Полевые исследования выкапывающего рабочего органа лукоуборочной машины

УДК 631.356

ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫКАПЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ЛУКОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ

Н. П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор; А. М. Ларюшин, канд. техн. наук,

доцент; В. Н. Кувайцев, аспирант ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (841-2) 628517

В статье дано обоснование конструктивных и режимных параметров выкапывающего устройства лукоуборочной машины. Представлены схема и технологический процесс работы предлагаемого выкапывающего устройства. Определены оптимальные значения исследуемых факторов.

Ключевые слова: лук, уборка, ротор, лопасти, битер, конструкция, режимы.

Для определения связей между отдельными параметрами копателя при проведении теоретических и лабораторных исследований пользовались приближенными схемами изучаемых процессов и некоторыми допущениями. Поэтому аналитические выражения полученных соотношений требуют дополнительной проверки в реальных условиях.

Лабораторно-полевые исследования копателя лука-репки с выкапывающе-сепари-рующим рабочим органом проводились на полях КФХ «Цай Геннадий Афанасьевич» Саратовской области на уборке лука сорта «Халцедон».

Методика экспериментальных исследований была разработана на основе методик испытаний машин для уборки овощных и бахчевых культур, корнеплодов, а также на основе общих методик проведения экспериментальных исследований и обработки опытных данных.

Исследования проводились на экспериментальном копателе лука-репки с выкапы-вающе-сепарирующим рабочим органом, схема и конструктивное оформление которого были выполнены в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии.

9 1

4

5

Основными узлами экспериментального копателя (рис. 1) являются: рама 1, смонтированная на шарнирном механизме 2, лемех 3, выкапывающе-сепарирующий рабочий орган, состоящий из битера 4 и ротора 5, опорных колес 6 и катка 7, приемного элеватора 8, механического регулятора глубины подкапывания 9 и валкообра-зователя 10.

Выкапывающе-сепарирующий рабочий орган состоит из переднего битера 4, оборудованного в виде барабана с радиально закрепленными эластичными лопастями. За ним соосно расположен сепарирующий прутковый ротор 5, выполненный из стержней, закрепленных на боковинах посредством пружин от свободного вращения. При этом обе боковины ротора 5 имеют окна для удаления примесей из внутренней полости. Шнек выполнен со спиралями левого и правого направлений, расходящимися от центра к его внешним концам.

За ротором 5 установлен приемный элеватор 8, сзади его на раме 1 закреплен валкообразователь 10. На раме копателя установлен каток 7, подготавливающий поверхность поля для укладывания лука.

2

6 I 1] 81 \7 [10_

Рис. 1. Схема экспериментальной уборочной машины для выкопки лука-репки

Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 71

Вышеназванные рабочие органы закреплены на подвижной части рамы машины посредством шарнирного механизма и имеют возможность копирования поверхности почвы посредством опорных колёс.

Привод рабочих узлов осуществляется от ВОМ трактора. Агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4.

Методика экспериментальных исследований соответствовала ОСТ 70.8.7-83 «Методика испытаний машин для уборки овощных и бахчевых культур».

Результаты лабораторно-полевых исследований обрабатывались на основе корреляционно-регрессивного анализа.

При исследовании оптимального значения диаметра ротора все параметры и режимы исследуемого выкапывающе-сепа-рирующего рабочего органа, за исключением Бр, оставались постоянными. Глубину хода лемеха установили 30 мм (на 10 мм больше глубины залегания луковиц). Влажность почвы в слое 0...10 мм составила 18,1 %, а скорость экспериментальной установки ие, у = 1,4 м/с. Линию захвата листьев эластичными лопастями битера и стержнями ротора установили на сходе пласта с режущей кромки лемеха.

По результатам обработки опытных данных построили графики зависимостей величины потерь лука-репки 8 % и количества почвенных примесей в ворохе е % от диаметра ротора Бр выкапывающе-сепари-рующего рабочего органа (рис. 2).

Корреляционная связь между величиной потерь лука-севка и диаметром ротора

Бр выкапывающе-сепарирующего рабочего органа выражается уравнением параболической функции

8( Бр ) = 64,73 - 0,925 • Бр

0,0034 • Б 2

при этом индекс корреляции Я = 0,98.

А корреляционная связь между количеством почвенных примесей в ворохе е и диаметром ротора выкапывающе-сепари-рующего рабочего органа Бр выражается уравнением параболической функции

е (Бр) = 125,2462 -1,6593 • Бр + 0,0056 • Бр ,

при этом индекс корреляции Я = 0,99.

Из анализа полученных зависимостей можно сделать вывод, что диаметр ротора Бр оказывает существенное влияние на качественные показатели работы выкапыва-юще-сепарирующего рабочего органа. Так, при диаметре ротора Бр = 110 мм потери лука 8 составляют 4,0 %. Это объясняется тем, что при тереблении ротор не перебрасывает ворох лука на транспортер, в результате чего происходит сгруживание лука между ротором и транспортером и лук проскальзывает между ними. С увеличением диаметра Бр до 140 мм потери лука уменьшаются до 2,0 % (по АТТ не более 3 %), а почвенные примеси - 2,8 % (по АТТ не более 15 %).

При определении оптимального значения расстояния между битером и ротором а все параметры выкапывающе-сепариру-ющего рабочего органа остались такими же. Диаметр ротора йр приняли равным 140 мм.

100 110 120 130 140 150 160 Диаметр ротора Эр, мм

170

10

180

и о а о а в

ч

о

а

Рис. 2. Зависимость величины потерь 8луковиц и количества почвенных примесей в ворохе е от диаметра ротора выкапывающе-сепарирующего рабочего органа йр

г s

ч

о

16

14

12

10

S = 221,223 - 1,3661:+ + 0,0021:'

2 280

300

320

340 360 380

Расстояние между битером и ротором a, мм

16

14

12

10

2 400

«

о ft О

п п

S ft я и 3 я

я

^

п г

о =

F

s

ч о

Рис. 3. Зависимость величины потерь 8луковиц и количества почвенных примесей в ворохе е от расстояния между битером и ротором а

8

8

6

6

4

4

Корреляционная связь между величиной потерь 8 лука-репки и расстоянием между битером и ротором а выражается уравнением параболической функции

8(а) = 221,2230 -1,3661-а + 0,0021-а2,

при этом индекс корреляции Р=0,97.

А корреляционная связь между количеством почвенных примесей в ворохе е и диаметром ротора выкапывающе-сепари-рующего рабочего органа а выражается уравнением параболической функции

е (а) = 365,1237 - 2,089 • а - 0,003 • а2,

при этом индекс корреляции Р=0,98.

После обработки опытных данных построили графики зависимостей величины потерь лука-репки 5 % и количества почвенных примесей в ворохе е % от расстояния между битером и ротором а (рис. 3).

Из анализа графиков (рис. 3) можно сделать вывод, что качественные показатели работы выкапывающе-сепарирующе-го рабочего органа, отвечающие агротех-

Ю

IS

ч

о

а

10

15

20

25

30

35

40

х о а о а в

ч

о

а

Высота установки выкапывающе-сепарирующего рабочего органа h, мм

Рис. 4. Зависимость величины потерь S луковиц и количества почвенных примесей е от высоты установки выкапывающе-сепарирующего рабочего органа h

0

5

Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 73

ническим требованиям, наблюдаются при а = 315...355 мм. Так, при а = 335 мм потери равны 4,7 %, а количество почвенных примесей - 4,1 %.

При определении оптимального значения высоты установки выкапывающе-сепа-рирующего рабочего органа к (расстояние от поверхности почвы до нижней крайней точки рабочей поверхности битера и ротора) все параметры выкапывающе-сепари-рующего рабочего органа остались такими же. Диаметр ротора Ор приняли равным 140 мм, расстояние между битером и ротором а = 335 мм.

Корреляционная связь между величиной потерь 8 лука-репки и высотой установки выкапывающе-сепарирующего рабочего органа к выражается уравнением параболической функции

8(к) = 1,7503 - 0,0609 • к + 0,0088 • к2,

при этом индекс корреляции Я = 0,99.

А корреляционная связь между количеством почвенных примесей в ворохе е и высотой установки выкапывающе-сепари-рующего рабочего органа к выражается уравнением параболической функции

е(к) = 16,259-1,0044• к + 0,019• к2,

при этом индекс корреляции Р=0,98.

После обработки опытных данных строили графики зависимостей величины потерь лука-репки 8 % и количества почвенных примесей в ворохе е % от высоты установки выкапывающе-сепарирующего рабочего органа к (рис. 4).

Анализируя график, приведённый на рис. 4, видим, что высота установки выка-

пывающе-сепарирующего рабочего органа оказывает значительное влияние на протекание технологического процесса. Лучшие качественные показатели при устойчивом технологическом процессе наблюдаются при к = 8...12 мм. При этом величина потерь лука 8 соответствует агротехническим требованиям и составляет 2,2...6,2 %, а количество почвенных примесей е в ворохе -3,1...4,5 %.

С увеличением высоты установки вы-капывающе-сепарирующего рабочего органа полнота выкопки лука заметно снижается. Так, при 9 мм потери - 10,9 %. Это объясняется тем, что захват ботвы лука происходит в верхней части, более слабой по прочностным свойствам. Некоторая часть ботвы вообще не попадает в выкапываю-ще-сепарирующий рабочий орган. При малых значениях к (менее 3 мм) возрастает количество почвенных примесей, забираемых выкапывающе-сепарирующим рабочим органом вместе с луковицами.

Литература

1. Хвостов, В. А. Машины для уборки корнеплодов и лука (теория, конструкция, расчет) / В. А. Хвостов, Э. С. Рейнгард. -М., 1995. - 391 с.

2. Хвостов, В. А. Проектирование ово-щеуборочных машин (теория, конструкция, расчет): Учебное пособие / В. А. Хвостов, Н. П. Ларюшин. - Пенза, 1994. - 168 с.

3. Комплекс машин для производства лука. Теория, конструкция, расчет: Учебник / Н. П. Ларюшин, А. В. Поликанов, О. Н. Ку-харев, А. М. Ларюшин [и др.]. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 248 с.

УДК 658.382.2

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОСТРАДАВШИХ ОТ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ В ФУНКЦИИ СТАЖА РАБОТЫ

Р. В. Шкрабак, канд. техн. наук, доцент; Л. А Сатюкова, аспирант, О. Ю. Молоткова, аспирант

ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», т. (812) 451-76-18; е-таП: v.shkrabak@mail.ru

Приведены результаты экспериментально-теоретических исследований пострадавших в Тюменской области от несчастных случаев в функции стажа работы. Доказано, что эта зависимость имеет логнормальное распределение.

Ключевые слова: несчастные случаи, стаж работы, логнормальное распределение.

Производственные процессы в агропромышленном комплексе (АПК) сопровождаются несчастными случаями, которые так или иначе связаны со стажем работы. Наличие стажа работы предполагает при-

обретение опыта и навыков, достаточной обученности, соблюдение технологической и производственной дисциплины, требований охраны труда, приобретение стереотипа необходимости соблюдения правил