Energy of soil clod crushing with a separating working tool, depending on physical and mechanical properties of the soil | Энергия разрушения почвенных комков сепарирующим рабочим органом в зависимости от физико-механических свойств почвы

English. To reduce the content of soil impurities and minimize damage to potato tubers during harvesting, it is necessary to study the composition of the separated pile of marketable tubers and determine the energy of soil clod crushing. To identify the regularities of physical and mechanical properties of soil clods interacting with the separating working tool, the crushing of soil clods was experimentally studied. The crushing energy of leached chernozem soil clods with a density between 1300 and 1700 kg/m³ was determined for samples of 5 cm in size at a soil moisture of 10 to 30%. A laboratory installation with a separating rod elevator was used to determine the influence of the apron - the shaking frequency of the separation intensifiers - on the amount of 5-cm soil fractions formed. It was experimentally found that the material balance for separating units of potato harvesters of primary and secondary cleaning is determined by the mass of tubers fed to the separating tool and the amount of mass removed from the separating tool. The amount of mass removed from the separating tool is a stationary function of the vibration frequency of the bar elevator and the amount of product on it. The research methodology to determine the energy of soil clod crushing using soil sample preparation has been developed. The soil clod crushing energy when interacting with an absolutely solid body was experimentally studied. It has been found that an increase in soil moisture from 10 to 30% results in an increase in the energy of soil clod crushing of 6249.18 to 10118.5 J/m3. When the soil moisture exceeds 25%, the maximum height of soil clod crushing increases proportionally up to 60.2 cm. The empirical dependence of soil clod crushing energy on the varying moisture content has been established. The research results are useful for selecting the optimal vibration frequency of the bar elevator, based on the soil moisture index, and for achieving high quality of separation.

Russian. Для снижения содержания почвенных примесей и повреждений клубней картофеля при уборке необходимо исследовать состав разделяемой смеси клубненосного вороха товарной продукции и определить энергию разрушения почвенных комков. Чтобы выявить закономерности физико-механических свойств комков почвы при взаимодействии с сепарирующим рабочим органом, экспериментально исследовали разрушение почвенного комка. Энергия разрушения почвенных комков выщелоченного чернозема плотностью в интервале от 1300 до 1700 кг/м³ определялась на образцах размером 5 см при влажности почвы 10…30%. На лабораторной установке, включающей в себя сепарирующий прутковый элеватор, исследовали влияние воздействия полотна (частоты встряхивания интенсификаторов сепарации) на количество образованных почвенных фракций размером 5 см. Выяснили, что материальный баланс для сепарирующих устройств картофелеуборочного комбайна первичной и вторичной очистки определяется массовой подачей клубненосной массы на сепарирующий орган и количеством массы, сходящей с сепарирующего органа. Количество удаляемой с сепарирующего органа массы является стационарной функцией частоты колебаний пруткового элеватора и количества находящегося на нем продукта. Разработана методика исследований по определению энергии разрушения почвенных комков с подготовкой пробы почвы. Проведены экспериментальные исследования по определению энергии разрушения почвенного пласта при взаимодействии с абсолютно твердым телом. Установлено, что при увеличении влажности почвы с 10 до 30% энергия разрушения комков возрастает в диапазоне 6249,18…10118,5 Дж/м3. При влажности почвы более 25% пропорционально повышается до 60,2 см максимальная высота разрушения почвенного комка. Установлена эмпирическая зависимость определения энергии разрушения частицы почвы при варьировании влажности. Результаты исследований позволяют на основе показателя влажности почвы подбирать оптимальную частоту колебаний пруткового элеватора и обеспечивать высокое качество сепарации.