Технологический расчет картофелекопателя

 

Расчетная производительность копателя за 1 ч чистой работы равна [7]:

(3.13)

где: – конструктивная ширина захвата;

‑ рабочая скорость машины (агрегата);

‑ коэффициент использования времени смены.

Загрузка картофелеуборочного агрегата зависит от скорости его движения, глубины подкапывания и формы грядок, урожайности клубней и ботвы и других факторов.

Общая загрузка копателя массой – массовый расход (в кг/с)

Q = Q_п+Q_кл+Q_б + Q_км, (3.14)

где: Q_п – загрузка подкапываемой почвой;

Q_кл ‑ загрузка клубнями;

Q_км ‑ загрузка камнями;

Q_б – загрузка ботвой.

Первое слагаемое определяется по формуле [11]:

(3.15)

где: S – площадь сечения подкапываемого пласта, для двухрядной машины при глубине подкапывания 0,16…0,20 м и гребневой посадке S = 0,1…0,15 м²;

ρ_п ‑ плотность почвы, кг/м³, в зависимости от влажности и типа почв ρ_п = 1200…1700 кг/м³ (большие значения для почв повышенной влажности).

кг/с.

Поступление клубней в копатель равно:

, (3.16)

где: G_кл ‑ урожай клубней, т/га;

i – число убираемых рядков;

с – ширина междурядий.

кг/с.

Поступление камней в копатель равно:

, (3.17)

где: G_км ‑ урожай камней, т/га;

i – число убираемых рядков;

с – ширина междурядий.

кг/с.

Кроме того, в машину поступает ботва, секундная загрузка которой (в кг/с) может быть определена по формуле:

Q_б = 0,1 i c G_б V_м, (3.18)

где: G_б – урожай ботвы, т/га

кг/с.

 

Следовательно, общая загрузка копателя составит:

кг/с.

Процентное содержание компонентов в общей массе:

почвы Р_п = (Q_п/Q) 100 %; (3.19)

Р_п = (153,9/165,9)100 % = 92,72 %;

клубней Р_кл = (Q_кл/Q) 100 %; (3.20)

Р_кл = (2,13/165,9) 100 % = 1,28 %;

ботвы Р_б = (Q_б/Q) 100 %; (3.21)

Р_б = (1,38/165,9)100%=0,83 %.

камней Р_км = (Q_км/Q) 100 %; (3.22)

Р_км = (8,5/165,9) 100 % = 5,17 %.

Поступающая в копатель масса, обычно характеризуется следующим составом: 97…98% почвы; 1…3 % клубней и 0,5 … 2,5 % ботвы и других растительных примесей.

При расчете принимаем следующие обозначения. Секундную подачу массы на каждый рабочий орган обозначаем буквой Q с цифровым индексом порядкового номера этого рабочего органа (Q_1, Q_2, Q_3,…Q_к и т.д.). Подачу на рабочий орган компонентов (почвы, клубней, камней, ботвы) обозначаем соответственно дополнительным индексом Q_1п, Q_1кл, Q_1км Q_1б, Q_2п, Q_2кл Q_{2км .} и т.д.. Отделенную, просеянную массу, данным рабочим органом (в кг/с) обозначаем буквой q с теми же индексами. Под коэффициентом отделения η; понимаем соотношение массы отделенной части материала m к общей массе поступающего на сепарирующий рабочий орган данного компонента. Коэффициент отделения вычисляем для каждого из отделяемых компонентов раздельно – коэффициент отделения почвы η_п, коэффициент отделения ботвы η_б. Для клубней аналогичный коэффициент называется коэффициентом потерь клубней η_кл.

Определяем количество почвы просеянной первым сепарирующим элеватором. Коэффициент отделения почвы по длине элеватора равен:

(3.23)

где: q и ‑ коэффициенты, зависящие от механического состава и влажности почвы, а также от подачи;

l – длина элеватора.

Для основного элеватора l= 1,3м; q= 3,1; =0,66 [11].

Тогда

Определяем количество почвы поступающей на каскад сепарирующих валов:

(3.24)

Так как согласно экспериментальным данным приведенным Г.Д. Петровым коэффициент сепарации почвы ротационными рабочими органами число которых составляет не меньше четырех , то применительно к нашим условиям определяем количество почвы просеянной каскадом сепарирующих валов.

(3.25)

Оставшаяся ботва, камни и клубни валами не просеиваются, а укладываются сзади машины на выкопанное поле.

Определяем общее количество массы поступающей на поле после прохода картофелекопателя.

(3.26)