Теоретическое обоснование положения горки для разделения клубней и примесей на картофелеуборочных машинах

* В серийном варианте исполнения сеялки лапа сошника подрезает пласт в стесненных условиях. В дальнейшем почва сгруживается на лапе, перемешивается и, обтекая вертикальную стойку сошника, сходит с лапы и присыпает уложенные семена. По проходу сошника образуется бороздка. Прикатывающий каток, идущий по следу сошника, уплотняет дно и укрепляет стенки бороздки. После прохода сеялки поле имеет гофрированную поверхность, площадь которой превышает «дневную». По следу прикатывающего катка восстанавливается капиллярная структура почвы. По этим двум причинам протекает нежелательное усиленное испарение влаги, т.е. сознательно создаем условия для непроизводительных потерь влаги. Кроме испарения по следу катка существует опасность возникновения стока воды. В разное время, чтобы исключить названные недостатки сошниковой группы сеялки СЗС-2,1, производственниками вносились измене-ния в конструкцию прикатывающих катков с целью формирования прерывистой бороздки, а в последующем ее присыпкой и сплошным прикатыванием поверхности поля по всей ширине захвата сеялки.

Итак, основное нарушение агротехнических требований сошниковой группы стерневой сеялкой СЗС-2,1, не устраненное до настоящего времени, имеет место при взаимодействии лапы сошника с почвой и заключается в том, что в поперечном сечении подрезанного пласта почва перемешивается, так как она сгруживается на лапе из-за значительного сопротивления разрыву почвы на концах лап сошника.

Нами усматривается следующий выход из создавшейся ситуации: заменить стесненные условия резания почвы лапой сошника на полустесненные, что исключит

разрыв пласта почвы на концах крыльев лап сошника. Это достигается установкой перед сошником вертикального дискового ножа на глубину хода сошника (рис. 1), как это делается на многих сеялках прямого посева за рубежом [2]. Сделанный ножом вертикальный разрез почвы по оси симметрии сошника дает последнему раздельно воздействовать на подрезаемые по-лупласты каждым крылом стрельчатой лапы. Полупласты, входя на лапу, поднимаются крыльями лап в продольном сечении на разную высоту. Чем дальше отстоит сечение от оси симметрии сошника, тем меньше высота подъема почвы, т.е. полупласты в поперечной плоскости изгибаются, а щель, сформированная ножом, расширяется. Полупласты, перемещаясь по крыльям лап сошника, «обтекают» вертикальную стойку наральника без задира и укладываются на прежнее место без перемешивания слоев, прикрывая семена.

По следу каждого сошника вступает в действие индивидуальный прикатывающий каток. Прикатывающий каток кольча-то-шпоровый. Он выполняет две функции: ограничивает заглубление сошников, т.е. обеспечивает копирование рельефа почвы сошниковой группой и прикатывает почву по следу сошника, уплотняя нижние слои почвы там, где располагаются семена, и оставляет рыхлым верхний.

Библиографический список

1. Василенко П.М., Бабий П.Т. Культиваторы. - Киев, 1961. - С. 136-138.

2. Любошко Н.И., Юзбашев В.А., Ревякин Е.Л., Муцинов А.А. Направление развития конструкций зерновых сеялок для прямого посева // Тракторы и сельхоз машины. - 1985. -№ 12.-С. 24-28.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГОРКИ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КЛУБНЕЙ И ПРИМЕСЕЙ НА КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИНАХ

В.А. Завора, И.М. Зорин

Грохоты, элеваторы картофелеубороч- ганов первичной сепарации сходят только

ных машинах просеивают почву размера- клубни, прочие почвенные камки и расти-

ми 0-30 мм, следовательно, с рабочих ор- тельные остатки. .-;Г

В настоящее время существуют способы отделения ботвы, крупных комков (более 80 мм) и камней, удельный вес которых в 2-3 раза больше клубней картофеля.

Одним из рабочих органов отделения клубней от примесей являются продольные горки.

'3 ? Существенную роль на качество отделения вышеуказанных примесей оказывает правильный выбор местоположения указанной продольной горки на картофельной машине относительно подачи всходов.

Сход неотсепарированных компонентов (тел) с элеваторов происходит в IV квадранте (рис.), когда полотно элеватора переходит с прямолинейного участка на окружность ведущей звездочки. Отрыв тел от элеваторного полотна начинается в точке А, когда давление тела на полотно равно нулю. В этот момент на тело действуют сила тяжести Р, сила трения Т, центробежная сила шУ2/Я. При этом радиальная со-

ставляющая силы тяжести равна центробежной силе:

т^СоБр - т Уэл / Я.

Дальнейшее движение тела при сходе с элеватора описывается известным уравнением:

где р - вес тела, кг;

1 - время движения, сек.;

V - скорость движения, м/сек.

Проинтегрировав выражение 2, получим уравнение вида:

тУ = р1 + С^,

где С} - произвольная постоянная.

Скорость тела, брошенного под углом к горизонту, определится из выражения 3 при условии, что V “ Ух:

С, = тУ0, то есть V = Ум + —•«.

АЛ рис Схема действия сил, скоростей при падении тел с полотна элеватора на разделяющую поверхность продольной горки

После отрыва тела от поверхности по- пройденный телом за определенный про-

лотна элеватора (без учета сопротивления межуток времени, определяется уравнени-

воздуха) на него действует только сила тя- ем:

жести, направленная по оси ОУ. Путь, X = Уэл

где С2 - произвольная постоянная.

При I = 0, х = 0 произвольная постоянная равна нулю, следовательно» уравнение пути, пройденного телом за время будет иметь вид:

Х~Уа

Движение тела в точке М будет равноускоренным, с вертикальной составляющей, равной:

У -V'эд • * • эш р - + С3,

где Сз - произвольная постоянная.

При начальных, условиях г = 0, у *= 0 произвольная постоянная равна нулю, следовательно, величина вертикальной составляющей определяется уравнением:

У = V3Jj • t • sin р

Исключив из уравнения 6 и 7 время X, получим уравнение траектории движения тела, брошенного под углом к горизонту:

У = X • tgp -

gx

2V,

ЭЛ cos‘/?

Уравнение 8 позволяет определить дальность полета тела. Пренебрегая влиянием граничной точки подъема над осью ОХ, на дальность полета, то есть принимая у = 0, получаем выражение дальности полета тела:

sin2 р

Vі L =122-

8

Таким образом, тело после отрыва от полотна элеватора движется по паратоне, (рис. 1). Движение тела по нисходящей ветви паратоны ВС может быть описано следующими выражениями:

У = Я„

Ух

s-f

где Ух - горизонтальная составляющая скорости тела;

Ятах - допустимая высота падения

клубней без повреждений;

g - ускорение свободного падения.

Дальность полета Ъ2 от высшей точки траектории В до точки падения на разделяющую поверхность С определяется из уравнения:

L2=Vx

V

2Я.

8

Общая же дальность полета тела Ь от точки отрыва А до точки падения С будет равна: ... т^:

£ = І + /,

ИЛИ

Vі 1 = ^2.

sin2 р

+ У>

2 Н.

2§ V 8

где /, - расстояние точки отрыва до точки К (пересечения, траектории полета тела с осью ОХ).

Величина Ь характеризует место нахождения разделяющей поверхности по высоте, относительно точки отрыва А определиться выражением:

Я-Я^-А,

где Ь - максимальная высота подъема тела, определяемая вершиной параболы, которая равна:

зл

sin2 р

2g

Подставив в выражение (13) значение полученное из формулы (14), получим: у

sin2 р

У2

Я = Я_

Следовательно, место падения тел на наклонную поверхность горки в картофелеуборочных машинах может быть описано уравнениями (12) и (15):

Библиографический список

1. Василенко П.М. Теория движения частиц по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / УСХА, 1960.

2. Кусов Т.Т. Элементы теории и исследование процесса отделения клубней от почвенных комков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1966. - № 5.