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

0,4 м/с, а количество рабочих мест определяется из соотноше­ ния

=1,5 -f- 2 с);

тср — средняя масса выбираемого компонента.

у?

© © © ©

а)

В зависимости от типа длина переборочного транспортера может быть определена по следующим формулам:

для двухсекционного (рабочие располагаются только с одной стороны)

Ln= /У Р + с,

где /р — ширина рабочей зоны одного рабочего; принимается обычно 0,6—1,0 м;

с — расстояние от конца рабочей зоны до вала транспорте­ ра; принимается в пределах 0,2—0,25 м.

для трехсекционных (рабочие располагаются с обеих сто­ рон транспортера)

La = — Ра1р + с -

Ширина транспортера Вп зависит от количества рабочих и вспомогательных секций.

в п — kpBp + kBCBBC,

где kp — количество рабочих секций; ßp — ширина рабочей секции;

kBC— количество вспомогательных (для отвода примесей) секций;

Яве — ширина вспомогательной секции (принимается 0,15—- 0,20 м).

Рабочую ширину транспортера рекомендуется определять по зависимости [13]:

Вр Qu

ЗбООАг-гУкЬ'п'Ф

где Лт — высота транспортируемого слоя. Определяется высотой

мендуется принимать 0,2—0,4.

РАБОЧИЕ ОРГАНЫ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ БОТВЫ

Отделение ботвы является одной из наиболее трудоемких опе­ раций при уборке и послеуборочной обработке овощных

органами уборочной машины (например, при тереблении корне­ плодов) или в процессе послеуборочной обработки на стаци­ онарных машинах (пунктах).

Обрезка ботвы на корню производится, как правило, в два этапа: обрезка на высоту 80—100 мм машинами роторного типа, например, косилкой КИР-1,5Б, а затем обрезка на заданную аг­ ротехническими требованиями высоту специальными обрезчика­ ми. Такая технология обрезки ботвы относится в основном к мор­ кови и рассмотрена в гл. IV. Здесь остановимся только на бот­ воудаляющих устройствах машин послеуборочной обработки лука и корнеплодов.

К настоящему времени создано большое количество различ­ ных рабочих органов для отделения ботвы. По способу выполне­ ния технологического процесса они могут быть разделены на три типа: рабочие органы, осуществляющие отминку, обрыв или обрезку ботвы.

Отминочные устройства (рис. 163, а и б) чаще всего встре­ чаются барабанного типа и используются для очистки лука. Вну­ три барабана размещают вращающийся вал с расположенными по спирали пальцами, которые ворошат поступающий в барабан материал и одновременно продвигают луковицы к выходу. Та­ кие устройства могут быть одновальные (рис. 163, а), например, барабан машины ЛПС-6, или двухвальные (рис. 163, б). Отде­ ление ботвы в этих устройствах осуществляется за счет много­ кратного ворошения материала пальцами.

Достоинством устройств отминочного типа является то, что они, во-первых, не требуют поштучной подачи и ориентации лу­ ковиц ботвой в одну сторону и, во-вторых, могут быть использо­ ваны без переоборудования для обработки не только репчатого лука, но и лука-севка. Однако они имеют и существенный недо­ статок — использование их эффективно лишь при невысокой

■7

8

Рис. 163. Схемы барабанных отминочных рабочих органов:

а — одновальный барабан; б — двухвальный барабан; 1, 5 и 7 — валы; 2 — верхний неподвижный желоб; 3 — нижний ко­ леблющийся поддон; 4 — подвески поддона; 6 — пальцы; 8 — барабан

влажности ботвы. Так, при влажности ботвы свыше 40% маши­ на ЛПС-6,0 практически не отделяет ботву, а при влажности 25,7% количество луковиц с длиной ботвы до 3 см составляет лишь 44,9%, при угле наклона барабана 1,5° и 67,5% при угле наклона — 3°.

В двухвальных барабанных устройствах валы устанавлива­ ют относительно друг друга на растоянии, меньшем чем диа­ метр вала по краям пальцев. В процессе работы пальцы одного вала проходят между пальцами второго. Благодаря такому пе­ рекрытию пальцев происходит более интенсивное ворошение по­ ступающего материала и лучшее отделение ботвы. Так, при влажности ботвы 27,7% и угле наклона барабана 5° количество луковиц с длиной ботвы до 3 см составляет 81,8%. Однако двух-

где /Пл — длина пальца; /пл — шаг витков;

п.5 — частота вращения вала барабана;

YH— насыпная масса перерабатываемого материала;

&б — коэффициент, учитывающий количество пальцев на длине одного шага, определяется опытным путем и на­ ходится в пределах 0,05—0,12.

К устройствам, отрывающим ботву от луковиц, относятся ва­ ликовые очистители (рис. 164, а—в), в которых используются валики с различными рабочими поверхностями. Существенное преимущество валиковых очистителей перед другими состоит в том, что в них операции ориентации луковиц и отрыва ботвы происходят одновременно и выполняются одним и тем же рабо­ чим органом. На качество отделения ботвы рабочими органами обрывочного типа ее влажность практически влияния не оказы­ вает.

Фирмой Брюннер (США) разработана очистительная плат­ форма, состоящая из шести пар валиков, вращающихся на­ встречу один другому( рис. 164, а). В каждой паре один валик установлен жестко, а второй прижимается к нему специальны­ ми пружинами. На поверхности валиков имеются спиральные

Рис. 164. Валиковые очистители:

а — без упора; б — с упорной планкой; в — с упорным прутком; 1 — левый вал; 2 — правый вал; 3 — валик с резиновым покрытием и спиральным выступом; 4 — упорная планка; 5 — гладкий валик; 6 — чистик валика; 7 и 9 — валы со спиральными высту­

пами; 9 — упорный пруток

выступы трапецеидальной формы высотой 10 мм и изменяющей­ ся шириной. Такая конфигурация выступа обусловлена желани­ ем улучшить захватывающую способность валиков, а также обеспечить эффективный обрыв сырой ботвы.

Очистительные платформы могут устанавливаться на убороч­ ной машине или использоваться как самостоятельный агрегат при послеуборочной обработке. Качество работы такого очисти­ теля в значительной степени определяется местом расположения

его в технологической схеме уборки. Если он используется как стационарный агрегат при послеуборочной обработке корнепло­ дов и лука, то обрыв ботвы достигает 100%, при этом 11 — 23% корнеплодов и луковиц повреждаются спиральным высту­ пом валиков, а у 8—10% луковиц ботва обрывается с мякотью.

Если очиститель устанавливают в уборочной машине, то на поверхность валиков вместе с плодами поступают почвенные примеси и растительные остатки, благодаря этому количество повреждений снижается, а качество работы ухудшается. По дан­ ным полевых испытаний при уборке лука валиковый очиститель машины «Брюннер-5А» обрывает ботву лишь у 80,53% луковиц, но при этом повреждения составляют только 2,18%.

Чтобы уменьшить воздействие валиков и, следовательно, ко­ личество повреждений, в машине Б-902, ГДР (рис. 164, б) один из валиков покрыт слоем резины, а второй — металлический ва­ лик закрыт планкой, которая одновременно является упором для луковицы при отрыве ботвы и перемещении вдоль валиков.

Такие конструктивные изменения позволили резко снизить повреждения и сохранить при этом высокое качество работы. Как показали испытания, у 99,4% луковиц длина ботвы не пре­ вышает 5 см. Однако наличие упорной планки ухудшает работу этого очистителя при повышенной влажности ботвы; так при влажности ботвы 39,7% число луковиц с отделенной ботвой со­ ставляет 83,5% (против 99,4% при влажности 25,7%). Произ­ водительность очистительной платформы, состоящей из пяти та­ ких пар валиков, невысока и составляет около 1,54 т за час чи­ стого времени.

Голландской фирмой П. Я. Звингерс эн Зонен разработана лукоочистительная машина Z-170 С, в которой ботва отрывается вращающимися валиками. Платформа состоит из пяти пар ва­ ликов (рис. 164, в), один из которых установлен жестко, а вто­ рой прижимается к нему пружиной. Каждый валик снабжен спиральным выступом круглого сечения, при этом выступ одного валика находится в постоянном контакте с выступом второго. Для увеличения производительности очистителя над каждой па­ рой валиков установлен упорный пруток, разделяющий рабочую щель на два ручья.

Производительность такого очистителя достигает 8,5 т за час чистого времени. Качество работы довольно высокое: количест­ во луковиц с отделенной ботвой составляет 88,6%, повреждения при обработке острых сортов лука, характеризующихся плотной луковицей, не превышают 3,5%.

Подобные устройства с незначительными изменениями ис­ пользуются и при обработке лука-севка. Изменения касаются упорного прутка, который изготовляют в виде прямоугольного деревянного бруса с противорежущими пластинами по бокам. Производительность при этом снижается до 1 т/ч, повреждения возрастают до 5,2%, а качество работы остается высоким — ко­

Тз — усилие затягивания корнеплода вальцами; G — вес корнеплода;

DB— диаметр вальца; DK— диаметр корнеплода; гв — эксцентриситет;

s — расстояние между осями вращения вальцов.

Полнота отделения ботвы эксцентрико-вальцовым очистите­ лем определяется в основном его кинематическим режимом ра­ боты, т. е. частотой вращения валиков и эксцентриситетом. В результате экспериментальных исследований выявлена следу­ ющая зависимость между коэффициентом полноты отделения ботвы т]б и эксцентриситетом [29J:

лукавицы подаются теребильными ремінями « обрезающим дис­ кам, ботва захватывается дополнительной парой ремней и после обрезки выбрасывается на поверхность поля. Предварительное выравнивание луковиц, как это делается в машинах для уборки моркови, не производится, поэтому равномерная обрезка по вы­ соте не достигается. Кроме того, в соответствии с принятой в нашей стране технологией уборки лука, ботву отделяют только после сушки и дозревания, в процессе которых часть питатель­ ных веществ переходят из ботвы в луковицу.

В других устройствах для обрезки ботвы предусматривается принудительная ориентация луковиц.

где а — угол наклона решета грохота; А — амплитуда колебаний.

При этом скорость воздушного потока не должна превышать скорости витания (критической) лука. В зависимости от веса, размера и формы луковиц критическая скорость воздуха колеб­ лется в пределах 18,4—28,7 м/с. Превышение этой скорости при­ водит к тому, что луковицы округло-плоской и плоской формы не ориентируются ботвой в сторону режущего аппарата. Лучшие

реждения у 1,5—2%. Для улучшения работы этого устройства особенно при обработке луковиц диаметром до 35 мм (выборок) целесообразно ротор расположить под решетом грохота, кото­ рое будет выполнять роль ограничительной решетки.

Устройства для обрезки ботвы имеются в ряде машин ФРГ (рис. 166, г). Ротор в этих устройствах установлен под решетом, трости которого расположены под углом друг к другу, образуя желоб, и совершают колебательное движение. Над каждым же­ лобом с определенным интервалом установлены эластичные щит­ ки, упираясь в которые луковицы поворачиваются ботвой вниз. Вал ротора размещен вдоль желоба и при вращении вала ножи обрезают свисающую ботву. Режимы колебаний решета прини­ мают такими, чтобы перемещение луковиц или корнеплодов осу­ ществлялось скольжением (без подбрасывания). Частота враще­ ния ротора 800—1500 об/мин.

В некоторых устройствах обрезающего типа ориентация лу­ ковиц выполняется валиками, не имеющими спиральных высту­ пов (рис. 166, д). Ботва протаскивается между вращающимися валиками и обрезается внизу ножами ротора. Продвижение лу­ ковиц вдоль валиков осуществляется специальным транспорте­ ром со скребками. Такое устройство имеет низкую производи­ тельность и не обеспечивает устойчивого выполнения техноло­ гического процесса (гладкие валики не всегда захватывают ботву лука).

Большой интерес представляет очиститель голландской фир­ мы Финиш (рис. 166, е), в котором ботва обрезается двухлопа­ стным ножом, расположенным под решетом грохота. Лопасти ножа установлены под углом к решету грохота, благодаря чему при вращении ножа создается воздушный поток, под воздейст­ вием которого ботва затягивается в щели и затем обрезается лезвием ножа. Производительность такого устройства достига­ ет 2,7 т на 1 м2 решета, при этом полностью исключаются пов­ реждения товарного лука. Этот очиститель дает высокое качест­ во обрезки лука всех сортов.

В качестве сортирующего признака овощных культур прини­ мают их диаметр. Сортирование может производиться на раз­ личных поверхностях: для плодов округло-плоских и плоских форм целесообразнее использовать поверхность с круглыми от­ верстиями; для конусо- и веретенообразных форм — щелевую поверхность. Для сортирования овощей используются все типы сортирующих рабочих органов: грохотные (отечественные сорти­ ровки СЛС-1Б, СЛС-7, зарубежные ВЦОІ, ТБ-26, ЛДГ-С, Л4Т и др.), роликовые («Куч»), транспортерные («Локвуд» 5-РО-48-10, Б-902, ПСК-6,0 и др), барабанные (Ну-сорт) и ком­ бинированные.

Грохотные сортирующие органы

Сортировки грохотного типа могут быть качающимися, виб­ рационными или полувибрационными; с последовательными или параллельным расположением решет; с одним или несколькими решетами и др. В овощеводстве наибольшее распространение получили качающиеся грохоты с параллельным (ярусным) рас­ положением решет (СЛС-1Б, СЛС-7, ТБ-26 и др.) и однорешет­ ные (ЛДТ-С), «Гермес» и др.). Качество сортирования и про­ изводительность грохотных сортировок зависят от скоростных режимов.

Опытом эксплуатации сортировок при обработке овощных культур установлено, что наиболее эффективными являются ре­ жимы, при которых сортируемый материал пермещается без от­ рыва от поверхности решета. Целесообразность таких режимов обусловлена не только более продолжительным временем пре­ бывания компонентов на поверхности решета, но и повреждае­ мостью плодов при более интенсивных режимах.

При отсутствии подбрасывания возможны два типа движе­ ния материала [19]: безостановочное скольжение в направлении уклона решета и скольжение с остановками. Движение первого типа не представляет интереса при выборе режимов работы гро­ хотных сортировок, поскольку, обеспечивая высокую произво­ дительность, оно не дает желаемого качества сортирования.

Наиболее приемлемым следует считать второй тип движе­ ния сортируемых компонентов. Режимы, обеспечивающие имен­ но такой тип движения, разделяют на четыре вида [3):

1) движение частиц вперед и назад с двумя продолжитель­ ными остановками в каждом цикле;

2)движение частиц вперед и назад с двумя мгновенными ос­ тановками в каждом цикле;

3)движение частиц вперед и назад с одной длительной и од­ ной мгновенной остановкой в каждом цикле; при этом длитель-