К вопросу об интенсификаторах первичной сепарации почвы в картофелеуборочных машинах Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

дительности проверяемой форсунки, рассчитанной по формуле (6), рассчитывается степень загрязнения Z диагностируемой форсунки:

(7)

Устройство для определения степени загрязнения форсунок, структурная схема которого изображена на рисунке 4, работает следующим образом.

Сигналы управления форсункой с электронного блока управления ДВС поступают на вход формирователя импульсов 1. Импульс правильной формы, поступающий с выхода формирователя импульсов 1, запускает блок регулировки длительности импульсов 2, где происходит установка длительности сигнала управления топливной форсункой, за счёт чего устанавливается цикловая подача топлива, соответствующая максимальному значению углового ускорения коленчатого вала. Установленный сигнал управления усиливается в усилителе 3 и после коммутатора 4 поступает на форсунку, при этом выполняется измерение его длительности с помощью частотомера 5. Информация о длительности установленного сигнала управления форсункой поступает с частотомера 5 на первый сигнальный вход в анализатор 6. На его второй и третий сигнальные входы соответственно

УДК631.356

поступают сигнал ускорения коленчатого вала, полученный в блоке расчета ускорения и гармоник 8 при преобразовании сигнала ДПКВ, и величина массового расхода воздуха, полученная после преобразования сигнала ДМРВ в преобразователе 7. В анализаторе 6 обрабатывается полученная информация, рассчитывается степень загрязнения форсунок.

Таким образом, разработан способ и устройство, благодаря которым в режиме холостого хода по уравнению коэффициента избытка воздуха при максимальных значениях углового ускорения и соответствующего отношения гармоник ускорения коленчатого вала на такте рабочего хода диагностируемого цилиндра без демонтажа топливных форсунок определяется степень их загрязнения, чем достигается повышение качества диагностирования систем питания ДВС при наименьших трудозатратах.

Библиографический список

1. Железко, Б. Е. Основы теории и динамика автомобильных и тракторных двигателей [Текст] : учеб. пособие для вузов / Б. Е. Железко. — Минск : Высшая школа, 1980. — 302 с.: ил. — 2600 экз.

© Жеглов В. Н., Бышов Д. Н., 2010

К ВОПРОСУ ОБ ИНТЕНСИФИКАТОРАХ ПЕРВИЧНОЙ СЕПАРАЦИИ ПОЧВЫ В КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИНАХ

Н.А. Рязанов, аспирант, Рязанский ГАТУ Г.К. Рембалович, к.т.н., доцент, Рязанский ГАТУ С.Н. Борычев, д.т.н., профессор, Рязанский ГАТУ И.А. Успенский, д.т.н., профессор, Рязанский ГАТУ

Картофель занимает одно из ведущих мест в мировом производстве растительных продуктов, при этом на Российскую Федерацию приходится 15...17% от общего объема. В 2008 году в отечественных хозяйствах всех категорий данную культуру выращивали на площади 2,9 млн. га, валовой сбор составил 54,1 млн. т. Для населения России картофель, наряду с хлебом, является ценным и ничем не заменимым продуктом питания. [1]

Однако в среднем по России урожайность картофеля в последние годы не превышала 11,7 т/га, что в определенной мере определяется несовершенством технологии уборки. Ситуация усугубляется также тем, что сельскохозяйственный производитель оказался в условиях жестких экономических отношений, когда государственные закупки картофеля сократились в десятки раз, в связи со сложившимся мировым экономическим

кризисом. Таким образом, имеется необходимость повышения эффективности сельскохозяйственного производства, чего невозможно достичь только за счет увеличения урожайности культуры, а должно сопровождаться широкой механизацией технологии ее возделывания и уборки. Отметим, что трудозатраты на уборку составляют 45...70% от общих трудозатрат. Их снижение возможно за счет применения новых машинных технологий и сельскохозяйственной техники, отвечающей всем агротехническим требованиям, предъявляемым к уборочным машинам. По агротехническим требованиям, при наименьших затратах труда должны обеспечиваться: чистота клубней в таре 97% и более, повреждения — до 5% и потери не более 4...6% клубней. [2]

Следует отметить, также, что в полевых условиях картофелеуборочным машинам зачастую

приходится работать в неблагоприятных условиях: при больших перепадах величины подачи вороха и в высоком диапазоне влажности, что влечет за собой снижение чистоты клубней в таре и резкое возрастание потерь. По данным различных исследователей, даже при оптимальных условиях: высокой урожайности картофеля, низкой засоренности поля сорняками и влажности почвы 18-20%, в таре для клубней имеется значительное количество почвы и растительных примесей, потери клубней достигают 8-10%. Это выше агротехнических требований и, следовательно, неприемлемо. Из-за имеющих место недостатков конструкций различными способами стремятся повысить их сепарирующую способность и сократить потери корнеклубнеплодов. Основной выход в подобной ситуации- это разработка высокопроизводительных, надежных, обеспечивающих минимальный уровень повреждений сепарирующих органов, которые унифицированы с картофелеуборочными машинами, выпускаемыми отечественной промышленностью и эксплуатируемыми в хозяйствах.

Поставленные задачи могут быть решены с помощью следующих известных устройств для интенсификации сепарации.

Известно сепарирующее устройство корнеклуб-неуборочной машины рис.1., включающее просеивающий элеватор 1, над полотном которого установлена рамка 2, содержащая пассивные брусья с пальцами 3. [3]

Недостатком такого устройства является сгру-живание массы пальцами пассивных брусьев 3 при работе в тяжелых условиях, что нарушает устойчивое выполнение технологического процесса и резко снижает сепарирующую способность элеватора 1.

Известно также сепарирующее устройство кор-неклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленный над ним интенсификатор сепарации, выполненный в виде

пары брусьев с пальцами, при этом брусья шар-нирно связаны между собой посредством двуплечих рычагов и имеют кинематическую связь с механизмом привода, обеспечивающий колебания брусьев с пальцами в противофазах перпендикулярно направлению движения вороха. Недостатками этого устройства является невысокая эффективность сепарации и возможность повреждения корнеклубнеплодов.

В усовершенствованной конструкции сепарирующее устройство корнеклубнеуборо-чной машины рис.2., наряду с основным интенсификатором сепарации, снабжено дополнительными интенсификаторами сепарации, установленными над элеватором 1 в направлении движения вороха с возможностью обеспечения последовательного убывания интенсивного силового воздействия пальцев 2 на клубни по ходу технологического процесса, при этом количество пальцев2 на каждом последующем пальцевом брусе 3 больше, чем на предыдущем. [4]

Процесс сепарации в рассматриваемых схемно-конструктивных решениях при возвратно-поступательном перемещениях пальцев 2 происходит только с учетом угловых сдвигающих усилий объемной массы вороха, что обусловливает значительный подпор, а, следовательно, и повышенное сгруживание почвы в зоне интенсификатора, при этом создаются предпосылки для механического повреждения поверхностей клубня пальцами 2 интенсификатора.

Кроме того, структурно-кинематическая схема механизма перемещения брусьев с пальцами в колебательное движение имеет большую инерционность массы, характеризуется достаточной энергоемкостью и материалоемкостью.

Известно сепарирующее устройство корнеклуб-неуборочной машины рис.3., содержащее просеивающий элеватор 1 и установленные над ним интенсификаторы сепарации с пальцами 3, при этом интенсификаторы сепарации выполнены в

Рисунок 1 — Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, пальчатого типа 1-просеивающий элеватор; 2-рамка; 3-пальцевый брус

Рисунок 2 — Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, пальчатого типа 1-просеивающий элеватор; 2-пальцы; 3-пальцевый брус

виде набора последовательно расположенных приводных валов 2 с размещенными на них посредством переходных элементов пальцами 3, причем пальцы в переходных элементах выполнены изогнутыми и расположенными со смещением один относительно другого на угол 120 градусов, а каждый вал 2 соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. При этом конструкция привода обеспечивает траекторию движения концов ворошителей (пальцев) в виде квадрата, что способствует более интенсивному разрушению, разрыхлению почвенного пласта и повышает сепарирующую способность элеваторного полотна 1. [5]

Известно также сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины рис.4., содержащее просеивающий элеватор 1 и установленные над ним интенсификаторы сепарации с пальцами 2, которые выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов 3 с наклонно смонтированными пальцами 2, при этом каждый вал 3 снабжен симметрично расположенными относительно оси выступами со сферической поверхностью, а пальцы смонтированы на выступах шарнирно посредством разъемных обойм 4. [6]

Интенсификаторы сепарации могут быть выполнены рис.5. в виде приводных валов 1 с наклонно закрепленными на них дисками 2, причем диски 2 закреплены на валу 1 под углом к его оси, а смежные диски 2 наклонены навстречу один к другому, при этом каждый диск 2 приводного вала 1 выполнен в форме двойного кругового сегмента, а каждый вал 1 соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора, причем соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2. [7]

Интенсификаторы сепарации в виде наклонно смонтированных на приводных валах пальцев или дисков в форме двойного кругового сегмента по способу разрушения почвенного пласта являются более предпочтительными.

Однако рассмотренные схемно-конструктивные решения интенсификаторов сепарации не в полной мере обеспечивают требуемого повышения сепарирующей способности рабочих органов в картофелеуборочной технике и потенциальные возможности их использования остаются все еще неисчерпанными. В связи с этим создание, совершенствование и обоснование параметров органов интенсификации процесса сепарации, применяемых в картофелеуборочных машинах, является актуальной задачей.

Рисунок 3 — Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, пальчатого типа 1-просеивающий элеватор; 2-приводные валы: 3-пальцы

Рисунок 4 — Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, типа. 1-просеивающий элеватор;2-пальцы; 3-приводные валы; 4-разъемные обоймы.

Рисунок 5 — Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, дискового типа.

1- приводные валы; 2-диски.

Библиографический список

1. Государственный комитет статистики [Электронный ресурс]. — Режим доступа : www. URL: http://www.gks.ru/. — 15.01.2010г.

2. Петров Г. Д. Картофелеуборочные машины / Г. Д. Петров. — 2-е изд. перераб. и доп./ — М. : Машиностроение, 1984. — 320с.

3. А. с. 735205 СССР, МПК А 01 D 15/04. Корне-клубнеуборочная машина [Текст] / Рейнгарт Э.С., Л.И. Левчук, Н.Ф. Диденко, В.А. Филиппова (СССР). — 2637540/30-15 ; заявл.2 03.07.78 ; опубл. 25.05.80, Бюл. № 19. — 4 с. : ил. — УДК 631.358.458 (088.8).

4. А. с. 1130224 СССР, МПК А 01 D 33/08. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины [Текст] / Рейнгарт Э.С., Л.И. Левчук, Г.А. Трахтенбойт (СССР). — 3522764/30-15 ; заявл. 02.11.82 ; опубл. 23.12.84, Бюл. № 47. — 4 с. : ил. — УДК 631.358.1 (088.8).

5. Пат. 2267901 Российская Федерация, МПК7 А01 D 33/08. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины [Текст] / Борычев С. Н. ; заявитель и патентообладатель Государственное

научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации агрохимического и материально-технического обеспечения сельского хозяйства. — № 2004114095/12; заявл. 07.05.04 ; опубл. 20.01.06, Бюл. № 02. — 3 с. : ил.

6. Пат. 2267900 Российская Федерация, МПК7 А01 D 33/08. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины [Текст] / Борычев С. Н. ; заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации агрохимического и материально-технического обеспечения сельского хозяйства. — № 2004114094/12; заявл. 07.05.04 ; опубл. 20.01.06, Бюл. № 02. — 3 с. : ил.

7. Пат. 2267899 Российская Федерация, МПК7 А01 D 33/08. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины [Текст] / Борычев С. Н. ; заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации агрохимического и материально-технического обеспечения сельского хозяйства. — № 2004114093/12; заявл. 07.05.04 ; опубл. 20.01.06, Бюл. № 02. - 3 с. : ил.

© Рязанов Н. А., Рембалович Г. К., Борычев С. Н., Успенский И. А., 2010