Обґрунтування параметрів удосконаленого сепаратора картоплезбиральної машини

Abstract

Виходячи із нинішнього стану сільськогосподарського виробництва в світі можна сказати, що картопля наразі є однією з найперспективніших і найпопулярніших сільськогосподарських культур в аграрному секторі. Завдяки високій калорійності, вмісту вуглеводів та крохмалю, мінеральних солей, заліза та вітамінів картопля є популярним продуктом харчування серед населення. Картопля використовується як корм для годівлі тварин, так і в якості сировини для промисловості. Отже, використання картоплі суспільством у майбутньому не просто не зменшуватиметься, а навпаки має тенденцію до збільшення. Саме цим підтверджується стрімке зростання вирощування даної культури та підвищення потреби на неї серед населення та у промисловості. Завершальною стадією при вирощуванні картоплі є її збирання, якість здійснення якої має вагомий вплив на рентабельність галузі картоплярства загалом. Процес збирання картоплі здійснюється сучасною високоефективною технікою відомих брендів: GRІММЕ, ROPА, АVR, IMAC, DeWulf, AMAC, KVERNELAND та інші, що мають широкий асортимент конструктивних схем і різні технічні характеристики. Завдяки технічному забезпеченню збирання, змінюється і ефективність виконання даного процесу. У зв'язку з недосконалістю конструкцій робочих органів картоплезбиральних машин якість отриманого врожаю загалом зменшується, а разом з цим і несумісність з агротехнічними вимогами. Оскільки умови роботи картоплезбиральної техніки і її робочих органів мають змінний характер (працюють у різних ґрунтово-кліматичних умовах), то це потребує їх універсальності. На додаток до цього, також існують агробіологічні чинники зменшення врожаю картоплі через невідповідність технології збирання. Тому основними факторами посилення ефективності аграрного виробництва є вирощування високоврожайних сортів картоплі, використання високоефективних і ресурсозберігаючих технологій та технічне забезпечення усіх процесів. Науковцями доведено, що затрати праці для збирання картоплі становлять 45-70% від загальних затрат, а для їх зменшення потрібно використовувати сучасні технології і техніку, що відповідають агротехнічним потребам та високому технологічному рівню. Однак, як показує практика, якість роботи сучасної картоплезбиральної техніки не завжди відповідає вищезазначеним вимогам. Тому одним з найбільш нагальних напрямків удосконалення машин для збирання картоплі є удосконалення робочих органів картоплезбиральних машин, які б забезпечували достатній рівень якості врожаю. І насамперед це стосується сепарувальних робочих органів, тому що саме вони виконують функції, з допомогою яких виділяється бульби із картопляного вороху, частка якого у підкопаній масі становить 2 до 5% . Але практично жодна із вже існуючих конструкцій сепарувальних робочих органів не надає достатню повноту виділення домішок відповідно до агротехнічних вимог. Отже, питання подальшого удосконалення та розробка сепарувальних робочих органів, які відповідали б вимогам високої продуктивності за низьких значеннях пошкоджень та втрат бульб і високої їх чистоти (тобто, мінімальному вмісту домішок) є актуальним і достатньо перспективним. Метою магістерської роботи є підвищення ефективності роботи картоплезбиральних машин завдяки застосуванню в їх конструктивних схемах удосконалених сепарувальних робочих органів. Об'єктом дослідження є механізований процес збирання та сепарації картоплі картоплезбиральною машиною. Предметом дослідження є взаємодія картопляних бульб з ґрунтом в процесі збирання урожаю. Завдання досліджень: - провести аналіз конструкцій робочих органів та машин для збирання картоплі; - на основі аналізу картоплезбиральних машин і сепарувальних робочих органів, обґрунтувати удосконалену схему сепарувального робочого органу; - теоретично обґрунтувати раціональні параметри та режими роботи удосконаленого сепарувального робочого органу; - розрахувати показники техніко-економічної ефективності удосконаленої картоплезбиральної машини з удосконаленим сепарувальним робочим органом. Методика досліджень. Теоретичні дослідження здійсненні завдяки положенням теоретичної механіки, землеробської механіки і також засад теорії і розрахунку сільськогосподарських машин.