Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ существующих способов и технических средств для отделения листьев лука-репки. Цель и задачи исследования 9
1.1. Анализ существующих линий послеуборочной обработки лука-репки 9
1.2. Классификация и анализ существующих способов и технических средств для отделения листьев лука-репки 13
1.2.1. Отделение листьев лука-репки отминкой 15
1.2.2. Обрыв листьев лука-репки 20
1.2.3. Отделение листьев лука-репки резанием 27
1.3. Выводы по разделу 37
1.4. Цель и задачи исследования 38
2. Физико-механические свойства лука-репки 39
2.1. Характеристика изучаемого сорта .40
2.2. Методика проведения исследования и обработки результатов 40
2.3. Изучение фракционного состава вороха лука-репки и качества луковиц в ворохе 40
2.4. Результаты исследования состава вороха лука-репки 42
2.5. Выводы по разделу, 45
3. Теоретическое исследование процесса отделения листьев лука-репки устройством с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 46
3.1 Обоснование направления теоретического исследования 50
3.2 Теоретическое исследование технологического процесса отделения листьев лука-репки с обоснованием геометрических и кинематических параметров устройства для отделения листьев. 51
3.2.1. Определение диаметра прутков пруткового транспортера. 52
3.2.2 Определение длины зоны ориентации луковиц листьями вниз 54
3.2.3 Определение скорости поперечного щеточного транспортера 57
3.2.4 Определение ширины и рабочей длины пруткового транспортера 60
3.2.5 Определение критической скорости резания листьев лука-репки 62
3.2.6 Определение параметров лезвия ножей ротора 64
3.2.7 Исследование рабочего процесса ножевого ротора 66
3.3 Выводы по разделу 71
4 Лабораторные исследования устройства для отделения листьев лука с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 72
4.1. Лабораторное исследование воздушного потока на поверхности пруткового транспортера 72
4.2 Исследование оптимальных геометрических и кинематических параметров устройства для отделения листьев лука-репки с рабочим и органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 77
4.2.1. Методика экспериментальных исследований. Описание экспериментальной установки 77
4.2.2 Результаты исследования по обоснованию оптимальных геометрических и кинематических параметров устройства для отделения листьев лука-репки с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 93
4.3 Выводу по разделу 98
5 Лабораторно-полевые и производственные исследования устройства для отделения листьев лука с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 99
5.1 Цель и задачи исследований 99
5.2 Условия и методика проведения опытов. Описание экспериментальной машины 99
5.3 Методика обработки результатов исследований 104
5.4 Результаты лабораторно-полевых исследований устройства для отделения листьев лука с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 104
5.4.1 Зависимость качества отделения листьев лука-репки и повреждения луковиц от скорости пруткового транспортера 104
5.4.2 Зависимость качества отделения листьев лука-репки и повреждения луковиц от подачи вороха лука-репки на поверхность пруткового транспортера 105
5.4.3 Зависимость качества отделения листьев лука-репки и повреждения луковиц от зазора между щетками поперечного щеточного транспортера и прутками продольного транспортера 106
5.4.4 Зависимость качества отделения листьев лука-репки и повреждения луковиц от скорости поперечного щеточного транспортера 107
5.5 Производственные испытания опытного образца устройства для отделения листьев лука с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 110
5.6 Выводы по разделу 111
6 Экономическая эффективность применения устройства для отделения листьев лука с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа 112
6.1 Выводы по разделу 119
7 Общие выводы ...120
Литература 122
Приложения 131
- Классификация и анализ существующих способов и технических средств для отделения листьев лука-репки
- Определение длины зоны ориентации луковиц листьями вниз
- Результаты исследования по обоснованию оптимальных геометрических и кинематических параметров устройства для отделения листьев лука-репки с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа
- Зависимость качества отделения листьев лука-репки и повреждения луковиц от скорости поперечного щеточного транспортера
Введение к работе
Лук принадлежит к древнейшим культивируемым человеком растениям. Выращивать его начали в центральной Азии еще в доисторическую эпоху не только как ценнейший пищевой продукт, но и как действенное средство народной медицины [1].
В настоящее время растет потребность населения развитых стран в овощах. В их ассортименте все большее место занимает лук. Высокая ценность лука обусловлена его химическим составом, вкусовыми и лечебными качествами. Производство репчатого лука как в целом по Российской Федерации, так и по отдельным регионам не полностью удовлетворяет потребность населения. Так, при рекомендуемой норме потребления 8... 12 кг лука на человека в год, потребление составляло всего лишь 2,5...4,0 кг [2]. Низкий уровень обеспеченности населения объясняется многими причинами экономического, технологического и организационного характера: большими трудовыми и материальными затратами, недостаточным уровнем механизации и концентрации производства.
В настоящее время многие машины, выпускаемые нашей промышленностью, не удовлетворяют аграрное производство вследствие низкого качества выполняемых операций. Наибольшую остроту эта проблема приобретает в овощеводстве, в частности, при производстве лука-репки [2].
Лук в Российской Федерации выращивается на площади 98 тыс. га, что составляет более 8% посевных площадей всех овощных культур [3,4,5].
Послеуборочная обработка лука-репки сопровождается большими затратами ручного труда, составляющими 25...40% общих трудозатрат на производство данной культуры. Развитие технологий и технических средств для послеуборочной обработки лука-репки в основном направлено на снижение трудозатрат и повышение качества обработки продукта [6,7,8,9,10,11].
С внедрением машинной уборки в ворохе лука-репки, поступающем на послеуборочную обработку, резко увеличилось содержание почвенных и растительных примесей, что затрудняет обработку вороха. Вместе с тем повысились требования к качеству готовой продукции, предназначенной для реализации, хранения или промышленной переработки [12,13].
Послеуборочная обработка вороха лука-репки включает следующие операции в зависимости от способа уборки: прием вороха из транспортных средств, отделение почвенных и растительных примесей, его искусственная сушка и прогревание, отделение листьев, инспекция, сортировка по размерам, накопление готовой продукции, ее затаривание и погрузка в транспортные средства, накопление и вывоз примесей [11,12].
Существующие отечественные линии ПМЛ-6 и ЛДЛ-10 для послеуборочной обработки лука-репки не соответствуют полностью агротехническим требованиям, в основном из-за неудовлетворительной работы оборудования для отделения листьев лука. Количество луковиц со стандартно отделенными листьями (2...5 см) после обработки в соответствии с требованиями должно быть не менее 95 % и повреждения луковиц — не более 3% [14,15,16]. На линии ПМЛ-6 количество луковиц со стандартно отделенными листьями составляет 79,3% при производительности до 4 т/ч, на линии ЛДЛ-10 - до 87% при производительности до 7 т/ч. При этом повреждения и оголения луковиц превышает в 3...7 раз допустимую величину [17,18,19,20,21,22,23]. Количество обслуживающего персонала на линиях (7,.. 15 человек) зависит от содержания в ворохе лука растительных примесей и почвы.
Наиболее трудной операцией послеуборочной обработки лука-репки, определяющей производительность и качество обрезки, является отделение листьев от луковиц [6,7]. Не совершенность технологической операции отделения листьев лука-репки оказывает отрицательное влияние не только на производство продукции, а также на ее себестоимость. К тому же, широкого распространения не получил ни один отделитель листьев лука-репки.
Поэтому работа, посвященная повышению производительности отделителей листьев лука-репки и улучшению качества отделения листьев лука-репки, является весьма актуальной.
Приведенные в работе теоретические исследования выполнялись с использованием методов теоретической механики и прикладной математики. В экспериментальных исследованиях нашли применение вариационная статистика и математическая теория планирования эксперимента. Лабораторные и полевые исследования проводились в соответствии с действующими ОСТами и частными методиками. Обработка результатов исследований выполнялась с использованием методов дисперсионного и корреляционного анализов и ПЭВМ.
На основании выполненных исследований на защиту выносятся; обоснование технологического процесса отделения листьев лука-репки отделителем с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа; результаты исследований размерных характеристик лука-репки; теоретические исследования предложенного технологического процесса отделения листьев лука-репки, осуществляемого с применением нового рабочего органа транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа (патент на изобретение РФ №2240712); экспериментальные зависимости влияния различных факторов на оценочные показатели технологического процесса отделения листьев лука-репки предлагаемым отделителем с транспортерно-щеточным роторно-ножевым рабочим органом и оптимизации его геометрических и кинематических параметров; результаты производственной проверки предложенного отделителя листьев лука-репки и экономическая оценка результатов исследования.
Классификация и анализ существующих способов и технических средств для отделения листьев лука-репки
Для выбора направления совершенствования и разработки технологии, машин и агрегатов нами проведен анализ существующих технологий способов послеуборочной обработке лука по способу отделения листьев и технических средств для отделения. По способу технологического процесса отделения листьев лука-репки линии подразделяются на линии, в состав которых могут входить устройства, осуществляющие отминку, обрыв и резание листьев. Связь агрегатов в технологической схеме линии осуществляется посредством ленточных транспортеров общего назначения или непосредственной стыковкой агрегатов. Поэтому при анализе структуры линий одним из основных качественных показателей послеуборочной обработки листьев лука-репки является количество переходов продукта (луковиц) от одного агрегата (транспортера) к другому, что непосредственно сказывается на повреждении продукции.
Проведем анализ общей технологической структуры отечественных и зарубежных линий для послеуборочной обработки лука-репки по содержанию технологических операций представленных в таблице 1.2.
Из анализа таблицы 1.2 видно, что максимальное число переходов продукта на линиях достигает 16, а это неизбежно приводит к значительному повреждению луковиц. Одним из перспективных направлений в совершенствовании технологической схемы линии является снижение количества переходов продукта. Эта цель может быть достигнута совмещением технологических операций на одной машине или агрегате, что позволит также снизить энерго- и металлоемкость конструкций.
Сравнительная оценка отечественных и зарубежных линий для послеуборочной обработки лука показывает, что в зарубежных линиях отсутствует технологическая операция удаления почвенных и растительных примесей. Это связано с предварительной очисткой вороха лука на линиях первичной доработки, а это приводит к увеличению повреждения продукта до 12%. В отечественных линиях в устройствах для отделения листьев лука отсутствует ориентация листьев в зону их отделения, в результате чего резко снижается количество луковиц со стандартно отделенными листьями (20...50 мм).
Отделение листьев лука - одна из основных специфических трудоемких операций послеуборочной товарной обработки лука. Имеющиеся рабочие органы для осуществления этой операции не в полной мере отвечают современным требованиям, предъявляемым к машинам по производительности и качеству выполняемой операции.
Разработкой и совершенствованием технических средств для послеуборочной обработки лука в нашей стране занимаются НПО ВИСХОМ, ГСКБ по машинам для овощеводства (г. Москва), ВНИИО, Пензенская ГСХА, агрокомбинат "Арзамас" (Нижегородская обл.).
За рубежом выпускаются линии в целом и отдельные устройства различными фирмами в Италии, Великобритании, США, Голландии, Германии, Венгрии и Польше [5,6,9]. Для анализа существующих технических средств и выбора направления совершенствования и разработки оборудования для отделения листьев лука нами разработана классификация устройств (рисунок 1.1) по способу отделения листьев, типу отделяющего устройства, конструкции исполняющего рабочего органа и способу ориентации листьев лука перед отделением [7,22,23,28]. По способу технологического процесса отделителя листьев лука-репки разделяются на устройства, осуществляющие: 1) отминку; 2) обрыв; 3) резание. Отминку листьев лука осуществляют устройства барабанного типа. Они представляют собой барабаны с вращающимися внутри исполняющими рабочими органами. Отделение листьев происходит за счет интенсивного ворошения луковиц с отминанием стеблей при многократном воздействии рабочих органов [23,24]. Обрыв листьев лука происходит при использовании отделителей вальцового типа. Исполняющим рабочим органом являются встречно-вращающиеся вальцы, которые захватывают листья, подводят луковицы до упора в вальцы и обрывают листья. Отделение листьев лука резанием происходит под воздействием рабочих органов ножевого типа на предварительно сориентированные листья в зоне обрезки [33]. Чтобы достичь большей полноты отделения листьев лука, необходимо сориентировать луковицы листьями в зону их отделения. Для этой цели применяются устройства, которые можно разделить на активные и пассивные. К активным относятся вальцовые, вентиляторные, колеблющие, шнековые. К пассивным - эластичные шторки и прутки [22,25,26,27,28]. Рассмотрим каждый из способов отделения листьев лука-репки и используемые при этом технические средства. Отминочные барабаны используют для обработки вороха сухого, хорошо вызревшего лука с тонкостебельными листьями. Внутри барабана размещают вращающий вал с радиально расположенными на нем исполняющими органами, которые ворошат поступающий в барабан материал, одновременно отминают листья и продвигают луковицы по барабану к выходу [22,24]. Различают следующие конструкции исполняющих рабочих органов отминочных барабанов (рисунок 1.2): сплошной, пальцевидный, конусообразный, серповидный, лопастной, планчатый, с криволинейными ножами. Сплошной исполняющий рабочий орган отминочного барабана (рисунок 1.2,а) обладает низкой отделяющей способностью из-за отсутствия устройства направляющего листья лука в зону отделения между барабаном и рабочим органом, хотя обладает относительно высокой производительностью [22,24]. Пальцевый рабочий орган (рисунок 1.2,6) используется в барабане машины ЛПС-6А отечественной линии ПМЛ-6 для послеуборочной обработки лука-репки. С целью устранения наматывания луковой массы и растительных примесей, на валу ворошилки рабочие органы могут быть выполнены конусообразной формы (рисунок 1.2,в) или серповидной (рисунок 1.2,г) [22,26,28]. Для повышения надежности работы при излишней загрузке луковой массы рабочие органы выполняют с лопастями (рисунок 1.2,д, е) с планками (рисунок 1.2,ж) [22,26], с криволинейными ножами на концах пальцев (рисунок 1.2,з) [29].
Определение длины зоны ориентации луковиц листьями вниз
Загрузочный транспортер 2 предназначен для приема вороха лука-репки от отделителя примесей и равномерной плавной подачи на прутковый транспортер 3.
Прутковый транспортер 3 предназначен для перемещения вороха лука-репки со скоростью, позволяющей ориентироваться луковицам листьями вниз между прутками под воздействием воздушного потока в зону обрезки. Полотно пруткового транспортера 3 состоит из обрезиненных прутков 4 диаметром 24 мм, закрепленных на трех полосах резино-тканевой ленты шириной 100 мм. Привод пруткового транспортера 3 осуществляется от мотор-редуктора с электродвигателем мощностью 2,2 кВт посредством цепной передачи.
Ножевые роторы 5 предназначены для обрезки листьев лука-репки сориентированных между прутками вниз в зону отделения. Ножевые роторы 5 с горизонтальной осью встречного вращения относительно движения пруткового транспортера 3 имеют между ножами планки 6. Каждый ножевой ротор снабжен кожухом 7. Наличие кожухов 7 и планок 6, позволяет работать ножевым роторам по принципу диаметрального вентилятора и отводить воздушный поток с поверхности пруткового транспортера 3.
Привод ножевых роторов 5 осуществляется клиноременной передачей от электродвигателя мощностью 3 кВт.
Поперечные щеточные транспортеры 8 установлены поперек пруткового транспортера 3 и предназначены для равномерного распределения вороха лука-репки на поверхности пруткового транспортера 3 и интенсификации процесса ориентации листьев вдоль прутков 4. Поперечные щеточные транспортеры 8 на своей поверхности имеют эластичные щетки, расположенные в шахматном порядке. Привод щеточных транспортеров 8 осуществляется посредством цепной передачи.
Направители воздушного потока 9 установлены впереди ножевых роторов 5, выше пруткового транспортера 3 и предназначены для направленного отвода воздуха с поверхности пруткового транспортера 3. Направители 9 выполнены из эластичного материала.
Встряхиватели 10 предназначены для активизации процесса рассредоточения вороха лука-репки на поверхности пруткового транспортера 3. Встряхиватели 10 выполнены в виде эллиптических звездочек и установлены под рабочей ветвью пруткового транспортера 3 между ножевыми роторами 5. Привод встряхивателей осуществляется посредством цепной передачи.
Транспортеры отходов 11 предназначены для отвода обрезанных листьев лука-репки. Привод транспортеров осуществляется посредством цепной передачи.
Технологический процесс. Загрузочный транспортер 2 подает ворох лука-репки, предварительно очищенный от почвенных и растительных примесей на прутковый транспортер 3. При попадании вороха лука на поверхность пруткового транспортера часть луковиц, у которых листья расположены вдоль прутков 4, сразу же ориентируются листьями вниз между прутками 4, а другая часть луковиц располагается листьями поперек прутков 4 пруткового транспортера 3. При вращении ножевых роторов, работающих по принципу диаметральных вентиляторов, ножи ротора и планки 6 захватывают воздух во входном отверстии кожуха 7 и отводят воздушный поток из зоны отделения листьев и с поверхности пруткового транспортера 3, усиливая этим ориентацию листьев лука вниз между прутками в зону обрезки листьев. Наличие спереди ножевых роторов 5 направителей воздушного потока 9 позволяет направленно отводить поток воздуха из зоны обрезки листьев и с поверхности пруткового транспортера. При этом луковицы эффективно ориентируются листьями вниз. К тому же установка направителей воздушного потока 9 способствует повороту луковиц до наклонного положения, при соприкосновении листьев с направителями, и ориентации листьями вниз под действием направленного воздушного потока.
Сориентированные листья вниз между прутками обрезаются первыми, по ходу технологического процесса, ножами ножевого ротора 5 по всей ширине пруткового транспортера 3. Установка планок 6 между ножами по диаметру ротора дополнительно увеличивает всасывание и отвод воздушного потока из зоны обрезки листьев и с поверхности пруткового транспортера 3. Обрезанные листья в воздушном потоке проходят внутрь ножевого ротора 5 и затем выходят под действием центробежных сил через выходное отверстие кожуха 7. Достигая первого, по ходу технологического процесса, поперечного щеточного транспортера, полотно которого движется поперек направления движения пруткового транспортера 3, луковицы с необрезанными и расположенными поперек прутков транспортера 3 листьями, подвергаются воздействию эластичных щеток, в результате чего листья поворачиваются вдоль прутков и ориентируются под воздействием воздушного потока вниз между прутками 4 пруткового транспортера 3 в зону обрезки ножевых роторов 5. Встряхиватели 10 дополнительно интенсифицируют процесс ориентации листьев луковиц. В результате воздействия воздушного потока, поперечного щеточного транспортеpa 8, направ ителей воздушного потока 9, встряхивателей 10 происходит практически полная ориентация луковиц листьями вниз и обрезка вторым, по ходу технологического процесса, ножевым ротором 5 по всей ширине пруткового транспортера 3.
После зоны второго ножевого ротора 5 луковицы, ранее не сориентированные листьями вниз или при наличии большой остаточной длины листьев, подвергаются воздействию второго поперечного щеточного транспортера 8, второго встряхивателя 10, третьего направителя воздушного потока 9 аналогично первым. При этом листья луковиц обрезаются третьим ножевым ротором 5. Далее обрезанные луковицы сходят с пруткового транспортера 3 по назначению, а обрезанные листья удаляются из отделителя транспортерами отходов П.
Как отмечалось ранее, особенность состава вороха лука-репки, поступающего на отделитель листьев в составе линии для послеуборочной обработки, заключается в том, что листья луковиц имеет различную длину и различную жесткость, что в дальнейшем усложняет процесс ориентации листьев вниз в зону обрезки, а это в итоге складывается на качество обрезки листьев лука.
В предлагаемой функциональной схеме устройства для отделения листьев лука есть ряд существенных отличий от принятых за аналоги элементов известных конструкций, обусловленных тем, что процесс отделения листьев лука включает следующие фазы:
Результаты исследования по обоснованию оптимальных геометрических и кинематических параметров устройства для отделения листьев лука-репки с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа
Наличие спереди ножевых роторов 5 направителей воздушного потока 9 позволяет направленно отводить поток воздуха из зоны обрезки листьев. При этом луковицы эффективно ориентируются листьями вниз. Сориентированные листья вниз между прутками обрезаются гервыми, по ходу технологического процесса, ножами ножевого ротора 5 по всей ширине пруткового транспортера 3. Обрезанные листья в воздушном потоке проходят внутрь ножевого ротора 5 и затем выходят под действием центробежных сил через выходное отверстие кожуха 7.
Достигая первого, по ходу технологического процесса, поперечного щеточного транспортера, полотно которого движется поперек направления движения пруткового транспортера 3, луковицы с необрезанньши и расположенными поперек прутков транспортера 3 листьями, подвергаются воздействию эластичных щеток, в результате чего листья поворачиваются вдоль прутков и ориентируются под воздействием воздушного потока вниз между прутками. Встряхиватели 10 дополнительно интенсифицируют процесс ориентации листьев луковиц. В результате воздействия воздушного потока, поперечного щеточного транспортера 8, направителеи воздушного потока 9, встряхивателей 10 происходит практически полная ориентация луковиц листьями вниз и обрезка вторым, по ходу технологического процесса, ножевым ротором 5 по всей ширине пруткового транспортера 3.
После зоны второго ножевого ротора 5процесс ориентации листьев и их обрезка третьим ножевым ротором повторяется аналогично второму ножевому ротору. Далее обрезанные луковицы сходят с пруткового транспортера 3 по назначению, а обрезанные листья удаляются из отделителя транспортерами отходов 11.
При планировании эксперимента первоначально выбирается критерий оптимизации, который должен иметь ясный физический смысл и количественную оценку [102... 105]. Для любого отделителя листьев лука-репки оценочными критериями процесса являются качество отделения листьев лука, повреждаемость луковиц, производительность и энергоемкость. В данном случае, в качестве критерия оптимизации нами принято качество отделения листьев лука-репки, а критерий повреждаемость луковиц использовался как ограничение. При исследовании процесса отделения листьев лука-репки были выявлены факторы, влияющие на процесс работы, и первоначально было их выбрано более 15, которые характеризовали конструктивно-режимные параметры экспериментального отделителя листьев лука-репки, технологические условия протекания процесса, а также физико-механические свойства вороха лука-репки и его составляющих. При исследованиях невозможно охватить влияние всех факторов и их взаимодействия. Поэтому, на основании априорной информации, а также исходя из конкретных задач исследования, были выделены наиболее существенные факторы. Причем, некоторые из них в процессе исследований не изменялись и были закреплены на постоянных уровнях.
В последующем проводился отсеивающий эксперимент, по результатам которого после обработки получалась информация о значимости каждого параметра, что позволило исключить из дальнейшего рассмотрения малозначимые факторы и, следовательно, сократился объем дальнейших исследований. Для проведения отсеивающего эксперимента составляем матрицу с учетом первоначально выделенных факторов (таблица 4.2) путем случайного смешивания двух полуреплик типа 24 1. Одну полуреплику отнесли к факторам X) -Хд, другую - к факторам Хз - Х8. Число опытов в матрице должно быть кратным 2к и превышать число к+1 (к — число факторов) [103,105]. Поэтому в матрицу были включены опыты 9 и 10, образованные случайной выборкой из обеих полуреплик. План эксперимента был рандомезирован с помощью таблиц случайных чисел.
Матрица планирования отсеивающего эксперимента с результатами опытов представлены в таблице 4.2, в левой части которой приведен план эксперимента в кодированной форме, в столбце Y даны средние арифметические значения качества отделения листьев лука, а в столбцах Yi и Y; результаты экспериментов после корректировок.
Зависимость качества отделения листьев лука-репки и повреждения луковиц от скорости поперечного щеточного транспортера
Для определения связей между отдельными параметрами устройства для отделения листьев лука-репки, при проведении теоретических и лабораторных исследований, пользовались приближенными схемами изучаемых процессов и некоторыми допущениями. Поэтому, аналитические выражения полученных соотношений требуют дополнительной проверки в реальных полевых условиях. Цель лабораторно-полевых исследований — в реальных условиях проверить возможность применения устройства для отделения листьев лука-репки и определить оптимальные значения его конструктивных параметров. Поставленная в исследованиях цель предусматривает решение следующих задач: - изучить зависимость качества отделения листьев лука-репки от скорости пруткового транспортера, от подачи вороха лука-репки на прутковый транспортер, от зазора между прутками пруткового транспортера и щетками щеточного транспортера, от скорости щеточного транспортера; - установить оптимальные значения параметров устройства для отделения листьев лука-репки, обеспечивающие наилучшее отделение листьев лука-репки. Лабораторно-полевые исследования устройства для отделения листьев лука-репки с рабочими органами транспортерно-щеточного роторно-ножевого типа проводились в ООО «Агрокомплект» г. Пенза на послеуборочной обработке лука-репки сорта «Бессоновский местный». Методика экспериментальных исследований была разработана на основе методик испытаний машин для уборки овощных и бахчевых культур, корнеплодов, а также на основе общих методик поведения экспериментальных исследований и обработки опытных данных [50, 63].
Исследования проводились с использованием экспериментального отделителя листьев лука-репки с рабочими органами транспортерно-щеточного ро-торно-ножевого типа (рисунок 5Л), разработанного на кафедре «Сельскохозяйственные машины» Пензенской ГСХА.
Отделитель листьев лука-репки (рисунок 5Л) состоит из рамы 1, загрузочного транспортера 2, пруткового транспортера 3, прутков 4, ножевых роторов 5 встречного вращения относительно направления движения пруткового транспортера 3,планок 6, кожухов 7, установленных эквидистантно каждому ротору по всей их длине. Над прутковым транспортером, в промежутках между ножевыми роторами, расположен поперечный щеточный транспортер 8 с эластичными пальцами. Впереди ножевых роторов 5, выше пруткового транспортера 3, установлены направители воздушного потока 9. Под рабочей ветвью прутково- го транспортера 3, между ножевыми роторами 5, установлены встряхиватели 10. Под ножевыми роторами 5 установлены транспортеры отходов 11, отводящие обрезанные листья луковиц.
Прутковый транспортер состоит из прутков диаметром 24 мм. Привод пруткового транспортера осуществляется через цепную передачу от мотора редуктора с электродвигателем мощностью 2,2 кВт.
Ножевые роторы имеют прямолинейные ножи установленные по всей ширине пруткового транспортера. Привод ножевых роторов осуществляется кли-ноременной передачей от электродвигателя мощностью 3 кВт. Прутковый транспортер перемещает ворох лука-репки со скоростью, позволяющей прутками и воздушному потоку, отводимому из зоны отделения листьев лука ножевыми роторами, ориентировать луковицы листьями вниз в зону их отделения. Ножевые роторы с кожухами, установленными каждому ротору эквидистантно, работают по принципу диаметрального вентилятора и поэтому они одновременно отводят из зоны отделения воздух, способствуя эффективной ориентации луковиц листьями вниз, и одновременно обрезают сориентированные вниз листья луковиц.
Отделение листьев лука-репки осуществляется следующим образом. При работе отделителя загрузочный транспортер 2 подает ворох лука на прутковый транспортер 3. Вращаясь, ножевые роторы 5 подают воздух в ротор по радиальному направлению или близкому к нему. При этом листья луковиц прижимаются к пруткам 4, захватываются эластичными пальцами и луковицы ориентируются листьями вниз. Сориентированные луковицы листьями вниз обрезаются первым, по ходу технологического процесса, ножевым ротором 5. Обрезанные листья в воздушном потоке проходят через выходное отверстие кожуха на транспортер. Достигая первого, по ходу технологического процесса поперечного щеточного транспортера, который движется поперек направления движения пруткового транспортера 3, луковицы с необрезанными листьями и расположенными поперек прутков транспортера 3 подвергаются воздействию эластичных пальцев, в результате чего листья поворачиваются вдоль прутков и ориентируются под воздействием воздушного потока вниз между прутками 4 пруткового транспортера 3 в зону обрезки ножевых роторов 5. Встряхиватели 10 дополнительно интенсифицируют процесс ориентации листьев луковиц. В результате воздействия воздушного потока, транспортерно-пальчатых ворошилок 8, направителей воздушного потока 9, встряхивателей 10 происходит практически полная ориентация луковиц листьями вниз и обрезка вторым по ходу технологического процесса ножевым ротором 5 по всей ширине пруткового транспортера 3.
