Устройство для уборки овощей
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам для уборки овощей пасленовых культур, таких как томаты, сладкий перец и баклажаны. Устройство содержит плодоотделитель, стеблеподъемники с рабочей поверхностью конусной формы и плодоотводящие транспортеры, расположенные по обе стороны плодоотделителя. Рабочая поверхность стеблеподъемников выполнена с винтовой прорезью по всей длине, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму. Шаг винтовой прорези определяется из выражения S=60V/n, где S - шаг винтовой прорези, V - поступательная скорость устройства, n - частота вращения стеблеподъемников. Угол наклона винтовой прорези к продольной оси стеблеподъемника определяется выражением , где β - угол наклона винтовой прорези к продольной оси стеблеподъемников, ϕ - угол трения растений по рабочей поверхности стеблеподъемников, Vокр - окружная скорость в рассматриваемом поперечном сечении стеблеподъемников, V - поступательная скорость устройства. Плодоотводящие транспортеры накрыты экранами, выполненными гибкими и секционными, причем секции их закреплены консольно. Сокращаются потери плодов в процессе сбора урожая. 7 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам для уборки овощей пасленовых культур, таких как томаты, баклажаны и сладкий перец.
Известно устройство для уборки овощей, содержащее два многовальцовых барабана, установленные с зазором относительно друг друга, и расположенные в передней части барабанов стеблеподъемники, выполненные в виде вращающихся конусов со шнековой навивкой. (А.с. СССР №1007587, кл. А 01 D 45/00; а.с. СССР №1204142, кл. А 01 D 45/00; а.с. СССР №1521348, кл. А 01 D 45/00).
Недостатками известного устройства для уборки овощей являются значительные потери плодов урожая и энергоемкость процесса уборки.
Указанные недостатки обусловлены тем, что вращающиеся конусные стеблеподъемники имеют шнековую навивку. При постоянной поступательной скорости устройства и угловой скорости стеблеподъемников обеспечивается условие вхождения стебля в зазор между навивками в вертикальном положении. В процессе движения устройства по полю его поступательная скорость изменяется. С изменением поступательной скорости устройства стебли растений под действием навивок стеблеподъемников наклоняются вперед или назад по ходу движения устройства, т.е. стебли кустов подвергаются дополнительно колебанию, тереблению, выдергиванию. Это приводит к преждевременному отделению плодов от стебля в зоне стеблеподъемников и падению их на почву. Это увеличивает потери урожая плодов россыпью.
Стеблеподъемники перед началом уборки регулируются так, чтобы нижняя ветвь шнековых навивок, вращаясь, перемещалась по поверхности поля. В процессе перемещения устройства по полю стеблеподъемники ввинчиваются в нижнюю часть кустов и поднимают стебли. Одновременно шнековые навивки стеблеподъемников смещают верхний слой почвы, увеличивая дополнительно затраты энергии на процесс уборки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для уборки овощей, содержащее два многовальцовых барабана, установленные с зазором относительно друг друга, и расположенные в передней части барабанов стеблеподъемники в форме вращающихся конусов с гладкой винтовой навивкой. (А.с. №2163432, кл. А 01 D 45/00, 46/00 - прототип).
Недостатками устройства, принятого за прототип, являются значительные потери плодов урожая и энергоемкость процесса уборки.
Указанные недостатки обусловлены тем, что вращающиеся конусные стеблеподъемники имеют гладкую винтовую навивку. При постоянной поступательной скорости устройства и угловой скорости стеблеподъемников обеспечивается условие вхождения стебля растения в вертикальном положении в зазор между навивками. В процессе движения устройства по полю его поступательная скорость изменяется. Из-за изменения поступательной скорости устройства в процессе сбора плодов стебли растений под действием навивок стеблеподъемников наклоняются вперед или назад по ходу движения устройства. Таким образом стебли растений подвергаются дополнительно колебанию. Это приводит к преждевременному отделению части плодов от стеблей в зоне стеблеподъемников и падению их на почву. Это увеличивает потери урожая плодов россыпью.
В процессе работы устройства вращающиеся конусные стеблеподъемники гладкой винтовой навивкой захватывают и смещают верхний слой почвы, увеличивая энергоемкость процесса уборки урожая.
Техническим решением задачи является сокращение потерь плодов в процессе сбора урожая.
Задача достигается тем, что в устройстве для уборки овощей, содержащем плодоотделитель, стеблеподъемники с рабочей поверхностью конусной формы и плодоотводящие транспортеры, расположенные по обе стороны плодоотделителя, согласно изобретению рабочая поверхность стеблеподъемников выполнена с винтовой прорезью по всей длине, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму, шаг винтовой прорези определяется из выражения
S=60V/n,
где S - шаг винтовой прорези,
V - поступательная скорость устройства,
n - частота вращения стеблеподъемника,
а угол наклона винтовой прорези к продольной оси стеблеподъемника определяется выражением
,
где β - угол наклона винтовой прорези к продольной оси стеблеподъемников,
ϕ - угол трения растений по рабочей поверхности стеблеподъемников,
Vокр - окружная скорость в рассматриваемом поперечном сечении стеблеподъемников,
V - поступательная скорость устройства,
а плодоотводящие транспортеры накрыты экранами, выполненными гибкими и секционными, причем секции их закреплены консольно.
Благодаря отличительным признакам заявленного устройства, т.е. выполнению рабочей поверхности стеблеподъемников с винтовой прорезью, устраняется перемещение стеблеподъемниками верхнего слоя почвы в процессе уборки, что снижает энергоемкость процесса уборки. При отклонении поступательной скорости устройства от оптимального режима стебли кустов убираемой культуры выходят беспрепятственно из контакта с винтовой прорезью. Это устраняет теребление стеблей стеблеподъемниками и, как следствие их, отделение от стеблей и падение на почву. Это снижает потери плодов.
Выполнение винтовой прорези по всей длине рабочей поверхности стеблеподъемников обеспечивает подачу стеблей в зазор между барабанами.
Выполнение винтовой прорези в поперечном сечении трапециевидной формы улучшает вход и выход стеблей растений из винтовой прорези.
Шаг винтовой прорези, определяемый выражением S=60 V/n, обеспечивает режим работы устройства для выбранной поступательной скорости устройства, при котором воздействие на стебли со стороны стенок винтовых прорезей минимальное.
Выполнение угла наклона винтовой прорези согласно выражению
,
обеспечивает условие движения стеблей без их требования по всей длине конусной поверхности стеблеподъемников.
Установка над плодоотводящими транспортерами консольно закрепленных экранов снижает силу удара плодов о поверхность плодоотводящих транспортеров в процессе их поступления с вальцевых барабанов и, как следствие, травмирование плодов. Это увеличивает их срок хранения и улучшает товарный вид.
Выполнение экранов гибкими и из отдельных участков секций улучшает процесс амортизации удара плодов о поверхность плодоотводящих транспортеров.
Анализ свойств совокупности признаков заявленного устройства и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявленного устройства проявляет усиленное свойство прототипа - уменьшение потерь плодов в процессе уборки урожая пасленовых культур.
На фиг.1 схематично изображено устройство для уборки овощей, вид сверху; на фиг.2 - устройство для уборки овощей, вид сбоку; на фиг.3 - то же, в сечении по А-А.; на фиг.4 схематично показан стеблеподъемник, вид сбоку; на фиг.5 показан плодоотводящий транспортер, по виду Б на фиг.3; на фиг.6 показана винтовая прорезь - выносной элемент I на фиг.5; на фиг.7 - то же, в сечении по В-В на фиг.6.
Устройство для уборки овощей содержит плодоотделитель 1, выключающий установленные с зазором два одинаковых барабана 2, состоящие из вальцов 3. Барабаны 2 и вальцы снабжены раздельным приводом во вращение 4. По обеим сторонам плодоотделителя 1 расположены плодоотводящие транспортеры 5.
Перед плодоотделителем 1 располагаются стеблеподъемники 6 с приводом во вращение от барабанов 2. Рабочая поверхность 7 стеблеподъемников 6 конусной формы выполнена с винтовой прорезью 8 по всей длине. В поперечном сечении винтовая прорезь 8 имеет трапециевидную форму.
Плодоотводящие транспортеры 5 накрыты экранами 9, выполненными гибкими из упругого материала и разделенными на секции 10, закрепленные консольно.
Устройство для уборки овощей работает следующим образом. В процессе перемещения устройства по убираемому полю стеблеподъемники 6 ввинчиваются в нижнюю часть кустов растений. Полегшие стебли кустов скользят по рабочим поверхностям 7, подают в винтовые прорези 8, скользят в них, поднимаясь, формируя куст, попадаются до входа в рабочий зазор между барабанами 2 плодоотделителя 1. Находясь в рабочем зазоре между перемещающимися вдоль них барабанами 2, стебли кустов колеблются, теребятся под воздействием вращающихся барабанов 2 и вальцов 3. Созревшие плоды от воздействия на стебли отделяются от последних и попадают на поверхность барабанов 2, переносятся ими и подаются на экраны 9, накрывающие плодоотводящие транспортеры 5. Гибкая и упругая поверхность секций 10 экранов 9 гасит силу удара падающих с барабанов 2 плодов о поверхности плодоотводящих транспортеров 5. С секций экранов 9 плоды скатываются в плодоотводящие транспортеры 5 и далее в бункер устройства.
Использование предлагаемого устройства для уборки овощей в сравнении с известными устройствами позволит снизить потери плодов в процессе сбора урожая и энергоемкость процесса уборки урожая.
Устройство для уборки овощей, содержащее плодоотделитель, стеблеподъемники с рабочей поверхностью конусной формы и плодоотводящие транспортеры, расположенные по обе стороны плодоотделителя, отличающееся тем, что рабочая поверхность стеблеподъемников выполнена с винтовой прорезью по всей длине, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму, шаг винтовой прорези определяется из выражения
S=60V/n,
где S - шаг винтовой прорези,
V - поступательная скорость устройства,
n - частота вращения стеблеподъемников,
при этом угол наклона винтовой прорези к продольной оси стеблеподъемника определяется выражением
где β - угол наклона винтовой прорези к продольной оси стеблеподъемников,
ϕ - угол трения растений по рабочей поверхности стеблеподъемников,
Vокр - окружная скорость в рассматриваемом поперечном сечении стеблеподъемников,
V - поступательная скорость устройства,
а плодоотводящие транспортеры накрыты экранами, выполненными гибкими и секционными, причем секции их закреплены консольно.
