Игольчатые подборщики применяют для подбора падалицы семечковых культур, а в ряде стран и для подбора картофеля. Они одинаково хорошо подбирают круглые, плоские, грушеобразные и другой формы плоды.
Широкое применение игольчатых подборщиков тесно связано с возможностями хозяйств по временному хранению плодов. Наличие холодильников для хранения плодов может обеспечить сохранность наколотых иглами плодов вплоть до передачи их на консервный завод для технической переработки.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований игольчатых подборщиков наиболее широко в нашей стране освещены в работах В. А. Сидоренко, выполненных под научным руководством проф. А. М. Ульянова в Саратовском институте механизации сельского хозяйства им. М. И. Калинина.
Основным критерием оценки качества работы подборщика является полнота подбора (%)
где n0 — количество образцов в опыте; kпр — количество пропущенных образцов.
Взяв за основу полноту подбора плодов игольчатым барабаном, В. А. Сидоренко определил влияние на качестве подбора плодов угла α установки съемников к горизонту, зазора h1 между иглами и почвой, окружной скорости барабана vб, длины игл lи, расстояния аи между иглами и схемы расстановки игл.
Установлено, что наилучшими параметрами являются h1 = 10÷20 мм; vб = 1,0 м/с, lи = 25 мм, аи = 27÷32 мм, схема расстановки игл — по вершинам правильных шестиугольников.
Качество работы игольчатого подборщика определяют процессы накалывания плодов на иглы (подбор плодов) и их подъема для последующей транспортировки к съемникам и далее в тару.
В соответствии с рис. 18 уравнение движения иглы относительно неподвижно лежащих плодов, при установившемся движении агрегата и, постоянной угловой скорости барабана, запишем так:
где 1=ϑб/ϑt — соотношение окружной и поступательной скоростей барабана; ϑт=ωR/λ — поступательная скорость барабана.
Рис. 18. Схема для определения уравнения движения иглы относительно неподвижно лежащего плода
Встреча игл с плодами может произойти при любом значении абсциссы х, а величина ординаты у обусловлена размерами и положением плодов на почве. Ордината может быть такой:
hmin ≤ y ≤ dmax,
где hmin, dmax — минимальная высота и максимальный диаметр плодов, мм.
Высоту Н установки барабана над почвой выбирают из условия обеспечения заданной глубины накола l всех плодов:
Н = R + (hmin – l).
Подставляя значения у и Н в уравнение движения иглы и учитывая, что один из корней этого уравнения λ1 = sin φ, можно записать пределы изменения λ
Среднее значение λcp можно вычислить из выражения
λcp = 1 – (Θ/R),
где Θ = 0,5 (dmax — hmin) + l.
Длина нерабочей части иглы зависит от размеров плодов и в среднем должна быть принята 3 – 5 мм.
Критическая угловая скорость ωкр иглового барабана, обеспечивающая стабильное удержание плодов на иглах, может быть вычислена из выражения
где Fi — сила сцепления плода с иглой; G — вес плода; g — ускорение свободного падения; Rц — радиус вращения центра тяжести плода, т. е. расстояние от центра барабана до центра тяжести плода.
Для гарантированного устойчивого удержания плодов на иглах критическая угловая скорость сокр барабана должна быть несколько снижена введением в расчет коэффициента запаса сил сцепления, который всегда должен быть меньше единицы (в среднем он может быть принят в пределах 0,90 – 0,95).
Игольчатый плодоподборщик (рис. 19) навешивают на самоходное шасси Т-16. Его основными узлами являются игольчатый барабан 3 с обтекателем 2 и съемником плодов 6, рама 4 с механизмом навески 1 и ленточным транспортером 5, механизмы привода 7 всех узлов машины. В комплект подборщика входит тара для плодов, установленная на этом же шасси (на схеме не показана).
Рис. 19. Схема игольчатого плодоподборщика
Механизм подбора плодов включает барабан с иглами, закрепленными в съемных кольцах из прорезиненного ремня, и пластинчатый съемник плодов. Барабан и съемник устанавливают на П-образной рамке, которую шарнирно соединяют с рамой подборщика. Копирование рельефа почвы осуществляется двумя опорными полозками. Привод барабана и транспортера осуществляется от ведущего колеса шасси через конический редуктор. Механизм подбора и часть транспортера сверху закрыты обтекателем, который предотвращает повреждения ветвей деревьев и сброс ими плодов с барабана.
Процесс подбора плодов протекает следующим образом: при въезде агрегата в междурядье тракторист опускает подборщик в рабочее положение и включает привод барабана и транспортера. Перемещаясь вдоль ряда деревьев, вращающейся барабан накалывает плоды на иглы и поднимает их к съемнику плодов. Здесь плоды снимаются с игл и скатываются по пластинам съемника на транспортер, который подает их в тару. После, заполнения тару с плодами выгружают на поворотной полосе, а на ее место устанавливают порожнюю.
Один из макетных образцов игольчатых подборщиков, работавший в совхозе «Подстепное» Саратовской области, показал вполне удовлетворительные результаты — полнота подбора составляла 90%, количество примесей в плодах не превышало 1%.
Другой макетный образец игольчатого подборщика прошел широкие хозяйственные испытания в Молдавии и в Тамбовской области. Качество работы подборщика определялось на подборе яблок сорта Ранет Шампанский и Ранет Симиренко. Установлено, что на обработанной полосе барабан подбирает 80 – 94% плодов, на залуженной полосе 59 – 87%.
Для подбора падалицы семечковых культур в США в небольшом количестве применяют игольчатые подборщики, рабочий орган которых выполнен в виде колеса с широким металлическим ободом и укрепленными на нем иглами. Съем плодов осуществляется специальными пластинами на транспортеры или простейшие скатные лотки с последующим сбором их в контейнер.
Игольчатые подборщики в США, Франции, Швейцарии и других странах применяют в основном для подбора плодов, идущих в немедленную переработку для изготовления вина, джемов и т. п.
