Способ извлечения корнеклубнеплодов из почвы и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ состоит из отделения корнеклубненосного пласта от основного массива рабочим органом, образованным двумя плоскими дисками, установленными с постоянным углом развала, образующими спаренный двугранный клин с руслом постоянного сечения. Отделение корнеклубненосного пласта осуществляется за счет деформаций растяжения получаемых при движении дисков вокруг эксцентричной цапфы по траектории эпитрохоиды относительно опорных колес устройства. Затем отделенный от основного массива корнеклубненосный пласт поднимается, разрушается, растягивается между дисками за счет центробежных сил и подается на сепарирующие рабочие органы или на поле. Устройство состоит из двух плоских дисков и двух опорных колес. Диски установлены на эксцентричных цапфах и при работе совершают движение относительно опорных колес устройства по эпитрохоиде. Обеспечивается снижение энергоемкости и уменьшение повреждения корнеклубнеплодов при их выкапывании. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Группа изобретений относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам извлечения корнеклубнеплодов из почвы и к устройствам для его осуществления.

Известен способ извлечения корнеклубнеплодов, при котором корнеклубнеплоды выкапываются из почвы вместе с подрезанным и деформированным пластом почвы пассивными или активными лемехами, образующими в работе двухгранный клин [1].

Известен способ извлечения корнеклубнеплодов, при котором корнеклубнеплоды вместе с почвой выжимаются из гряды лемешными или дисковыми, пассивными или активными рабочими органами, образующими в работе спаренные трехгранные клинья [2].

Недостатками указанных способов являются:

1. Высокая энергоемкость процесса извлечения корнеклубнеплодов, так как в основе технологического процесса извлечения корнеклубнеплодов из почвы по указанным способам является деформация сжатия почвы, которая в 10 раз больше, чем деформация на сдвиг и в 30 раз больше чем деформация на растяжение [3].

2. При действии двухгранного и трехгранного клиньев через почву на корнеплод возникают сдвигающие силы, которые вызывают излом корнеплодов, особенно моркови [2].

Известен способ отделения корнеклубненосного пласта от основного массива двумя спаренными двухгранными клиньями за счет деформаций растяжения и сдвига, а затем отделенный от основного массива корнеклубненосный пласт поднимается и перемещается в сужающемся русле, образованном двумя спаренными трехгранными клиньями к сепарирующим рабочим органам [4]. Патент RU 2492621.С2

Недостатком данного способа является цикличность выполнения операций отделения корнеклубненосного пласта от основного массива и перемещение его к сепарирующим рабочим органам.

Известны различные устройства для выкапывания корнеклубнеплодов [1.2]. В авторских свидетельствах №174021 А01D 25/02, №310628 А01D 25/08 описаны рабочие органы к корнеклубнеуборочным машинам, включающие короб с основным лемехом, выжимные вильчатые копачи, образующие вместе с основным лемехом общий рабочий орган для работы на различных междурядьях. В одном случае выжимные вильчатые копачи устанавливают на пассивный лемех, в другом случае на активный, совершающий колебания в направлении движения машины.

Известен рабочий орган по авторскому свидетельству №1271409 А01D 15/04, в котором вильчатые копачи совершают как возвратно-поступательное в направлении движения машины, так и колебательное движение.

Известен выкапывающий рабочий орган по авторскому свидетельству №320259 А01D 15/04 с вращающимися дисками и подрезающей скобой, в котором диски подкапывают подрезанный скобой пласт.

Известен выкапывающий рабочий орган по авторскому свидетельству №701567 А01D 25/04 включающий лемех дискового грядоподъемника, в котором подъем корнеклубненосного пласта осуществляется после отделения пласта лемехом.

Недостатком отмеченных рабочих органов является выкапывание корнеклубнеплодов рабочими органами в основе работы, которых является взаимодействие двухгранного клина или спаренных трехгранных клиньев на пласт деформацией сжатия, которая является наиболее энергоемкой.

Известен рабочий орган по патенту RU 2492621 С2 в котором выкапывающее устройство выполнено последовательным жестким соединением спаренных двугранных клиньев, образующих русло постоянного сечения со спаренными трехгранными клиньями, образующих суживающее русло.

При этом кинематика рабочего органа обеспечивает отделение корнеклубненосного пласта от основного массива за счет деформаций растяжения и сдвига.

Недостатком указанного рабочего органа является цикличность выполнения рабочего процесса и сложность устройства.

Основным прототипом изобретения является дисковый выкапывающий рабочий орган картофелеуборочного комбайна КПК-3, выкапывающий рабочий орган по А.С. №320259 А01D 15/04.

Цель изобретения сокращение энергозатрат на непрерывное отделение корнеклубненосного пласта от основного массива за счет деформаций растяжения и повышения качества корнеклубнеплодов за счет снижения их повреждений и упрощение конструкции при выкапывании корнеклубнеплодов.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе отделение корнеклубненосного пласта от основного массива осуществляется двумя дисками, установленными с постоянным значением угла развала образующих спаренный двугранный клин с руслом постоянного сечения, за счет деформаций растяжения получаемых при движении дисков вокруг эксцентричной цапфы по траектории эпитрохоиды относительно опорных колес устройства. Отделенный таким образом пласт поднимается, разрушается (растягивается) за счет центробежных сил и подается на сепарирующие органы или на поле.

В отличие от прототипа, выкапывающее устройство состоит из двух плоских дисков, установленных с постоянным значением угла развала, образующих спаренный двугранный клин с руслом постоянного сечения.

В отличие от прототипа диски вращаются вокруг эксцентричной цапфы, по траектории эпитрохоиды относительно опорных колес устройства.

Данное изобретение будет дополнительно объяснено на следующих фигурах.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображена схема выкапывающего рабочего органа для реализации заявленного способа и устройства.

Выкапывающий рабочий орган фиг. 1 состоит из двух выкапывающих дисков 1, рамы 2, кронштейна 3 с эксцентричной цапфой 4 для каждого диска, опорных колес 6 с кронштейнами опорных колес 5.

При движении машины диски (1) непрерывно вырезают корнеклубненосный пласт, за счет растяжения отделяют корнеклубненосный пласт от основного массива на величину эксцентриситета эксцентричной цапфы (4) относительно опорных колес (6), поднимают, растягивают, разрушают пласт и передают его на сепарирующие рабочие органы или выбрасывают на поле. Величина эксцентриситета Σ.

Литература

1. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины, 2е изд. переработанное и дополненное. М.: Машиностроение. 1984-410.

2. Диденко Н.Ф., Хвостов В.А., Медведев В.П. машины для уборки овощей. - М.: Машиностроение. 1984-320 с.

3. Гудков А.Н. Теоретические положения к выбору новой системы машин для обработки почвы. Земледельческая механика. Сборник трудов. Том XII-М.: Машиностроение. Стр.137. 1969-407 с.

4. Патент на изобретение RU №2492621 С2 «Способ извлечения корнеклубнеплодов из почвы и устройство для его осуществления».

5. Корепанов Ю.Г., Арсланов Ф.Р. Анализ сил действующих на корнеклубнеплод спаренным двухгранным клином. В сборнике: Наука, инновации и образование в современном АПК материалы Международной научно-практической конференции. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, ФГБО ВПО Ижевская государственная сельскохозяйственная академия. 2014.

6. Корепанов Ю.Г., Арсланов Ф.Р., Шатунов В.Ю. Методика исследования отрыва корнеклубненосного пласта В сборнике: Аграрная наука - инновационному развитию АПК в современных условиях материалы Всероссийской научно-практической конференции. ФГБОУ ВПО Ижевская государственная сельскохозяйственная академия. 2013. С.92-95.

1. Способ извлечения корнеклубнеплодов из почвы, включающий отделение корнеклубненосного пласта от основного массива рабочим органом, образованным двумя плоскими дисками, установленными с постоянным углом развала, образующими спаренный двугранный клин с руслом постоянного сечения, отличающийся тем, что отделение корнеклубненосного пласта осуществляется за счет деформаций растяжения получаемых при движении дисков вокруг эксцентричной цапфы по траектории эпитрохоиды относительно опорных колес устройства, а затем отделенный от основного массива корнеклубненосный пласт поднимается, разрушается, растягивается между дисками за счет центробежных сил и подается на сепарирующие рабочие органы или на поле.

2. Устройство для извлечения корнеклубнеплодов из почвы, состоящее из двух плоских дисков и двух опорных колес, отличающееся тем, что диски установлены на эксцентричных цапфах и при работе совершают движение относительно опорных колес устройства по эпитрохоиде.