Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1. Физико-механические свойства компонентов морковоносного слоя 8
1.2. Обзор машин теребильного типа для уборки столовых корнеплодов 17
1.2.1 Анализ работы подкапывающих рабочих органов мор-ковоуборочных машин 22
1.2.2 Анализ работы рабочих органов просеивающего типа морковоуборочного комбайна 28
1.3. Анализ факторов, влияющих на производительность уборочного агрегата 34
1.4. Выводы по главе, цель, задачи исследования и последовательность их реализации 41
Глава 2. Исследование технологического процесса подкапывания и сепарации рабочими органами комбайна 44
2.1. Анализ работы морковоуборочного комбайна с помощью гра-фо-аналитического метода 44
2.2. Обоснование параметров и режимов работы подкапывающего рабочего органа 54
2.2.1. Выбор скоростных режимов работы морковоуборочного комбайна 59
2.3. Обоснование параметров и режимов работы сепарирующего рабочего органа морковоуборочного комбайна 66
2.4. Изменение производительности агрегата в зависимости от предлагаемых параметров и режимов работы рабочих органов. 83
Выводы по главе 88
Глава 3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований технологического процесса уборки моркови комбайном 89
3.1. Программа экспериментальных исследований 89
3.2. Методика определения характеристики экспериментального участка 90
3.2.1. Определение физико-механических свойств корнеплодов 97
3.3. Методика проверки и тарировки оборудования и измерительной аппаратуры 98
3.3.1. Методика выбора оценочных показателей работы комбайнов 100
3.3.2. Методика подготовки машин и проведения опытов 102
3.4. Методика обработки и планирования экспериментальных исследований 104
3.5. Методика определения энергетических показателей морковоуборочного комбайна 111
3.6. Методика скоростной киносъемки ориентации корнеплодов на поверхности элеватора 113
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований морковоуборочного комбайна 114
4.1. Характеристика условий проведения экспериментальных исследований 114
4.2. Определение рациональных параметров и режимов работы подкапывающего рабочего органа 118
4.3. Результаты исследования влияния параметров и режимов работы сепарирующего рабочего органа на качественные показатели работы морковоуборочного комбайна 120
4.4. Анализ результатов исследования влияния параметров и режимов работы подкапывающего и сепарирующего рабочих органов на качественные показатели работы комбайна 123
4.5. Анализ результатов изменения тягового сопротивления морко-воуборочного комбайна при различных технологиях возделывания моркови 130
Выводы по главе 131
Глава 5. Технико-экономическая оценка процесса уборки 133
5.1. Экслуатационно-технологическая оценка технологий уборки... 134
5.2. Топливно-энергетическая оценка технологий уборки 142
Выводы по главе 147
Основные выводы 148
Список литературы 150
Приложения 163
- Физико-механические свойства компонентов морковоносного слоя
- Анализ работы морковоуборочного комбайна с помощью гра-фо-аналитического метода
- Методика определения характеристики экспериментального участка
- Результаты исследования влияния параметров и режимов работы сепарирующего рабочего органа на качественные показатели работы морковоуборочного комбайна
Введение к работе
По данным ЦСУ России, морковь занимает в среднем 8,2% площадей делываемых под овощными культурами. Урожайность в зависимости от зо-колеблется от 10,8 до 65 т/га. Причина сравнительно низкой урожайности яются отсутствие сортов, пригодных для индустриальных технологий, неактивные системы технологических процессов по возделыванию и уборке неплодов [105].
Морковь является ценным питательным и диетическим продуктом, имеет ечебное значение, особенно в детском питании. Среднегодовая норма по-бления моркови 4 - 8 кг на одного человека. Морковь широко применяется в цевой перерабатывающей и фармацевтической промышленности, а также в тшней кулинарии [81].
Существующая технология уборки моркови базируется на частичной ме-изации: подкоп агрегатом Т-70С + СНУ-ЗС с последующей ручной подбор-, которая характеризуется крайне высокой трудоемкостью (1207 чел-ч/га : урожайности 65 т/га) [1].
В связи с климатическими особенностями Южного Урала, совпадением ков уборки многих сельскохозяйственных культур, уборочный период явля-i весьма напряженным. Дефицит рабочей силы для ручной подборки корне-дов сказывается на том, что многие хозяйства ограничивают посевные пло-Ш под морковь. Поэтому механизация процесса уборки на основе морково-рочных комбайнов ЕМ-11, ММТ-1, которые имеются в хозяйствах, в слоящихся социально-экономических условиях хозяйств актуальна. Вместе с , при уборке комбайном потери от неподкопа корнеплодов составляют 12-э. Наличие почвенных примесей в ворохе - 2,5-6% свободной земли и до ) на корнях. Производительность современных морковоуборочных комбайне превышает 0,5-0,8 га/см. Поэтому возникла необходимость улучшения іметров и режимов работы подкапывающего и сепарирующего рабочих ор-
Актуальность данного направления подтверждается соответствием межотраслевой координационной программе 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 г.» по проблеме IX Научные основы формирования эффективной инженерно-технической системы АПК.
Цель исследования - повышение эффективности работы морковоубо-рочного комбайна на основе совершенствования подкапывающего и сепарирующего рабочих органов.
Объект исследования - технологический процесс подкапывания и сепарации морковоносного слоя.
Предмет исследования - взаимосвязи показателей технологического процесса подкапывания морковоносного слоя, сепарации вороха с конструктивными характеристиками комбайна.
Методы исследования. Экспериментальные исследования морковоубо-рочного комбайна проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 20915-75 и ОСТ 70.2.2.-73, ОСТ 70.8.7-74 [138, 143, 144]. Для проверки основных теоретических положений и обоснования конструктивно-режимных параметров рабочих органов комбайна проводились экспериментальные исследования с использованием однофакторных и многофакторного экспериментов.
Обработка результатов экспериментальных данных проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ.
Научная новизна. Раскрыта взаимосвязь показателей технологического процесса подкапывания морковоносного слоя, сепарации вороха с конструктивными характеристиками комбайна и режимами его работы.
Установлены закономерности влияния кинематических параметров подкапывающего рабочего органа с различной геометрией на полноту подкапывания, показателей чистоты морковного вороха от параметров и режимов работы сепарирующего рабочего органа.
Получены новые экспериментальные данные качественных показателей работы морковоуборочного комбайна.
Практическая значимость и реализация результатов исследования.
На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований даны практические рекомендации по выбору рациональных параметров и режимов работы подкапывающего и сепарирующего рабочих органов для морко-воуборочного комбайна, позволяющие повысить производительность и качество работы на среднесуглинистых и суглинистых почвах.
Результаты данной работы внедрены в ЗАО «Совхоз Каштакский» и ОАО «им. Салавата Юлаева» Челябинской области при ровной и гребневой технологиях возделывания моркови.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научно-технических конференциях Челябинского ГАУ (1999-2002 г.г.).
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 150 наименований, в том числе 4 источника на иностранном языке, а также 14 приложений. Она содержит 190 страниц машинописного текста, в том числе 52 таблицы и 75 рисунков.
На защиту выносятся результаты исследований по обоснованию параметров и режимов работы подкапывающего и сепарирующего рабочих органов, повышающих эффективность подкопа морковоносного слоя и сепарации морковного вороха, обеспечивающих достаточную производительность и высокое качество работы комбайна на среднесуглинистых и суглинистых почвах.
Физико-механические свойства компонентов морковоносного слоя
Челябинская область расположена на Южном Урале. В силу своего географического расположения вдоль Уральского хребта она обладает резко выраженными природными особенностями. Климат на территории области континентальный, характеризуется холодной и продолжительной зимой с частыми метелями, теплым летом, с периодически повторяющимися засушливыми периодами. По основным агроклиматическим показателям на территории Челябинской области выделяются три зоны: 1) горно-лесная увлажненная, 2) лесостепная с двумя подзонами - умеренно увлажненная северная лесостепь и полузасушливая южная лесостепь, 3) степная засушливая [50].
Северная лесостепная предгорная подзона Челябинской области представляет собой Зауральскую холмистую равнину, включает Аргаяшский, Каслинский, Красноармейский, Кунашакский, Сосновский, Уйский и Чебаркуль-ский административные районы.
Климат характеризуется умеренно теплым вегетационным периодом. Сумма эффективных температур выше десятиградусного уровня составляет в среднем 2200- 2300 С. Этот период продолжается 120-130 дней - с 9-10 мая до 15-12 сентября. Однако безморозный период заметно короче - 100- 110 дней, а на почве температура без заморозков бывает 90--105 дней. Осадков за период активной вегетации растений выпадает в пределах 240- 250 мм. Влагозапасы к моменту посева, как правило, достаточные - 140-170 мм. Гидротермический коэффициент (по Селянинову) в весенне-летний период составляет 1,2-1,4.
Физико-механические свойства черноземов обыкновенных Челябинской области находятся в следующем интервале: объемная масса, г/см3 0,91-1,17; удельный вес, г/см 2,37-2,6, порозность, % 53,1-61,6. Эти данные важны при проектировании подкапывающих рабочих органов морковоуборочных машин. Качественные показатели работы серийных комбайнов на тяжелых и среднетяжелых почвах не отвечают агротехническим требованиям к уборке моркови, т.к. при раздельной уборке обрезчики ботвы повреждают головки корнеплодов, большое количество почвенных комков поступает в тару. Из-за не совершенства конструкции рабочих органов потери корнеплодов могут составить 12,5-26,2%. Поэтому задача улучшения качества работы морковоубороч-ной машины на тяжелых почвах является актуальной, и требует от ученых и практиков сельскохозяйственного производства поиска новых средств и методов решения. Почва, как фактор внешней среды, в исследованиях рассматривается в двух аспектах: с точки зрения создания благоприятных условий для производства растений и с точки зрения влияния ее на производительность и качественные показатели работы морковоуборочной машины.
Для нормального роста растений моркови требуется рыхлая почва, у которой механическое сопротивление почвенных частиц формированию корнеплода незначительно. Наилучшие условия произрастания моркови на тяжелых и среднесуглинистых почвах создаются при плотности почвы 1000-1200 кг/м3. При плотности почвы свыше 1400 кг/м большинство корнеплодов деформируется. Верхним пределом твердости почвы для моркови, после которого ухудшаются условия ее развития, считается 1300 МПа. Относительная влажность почвы для роста моркови 60- -80% от предельно полевой влагоемкости [5]. Такие почвенные условия создают благоприятный водный и тепловой режимы, корни и корнеплоды в достаточной мере обеспечены кислородом. Основные типы почв Челябинской области по механическому составу представлены в таблице 1.1 [86]. Работоспособность морковоуборочной машины определяется типом почвы и ее влажностью. Тяжелые почвы при повышенной влажности (27% и более) становятся связными, липкими, на элеваторах машины не происходит отделение почвы, чистота морковного вороха в таре ухудшается. При высокой влажности почвы положительный эффект можно получить понижением скорости комбайна, при влажности близкой к 30% применение комбайнов становится невозможным. Наилучшая просеваемость почвы по исследованиям Петрова Г.Д. [87] достигается при влажности 15 - - 20%.
Показатель чистоты вороха корнеплодов зависит от такого фактора, как наличие к началу уборки большого количества почвенных комков с высокой твердостью. Вопрос комкообразования исследовался Кандауловым Н.М. [47], им определены уплотненные зоны в грядке и разрушающие усилия для почвенных слоев.
Твердость почвы оказывает влияние на просеваемость почвы. Так по данным Петрова Г.Д. и Диденко Н.Ф. [91] полнота сепарации уменьшается с возрастанием твердости. Установлено, что твердость почвы является функцией плотности (Воривода В.Д., Замотаев А.И.), влажности (Бахтин П.У.), механического состава, содержания гумуса (Щукин Н.В.). Влияние на величину твердости почвы оказывает предшествующая культура (Коршунов А.В., Ненахов В.Е.). Снизить твердость почвы, создать, сохранить в течение всего периода вегетации культуры мелкокомковатую, рыхлую структуру почвы можно технологическими приемами. Однако, несмотря на качественную подготовку почвы, своевременную междурядную обработку, предуборочную обработку почвы и другие мероприятия, почвенные комки остаются в защитной зоне и в самом гребне.
Снизить твердость почвы можно внедрением комплекса машин с базовой колеей 1,8 м. Как видно из (рис 1.1, а) (построен по материалам М.В. Ляско), при существующей технологии возделывания овощей после проведения операций по уходу за растениями только 10% площади не подвергается уплотняющему воздействию ходовых систем агрегатов [66].
Анализ работы морковоуборочного комбайна с помощью гра-фо-аналитического метода
Современные методы исследования обеспечивают возможность одного подхода к анализу самых сложных объектов и явлений. «Если раньше изучение сложных образований сводили к расчленению их на части, отыскания для этих частей элементарных законов, то со временем встает вопрос об изучении сложного в целом, без расчленения на отдельные элементы» [11].
На основе анализа динамики функционирования сложных систем решаются задачи дальнейшего совершенствования существующих производственных процессов и конструкций машин или создания новых, обеспечивающих повышение качества продукции и рентабельности производства. При этом, исходя из общности математического описания различных физических явлений, реальным процессам ставится в соответствие некоторая математическая формализованная схема, отражающая связь между показателями процесса и его параметрами при заданных начальных условиях с учетом случайного (вероятного) характера изменений, как внешних условий, так и параметров процесса.
Систематические методы приложимы и к изучению процессов преобразования свойств материалов под действием рабочих органов машин, а значит и к решению вопросов совершенствования форм рабочих органов. Механизированная уборка моркови комбайнами теребильного типа заменяет уборку моркови несколькими агрегатами, что приводит к сокращению затрат на уборку. Дело в том, что комбайн выполняет несколько операций: подкоп морковоносного слоя; теребление корнеплодов за ботву; транспортирование вытеребленных корнеплодов; обрезка ботвы; сепарация вороха; транспортировка корнеплодов в транспортное средство. Один агрегат, состоящий из МТЗ-82 + ЕМ-11М + ПОУ-2 заменяет работу целого парка агрегатов: - Т-70С + СНУ-ЗС, с дальнейшей ручной уборкой корнеплодов; - МТЗ-80 (82) + БМ-4; - МТЗ-82 + ККУ-2В; - МТЗ-80 + 2 ПТС-4. Характер изменения свойств материалов для различных рабочих органов различен, и это определяет разнообразие возможных приемов математического описания и исследования технологических операций при единых методических принципах построения их расчетных моделей. В настоящее время моделирование является основным приемом для описания различных систем, процессов и явлений. Обычно различают моделирование физическое и математическое. В первом случае, в ходе лабораторных экспериментов, сохраняется физическое содержание изучаемых процессов, но в упрощенных идеализированных условиях и при измененных размерах объектов. Такие исследования обеспечивают раскрытие основных закономерностей, но ограничивают возможности обобщения. Методы математического моделирования обладают большей универсальностью, при этом изучаются «явления, имеющие различное физическое содержание, но описываемые одинаковыми математическими соотношениями» [49]. В качестве математической модели рассматривается любое формализиро-ванное описание, выполненное в виде уравнений или их систем, неравенств, логических условий и тому подобных выражений, разработанных на основе экспериментально теоретических данных и поставленных в соответствии реальным процессам. Математическая модель используется, как для теоретического анализа, так и при воспроизведении аналогичных процессов на ЭВМ в виде своеобразного эксперимента, где она рассматривается в виде алгоритма, имитирующего поведение и взаимодействие элементов изучаемой системы. Структура и форма математической модели, как формализованного описания изучаемых явлений могут быть различными в зависимости от специфики поставленных при исследовании задач, от того, какие стороны явления считаются более существенными, от понимания исследователем природы процесса функционирования данной системы. Это «исключает из рассмотрения вопросы, связанные с полнотой и единственностью системы характеристик и параметров» объекта, принятого для разработки модели [11].
Морковоуборочный комбайн представляет собой многомерную систему с множественной взаимной корреляцией сигналов входа и выхода. Здесь в качестве входных сигналов процесса рассматриваются исходные характеристики почвы и растений, а выходные сигналы - показатели потерь, качества работы, и производительности агрегата.
Между тем, важнейшими элементами системы, без которой решение задач оптимизации не осуществимы, являются элементы, определяющие характер и качество переработки материалов, и пропускную способность комбайна, т.е. элементы, отражающие ход операций, выполняемых рабочими органами [11].
Реализация технологического процесса осуществляется в тесном взаимодействии с переменными условиями внешней среды, что находит отражение в операциях по управлению режимами функционирования. Процесс в целом складывается из взаимодействия ряда устройств, систем и агрегатов и может рассматриваться в виде совокупности управляемых взаимосвязанных операций, подчиненных общей задаче приведения обрабатываемого материала в необходимое состояние, т.е. в виде сложной информационной системы. Нетрудно убедиться в наличии для нашего случая всех основных признаков такой системы.
Методика определения характеристики экспериментального участка
Метод многократной повторности опытов (в особенно массовых наблюдений) имеет один недостаток - громоздкость, сложность получения и обработки цифровых данных. Однако в пользу этого метода говорит целый ряд несомненных его достоинств. Так влияние индивидуальных особенностей наблюдателя на средние результаты наблюдений может быть сведено к минимуму.
Это обстоятельство позволяет использовать для наблюдений менее квалифицированный персонал. Открывается возможность применения менее чувствительных и более простых приборов, абсолютные погрешности которых со знаком «+» и «-» равновероятны и при достаточно большом числе наблюдений взаимно уничтожаются [4].
Возможны также упрощения в технике проведения наблюдений измерения. Конкретная задача повторных опытов в общем случае сводится к определении среднего значения некоторого варианта и к изучению функции Р = Y (ср) дающей закон распределения частостеи повторения индивидуальных значений Xt. И в том и в другом случае прямую задачу опыта составляет наблюдение соответственных значений Р и X, или, другими словами, счет частостей повторения некоторой совокупности значений вариантов в пределах амплитуды Хтах -Xmin его колебаний. Для упрощения можно оперировать с достаточной для практической цели точностью разрядами величин того или иного промежутка.
При выборе величины классного промежутка при достаточно большом числе наблюдений учитываем, что уменьшение ее дает более точные уравнения функций Р = \j/(x). Установлено, что изменчивость величин охватывается во многих случаях достаточно полно и дробно при числе классов равном 8-10 [36].
Увеличение классного промежутка в общем случае уменьшает точность среднего значения, и искажает его характер, но при симметричных рядах это выражение невелико. В исследовании, помимо этих соображений выбор величины классного промежутка основывается на материале предшествующих опытов или на данных предварительных наблюдений и измерений.
Массовость измерений, повышая точность результатов, с другой стороны увеличивают трудоемкость экспериментов. Поэтому методика исследования предусматривает проведение такого количества опытов (наблюдений или измерений), которое было бы необходимым и достаточным.
Испытание по всем без исключения единицам данного ряда (если это возможно) является ненужным, так как необходимые для выводов данные получаются проще и точнее, если взята только методически необходимая и достаточная часть, позволяющая сделать надежные выводы об объективных свойствах явления, выражаемой полной совокупностью случайной величины [36]. На практике определение необходимого количества испытаний п - затруднено тем обстоятельством, что не всегда известно значение искомой величины вероятности Р. Поэтому допустимо, в целях оценки п, вместо Р брать величину частоты Рср [8]. В этом случае принимается такой порядок назначения числа п. Сначала выбирается ориентировочно п-па (например, для Р = 0,1). Относительно величины вероятности Р нет какого-либо общего, одинакового для всех исследований решений. В практике научных исследований принимается чаще всего Р = 0,95-0,99. Если новое значение п больше по проводятся дополнительные испытания и, если это приводит к существенному изменению Рср, уточнение п продолжается. Можно также, если это не увеличивает чрезмерно объем исследований, пользоваться максимальным значением п, с соответствующим значением Р - 0,5. После проведения п0 опытов возможен другой вариант уточнения необходимого и достаточного числа опытов. Определяется коэффициент вариации исследуемого явления, представляющий собой отношение основного отклонения сигма к среднему значению Зная меру изменчивости V, количество опытов при той же самой величине вероятности и допускаемой ошибке может быть найдено при помощи номограммы достаточно больших чисел [8]. В отдельных (рассматриваемых далее) случаях определение необходимого объема выборки проводится нами на основе положений теорий вероятностей с использованием табличных данных [18]. Оценка погрешностей измерений и точности результатов опытов. Получить абсолютно точное значение изучаемых величин не представляется возможным из-за неизбежных погрешностей и ошибок. Теория ошибок указывает источники погрешностей и ошибок, а также дает методологические основы для выбора инструментов, приборов и методик измерений. Погрешности измерений могут быть разделены на три группы: 1. Систематические погрешности. 2. Случайные погрешности. 3. Промахи. К первой группе относятся погрешности из-за неточности инструмента, прибора, ошибочной методики измерений или ошибок наблюдений. При проведении исследования эти ошибки изучаются, учитываются или исключаются. Случайные погрешности обусловлены неизбежными отклонениями ввиду изменчивости изучаемого явления, исходя из самой его природы. Причина этих погрешностей заранее неизвестна, поэтому они не могут быть учтены в качестве поправок. Основой получения достоверных результатов в данном случае является достаточно большое число измерений. Из теории ошибок следует, что с возрастанием числа измерений погрешность среднего арифметического уменьшается, однако в значительно большей степени она уменьшается с повышением точности отдельного измерения. Обработка случайных величин (явлений) массовых наблюдений и оценка их точности в нашем исследовании осуществляется на основе положений теория вероятностей и математической статистики [14, 61].
Результаты исследования влияния параметров и режимов работы сепарирующего рабочего органа на качественные показатели работы морковоуборочного комбайна
Результаты расчетов по данной методике сведены в таблицу 5.6. Анализ энергозатрат показывает, что энергетическая эффективность технологии уборки моркови при существующей технологии меньше единицы (0,57). Это значит, что энергозатраты на уборку моркови превышают энергию, которая содержится в урожае убранной моркови. Отсюда вытекает необходимость в совершенствования технологии уборки моркови с тем, чтобы уменьшить ее энергоемкость. Это достигается использованием комбайновой технологии, а именно предлагаемой, энергетическая эффективность которой в 1,5 раза больше по сравнению с серийной при урожайности 65 т/га.
При определении границ экономической эффективности способа уборки моркови необходимо сравнить приведенные затраты на уборку выращенного урожая с 1 га [133]. Известно, что приведенные затраты на уборку урожая с 1 га с использованием копателей зависят только от урожайности моркови. Производительность, годовая загрузка и цена копателя влияет на величину приведенных затрат в пределах 1-г2%. Для морковоуборочного комбайна приведенные затраты на уборку зависят от сезонной выработки и не зависят от урожайности. Чем выше выработка, тем выгоднее применение комбайна. Годовая выработка в свою очередь определяется годовой загрузкой и производительностью комбайна. Годовая загрузка зависит от сроков уборки, увеличивать которые нецелесообразно. Поэтому для повышения эффективности применения комбайновой технологии необходимо увеличивать производительность комбайна, что и было достигнуто на экспериментальном комбайне за счет выбора рациональных параметров и режимов работы подкапывающего и сепарирующего рабочих органов. Комбайн, оборудованный роликовым встряхивателем, позволяет улучшить эксплуатационно-технологические и качественные показатели процесса уборки моркови.Активный роликовый встряхиватель позволяет эффективнее производить сепарацию морковного вороха, что исключает поступление крупных почвенных комков в транспортное средство и снижает затраты труда на выборку их вороха примесей, повышает производительность агрегата.
Использование агрегата МТЗ-82+ЕМ-11М+ПОУ-2, позволяет снизить прямые эксплуатационные издержки на 33-40% по сравнению с агрегатами для уборки и погрузки корнеплодов МТЗ-82+ЕМ-11 и МТЗ-82+2ПТС-4 за счет высвобождения энергетического средства и снижения производственного персонала.
Годовой экономический эффект от модернизации составил 48400 рублей в ценах 2002 года. Экономическая эффективность в расчете на один агрегат 16600 рублей. Сравнительный энергетический анализ показал, что при проведенной модернизации морковоуборочного агрегата снижение энергозатрат составит 67 %. 1. Анализ технологического процесса уборки моркови морковоубороч ными комбайнами теребильного типа свидетельствует о большом разнообразии конструкций рабочих органов и широком диапазоне реализуемых ими режи мов, однако большинство комбайнов показывает удовлетворительные показа тели работы только на легких почвах. На среднесуглинистых почвах потери корнеплодов от неподкопа достигают 10-15% и засоренность морковного воро ха почвенными примесями составляет около 20%. Основной причиной низкой производительности морковоуборочных комбайнов, значительных потерь корнеплодов и засоренности морковного вороха является неудовлетворительная технологическая работоспособность подкапывающих и сепарирующих рабочих органов. 2. Потери корнеплодов при уборке комбайнами зависят от величины неподкопа морковоносного слоя и степени его разрушения. В свою очередь полнота подкопа корнеплодов при неравномерном распределении их относительно оси рядка зависит от ширины подкапывающего лемеха и скорости движения агрегата, а степень разрушения слоя влияет на потери вследствие обрыва ботвы. 3. Качество сепарации морковного вороха в основном зависит от полноты разрушения пласта, определяемой величиной нормальной силы воздействия лемеха на почву; параметров встряхивателя и амплитуды колебания полотна элеватора. 4. Конструктивные параметры и режимы работы подкапывающего рабочего органа накладывают ограничения на повышение чистоты морковного вороха. Расчет по полученным зависимостям параметров и режимов работы сепарирующего рабочего органа показывает, что чистоту морковного вороха К = 90-97% можно достичь при значениях амплитуды колебания полотна элеватора в пределах А = 0,02-0,04 м и ширине подкапывающего лемеха Ьлем= 14 см. 5. В результате теоретических и экспериментальных исследований уста новлены следующие конструктивные параметры и режимы работы подкапы вающего и сепарирующего рабочих органов морковоуборочного комбайна: а) подкапывающий рабочий орган Ьлем = 14-18 см; а = 30-35; Varp = 2,2 2,5 м/с, обеспечивает снижение потерь с 10 до 3 %; б) сепарирующий рабочий орган L = 0,2 м; А = 0,03-0,04 м;Уэл = 2,4-2,8 м/с. 6. Производственные испытания показали эффективность модернизированного комбайна с измененными параметрами и режимами работы подкапывающего и сепарирующего рабочих органов. При его использовании общие потери уменьшились на 15% и составили 3% в сравнении с серийным комбайном; чистота морковного вороха возросла на 18-22%; производительность увеличилась на 10-15%. 7. Применение модернизированного морковоуборочного комбайна позволяет снизить затраты труда в 15-16 раз, а удельные приведенные затраты с 15300 до 3700 руб/га. Годовой экономический эффект от внедрения в производство предложенного комбайна с параметрами и режимами работы рабочих органов в ценах 2002 г. составляет 48400 рублей на 1 га убранной площади, эффект от дополнительно собранной продукции 36800 рублей.
