КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЕ КОМБАЙНЫ

ГРУППА 6 НА 17.12.20г. 2 пара

КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 7.2.1. УБОРКА БОТВЫ

Ботву удаляют для ускорения созревания клубней, увеличения прочности кожуры и улучшения работы машин. На полях продо­вольственного использования картофеля уборку ботвы начинают за 5...7 дней, а на семеноводческих участках —за 10...15 дней д₀ начала выкапывания клубней. Ботву используют на силос. Пора­женную фитофторозом ботву сжигают, удаляя ее за 7... 10 дней до уборки.

Наиболее распространены механический, химический и ком­бинированный способы удаления ботвы.

Механическое удаление ботвы проводят ботво­уборочными машинами КИР-1,5Б с ротационно-барабанными ре­жущими аппаратами (см. рис. 4.5). Они срезают, измельчают ботву и собирают ее в бункер. Для этой цели применяют также ботво-дробилки с вращающимися валами, на которых закреплены цепи различной длины, что обеспечивает копирование гряд. Цепи раз­рушают ботву и разбрасывают ее по полю. Для картофелекопате­лей рекомендуемая высота среза не более 10 см, а для комбай­нов — до 20 см. При этом с кустов должно быть удалено не менее 70 % стеблей.

При химическом способе ботву опрыскивают 10%-ным раствором хлористого магния или кальция, расходуя 500...600 л рабочей жидкости на 1 га. Для этого применяют опрыс­киватели ОВТ-1, ОВС, ПОУ и др.

Комбинированный способ — сочетание механи­ческого и химического воздействия. Сначала ботву удаляют меха­ническим способом, а затем посадки обрабатывают химическими растворами. В результате этого замедляется развитие новых побе­гов и клубни предохраняются от перезаражения болезнями.

При химическом и комбинированном способах требуются до­полнительные затраты по сравнению с механическим. Их пред­почтительно применять на семеноводческих участках.

КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛИ

Картофелекопатели применяют при раздельном или комбини­рованном способе уборки. Они подкапывают гряды картофеля, нарушают связь кустов с почвой, частично отделяют клубни от ос­тавшейся ботвы и почвы, выбрасывают клубни на поле или укла­дывают их в валки.

Копатели должны выкапывать 97 % клубней картофеля (клуб­ни массой менее 15 г в потери не включают). Повреждение клуб­ней (обдир кожуры более 25 % площади поверхности клубня, мя­коти глубиной свыше 5 мм, наличие трещин длиной более 20 мм) допускается 3 % на легких и средних почвах и до 12 % на переув­лажненных, каменистых почвах.

Копатели-распашники вскрывают гряду, частично разрушают по­чвенный пласт и разваливают его по сторонам. Основной рабочий орган распашников — лемех или плужной корпус 1 (рис. 7, а). Их применяют на приусадебных участках и переувлажненных почвах.

 

Копатели швыряльного типа подкапывают клубненосный пласт корытообразным лемехом 2 (рис. 7.1, б) и подают его к решетчато­му вращающемуся ротору 3. Последний размельчает пласт, просе­ивает почву и швыряет клубни в сторону на поверхность поля.

Навесной копатель КТН-1А агрегатируют с тракторами тягово­го класса 0,9 и 1,4. Его производительность 0,2...0,4 га/ч.

Копатели-просеиватели не только подкапывают картофельный пласт, но и отделяют частично клубни от столонов, связывающих их с остатками ботвы, а также просеивают часть почвы прутковы­ми транспортерами-элеваторами 4 (рис. 7.1, в) или качающимися грохотами. С элеваторов и грохотов клубни поступают на попе­речные транспортеры 5 и укладываются в валок с нескольких не­убранных рядков или подаются в прицепную тележку рядом иду­щего трактора.

Скоростной двухэлеваторный картофелекопатель КСТ-1,4А по­лунавесного типа предназначен для уборки двух рядков картофеля на почвах всех видов при влажности до 30 %. Лемехи копателя ак­тивные. Они совершают колебательное движение с частотой 600 мин^-1.

Копатели-валкоукладчики применяют для раздельной и ком­бинированной уборки. Универсальный картофелекопатель-вал-коукладчик УКВ-2 укладывает клубни по двум схемам: на вы­ровненную ложеобразователем поверхность убранного рядка (укладка в след) и в междурядье двух неубранных гряд или на Ранее образованный рядок выкопанного картофеля (укладка на сторону). Почву просеивает вначале прутковый элеватор, а за­тем грохот-сепаратор. Между ними установлены баллоны-ком-кодавители. С грохота ботва поступает на элеваторный ботво-УДалитель.

Двухрядные копатели агрегатируют с тракторами тягового класса 1,4. Их производительность в зависимости от условий уборки изменяется от 0,3 до 0,9 га/ч.

Основные технические показатели и регулировки рабочих орга­нов копателей. Глубину хода лемехов регулируют винтовыми ме­ханизмами, изменяя положение опорных колес. Частота колеба­ний активных лемехов составляет 500...630 мин^-1, амплитуда — 10... 15 мм. Требуемая частота достигается при замене звездочек на приводном валу. Скорость движения элеваторов до 2,5 м/с, частота колебаний грохотов 400...600 мин'¹. Давление в баллонах комкодавителей принимают на легких почвах 0,01...0,015 МПа, а при значительном количестве крупных комков почвы — 0,02...0,03 МПа.

КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЕ КОМБАЙНЫ

Агротехнические требования. Комбайны выкапывают карто­фельные гряды, отделяют картофель от почвы и других примесей, разрушают почвенные комки, отрывают клубни от стволов, удаля­ют ботву и растительные остатки, отделяют клубни от камней и комков и собирают их в бункер комбайна или подают в кузов ря­дом движущегося транспортного средства.

Комбайны должны удовлетворять следующим агротехническим требованиям: потери клубней не выше 5 %; чистота картофеля в таре не менее 80 %; повреждение клубней не более 5 % при подбо­ре из валков и до 10 % при выкапывании и подаче клубней в емко­сти транспортного средства.

Разнообразие почвенно-климатических зон возделывания кар­тофеля, рельефа полей, формы собственности производителей и других факторов обусловили применение комбайнов, различаю­щихся рабочими процессами, способами агрегатирования и дру­гими факторами. Так, картофелеуборочные комбайны могут быть одно...четырехрядными, прицепными, полунавесными и самоход­ными. Наиболее распространены полунавесные комбайны.

Рабочий процесс комбайнов рассмотрим на примере полунавес­ного картофелеуборочного комбайна КПК-3.

При работе комбайна лемеха 15 (рис. 7.2), диски 2 и шнеки 3 подкапывают, разрыхляют и подают клубненосный пласт на прут­ковый элеватор 4, на котором от клубней отсеивается почва и мел­кие растительные примеси. Шнеки 5 и 6, воздействуя на массу, увеличивают сепарацию почвы и частично отрывают клубни от столонов. Наряду с этом витки шнека 6 сдвигают массу с боков я центральную зону элеватора, над которым установлен цилиндри­ческий комкодавитель. С элеватора клубни с примесями поступа­ют на редкопрутковый транспортер 7. Далее оторванные клубни просыпаются между прутками на элеватор 8, а клубни, зависшие

на прутках транспортера 7, отрываются от ботвы и поступают на пальцевой транспортер 12. Ботва и крупные примеси транспорте­ром 7выносятся из комбайна и выбрасываются в поле. На элевато­ре 8 клубни доочищаются от мелких примесей и поступают на пальцевой транспортер 12, с которого скатываются вниз на ковшо­вый транспортер 14, а примеси и камни шнек 11 выбрасывает на поле. В тяжелых условиях работы клубни вместе с оставшимися примесями поступают к шнеку 11. Последний пропускает примеси под собой, а картофель с частью примесей сдвигает вбок и подает на горку 13 для дополнительной очистки. Очищенные клубни ков­шовым 14 и загрузочным /0 транспортерами подаются в бункер 9.

Выкапывающие устройства комбайнов подкапывают и разрыхля­ют клубненосный слой, подают массу на последующие рабочие органы.

Различают пассивные, активные и комбинированные выкапы­вающие устройства.

Пассивные устройства выполняют в виде сплош­ных, решетчатых, плоских или корытообразных лемехов / (рис. 7.3, а), закрепленных неподвижно на раме. Они просты по устройству, но требуют больших затрат энергии. На повышенных скоростях почва перед ними сгруживается. Плоские лемеха боль­ше корытообразных разваливают пласт по сторонам, вызывая по­вреждение клубней, решетчатые — меньше сплошных залипают на суглинистых влажных почвах.

Активные устройства бывают лемешные и диско­вые. Лемеха соединяют с рамой машины шарнирно, сообщая им

колебательное движение. Колеблющиеся лемеха менее энергоем­ки по сравнению с пассивными и реже забиваются растительными остатками, но повышаются динамические нагрузки, действующие на сборочные единицы машины. Диски подрезают, рыхлят пласт, устраняют его заклинивание и частично отрывают клубни от сто­лонов. Вращение диски получают от воздействия почвы, реже их делают с принудительным приводом.

Комбинированные устройства состоят из дви­жущихся и неподвижных элементов. В картофелеуборочных ком­байнах применяют неподвижные лемеха 1 (рис. 7.3, б) с колеблю­щимися боковинами 3, а также вращающиеся диски 5 с неподвиж­ными отвалами 4. Энергоемкость комбинированных выкапывате-лей меньше пассивных лемехов, они больше рыхлят пласт.

Качество работы подкапывающих лемехов зависит от их шири­ны Ь_л (рис. 7.3, а), углов у раствора и а наклона к горизонтали, глубины подкапывания И, длины /_л, частоты п и амплитуды А ко­лебаний.

В картофелеуборочных комбайнах ширина лемеха Ь_л = 420... 500 мм, угол у= 80... 100°. Меньшим значениям соответствует луч­шее самоочищение лемеха, но большая длина /_л.

В комбинированных выкапывающих устройствах ширину зах­вата и степень обжатия пласта грядки регулируют, поворачивая изогнутую ось, на которой закреплены диски. На плотных почвах обжатие увеличивают, на легких — уменьшают. При малой шири­не Ь_л (рис.7.3, в) клубни могут подрезаться, при увеличенной воз­растает масса почвы, поступающая на транспортер.

С увеличением угла наклона а лемехов улучшается крошение почвы, но затрудняется скольжение пласта по лемеху, что может привести к сгруживанию массы, особенно при небольшой

(8...10 см) глубине h. В картофелеуборочных машинах а = 25...35°. От углов у и а зависит длина /_л, значение которой варьирует от 400 до 475 мм. Для картофелеуборочных комбайнов частота п = 500...650 мин^-1, амплитуда А = 25...27 мм. Глубину хода леме­хов устанавливают на 2...3 см ниже глубины залегания клубней, изменяя положение опорного колеса. Гидросистему трактора на­страивают на «плавающее» положение.

Сепарирующие устройства. Выделяют из выкапываемой массы почву и мелкие растительные примеси. В качестве сепарирующих устройств применяют прутковые элеваторы и грохоты.

Прутковые элеваторы и транспортеры выполняют из параллельных между собой прутков 1 (рис. 7.4, а), расположенных поперечно движению выкопанной массы. Их со­единяют в полотна концевыми крючками или прикрепляют к вту-лочно-роликовым цепям 2, а также прорезиненным ремням, что увеличивает долговечность элеваторов.

Качественные показатели работы и производительность прут­ковых элеваторов зависят от ширины и длины полотна, расстоя­ния между прутками (шага), угла наклона а_э, скорости движения и интенсивности встряхивания полотна.

Ширина полотна Ь_п зависит от числа / убираемых рядков и ши­рины междурядий. При уборке картофеля с междурядьем 70 см ширина Ь_п = (0,5...0,6)/. Длина полотна /_п определяет полноту вы­деления примесей, повреждение клубней и компоновку машины. В картофелеуборочных комбайнах длина /_п = 1,4... 1,8 м, шаг прут­ков t_n = 38...43 мм. При этом «живое» сечение полотна составляет 70...75 %.

Ветвь первого элеватора устанавливают под углом к горизонта­ли а_э = 20...22°, а второго —а_э= 12...15°. Большие значения угла

соответствуют лучшей сепарации почвы и большей высоте маши­ны.

Скорость движения v_n полотна влияет на процесс по-разному: с Увеличением v_n толщина слоя на полотне уменьшается, что повы-

шает сепарацию, но одновременно уменьшается и время пребы­вания почвы на полотне. Скорость полотна первого элеватора v_n = 1,5...2,5 м/с, что в 1,3... 1,6 раза больше скорости движения аг­регата. Скорость полотна второго элеватора v_n = 1,2...1,8 м/с.

Для большего просеивания почвы полотна элеваторов встряхи­вают эллиптическими или рожковыми встряхивателями с прину­дительным приводом или от движущегося полотна. Частота встря­хивания полотна элеваторов картофелеуборочных машин 80...120 мин"¹, амплитуда —30...45 мм. Меньшие значения соот­ветствуют песчаным почвам, большие — связным и влажным. В некоторых комбайнах регулируют амплитуду встряхивания, изме­няя эксцентриситет приводного вала.

Шнеки, расположенные над элеваторами, увеличивают сепара­цию почвы. Интенсивность сепарации повышается с уменьшени­ем зазора между шнеком и полотном элеватора, но при этом воз­растает повреждение клубней. На среднесвязных почвах зазор ус­танавливают 15...20 мм. На легкосыпучих почвах центральный шнек 5 (см. рис. 7.2) поднимают в верхнее положение.

Грохоты представляют собой решета, совершающие про­дольные колебания. Механизмы их привода аналогичны механиз­мам привода решет зерноочистительных машин с подвесками и кривошипно-шатунным механизмом.

В машинах для уборки картофеля и корнеплодов применяют двухрешетные грохоты, колеблющиеся в противофазе друг другу для частичного уравновешивания сил инерции. Иногда в пере­днем коробе грохота устанавливают лемеха 3 (рис. 7.4, б), объеди­няя подкапывание и сепарацию.

Решета грохотов устанавливают с углом наклона 10...25° к гори­зонтали. Частота колебаний грохотов находится в диапазоне 400...500 мин^-1 при амплитуде 15... 18 мм. При таком режиме средняя скорость движения массы по решетам грохота и_ср — 0,70...0,85 м/с.

Грохоты более износостойки, чем элеваторы, но они больше повреждают клубни.

Пропускная способность сепараторов qo опреде­ляется массой просеявшейся почвы за 1 с через отверстия сепари­рующей поверхности площадью 1 м².

На сухой (w — 23 %) некомковатой почве пропускная способность элеваторных сепараторов qo = Ю0...135кг/(с-м^). С увеличением влажности почвы на 5 %, начиная с 23 %, q₀ снижается на 40...60 %.

Если подача q равна пропускной способности q₀ сепарирующих устройств, то скорость движения комбайна можно рассчитать по формуле

(7.1

где S_c — площадь сепарирующих поверхностей, м²; р_п — плотность почвы, кг/м; В— ширина захвата, м; А_сл — толщина слоя на сепараторе, м.

Толщина слоя /г_сл зависит от глубины хода h лемехов. Установ­лено, что при 0,05 < h < 0,25 м

(7.2) При гладкой посадке /г_сл на 35...50 % больше, чем при гребне-

Принимая #о = 100 кг/(с-м²), S_c = 2 м², р_п = 1100 кг/м³, В = 1,4 м, h = 0,25 м, получаем скорость движения картофелеубороч­ного агрегата.

Комкодавители. В картофелеуборочных машинах почвенные комки в рядках разрушают катками, выполняющими одновремен­но функцию копиров рельефа, и комкодавителями, установлен­ными непосредственно в технологическом потоке машины.

Комкодавители выполняют в виде сдвоенных баллонов, уста­новленных над рабочей ветвью основного элеватора или после грохотов (рис. 7.4, б).

Диаметр баллонов картофелеуборочных комбайнов составляет 300...350 мм, а линейная скорость точек его поверхности достигает 3 м/с. Иногда скорость нижнего баллона уменьшают на 10 % в сравнении со скоростью верхнего. Это приводит не только к раз­давливанию комков, но и стиранию кожуры.

Зазор между баллонами или между баллоном и элеватором принимают равным 20...60 мм (меньшие значения соответствуют большому числу комков размером 30 мм). Давление в баллонах должно составлять Ю...15кПа на легких почвах и до ЗОкПа при прочных комках.

Клубнеотрывающие устройства предназначены для отрыва клуб­ней от столонов и вывода ботвы из машины отдельным потоком.

В картофелеуборочных комбайнах устанавливают редкопрутко-вые ботвоудаляющие устройства с прижимным транспортером или с двумя полотенными элеваторами.

Редкопрутковые ботвоудаляющие уст­ройства перемещают ботву с прикрепленными к ней клубня­ми. Клубни, а иногда и часть ботвы провисают между поперечны­ми планками транспортера. Ботва захватывается и прижимается между транспортерами / и 2 (рис. 7.5), провисшие клубни отрыва­ются неподвижными или вращающимися прутками 3. Далее ото­рванные клубни направляются решеткой 4 на транспортер 5, а ботва выводится из машины транспортерами / и 2.

Полотенные ботвоудаляющие устройства (горки) захватывают ботву смежными ветвями полотенных транс­портеров 6 и 8 (рис. 7.5, б). Клубни не проходят в зазор между транспортерами и, оторвавшись, сходят с транспортера 8 на даль­нейшую доработку. Такие горки просты по устройству. Ботва не наматывается на элементы конструкции, но много клубней выб­расывается вместе с ботвой.

Скорость движения рабочей ветви редкопруткового транспор­тера 1,1...1,5 м/с, полотенных транспортеров до 2 м/с. Качествен­ный отрыв клубней и удаление ботвы достигаются при соответ­ствующем натяжении пружин прижимного транспортера.

Угол наклона горки изменяют в диапазоне 15...35° с помощью рычажного механизма. При повышенном засорении клубней, по­ступающих на последующие устройства, наклон увеличивают. По­лотна прижимного транспортера регулируют, смещая ведомый вал.

Пальцевые горки и переборочные столы выделяют из клубней камни, комки и растительные остатки.

Пальцевая горка представляет собой бесконечную прорезиненную ленту с эластичной пальцевой поверхностью, ко­торая движется со скоростью 1,0...1,3 м/с. Ее устанавливают под углом 10...35° к горизонтальной плоскости. Камни, которые тяже­лее клубней, падают на пальцы, частично «утопают» в них и выно­сятся полотном, а клубни скатываются с него. Полноту разделе­ния клубней и примесей регулируют, изменяя угол наклона по­лотна горки.

Переборочные столы — это горизонтальные или на­клонные ленточные транспортеры, рабочая поверхность которых разделена вдоль полотна на два или три ручья. В один из них посту­пают клубни с примесями, а в другие — комки почвы, камни и про­чие примеси, отбираемые вручную рабочими-переборщиками, ко­торые размещаются по разные стороны стола. Масса примесей, удаляемая одним переборщиком, составляет 6... 10 кг/мин. За сто­лом должны работать два переборщика и более. Скорость движения ленты транспортера картофелеуборочных комбайнов 0,4...0,6 м/с, что обеспечивает размещение клубней на столе в один слой.