Способ и устройство для оперативного определения степени повреждения клубней картофеля при механизированной уборке

• Автор: Шапошников, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 239 с. : ил.

Содержание стр.

Введение

1 Анализ способов и средств определения повреждений клуб

ней картофеля

1.1 Анализ причин и виды повреждений клубней картофеля при

1.2 Анализ способов определения повреждений клубней картофеля

4 1.3 Анализ устройств для определения повреждений клубней карто

1.4 Анализ выполненных исследований по разработке способов и

устройств для определения повреждений клубней картофеля

1.5 Постановка проблемы, цель работы и задачи исследования

2 Теоретическое обоснование способа оперативного определе

ния степени повреждения клубней картофеля
ф 2.1 Исследование объмной деформации поврежднных и неповреж
днных тканей клубня картофеля
2.2 Конструктивнотехнологическая схема устройства оперативного
определения степени повреждения клубней картофеля
2.3 Работа сил сжатия клубней картофеля в устройстве оперативного
определения степени повреждения
2.4 Обоснование параметров устройства оперативного определения
ф степени повреждения клубней картофеля
2.4.1 Определение геометрических параметров устройства
2.4.2 Определение объма рабочей жидкости устройства
Выводы
3 Исследование процесса повреждения клубней картофеля в
лабораторных и производственных условиях
3.1 Программа и методика исследования повреждаемости клубней
картофеля на маятниковом копре
3.2 Результаты лабораторных исследований повреждаемости клуб
ней картофеля на маятниковом копре
3.3 Программа и методика исследования поврежднных и неповреж
днных клубней картофеля на разработанном устройстве в лабораторных условиях
3.4 Результаты лабораторных исследований клубней картофеля на
разработанном устройстве
3.5 Обоснование величины пробы клубней картофеля, единовремен
но помещаемой в устройство для оперативного определения степени повреждения
3.6 Методика настройки картофелеуборочной машины с учтом опе
ративного контроля степени повреждения клубней картофеля
3.7 Программа и методика производственных исследований
3.8 Результаты производственных исследований
Выводы
4 Внедрение результатов исследования и экономическая эф
фективность
4.1 Результаты внедрения способа и устройства оперативного опре
деления степени повреждения клубней картофеля
4.2 Экономическая эффективность внедрения устройства оператив
ного определения степени повреждения клубней картофеля
Выводы
Общие выводы и предложения производству
Литература


А. Каспаровой [], Головицына усилие раздавливания зависит от направления прилагаемой нагрузки: наименьшее усилие наблюдается при ориентации нагрузки по длине клубня (0-7 Н), среднее усилие - по ширине (0-7 Н) и максимальное - по толщине (3-5 Н для сорта Лорх). Отсюда следует, что оптимальная форма клубня - шаровидная. Зависимость повреждения клубней от собственной массы исследовал J. Mitrus [3]. По его данным, с точки зрения минимизации механических повреждений клубней картофеля при комбайновой уборке, оптимальная масса клубня составляет - г, то есть средняя фракция. Помимо биологических факторов, способствующих появлению повреждений, основными причинами являются контакт клубня с поверхностями рабочих органов, клубней между собою, камнями и комками почвы. Этот контакт может быть различным в зависимости от этапа уборки. Рассмотрим их подробнее. На первом этапе уборки картофеля проводят подкапывание клубненосного слоя почвы выкапывающими рабочими органами картофелеуборочных машин. По отчёту о полевых испытаниях картофелеуборочной техники [], повреждения клубней в гнёздах от воздействия ходовой части картофелеуборочных машин в значительной степени зависят от типа движителей трактора. Так, применение колёсного трактора в агрегате с картофелеуборочным комбайном позволяет снизить повреждения клубней до 0,2 %; тогда как использование трактора на гусеничном ходу увеличивает повреждения до 5 % по весу повреждённых клубней. Две трети этих повреждений составляют трещины клубней и одна треть - раздавленные клубни. Далее следует процесс отделения клубней от почвенных и растительных примесей. Для этого применяют интенсивное динамическое воздействие на выкопанный клубненосный слой с использованием сепарирующих рабочих органов различных конструкций. Здесь наблюдаются ударные нагрузки на клубень (в среднем по картофелеуборочным комбайнам - от до соударений []), трение клубня о клубень, клубня о почвенные комки и т. Так Н. Г.Д. Е. Spiess [6] на основании экспериментов при определении зависимости повреждений от скорости элеватора установил, что с увеличением скорости полотна резко возрастает количество повреждённых клубней; N. Nissen [4] определил, что с увеличением отношения скорости элеватора к скорости картофелеуборочного агрегата возрастает процент повреждения клубней. I. Вгеска, В. Hanovsek [1], а также C. L. Paterson [5] и Е. E. Spiess [7] показал, что с увеличением влажности почвы количество повреждённых клубней уменьшается. То есть с увеличением влажности в сепарируемом клубненосном слое уменьшается количество крупных и твёрдых почвенных комков травмирующих клубни. Кроме того, ухудшается сепарирующая способность элеватора, вследствие чего возрастает толщина почвенной прослойки между ф прутками элеватора и находящимся на нём картофелем. Влияние величины почвенной прослойки и растительных примесей на сепарирующих рабочих органах картофелеуборочных машин на степень повреждения убираемого картофеля исследовали Н. И. Верещагин [], Л. И. Малько [,]. Они пришли к выводу, что с уменьшением примеси почвы в убранном продукте резко возрастает процент повреждения. Зависимость повреждений картофеля от скорости движения комбайна устанавливал C. L. Paterson [5]. Он пришёл к выводу, что при отклонении от оптимальной скорости агрегата процент повреждённых клубней существенно увеличивается. Однако если необходимо перевезти картофель на значительные расстояния, следует учитывать, что картофель при хранении нуждается в вентиляции (примерно - м3/т в час) и равномерной температуре по высоте насыпи которой трудно добиться при превышении высоты в 3 м. Таблица 1. Предельные допустимые значения энергии удара и высо ты падения клубней (по B. C. Митрофанову). Исследования, проведённые в НИИКХ в ОГТХ «Корнеево», «Заворово», «Ильинское» показали, что оптимальная высота насыпи клубней при активной вентиляции составляет 2,8- 4,0 м, при естественной вентиляции — 1,5 м, в буртах - 1 м []. Однако здесь определяющим фактором является не нагрузка на нижние слои клубней, а создание оптимального микроклимата. Проведем анализ представленных выше причин появления повреждений клубней картофеля в период уборки. Для чего предлагается классификация факторов, влияющих на появление повреждений, представленная в таблице 1.