Новий землерийний комбайн для чуфи запатентували у Китаї
Оптимізована спецтехніка для збирання тигрового земляного горіха дасть можливість КНР виробляти маловитратну олійну культуру в промислових масштабах.
Чуфа (Cyperus esculentus), також звана тигровим, імбирним або земляним горіхом, є рослиною з багатоцільовим використанням, у тому числі для виробництва олії, харчових продуктів і кормів.
Оскільки бульба містить багато поживних речовин, включаючи цукор та вітаміни, Cyperus esculentus вважається перспективною олійною культурою, яку вирощують на північному сході, північному заході Китаю та в центральному регіоні країни.
За всіх переваг чуфи, включаючи низькі витрати на посадку і догляд, високу пристосованість і невибагливість у догляді, збирання врожаю досить важкий, тому що для відокремлення тигрових горіхів від трави та ґрунту потрібно багато робочої сили.
Збиральні машини для збору чуфи, вперше розроблені західними країнами, являли собою в основному електричні тягові барабанно-просівні типи, а в підйомних пристроях застосовувалися переважно стержне-напрямні стрічки, які були схильні до високого рівня втрат і погана ефективність поділу через малий розмір частинок тигровий горіх.
На базі середніх та дрібних збирачів тигрового горіха за кордоном у Китаї послідовно розроблялися різні типи підйомних пристроїв для оптимізації землерийних комбайнів.
Підйомний пристрій – ключовий компонент комбайна для збирання тигрового горіха, а ефект просіювання ґрунту дуже впливає на поділ тигрового горіха, ґрунту та трави під час збирання врожаю.
Згідно з поточним станом землерийних комбайнів для чуфи, існуючою проблемою підйомного пристрою є недостатнє просіювання та дроблення ґрунту, а також поганий поділ тигрового горіха, ґрунту та трави.
У зв'язку з цим дослідниками з Коледжу машинобудування та електротехніки Хенанського сільськогосподарського університету, Чженчжоу, Китай, було розроблено підйомний пристрій, що складається з підйомного ланцюга, вібраційних пластин, що просівають, вібраційних коліс і ґрунтової ковзанки.
Про це автори винаходу розповіли у статті, опублікованій у журналі Agriculture 2022 на порталі MDPI.
«Порівняно з існуючими скребковими стрічками, сегрегаторами з ланцюговими пластинами та ременями з напрямними стрижнями, підйомний пристрій складається з трикутних вібруючих коліс та комбінованого підйомного сита з простою конструкцією, регульованими отворами сита та кращими характеристиками дроблення та просіювання ґрунту. – пишуть автори. - Шляхом теоретичного аналізу були спроектовані ключові компоненти, такі як вібраційні колеса, ґрунтова ковзанка та підйомне сито комбінованого типу, а також визначено конструктивну форму підйомного пристрою.
Основні фактори та діапазони параметрів, що впливають на ефект відділення, були визначені за допомогою аналізу руху тигрового горіха, ґрунту та трав'яної суміші на поверхні підйомного екрану.
Проаналізовано закони впливу різних факторів на швидкість просіювання та найкраще поєднання робочих параметрів.
Результати при моделюванні показали, що вплив різних факторів на швидкість просіювання ґрунту був наступним: частота коливань вібраційних коліс > лінійна швидкість підйому > амплітуди коливань вібраційних коліс > кут підйому. При частоті коливань вібраційних коліс 9 Гц, лінійної швидкості підйому 0,66 м/с, амплітудою коливань вібраційних коліс 25 мм та кутом підйому 26°, максимальне значення просіювання ґрунту склало 42,5 %.
Було виготовлено дослідний зразок – гусеничний самохідний комбайн- та проведено польові випробування для перевірки моделі. Розроблений зразок включає землерийний, підйомний, молотильно-сортувальний пристрій, підйомно-збірний пристрій скребкового типу, агрегатний ящик, двигун, гідравлічне гусеничне шасі та рульову рубку.
Комбайн може виконувати розкопки, підйом та транспортування, відділення тигрового горіха від ґрунту та трави, просіювання та збір за одну операцію.
Коефіцієнт просіювання ґрунту землерийним комбайном у полі досягав 44,7 %, що було краще, ніж під час моделювання.
Зразок може бути теоретичним орієнтиром для поліпшення робочих характеристик та конструкції комбайна для збирання тигрового горіха. Моделювання та обчислювальні ідеї, що застосовуються у цій роботі, також можуть бути застосовані до інших культур для вирішення проблем обробки, аналогічних проблемам вирощування підземних бульбоплодів».
Також читайте: