянием между отверстиями.

13

а)

Я

В

Рисунок 1 - Принципиальная схема капустоуборочной машины: а - вид сверху, б - вид сзади

Для транспортирования кочанов после среза в режущем аппарате предусмотрен активный лоток 4, кинематически связанный с эксцентриково-кривошипным валом 5, от которого также получают движения боковины 16 с помощью шатуна 6, и полотно 10 прижимного устройства посредством перекрестной ременной передачи 2. Кроме того, передние концы лотков, снабженные направляющими пазами, установлены на оси траверсы 9.

Для копирования рельефа поля в режущем аппарате предусмотрены опорные лыжи. Они установлены на раме с возможностью изменения по высоте.

Полотно прижимного транспортера изготовлено из резиновых трубок с металлическими крючками на концах, закрепленными на тяговых контурах 19 таким образом, чтобы между цепями образовалось эластичное сетчатое полотно.

Выгрузной элеватор состоит из жесткой рамы 25, на которую с правой стороны крепится режущий аппарат 13, а с левой стороны смонтирована шарнирная рама 20. Перевод шарнирной рамы в рабочее положение и обратно осуществляется гидроцилиндром 22. На нижних звеньях рам закреплено днище 23, а по внешнему контуру рам на обводных звездочках - транспортное полотно 24 со скребками, выполненными в виде поперечных рамок и гибких элементов, прикрепленных одной стороной к рамкам. В днище выгрузного элеватора предусмотрены откидные люки 21.

Технологический процесс уборки капусты происходит следующим образом. При работе машина движется по убранной части поля. Передние части боковин 16, приводимые в движение эксцентриково-кривошипным механизмом, поднимают и направляют кочаны капусты под прижимной транспортер, который фиксирует и подает кочаны в зону резания. Для обеспечения среза кочанов на одинаковом расстоянии и исключения повреждения ножом положение задних частей направляющих прутков 15 зафиксированы в отверстиях траверсы 9. Далее срезанные кочаны поступают на рабочие поверхности активного лотка 4, установленного на эксцентриково-кривошипном валу в проти-вофазе и совершающих в продольно - вертикальной плоскости плоскопараллельное движение. При этом кочаны опираются на те пластины лотка, которые совершают движение в данный момент времени в направлении потока, так как пластины лотка, перемещающиеся в это время против потока, находятся дальше от полотна прижимного устройства. Затем кочаны подаются на выгрузной элеватор 3 капустоуборочной машины. Здесь поперечные скребки и гибкие элементы увлекают ворох капусты по днищу. При первом проходе машины открывают первый от режущего аппарата люк 21, при втором проходе - второй люк, и при третьем проходе выгружаются кочаны на конце рамы 20. Таким образом, за три прохода машины получают один валок с трех рядов. Из валка кочаны вручную загружают в транспортное средство, движущееся между валками.

Привод машины осуществляется от заднего вала отбора мощности трактора.

Техническая характеристика капустоуборочной машины следующая: ширина захвата - 0,7 м; рабочая скорость - 0,78...1,55 м/с; производительность за 1 час сменного времени - 0,20.0,39 га/ч; число убираемых рядков - 1. Транспортирующее устройство режущего аппарата имеет параметры: частота вращения эксцен-триково-кривошипного вала - 0,9 об/с; зазор между полотном прижимного транспортера и активным лотком - 0,06.0,100 м; количество пластин лотка - 4; эксцентриситет эксцентриково-кривошипного вала -0,02 м.

В результате производственных испытаний режущего аппарата капустоуборочной машины в ООО "Аг-роинвестсервис" Моргаушского района Чувашской Республики (рисунок 2) получены следующие показатели: повреждения кочанов в сильной степени - 3%, потери кочанов - 1%, содержание в ворохе кочанов с длиной кочерыги до 30 мм - 90,4%.

Рисунок 2 - Производственные испытания режущего аппарата капустоуборочной машины

Полученные результаты свидетельствуют о том, что показатели качества работы машины находятся в пределах агротехнических требований на уборку капусты.

Список использованных источников

1 Итоги Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2006 года: в 9 т. /Федеральная служба гос. статистики. - М.: ИИЦ «Статистика России»; 2008. - Т.1: Основные итоги Всер. с.х. переписи 2006 года: кн.1: Основные итоги Всер. с.х. переписи 2006 г. по Российской Федерации. - 430 с.

2 Машина двухрядная для сплошной уборки капусты УКМ-2 / [Подгот. А. Н. Вольф, М. Н. Вольф]; СССР. Гос. комис. по продовольствию и закупкам., НИИ информации и техн.-экон. исследований по инж.-техн. обеспечению. - М. : Ин-т "Информагротех", 1991. - 16 с.

3 Пат. 2231248 Российская Федерация, МПК А01Б 45/26. Рабочий орган капустоуборочной машины / С. С. Ала-тырев , Н.Н. Тончева ; заявители и патентообладатели С.С. Алатырев , Н.Н. Тончева - №2002123411/12; заявл. 30.08.2002; опубл. 10.03.04, Бюл. № 18. - 8 с.

4 Романовский Н.В., Шамонин В.И., Сергеев А.В. Когда технология сберегает трудозатраты // Сельский механизатор. - 2011. - №2. - С. 18-19.

5 Тихонов Н.И. Двухрядная капустоуборочная машина //Картофель и овощи. - 1983. - №7. - С. 27 - 28.

Информация об авторе

Тончева Нина Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры физики и технической механики ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»; тел. служебный - 8(8352) 62-41-25, тел. 8-917677-45-16, электронный адрес - tonchevaQ 1 @yandex. ru