2. Визначення геометричних параметрів підкопуючи органів

Призначення підкопуючи органів – повністю підкопати бульбоносний пласт без пошкоджень бульб та при мінімальному захопленні ґрунту, зруйнувати частково або повністю пласт і передати його на наступні робочі органи. Для підкопування використовують лемеші. Вони бувають пасивним, активним або комбінованими, а за формою - плоскі, коритоподібні, секційні та дискові. Найбільшого поширення набули плоскі та коритоподібні лемеші.

Основним параметрами плоского пасивного лемеша (рис. 13.1) окрім кута скосу леза , який приймають в межах , є кут нахилу робочої грані ; довжина лемеша ; ширина лемеша ; висота розміщення заднього обрізу лемеша . Останні три параметри зв’язані між собою залежністю

.

Рис. 13.1. Схема плоского пасивного лемеша

Дослідним шляхом встановлено, що чим більший , тим краще самоочищення леза від бадилля та робочої поверхні від землі, що налипла, але тим більший тяговий опір через зсування ґрунту перед лемешем. У реальних конструкціях . Висоту вибирають такою, щоб забезпечити плавний перехід шару ґрунту з лемеша на сусідній робочий орган машини – елеватор ( мм).

Ширина лемеша встановлюється з умови повного підкопування бульб при мінімальному захваті ґрунту (рис. 13.2, а)

,

де - ширина залягання бульб у гнізді (240-300 мм);

- зміщення осі рядка відносно осі лемеша через відхиленя центра гнізда кущів від середньої лінії рядка та неточності водіння збирального агрегату по рядках (30-50 мм);

- глибина підкопування ( мм – при збираня підгорнутих рядків; - не підгорнутих);

мм - глибина залягання крайніх за шириною гнізда бульб, мм;

- кут природного відкосу ґрунту.

Для коритоподібного лемеша (рис. 13.2, б)

.

а б

Рис. 13.2. Схема до розрахунку ширини лемеша

3. Розрахунок пруткових елеваторів

Пруткові елеватори знайшли широке застосування через простоту конструкції та можливість підіймання і транспортування пласта під кутом і більше.

Зважаючи на зміну фізико-механічних властивостей ґрунту зі зміною його вологості оптимальні значення швидкості елеватора різні: під час сепарації ґрунту у твердому стані близько 2 м/с, а під час сепарації пластичного ґрунту 3...4 м/с. Для унеможливлення нагромадження підкопаного пласта і зменшення товщини шару швидкість елеватора повинна бути у рази більшою швидкості машини.

Віддаль між осями привідного вала та ведених роликів становить, тобто довжина робочої вітки елеватора становить

,

де - подача ґрунту на елеватор (80-120 кг/(с·м));

- допустиме навантаження на одиницю площі, кг/м²;

- ширина полотна елеватора, яка визначається конструкцією підкопуючи органів, м.

Висота підіймання маси елеватором та довжина робочої вітки пов’язані залежністю

.

Сепаруюча здатність елеватора залежить не тільки від кінематичних параметрів, але й від просвіту між прутками, тобто від живого перерізу елеватора, який можна визначити за формулою:

,

де - кількість ланок пруткового елеватора;

- крок пруткового елеватора, м;

- діаметр прутків елеватора, м.

Для інтенсифікації процесу сепарації картопляного вороху здійснюють струшування елеватора еліптичними зірочками. У момент струшування прутки елеватора рухаються по колу, що описується великою віссю еліпса (рис.13.3). У наслідок цього на компоненти вороху діє відцентрова сила

,

де - сила ваги частинок, Н;

- кутова швидкість обертання вала зірочки, с^-1;

- радіус кола, що описує велика вісь зірочки, м.

Рис. 13.3. Схема дії еліптичного струшувача на транспортер картоплекопача

Вертикальна складова цієї сили становить:

.

Відрив частинки від поверхні елеватора відбудеться коли . Тому

або

.

Звідки

або

.