Модернизация устройства по уборке картофеля (картофелекопателя) КТН-2В (конструкторская часть дипломного проекта)

Обоснование и описание выбранной технологической схемы и конструкции сепарирующего устройства

С целью обеспечения надежности в работе и повышения производительности (исключение заматывания и заклинивания) ротационные рабочие органы корнеклубнеуборочных машин выполняют в виде правильных многогранников с криволинейными гранями, радиусы кривизны которых, центры кривизны и межосевые расстояния описаны графически (рисунок 4.12), либо снабжаются предохранительными муфтами. Исключение заматывания и заклинивания обеспечивается за счет постоянства просвета между соседними рабочими органами δ в любом их взаимоположении.
Элеватор. Прутковый элеватор не обеспечивает полное отделение почвы от клубней, при усовершенствовании картофелеуборочных машин увеличивают их длину. Испытания показали, что наращивание длины элеваторов приводит к значительному увеличению их габаритов без существенного влияния на сепарирующую их способность. Встряхиваемые прутковые элеваторы хорошо сепарируют почву, однако сильно повреждают клубни до 50%. В результате испытаний установлено, что полотно элеватора недостаточно встряхивается, наблюдается залипание рабочих просветов: наличие большого числа трущихся частей, работающих в почве, приводит к быстрому их износу.
По сепарирующим способностям заслуживает внимания вибрационный гро-хот. Сравнительная эффективность различных сепарирующих рабочих органов показывает, что при влажности почвы 30...35% качающийся грохот просеивает ее на 20...25, а вибрационный на 50% интенсивнее, чем прутковый элеватор. Грохот подбрасывает движущийся по нему материал, в результате чего почвенные комки и клубни испытывают многократные ударные нагрузки. Вибрационный грохот в отличие от качающегося, имеет меньшую амплитуду и более высокую частоту колебаний. Недостатки качающихся грохотов заключаются в следующем: - при работе на легких каменистых почвах наблюдается повышенное повреждение клубней камнями; - низкая сепарирующая способность при работе на средних и тяжелых почвах при влажности свыше 20%.
Существуют три вида барабанных грохотов: обычный, с гладкой внутренней поверхностью, с внутренней спиралью (спираль расположена по внутренней поверхности барабана; с карманами, образованными радиальными пластинами, параллельными оси барабана). Основной недостаток барабанных грохотов – забивание их растительными остатками, кроме того они не обеспечивают полного разрушения и сепарации почвы.
Центробежное сито. К данной группе сепарирующих органов относятся ци-линдрические и конические барабаны и плоские прутковые колеса. Масса под-ступает к центру сита и под действием центробежных сил, распределяется по его поверхности разрушаясь и сепарируясь, недостатками у такого сита являются те же недостатки что и у барабанного грохота.
Чашевая центрифуга. Данный рабочий орган представляет собой цен-тробежный рабочий орган в виде чаши, изготовленной из прутков. Он производит отделение глинистых почв по принципу резкого уменьшения сопротивления деформации среза (сдвига) глинистых почв повышенной влажности. Как показали исследования, чашевая центрифуга забивается растительностью и повреждает от 11 до 30% клубней.
Барабанно-шнековый транспортер. По принципу работы данный рабочий орган сходен с барабанным грохотом с внутренней спиралью. Отличие состоит в том, что спирали шнека в данном случае расположены не на внутренней поверхности барабана, а на отдельном валу, являющемся осью барабана.
Проанализировав устройства для сепарации клубненосного слоя и разрушение почвенных комков, можно сделать выводы:
- прутковый элеватор не обеспечивает полное отделение почвы от клубней, при усовершенствовании картофелеуборочных машин увеличивают их длину, а наращивание длины элеваторов приводит к значительному увеличению их габаритов без существенного влияния на сепарирующую их способность;
- полотно элеватора недостаточно встряхивается, наблюдается залипание рабочих просветов: наличие большого числа трущихся частей, работающих в почве, приводит к быстрому их износу;
- при использовании качающихся грохотов на легких каменистых почвах наблюдается повышенное повреждение клубней камнями; - низкая сепарирую-щая способность при работе на средних и тяжелых почвах при влажности свы-ше 20%;
- основной недостаток барабанных грохотов – забивание их растительными остатками, кроме того они не обеспечивают полного разрушения и сепарации почвы;
- барабанно-шнековый транспортер обеспечивает эффективную сепарацию тяжелых почв повышенной влажности, однако при этом наблюдается повышен-ное повреждение клубней, барабан забивается растительными примесями.

Рисунок 4.12 - Ротационный рабочий орган корнеклубнеуборочных машин.
Таким образом, для создания навесного картофелекопателя к малогабарит-ным тракторам необходима разработка конструкции таких ротационных рабочих органов, которые способны интенсивно просеивать пласт, разрушать почвенные комки, не повреждать клубни картофеля и работать без заклинивания и наматывания растительных остатков.
Данная технологическая схема (рисунок 4.13) соответствует выщеизложенным требованиям. Технологический процесс модернизируемой машины заключается в следующем: при движении агрегата по полю пласт, подрезанный лемехом, подхватывается первичным ротором, частично рыхлится и транспортируется на последующие рабочие органы. При этом происходит интенсивное сепарация почвы через просветы как на рабочих органах, так и между ними. Поток отделенных клубней и растительных остатков попадает на поверхность убранного поля, сузившись на пальчиковой решетке для исключения попадания на соседние рядки.