СПОСОБ УБОРКИ КАРТОФЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF POTATO HARVESTING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано при машинной уборке картофеля.
Известен поточный способ уборки картофеля, включающий подкоп клубненосного пласта, отделение примесей, накопление убранных клубней и транспортировку их с поля (Грищенко Ф.В., Угланов М.Б. Новые картофелеуборочные машины. М.: Колос, 1972, с.120-123). Недостатками известного способа являются избыточное поверхностное уплотнение почвы движителями транспортных средств, использующихся для вывоза продукции с поля, что ведет к постепенной деградации почвенного покрова, а также высокий уровень повреждений картофеля, связанный с подачей клубней массовым потоком при заполнении и последующем опорожнении бункера-накопителя комбайна и кузова транспортного средства, что снижает качество конечного продукта.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ уборки и послеуборочной обработки корнеклубнеплодов, включающий подкоп корнеклубнеплодоносного пласта, отделение примесей, временное накопление убранного урожая в сменном бункере уборочной машины, затем урожай транспортируют в этом же бункере с поля к пункту для послеуборочной обработки, где осуществляют выгрузку продукции, доочистку корнеклубнеплодов от примесей, сортировку на фракции, ее затаривание для отправки на хранение [патент на изобретение RU 2362294, кл. A01D 91/02, опубл. 27.07.2009, бюл. №21]. Достоинством известного способа является определенное уменьшение повреждений клубней из-за снижения количества перегрузок продукции массовым потоком за счет использования сменного бункера. Недостатками данного способа являются избыточное поверхностное уплотнение почвы движителями сменных прицепных бункеров и тягачей, использующихся для подвоза порожних прицепных бункеров и вывоза с поля заполненных, ведущее к постепенной деградации почвенного покрова, а также наличие повреждений, получаемых клубнями при заполнении ими и последующем опорожнении сменного прицепного бункера уборочной машины массовым потоком клубней.
Принципиальными отличиями предлагаемого способа уборки картофеля от существующих являются следующие:
1) подачу картофеля в бункер-накопитель повышенной вместимости комбайна осуществляют рассредоточенным потоком клубней, равномерно накапливая картофель в бункере-накопителе повышенной вместимости по всему объему последнего, а не подают массовым потоком, что снижает повреждения продукции;
2) после заполнения бункера-накопителя повышенной вместимости клубни транспортируют с поля в комбайне, а не в транспортном средстве; это уменьшает количество проездов мобильной техники по полю и минимизирует поверхностное уплотнение почвенного покрова;
3) в пункт послеуборочной обработки картофель подают непосредственно из бункера-накопителя повышенной вместимости комбайна дозируемым рассредоточенным потоком клубней, а не массовым потоком, что снижает повреждения картофеля и обеспечивает величину подачи клубней на доочистку, сортировку и затаривание, равную производительности пункта послеуборочной обработки.
Известны устройства для осуществления поточного способа уборки картофеля, представляющие собой картофелеуборочные комбайны, например комбайн «AVR - Spirit 4100» [Туболев, С.С.Машинные технологии и техника для производства картофеля / С.С.Туболев, С.И.Шеломенцев, К.А.Пшеченков, В.Н.Зейрук. - М.: Агроспас, 2010, с.186], содержащий подкапывающий орган, сепарирующие элеваторы, разделительную горку, подъемный элеватор и бункер-накопитель. Недостатками данного комбайна являются:
- неравномерное заполнение его бункера-накопителя, осуществляемое массовым потоком клубней, поскольку в данном комбайне имеется возможность регулирования загрузки клубней в бункер-накопитель по высоте, однако распределение продукции по площади бункера-накопителя осуществляется навалом за счет периодически включаемого подвижного донного транспортера, что приводит к повышенным повреждениям клубней и смещению центра тяжести комбайна, а следовательно, к периодическому ухудшению его устойчивости в зависимости от степени заполнения бункера-накопителя;
- отсутствие возможности дозируемой подачи картофеля распределенным потоком клубней из бункера-накопителя; выгрузка осуществляется массовым потоком, что также повышает повреждение продукции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для уборки картофеля - уборочный агрегат, состоящий из самоходного комбайна со сменными прицепными бункерами-накопителями повышенной вместимости. Последние состоят из прицепного устройства, донного выгрузного конвейера и ходовой части с приводом от гидросистемы комбайна [Туболев С.С. Высокопроизводительный комплект для уборки картофеля / С.С.Туболев, Н.Н.Колчин, К.А.Пшеченков, С.Б.Прямов, В.Н.Сидоров // Тракторы и сельхозмашины. - 2010. - №10. С.11-16]. Достоинством данного устройства является определенное снижение повреждений клубней из-за уменьшения количества перевалок урожая за счет использования сменного прицепного бункера повышенной вместимости. Недостатком данного устройства является необходимость использования нескольких тракторов и сменных прицепных бункеров повышенной вместимости для вывоза урожая с поля, что приводит к простоям или уборочных машин, или транспортных средств, ожидающих загрузки, и к увеличению номенклатуры и стоимости технических средств в используемом комплексе машин. Кроме того, сохраняется возможность повреждений клубней, связанных с заполнением и последующим опорожнением сменного прицепного бункера уборочной машины массовым потоком клубней.
Основными принципиальными отличиями предлагаемого устройства для осуществления способа уборки картофеля - картофелеуборочного комбайна от существующих являются следующие:
1) комбайн содержит механизм подачи картофеля рассредоточенным потоком клубней в бункер-накопитель повышенной вместимости, обеспечивающий равномерную регулируемую загрузку картофеля в бункер-накопитель с максимальным использованием его полезного объема при минимальных повреждениях продукции;
2) комбайн содержит механизм дозируемой подачи клубней рассредоточенным потоком из бункера-накопителя повышенной вместимости на рабочие органы пункта послеуборочной обработки картофеля, обеспечивающий снижение повреждений продукции.
Задача изобретения заключается в создании способа уборки картофеля и устройства для его осуществления - картофелеуборочного комбайна, позволяющего снизить интенсивность процессов деградации почвенного покрова поля и стоимость используемого комплекса машин при одновременном повышении качества конечного продукта.
Технический результат от использования способа уборки картофеля заключается в снижении поверхностного уплотнения почвы от воздействия движителей транспортных средств за счет исключения последних из используемого при уборке комплекса машин, в снижении повреждений клубней за счет исключения их массовой подачи при заполнении и опорожнении бункера-накопителя комбайна и в обеспечении дозируемой подачи картофеля распределенным потоком клубней на выполнение операций их послеуборочной обработки.
Технический результат от использования устройства для осуществления способа уборки картофеля заключается в обеспечении максимально полной загрузки бункера-накопителя повышенной вместимости клубнями по объему и устойчивости картофелеуборочного комбайна по мере заполнения бункера-накопителя, в снижении повреждений клубней при уборке картофеля, а также в уменьшении стоимости используемого при этом комплекса машин за счет обеспечения возможности исключения из него транспортных средств для вывоза урожая с поля и приемного бункера пункта послеуборочной обработки.
Технический результат от использования способа уборки картофеля достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем подкоп клубненосного пласта, отделение примесей, накопление убранных клубней, транспортировку их с поля и послеуборочную обработку, подачу картофеля в бункер-накопитель повышенной вместимости уборочного комбайна осуществляют рассредоточенным потоком клубней, равномерно накапливая картофель в бункере-накопителе повышенной вместимости по всему объему последнего, после его заполнения клубни картофеля транспортируют с поля в комбайне, далее после установки комбайна к пункту послеуборочной обработки и открытия выгрузного окна бункера-накопителя повышенной вместимости осуществляют дозируемую подачу картофеля рассредоточенным потоком клубней из комбайна в пункт послеуборочной обработки для доочистки, сортировки и затаривания.
Технический результат от использования устройства для осуществления способа уборки картофеля достигается тем, что в предлагаемом устройстве - картофелеуборочном комбайне, содержащем подкапывающий орган, сепарирующие элеваторы, разделительную горку, подъемный элеватор и бункер-накопитель повышенной вместимости, содержатся механизм подачи картофеля рассредоточенным потоком клубней в бункер-накопитель повышенной вместимости, содержащий горизонтальный передвижной V-образный клубнеотражатель, установленный над продольным элеватором загрузки бункера-накопителя повышенной вместимости с возможностью регулируемого перемещения в горизонтальной плоскости, и закрепленные под краями V-образного клубнеотражателя два каскада эластичных лотков с регулируемыми углом наклона и высотой размещения каждого лотка в зависимости от наполнения картофелем бункера-накопителя повышенной вместимости, а также механизм дозируемой подачи клубней рассредоточенным потоком из бункера-накопителя повышенной вместимости на рабочие органы пункта послеуборочной обработки картофеля, содержащий выгрузное окно бункера-накопителя повышенной вместимости и два последовательно расположенных конвейера с эластичными транспортерными лентами, причем первый из конвейеров, размещенный в дне сужающегося книзу бункера-накопителя повышенной вместимости, содержит ограничитель подачи клубней, выполненный в виде продольных наклонных прямоугольных пластин с эластичным покрытием, закрепленных над первым из конвейеров с регулируемым путем вертикального перемещения пластин зазором, а второй из конвейеров в плане расположен под углом к первому, причем рама второго из конвейеров шарнирно закреплена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.
На фиг.1-3 изображен пример реализации устройства (картофелеуборочного комбайна) для осуществления способа уборки картофеля: на фиг.1 - общий вид комбайна, на фиг.2 - механизм подачи картофеля рассредоточенным потоком клубней в бункер-накопитель повышенной вместимости (вид спереди, передняя стенка бункера повышенной вместимости условно не показаны); фиг.3 - механизм дозируемой подачи клубней рассредоточенным потоком из бункера-накопителя повышенной вместимости на рабочие органы пункта послеуборочной обработки картофеля (вид сзади, задняя стенка бункера повышенной вместимости условно не показана).
Комплекс машин для осуществления способа уборки картофеля включает:
- устройство для осуществления данного способа - прицепной картофелеуборочный комбайн;
- трактор, с которым агрегатируется картофелеуборочный комбайн;
- пункт послеуборочной обработки картофеля упрощенной конструкции (без приемного бункера).
Рассмотрим пример осуществления способа уборки картофеля. Прицепным картофелеуборочным комбайном, агрегатированным с трактором, осуществляют подкоп клубненосного пласта, отделение урожая от примесей, далее осуществляют подачу картофеля в бункер-накопитель повышенной вместимости уборочного комбайна рассредоточенным потоком клубней, равномерно накапливают картофель в бункере-накопителе повышенной вместимости по всему объему последнего, после его заполнения клубни картофеля транспортируют с поля в комбайне, устанавливают комбайн к пункту послеуборочной обработки, открывают выгрузное окно бункера-накопителя повышенной вместимости и осуществляют дозируемую подачу картофеля рассредоточенным потоком клубней из комбайна в пункт послеуборочной обработки, где производят доочистку от примесей, сортировку на фракции и затаривание готовой продукции для последующей отправки на хранение, переработку или в торговую сеть.
Устройство для осуществления предлагаемого способа (картофелеуборочный комбайн) содержит (фиг.1-3) подкапывающий орган 1, сепарирующие элеваторы 2, ботвоудаляющий конвейер 3, поперечную сепарирующую горку 4, переборочный стол 5, бункер-накопитель 6 повышенной вместимости и механизм подачи в последний картофеля рассредоточенным потоком клубней, содержащий горизонтальный передвижной V-образный клубнеотражатель 10, установленный над продольным элеватором 9 подачи в бункер-накопитель 6 повышенной вместимости с возможностью регулируемого перемещения в горизонтальной плоскости, и закрепленные под краями V-образного клубнеотражателя 10 два каскада эластичных лотков 11 и 12 с регулируемыми углом наклона и высотой размещения каждого лотка в зависимости от наполнения картофелем бункера-накопителя 6 повышенной вместимости. Кроме того, картофелеуборочный комбайн содержит механизм дозируемой подачи клубней рассредоточенным потоком из бункера-накопителя 6 повышенной вместимости на рабочие органы пункта послеуборочной обработки картофеля, содержащий выгрузное окно 7 бункера-накопителя 6 повышенной вместимости и два последовательно расположенных конвейера 13 и 14 с эластичными транспортерными лентами, причем конвейер 13, размещенный в дне сужающегося книзу бункера-накопителя 6 повышенной вместимости, содержит ограничитель подачи клубней, выполненный в виде продольных наклонных прямоугольных пластин 8 с эластичным покрытием, закрепленных над конвейером 13 с регулируемым путем вертикального перемещения пластин 8 зазором, а конвейер 14 в плане расположен под углом к конвейеру 13, причем рама конвейера 14 шарнирно закреплена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.
Подкапывающий орган 1 осуществляет подкоп клубненосного пласта, сепарирующие элеваторы 2, ботвоудаляющий конвейер 3 производят отделение примесей, клубненосный ворох дочищают поперечной сепарирующей горкой 4 и подают на переборочный стол 5, где производят ручную доочистку.
Далее, поскольку бункер-накопитель 6 имеет повышенную вместимость, то для его равномерного заполнения по объему без повреждений урожая применяют специальный механизм подачи картофеля рассредоточенным потоком клубней. Сначала клубни попадают на продольный элеватор 9 подачи в бункер-накопитель 6, увлекаются его полотном и транспортируются до установленного над ним горизонтального передвижного V-образного клубнеотражателя 10, под воздействием которого скатываются на эластичные лотки 11, с них - на эластичные лотки 12, а затем в бункер-накопитель 6 повышенной вместимости. Клубнеотражатель 10 и два каскада эластичных лотков, состоящих из приемных лотков 11 и направляющих лотков 12, имеют возможность горизонтального перемещения на продольных направляющих вдоль продольного элеватора 9 над бункером-накопителем 6, чем достигается равномерное заполнение клубнями по длине последнего. Клубнеотражатель 10 также имеет возможность горизонтального перемещения в поперечном направлении относительно элеватора 9, что дает возможность перераспределять количество клубней, подаваемых в левую и правую часть бункера-накопителя 6, и равномерно подавать картофель в бункер-накопитель 6 по ширине. Регулируемые высота установки и углы наклона каждого лотка 11 и 12 обеспечивают минимальный перепад высот при подаче картофеля в бункер-накопитель 6 повышенной вместимости, а эластичное покрытие лотков 11 и 12 дает возможность подавать клубни в бункер-накопитель без повреждений. Использование механизма подачи картофеля рассредоточенным потоком клубней в бункер-накопитель 6 повышенной вместимости обеспечивает максимально полную загрузку последнего продукцией по объему и устойчивость картофелеуборочного комбайна по мере заполнения бункера-накопителя 6.
После заполнения бункера-накопителя 6 повышенной вместимости урожаем клубней трактор производит транспортирование комбайна с поля к пункту послеуборочной обработки. При этом достигается минимальное поверхностное уплотнение почвы от воздействия движителей мобильной техники за счет исключения транспортных средств из используемого при уборке комплекса машин.
Далее комбайн устанавливают к пункту послеуборочной обработки, открывают выгрузное окно 7 бункера-накопителя 6 и включают механизм дозируемой подачи клубней рассредоточенным потоком из бункера-накопителя 6 повышенной вместимости на рабочие органы пункта послеуборочной обработки картофеля, выполненный в виде двух конвейеров 13 и 14 с эластичными транспортерными лентами. Для снижения повреждений урожая над выгрузным окном 7 продольно по длине бункера-накопителя 6 установлен ограничитель подачи клубней, выполненный в виде продольных наклонных прямоугольных пластин 8 с эластичным покрытием, закрепленных над конвейером 13 с регулируемым путем вертикального перемещения пластин 8 зазором. Клубни скатываются по наклонным пластинам 8 на боковые наклонные стенки бункера-накопителя 6, а оттуда на конвейер 13. При этом высота слоя клубней на конвейере 13 задается заранее отрегулированным зазором между пластинами 8 и конвейером 13, что обеспечивает минимальный уровень повреждений продукции при выгрузке из бункера-накопителя 6, а также величину подачи клубней на доочистку, сортировку и затаривание, равную производительности пункта послеуборочной обработки. Конвейер 13 расположен на дне сужающегося книзу бункера-накопителя 6, и скорость его полотна ниже, чем у конвейера 14, и осуществляет дозированную подачу урожая на конвейер 14, а последний выгружает клубни распределенным потоком в пункт послеуборочной обработки для последующей доочистки и сортировки на фракции. Конвейер 14 расположен в плане под углом к конвейеру 13 и шарнирно закреплен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, что дает возможность облегчить присоединение механизма дозируемой подачи клубней рассредоточенным потоком из бункера-накопителя 6 повышенной вместимости к рабочим органам пункта послеуборочной обработки и при необходимости убирать конвейер 14 под комбайн (в транспортное положение).
Использование предлагаемого способа и устройства для его осуществления наиболее эффективно при компактном расположении площадей, занятых под картофелем, преимущественно в хозяйствах малых форм, например в крестьянско-фермерских хозяйствах.
Применение данного способа уборки картофеля и устройства для его осуществления позволяет снизить интенсивность процессов деградации почвенного покрова поля и уменьшить стоимость используемого при уборке комплекса машин при одновременном повышении качества конечного продукта.