СКОНСТРУИРОВАНИЕ ВИБРИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ НА
КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ КТН – 2В
Краткий обзор конструкции машин для уборки картофеля
Наиболее трудоемкая работа при возделывании картофеля – это уборка. При этом сроки уборки часто весьма ограничены возможностью наступления ранних заморозков. Поэтому увеличение производительности труда путем применения машинной уборки картофеля, а, следовательно, и сокращения сроков уборки имеет огромное значение.
К машинам по уборке картофеля предъявляются следующие требования.
1. машины должны выкапывать картофель полностью, распределяя его на поверхности почвы по возможности узкой полосой, что облегчает подборку картофеля и повышает производительность труда. Количество картофеля, остающегося в земле после уборки и собираемого после перепашки и боронования, не должно превышать 5 – 8%.
2. при уборке не должно быть повреждения клубней, так как в поврежденном картофеле во время хранения развиваются разные болезни.
3. клубни картофеля должны быть в большей части оторваны от столонов, так как при подборке свободного картофеля производительность труда повышается в 2 раза.
4. машины по уборке картофеля должны быть просты по конструкции и обеспечивать повышение производительности труда по сравнению с конно-ручной уборкой.
Все машины и орудия по уборке картофеля можно разделить на шесть основных групп.
1. Простейшие копачи.
2. Машины швыряльного типа.
3. Машины барабанного типа.
4. Машины элеваторного типа.
5. Машины решетчато-колосникового типа.
6. Кортофелекомбайны.
К первой группе относятся, кроме плуга, конные однорядные копачи, состоящие обычно из односторенго лемеха, или отвального корпуса типа плуга, или двустороннего лемеха типа окучника. Односторонние лемехи и отвалы обычно делаются решетчатыми для частичного просеивания почвы. Однако по качеству работы они мало отличаются от плуга [2,11].
Копачи с двусторонними лемехами показаны на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1- Простейший копач
Рабочий орган копачей этого типа состоит из корпуса типа окучника, разваливающего грядку в обе стороны, или же из двустороннего лемеха с решеткой для просеивания почвы. Более сложные копачи имеют вместо неподвижных колебательные решетки.
Копачи с лемехом и решетками следует признать более совершенными, так как они не только просеивают часть земли, но главным образом, разваливая грядку в обе стороны, распределяют землю более широким, равномерным, рыхлым и тонким слоем. Благодаря этому на поверхности почвы обнаруживается большее количество клубней, что облегчает подборку картофеля и увеличивает производительность труда.
Ко второй группе картофелекопателей относится машины швыряльного типа, распространенные во всех странах Европы. У нас швырялка под маркой К (рис. 3.2) выпускалась в большом количестве с 1931 года. С 1936 года, после начала выпуска тракторных картофелеуборочных машин, выпуск швырялок основана на принципе подкапывания грядки картофеля лемехом и отбрасывания всей массы вправо от машины. Средняя ширина разбрасывания около 1,5 - 2,0 м. Благодаря разбрасыванию и разрыхлению почвы почти все клубни оказываться расположенными на поверхности почвы и оторванными от ботвы, что значительно облегчает подборку картофеля и сокращает затратурабочей силы в среднем на 25% [11].
Рисунок 3.2- Конный картофелекопатель К (швырялка):
1 – лемех; 2 – швыряльные вилки; 3 – планетарная коробка; 4 – рычаг направления дышла; 5 – рычаг подъема; 6 – кронштейн стойки лемеха; 7 – отражательная решетка.
Картофелекопатель КТН – 1Э (рис. 3.3) однорядный, швыряльного типа навешивается на тракторы ДТ – 14 и ДТ – 20. предназначен для подкапывания лемехом одного ряда картофеля, рыхления и разбрасывания массы в сторону швыряльным ротором, при разбрасывании почвы тонким слоем клубни легко заметить и собрать вручную. На раме копателя смонтированы желобчатый лемех, швыряльный ротор и редуктор, передающий вращение от корданого вала к ротору.
Швыряльный ротор состоит из восьми гребёнок, по четыре пальца в каждой, имеет диаметр 890 мм по концам пальцев и окружную скорость 5,7 м/сек.
Рисунок 3.3- Картофелекопатель КТН – 1Э
Для уменьшения ширины разбрасывания клубней швырялки изготовлялись разными отражательными приспособлениями. Из них наиболее удачным является решетчатый цилиндрический барабан, который ставится справа от швырялки. Масса земли с картофелем и ботвой бросается вилками швыряльного аппарата в этот цилиндр. При вращении барабана земля просеивается, а клубни и ботва укладываются узкой лентой. Машины с отражательными приспособлениями могут удовлетворительно работать только на легких супесчаных почвах с небольшой ботвой.
Машина рассчитана для работы с парой лошадей и обслуживается одним рабочим, но по тяговому сопротивлению, около 180 – 200 кг, она в большинстве случаев требует запряжки 3– 4 средних лошадей. Произ-водительность –1,5 гектара за 10 часов.
К недостаткам швырялки относятся: широкое разбрасывание картофеля и необходимость подборки его вслед за машиной, так как при следующем проходе выкопанный картофель засыпается. Это не позволяет подсушивать картофель в поле [2,11].
К третей группе относятся картофелеуборочные машины барабанного типа, встречающиеся очень редко.
Четвертая группа картофелекопатели элеваторного типа имеет очень большое распространение. К этой группе относятся тракторные картофелеуборочные машины, выпускаемые под маркой ТЭК-2(рис. 3.4).
Рисунок 3.4- Картофелеуборочная машина ТЭК – 2:
1 – лемехи; 2 – основной элеватор; 3 – каскадный элеватор; 4 – рычаг подъема; 5 – прицеп; 6 – скоба защитного кожуха; 7 – защитный кожух карданного вала; 8 – продольный вал с защитным кожухом; 9 – коробка передач; 10 – поперечный вал.
Картофелеуборочная машина ТЭК – 2 (тракторный элеваторный картофелекопатель двухрядный) относится к типу элеваторных машин и рассчитана для уборки двух рядков после машиной или маркерной посадки с междурядьем в 70 см. машина работает с тракторами, имеющими мощность на крюке 12 – 15 л.с. Она допускает уборку площадей также и после плужной посадки, если ширина междурядий колеблется в пределах не больше 65 – 75 см [11].
К этой же группе машин относится тракторный двухрядный картофелекопатель М-2 (конструкции М. Е, Мацепуро), выпускавшийся в СССР в 1936 –1937 годах. Он отличался от машины ТЭК-2 тем, что после основного пруткового элеватора имел зубчатый рыхлящий барабан вместо каскадного элеватора (рис. 3.5).
Рисунок 3.5- Картофелеуборочная машина М – 2 (Мацепуро)
Картофелекопатель КСТ – 1,4 (рис.3.6)– полунавесной, двух рядный, предназначен для выкапывания картофеля, частичного отделения клубней от почвы и укладывания их на поверхности поля для дальнейшей подборки. Рекомендован для работы на всех видах почвы, в том числе на суглинистых и тяжелых при влажности 10 – 27%, а также может быть применен на влажных торфяниках [2,12].
Рисунок 3.6- Картофелекопатель КСТ-1,4:
1- копирующее колесо; 2- лемехи; 3- скоростной элеватор; 4- основной элеватор; 5- каскадный элеватор; 6- ходовые колеса; 7- привод рабочих органов; 8- рама.
Широкая универсальность этой машины позволяет ей работать как на гладких, так и на гребнистых посадках картофеля с междурядьем 60 – 70 см. машину можно агрегатировать с трактором МТЗ – 80/82. ее рабочие органы приводятся в действие от вала отбора мощности. Технологическая схема копалки показана на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7- Технологическая схема копалки КСТ-1,4:
1- копирующее колесо; 2- лемехи; 3- скоростной элеватор; 4- основной элеватор; 5- ходовые колеса; 6- каскадный элеватор; 7- сужающие щитки.
К этой же группе относится и КТН – 2М. Картофелекопатель двухрядный, навесной, элеваторный. Предназначен для подкапывания двух рядов картофеля, отделения от почвы и ботвы и укладки их ровным слоем на поверхности поля для последующего сбора вручную. Копатель имеет общую раму, которая с помощью трех кронштейнов навешивается на тракторы МТЗ –80/82, ДТ – 24 и Т – 28. на раме смонтированы два лемеха и два элеватора. Картофелекопатель КТН – 2М в отличие от машины КТН –2, выпускаемой до 1960 года, имеет вибрирующую решетку, которая улучшает сепарацию и понижает потери клубней на 8 – 12% [2,12].
Рисунок 3.8- Картофелекопатель КТН – 2В:
1-рама; 2-лемехи; 3-основной элеватор; 4-каскадный элеватор; 5-колесо опорное; 6-передача карданная; 7-редуктор; 8-отражатель.
Технологическая схема копалки показана на рисунке 3.9.
Рисунок 3.9- Схема технологическая:
1-лемех; 2-элеватор основной; 3-элеватор каскадный.
Картофелеуборочные машины пятой группы решетчатого колос-никового типа состоят из лемеха, подкапывающего грядку картофеля. Лемех корытообразный, состоящий из двух выгнутых боковин с просветом между ними. За лемехом поставлены две решетки колосникового типа с продольным качанием, передняя и задняя. Они служат для просеивания земли и отделения её от картофеля и состоят из продольных планок, изготовленных из загнутой листовой стали.
Просветы между планками решеток в начале и конце разные, увеличивающиеся к концу решетки.
Описание разработки
В современном сельском хозяйстве становится сложно обойтись средствами возделывания картофеля, разработанными десятки лет назад. Ситуация сильно изменилась и стало очевидным, что необходимо разрабатывать новые средства для выращивания этой культуры.
Был проведён анализ существующих машин и орудий. Первое и основное, что требует совершенствования – процесс уборки и хранения урожая. Сейчас в большинстве небольших хозяйствах наиболее широко для этого применяются картофелекопалки типа КСТ и КТН, как наиболее дешёвые и простые в эксплуатации. Однако они не могут обеспечить нужного качества сбора урожая.
Основные их недостатки:
1.Не оптимальный процесс копки, как следствие маленькая производительность.
2.Большая часть корнеплодов оказывается повреждённой, что отрицательно сказывается на длительности их хранения.
Исходя из второго недостатка в проекте предложен механизм снижающий повреждение клубней при уборке за счет качающего грохота сконструированный на место каскадного элеватора.
Подрезанный лемехами пласт грядки поступает на основной элеватор машины. Вовремя перехода на элеватор пласт подвергается
крошению за счет разности поступательной скорости трактора и
скорости полотна элеватора.
На основном элеваторе часть поступившей почвы просеивается
через просветы между прутками. Для ускорения процесса просеивания почвы рабочая ветвь основного элеватора имеет вертикальное встряхивание, осуществляемое встряхивателями эллиптической формы.
Не просеявшаяся масса почвы с клубнями картофеля и ботвой с основного элеватора поступает с перепадом на колебательное решето, который дополнительно просеивает почву. Не просеявшиеся комки почвы, клубни картофеля и ботва падают на поверхность поля по следу машины.
Техническая характеристика:
Рабочая скорость – 1,8…3.4 км/ч.
Транспортная скорость – 16 км/ч.
Производительность – 0,25…0,47 га/ч.
Масса– 794 кг.
Ширина захвата – 1,4 м.