Энергия разрушения почвенных комков сепарирующим рабочим органом в зависимости от физико-механических свойств почвы

Для снижения содержания почвенных примесей и повреждений клубней картофеля при уборке необходимо исследовать состав разделяемой смеси клубненосного вороха товарной продукции и определить энергию разрушения почвенных комков. С целью выявления закономерностей физико-механических свойств комков почвы при взаимодействии с сепарирующим рабочим органом экспериментально исследовали разрушение почвенного комка. Энергия разрушения почвенных комков выщелоченного чернозема плотностью в интервале от 1300 до 1700 кг/м³ определялась на образцах размером 5 см при влажности почвы 10…30%. На лабораторной установке, включающей в себя сепарирующий прутковый элеватор, исследовалось влияние воздействия полотна (частоты встряхивания интенсификаторов сепарации) на количество образованных почвенных фракций размером 5 см. Выяснили, что материальный баланс для сепарирующих устройств картофелеуборочного комбайна первичной и вторичной очистки определяется массовой подачей клубненосной массы на сепарирующий орган и количеством массы, сходящей с сепарирующего органа. Количество удаляемой с сепарирующего органа массы является стационарной функцией частоты колебаний пруткового элеватора и количества находящегося на нем продукта. Разработана методика исследований по определению энергии разрушения почвенных комков с подготовкой пробы почвы. Проведены экспериментальные исследования по определению энергии разрушения почвенного пласта при взаимодействии с абсолютно твердым телом. Установлено, что при увеличении влажности почвы с 10 до 30% энергия разрушения комков возрастает в диапазоне 6249,18…10118,5 Дж/м³. При влажности почвы более 25% пропорционально повышается до 60,2 см максимальная высота разрушения почвенного комка. Установлена эмпирическая зависимость определения энергии разрушения частицы почвы при варьировании влажности. Результаты исследований позволяют на основе показателя влажности почвы подбирать оптимальную частоту колебаний пруткового элеватора и обеспечивать высокое качество сепарации.

1. Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G. The results of field tests of an onion set harvesting machine equipped with a shaker arrangement asymmetrical bar elevato. Engineering Technologies and Systems. 2020;30(1):133-148. https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202001.133-148

2. Khura T., Mani I., Srivastava A. Design and development of tractor-drawn onion (Allium cepa) harvester. Indian Journal of Agricultural Sciences. 2011;81(6):528-532.

3. Indraja D., Ajkhilesh J., Vishal P., Amarsingh P., Ashutosh D. A review paper based on design and development of an onion harvesting machine. Journal of Information and Computational Science. 2019;9(12):333-337.

4. Бышов Н.В., Якутин Н.Н., Ковешников Р.Ю., Родионов В.В., Сержантов Н.В., Смирнов П.С. Модернизация копателя КСТ-1,4 // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2016. № 2. С. 75-78. EDN: WYJNSX

5. Dai F., Guo X.H., Zhao W., Xin S., Liu X., Wu Z. Design and experiment of canvas belt combined operation machine for potato digging and plastic film collecting. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery. 2018;49(3):104-113. https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2018.03.012

6. Mu G., Wang W., Zhang T., Hu L., Zheng W., Zhang W. Design and experiment with a double-roller sweet potato vine harvester. Agriculture. 2022;12(10):1559. https://doi.org/10.3390/agriculture12101559

7. Lu K., Xie S., Gai X., Ji X. Design and Experiment of Toggle Lever-Type Potato Picker. Agriculture. 2024;14:826. https://doi.org/10.3390/agriculture14060826

8. Cao T., Wang Y., Chen J. Analysis and simulation of potato combine harvesting machine. Сommunications, Signal Processing, and Systems. Lecture Notes in Electrical Engineering, 2022. Рр. 1154-1161. https://doi.org/10.1007/978-981-19-0390-8_145

9. Калинин А.Б., Теплинский И.З., Кудрявцев П.П. Почвенное состояние в интенсивной технологии // Картофель и овощи. 2016. № 2. С. 35-36.

10. Калинин А.Б., Устроев А.А. Теоретические предпосылки и практические приемы рациональной системы обработки почвы в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 90. С. 70-78. EDN: XELLKF

11. Jia B., Sun W., Zhao Z., Wang H., Zhang H., Liu X., Li H. Design and field test of a remotely controlled self-propelled potato harvester with manual sorting platform. American Journal of Potato Research. 2023;100:193-209. https://doi.org/10.1007/s12230-023-09909-3

12. Wang L., Liu F., Wang Q., Zhou J., Fan X., Li J., Zhao X., Xie S. Design of a spring-finger potato picker and an experimental study of its picking performance. Agriculture. 2023;13(5):945. https://doi.org/10.3390/agriculture13050945