Картофелеуборочными комбайнами убирают высокоурожайные (не менее 10 т/га) участки картофеля с полным или частичным отделением клубней от комков почвы и ботвы.
Картофелеуборочный комбайн КПК-3 предназначен для уборки трех рядков картофеля, посаженного гребневым способом с междурядьем 70 см на легких, средних и тяжелых переувлажненных почвах, не засоренных камнями.
Комбайн снабжен тремя подкапывающими секциями, основным 4 (рис. 12.4) и дополнительным 8 элеваторами-сепараторами, комкодавителем 15, редкопрутковым транспортером-ботво-удалителем 7, основной 11 и дополнительной 12 горками, подъемным ковшовым элеватором 13, загрузочным транспортером 9 и бункером-накопителем 6.
Рис. 12.4. Схема рабочего процесса комбайна КПК-3:
1 - катки; 2 - диски; 3, 5, 10 - шнеки; 4, 8 - элеваторы-сепараторы; 6 - бункер-накопитель; 7 - редкопрутковый транспортер; 9 - загрузочный транспортер; 11, 12 - горки; 13 - подъемный ковшовый элеватор; 14 - лемех; 15 - комкодавитель
Подкапывающая секция включает в себя грядкообжимной каток 7, продольный шнек 3 и комбинированный копач, составленный из двух установленных наклонно (с развалом) дисков 2 и расположенного под ними лемеха 14.
Элеваторы-сепараторы, ботвоудалитель и транспортеры (сопроводительный, загрузочный и выгрузной) представляют собой параллельно расположенные ремни с закрепленными на них об-резиненными прутками, расстояние между которыми составляет соответственно 0,025; 0,15 и 0,02 м. Над полотном основного элеватора установлены центральный и боковые шнеки-ворошители 5 с эластичными винтовыми лопастями. Комкодавитель 15, представляющий собой пневматический бескамерный баллон диаметром 320 мм, вращается при соприкосновении с движущимся клуб-несодержащим потоком, сжимая и разрушая почвенные комки.
Подкапывающие секции, полотна основного элеватора-сепаратора, шнеки и комкодавитель смонтированы на подвижной раме, задняя часть которой соединена с основной рамой шаровым шарниром. Передняя часть подвижной рамы в транспортном положении (поднята вверх) опирается на гидроцилиндр, а в рабочем - на катки 7. Шарнир обеспечивает возможность опорным каткам копировать рельеф местности в продольном и поперечном направлениях и поддерживать установленную глубину подкапывания клубней в трех рядках.
Замкнутый контур редкопруткового транспортера 7 образует пространство, внутри которого расположены элеватор-сепаратор 8, основная 11 и дополнительная 12 горки, а также нижняя ветвь ковшового элеватора 13. Основная 11 и дополнительная 12 горки представляют собой бесконечные полотна с эластичной пальчиковой рабочей поверхностью, установленные под углом к горизонтальной плоскости. Над поверхностью основной горки 11 размещен шнек 10, а над горкой 12 - подпружиненные клапаны, препятствующие выносу клубней на поле.
Ковшовый элеватор 13 состоит из ремней и жестко прикрепленных к ним ковшей, изготовленных из перфорированного эластичного материала. Внизу ковши, обращенные дном вниз, заполняются клубнями, вверху клубни выпадают из ковшей.
Рабочий процесс. Перекатываясь по грядкам, копирующие катки 1 воздействуют на клубненосный слой почвы, нарушают его монолитное сложение и разрушают почвенные комки. Одновременно катки удерживают диски и лемех копача на установленной глубине. Подрезанные дисками 2 грядки с клубнями по лемехам 14 подаются на приемную часть элеватора 4. Продольные шнеки 3. воздействуют на пласт, зажатый между дисками, разрушая его и частично отрывая клубни от столонов.
Клубнесодержащая масса приемным элеватором 4 подается к шнекам 5, которые, перемещая ее поперек элеватора, активно разрушают пласт, отрывая при этом клубни от столонов. Почва и мелкие примеси просыпаются в зазоры между прутками элеватора. Боковые шнеки перемещают клубни и комки к центру, а оставшиеся на полотне элеватора растительные примеси выносятся элеватором на убранное поле.
Сформированный шнеками суженный поток клубнесодержащей массы поступает под комкодавитель 15, который сжимает слой и разрушает комки почвы. Далее поток массы поступает на начало редкопруткового транспортера 7, шаг расстановки прутков которого больше, чем размеры клубней. Поэтому клубни просыпаются на элеватор 8, а картофельная ботва и стебли сорняков зависают на прутках и выносятся транспортером на убранное поле. На элеваторе 8 отделяется часть мелких примесей, и ворох подается на начало пальчиковой горки 11.
При минимальном угле наклона горки 11 (приемная часть ее максимально приближена к полотну элеватора 8) мелкие примеси заполняют промежутки между пальцами и выносятся полотном горки на убранное поле, а клубни и оставшиеся комки почвы зависают на пальцах, подводятся к шнеку 10, который перемещает их в поперечном направлении и подает на поверхность пальчиковой горки 12. Клубни, имея округленную форму, скатываются по поверхности горки вниз и заполняют ковши элеватора 13, а комки почвы, остатки ботвы и мелкие примеси задерживаются пальцами, перемещаются вместе с полотном вверх и сбрасываются на убранное поле.
При максимальном угле наклона горки 11 (приемная часть ее максимально удалена от элеватора 8) клубни скатываются по поверхности горки 11 вниз и попадают в ковши элеватора 13, а комки и примеси сбрасываются на убранное поле. В этом случае лишь отдельные клубни доходят до шнека 10 и отводятся им на горку 12. Ковшовый элеватор 13 поднимает клубни вверх и выгружает их на транспортер 9, который подает их в бункер-накопитель 6 вместимостью 1500 кг. По мере заполнения бункера клубни выгружаются в транспортное средство на ходу комбайна или при его остановках.
Ширина захвата комбайна КПК-3 2,1м, производительность 0,26...0,48 га/ч. Его агрегатируют с тракторами тягового класса 1,4; 2 и 3 (с узкими гусеницами).
Комбайн ККУ-2А с активными лемехами применяют для уборки картофеля на гребнистых посадках прямым комбайнированием или двухфазным способом на легких и среднесвязных почвах, не засоренных камнями.
Комбайн оснащен активными лемехами 2 (рис. 12.5) с боковинами 1, двумя элеваторами, комкодавителем с баллонами 18, ботвоудалителем, барабанным транспортером 10, горкой 13, переборочным столом 9, бункером 4 и транспортерами 6 и 7. Рама комбайна в транспортном положении опирается на два ходовых колеса и навеску трактора, в рабочем - на ходовые и опорно-копирующие колеса.
Рис. 12.5. Схема рабочего процесса картофелеуборочного комбайна ККУ-2А:
1 - боковина; 2 - лемех; 3 - основной (первый) элеватор; 4 - бункер; 5 - экран-гаситель; 6, 7 - транспортеры; 8 - делитель; 9 - переборочный стол; 10 - барабанный транспортер; 11 -лопасть; 12 - трос; 13 - горка; 14 - прижимной транспортер; 15 - редкопрутковый транспортер; 16 - второй элеватор; 17 - пассивный встряхиватель; 18 - баллоны комкодавителя; 19 - эксцентрик; 20 - кривошип; 21 - эксцентрик; 22, 25 - шатуны; 23 - поворотная планка; 24 - ролики; 26 - прутки
Активные лемеха 2 комбайна подобны лемехам копателя КСТ-1,4. Частоту колебаний лемехов в пределах 7,5...9,2 с-1 регулируют вариатором: на легких почвах снижают, на тяжелых - повышают.
Для интенсивного крошения пласта и сепарации почвы элеватор снабжен механизмом принудительного встряхивания, состоящим из поворотной планки 23, двух роликов 24, шатуна 22 и эксцентрика 19. Амплитуду встряхивания полотна элеватора изменяют от 0 до 65 мм, поворачивая корпус кривошипа 20 относительно эксцентрика 19. Амплитуду встряхивания подбирают такой, чтобы с основного (первого) элеватора 3 сходила небольшая часть почвы, так как отсутствие почвенной прослойки на нем приводит к повышенному повреждению клубней.
Комкодавитель составлен из двух вращающихся навстречу друг другу пневматических баллонов 18, между которыми проходят клубни, почва и ботва, сходящие с элеватора 3. В камеры баллонов накачан воздух под давлением 10...З0 кПа. Окружная скорость верхнего баллона больше, чем нижнего. Поэтому баллоны не только сжимают, но и растирают комки почвы, что способствует интенсивному их разрушению и отрыву клубней от столонов. Степень разрушения почвенных комков зависит от давления в баллонах, зазора между ними и прочности комков. С увеличением содержания прочных комков в почве давление увеличивают до 30 кПа, а зазор уменьшают до 0,5...2 мм. При меньшей прочности комков давление снижают до 10 кПа, а зазор увеличивают до 4...6 мм, чтобы исключить повреждение клубней.
Второй элеватор 16 состоит из прутков и пассивных встряхивателей 17 в виде эллиптических звездочек, закрепленных на поворотной рамке в паре с цилиндрическими звездочками. На тяжелых почвах поворотом рамки включают эллиптические звездочки, на легких - цилиндрические.
Ботвоудалитель составлен из редкопруткового 15 и прижимного 14 транспортеров и двух отбойных прутков. Шаг расстановки прутков транспортера 15 больше, чем размеры крупных клубней, поэтому на прутках зависают только картофельная ботва и стебли сорняков.
Полотно прижимного транспортера прилегает нижней ветвью к рабочей (верхней) ветви редкопруткового транспортера в месте дугообразного изгиба. Ботва зажимается полотном на прутках и перемещается к выходу, а клубни, оставшиеся на столонах, отрываются отбойными прутками 26 и падают в карманы барабанного транспортера 10.
Барабанный транспортер 70 подает клубни на горку 13 и дополнительно отсеивает мелкие примеси. Поверхность барабана, образованная из каркаса и стальных тросов 12 с полиэтиленовым покрытием, представляет собой решетку. Внутри барабана установлены лопасти 11, образующие карманы. Частота вращения барабана 7 мин-1.
Горка 13, предназначенная для разделения клубней и примесей, составлена из бесконечного пальчикового полотна, установленного наклонно. Верхняя ветвь полотна движется по направлению вращения барабана. Клубни и комки овальной формы скатываются на нижнюю половину переборочного стола 9. Остатки ботвы, комья плоской формы перемещаются лентой на верхнюю часть стола 9. Качество разделения регулируют, изменяя угол наклона горки от 12 до 35°.
Переборочный стол 9 используют для отделения вручную клубней от примесей: камней, комков почвы, растительных остатков. Поверхность стола (прорезиненная лента) движется от места загрузки в сторону бункера 4. Вдоль полотна, над его серединой, установлен делитель 8, с одной стороны которого движется поток клубней, с другой - примесей. По сторонам расположены площадки для рабочих-переборщиков.
Прутковый транспортер 6, снабженный лопастями, перемещает клубни в бункер 4. Транспортер оборудован экраном-гасителем 5 из прорезиненного полотна для снижения скорости клубней при сбрасывании их в бункер 4, который образован боковыми стенками и подвижным дном, представляющим собой прорезиненную ленту транспортера. Подвижным дном бункера и откидным лотком управляет комбайнер.
Лемеха 2 комбайна ККУ-2А подкапывают пласт вместе с клубнями из двух рядков картофеля и подают его на основной (первый) элеватор 3. Элеватор рыхлит пласт, сепарирует часть почвы и подает оставшуюся массу к комкодавителю. Баллоны 18 разрушают крупные комки и сбрасывают массу на второй элеватор 16, который передвигает ворох к барабанному транспортеру 10. Ботва зависает на прутках редкопруткового транспортера 15, и при дальнейшем движении оставшиеся клубни отрываются от столонов. Ботвоудалитель сбрасывает ботву на поле.
Клубни с остатками почвы и примесей поднимаются барабанным транспортером 10 и выбрасываются на полотно горки 13, где происходит их отделение от примесей. Рабочие-переборщики корректируют работу горки - отбирают клубни из потока примесей. Клубни транспортером 6 загружаются в бункер, а примеси транспортером 7сбрасываются на поле. Заполненный бункер разгружают на ходу или с остановкой агрегата.
Ширина захвата комбайна 1,4 м, рабочая скорость 1,8....2,4 км/ч, производительность 0,2...0,42 га/ч. ККУ-2А агрегатируют с тракторами класса 1,4; 2 и 3.