2.1.2 Анализ картофелеуборочных машин

Рассмотрим основные типы картофелеуборочных машин и орудий, которые можно классифицировать по четырем признакам:

· по характеру выполняемого технологического процесса и виду основного рабочего органа;

· по количеству убираемых рядов;

· по методу агрегатирования;

· по типу основного сепарирующего рабочего органа.

По характеру выполняемого технологического процесса различают следующие типы картофелеуборочных машин:

· копачи (плуги);

· швырялки (со швыряльным колесом с направленными или жестко закрепленными на валу вилами);

· картофелекопатели (элеваторные и с качающимися решетками);

· комбайны

Копатели швыряльного типа - швырялки (рис. 2.1) выкапывают кусты и разбрасывают клубни и почву из грядки в сторону, перпендикулярно ходу машины на расстояние до 3,5 м. Картофелекопатели швыряльного типа выпускают, как правило, однорядные, навесные на тракторы. Технологический процесс осуществляется следующим образом: при движении копателя лемех подрезает почвенный пласт, который в момент схода с лемеха разрушается и разбрасывается по поверхности гребенками вращающегося ротора. После прохода копателя получается полоса шириной 1,5-3 м, на поверхности которой располагается основная масса клубней. Недостатками копателей швырятельного типа является большие потери клубней (количество клубней, засыпанных почвой, до 25%), невозможность подбора клубней сразу после прохода копателя, а также повышенные повреждения клубней, особенно при работе на сухой почве. Затраты труда на подбор клубней после копателей швыряльного типа на 20-25% выше, чем после картофелекопателей просеивающего типа.К преимуществам копателей швыряльного типа относится возможность использования их на почвах повышенной влажности и не засоренных мелкими камнями. К этому типу относится КТН-1А.

Картофелекопатели просеивающего типа (рис 2.1в) подкапывают грядки и перемещают подкопанный пласт на сепарирующие рабочие органы. Подкопанный пласт вместе с кустами картофеля поступает на элеватор (грохот), почва просеивается через зазоры между прутками, клубни, ботва и оставшиеся камни сбрасываются сзади машины на поверхность поля. Затем клубни подбирают рабочие. Для работы более в тяжелых условиях в картофелекопателях устанавливают последовательно два-три прутковых элеватора, например, картофелекопателе КСТ-1,4 , а также оборудуют их битерами, рыхлителями и сепарирующими решетками. Затраты труда на подбор клубней после картофелекопателей просеивающего типа колеблются в пределах 70-130 чел-ч/га в зависимости от урожая и почвенно-климатических условий. К преимуществам этого типа копателей относится - меньшие потери клубней, меньше затрат на подбор клубней по сравнению с копателями швырального типа, а также возможность использования их на любых почвах. К недостаткам таких копателей относится прямая зависимость производительности от поступательной скорости агрегата. При высокой скорости движения агрегата значительное количество клубней при сходе с копателя засыпается землей, что затрудняет их подбор рабочими, а также увеличиваются повреждения клубней. К этому типу копателей относятся такие машины, как вибрационный картофелекопатель КВН-2М, картофелекопатель КТН-2, КТН-2В, КГ-2, ТЭК-2, дисковый картофелекопатель КДН-2 и Z-609/0-2 производства Польши. Картофелекопатели с прицепными переборочными столами, которые указывались выше, целесообразно применять в легких условиях (рис. 2.1г).

Картофелекопатели-валкоукладчики (рис. 2.1д) в отличие от обычных картофелекопателей, как правило, имеют дополнительные устройства для удаления ботвы из машины и поперечные транспортеры, позволяющие укладывать клубни в узкий валок с двух, четырех или шести рядов. Примером такой машины является картофелекопатель УКВ-2. при подборе клубней вручную за машиной УКВ-2 затраты труда снижаются на 30-50% по сравнению с подбором картофеля за обычным картофелекопателем, а при подборе комбайном затраты труда снижаются на 40-50% по сравнению прямым комбайнированием. Недостатком этих машин является большая металлоемкость копателя. К преимуществам можно отнести возможность использования как при раздельной уборке, так и при комбинированной уборке картофеля, а также меньше затрат труда на подбор клубней картофеля.

В таблице 2.1 приведены технические характеристики некоторых картофелекопателей.

Таблица 2.1.Технические характеристики некоторых картофелекопателей

Картофелеуборочные комбайны (рис. 2.1.) осуществляют подкапывание грядок, отделения клубней от почвы, ботвы и других примесей и сбор клубней в тару. Комбайны являются наиболее эффективными машинами для уборки картофеля. Комбайны по типу рабочих органов, в свою очередь, бывают:

· элеваторные;

· элеваторно-грохотные;

· элеваторно-барабанные;

· барабанные.

По типу рабочих органов для отделения ботвы бывают

· грохотные с валиками;

· элеваторные со скребками;

· элеваторные с начиненным прорезиненным полотном и очесывающим прутком;

· с ботвоотводящим устройством, состоящим из горки с вентилятором.

Приведем, для сравнения, технические данные российских и зарубежных картофелеуборочных комбайнов.

Таблица 2.2. Техническая характеристика картофелеуборочных комбайнов.

Рациональность конструкции картофелеуборочного комбайна, как и других сельскохозяйственных машин, может, оценена по трем группам показателей:

· агротехническим, характеризующим качество выполнения заданных процессов;

· технико-экономическим, показывающим реальную пользу от применения его в хозяйстве;

· конструктивным, отображающим степень совершенства конструкции (размеры, масса, удельная металлоемкость и т.п.).

Анализ конструкций комбайнов показывает, что наиболее производительными являются четырехрядные самоходные комбайны КСК-4-1 и "Гигант" производства Голландии.

Наиболее сложной и металлоемкой конструкций, вобравшей все лучшие элементы и способной работать в особо тяжелых условиях при повышенной влажности, является самоходный комбайн ДСН-100 производства Германия. [1]

Отличительной особенностью современных картофелеуборочных комбайнов является широкое применение современных радиотехнических изделий, эффективности сепарации и снижению повреждений при комбайновой уборке. Например, все прутковые элеваторы европейских комбайнов на прорезиненных ремнях.

По количеству убираемых рядов разделяют на:

· однорядные (КТН-1А; "Хассия"; Е-665; Е686);

· двухрядные (КСТ-1,4; УКВ-2; КТН-2В);

· трехрядные (Е-684);

· четырехрядные (КСК-4; "Гигант"; "АВР-Маро"; ККМ-4).

По методу агрегатирования разделяются на:

· прицепные (ТЭК-2; ККР-2, К-3; Е-684; "Томас-650");

· навесные (КТН-2В; КВН-2М; КТН-1А);

· навесные на самоходной шасси (ККШ-1) и самоходные (КСК-4; ДСН-100; "Локвуд").

По типу основного сепарирующего органа разделяются на:

· элеваторные (КСТ-1,4; КТН-2В; ДСН-100; Е-686; Е-665);

· грохотные (Е-372; КГП-2);

· барабанные (комбайн "Амазоне", "Экенгорд");

· с ротационным сепаратором (комбайн "Пакман").

Рис.2.2. Технологическая схема картофелекопателя КСК-4-1

Рис. 2.3. Технологическая схема картофелеуборочного комбайна ДСН-100