Введение к работе
Актуальность работы. Лук-репку выращивают из севка и семян. Первый способ - самый распространенный и наиболее освоенный в Нечерноземной зоне и средней полосе России, а так же в северной части европейских стран.
Несмотря на специализацию хозяйств и механизацию ряда трудоемких процессов (предпосевная обработка почвы, посев, междурядная обработка и др.), трудозатраты на возделывание лука еще велики, при этом более 60 % их приходится на работы, связанные с его уборкой, послеуборочной обработкой и хранением.
Серийные и опытные образцы лукоуборочных машин при уборке лука-севка не отвечают агротехническим требованиям, так как процесс отделения почвенных примесей на сепарирующих рабочих органах, из-за малых размеров луковиц севка, протекает неудовлетворительно.
Поэтому работа, посвященная разработке выкапывающего рабочего органа, позволяющего производить отделение части почвенных примесей уже в процессе извлечения луковиц из почвы, обеспечивающего повышение производительности труда и качества продукции, является актуальной и практически значимым для сельскохозяйственного производства.
Работа проводилась в соответствии с Программами фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001…2005 гг. и 2006…2010 гг., одобренными Общим собранием действительных членов и членов–корреспондентов Россельхозакадемии соответственно 15…17 февраля 2000 г. и 15…17 февраля 2005 г. и согласованными с Министром сельского хозяйства Российской Федерации 22 сентября 2000 г. и 25 марта 2005 г., согласно заданиям 18.04. и 09.01.02. научных программ «Создать комплекс конкурентоспособных технических средств для устойчивого производства приоритетных групп овощной продукции» (разработка комплекса машин для производства лука в условиях Средневолжского региона), а также темой № 31 НИОКР ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» «Совершенствование технологии и технических средств, позволяющие снизить затраты труда и потери продукции при уборке сельскохозяйственных культур».
Цель исследований. Разработка выкапывающе-сепарирующего рабочего органа для выкопки лука-севка с обоснованием конструктивно-кинематических параметров, позволяющего повысить производительность труда и качества продукции, сократить потери лука и содержание почвенных примесей при машинной выкопке лука-севка.
Объект исследования. Технологический процесс выкопки лука-севка выкапывающе-сепарирующим рабочим органом.
Предмет исследования. Закономерности и режимы выкопки лука-севка выкапывающе-сепарирующим рабочим органом
Методика исследований. Теоретические исследования выкапывающе-сепарирующего рабочего органа выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых методик в соответствии с действующими ОСТами, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись на ПЭВМ с использованием стандартных программ MathCAD, Microsoft Excel и Statistica 6.0.
Научная новизна. Научную новизну работы составляют:
конструкция выкапывающе-сепарирующего рабочего органа для выкопки лука-севка;
аналитические зависимости по определению радиуса ротора, межосевого расстояния между битером и ротором выкапывающе-сепарирующего рабочего органа, ротором и передним валом приемного транспортера и силы теребления луковицы за ботву;
модель сепарации для определения интенсивности удаления почвы из внутренней полости ротора;
уравнение регрессии, позволяющее оценить полноту выкопки лука-севка в зависимости от конструктивно-кинематических параметров выкапывающе-сепарирующего рабочего органа;
оптимальные значения конструктивно-кинематических параметров выкапывающе-сепарирующего рабочего органа.
Новизна конструктивных элементов выкапывающе-сепарирующего рабочего органа для выкопки лука-севка подтверждена патентом РФ на изобретение № 2240671.
Практическая ценность и реализация исследований. Результаты исследований послужили основой для разработки копателя лука-севка с выкапывающе-сепарирующим рабочим органом, позволяющего увеличить производительность выкопки на 12 %, снизить потери лука-севка на 0,7 % и содержание почвенных примесей в убранном ворохе до 6,5 % по сравнению с лукоуборочной машиной МЛС-1,4. Экспериментальный копатель лука-севка с предложенным выкапывающе-сепарирующим рабочим органом внедрен в ООО «Агрокомплект» г. Пензы. Материалы исследований использовались ООО «КЗТМ» (г. Кузнецк Пензенской области) при изготовлении копателя лука-севка.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе получен патент РФ на изобретение, одна статья опубликована в издании, рекомендуемом перечнем ВАК Минобрнауки РФ и одна - без соавторов. Общий объем публикаций составляет 2,1 п.л., из них лично автору принадлежит 0,8 п.л.
Апробация. Основные положения диссертации и результаты исследований доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА» (2002-2007 гг.), 14-й региональной научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья (ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА», 2003 г.), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова (ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2004 г.), международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Ф. Ульянова (ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2005 г.).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы из 109 наименований и приложения. Объем диссертации составляет 153 с., 17 табл. и 59 рис.
