Устройство модернизированного картофелеуборочного комбайна

 

Картофелеуборочный комбайн имеет законченную схему уборки картофеля. Он отделяет клубни от почвы, удаляет ботву, растительные и другие примеси, собирает клубни в бункер и выгружает их в транспортное средство. Комбайн состоит из основной рамы и подвешенных на нее рабочих органов. Комбайн имеет следующие основные органы и узлы: секция подкапывающая, элеватор основной, элеватор второй, ботвоудалитель, элеватор ковшовой, транспортер -переборщик, транспортер примесей, бункер, горка, колесо ходовое, площадка левая, площадка правая, шнек задний, привод, опора.

Секция подкапывающая комбайна выполнена в виде подвижной рамы посредством крепежа, закрепленной своей задней частью на основной раме посредством наклонов подвижной рамы в зависимости от рельефа почвы и вертикальных перемещений передней части рамы в зависимости от глубины выкапывания и от рельефа грядок в продольном направлении. Передняя часть рамы снабжена опорой, размещенной в вертикальном пазу основной рамы, исключающей поперечное смещение подвижной рамы от продольной оси комбайна.

На подвижной раме установлена два грядкообжимных катка, регулируемых по высоте в зависимости от глубины выкапывания клубней, после которых размещены два копача, каждый из которых выполнен в виде двух дисков, установленных с развалом, между которыми в нижней зоне установлен поддерживающий выкопанную массу лемех, а в верхних зонах - продольный шнек для подачи выкопанной массы от дисков на элеватор основной секции подкапывающей.

Элеватор основной состоит из пруткового полотна со встряхивающим устройством, над элеватором установлены шнеки для ворошения выкопанной массы.

За секцией подкапывающей расположены элеватор второй, горка пальчиковая, шнек задний, охваченные редкопрутковым транспортером ботвоудалителя. Горка пальчиковая состоит из широкой и узкой секции для подачи картофельного вороха в транспортер ковшовый.

На основной раме комбайна установлен ярус верхний, включающий: элеватор ковшовый с полотном прижимным, транспортер-переборщик пруткового типа и ленточного типа.

С правой и левой сторон комбайна на брусьях основной рамы установлены площадки для обслуживания комбайна и отбора примесей с транспортера и направления их в бункер. На левой площадке установлен гидрораспределитель с рычагами управления бункером.

В передней части основной рамы комбайна расположен бункер для сбора клубней емкостью до 1500 кг.

Комбайн снабжен быстро открывающимися оградителями, обеспечивающими безопасность при обслуживании и доступ к узлам при ремонте и смазке.

Разновидности современных картофелеуборочных комбайнов образовались в результате комбинирования и сочетания в разных вариантах сравнительно небольшого количества сепарирующих и вспомогательных рабочих органов, разных методов выдачи клубней, а также использования разных способов агрегатирования комбайнов с энергетическими средствами.

Если за основу классификации комбайнов принять их производительность, определявшую главным образом шириной захвата, то существующие комбайны можно разлепить на одно-двухрядные. В перспективе могут быть созданы комбайны трех- или четырехрядные.

По способу агрегатирования комбайны могут быть разделены на прицепные, полунавесные, навесные и самоходные. Первый и второй типы комбайнов, кроме того, могут быть подразделены на имеющие собственный двигатель для привода рабочих органов (моторные) или приводимые от ВОМ трактора (безмоторные). Однако отнесение комбайна к тому или иному классу или группе по перечисленным показателям еще не полностью характеризует его конструктивные и тем более технологические особенности. Поэтому в качестве важнейших классификационных признаков, характеризующих технологическую схему комбайна примем следующие семь показателей:

) полнота выполнения комбайном требующихся операций;

) последовательность выполнения операций технологического процесса;

) характер выполнения процесса сепарации мелкой почвы;

) тип основного сепарирующего рабочего органа;

) тип рабочего органа для отделения твердых примесей;

6) направление движения массы при осуществлении технологического процесса;

) способ сбора и выдачи клубней.

Могут быть и другие признаки, связанные с выполнением технологического процесса, по которым можно проводить классификацию, например: тип подкапывающего рабочего органа, тип ботвоудаляющего рабочего органа, но эти признаки не оказывают решающего влияния на технологический процесс, осуществляемый комбайном, поэтому в данной работе они не рассматриваются.

Картофелеуборочные комбайны должны выполнять следующие укрупненные операции: подкопать грядки с клубнями; отделить клубни от мелкой почвы, почвенных комков, камней, ботвы и растительных примесей; погрузить клубни в транспортные средства.

Следовательно, операции, которые обязательно должен выполнять картофелеуборочный комбайн, в большой степени зависят от характеристики поля, на котором он работает (почвенные условия, степень засоренности поля камнями и сорной растительностью), а также от урожайности картофеля. В идеальном случае, когда уборка производится на не засоренном поле с ровными по высоте грядками, на легко просеваемой не комковатой почве, в которой отсутствуют камни, при урожае 20 т клубней на 1 га, комбайн может удовлетворительно выполнять поставленную перед ним задачу, производя всего четыре технологические операции: подкапывание грядки, отделение мелкой почвы, отделение ботвы и загрузку клубней в транспортные средства.

Комбайн для таких условий может быть очень простым по технологической схеме и конструкции. Однако практически трудно рассчитывать, что такой комбайн благодаря его простоте найдет широкое применение, так как идеальные условия встречаются очень редко.

Стремление конструкторов сделать комбайн более универсальным, пригодным к использованию в различных условиях, привело к тому, что на комбайны стали устанавливать копирующие устройства, рабочие органы для отделения и разрушения комков, отделения камней и растительных примесей, бункеры для сбора клубней. Такой комбайн более тяжел, громоздок и энергоемок по сравнению с комбайном, рассчитанным только для работы в легких условиях, но имеет более широкое применение.

Рациональность конструкции картофелеуборочного комбайна, как и других сельскохозяйственных машин, может быть оценена по трем группам показателей: агротехническим, характеризующим качество выполнения заданных процессов; технико-экономическим, показывающим реальную пользу от применения его в хозяйстве и конструктивным, отображающим степень совершенства конструкции (габариты, вес, удельная металлоемкость и т.п.).

Испытания комбайнов "Пакман", "Самро", "Амазоне" и пр., в схемах которых операция удаления ботвы перенесена в начало технологического процесса, перед подкапыванием пласта, показали, что ботва удаляется не полностью. Оставшиеся столоны потом приходится отрывать вручную. Испытания не выявили также преимуществ этой операции сразу после подкапывания перед сепарацией мелкой почвы (комбайны "Монарх", "Хассия").

Особо следует остановиться на оценке пневматических баллонов, так как до сих пор нет единой точки зрения на целесообразность их применения в схеме картофелеуборочного комбайна. Анализ материалов испытаний показывает, что влияние баллонов проявляется на средней суглинистой почве только при влажности порядка 13-20%. Об этом же говорят проведенные в ВИСХОМе эксперименты. При влажности суглинистых почв выше 22% баллоны не делают преимущества, так как не разрушают, а сплющивают комки. В этих случаях преимущество отечественных комбайнов по чистоте клубней в таре является следствием лишь большей длины сепарирующих рабочих органов. То же самое можно сказать о работе комбайнов на легких супесчаных почвах.

Баллоны в этих условиях также не повышают сепарирующую способность комбайна. Все же учитывая, что суглинистых почв в России больше, чем песчаных, и комбайны применяются в большинстве случаев, когда влажность почвы находится в оптимальных пределах, следует сохранить пневматические баллоны в схеме комбайна.

Снижение повреждений клубней в отечественных комбайнах постигнуто главным образом за счет правильной компоновки комкоразрушающих устройств и более рационального сочетания их с сепарирующими рабочими органами. Немаловажную роль сыграло снижение высоты перепадов и обрезинивание рабочих поверхностей и элементов узлов в заключительной части технологического процесса. Однако повреждаемость клубней в ряде случаев все еще высока и работы в этом направлении следует продолжать.

Изучение работы картофелеуборочных комбайнов, имеющих различные технологические схемы, позволяет сделать вывод о наиболее целесообразной последовательности выполнения операций: кодирование грядки, подкапывание почвы, основная сепарация мелкой почвы, разрушение комков, вторичная сепарация мелкой почвы, удаление ботвы, отделение мелких растительных примесей, отделение комков (камней), затаривание клубней в бункер и выгрузка в транспортные средства.

Из рассмотренных схем технологического процесса комбайна предпочтение заслуживает компоновка в два яруса с обратным направлением потока.

Основные преимущества такой компоновки следующие:

. Рабочие, органы комбайна расположены в два яруса с противоположным направлением патока, что позволяет сохранить, прямоточность технологического процесса, значительно сократить длину комбайна (около 6,5 м).

. Барабанный грохот, который ранее применялся в конструкциях главным образом как сепарирующий рабочий орган, использован как подъемный транспортер, что позволило отказаться от эксплуатационно-ненадежных ковшовых элеваторов и поднимать массу вертикально вверх без увеличения габаритов машин.

. Имеющийся поворот массы под углом 90° используется в технологическом процессе для частичного разделения компонентов методом раскатывания.

. Наклонный переборочный стол расположен над сепарирующими рабочими органами, что позволило разместить рабочих с двух сторон стола и вывести их из зоны запыления.

. Благодаря тому, что выходная часть переборочного стола расположена над первым сепарирующим рабочим органом, появилась возможность при необходимости направлять массу на повторную сепарацию.

. Не увеличиваются поперечные размеры машины.