Технология и шнеко-элеваторное устройство для сепарации почвенно-картофельного вороха

• Автор: Кочетков, Василий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Анализ работы сепарирующих рабочих органов картофелеуборочных машин

1.2. Факторы, влияющие на сепарацию почвы

1.3. Факторы, влияющие на повреждаемость картофеля.

1.4. Выводы

1.5. Задачи исследования.

2. Теоретические исследования шнекоэлеваторного сепаратора

2.1. Объект исследования.

2.2. Производительность шнекоэлеваторного сепаратора

2.3. Теоретическое обоснование параметров шнека
2.4. Взаимодействие клубня картофеля с винтовой поверхностью
2.5. Одновременное взаимодействие клубня картофеля с поверхностями шнека и пруткового элеватора.
2.6. Дифференциальные уравнение взаимодействия клубня картофеля со ншекоэлеваторным сепаратором
2.7. Теоретическое обоснование параметров шнекоэлеваторного се
парагора
2.8. Выводы
3. Методика проведения лабораторнополевых исследовании
3.1. Методика проведения лабораторных исследований повреждаемости клубней картофеля с использованием хрупких покрытий.
3.2. Методика проведения исследования повреждаемости клубней
картофеля в лабораторнонолевых условиях
3.3. Выводы
4. Проведение и результаты исследования
4.1. Исследование повреждаемости клубней картофеля на лабораторной установке
4.1.1. Использование хрупких покрытий для оценки повреждаемости картофеля.
4.1.2. Построение тарировочного графика
4.1.3. Определение коэффициента восстановления при упругом ударе клубня картофеля
4.1.4. Оценка повреждаемости клубней картофеля на лабораторной установке.
4.2. Исследование сепарации почвы и повреждаемости картофеля шнекоэлеваторным сепаратором в лабораторнополевых условиях
4.2.1 Влияние на сепарацию почвы частоты вращения шнека, линейной скорости и угла наклона элеватора
4.2.2. Влияние на сепарацию почвы величины просвета между прутками элеватора и угла подъема винтовой поверхности шнека
4.2.3. Исследование повреждаемости картофеля шнекоэлеваторным сепаратором
4.3. Полевые испытания.
4.3.1. Объект испытаний
4.3.2. Условия проведения испытаний
4.3.3. Результаты нолевых испытаний
4.4. Выводы Ш
5. Техникоэкономическая эффективность ИЗ
5.1. Объект экономической оценки.
5.2. Характеристика типичного хозяйства
5.3. Определение экономической эффективности применения картофелеуборочного комбайна КПК 2.
5.3.1. Определение эксплуатационных затрат.
5.3.2. Определение себестоимости произведенного картофеля
6. Общие выводы
Литература


Множество устройств для вторичной сепарации почвы не нашло широкого применения на картофелеуборочных комбайнах из-за сложности их конструкции и ненадежности в работе. Поэтому, хотя и прошло более века с момента изобретения пруткового элеватора, на большинстве отечественных и зарубежных картофелеуборочных комбайнов для отделения клубней от почвы прутковый элеватор остается основным рабочим органом. В настоящее время на многих образцах картофелеуборочных комбайнов ведущих зарубежных фирм, в частности, европейских [ ,3,4,4,4,7 ] в качестве сепаратора первичной сепарации почвы применяются прутковые элеваторы на прорезиненных ремнях. Прутковые элеваторы устанавливаются под углом к горизонту не более ° с просветом между прутками . В Великобритании и США эти просветы у элеваторов несколько больше [4]. При высокой сепарации почвы, когда необходимо сохранить часть мелких клубней картофеля и меньше повреждать их, уменьшают величину просвета за счет пластмассовых покрытий прутков. Для отделения камней и комков почвы применяют щеточные отделители [4]. В некоторых случаях ширину просвета регулируют в зависимости от размеров клубней и типа почвы в пределах от мм до мм []. На производимом ранее комбайне ККУ-2А «Дружба» в наст оящее время также используются прутковые элеваторы на прорезиненных ремнях. Однако они не обеспечивают отделения достаточного количества почвенных примесей на почвах повышенной или пониженной влажности. Поиск, проводимый в ВИМе, привел к созданию шнекоэлеваторного сепаратора (рис. На базе данного сепаратора был создан макетный образец, испытанный на центральной МИС. При испытаниях в условиях хозяйства на среднем суглинке, при средней твердости 1,2 МПа и средней влажност и почвы ,7%, были получены показатели по чистоте вороха у опытного образца ,4%, а у комбайна ККУ-2А - ,6%, повреждено клубней соответственно ,0% и 8,7%. Снижение затрат труда по сравнению с комбайном ККУ-2А составило ,3%. Протокол № -6- ЦМИС, Солнечногорск, ). В дальнейшем шнеко-элеваторный сепаратор и макетные образцы на его базе совершенствовались при участии соискателя и испытывались совместно с ГСКБ ПО «Рязсельмаш» и на МИС. Шнеко-элеваторный сепаратор (рис. Одновременно с перемещением материала происходит сепарация почвы и соударения клубней картофеля с винтовой поверхностью шнека. При подаче почвы к шнеку происходит заполнение материалом межвиткового пространства АВБЕОС (заштрихованное). Такое расположение шнека позволяет изменить направление потока, удлинить путь прохождения и время нахождения материала на прутковом элеваторе, добиваться разрушения почвенных комков за счет ударного воздействия, в результате чего достигается увеличение количества мелких примесей и интенсивность их просеивания. Рис. Производительность сепаратора определяется параметрами элеватора и шнека. К основным параметрам элеватора относятся: линейная скорость рабочей ветви, ширина элеватора, просвет между прутками, угол наклона элеватора к г оризонту, диаметр прутков и материал прутков. Методы расчета, влияние параметров на производительность шнеков (винтовых конвейеров) приведены в литературе [5,6,,,,,,,,,,,4,5,6,9,3,7,8]. Гак, одновременно с транспортированием материала происходит: разрушение почвенных комков и отсеивание мелких частиц; ударное взаимодействие с винтовой поверхностью не только комков почвы, но и клубней картофеля и др. Поэтому параметры и метод расчега должны иметь несколько иной (новый) подход. Поскольку производительность сепарирующих устройств определяется перемещением частиц и их сепарацией через просветы элеватора, и, кроме того, имеет место динамическое взаимодействие комков почвы и клубней картофеля с винтовой поверхностью, то необходимо выявить основные факторы, оказывающие влияние, как на сепарацию примесей, так и на повреждаемость клубней картофеля. Сепарация почвы зависит в основном от механического состава почвы и ее влажности, а также от конструкции, геометрических и кинематических параметров рабочих органов. Процесс сепарации характ еризуется нарушением целостности подаваемого пласта почвы и отсеивания частиц ее, размеры которых меньше размеров просветов сепарирующего рабочего органа.