М.Н. Калимуллин¹⁾, Р.К. Абдрахманов²⁾, Д.М. Исмагилов²⁾, А.В. Семенов³⁾

¹⁾Казанский государственный аграрный университет

420015, Казань, Российская Федерация

²⁾Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса

420059, Казань, Российская Федерация

³⁾Чувашская государственная сельскохозяйственная академия

428003, Чебоксары, Российская Федерация

форма, параметр, элемент, линия, сила, ботвоизмельчитель.

Статья посвящена определению параметров, влияющих на гибкий рабочий элемент ботвоизмельчителя при вращении на холостом ходу.

Скашивание ботвы путем измельчения занимает важное место в процессе уборки картофеля. Использование этого приема позволяет получать более зрелые клубни. Он предотвращает распространение различных болезней, а также способствует повышению устойчивости клубней к обдиранию кожуры при уборке комбайнами. Общепринятым методом удаления ботвы является механический способ. Используемые для этих целей ротационные косилки, предназначенные для измельчения  кормовых растений, малоэффективны. В связи с этим был разработан новый ротационный измельчитель  ботвы картофеля с тросовым режущим  элементом.

В результате теоретических исследований была определена зависимость, которую можно применять для определения формы линии рабочего элемента. Она учитывает как конструктивные, так и режимные параметры работы ротационного измельчителя ботвы корнеклубнеплодов.

Трос режущего элемента был выполнен в виде петли. Поэтому за величину линейной плотности троса σ* необходимо взять параметр 2σ, а за диаметр D принять размер поперечного сечения троса.

С увеличением размера поперечного сечения троса D и с уменьшением линейной плотности металла происходит увеличение значения  отклонения у(х).

В начальном режиме работы отклонение незначительно изменяется в зависимости от угловой скорости вращения ω и выражается первой составляющей формулы. С увеличением скорости вращения режущего элемента растет степень влияния второго слагаемого.

Коэффициенты сопротивления воздуха α₂ и α₃ необходимо определять на основании результатов экспериментальных исследований, так как их значение может зависеть не только от формы и геометрических показателей рабочей поверхности тросового режущего элемента, но и от внешних условий резания.

Полученная зависимость является основой для дальнейших теоретических исследований взаимодействия гибкого рабочего элемента с ботвой корнеклубнеплодов.

The article is devoted to the determination of parameters affecting the flexible working element of the topper grinder during rotation at idle speed.

Mowing the tops by grinding takes an important place in the process of harvesting potatoes. Using this technique allows you to get more mature tubers. It prevents the spread of various diseases, and also contributes to increasing the resistance of tubers to peeling of the peel when harvested. The generally accepted method of removing tops is a mechanical method. Rotary mowers used for these purposes, intended for grinding feed plants, are ineffective. In this regard, a new rotary potato haulm topper with a cable cutter was developed.

As a result of theoretical studies, the dependence was determined, which can be used to determine the shape of the line of the work item. It takes into account both constructive and operational parameters of the rotary shredder tops to root and tuber crops.

The cable of the cutting element was made in the form of a loop. Therefore, it is necessary to take the parameter 2σ for the value of the cable linear density σ *, and for the diameter D to take the size of the cable cross section.

With an increase in the size of the cross section of the cable D and with a decrease in the linear density of the metal, the value of the deviation y (x) increases.

In the initial mode of operation, the deviation varies slightly depending on the angular velocity of rotation ω and is expressed by the first component of the formula. With an increase in the speed of rotation of the cutting element, the degree of influence of the second term increases.

Air resistance coefficients α2 and α3 must be determined on the basis of the results of experimental studies, since their value may depend not only on the shape and geometric parameters of the working surface of the cable cutting element, but also on external cutting conditions.

The resulting dependence is the basis for further theoretical studies of the interaction of the flexible work item with the roots of the tubers

1. Абдрахманов, Р. К. Кинематический анализ работы ротационного рабочего органа с вертикальной осью вращения / Р. К. Абдрахманов, М. Н. Калимуллин, А. В. Авдеев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2007. – Т. 2, № 2 (6). – С. 111-112.


2. Абдрахманов, Р. К. Определение оптимального диаметра рабочего элемента ботвоизмельчителя / Р. К. Абдрахманов, М. Н. Калимуллин, С. М. Архипов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. –2008. – Т. 3, № 4 (10). – С. 128-129.


3. Калимуллин, М. Н. Исследование влияния колебаний рабочих элементов на качество работы ботвоизмельчителя / М. Н. Калимуллин, Р. К. Абдрахманов // Техника и оборудование для села. – 2015. – № 10. – С. 35-37.


4. Калимуллин, М. Н. Модель зависимости полноты уничтожения колорадского жука от частоты вращения ротора и скорости движения ботвоизмельчителя / М. Н. Калимуллин, Р. М. Гильфанов, Р. К. Абдрахманов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2016. – Т. 11, № 1 (39). – С. 82-86.


5. Калимуллин, М. Н. Совершенствование технологии возделывания картофеля / М. Н. Калимуллин, Р. К. Абдрахманов, И. Г. Галиев // Техника и оборудование для села. – 2017. – № 4. – С. 6-9.


6. Кинематика движения зубчатого ротационного рабочего органа / Г. Г. Булгариев [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2016. – Т. 11, № 3 (41). – С. 68-71.


7. Результаты испытаний ротационного ботвоизмельчителя БИР-2 / Д. М. Исмагилов [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2017. – Т. 31, № 12. –С. 61-64.


8. Kalimullin, M.N. Rotary haulm chopper parameters development and substantiation for root and tuber crops / M. N. Kalimullin, R. K. Abdrakhmanov, A. S. Mikhailovich // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. –Т. 10, № 10. – С. 25691-25698.