3 Определение основных конструктивных, технологических , энергетических и экономических показателей модернизируемой машины

3.1 Анализ патентных исследований

Анализ патентных исследований проводился по фондам МГУ им. Н.П. Огарева. Поиск проводился по странам СНГ, Великобритании, Германии, США, Японии и Швейцарии. Анализ проводился по интересующей нас теме, т.е. сепарации почвы.

Картофелеуборочные комбайны, производимые в России: последняя модификация картофелеуборочного комбайна КПК-2 начала выпускаться в 1989 г., которая внедряется в сельском хозяйстве страны. Для более активной сепарации в этом комбайне установлены продольные и поперечные шнеки.

Для комбайнов выпускаемых в Великобритании, наиболее характерными являются конструкции, выпускаемые фирмами Джонсон и Рут харвестер. Картофелеуборочный комбайн "Джонсон" имеет плоский лемех в сочетании с дисками, элеватор для просеивания почвы, разреженный ботвоудаляющий транспортер для загрузки клубней в рядом едущие транспортные средства. В последние годы фирма работала над созданием трех моделей комбайнов, из которых "Джонсон мейджер" является усовершенствованным описанного выше образца. Он имеет подъемный барабан и переборщик, расположенный над сепарирующими рабочими органами.

Большинство последних моделей комбайнов, выпускаемых в Германии, имеет прямоточную схему движения массы с расположением переборочного транспортера над сепарирующими рабочими органами. Особый интерес представляет комбайн "Хассия" фирмы Тростер. Он отличается от других комбайнов боковым расположением подъемного барабана, а также применением оригинального скребкового сепаратора, осуществляющего отделение почвы и ботвы от картофеля.

В США ведущее положение по выпуску картофелеуборочных комбайнов занимают фирмы Джон Бин, Локвуд, Монарх салес компани, Леймстон Мэшин энд Фармхенд. Комбайн "Фармхенд" двухъярусный с передачей массы на переборочный стол, расположенный под сепарирующими рабочими органами. Оригинальным является способ удаления ботвы. Ведущее полотно в верхней части подъемного транспортера продувается воздушным потоком, создаваемым вентилятором. В результате этого ботва прижимается к полотну и выносится из машины.

3.2 Обоснование конструкторского расчета

С введением в хозяйствах самофинансирования и хозяйственного расчета работники стали более заинтересованы результатами и качеством выполняемых сельхозработ. К примеру при уборке картофеля особое внимание необходимо уделить как полноте уборки, так и чистоте уборки собранного картофеля, т.к. большое количество почвенных примесей увеличивает затраты на переборку картофеля.

В данном дипломном проекте рассматривается проблема улучшения отделения почвенных примесей от клубней в картофелеуборочном комбайне .Это достигается тем, что комбайн снабжается дополнительным горизонтальным пальцевым транспортером .

Горизонтальный пальцевый транспортер устанавливается внутри ковшового транспортера над загрузочным транспортером-переборщиком. Пальцевый транспортер имеет консольно закрепленные на его тяговом элементе пальцы, а задняя часть загрузочного транспортера снабжена направляющим полозом, расположенным под упомянутыми пальцами. Кроме того, задний конец загрузочного транспортера на раме посредством упругих элементов, которые выполнены в виде двух расположенных сверху и снизу загрузочноготранспортера пружин и снабжены механизмом регулирования их жесткости. Загрузочный транспортер имеет механизм привода в колебательное движение, который выполнен в виде установленного на его раме дисбаланса.

Технологический процесс уборки картофеля, осуществляемый машиной, протекает следующим образом. Клубненосная масса, предварительно отсепарированная от почвенных и растительных примесей на рабочих органах комбайна из ковшового транспортера на одну из ветвей горизонтального транспортера. Передаваемая на пальцы вибрация от загрузочного транспортера через направляющий полоз обеспечивает ориентацию клубней для свободного их прохода наименьшим сечением сквозь просветы пальцев. Почвенные комки и другие примеси, превышающие по размеру клубни картофеля, выносятся за пределы ковшового транспортера и в зоне охвата тяговым элементом ведущего шкива сбрасываются с пальцев за счет увеличения просветов между ними и возникающих центробежных сил: Комки почвы, поступившие вместе с клубнями на загрузочный транспортер, в процессе перемещения подвергаются воздействию колебаний, в результате чего они разрушаются и сепарируются. Отсепарированные клубни подаются в бункер. В зависимости от условий уборки и типа почвы путем регулирования жесткости пружин и подбора веса груза изменяют амплитуду колебаний загрузочного транспортера. Таким образом, использование в схеме комбайна горизонтального пальцевого транспортера в сочетании с вибрационным загрузочным транспортером улучшает процесс отделения почвенных примесей от клубней.

Для интенсификации просеивания почвы в верхнюю часть пруткового элеватора вводится встряхивающее устройство.

Встряхивающее устройство представляет собой обрезиненные эллиптические колеса, посаженные на один вал, устанавливаемые взамен верхних поддерживающих роликов. Привод вала с эллиптическими колесами осуществляется от вала привода пруткового транспортера посредством цепной передачи.

Крепление вала с подшипниковыми узлами к раме осуществляется посредством крепления крышек подшипников к раме.