Study of the performance efficiency parameters of a potato planting machine

Abstract

Вирощування картоплі має складний технологічний процес виробництва, який сповнений великою питомою часткою ручної праці. Особливо це є вираженим при посадці картоплі у невеликих господарствах. Причиною є недостатній рівень механізації технологічних операцій, що спонукає дослідників продовжувати пошук нових та ефективних конструкції картоплепосадкових машин. Основним напрямком таких досліджень є пошук раціональної та простої конструкції картоплепосадкового апарату, а саме, вичерпуючого апарату. Тому в роботі запропоновано нову конструкцію вичерпуючого апарату барабанного типу, який буде в системі картоплепосадкової машини, що працює за запатентованим способом посадки картоплі. Особливістю запропонованої конструкції вичерпуючого барабану є те, що його вичерпуючі комірки розміщені радіально та обмежені двома дисками. Комірки проходять під невеликим шаром картоплі, що дозволяє їм гарантовано заповнюватися насінням. Але разом з тим виникає проблема виносу одиночної картоплини до насінепровода і сошника. Тому для такого апарата було обґрунтовано його кінематичні параметри, що забезпечують заданий крок посадки, який дискретно змінюється та становить 0,218 м, 0,242 м, 0,267 м, 0,291 м. Такий крок забезпечується при сталому передаточному числі 1.8 частот обертання вала опорно-приводних коліс і вала посадкових апаратів та за рахунок спеціально розробленого колеса змінного діаметра. Розглядаючи умови виносу одиночної картоплини комірками посадкового апарату, встановлено, що за умови зісковзування «зайвої» картоплини з «основної», що виноситься коміркою, кут повороту барабана відносно вертикальної осі для розглядуваної комірки повинен складати при найменшій частоті обертання – 97,40; при максимальній частоті –100,80. При розгляді умови, коли «зайва» картоплина буде обкочуватися по «основній» та втримуватися за рахунок моменту заклинювання, який виникає від сили тертя, встановлено, що її випадання можливе до межі збільшення нормальної сили на стінку комірки, яка складає приблизно 0,3 ваги «зайвої» картоплини. В іншому випадку обидві картоплини рухатимуться разом, до моменту співударяння «зайвої» картоплини з нижнім обмежувачем барабана, що утворює направляючий канал. Таким чином, отримані значення кінематичних та конструктивних параметрів посадкового барабана дозволяють підібрати раціональний кінематичний режим роботи даного апарату та забезпечити якісний процес посадки картоплі

This paper proposes a new design of a potato planter based on a scoop drum. In the study of individual performance parameters of the drum, its kinematic parameters have been substantiated for the first time. A feature of the proposed design is that the torque to the scoop drum is transmitted with a constant gear ratio, and the planting step of the potatoes is adjusted by changing the diameter of a variable-diameter wheel. As a result of calculations, the rotational frequency of the planting drum was established depending on the planting step of the potatoes and the translational speed of the unit. A model was constructed based on which the rotation angles of the drum cells were calculated under the condition of ejecting a single potato during its transportation to the furrow opener. The obtained results form the basis for substantiating other structural elements of the potato planter