СПОСОБ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УБОРКИ И ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ И СИСТЕМА МАШИН ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF MECHANISED HARVESTING AND POST-HARVESTING PROCESSING OF TUBEROUS ROOTS AND MACHINE SYSTEM OF ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при машинной уборке и заготовке корнеклубнеплодов для отправки в торговую сеть и при закладке их на хранение.
Известен «Способ уборки корнеклубнеплодов и устройство для его осуществления» см. патент РФ №2037991, кл. А01D 17/00, 1991 г., в котором заявлен способ, характеризующийся последовательностью выполнения операций по подкапыванию грядок, их разрушением путем воздействия снизу по всей ширине, распределением компонентов разрушенных грядок, сепарацией почвы. Однако данный способ не дает полного отделения примесей от сельскохозяйственной продукции, пригодной для закладки на длительное хранение.
Известен «Способ и устройство Буркова Л.Н. для уборки корнеклубнеплодов», см. патент РФ №2382541, кл. А01D 17/06, 2008 г., включающий скашивание ботвы за полторы недели до уборки, после чего комбайном выкапывают корнеклубненосный пласт, транспортируют его с сепарацией и разрушением почвенных комков, передает массу на сортировку. Отходы (почва, ботва) попадает в бункер отходов, а клубни накапливаются в другом бункере до подхода транспортного средства (машин) к комбайну и отвозят урожай к месту назначения. Устройство для осуществления данного способа включает подкапывающие лапообразные копачи, сепарирующие рабочие органы, комкоразрушитель, сортировочные рабочие органы и два бункера, расположенные на комбайне, один для картофеля, другой для отходов.
Однако данный способ, также не обеспечивает качественную очистку клубней, так как замыкающий рабочий орган (сетчатый транспортер) забивается комками почвы, удаляемые штырями, и они соответственно сходят вместе с клубнями в бункер урожая. Использование двух бункеров существенно осложняет организацию транспортных операций, так как бункера заполняются неравномерно, что снижает производительность уборочного процесса.
Известна «Машина поточной линии для уборки картофеля». См. патент РФ №2204896, кл. A01D 17/02, 2000 г., в котором осуществляется следующий способ: срезают сорняки, ботву, крупные комья, камни и гребенками выбрасывают на убранное поле. Машина поточной линии для уборки картофеля содержит подкапывающий рабочий орган, убирающий весь корнеклубненосный пласт, транспортируют его, одновременно сепарируя от почвы, окончательно отделяют клубни от почвы, сортируют и накапливают в бункере машины, а затем дополнительным транспортным средством после заполнения всего бункера вывозятся с поля. Машина снабжена комкоразрушающим узлом. Однако в данном способе клубни имеют повреждения срезающим рабочим органом и гребенками, а сортировочная часть машины не обеспечивает надежного отделения почвенных примесей от картофеля.
Известен по патенту РФ №2104630, кл. А01D 17/02, 1996 г. «Картофелеуборочный агрегат И.Г.Мухина», который предусматривает следующий способ уборки корнеклубнеплодов: выкопку с тереблением, отделение и отвод ботвы в бункер, сепарацию и накопление корнеклубнеплодов в другом бункере с открывающейся задней стенкой. Причем бункеры выполнены в виде сменных тележек на колесах и связаны тросом с рамой агрегата. После заполнения тележек агрегат останавливают, тележку отцепляют, прицепляют пустую, а заполненную отвозят с поля другим любым транспортным средством на поворотные полосы гона, а затем доставляют к специализированной разгрузочной площадке. Однако данный способ и устройство не только не обеспечивает качественную очистку корнеклубнеплодов, пригодных для закладки на длительное храпение, но предусматривает остановку агрегата при замене тележки, способствует уплотнению почвы как самими тележками, так и другим транспортным средством, вывозящим тележки с поля, что снижает производительность агрегата.
Наиболее близким техническим решением является «Способ уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов» по патенту РФ №2362294, кл. A01D 91/02, 2007 г. В данном техническом решении предусмотрен подкоп корнеклубненосного пласта, отделение примесей, накопление убранного урожая в сменном прицепном бункере комбайна, после чего урожай транспортируют в сменном бункере с поля к линии для послеуборочной обработки, устанавливают данный сменный бункер в общую линию послеуборочной обработки, производят отделение оставшихся примесей от корнеклубнеплодов, сортировку урожая на фракции, затаривания и закладку на хранение или отправку в торговую сеть.
Однако данный способ обуславливает дополнительное уплотнение почвы поля, так как используется либо самоходный комбайн со сменной тележкой, либо агрегатируемый с трактором прицепной комбайн со сменной тележкой, и дополнительное транспортное средство для вывоза тележек с поля. Колеса всего этого комплекса машин создают дополнительную нагрузку на почву поля по всей ширине, так как ширина колеи у всех этих машин разная. Кроме того, данный способ предусматривает остановку уборочной техники посреди поля для смены тележек, требует большого количества сменных тележек, так как они используются в виде приемного бункера и для линии послеуборочной обработки урожая.
В данном техническом решении для осуществления описанного способа предусмотрен комплекс машин, включающий уборочную технику, сменный прицепной бункер, линию послеуборочной обработки корнеклубнеплодов. Предложенный комплекс является ближайшим прототипом системы машин для осуществления способа механизированной уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов.
Задачей настоящего изобретения является разработка и создание такого технического решения как в части способа, так и в части системы машин, которые обеспечат минимальные энергозатраты, затраты труда и повышение качества убираемого картофеля, и корнеплодов, а именно снижение повреждений, а также значительного снижения уплотнения почвы при работе предложенной системы машин. Предлагаемое изобретение обеспечит также снижение материалоемкости уборочного процесса за счет снижения количества и массы применяемой техники, снижение простоя уборочной техники, что значительно повысит производительность системы и позволит убрать урожай в более короткие сроки.
Поставленная задача в части способа достигается тем, что в способе механизированной уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов, включающий подкоп гребня корнеклубненосного пласта, транспортировку его с отделением корнеклубнеплодов от почвенных примесей пласта путем сепарации, загрузку и накопление корнеклубнеплодов в сменном прицепном бункере, транспортировку в нем корнеклубнеплодов к линии послеуборочной обработки, отделение оставшихся примесей от корнеклубнеплодов, сортировку их на фракции и отправку. При этом перед подкопом гребня удаляют ботву, обжимают гребень корнеклубненосного пласта фигурными копирующими катками, охватывают его с боковых сторон отрезными дисками плоского лемеха, а затем его выкапывают плоским лемехом, транспортируют корнеклубнеплоды на переборочный стол корнеклубнеуборочного комбайна, на котором перебирают корнеклубнеплоды и равномерно загружают их в установленный на корнеклубнеуборочном комбайне резервный сменный прицепной бункер на колесах, выполненный с приводным дном-конвейером и каскадным устройством с гасителем скорости спуска корнеклубнеплодов, дно которого взаимодействует со сменным прицепным бункером, выполненным с приводным дном-конвейером и подъемным задним бортом, при этом приводные колеса резервного прицепного сменного бункера устанавливают в одной продольной плоскости с колесами комбайна, после транспортировки корнеклубнеплодов к линии послеуборочной обработки выгрузной конец дна-конвейера сменного прицепного бункера устанавливают с перекрытием и минимальным перепадом над приемным транспортером линии послеуборочной обработки корнеклубнеплодов, поднимают задний борт прицепного сменного бункера и посредством включенного приводного дна - конвейера от электродвигателя перегружают корнеклубнеплоды на транспортер линии послеуборочной обработки корнеклубнеплодов, причем при заполнении сменного прицепного бункера во время накопления корнеклубнеплодов отсоединяют заполненный сменный прицепной бункер, присоединяют пустой сменный прицепной бункер и перегружают в него корнеклубнеплоды из резервного сменного прицепного бункера.
Поставленная задача в части системы для механизированной уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов, содержащая последовательно расположенные корнеклубнеуборочный комбайн, взаимодействующий со средством транспортирования коренеклубнеплодов к линии для их послеуборочной обработки, выполненным в виде сменного прицепного бункера. При этом подкапывающие рабочие органы в комбайне выполнены в виде лемеха с отрезными дисками, расположенного за обжимными фигурными копирующими катками, при этом комбайн снабжен резервным сменным прицепным бункером, выполненным с приводным дном-конвейером и регулируемым по высоте каскадным устройством с гасителем скорости спуска корнеклубнеплодов, при этом нижний свободный конец каскадного устройства расположен во внутренней передней зоне над дном сменного прицепного бункера, выполненным в виде приводного дна-конвейера, выгрузной конец которого выполнен регулируемым по высоте, выступающим за основную раму сменного прицепного бункера, и взаимодействующим с транспортером линии для послеуборочной обработки корнеклубнеплодов, а сменный прицепной бункер выполнен с подъемным задним бортом и снабжен приводом от гидросистемы или от электродвигателя комбайна, причем колеса комбайна и колеса резервного прицепного сменного бункера выполнены с возможностью синхронного поворота и расположены в одной продольной плоскости.
На фиг.1 изображен картофелеуборочный комбайн со сменным прицепным бункером, вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - схема присоединения прицепного бункера к транспортеру линии для послеуборочной обработки картофеля.
Предложенный способ реализуется следующим образом. Предварительно, перед уборкой картофеля, скашивают ботву и убирают ее с поля. Затем в поле направляют картофелеуборочный комбайн в комплекте с прицепным сменным бункером. Так как кортофелеуборочный комбайн снабжен опорными фигурными копирующими катками и установленными за ними подкапывающими плоскими лемехами, каждый из которых охвачен с боковых сторон отрезными дисками, то гребень корнеклубненого пласта сначала обжимают со всех сторон катками, при этом крошится пласт почвы, а затем выкапывают лемехом, при этом отрезные диски ограничивают массу выкапываемой почвы. Подкопанную массу транспортируют, исключая сгруживание, по транспортеру, где происходит сепарация, а именно отделение основной массы почвенных и других примесей от картофеля. Далее картофель перебирают на переборочном столе комбайна и направляют в резервный бункер, расположенный на комбайне. Так как резервный бункер комбайна выполнен с приводным дном - конвейером и снабжен каскадным устройством с гасителем скорости спуска клубней, то картофель через него перегружают в сменный прицепной бункер, выполненный также с приводным дном-конвейером и подъемным задним бортом. Комбайн работает в поле пока не заполнится сменный прицепной бункер, который меняют только в конце гона. Если же комбайн еще не достиг конца гона, а сменный прицепной бункер заполнен, то он продолжает выполнять технологический процесс, при этом убираемый картофель накапливается в резервном бункере комбайна, в связи с чем, объем резервного бункера выбирают как минимум кратным массе урожая за один проход комбайна гона поля. При работе комбайна в поле его колеса и колеса сменного прицепного бункера располагают в одной продольной плоскости, то есть идут по одной колее. При достижении комбайном конца гона с заполненным сменным прицепным бункером, этот бункер отсоединяют от комбайна, на его место устанавливают пустой, включают приводное дно-конвейер резервного бункера на комбайне и перегружают картофель из него в пустой сменный прицепной бункер, после чего комбайн заезжает в неубранные рядки поля и начинает выполнять технологический процесс. Заполненный сменный прицепной бункер уже по дорогам с поля транспортируют к линии послеуборочной обработки картофеля, где устанавливают его так, что выступающий выгрузной конец дна-конвейера сменного прицепного бункера перекрывает приемный транспортер линии послеуборочной обработки картофеля и имеет минимальный перепад над ним, после чего открывают задний борт бункера, включают приводное дно-конвейер сменного прицепного бункера от электродвигателя, тем самым перегружают картофель с регулируемой подачей на транспортер линии послеуборочной обработки картофеля, где производят отделение оставшихся примесей, сортировку готовой продукции на фракции и отправку ее на хранение или в торговую сеть.
Данный способ обеспечивает значительное уменьшение повреждений клубней картофеля и нарушение ходовыми системами машин необработанных междурядий, повышение надежности выполнения технологического процесса, значительное снижение уплотнения почвы.
Система машин для уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов включает последовательно расположенные картофелеуборочный комбайн 1 и транспортирующее средство, выполненное в виде сменного прицепного бункера 2, и работает следующим образом. При движении комбайна 1 по полю лемеха 3 подкапывают гребень корнеклубненосного пласта, обеспечивая захват минимального количества почвы, за счет того, что каждый лемех снабжен боковыми отрезными дисками 4. Впереди лемехов 3 установлены вращающиеся опорные фигурные копирующие катки 5, которые воздействуют пласт почвы, а отрезные диски 4 ограничивают пласт, который попадает на лемех 3. Поверхность катков 5 воздействуют на комки почвы, что способствует отделению клубней от почвенных примесей и лучшей подаче массы на сепарирующие рабочие органы.
Далее масса подхватывается приемным транспортером 6 комбайна, скорость движения которого превышает скорость движения комбайна для лучшего разделения подкопанного пласта и исключения сгруживания подкопанной массы. Отсортированный и перебранный картофель поступает в резервный бункер 7 комбайна. Резервный бункер 7 выполнен с приводным дном-конвейером 8 и снабжен регулируемым по высоте каскадным устройством 9 с гасителем скоростей движения клубней (на чертеже не показано). Объем приемного бункера комбайна выбирается из расчета объема массы картофеля, как минимум убираемого комбайном за один проход гона поля. Это обеспечивает временное накопление убираемого картофеля с поля, пока комбайн не закончит технологический процесс в убираемом рядке и не достигнет конца гона, где осуществят замену заполненного сменного прицепного бункера на пустой. Нижний свободный конец каскадного устройства 9 расположен во внутренней передней зоне сменного прицепного бункера 2, выполненного также с приводным дном - конвейером 10. Выгрузной конец 11 дна-конвейера выполнен регулируемым по высоте и выступает на величину Н за основную раму 12 сменного прицепного бункера 2. Сменный прицепной бункер выполнен с откидной задней стенкой 13 и снабжен двумя приводами от гидросистемы комбайна (на чертеже не показано) при работе в поле и от электродвигателя 14 при работе с линией послеуборочной обработки корнеклубнеплодов. Колеса 15 сменного прицепного бункера 2 при работе «в борозде» расположены в одной продольной плоскости с колесами 16 комбайна, т.е. они едут по одной колее, «О-О и Р-Р», что сокращает площадь уплотняемой земли, без нарушения агротехнических норм, т.к. их колеса идут по убранной части поля, и выполнены синхронно поворачивающимися, что также уменьшает воздействие на почву. После отсоединения заполненного сменного прицепного бункера 2 в конце гона поля его транспортируют к линии 17 для послеуборочной обработки картофеля и устанавливают выступающий выгрузной конец дна-конвейера сменного прицепного бункера с перекрытием транспортера 18 линии и с минимальным перепадом, так как выгрузной конец выполнен регулируемым по высоте. Это исключает повреждение клубней картофеля. Включают приводное дно-конвейер сменного прицепного бункера от электродвигателя 14 и перегружают картофель с регулируемой величиной подачи на транспортер линии послеуборочной обработки картофеля.
Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу уменьшения повреждений клубней картофеля и предупреждения нарушения необработанных междурядий, и радиуса поворота, уменьшение уплотнения почвы, повышение надежности выполнения технологического процесса, удешевления стоимости уборки и заготовки картофеля и уменьшения веса системы машин и набора.
Предложенный способ и система машин прошли апробацию в картофелеводческих хозяйствах, в течение нескольких лет, показали хорошие показатели.