Устройства для сортирования клубней разделяют клубни в основном по геометрическим размерам. Для разделения используют транспортерные, грохотные, роликовые и барабанные сортирующие рабочие органы (рис.6). Имеются два способа выделения фракций - последовательный и параллельный (рис.6, б). При первом способе выделенные фракции идут в проход, а при втором - в сход. При последовательном способе из массы продукта в проход выделяется самая мелкая фракция, смесь остальных фракций сходит на следующий участок, из этой смеси в проход выделяется самая мелкая фракция, а более крупные идут в сход и т.д. При параллельном способе в сход идет самая крупная фракция, а смесь меньших фракций идет в проход и поступает на следующий участок сортирующего рабочего органа, где в сход также идет самая крупная фракция, а остальные идут в проход и т.д. При параллельном способе выделения фракций удельная производительность повышается на 25.40 % и снижаются повреждения клубней наиболее ценной крупной фракции. При увеличении длины участков несколько повышается точность сортирования, но повреждения клубней могут увеличиться.

Рис.6 Схемы транспортерной (а), грохотной (б), роликовой (в) и барабанной (г) сортировок клубней картофеля: 1,7 - ведомые валы со шкивами; 2 - направляющие ролики; 3-встряхиватель; 4-ведущий вал со шкивами; 5-натяжное устройство; 6-ремень; I-последовательное выделение фракций; II - параллельное выделение фракций

Транспортерные сортировки могут быть ременными, сетчатыми, полотенными и цепными. Наибольшее распространение получили ременные сортировки.

Рабочую поверхность ременных сортировок выполняют из бесконечно движущихся ремней круглого сечения, расположенных параллельно или веерообразно с увеличивающимся шагом по направлению движения продукта. В первом случае продукт разделяется на две фракции, а во втором - на три и более. Наибольшее распространение получили четырехвальные сортировки - модули с размещением транспортеров для проходных фракций внутри ременного контура (рис.6 а). Изменение взаимного положения модулей позволяет выделять фракции последовательно или параллельно.

Сортировки грохотного типа (рис.6, б) могут быть с последовательным или параллельным расположением решет. Наибольшее распространение получили колеблющиеся грохоты с параллельным (ярусным) расположением решет.

Машины такого типа используют за рубежом для сортирования картофеля и лука. В отличие от уборочных машин решета сортировок устанавливают с уклоном вниз под углом а или горизонтально, что облегчает выбор кинематических параметров. Горизонтальные решета имеют кулачковый встряхиватель. Для очистки решет от заклинившихся в отверстиях решет клубней устанавливают специальные устройства.

Роликовые сортировки (рис.6, в) имеют круглые или квадратные отверстия, образованные поперечными фигурными роликами соответствующей формы, а также щелевые (винтовые) отверстия. Наибольшее распространение для сортирования картофеля и репчатого лука получили сортирующие поверхности с поперечными роликами. Различная компоновка роликовых поверхностей позволяет осуществлять последовательное и параллельное выделение фракций.

картофель хранилище уборка загрузка

Барабанные сортировки выполняются конусными с горизонтальным расположением оси и цилиндрическими с наклоном оси в направлении технологического процесса (рис.6, г).

Качество разделения на фракции зависит от установки регулируемых узлов машины. В роликовых сортировках точность разделения достигается изменением расстояния между роликами, в транспортерных - границ между мелкой и средней фракциями с помощью подвижного делителя и калибрующей щели между ремнями.

Для установки оптимального режима берут и оценивают пробы каждой фракции. Перед сортированием материал доочищают от примесей и испорченных клубней и плодов. В мелкой фракции допускается не более 3 % примесей, а в остальных - до 1 %.

Многочисленные устройства для механического разделения смеси по другим признакам основаны на следующих отличительных свойствах картофеля, комков и камней: плотности; аэродинамических свойствах; упругости; твердости; трении скольжения и качения; комбинации нескольких перечисленных свойств; электрических свойствах; способности поглощения лучей; оптической отражательной способности.

В установках, основанных на различной оптической отражательной способности, материал предварительно очищают и сортируют по размерам, а затем по транспортеру 1 (рис.7) он направляется разреженным потоком на наклонную поверхность 2 в зону контроля 3. В зоне контроля лучи с длиной волны 0,8.1,3 мкм от инфракрасного излучателя 9, отражаясь от клубней, попадают на оптико-механический преобразователь 7 и сигнал от него идет в блок распознавания 8.

В зависимости от оптических характеристик исполнительный механизм направляет здоровые клубни на транспортер 5, а подгнившие клубни и почвенные комки - на транспортер 6. Класс здоровых клубней картофеля характеризуется резким изменением

Рис.7 Оптико-механический отделитель:

1,5 и б-транспортеры; 2 - наклонная поверхность; 3 - зона контроля; 4 - исполнительный механизм; 7 - оптико-механический преобразователь; 8 - блок распознавания; 9-излучатель света коэффициента отражения на длинах волн 0,98.1,18 мкм.

Внутри класса спектрограммы имеют вероятностное распределение амплитуды и тесную корреляционную связь (0,96.0,99) по спектру. Класс Твердых примесей характеризуется равномерным увеличением значения коэффициента отражения в зависимости от длины волны. Вероятность распознавания при скорости подачи 0,3 м/с для твердых примесей равна 0,92.0,97.

Радиометрические и рентгеновские устройства обеспечивают высокое качество разделения даже в условиях высокой запыленности. Однако они высокоэнергоемки и сложны по устройству и в обслуживании. При этом требуется надежная защита от радиации.

Типы устройств, снижающих потери при уборке

Основными причинами механических повреждений клубней являются: восприимчивость клубней к механическим воздействиям, несовершенство технологии возделывания и уборки, конструкции уборочных и транспортных машин, неполное использование возможных регулировок.

Чувствительность сорта к механическим воздействиям является одним из важнейших факторов. По данным Центральной машиноиспытательной станции разница в коэффициенте эластичности основных пяти сортов, выращиваемых в центральной зоне, составила от 2 до 75 %. Сорта картофеля должны обладать хорошей приспособляемостью к условиям вегетации, иметь прямостоячую ботву, компактное гнездо клубней средней величины округлой или округло-овальной формы. Клубни должны быть упругими и менее восприимчивыми к влиянию пониженных температур.

Снизить повреждения можно за счет рационального выбора технологии. Увеличение ширины междурядий и предуборочное удаление ботвы в условиях центральной зоны снижают повреждаемость клубней в 3,2.3,5 раза. Способствует снижению механических повреждений клубней и правильно выбранный способ уборки в зависимости от почвенно-климатических условий. Так, например, комбинированный способ уборки картофеля снижает число механических повреждений клубней и сокращает число проходов комбайна по полю, значительно повышает его производительность при уборке на легких (супесчаных) и средних (легкий суглинок) почвах независимо от погодных условий.