Журнал «Агропромышленные технологии Центральной России»
Выпуск №3 (25) (2022)
УДК 631.362.3
DOI 10.24888/2541-7835-2022-25-92-101
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОЧИСТКИ КОРНЕПЛОДОВ ОТ ПОЧВЫ
Статья посвящена повышению качества очистки корнеплодов от загрязнений, что достигается применением новой конструкции очистителя, не требующего использования воды в технологическом процессе работы. На основе проведенного эвристического анализа известных технических решений в качестве рабочих органов очистителя были приняты спиральные винты, частота вращения которых неодинакова и может изменяться в зависимости от вида корнеплодов и степени их загрязнения почвой. При этом четные и нечетные спиральные винты приводятся во вращение с разной частотой через цепные передачи с различным числом зубьев звездочек от одного приводного вала. В результате теоретических исследований получены аналитические выражения, описывающие интенсивность очистки корнеплодов в предложенном очистителе в зависимости от его конструктивных параметров и режимов работы. Эти выражения позволяют с учетом определенных значений скорости и ускорения очищаемых от загрязнений корнеплодов, а также их нормальных реакций и полезной силы трения оптимизировать конструктивные параметры и режимы работы предложенного очистителя. Установлено, что оптимальная частота вращения спиральных винтов должна быть в пределах 50-200 мин-1 при их длине 0,8 м и величине зазора между соседними спиральными винтами 4-30 мм. При этом рациональный диаметр винтов должен составлять 0,225-0,275 м. Удельная экономия эксплуатационных затрат, в сравнении с базовым вариантом, составит 101 руб./т, а степень снижения материалоемкости и энергоемкости процесса очистки составит, соответственно, 53,1 % и 79 %. При этом дополнительные капиталовложения в размере 117452 рубля окупятся не более, чем за 0,3 года.
INCREASING THE QUALITY OF CLEANING ROOTS FROM THE SOIL
The article is devoted to improving the quality of cleaning root crops from contamination, which is achieved by using a new cleaner design that does not require the use of water in the technological process of work. Based on the heuristic analysis of known technical solutions, spiral screws were adopted as the working bodies of the cleaner, the rotation frequency of which is not the same and may vary depending on the type of root crops and the degree of soil contamination. In this case, even and odd spiral screws are rotated at different frequencies through chain gears with different numbers of sprocket teeth from one drive shaft. As a result of theoretical studies, analytical expressions describing the intensity of root crop cleaning in the proposed cleaner, depending on its design parameters and operating modes, were obtained. These solutions make it possible, taking into account certain values of the speed and acceleration of the root crops being cleaned from contamination, as well as their normal reactions and the potential friction force, to optimize the design parameters and operating modes of the proposed cleaner. It is established that the optimal frequency of rotation of spiral screws should be within 50...200 min-1 with their length of 0,8 m and the gap between adjacent spiral screws of 4-30 mm. In this case, the rational diameter of the screws should be 0,225-0,275 m. At the same time, the specific savings in operating costs, in comparison with the basic variant, will amount to 101 rubles/ton, and the degree of reduction in the material and energy consumption of the cleaning process will be 53,1 % and 79 %, respectively. At the same time, additional investments in the amount of 117452 rubles will pay off in no more than 0,3 years.
Список литературы
-
Василенко П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин. - Киев: Укр. акад. с.-х. наук, 1960. - 283с.
-
Горелышев Е.М. Повышение качества очистки корнеплодов от почвы / Актуальные проблемы АПК и инновационные пути их решения: материалы Международной научно-практической конференции. - Курган, 2021. - С. 332-336.
-
ГОСТ 7176-2017 Картофель продовольственный. Технические условия [Электронный ресурс] - сайт: http://docs.cntd.ru/document/1200157728/ (Дата обращения 09.02.2021).
-
Дикарев Ю.А., Кононов Б.В., Агданов Ч.Е. Сухая очистка корнеплодов // Степные просторы. - 1987. - № 12. - С. 36.
-
Доманьков В.М., Мармалюков В.П., Яковлев Л.Н. Агрегат для очистки и измельчения корнеплодов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1988. - №8. - С. 34-36.
-
Ермичев В.А., Купреенко А.И. Энергосбережение в технологиях кормопроизводства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. - № 4. - С. 11-13.
-
Патент № 200457 РФ, МПК A01D 33/08. Очиститель корнеплодов от почвы / В.И. Курдюмов, А.А. Павлушин, Е.М. Горелышев, В.Д. Починов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина». - № 2020120790; заявл. 16.06.2020; опубл. 26.10.2020 Бюл. № 30.
-
Патент № 201005 РФ, МПК A01D 33/08. Очиститель корнеплодов от почвы / В.И. Курдюмов, А.А. Павлушин, Е.М. Горелышев, В.Д. Починов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина». - № 2020120786; заявл. 16.06.2020; опубл. 23.11.2020 Бюл. № 33.
-
Патент № 201127 РФ, МПК A01D 33/08, A01D 33/00. Очиститель корнеплодов от почвы / В.И. Курдюмов, А.А. Павлушин, Е.М. Горелышев, В.Д. Починов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина». - № 2020121343; заявл. 22.06.2020; опубл. 30.11.2020 Бюл. № 34.
-
Первичная обработка картофеля [Электронный ресурс] - сайт: http://potatos.ru/stages/pererabotka/first.php/ (Дата обращения 09.02.2021).
-
Пороховский П.И., Слав Л.И., Кузьмин Ю.И. Зависимость качества очистки корнеплодов от скоростного режима очистителя: сб. научн. тр. ЧИМЭСХ. - 1987. - Вып.101. - С.53 - 61.
-
Федеральный институт промышленной собственности [Электронный ресурс]. - Режим доступа: свободный https://fips.ru/iiss/document.xhtml?facesredirect=true&id=04c068416182a6c15bf2293161258566/(Дата обращения 09.02.2021).
-
Гевко Р.Б. Вплив зони взаємодії робочого органу очисника на кутову швидкість обертання коренеплоду / Р.Б Гевко, І.Г. Тунік, С.В. Синій // Науковий вісник Національного аграрного університету. - К.: НАУ. - 1997. - Т.2. - С. 28 - 31.
-
Карпов В.В. Повышение эффективности технологического процесса подготовки кормовых корнеплодов к скармливанию животным // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імени Петра Василенка «Технічні системи і технології тваринництва». - Харків: ХНТУ, 2014. - № 144. - С. 232-235.
-
Сиротюк В.М. Машини та обладнання для тваринництва: навчальний посібник. - Львів: Магнолія плюс, 2004. - 200 с.
-
Kuzniewicz M. Lagerungsverluste bei Kartoffeln in Abhangigkeit von un-terschiedlichen Aufbereitungsterminen // Feldwirtschaft. - 1986. - № 7. - S. 314.