Device for cabbage harvester intended for cabbage heads laying in a carriage body

Abstract

The device containing rigid tray, elastic rubber chute and flexible apron was developed. It is intended for cabbage heads delivery from a combine elevator to a carriage body without damage and with free leaves separation.

Full Text

УДК 631.358:635.34 ТСМ № 9-2014 Устройство к капустоуборочному комбайну для укладки кочанов в кузов транспортного средства Канд. техн. наук А.О. Григорьев, инж. А.С. Алатырев (Чувашская ГСХА, if7@academy21.ru) Аннотация. Разработано устройство, содержащее жесткий поддон, упругий прорезиненный лоток и гибкий фартук, для отгрузки кочанов капусты с элеватора комбайна в кузов транспортного средства без повреждений с отделением свободных листьев. Ключевые слова: кочаны капусты, укладка в кузов, транспортное средство. При уборке капусты важно не повредить кочаны, однако представленная на рынке капустоуборочная техника зачастую сильно травмирует их [1], особенно при отгрузке в кузов транспортного средства. В целях выявления причин повреждений и принятия практических решений по их устранению рассмотрим процесс отгрузки более подробно. При отгрузке кочанов высота падения (рис. 1) с учетом высоты кузова транспортного средства равна: , где - высота бортов кузова; - минимальное расстояние между краем борта и скребками нижней ветви элеватора, необходимое для того, чтобы исключить их касание из-за вертикальных перемещений, связанных с неровностью поля; - высота скребков; - диаметр делительной окружности звездочки на сходе с элеватора. Проекция скорости кочана по вертикали при сходе с элеватора: , где - скорость полотна элеватора; D - диаметр кочана; - угол наклона скребка в момент схода кочана с элеватора. Исходя из закона сохранения энергии, падение кочана в данном случае можно представить условно как падение без начальной скорости по вертикали с фиктивной (приведенной) высоты: При = 0,53 м; = 0,25 м; h = 0,18 м; = 0,123 м; = 0,5 м/с; D = 0,25 м; Ө = 300 (параметры приняты для комбайна МСК-1 и тракторного прицепа 2ПТС-4.5) получаем = 1,14 м, что превышает допустимую высоту падения кочанов [H] = 0,15…0,6 м [2]. Поэтому погрузка кочанов элеватором такого типа, установленным на большинстве отечественных и зарубежных капустоуборочных машин, недопустима без специальных гасителей скорости. В связи с этим разработано устройство к капустоуборочному комбайну для укладки кочанов в кузов транспортного средства в щадящем режиме (рис. 2). Оно содержит жесткий поддон 1, установленный под горизонтальной частью элеватора 2 параллельно траектории движения его скребков 3, упругий прорезиненный лоток 4, закрепленный консольно к задней кромке поддона и свисающий свободным концом, и гибкий фартук 5, подвешенный сверху шарнирно в зоне выгрузки так, чтобы между фартуком и лотком образовалась клинообразная, сходящаяся книзу щель. Выгрузная часть пруткового элеватора выполнена выступающей за заднюю кромку жесткого поддона на величину Δ, достаточную, чтобы прорезиненный лоток, свисая свободным концом, образовал в зоне падения кочанов угол α к горизонту, удовлетворяющий условию φ < α < ρ (здесь φ - угол наклона поверхности лотка в зоне падения кочанов, необходимый для их скатывания; ρ - угол трения скольжения капустного листа по лотку). Кроме того, жесткий поддон установлен с зазором δ < В относительно концов скребков (В - толщина капустного листа). Устройство работает следующим образом. Кочаны и свободные листья капусты перемещаются на прутках верхней ветви элеватора к выгрузному концу. При этом часть свободных листьев капусты проваливается на жесткий поддон. На выгрузном конце элеватора кочаны отрываются от скребков и падают на наклонную часть прорезиненного лотка (рис. 3, а), удар смягчается его упругостью. Далее кочаны скатываются в клинообразную щель между лотком и фартуком (рис. 3, б), так как α ˃ φ. Под действием силы тяжести кочанов фартук и лоток раздвигаются, создавая при этом силы трения по боковым поверхностям кочанов. При прохождении щели клинообразной формы (рис. 3, в) кочаны теряют кинетическую энергию на совершение работы деформации лотка, фартука и на работу сил трения. Поэтому в момент освобождения от отгрузочного устройства (рис. 3, г) кочаны имеют минимальную скорость. Следовательно, выгрузка кочанов в кузов 6 транспортного средства при малой высоте падения проходит практически без повреждений. Оставшиеся на элеваторе листья капусты также падают на упругий прорезиненный лоток, но продолжают находиться на месте падения до тех пор, пока последующий скребок не затащит их на жесткий поддон, так как α < ρ. Далее свободные листья транспортируются скребками по жесткому поддону, выводятся за пределы кузова транспортного средства и сбрасываются на землю. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не только избежать повреждений кочанов при отгрузке в кузов транспортного средства, но и отделять имеющиеся свободные листья от массы товарных кочанов. Устройство прошло производственную проверку в составе опытного капустоуборочного комбайна в условиях ООО Агрофирма «Лаишевские овощи» Ульяновской обл., а также в ряде фермерских хозяйств республики Марий Эл. В результате подтвердилась высокая работоспособность устройства. Агротехнические показатели капустоуборочного комбайна с разработанным устройством приведены ниже. Агротехнические показатели опытного капустоуборочного комбайна с устройством для укладки кочанов в кузов транспортного средства Рабочая скорость, м/с …………………………………………………. 0,8-1,5 Убрано кочанов, % ……………………………………………………….. 100 - в т.ч. стандартных ……………………………………………..…………. 82 Потери кочанов, % ………………………………………………………….. 0 Повреждено кочанов всего, % ……………………………………………… 3 - в т.ч. в слабой степени (до трех прилегающих листьев) ……………..…. 3 - в средней степени …………………………………………………………. 0 - в сильной степени ………………………………………………………… 0 Коэффициент полноты удаления капустных листьев ……………...….. 0,93 Загрязненность кочанов …………………………………………….……. нет В настоящее время разработанное устройство внедряется на серийном производстве капустоуборочного комбайна МКК-1 в Группе компаний «Техмашхолдинг», г. Чебоксары. Выводы 1. Капуста - легко повреждаемая культура, поэтому в капустоуборочной машине необходимо предусмотреть специальное устройство для укладки кочанов в кузов транспортного средства в щадящем режиме. 2. Разработанное устройство, содержащее упругий прорезиненный лоток и отражательный гибкий фартук, позволяет отгружать капусту с элеватора капустоуборочной машины в кузов транспортного средства практически без повреждений и отделять свободные листья от массы товарных кочанов.