книги из ГПНТБ / Диденко Н.Ф. Машины для уборки овощей

на подрезания 0—4 см. Лемеха картофелекопателя, обычно работающие на значительно большей глубине, оказались не­ работоспособными, так как для срезания растений на глубине О—4 см необходимо выполнить условие

Угол трения стебля томатов по стали ф = 57°, отсюда у< 33°.

лапа, так как при глубине 0—2 см подрезание растений практи­ чески представляет подрезание стержня с односторонней опорой, для чего требуется острое лезвие. Лезвие лапы быстро затупля­ лось, стебли отгибались и лапа скользила вдоль них, отрезая отдельные ветви.

В настоящее время пассивный нож применяется только на томатоуборочном комбайне фирмы Блэкуелдер. Лезвие ножа установлено по конструктивным соображениям под углом у = 45°. Но этот комбайн может убирать томаты только на про­ филированной грядовой поверхности, обрабатываемой в период развития растений специальными почвообрабатывающими ору­ диями, которые постоянно восстанавливают профиль борозды и

для срезания растений томатов использовали сегментный режущий аппарат косилочного типа. Были найдены следующие оптимальные параметры аппарата:

частота вращения кривошипа п = 502 об/мин при поступа­ тельной скорости машины 0,73 м/с;

отношение скорости планок мотовила к скорости машины л = 4;

вылет мотовила по отношению к режущему ножу L — 140 мм; высота планки мотовила над землей Я = 140 мм.

При срезании растений томатов детали режущего аппарата быстро изнашиваются, так как они работают в земле. Для сни­ жения износа и поломок ножа за рубежом применили беспаль­ цевый режущий аппарат типа пилы (США) или колеблющихся поперек ряда лемехов (ВНР). Такие ножи могут работать толь­ ко на грядовой поверхности, так как привод их должен нахо­ диться над бороздой.

Зависимость между шириной захвата В3, диаметром диска D и глубиной подрезания h при тех же исходных условиях можно определить следующим образом.

Угол наклона транспортера аг, как установлено при испыта­ ниях томатоуборочных машин, не должен превышать 40°. Увеличение угла аг свыше 40° приводит к обратному скатыва­ нию одиночных кустов с плодами.

На томатоуборочных машинах фирм Блэкуелдер и FMC, имеющих аг > 40°, над транспортером установлены цепи, кото­

таких планок над поверхностью транспортера 15—20 мм, а зуб­ цов 30—40 мм. Мягкие планки предохраняют транспортер от поломок и повышают его транспортирующую способность.

Зазоры Д1 и Аг следует принимать не менее 10 мм, так как толщина диска 6—8 мм.

Чтобы не образовывались крупные комки при подрезании слоя почвы, глубина подрезания должна быть минимальной. Если посмотреть на профиль борозды, образованной дисками, то видно, что глубина подрезания по ширине ленты изменяется от 0 до h. Комки почвы толщиной до 4 см легче удалить на прутковом транспортере (толщина 4 см выбрана исходя из стан­ дарта на круглые плоды).

=17,5°.

Угол а отличается от угла аг наклона транспортера, поэтому

Диски выполняют две операции: подрезание и подбор рас­ тений с последующей передачей их на транспортер. В связи с этим кинематический режим дисков должен удовлетворять условию резания со скольжением и условию равномерной пода­ чи срезанной массы на наклонный транспортер. Определим кине­

мехов картофелекопателей было найдено, что для перерезания стеблей в почве со скольжением необходимо выполнить условие

у < 90°—ф,

где у — угол между направлением движения ножа и его лезвием.

При работе дисковых ножей этот угол образуется касатель­ ной к диску в точке резания и направлением абсолютной скоро­ сти резания в этой же точке, т. е. у — это угол между окружной и абсолютной скоростями диска в точке резания.

Поступательная скорость машины ѵм обычно определяется пропускной способностью плодоотделителя или переборочных столов, если на комбайне предусмотрена полная доработка плодов. Будем считать ее заданной.

Определим зависимость между окружной скоростью диска

вточке А, скоростью машины и углом у, приняв угол наклона диска к земле а = 0. При таком допущении получается ошибка

врасчетах в пределах 5%, но упрощаются выводы.

Из схемы на рис. 136

Чм = ^0KPsinß — Ua sin(ß —у),

отсюда

Из треугольника ABC абсолютная скорость диска в точке резания

VПокр+Ум—2üOKpuMcos(90—ß). (127)

Подставляя значение скорости ѵ&из выражения (127) в зави­ симость (126) и учитывая условие (117), получаем

износостойкими, самозатачивающимися и кроме того, иметь на­ сечку или наплавку из высокопрочных материалов. На отечест­ венных машинах на диски наклепаны сегменты с вырезами, име ющие сормайтовую наплавку.

На американской машине фирмы FMC установлены тупые диски с вырезами. Такой аппарат не режет, а сламывает или выдергивает растение при достаточной глубине резания. При малой глубине резания (1—2 см) наблюдается очесывание кус­ тов, что неблагоприятно сказывается на дальнейшем технологи­

ческом процессе, так как осыпавшиеся плоды необходимо выби­ рать вручную.

Диски, наряду с функцией подрезания, выполняют роль транспортирующего рабочего органа, так как подрезанные рас­ тения подбираются и перемещаются ими с помощью боковых транспортеров к наклонному. Кусты при прохождении между боковыми транспортерами (рис. 137) не должны тормозиться

и растаскиваться, так как это вызывает дополнительное осыпа­ ние плодов. Скорость растений на дисковом аппарате фактиче­ ски определяется скоростью боковых транспортеров ит, так как стебли сжимаются этими транспортерами.

в 5—6 раз больше необходимой для резания со скольжением. Неотъемлемой частью дискового и сегментного подборщиков является устройство для отделения захваченной почвы, которое должно полностью удалять почву, неотсепарированную на наклонном транспортере, и передавать кусты томатов на плодо-

отделитель без осыпания плодов.

Известны почвоотделители трех типов (рис. 138, а—г): барабанные, щелевые и прутковые.

Барабанный почвоотделитель (рис. 138, а) состоит из двух наклонных прутковых транспортеров, между которыми располо­ жен барабанный подборщик с убирающимися жесткими паль­ цами, а под ним — поперечный транспортер.

Кусты с первого транспортера перебрасываются на второй с помощью пальцевого барабана, а почва и осыпавшиеся плоды поступают на поперечный транспортер, а затем на переборочные

-“Ж

а)

Рис. 138. Почвоотделители:

а— барабанный; б — щелевой; в и г — прутковые

спервого транспортера, что может вызвать дополнительное осыпание плодов. Конструкция этого почвоотделителя сложна.

Щелевой почвоотделитель (рис. 138,6) наиболее прост по конструкции. Он состоит из двух наклонных и одного попереч­ ного транспортеров. Между наклонными транспортерами имеет­ ся щель, достаточная для прохода почвы и осыпавшихся при подборе плодов, но не пропускающая кусты томатов. Захвачен­

ная почва проваливается в щель на поперечный транспортер, а кусты свободно проходят над щелью. Регулируя ширину щели,

когда кисть с плодами опускается в щель со скоростью ѵ\ пер­ вого транспортера, а затем испытывает рывок вверх и начинает двигаться со скоростью второго транспортера. В этом случае

каждый плод кисти испытывает импульс силы (кисть и плоды приняты абсолютно жесткими), под действием которого могут оторваться все плоды:

Snax = m(vl + ѵ2).

Однако практически ветви, кисть и плоды упруги, разность скоростей невелика, и следовательно, действительный импульс

прутковых транспортеров и одного поперечного.

Внутренний наклонный транспортер имеет просвет между прутками меньше диаметра плода томатов. У внешнего просвет между прутками достаточный для прохода почвенных примесей, но мал для прохода кустов томатов. Скорости обоих транспор­ теров одинаковые.

Внутренний транспортер имеет только наклонную часть, а внешний — еще и горизонтальную, расположенную над попе­ речным транспортером.

При работе комбайна подрезанные и подобранные кусты и почва с осыпавшимися плодами располагаются на внутреннем транспортере. Прутки наклонной части внешнего транспортера выполняют роль планок, препятствующих обратному скатыва­ нию плодов.

Почва и осыпавшиеся плоды подаются внутренним транспор­ тером к поперечному, а стебли с плодами зависают на планках внешнего транспортера и подаются на плодоотделитель.

На таком почвоотделителе куст не испытывает дополнитель­ ных динамических нагрузок, так как при выделении почвы он не меняет своего положения на внешнем транспортере.

Расстояние между планками внешнего транспортера необхо­ димо выбирать исходя из размеров куста. Наихудшее располо­ жение куста на поверхности транспортера будет, когда главный стебель его размещается по ходу транспортера поперек планок, так как у детерминантных сортов томатов главный стебель коро­ че боковых ветвей. Чтобы куст не проскочил между планками, его главный стебель должен опереться не менее чем на две из них. Следовательно, расстояние а между планками должно быть

стебля у детерминантных сортов томатов I = 35 -г- 60 см. Значит, а < 175 мм. Конструктивно при шаге цепи t = 38 мм удобно принять а = At = 152 мм. На всех томатоуборочных машинах с подобным почвоотделителем выбрано именно такое расстояние между планками.

Отрыв плодов на прутковом почвоотделителе наименее возможен. Неотделившиеся от куста плоды, расположенные снизу подаваемого слоя, при сходе с внутреннего транспортера под действием веса G опускаются вниз, зависая на кистях. Кисть с плодами колеблется под поверхностью внешнего транс­ портера около точки крепления кисти к стеблю как маятник (рис. 139).

Первоначально кисть отклонена на угол сро от вертикали, затем, опускаясь, кисть занимает положения с отклонением на текущий угол <р. При этом усилие, действующее на плод,

F = G cos cp + Fин п = Gcos ф + 2G(cos ф—cos ф0),

где Кин.п — сила инерции плода.

При фо = 90° и ф = 0 Fm&x = 3G, что меньше минимального

значения усилия отрыва плода от кисти.

Второй вариант пруткового почвоотделителя (см. рис. 138, г) проще первого, так как здесь транспортер с большим просветом между планками значительно короче. Характер отделения поч­ вы такой же, как и на предыдущем отделителе, с той лишь раз­ ницей, что кусты томатов переходят с одного транспортера на другой, что может вызвать дополнительное осыпание плодов при

проходе одиночных кустов. Однако при непрерывном связном потоке стеблей осыпа-ния не наблюдается.

Из рассмотренных подборщиков дисковый со щелевым или прутко­ вым почвоотделителем наиболее полно удовлетворяет требованиям к этим рабочим органам: срезает рас­ тения под землей без повреждения плодов; при перерезании и подборе воздействует на куст мягко, так как не имеет ударяющих рабочих орга­ нов типа мотовила; почвоотделителя полностью удаляют свободную поч-

зу; не имеет потерь плодов; равномерно подает кусты даже при затуплении ножей; хорошо работает как на грядовой, так и на ровной поверхности.

РАБОЧИЕ ОРГАНЫ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ПЛОДОВ ОТ СТЕБЛЕЙ

Для отделения плодов томатов от стеблей наиболее перспек­ тивными оказались инерционные встряхивающие рабочие органы и в настоящее время на комбайнах установлены плодоотделители двух типов: транспортерно-грохотные и клавишные (см. гл. II).