Совершенствование технологии и средств механизации для возделывания картофеля

ВВЕДЕНИЕ 4
1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГРОХОТНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ 7
1.1. Сравнение рабочих поверхностей для калибрования 7
1.2 Анализ существующих конструкций плоскорешетных грохотов 15
1.3 Обзор научных исследований 30
1.4 Цели и задачи исследования 32
2 ФУНКЦИОНАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ГРОХОТНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ 33
2.1 Функционально-морфологический анализ грохотной картофелесортировки 33
2.2 Функционально-морфологический анализ грохотной картофелесортировки 38
3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРОХОТНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИС ДВУКУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ ПРИВОДА РЕШЕТ 41
3.1 Схема грохотной картофелесортировкис двукулисным механизмом привода решет 41
3.2 Структурный анализ двукулисного механизма привода решет 46
3.3 Определение перемещений звеньев двукулисного механизма привода решёт 48
3.4 Определение скоростей звеньев двукулисного механизма привода решет 54
3.5 Оценка модифицированных законов движения решет 61
3.6 Выводы 66
4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТЕРНОГО КАЛИБРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА 68
4.1 Программа экспериментальных исследований 68
4.2 Методика экспериментальных исследований 72
4.3 Методика исследования ударного взаимодействия модели клубня с рабочими органами 73
4.4 Статистические и размерно-массовые характеристики клубней 77
4.5 Результаты экспериментального исследования ударного взаимодействия модели клубня с рабочими органами 78
4.6 Результаты экспериментального исследования величин ускорений решет 82
4.7 Результаты экспериментального исследования по точности калибрования 83
4.8 Выводы 86
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРОХОТНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 93

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования.
Приоритетным направлением работы АПК России является обеспече-ние качественными продуктами питания. Комплексная механизация в про-изводстве картофеля, существенно снижает затраты труда. В целях исклю-чения негативных факторов, вызываемых наличием в ворохе примесей, необходимо провести послеуборочную доработку картофеля. Одной из важных операций при этом является сортирование клубней по фракциям. Сортирование клубней на фракции позволяет получать, не только высокие урожаи при меньших затратах семенного материала, но и качественный продовольственный картофель с хорошими перспективами для эффектив-ной его реализации. В связи с этим требуется обеспечить сортирование фракций на высоком технологическом уровне.
Степень разработанности темы. В нашей стране весомый вклад в разработку и изучение машин и оборудования для послеуборочной и предпосадочной обработки сельскохозяйственных культур внесли В.П. Горячкин, Н.И Верещагин, Е.А. Глухих, Н.Н. Колчин, Ю.И. Кириенко, К.А. Пшеченков, Г.Д. Петров, Н.В. Шабуров, Б.М. Юн, Л.М. Максимов, Р.И. Останин, М.Ю. Васильченко, С.П. Игнатьев, В.А. Сысуев, Н.П. Сычу-гов, А.В. Алешкин, В.Ф. Первушин, А.В. Костин, Иванов А.Г. и другие ученые. В этих работах обоснованы основные технологические требования к техническим системам послеуборочной и предпосадочной обработки и хранения картофеля и овощей, предложены методы их оптимизации. Но нет актуальных работ по обустройству современных картофеле- и овоще-хранилищ, оснащению их современными автоматизированными и механи-зированными комплексами. Встает вопрос о закрытии этого пробела путем поиска решений на научной основе с использованием системного подхода к решению задач, критическом анализу существующих технологий.

Весь текст будет доступен после покупки

1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГРОХОТНОЙ КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВКИ
1.1. Сравнение рабочих поверхностей для калибрования

Разделение компонентов смеси на фракции по размерам используется во многих отраслях народного хозяйства: горнорудной промышленности, в сельском хозяйстве и в строительстве. Процесс выделения фракций по размерам носит название механическое калибрование. Калибрование по размерному признаку является самым простым, но в то же время эффек-тивным способом. Его применяют при фракционировании практически любых однородных материалов, состоящих из отдельных компонентов. Принцип разделения состоит в сравнении какого-либо размера элемента смеси (длины, ширины, толщины или площади) с установленным разме-ром (калибром). Если элемент по размеру больше калибра, то он относит-ся к крупной фракции, иначе он уходит в мелкую.
Для различных признаков разделения используют соответствующие им рабочие поверхности, рисунок 1.1.

Размер S определяется по формуле [11, 13], где b – ширина клубня, м; c – толщина клубня, м.

Рисунок 1.1 - Признаки разделения и рабочие поверхности
при механическом калибровании

Независимо от того, по какому размерному признаку производят ка-либрование, точность разделения не слишком сильно изменяется. Выбор признака выделения фракций и вида рабочего органа определяется в большей степени удельной производительностью, числом и степенью по-вреждений, наносимых обрабатываемому материалу.
При механическом калибровании рабочие поверхности рабочих ор-ганов могут располагаться различным образом, если число выделяемых фракций более двух. Если в процессе работы из общей смеси выделяются сначала компоненты мелкой фракции, затем компоненты средней фракции и, в последнюю очередь, компоненты крупной фракции, то данная машина реализует принцип последовательного выделения фракций. Принцип па-раллельного выделения фракций характерен тем, что из общего вороха выделяются компоненты крупной фракции. Одновременно остальная часть вороха разделяется на среднюю и мелкую фракции. Последний принцип является более рациональным, так как при нем выше удельная производи-тельность на 25…40% по сравнению с последовательным принципом [11, 12]. Кроме того, повреждаемость компонентов крупной фракции, которые составляют наиболее цену часть вороха, снижается вследствие уменьшения проходимого ими пути. Данные принципы реализуются в различных ма-шинах для механического калибрования.
По мере развития и совершенствования рабочих органов появилось мно-гочисленные устройства, которые позволяют разделять компоненты смеси. Вещества, подлежащие разделению, отличаются по своим свойствам. Клубни картофеля, благодаря своим биологическим особенностям имеют повышенные требования к повреждаемости. Высокий уровень повреждае-мости увеличивает зараженность вороха картофеля различными болезня-ми и потери при хранении. Поэтому рабочие органы машин для разделе-ния на фракции требуется сравнивать не только с точки зрения производи-тельности, но и повреждаемости. Уровень точности разделения также яв-ляется важным параметром, так как большинство потребителей картофеля (перерабатывающая промышленность и производство семенного материа-ла) требуют однородный фракционный состав. На рисунке 1.2 изображена классификация рабочих органов. Рассмотрим указанные устройства.

Весь текст будет доступен после покупки

1. А.С. 799833 СССР, М.Кл.3 В07В 1/16. Сортирующее устройство / Р.И. Останин, В.И. Гиммельфарб, Н.В. Шабуров и др. - №2502708/29-03; заявл. 05.05.77; опубл. 30.01.80, Бюл. №4.
2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. – М.: Наука, 1976. –283 с.
3. Алакин, В.М. Параметры и режимы работы роторно-пальцевой се-парирующее-калибрующей поверхности, повышающие эффектив-ность обработки вороха картофеля: дис. …канд. тех. наук: 05.20.01 / Алакин Виктор Михайлович. – СПб – Пушкин., 1996. – 184 с.
4. Алакин, В.М. Расчет и испытание универсального картофелесорти-ровального модуля. Методическое пособие / В.М. Алакин, С.А. Пла-хов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. – 28 с.
5. Алиев, Т.А. Экспериментальный анализ / Т.А. Алиев. – М.: Машино-строение, 1991. –272 с.
6. Васильченко, М.Ю. Повышение эффективности сортирования клуб-ней картофеля путем совершенствования параметров и режимов ра-боты грохота с эластичной поверхностью: дис. … канд. техн. наук / М.Ю. Васильченко. – Ижевск, 2000. – 197 с.
7. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. – М.: Колос, 1973. – 199с.
8. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель, А.Д. Овчаров. – М.: Наука, 1973. – С. 173-177.
9. Верещагин, Н.И. Исследование и обоснование путей уменьшения по-вреждений клубней картофеля при поточной уборке: дис. … канд. техн. наук / Н.И. Верещагин. –М., 1972. – 207 с.

Весь текст будет доступен после покупки