Исследование параметров определяющих режим работы сепарирующе-сортирующего устройства для послеуборочной обработки картофеля

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

УДК 631.356.4.001

Р. Ф. Филонов, канд. техн. наук, доцент

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»

исследование параметров определяющих режим работы сепарирующе-сортирующего устройства для послеуборочной обработки картофеля

Использование картофелеуборочных комбайнов в комбинации с послеуборочной обработкой для различных регионов страны выявил их недостатки, а порой и полную непригодность для работы в тяжелых почвенных условиях. Так, в ворохе картофеля, поступающем после уборки на обработку, может содержаться до 60 % различных примесей (почва, растительные остатки и т. д.) при влажности почвы 6.. .30 % [1]. При этом ворох содержит в основном почвенные комки, размер которых равен размеру клубней. Все это не позволяет качественно отделять почву и примеси от картофеля на сортировальных пунктах. Более того, существующие рабочие органы сортировальных машин не обеспечивают требуемой точности сортирования, а повреждение клубней на роликовых сортировках достигает 17.18 % [2].

Существующие поточные линии послеуборочной обработки картофеля содержат и сепарирующие, и сортировальные рабочие органы, что повышает металлоемкость и энергоемкость

процесса послеуборочной обработки картофеля. В связи с этим создание рабочего органа, на котором отделение почвы и других примесей от картофеля и его разделение на необходимые фракции соответствовало бы требованиям качества — задача актуальная.

На рис. 1 изображена линия послеуборочной обработки картофеля универсальным сепарирующе-сортирующим устройством, позволяющим исключить указанные недостатки.

Рис. 1. Линия послеуборочной обработки картофеля:

1 — ленточные транспортеры; 2 — сепарирующе-сортирующее устройство; 3 — лоток для примесей; 4 — лотки для клубней; 5 — транспортеры для примесей и клубней; 6 — транспортеры для клубней

В основу процесса отделения комков почвы от клубней посредством У-образного рабочего органа положен принцип последовательного разрушения комков при их одновременном поступательном и вращательном (вокруг своей оси) движении. При этом комки почвы и клубни картофеля в рабочем зазоре У-образного рабочего органа располагаются поярусно, в зависимости от размера (диаметра).

На рис. 2 представлена конструктивно-технологическая схема сепарирующе-сортирующего устройства (ССУ) с У-образным рабочим органом.

Производительность данного устройства

а .1

Рис. 2. Схема устройства для сепарации и сортировки клубней картофеля на фракции:

1 — прутковые элеваторы; 2 — лотки для клубней; 3 — лоток для примесей; 4 — емкости для клубней; 5 — загрузочный лоток

о=2 (в+5 ^р^^

2 г=1

где В, S — расстояние между прутковыми элеваторами соответственно в верхней и нижней части устройства, м;

— размер клубня (комка почвы) по длине в каждой из фракций, м; п — число фракций; р — плотность вороха, кг/м3; у — коэффициент заполнения межтранспортерного пространства; у01 — скорость перемещения вороха в рабочей зоне, м/с: у01 = v2 - у1; у1 — скорость движения полотна сепарирующе-сортирующего устройства в обратном направлении, м/с; у2 — скорость движения полотна в прямом направлении, м/с.

Производительность устройства по каждой из фракций

о = [о - (ОРі)] Рі,

где р1 — массовая доля почвы в ворохе; р; — массовая доля клубней в каждой из фракций.

Длина пруткового элеватора определяется из выражения

А-р =

2лД,

* + 1

*’=1

/ 1 \

* -\ 2п /

где Бк — наибольший диаметр комка почвы, м; Я, Я; — соответственно начальный и текущий радиусы комка почвы, после отделения с него слоя почвы размером й , м; п — число оборотов комка, обеспечивающее ему размер £ = 0,8^ср: п = Пк/ S; S — расстояние между прутковыми элеваторами в нижней части устройства, принимаемое равным 0,8^ср; ^ср — средний диаметр клубня мелкой фракции.

Мощность, потребная на процессы сепарации и сортирования,

N = Ьтркп ео8 ау01

^тр *п

/р

Акп Рп ((

2біп а

N + юN С0 аN )

І її,

І=1

где /— коэффициент трения; Р — масса комков и клубней, кг; А — площадь соприкасания почвы с прутком транспортера, м2; к п — толщина слоя почвы, м; ю N, ю N ю N — угловые скорости вращения клубня в соответствующих плоскостях, рад./с.

На основании теоретических предпосылок и результатов эмпирических исследований разработана специальная номограмма (рис. 3) для оперативного определения параметров линии с универсальным сепарирующе-сортирующим устройством.

Для расчета линии послеуборочной обработки картофеля используют следующие исходные данные: площадь, занятую под картофель; урожайность; ширину междурядий; число одновременно работающих комбайнов.

Заготавливаемый объем картофеля вычисляют по формуле

О =

где J — урожайность картофеля, т/га; Р — площадь, занятая картофелем, га.

Продолжительность уборки JF

у 0,1/суй’

где г — число убираемых рядков; с — ширина междурядий, м; V — скорость движения картофелеуборочного комбайна, м/с; п — число картофелеуборочных комбайнов, работающих одновременно.

Производительность линии послеуборочной обработки картофеля

ел =

О

Пу^см

Рис. 3. Номограмма для определения параметров линии и устройства послеуборочной обработки картофеля

где {см — продолжительность рабочей смены, ч.

Пропускную способность се-парирующе-сортирующего устройства находят из условия

еу > бл,

где бу — производительность устройства, кг/с.

Порядок пользования номограммой показан на рис. 3 стрелками.

Список литературы

1. Колчин, Н.Н. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей. — М.: Машиностроение, 1982. — 267 с.

2. Петров, Г.Д. Картофелеуборочные машины. — М.: Машиностроение, 1984. — 320 с.

УДК 631.3; 633.15

В.А. Шевченко, доктор с.-х. наук,

А.В. Загинайлов, аспирант

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»

особенности возделывания кукурузы в нечерноземной зоне россии

Ни одна из сельскохозяйственных культур не получила столь широкого распространения на кормовые цели как кукуруза. В СССР она стала привлекать свое внимание, как кормовая культура, начиная с 50-х годов прошлого столетия. История небольшая, но кукуруза стала неотъемлемой частью рациона сельскохозяйственных животных в Нечерноземной зоне. Ее назвали королевой полей.

Следует отметить, что в истории человечества кукурузу на силос стали использовать в нестоль отдаленные времена. Первое силосохранилище было построено в США в 1875 г., а к 1880 г. только в штате Висконсин их было 2500. С этого времени кукурузный силос стал основным зимним кормом для жвачных животных [3].

Быстрому и широкому распространению гибридов кукурузы, обладающих эффектом гетерози-

48

са (повышенной урожайностью) способствовали селекционеры США. В 1930 г. они передали в производство первые гибриды кукурузы. В Европу американские гибриды были завезены в 1948 г. Интродукция американских гибридов и селекционного материала послужила стимулом исследований кукурузы в Европе [3].

В 1988 г. в СССР площадь посева кукурузы, возделываемой на силос и зеленый корм (зерно молочной и до молочно-восковой спелости) составляла 16,4 млн га [4]. Необходимо отметить высокую кормовую ценность кукурузы: зерно ее применяют для кормления всех видов животных, 1 кг сухого зерна содержит 1,34 к.е. (пшеница — 1,2 к.е.). При силосовании всей массы с початками в молочновосковой спелости она содержит 0,20.0,25 к.е. в 1 кг корма. В условиях Нечерноземной зоны при