Оптимизированная спецтехника для уборки тигрового земляного ореха даст КНР возможность производить малозатратную масличную культуру в промышленных масштабах
Чуфа (Cyperus esculentus), также называемая тигровым, имбирным или земляным орехом, представляет собой растение с многоцелевым использованием, в том числе для производства растительного масла, пищевых продуктов и кормов.
Поскольку клубень содержит много питательных веществ, включая сахар и витамины, Cyperus esculentus считается многообещающей масличной культурой, которую выращивают на северо-востоке, северо-западе Китая и в центральном регионе страны.
При всех преимуществах чуфы, включая низкие затраты на посадку и уход, высокую приспособляемость и нетребовательность в уходе, сбор урожая довольно труден, так как для отделения тигровых орехов от травы и почвы нужно много рабочей силы.
Уборочные машины для сбора чуфы, впервые разработанные западными странами, представляли собой в основном электрические тяговые барабанно- просеивающие типы, а в подъемных устройствах применялись преимущественно стержне-направляющие ленты, которые были склонны к высокому уровню потерь и плохой эффективность разделения из-за малого размера частиц тигрового ореха.
На базе средних и мелких сборщиков тигрового ореха за границей в Китае последовательно разрабатывались различные типы подъемных устройств для оптимизации землеройных комбайнов.
Подъемное устройство – ключевой компонент комбайна для сбора тигрового ореха, а эффект просеивания почвы оказывает большое влияние на разделение тигрового ореха, почвы и травы во время сбора урожая.
Согласно текущему состоянию землеройных комбайнов для чуфы, существующей проблемой подъемного устройства является недостаточное просеивание и дробление почвы, а также плохое разделение тигрового ореха, почвы и травы.
В связи с этим исследователями из Колледжа машиностроения и электротехники Хэнаньского сельскохозяйственного университета, Чжэнчжоу, Китай, было разработано подъемное устройство, состоящее из подъемной цепи, вибрационных просеивающих пластин, вибрационных колес и почвенного катка. Об этом авторы изобретения рассказали в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2022 на портале MDPI.
«По сравнению с существующими скребковыми лентами, сегрегаторами с цепными пластинами и ремнями с направляющими стержнями, подъемное устройство состоит из треугольных вибрирующих колес и комбинированного подъемного сита с простой конструкцией, регулируемыми отверстиями сита и лучшими характеристиками дробления и просеивания почвы. - Пишут авторы. - Путем теоретического анализа были спроектированы ключевые компоненты, такие как вибрационные колеса, почвенный каток и подъемное сито комбинированного типа, а также определена конструктивная форма подъемного устройства.
Основные факторы и диапазоны параметров, влияющие на эффект отделения, были определены посредством анализа движения тигрового ореха, почвы и травяной смеси на поверхности подъемного экрана. Проанализированы законы влияния различных факторов на скорость просеивания и наилучшее сочетание рабочих параметров.
Результаты при моделировании показали, что влияние различных факторов на скорость просеивания почвы было следующим: частота колебаний вибрационных колес > линейная скорость подъема > амплитуды колебаний вибрационных колес > угол подъема. При частоте колебаний вибрационных колес 9 Гц, линейной скорости подъема 0,66 м/с, амплитудой колебаний вибрационных колес 25 мм и углом подъема 26°, максимальное значение просеивания почвы составило 42,5 %.
Был изготовлен опытный образец – гусеничный самоходный комбайн- и проведены полевые испытания для проверки модели. Разработанный образец включает землеройное, подъемное, молотильно-сортировочное устройство, подъемно-сборное устройство скребкового типа, агрегатный ящик, двигатель, гидравлическое гусеничное шасси и рулевую рубку.
Комбайн может выполнять раскопки, подъем и транспортировку, отделение тигрового ореха от почвы и травы, просеивание и сбор за одну операцию.
Коэффициент просеивания грунта землеройным комбайном в поле достигал 44,7 %, что было лучше, чем при моделировании.
Образец может служить теоретическим ориентиром для улучшения рабочих характеристик и конструкции комбайна для сбора тигрового ореха. Моделирование и вычислительные идеи, применяемые в этой работе, также могут быть применены к другим культурам для решения проблем обработки, аналогичных проблемам выращивания подземных клубнеплодов».
По статье группы авторов (Сюнь Хэ, Янлю Ур, Чжэ Цюй, Ванчжан Ван, Чжэн Чжоуа, Хао Хэ), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Авторы фото: Сюнь Хэ, Янлю Ур, Чжэ Цюй, Ванчжан Ван, Чжэн Чжоуа, Хао Хэ.
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в Я.ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | Я.Новости.