Моделювання процесів сепарації картопляного вороху у барабанному сепараторі

Abstract

Для успішного виходу України на західні ринки необхідно забезпечити конкурентоспроможність власної продукції, яка досягається при комплексній механізації технологічних процесів, зниженні витрат праці, збільшенні врожайності та якості одержуваної продукції. Найбільш поширеним способом механізованого збирання картоплі є підкопування бульбоносного пласта з подальшим його руйнуванням і виділенням бульб з вороху, який містить в собі рослинні домішки, грунтові грудки і каміння. Найбільшим важким представляється відокремлення від бульб міцних ґрунтових грудок і каміння. Були спроби відійти від цієї проблеми шляхом розміщення картоплі на добре просіяних піщаних грунтах, за допомогою спеціальних агротехнічних прийомів, що знижують, до певної міри, кількість грудок. Однак такі заходи носять локальний характер, недостатньо надійні і суттєво ускладнюють технологію. Близько 25% площ, зайнятих під картоплею, сильно засмічені камінням, розміри яких близькі до розмірів бульб, а приблизно 40% посадженої картоплі, розміщені на грунтах, схильних до значного грудкоутворення. Відповідно, метою дослідження було проведення порівняльного аналізу технологій і машин для збирання картоплі, розробка моделі процесів сепарації картопляного вороху в барабанному сепараторі. Дослідження проводилися шляхом технологічно-конструкційного аналізу технологій і машин для збирання картоплі. У процесі досліджень використовувались методи порівняння та математичного моделювання технологічних процесів. Інформаційною базою досліджень слугували праці українських та зарубіжних науковців з технологій і машин для збирання картоплі. На основі проведеного порівняльного аналізу технологій і машин для збирання картоплі виявлено основні процеси, що впливають на агротехнічні показники збиральної техніки, розроблено модель процесу сепарації картопляного вороху в барабанному сепараторі, яка включає такі основні процеси: модель просіювання прохідної фракції ґрунту з верхнього шару вороху; модель перемішування вороху; модель руйнування грудок ґрунту на сепараторі; модель кінематичного аналіз картопляного вороху в барабанному сепараторі; модель просіювання прохідної фракції ґрунту з нижнього шару вороху; модель пошкодження бульб та інших конструктивних та кінематичних параметрів робочих органів барабанного сепаратора.