Повреждения картофеля при уборке

Обновлено: 15.09.2024

Повышение эффективности и качества функционирования рабочих органов сепарации картофелеуборочных машин. Оценка возможностей использования упругих материалов в качестве покровного слоя жестких поверхностей рабочих органов картофелеуборочных машин.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	20.05.2017
Размер файла	697,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

ИЗЫСКАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ КЛУБНЕЙ ПРИ МАШИННОЙ УБОРКЕ КАРТОФЕЛЯ

Голиков Алексей Анатольевич к.т.н.

Верещагин Николай Иванович д.т.н., профессор

Самой трудо- и энергоемкой частью технологии машинного производства картофеля является процесс уборки, который осуществляется в основном комбайнами. Современные картофелеуборочные машины обеспечивают требуемые показатели эффективности в благоприятных условиях эксплуатации. В неблагоприятных условиях (которые, в первую очередь, характеризуются повышенной или пониженной влажностью почвы) полнота сепарации клубней от примесей снижается, а потери и повреждения продукции растут. Данная ситуация связана с несовершенством сепарирующих рабочих органов картофелеуборочных машин. В процессе машинной уборки на сепарирующих рабочих органах отсеивается до 1000 тонн почвы с 1 Га. Вследствие этого производительность картофелеуборочных комбайнов в целом определяется пропускной способностью их сепараторов. В настоящее время наиболее широкое распространение и применение получили прутковые элеваторы. Одним из существенных недостатков является то, что в условиях пониженной влажности почвы наблюдается значительный рост повреждений клубней, основная причина которого заключается в контакте клубненосного вороха с боковинами рамы уборочной машины. Исходя из вышесказанного, можно утверждать, что повышение эффективности и качества функционирования рабочих органов сепарации картофелеуборочных машин является актуальной научно-технической задачей для сельского хозяйства

Ключевые слова: КАРТОФЕЛЬ, СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, КЛУБЕНЬ, КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНАЯ МАШИНА, ПОВРЕЖДЕНИЯ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

В неблагоприятных условиях эксплуатации полнота сепарации клубней от примесей снижается, а потери и повреждения продукции растут [4]. Данная ситуация связана в первую очередь с несовершенством сепарирующих рабочих органов картофелеуборочных машин [5, 6, 7]. Так подавляющее большинство повреждений клубней возникает от взаимодействия с неупругими поверхностями рабочих органов, например, с жесткими боковинами рамы комбайна (рис. 1). Причем ситуация усугубляется тем, что основная масса почвы отсеивается на первом элеваторе (до ), а на последующие - поступают преимущественно клубни с растительными примесями (повышая тем самым вероятность получения травмы клубнем) [6]. В связи с чем, дальнейшее развитие уборочной техники непосредственно связано с устранением или частичной ликвидацией данного негативного фактора [4].

Одним из возможных способов решения поставленной задачи является использование упругих материалов в качестве покровного слоя жестких поверхностей рабочих органов картофелеуборочных машин или внедрения устройств в их конструкцию, способных предотвратить взаимодействия клубней с потенциально опасными элементами [4, 8]. Основываясь на результатах проведенных анализа существующих аналогов и теоретических исследований, был разработан и запатентован [9] рабочий орган сепарации картофелеуборочных машин, представленный на рисунке 2.

а) вид спереди; б) вид сбоку. 1 - клубни; 2 - почвенные комки; 3 - боковины картофелеуборочных машин.

Рисунок 1 Условный профиль клубненосного вороха на различных этапах сепарации

картофелеуборочный машина сепарация рабочий

Сепарирующее устройство картофелеуборочной машины, содержит установленное на раме полотно просеивающего пруткового элеватора, и снабжено упругими элементами ограничения контакта клубней с рамой, выполненными в виде эластичных прутков, расположенных вдоль полотна элеватора с его боков параллельно раме и симметрично относительно его центральной оси. Они закреплены консольно к внешней стороне элеватора между его прутками, и имеют сечение в форме равнобедренной трапеции, причем большее основание трапеции направлено в сторону центральной оси элеватора [9].

а) технологическая схема; б) местный вид. 1 - упругие элементы; 2 - прутки элеватора.

Рисунок 2 Сепарирующее устройство клубнеуборочной машины

Применение предложенного устройства позволяет не только существенно снизить количество повреждений клубней картофеля о жесткие боковины рамы, но так же исключить возможность забивания компонентами клубненосного вороха пространства между ней и упругими элементами, создавая предпосылки к повышению эксплуатационной производительности картофелеуборочной машины [9].

С целью обоснования конструктивных параметров упругих элементов рабочего органа сепарации были выполнены следующие лабораторно-полевые испытания устройства с обработкой результатов по методу многофакторного корреляционно-регрессионного анализа в соответствии с СТО АИСТ 8.5-2010.

Разработанный рабочий орган сепарации был смонтирован на серийном картофелекопателе КТН-2В (рис. 3). После анализа и обработки результатов исследований было установлено, что наиболее близким уравнением регрессии, описывающим процесс повреждаемости клубней, оказалось уравнение экспоненциального вида, так как коэффициент множественной корреляции наиболее близок к единице (0.99717) и средняя ошибка аппроксимации минимальна (1.41684).

Окончательно полученное уравнение регрессии выглядит следующим образом:

где - площадь основания упругого элемента, ;

- высота упругого элемента, м;

- урожайность картофеля, т/га;

- скорость движения экспериментальной установки, км/ч.

В ходе выполнения лабораторно-полевых исследований было установлено, что для достижения наиболее значительного технологического эффекта, а именно максимального снижения повреждений клубней, необходимо использовать упругие элементы трапециевидной формы, имеющие высоту Нэл=6 см и площадь основания Sосн=5.94 см 2 [4]. Применение в конструкции сепарирующего рабочего органа уборочной машины ограничителей контакта клубней с заданными характеристиками позволило добиться снижения повреждений клубней при оптимальном скоростном режиме на 30.27% (с 10.14% на серийном КТН-2В до 7.07% на усовершенствованном картофелекопателе).

1 - рама; 2 - полотно элеватора; 3 - упругие элементы; 4 - прутки элеватора.

Рисунок 3 Схема картофелекопателя КТН-2В оснащённого усовершенствованным рабочим органом сепарации

В процессе эксплуатации уборочной техники наступление технологического отказа машины характеризуется превышением хотя бы одним из показателей качества выполнения процесса машинной уборки картофеля установленных границ АТТ.

В ходе научно-исследовательской работы нами была предложена математическая модель вероятностной оценки наступления технологического отказа картофелеуборочной машины, оснащенной усовершенствованным рабочим органом сепарации [4, 10].

где - нижняя граница повреждений клубней; - верхняя граница повреждений клубней; - исследуемое количество клубней, кг; - условно принятая масса клубня, кг; - действующее значение нагрузки на клубень, H; - допустимое значение нагрузки i-го диапазона, H; - высота грядки, м; - количество исследуемых клубней, шт; - ширина грядки, м; - вероятность появления клубня i-го диапазона; У - урожайность картофеля, кг/м 2 ; - удельный вес клубней, кг/м 3 ; - площадь учетной делянки, м 2 ; - скорость картофелеуборочной машины, м/с; - коэффициент изменения объема примесей; - коэффициент изменения объема клубней; - количество убираемых рядков; - линейная скорость усовершенствованного элеватора, м/с; - расстояние между рядами упругих элементов (активная ширина сепаратора), м; l - длина элеватора, м; - объем примесей в исследуемом ворохе, м 3 ; ,, - коэффициенты значимости факторов; - высота упругого элемента, ; - удельный вес примесей, ; - ширина грядки, м.

Располагая необходимыми знаниями касательно условий проведения уборочных работ, имеем возможность спрогнозировать наступление технологического отказа агрегата при помощи предложенной выше математической модели вероятностной оценки применительно к конкретным режимам работы картофелеуборочной машины [10].

На заключительном этапе исследовательской работы были проведены полевые испытания разработанного рабочего органа сепарации, размещенного на базе серийного картофелеуборочного комбайна, работающего по классической компоновочной схеме (замене подвергся дополнительный элеватор картофелеуборочной машины). Полученные результаты были занесены в таблицу 1.

Домашние и дикие растения, их описание и выращивание; болезни и вредители. Интересные сведения из ботаники и других областей науки. Доклады для школьников. Природа Приморского края (растения и животные). История, культура, достопримечательности Владивостока и России в целом.

Вечерний Владивосток / улица Адмирала Фокина

Главная страница
Всё о бегониях
Всё о бегониях - 2
Список бегоний - 1
Список бегоний - 2
Список бегоний - 3
Список бегоний - 4
Список бегоний - 5
Список бегоний - 6
Список бегоний - 7
Список бегоний - 8
Список бегоний - 9
Мои растения
Доклады
В помощь цветоводам, садоводам и огородникам
Опознавалка бегоний и других растений
Дизайн в саду и дома
Комнатные растения
Садовые растения
Растения по алфавиту
Растения по алфавиту (2)
Приморский край
Приморский край - 2
Латынь в ботанике
Биология
Ботаники
История и культура
Интересное
Вопрос-ответ

понедельник, 9 ноября 2020 г.

Механические повреждения клубней картофеля

Механические повреждения клубней картофеля возникают в процессе уборки, транспортировки, переборки картофеля в виде различных типов повреждений, сопровождающихся нарушением целостности клубня (трещины, ссадины, царапины, обдир кожуры, вырывы, расколы).

Механические повреждения клубней картофеля способствуют проникновению и развитию в клубнях возбудителей грибных и бактериальных болезней.

При комбайновой уборке физиологически недозрелого картофеля общее количество повреждённых клубней может составлять 89,5%, а при уборке зрелых клубней оно снижается , соответственно, до 21%.

Проблема сокращения повреждаемости картофеля в основном решается в направлении совершенствования машин и технологии уборки. Но немаловажную роль играют и агротехнические приёмы: предпосадочное проращивание, правильный режим питания растений, предуборочное уничтожение ботвы.

Отмечено, что на лёгких и сухих почвах наружные травмы клубней и потемнение мякоти вследствие удара встречаются чаще на 25 %, чем при выращивании картофеля на глинистых и суглинистых почвах.

Плохая подготовка почвы, особенно сухой, к посадке способствует увеличению доли клубней с механическими повреждениями . Тяжёлые и каменистые почвы искажают форму клубней, слишком глубокая или неравномерная посадка также увеличивает число возможных травм.

На повреждаемость клубней оказывает влияние и концентрация основных элементов в почве, их соотношение. Избыток азотных удобрений снижает устойчивость клубней к травмированию. Калий и фосфор , наоборот, увеличивают их устойчивость.

Большое значение имеет также режим температуры и влажности во время вегетации и уборки картофеля – травмирование клубней увеличивается при температуре ниже +10 °C и влажности ниже 17 и выше 23%.

При высокой концентрации воды в клубнях происходит их растрескивание, возникают внутренние повреждения, незаметные снаружи.

Клубни меньше травмируются при +14+18°С. При отклонениях температуры от оптимальной, а также при повышении влажности почвы доля повреждённого картофеля возрастает в геометрической прогрессии.

Уборку картофеля следует проводить при температуре не ниже +10°С. В октябре после холодных ночей работы по уборке картофеля необходимо начинать утром после 10 часов, при этом максимально использовать тёплое вечернее время.

Сорта картофеля также по-разному реагируют на механические воздействия . Разную устойчивость к механическим повреждениям обуславливают различия в анатомическом строении кожуры и мякоти клубней.

Большей упругостью мякоти, а следовательно, и устойчивостью к механическим повреждениям обладают сорта с крахмалистостью выше 20-25%.

Для того, чтобы на клубнях образовалась кожица из опробковевших клеток, после выкопки они некоторое время должны обсохнуть в поле и подвергнуться действию света.

Подсушенный, со сформированной кожицей картофель лучше хранится по сравнению с картофелем , заложенным на хранение сразу после уборки.

Определенный процент поврежденных клубней неизбежен. Интенсивное внедрение методов уборки и транспортировки картофеля, ориентированных на сокращение доли ручного труда, резко повышает этот процент.

Из расчетов видно, что 20 % всего картофеля получает механические повреждения непосредственно в ходе уборки и транспортировки, а затем еще 10 % повреждений проявляются уже в хранилище в виде посинения или почернения клубней. Названные цифры могут колебаться в зависимости от погодных условий. У некоторых фермеров потери значительно больше, однако есть и такие фермеры, у которых так организованы уборка и хранение, что процент механических повреждений и заболеваний клубней гораздо ниже среднего по стране, причем дело не только в разновидности почвы или в составе оборудования: контрастные Цифры потерь демонстрируют хозяйства, эквивалентные по упомянутым показателям (табл. 12).

Ясно, что высокий процент потерь часто определяйся организационно-управленческими факторами. ° некоторых случаях причину повреждений определить легко, и тогда потери можно существенно сни - ЗИТЬ с помощью простой регулировки комбайна или

?АБЛЙЦА 13. Тип комбайна и уровень повреждаемости клубней

Сильные механические повреждения, %

Общие повреждения мякоти, %

Для комбайнов с руч

Путем несложной реорганизации уборочной или транспортной системы.

Процентное содержание камней в почве — следующий фактор, влияющий на уровень повреждаемости (табл. 13). Так как камни неправильной формы при-

ТАБЛИЦА 13. Камни и их влияние на повреждаемость кпубней, %

Много, правильной формы

Много, неправильной формы

Чиняют клубням особо сильные повреждения, имеет значение и тип камней, характерный для зоны уборки. Именно в таких случаях особую роль играют методы борьбы с камнями, с помощью которых удается резко сократить процент повреждений и одновременно повысить производительность уборки на 25 %, еслй

Допустимо использование автоматических комбайнов.

Типы повреждений и причины, их вызывающие, обобщаются в табл. 14.

ТАБЛИЦА 14. Типы повреждений и причины, их вызвавшие

По вине комбайна

Повреждение из-аа состоянии поля

Транспортировка от комбайна к краиилищу

Давление на гребень

Давление на гребень, каменистая нлн комковатая почва

Каменистая, комковатая почва

Регулировка диска (лемеха) Превышение скорости элеваторов комбайна

Превышение скорости элеваторов комбайна Превышение скорости элеваторов комбайна

Падение в прицеп, в элеватор ■бункера

Разгрузка в элеватор бункера

Падение в прицеп, разгрузка в элеватор бункера

Острые выступы иа оборудовании

Острые выступы на оборудовании

Подготовка комбайна. Комбайн должен быть в хорошем механическом состоянии, все резиновые покрытия и предохранительные материалы не должны иметь повреждений. На рынок поступил упругий пенопласт (пластазот), обладающий хорошими водоотталкивающими и защитными свойствами. Этот материал можно наклеивать на плоские твердые поверхности машины, с которыми контактируют клубни. Все узлы, перемещающиеся при движении комбайна, должны тщательно проверяться, так же как и ведущие звездочки элеваторов, зубья которых могут повредить клубни.

Гребни. Повреждения, с наибольшей вероятностью возникающие в этой точке, — раскалывание или расплющивание клубней, вызываемые боковым давлением на гребень. Уровень повреждений здесь может достигать 10 %, и причины этого следующие:

— главной причиной часто оказывается малая ширина ряда. Следует помнить, что она должна быть °коло 90 см;

— несогласованность ширины шины с шириной борозды. Это относится не только к фазе уборки, но и к любой предшествовавшей операции например к обработке ботвы химическими препаратами. Комбайны с
■боковым размещением приемной части в этом смысле имеют преимущества. Там, где получение необходимого тягового усилия при работе с большими комбайнами составляет проблему, следует применять машины с четырьмя ведущими колесами с более узкими шинами или специальные двухколесные тандемы. Самоходные комбайны имеют большие ведущие колеса, движущиеся вне рядов картофеля;

— несоосность. Комбайны очень часто бывают не- соосны с трактором, и колеса, движущиеся по борозде, оказывают давление на гребень;

— недостаточные пространства в конце гонов, не позволяющие производить нормальные развороты. В этих случаях целесообразно использовать комбайны с управляемыми колесами и самоходные комбайны.

Лемех. Повреждения клубней лемехом встречаются из-за недостаточного заглубления его в почву чаще всего. Главной причиной этого является неравномерность размещения клубней по глубине, и, если регулировка заглубления при посадке была неэффективной, опасность среза остается даже при самой поверхностной обработке. Выходом из положения может послужить автоматический контроль заглубления или, если позволяет почва, — копирующие катки.

Причиной среза клубней на краях гребня часто является неправильная регулировка дисков (у дисковых копачей). Испытания показали, что этот тип лемеха не требует большого тягового усилия и что при правильной регулировке риск среза уменьшается.

Основной элеватор. Это зона наибольшего числа повреждений, для предупреждения которых, однако, можно многое сделать. Основными источниками потерь картофеля здесь являются поверхностные повреждения, порезы и задиры клубней. Доля этих сильных повреждений доходит до 30 % •

Рис. 42. Передача на элеватор комбайна: вариатор скорости.

С другой. На легких почвах скорость элеватора может находиться в соотношении 1:1с рабочей скоростью комбайна. Для выбора оптимального соотношения этих скоростей целесообразно пользоваться цифровым счетчиком. Лучше всего, если скорость элеватора независима от рабочей скорости комбайна и регулируется комбайнером. В настоящее время такая форма управления уже реализована на ряде комбайнов (рис. 42).

Ботвоудалители. При определенных условиях, в •Особенности когда клубни прочно прикреплены к бот - Ве, последняя может увлечь за собою клубни, что при - в°Дит к их раздавливанию между роликами. Полез - н°й в этом смысле является операция предварительно опрыскивания ботвы. Ролики должны быть очи-

МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

СОРТИРОВАЛЬНЫЙ СТОЛ

Это один из важнейших узлов комбайнов с переборочными столами, работающим в условиях, в которых Работа переборщика может повлиять на эффективность сортировки. Выполнение этой операции становится неудобным, если расстояние до центра …

СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ

Окружающий воздух. Окружающий воздух — эт воздух вне хранилища. Рециркуляция. Вентиляция по замкнутой цепи, производимая с помощью воздуха, уже проходившего через культуру. Рис. 87. Ртутный термометр в трубке: 1 — …

ТРАНСПОРТИРОВКА И ВЫГРУЗКА КАРТОФЕЛЯ

Доставка и выгрузка картофеля в хранилище могут производиться разными способами. В Великобритании чаще всего используются стандартные сельскохозяйственные прицепы грузоподъемностью от 2 до 10 т. Эти прицепы со смещенными назад ходовыми …

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

Научно-техническая революция привела к изменениям в процессе производства и реализации картофеля. Они в основном касаются механизации его уборки, транспортировки и хранения. Механизированная уборка картофеля способствует с одной стороны росту производительности труда, с другой приводит к повреждению клубней. Это объясняется как несовершенством применяемой техники, так и несоответствием сортов требованиям машинной уборки.

В зависимости от сорта устойчивость картофеля при уборке механизмами колеблется в широких пределах. Так, например, в зоне Полесья, по данным украинских ученых, механические повреждения имеют от 22,2 (сорт Сулев) до 50,7 % (сорт Огонек) клубней.

Значительно повреждается картофель также при погрузке, транспортировке и разгрузке, потери при этом равны 4-5 %. Потери на стадии транспортировки зависят от расстояния доставки и способа транспортировки. Наименьшие потери достигаются при минимальном количестве перевалок картофеля. Поэтому наиболее целесообразно перевозить и затем хранить картофель в контейнерах. По данным Украинского научно-исследовательского института торговли и общественного питания, стандартность картофеля, привезенного по железной дороге в контейнерах, на 2,5 % выше, чем при транспортировке навалом, а выход полноценных клубней после длительного хранения в контейнерах составляет 86,5 % вместо 81,0 % при транспортировке и хранении картофеля навалом.

Степень повреждения клубней картофеля при различной технологии его уборки и транспортировке приведена ниже.

Технология уборки и транспортировки картофеля

Количество механически поврежденных клубней, %

Уборка комбайном, сортировка на машинах, хранение в местах производства

Уборка комбайном, сортировка на машинах, перевозка на автомобилях в пределах области

Уборка комбайном, сортировка на машинах, перевозка в вагонах, выгрузка в хранилище с помощью транспортеров

Наибольшие потери картофеля возникают на стадии хранения. Это объясняется как низким качеством закладываемого на хранение картофеля, так и несовершенством хранилищ. В среднем в год на хранение поступает 13-15 % нестандартного картофеля и отходов, из них примерно 4-5 % отходов. Нестандартные клубни и брак при хранении повреждают остальной картофель. Так, ученые Украинского научно-исследовательского института торговли и общественного питания установили, что стандартность нерассортированного картофеля, хранившегося навалом, составляет всего 64,9 %. Потери уменьшаются при раздельном хранении картофеля по сортам, так после 6,5 мес. хранения сортового картофеля выход стандартных клубней составляет 92,0 %, а при хранении смеси сортов - только 79,1 %. Но в настоящее время хранение картофеля раздельно по сортам невозможно в связи с тем, что колхозы и совхозы в основном не специализируются на выращивании определенных сортов.

При переработке картофеля также возникает много отходов. В домашнем хозяйстве они составляют не менее 40-50 % массы картофеля, причем здесь они практически не используются. На предприятиях, вырабатывающих картофелепродукты, эти потери также неоправданно велики.

Установленные нормы расхода сырья при выработке картофелепродуктов предусматривают 30,2-58,5 % потерь картофеля. Основная часть сырья теряется на очистке и дочистке картофеля. Такая значительная величина объясняется тем, что картофелеперерабатывающие заводы в настоящее время используют в основном несортовой картофель низкого качества. Применение при производстве картофелепродуктов несортового картофеля приводит к снижению качества готовой продукции, что тоже следует считать потерями. Для выработки каждого вида продуктов учеными рекомендуются определенные сорта картофеля, из которых получаются наиболее качественные изделия с наименьшими потерями. Например, при изготовлении сухого картофельного пюре из сортового сырья экономится 0,5 т клубней на каждую тонну готовой продукции.

Читайте также: