Сельскохозяйственные и мелиоративные машины
Способы и организация уборки картофеля
Картофель, как сельскохозяйственная культура
Картофель — многолетнее клубненосное травянистое растение, отдельные кусты которого могут достигать в высоту более метра. Часть стебля, погруженная в почву, образует длинные побеги — столоны, которые, утолщаясь на вершинах, образуют клубни, получение которых и является целью возделывания этой культуры.
Растение принадлежит роду Паслен (Solanum) семейства Паслёновые (Solanaceae).
В дикой природе встречается около 10 видов картофеля, в результате искусственной селекции получены сотни разновидностей.
Родиной картофеля является Южная Америка, откуда он в середине XVI века был завезен в Европу (Испания), и быстро распространился по многим европейским странам. При этом сначала его воспринимали, как декоративное растение, и лишь некоторое время спустя обратили внимание на его съедобность.
Появление картофеля в России связывают с именем Петра I, который прислал мешок картофеля из Голландии во время посещения этой страны.
Русское слово «картофель» произошло от немецкого — «Kartoffel».
Клубни картофеля являются ценным продуктом питания, в них содержатся практически все аминокислоты, встречающиеся в растениях, большое количество углеводов, калия, фосфора и многих других необходимых для человеческого организма элементов, микроэлементов, а также витамина С. При этом почти все минеральные элементы в клубне находятся в легкоусвояемой форме, что делает картофель еще более ценным видом пищи.
Клубни примерно на три четверти состоят из воды, а основную часть сухого вещества клубней составляет крахмал.
Следует отметить, что ягоды (плоды) картофеля, растущие на надземной части стебля, содержат ядовитое вещество гликоалкалоид соланин, способный вызвать отравление при употреблении в пищу. Гликоалкалоид соланин может образовываться и в клубнях при неправильном хранении (на солнечном свету), при этом клубни зеленеют и приобретают горьковатый вкус. Этот яд, по мнению ботаников, защищает растение от многих вредных бактерий и насекомых.
Клубни картофельного куста располагаются в грунте-субстрате гнездами — от поверхности почвы до глубины 20-30 см. Ранее урожай убирали при помощи примитивных сельскохозяйственных орудий — лопат, вил и т. п. Механизация уборки этой культуры сопряжена с высокой трудоемкостью и энергоемкостью процесса. Тем не менее, в настоящее время ручной труд при промышленном возделывании культуры почти полностью заменили машины различных конструкций.
Способы уборки картофеля
Картофель убирают картофелеуборочными комбайнами и картофелекопалками по следующим возможным технологическим схемам: прямым комбайнированием, раздельным и комбинированным способами.
В первом случае, при уборке комбайнами ККУ-2А, КСК-4 и т. п., клубни выкапывают, отделяют от почвы и ботвы, собирают в бункер, выгружают в транспорт и отвозят в картофелесортировочный пункт КСП-15Б для обработки.
При раздельном способе уборки картофеля применяют картофелекопатели-валкоукладчики, например, УКВ-2. Клубни из двух, четырех или шести рядов выкапывают, укладывают в общий валок для просушки и через некоторое время подбирают из валка комбайном. Такая схема позволяет подсушить клубни в поле, дать окрепнуть кожуре, а также позволяет рациональнее использовать транспортные средства, поскольку сокращаются очереди и время ожидания машин (транспорта, комбайна) во время сбора урожая. Картофель в валках собирается и загружается в транспорт быстрее, чем при прямом комбайнировании.
При комбинированном способе уборки клубни выкапывают машиной УКВ-2 из двух или четырех рядков и укладывают в междурядье двух соседних рядков. Затем, после просушки клубней в валках в течение 2 — 4 часов, комбайн убирает оставшиеся два рядка картофеля и одновременно подбирает валки.
Картофелекопатели КСТ-1,4, КТН-2В, КТН-1А при работе извлекают клубни из почвы и укладывают их на поверхность поля для последующего сбора вручную.
Организация уборки картофеля
При уборке овощных культур, в т. ч. и картофеля, применяют следующие способы организации работ: поточная уборка, перевалочная уборка и поточно-перевалочная уборка.
Наиболее прогрессивным способом уборки картофеля является поточный. При этом способе для уборки и послеуборочной обработки картофеля применяют технологический комплекс машин: комбайн, копатели, самосвальный транспорт, сортировальные машины и пункты, выгрузные транспортеры и переборочные столы, погрузчики, а также машины для уборки ботвы. Поточный процесс уборки картофеля механизирован с момента выкапывания клубней комбайном до закладки их в хранилище.
Перевалочная уборка производится по следующей схеме: сбор урожая картофелеуборочными машинами, складирование урожая на поле в виде куч, валков или кагатов для временного хранения, погрузка с очисткой от примесей и перевозка на завод для переработки или в хозяйства для хранения. Такая организация уборки более трудоемка, чем поточная, возможен рост потерь урожая. Чаще всего к такой схеме прибегают при излишней засоренности продукта, а также при нехватке транспорта для перевозки урожая с поля.
Поточно-перевалочная уборка сочетает два вышеописанных способа: часть урожая после уборки сразу отправляется в хозяйство, другая часть складируется на перевалочной площадке в поле, благодаря чему рациональнее используются транспортные средства.
Применение того или иного способа уборки зависит от почвенно-климатических условий, объема производства и технической оснащенности хозяйства.
Агротехнические требования при уборке картофеля
Агротехнические требования, предъявляемые к качеству уборки картофеля, устанавливают сроки начала и продолжительности уборки, допустимые потери клубней при выкапывании и в результате повреждения рабочими органами машин, а также допустимое количество посторонних примесей в собранном урожае.
Начало и продолжительность уборки картофеля устанавливают в зависимости от его назначения, сорта, наличия уборочной техники, способа уборки и от почвенно-климатических условий.
Уборку начинают после наступления биологической зрелости клубней и заканчивают до наступления низких температур: в этот период клубни меньше повреждаются.
Картофелеуборочные машины должны подкапывать пласт на полную глубину и ширину залегания клубней в почве. При уборке комбайнами требуется собирать в бункер или подавать в тару не менее 95% клубней, т. е. потери (не выкопанные клубни) не должны превышать 5 %. При этом клубни массой менее 15 грамм в потери не включаются.
Наличие поврежденных клубней в бункере или таре не должно превышать: 5% — при подборе валков и 10 % — при выкапывании и погрузке в транспортное средство. Повреждениями считаются: обдир кожуры более 25 % площади поверхности клубня, наличие трещин длиной более 20 мм, повреждения мякоти глубиной более 5 мм.
Чистота картофеля в таре должна быть не менее 80 %.
Копатели должны выкапывать не менее 97 % клубней (потери клубней массой более 15 грамм не должны превышать 3 %), при этом допускается повреждение клубней:
— на легких и средних почвах — до 3 %;
— на тяжелых, переувлажненных и каменистых почвах — до 12 %.
Картофелесортировки должны разделять клубни на три фракции: крупную (с массой свыше 80 г), среднюю (50 — 80 г) и мелкую (30 — 50 г). Повреждение клубней рабочими органами сортировок допускается не более 1%. Чистота крупной и средней фракций от посторонних примесей должна быть не менее 99%, мелкой — 97%.
Источник
Научная электронная библиотека
Лекция 13. МЕХАНИЗАЦИЯ УБОРКИ КАРТОФЕЛЯ
1. Агротехнические требования
Полнота выборки клубней из почвы должна быть не менее 95…97% при влажности почвы 6…27% и при урожайности 80…500 ц/га.
Чистота картофеля в таре должна быть не менее 80%.
Повреждение клубней копателями и комбайнами не более 5% — на легких и средних почвах и не более 12% — в тяжелых условиях.
Потеря клубней массой более 15 г допускается не выше 3%.
Уборка должна быть произведена за 7…10 дней.
2. Технологии уборки картофеля
Выбор технологии уборки картофеля зависит от техники и погодно-климатических условий. Применяются следующие технологии уборки картофеля:
— Уборка картофеля копателями с последующей ручной подборкой. Копатель подкапывает пласт и выделяет клубни из почвы, которые затем вручную подбирают. Для ручной подборки картофеля необходимо большое количество людей.
— Однофазная уборка картофелеуборочными комбайнами. За 1 проход комбайн выкапывает клубни, отделяет их от ботвы, камней, почвы и загружает в транспортное средство. В процессе уборки участвуют: тракторист, комбайнёр, и ещё 4…6 человек.
— Раздельная уборка. Клубни из 2-х или 4-х рядков выкапывают копатели и укладывают в общий валок. Затем подсохший валок подбирают комбайны. Участвуют в процессе уборки 2 тракториста, комбайнер и 4 человека.
— Комбинированная уборка. Клубни выкапывают копатели из 2-х или 4-х рядков и укладывают их между двумя неубранными рядками. После просушки валка в течение 2-х, 4-х часов комбайны подкапывают неубранные рядки и одновременно подбирают валок. Обслуживают данную технологию 2 трактора, комбайнер и подборщики.
3. Система машин
Комплекс картофелеуборочных машин включает:
1. По количеству убираемых рядков: одно-, двух-, 3-х и 4-х рядные.
2. Подкапывающие рабочие органы бывают: пассивного и активного типов.
3. Сепарирующие рабочие органы бывают роторного (барабанного), элеваторного, грохотного типов.
4. Прицепные, навесные и полунавесные.
КИР-1,5 – для подбора, измельчения и погрузки трав и при скашивании ботвы.
КИР-1,5Б – ботва накапливается в бункере.
Роторный картофелекопатель КТН-1А, навесной, агрегатируется с трактором Т-25. Копатель подкапывает лемехом один рядок и подаёт клубненосный пласт к вращающемуся ротору, приводимому от ВОМ.
Элеваторный полунавесной картофелекопатель КСТ-1,4 предназначен для уборки двух рядков картофеля. Снабжен активными лемехами, скоростным, основным и каскадным элеваторами, хоровыми и опорными колесами. Ширина захвата копателя 1,4 м. Его агрегатируют с тракторами МТЗ-80.
Элеваторный картофелекопатель КТН-2В, снабжен пассивными лемехами и двумя элеваторами. Применяют для уборки клубней на легких и средних почвах.
УКВ-2- двух рядковый.
Основные регулировки копателей
1. Глубина подкапывания.
КТН-2В — регулируется длиной центральной тяги навески.
КСТ-1,4 – винтовым механизмом переднего опорного колеса.
УКВ-2 – специальный механизм регулирования.
2. Интенсивность сепарирования.
КТН-2В — регулируется путем смены встряхивателей.
КСТ-1,4 — сменой встряхивателей и изменением скорости движения транспортера путем смены звездочек на ведущих валах.
УКВ-2 — сменой встряхивателей, давлением баллона комкодавителя, сменой прутковых транспортеров.
КТУ-2А (Дружба) — комбайн двухрядный, прицепной (агрегатируется с тракторами класса 1,4 и 2). Основные сборочные единицы: подкапывающие органы с активными боковинами, элеватор, комкодавитель, элеватор грохотного типа, транспортеры, подъемное колесо, наклонная горка.
1. Глубина подкапывания регулируется винтовым механизмом с площадки комбайнера.
2. Интенсивность сепарирования регулируется изменением амплитуды встряхивания, которая регулируется изменением радиуса кривошипа приводов встряхивателей. Путем изменения давления в комкодавителях.
3. Прижатие ленточного транспортера регулируется натяжением пружин.
4. У наклонной горки регулируют угол наклона.
5. У переборочного стола регулируют положение делительной доски.
КСК-4 — (самоходный комбайн), 4-х рядковый. Производительность 0,8…1,6 га/час. Обслуживает один комбайнер. Масса комбайна — 11,9 тонн.
КПК-3 — картофелеуборочный комбайн предназначен для уборки картофеля, посаженного с междурядьями 70 см. Агрегатируется с тракторами МТЗ-80, -82, МТЗ-100, -102, МТЗ-142, Т-70С, ДТ-75МХ с узкими гусеницами.
Машины для послеуборочной обработки картофеля
В процессе сортирования клубни разделяют на три фракции: крупные (продовольственные) массой более 80 г, средние (семенные) массой 40…80 г и мелкие (кормовые) массой 20…40 г. Границы фракции могут отклонятся от установленных не более чем на ± 10 г, в каждой фракции допускается не более 10% клубней других фракций, а поврежденных клубней – не более 1% от исходного продукта.
Картофель поступающий от комбайнов, может содержать до 20% примесей, в том числе до 15% почвенных комков. Поэтому одновременно с сортированием проводят доочистку клубней от примесей, отделяют комки, камни и испорченные клубни. После очистки в мелкой фракции допускается не более 3% примесей, в остальных фракциях – не более 1%.
Для сортирования и доочистки клубней применяют роликовые и сетчатые сортировки, которыми снабжаются передвижные и стационарные сортировальные пункты. Некондиционные клубни, комки и камни отделяют вручную на перерабатывающих столах и на специальных автоматических отделителях.
Роликовая сортировка КСЭ-15Б разделяет клубни на фракции по размерам. Поверхность сортировки составлена из обрезиненных фигурных вращающихся роликов.
Переборочные столы представляют собой ленточные транспортеры, с обеих сторон которых оборудованы места для рабочих, осматривающих поток клубней и отбирающих вручную комки, камни и испорченные клубни. Переборочные столы устанавливают на стационарных картофелесортировальных пунктах.
Передвижной картофелесортировальный пункт КСП-15Б применяют при поточной доочистке картофеля от примесей, сортирования клубней на три фракции и загрузки отсортированного картофеля в хранилище, контейнеры или транспортерные средства. Механизмы пункта КСП-15Б могут приводится в действие от двигателя внутреннего сгорания мощностью 3,5 кВт, электродвигателя мощностью 2,8 кВт или от вала отбора мощности трактора. Поэтому его можно устанавливать в поле и у хранилищ. Производительность пункта 15 т/час. Обслуживает пункт: машинист и 5…8 рабочих.
Картофелесортировальный пункт КСП-25 предназначен для послеуборочной доработки картофеля, состоит из приемных бункеров, ворохоочистителя, игольчатого сепаратора, переборочных столов, сетчатых сортировок, системы транспортеров, и накопительных бункеров, включенных в технологическую линию.
Самоходный транспортер-загрузчик ТЗК-30 загружает клубни, корнеплоды, капусту в хранилища с беззакромным способом хранения с высотой насыпи до 5 м, а также в закрома с разборными стенками высотой до 2,5 м.
ТЗК-30 оборудован приемным бункером, приемным транспортером и поворотным выгрузным транспортером. Чтобы устранить повреждение клубней, высоту падения их при сходе с выгрузного транспортера устанавливают не более 0,3 м при помощи гидроцилиндра подъёма стрелы. Производительность загрузчика 30 т/час.
Комплект транспортеров ТХБ-20 используют для загрузки картофеля в закромное хранилище и выгрузки клубней. В состав комплекта входит приемный бункер, транспортер-погрузчик ТПЛ-30, ленточный транспортер длиной 3 м и три ленточных транспортера длиной 6 м. Каждый транспортер снабжен индивидуальным приводом от электродвигателя мощностью от 0,4 до
1,7 кВт. Производительность комплекта 20 т/час.
Транспортер-подборщик ТПК-30 используют для выгрузки картофеля из хранилищ с навальным способом хранения. ТПК-30, составленный из роторного питателя и подающего транспортера, навешивают на погрузчик ТЗК-30 вместо приемного бункера. Роторный рабочий орган подбирает клубни с пола хранилища и загружает в кузов транспортного средства. Производительность агрегата 16,7 т/час.
Источник