ing. ilyÉs szilárd - old.unitbv.roold.unitbv.ro/portals/31/sustineri de...

Rezumatul tezei de doctorat

Autor: ing. Szilárd ILYÉS Conducător știinţific: Prof. univ. dr. ing. Simion POPESCU

UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

FACULTATEA DE ALIMENTAŢIE ŞI TURISM

Ing. ILYÉS Szilárd

CERCETĂRI TEORETICE ȘI EXPERIMETALE COMPARATIVE PRIVIND INFLUENȚA APARATELOR DE DISTRIBUȚIE A

TUBERCULILOR ASUPRA PRECIZIEI DE LUCRU A MAȘINILOR DE PLANTAT CARTOFI

COMPARATIVE THEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE INFLUENCE OF TUBER DISTRIBUTION DEVICES ON THE WORKING PRECISION OF POTATO PLANTERS


Summary of PhD Thesis

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC,

Prof. univ. dr. ing. Simion POPESCU Membru titular al Academiei de Științe Agricole și Silvice

"Gheorghe Ionescu Sisești"

Brașov 2015



1

MINISTERUL EDUCAŢIEI ȘI CERCETĂRII ȘTIINȚIFICE UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

BRAŞOV, B-dul Eroilor Nr. 29, 500036, Tel. +40-268-413000, Fax +40-268-410525 RECTORAT

D-lui (D-nei) ................................................................................................

COMPONENŢA

Comisiei de doctorat numită prin ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania” din Braşov

Nr. 7319 din 8 mai 2015

PREŞEDINTE: - Prof. univ. dr. ing. Carol CSATLOS DECAN - Facultatea de Alimentație și Turism Universitatea “Transilvania din Brașov” COND. ŞTIINŢIFIC: - Prof. univ. dr. ing. POPESCU Simion Universitatea “Transilvania din Brașov” REFERENŢI: - Cerc. șt. pr. I, dr. ing. Ion PIRNĂ Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Mașini și Instalații destinate Agriculturii și Industriei Alimentare- București - Prof. univ. dr. ing. Adrian MITROI Universitatea de Științe Agronomice și Medicină Veterinară București

- Prof. univ. dr. ing. Florean RUS Universitatea “Transilvania din Brașov”

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 03 iulie 2015, ora 11:00, sala RP 6 Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le transmiteţi în timp util, pe adresa: [email protected] și/sau: [email protected] Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de doctorat. Vă mulţumim.



2

CUPRINS

Prefață .......................................................................................................................8

1. INTRODUCERE 1.1. Rolul şi importanţa mecanizării lucrărilor în cultivarea cartofului ......................10 1.2. Consideraţii generale privind procesul de plantare a tuberculilor de cartof ......10 1.3. Cerinţe agrotehnice privind procesul de plantare mecanizată a tuberculilor de cartof.....................................................................................................................11

1.3.1. Cerinţe agrotehnice privind distanţa între rânduri ................................11 1.3.2. Cerinţe agrotehnice privind distanţa dintre tuberculi pe rând...............12 1.3.3. Cerinţe agrotehnice privind adâncimea de plantare.............................12 1.3.4. Cerinţe agrotehnice privind forma biloanelor de acoperire ..................12 1.3.5. Particularitățile tehnologiilor de plantare cu tuberculi de cartofi preîncolţiţi 1.3.6.Tehnologii de plantare a cartofului cu exces de pietre

1.4. Concluzii 2. ASPECTE GENERALE PRIVIND CONSTRUCȚIA ȘI UTILIZAREA MAŞINILOR DE PLANTAT CARTOFI 2.1. Clasificarea echipamentelor şi maşinilor de plantat cartofi 2.2. Construcția generală și a echipamentelor de lucru ale maşinilor de plantat cartofi .........................................................................................................................14

2.2.1. Aspecte generale 2.2.2. Organe de deschidere a rigolelor .........................................................14 2.2.3. Organe de acoperire a tuberculilor .......................................................14 2.2.4. Buncărul pentru tuberculi......................................................................15 2.2.5. Instalațiile auxiliare folosite la mașinilor de plantat cartofi

2.3. Aparate de distribuţie a tuberculilor folosite la mașinile de plantat cartofi .........15 2.3.1. Clasificarea aparatelor de distribuţie a tuberculilor 2.3.2. Aparate de distribuţie cu elevator vertical.............................................16 2.3.3. Aparate de distribuţie cu disc vertical rotativ .......................................17 2.3.4. Aparate de distribuţie cu tambur rotativ şi braţe de aspiraţie imersate cu formă de trompă.........................................................................19 2.3.5. Aparate de distribuţie cu benzi şi curele orizontale şi organe elastice rotative de dirijare ..............................................................................20

2.4. Realizări constructive de echipamente și maşini de plantat pe plan mondial....23 2.4.1. Construcții reprezentative de maşini de plantat cartofi produse pe plan internaţional........................................................................................23 2.4.2. Realizări pe plan internațional de echipamente pentru controlul și automatizarea funcționării mașinilor de plantat tuberculi

2.5. Concluzii 3. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR TEORETICE ȘI EXPERIMENTALE PRIVIND PROCESELE DE LUCRU ALE MAȘINILOR DE PLANTAT CARTOFI 3.1. Stadiul actual al cercetărilor privind influența diferiților factori asupra tehnologiei de plantare și producției de cartofi ..........................................................26

3.1.1 Rezultatele cercetărilor privind influența compactării solului asupra tehnologiei de plantare a cartofului



3

3.1.2. Rezultatele cercetărilor privind influenta distantelor de plantare a tuberculilor asupra producției de cartofi

3.2. Stadiul actual al cercetărilor privind comportarea în lucru a aparatelor de distribuție a mașinilor de plantat tuberculi .................................................................26 3.3. Stadiul actual al cercetărilor privind cinematica și dinamica aparatelor de distribuție a tuberculilor..............................................................................................27

3.3.1. Cercetările teoretice referitoare la aparate de distribuție tuberculi de tip bandă și cupe (lanţ cu linguri) ...............................................................27 3.3.2. Cercetări teoretice referitoare la aparate de distribuție tuberculi cu disc vertical și palete..................................................................................31

3.4. Stadiul actual al cercetărilor teoretice asupra dinamicii sistemelor tractor - mașină de lucru .........................................................................................................32 3.5. Concluzii privind stadiul actual a cercetărilor teoretice și experimentale privind procesele de lucru ale mașinilor de plantat cartofi 3.6. Necesitatea si obiectivele lucrării de doctorat ...................................................34

3.6.1. Necesitatea lucrării de doctorat ............................................................34 3.6.2. Obiectivele principale ale lucrării de doctorat.......................................34

4. CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND INFLUENȚA TIPULUI APARATELOR DE DISTRIBUŢIE A TUBERCULILOR ASUPRA PRECIZIEI DE LUCRU A MAŞINILOR DE PLANTAT CARTOFI 4.1. Obiectivele cercetării teoretice ...........................................................................36 4.2. Cercetări teoretice privind procesul de eliberare a tuberculilor din aparatele de distribuţie şi cădere în rigolă ................................................................................36

4.2.1. Studiul procesului de eliberare a tuberculilor la aparatele de distribuţie cu lanţ (bandă) cu cupe..................................................................36 4.2.2. Studiul procesului de eliberare a tuberculilor la aparatele de distribuie cu cupe montate pe disc 4.2.3. Studiul procesului de eliberare a tuberculilor la aparatele de distribuţie cu disc şi palete .............................................................................40

4.3. Cercetări teoretice asupra dinamicii şi cinematicii tuberculului eliberat în rigolă ..........................................................................................................................43

4.3.1. Echilibrul static al tuberculului în rigolă 4.3.2. Echilibrul dinamic al tuberculului în rigolă 4.3.3. Cinematica tuberculului la căderea în rigolă ........................................43

4.4. Concluzii 5. CONTRIBUȚII LA CERCETAREA DINAMICII ȘI ENERGETICII SISTEMELOR TRACTOR-MAȘINI DE PLANTAT CARTOFI 5.1. Obiectivele cercetării teoretice ...........................................................................45 5.2. Analiza dinamicii organelor de lucru ale maşinilor de plantat cartofi .................45

5.2.1. Dinamica organelor de deschidere a rigolelor .....................................45 5.2.2. Dinamica organelor de acoperire a tuberculilor....................................47 5.2.3. Cercetări teoretice privind dinamica roţii de antrenare a aparatelor de distribuţie a tuberculilor..............................................................................50

5.3. Cercetarea teoretică a dinamicii sistemelor tractor- maşină de plantat cartofi .52 5.3.1. Aspecte generale ................................................................................ 5.3.2. Modelarea dinamică a sistemelor tractor - maşină de plantat cartofi tip Cramer .......................................................................................................52 5.3.3. Modelarea dinamică a sistemelor tractor - maşină de plantat cartofi tip MARS.........................................................................................................54



4

5.4. Cercetarea teoretică a energeticii a sistemelor tractor- maşină de plantat cartofi .........................................................................................................................55

5.4.1. Modelarea energetică a sistemului de lucru tractor - maşină de plantat tip CRAMER......................................................................55 5.4.2. Modelarea energetică a sistemului de lucru tractor - maşină de plantat cartofi tip MARS ................................................................57 5.4.3. Determinarea analitică a puterii necesare acționării aparatelor de distribuție a tuberculilor

5.5. Concluzii 6. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND INFLUENȚA APARATELOR DE DISTRIBUȚIE TUBERCULI ASUPRA PRECIZIEI DE LUCRU A MAȘINILOR DE PLANTAT CARTOFI 6.1. Obiectivele cercetării experimentale ..................................................................59 6.1.1. Obiectivele cercetării experimentale

6.1.2. Etapele cercetării experimentale 6.2. Obiectul supus cercetării experimentale ............................................................60 6.3. Etapele și programul de cercetare experimentală.............................................62 6.4. Metodologia de efectuare a cercetărilor experimentale .....................................63

6.4.1. Alegerea și pregătirea terenului pentru experimentări .........................63 6.4.2. Pregătirea materialului pentru plantat...................................................64 6.4.3. Aparate și instrumente pentru efectuarea măsurătorilor ......................65 6.4.4. Desfășurarea procesului de efectuare a măsurătorilor ........................65

6.5. Achiziția, prelucrarea și analiza rezultatelor experimentale ...............................67 6.5.1. Colectarea și înregistrarea datelor experimentale 6.5.2. Întocmirea tabelelor de calcul ...............................................................67 6.5.3. Întocmirea tabelelor cumulative............................................................67 6.5.4. Prelucrarea şi analiza rezultatelor experimentale ................................69

6.6. Concluzii 7. CONCLUZII FINALE, CONTRIBUȚII PERSONALE ȘI DIRECȚII VIITOARE DE CERCETARE 7.1. Concluzii generale ..............................................................................................75 7.2. Concluzii privind cercetările teoretice.................................................................75 7.3. Concluzii privind cercetările experimentale........................................................76 7.4. Contribuții personale...........................................................................................77 7.5. Direcţii viitoare de cercetare...............................................................................77 BIBLIOGRAFIE .........................................................................................................79 ANEXE NOTĂ: Subcapitolele și paragrafele scrise cu caractere italice prezentate numai în teză



5

CONTENTS Foreword ...................................................................................................................8 1. INTRODUCTION 1.1. Role and importance of mechanization in potato production .............................10 1.2. General considerations on the planting process of potato tubers......................10 1.3. Agrotechnical requirements concerning the mechanized planting of potato tubers..............................................................................................................11

1.3.1. Agrotechnical requirements concerning the distance between rows ...11 1.3.2. Agrotechnical requirements concerning the distance between tubers in a row ................................................................................................12 1.3.3. Agrotechnical requirements concerning the planting depth .................12 1.3.4. Agrotechnical requirements concerning the ridge shape .....................12 1.3.5. Particularities of the planting technologies of pre-sprouted potato tubers 1.3.6. Planting technologies of potatoes in excessively stony soil

1.4. Conclusions

2. GENERAL ASPECTS CONCERNING CONSTRUCTION AND DEPLOYMENT OF POTATO PLANTERS 2.1. Classification of potato planting equipment and machines 2.2. General construction of working equipment of potato planters..........................14

2.2.1. General aspects 2.2.2. Ditch opening machinery ......................................................................14 2.2.3. Tuber covering machinery ....................................................................14 2.2.4. Potato tuber bunkers ............................................................................15 2.2.5. Auxiliary equipment used in potato planters

2.3. Tuber distribution devices used in potato planters.............................................15 2.3.1. Classification of tuber distribution devices 2.3.2. Vertical elevator distribution devices ....................................................16 2.3.3. Rotating vertical disk distribution devices.............................................17 2.3.4. Rotating drum distribution devices with immersed trunk shaped aspiration arms ...............................................................................................19 2.3.5. Horizontal belt and chain distribution devices with elastic components ....................................................................................................20

2.4. Construction of potato planting equipment and machines worldwide................23 2.4.1. International representative constructions of potato planters...............23 2.4.2. International potato tuber planter control and automation equipment

2.5. Conclusions

3. STATE OF THE ART OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE WORKING PROCESSES OF POTATO PLANTERS 3.1. State of the art of research on the influence of various factors on potato planting technology and potato production ...............................................................26

3.1.1 Research results on the influence of soil compaction on potato planting technology 3.1.2. Research results on the influence of tuber planting distances on potato production



6

3.2. State of the art of research on the working behaviour tuber planter..................26 distribution devices 3.3. State of the art of research on the kinematics and dynamics of tuber distribution devices ....................................................................................................27

3.3.1. Theoretical research on belt and cup - chain tuber distribution devices ............................................................................................................27 3.3.2. Theoretical research on vertical disk and blades distribution devices ............................................................................................................31

3.4. State of the art of theoretical research on the dynamics of tractor - implement systems....................................................................................................32 3.5. Conclusions concerning the state of the art of theoretical and experimental research on the working process of potato planters 3.6. Necessity and objectives of the doctoral dissertation ........................................34

3.6.1. Necessity of the doctoral dissertation...................................................34 3.6.2. Main objectives of the doctoral dissertation ........................................34

4. THEORETICAL RESEARCH ON THE INFLUENCE OF THE TYPE OF TUBER DISTRIBUTION DEVICES ON THE WORKING PRECISION OF POTATO PLANTERS 4.1. Objectives of the theoretical research................................................................36 4.2. Theoretical research on the releasing process of tubers from the distribution devices and their dropping into the ditches ............................................36

4.2.1. Study of the tuber releasing process in cup-chain (belt) distribution devices .........................................................................................36 4.2.2. Study of the tuber releasing process in distribution devices with disk - mounted cups 4.2.3. Study of the tuber releasing process in disk and blades distribution equipment.....................................................................................40

4.3. Theoretical research on the dynamics and kinematics of the tuber released into the ditch ...............................................................................................43

4.3.1. Static balance of the tuber in the ditch 4.3.2. Dynamic balance of the tuber in the ditch 4.3.3. Kinematics of the tuber during the drop into the ditch..........................43

4.4. Conclusions 5. CONTRIBUTIONS TO RESEARCH ON THE DYNAMICS AND ENERGETICS OF TRACTOR - POTATO PLANTER SYSTEMS 5.1. Objectives of the theoretical research................................................................45 5.2. Analysis of the dynamics of potato planters effectors elements ........................45

5.2.1. Dynamics of the ditch opening machinery............................................45 5.2.2. Dynamics of the tuber covering machinery ..........................................47 5.2.3. Theoretical research on the dynamics of the driving wheel of tuber distribution devices ............................................................................50

5.3. Theoretical research on the dynamics of tractor – potato planter systems .......52 5.3.1. General aspects 5.3.2. Dynamic modelling of tractor – CRAMER potato planter systems.......52 5.3.3. Dynamic modelling of tractor – MARS potato planter systems............54

5.4. Theoretical research on the energy consumption of tractor – potato planter systems......................................................................................................................55

5.4.1. Energetics modelling of the tractor – CRAMER potato planter working system ...............................................................................................55 5.4.2. Energetics modelling of the tractor – MARS potato planter working....57



7

5.4.3. Analytical determination of the power necessary for driving tuber distribution devices

5.5. Conclusions 6. EXPERIMENTAL RESEARCH CONCERNING THE INFLUENCE OF TUBER DISTRIBUTION DEVICES ON THE WORKING PRECISION OF POTATO PLANTERS 6.1. Objectives of the experimental research............................................................59 6.1.1. Objectives of the experimental research

6.1.2. Stages of the experimental research 6.2. The object subject to experimental research .....................................................60 6.3. Stages and schedule of the experimental research experimentală ...................62 6.4. Exeperimental research methodology................................................................63

6.4.1. Selection and preparation of the soil for experiments ..........................63 6.4.2. Preparation of the planting material......................................................64 6.4.3. Measurement devices and instruments................................................65 6.4.4. The measurement process...................................................................65

6.5. Experimental data acquisition, processing and analysis....................................67 6.5.1. Experimental data acquisition and recording 6.5.2. Devising the computational tables........................................................67 6.5.3. Devising of the cumulative tables .........................................................67 6.5.4. Experimental data processing and analysis .........................................69

6.6. Conclusions 7. FINAL CONCLUSIONS, PERSONAL CONTRIBUTIONS AND DIRECTIONS OF FUTURE RESEARCH 7.1. General conclusions ...........................................................................................75 7.2. Conclusions concerning the theoretical research ..............................................75 7.3. Conclusions concerning the experimental research ..........................................76 7.4. Personal contributions ........................................................................................77 7.5. Directions of future research ..............................................................................77 REFERNCES.............................................................................................................79 ANNEXES



8

PREFAŢĂ

Tehnologia de plantare a cartofului necesită o dezvoltare continuă a cercetărilor teoretice și experimentale din domeniu mecanizarea lucrărilor de plantare. Pentru optimizarea indicilor calitativi ai proceselor de plantare a tuberculilor este necesară cunoaşterea sub aspect constructiv și funcțional a diferitelor tipuri de maşini de plantat şi, mai ales, cunoaștere comportării în lucru a diferitelor tipuri de aparate și sisteme de distribuţie a tuberculilor. În literatura actuală de specialitate, lipseşte o parte din suportul teoretic și experimental referitor la procesul de lucru ale aparatelor de distribuţie mecanică a tuberculilor de cartofi. Pornind de la aceste considerente, prezenta lucrarea de doctorat are ca obiectiv principal, dezvoltarea unor cercetări teoretice şi aplicative privind compararea indicilor preciziei de lucru la plantare realizați de aparate de distribuție a tuberculilor la folosite în mod curent la mașinile de plantat cartofi. Ca urmare lucrarea de doctorat intitulată "Cercetări teoretice şi experimentale comparative privind influenţa aparatelor de distribuţie a tuberculilor asupra preciziei de lucru a maşinilor de plantat cartofi", urmărește să aducă contribuții la găsirea unor soluții pentru perfecționarea sub aspect calitativ a procesului de plantare a tuberculilor.

Lucrarea de doctorat este structurată în 7 capitole (ultimul prezintă concluziile finale) şi cuprinde şi o listă bibliografică cu 166 titluri de lucrări reprezentative publicate în domeniu (inclusiv cele 5 lucrări publicate de autor). De asemenea, lucrarea este însoţită de anexe cu tabele şi grafice rezultate din studiul teoretic şi din cercetarea experimentală efectuată în condiţii de lucru în câmp. În capitolul 1, intitulat "Introducere", sunt prezentate rolul şi importanţa mecanizării lucrărilor în cultivarea cartofului, consideraţii generale privind procesul de plantare a tuberculilor de cartof și cerinţe agrotehnice privind procesul de plantare mecanizată a tuberculilor de cartof În capitolul 2, intitulat "Aspecte generale privind construcţia şi utilizarea maşinilor de plantat cartofi" este prezentată construcția generală a echipamentelor de lucru ale maşinilor de plantat cartofi insistându-se asupra tipurilor constructive de aparatele de distribuţie a tuberculilor. In final sunt prezentate realizările reprezentative pe plan naţional şi internaţional a diferitelor tipuri de maşini de plantat cartof și unele tendințe de control ți automatizare a proceselor de lucru ale mașinilor de plantat cartofi. În capitolul 3, intitulat "Stadiul actual al cercetărilor teoretice şi experimentale privind procesele de lucru ale maşinilor de plantat cartofi. Necesitatea și obiectivele lucrării de doctorat", este prezentat sintetic stadiul actual al cercetărilor privind influenţa diferiţilor factori asupra tehnologiei de plantare şi, implicit, asupra producţiei de cartofi, stadiul cercetărilor teoretice privind cinematica şi dinamica aparatelor de distribuţie a tuberculilor şi stadiul cercetărilor teoretice asupra dinamicii și energeticii sistemelor tractor-maşini de lucru. În finalul se prezintă necesitatea şi obiectivele principale ale cercetărilor teoretice şi experimentale a lucrărilor de doctorat. În capitolul 4, intitulat "Cercetări teoretice privind influenţa tipului aparatelor de distribuţie a tuberculilor, asupra preciziei de lucru a maşinilor de plantat cartofi", sunt elaborate modelele cinematice și matematice ale procesului de eliberare şi cădere în pe sol a tuberculilor la diferite tipuri de aparate de distribuţie a tuberculilor precum şi unele aspecte privind dinamica şi cinematica tuberculului la cădere și deplasare în rigole..Modelele matematice elaborate permit simularea pe calculator a proceselor de lucru



9

realizate de aparatelor de distribuție analizate și determinarea teoretică a indicilor preciziei de lucru a aparatelor de distribuție comparate. În capitolul 5, intitulat "Contribuţii la cercetarea dinamicii şi energeticii sistemelor tractor - maşini de plantat cartofi", este prezentată, la început, modelarea dinamică şi matematică a organelor de lucru ale maşinilor de plantat cartofi (organele de deschidere a rigolelor, de acoperire a tuberculilor prin bilonare), după care se face modelarea dinamică şi matematică a sistemelor de lucru tractor - maşină de plantat cartofi precum și o analiză a energeticii acestor sisteme. Modelele matematice elaborate permit simularea pe calculator a comportării dinamice și energetice a sistemelor tractor-mașini de plantat cartofi. În capitolul 6, intitulat "Cercetări experimentale privind influenţa tipului aparatelor de distribuţie tuberculi asupra preciziei de lucru a maşinilor de plantat cartofi", se prezintă modelul experimental de maşină de plantat realizată de autor, formată din două secţii de plantat diferite montate pe același cadru: o secție echipată cu aparat de distribuţie lanţ și linguri (model Cramer) și o secție echipată cu aparat de distribuţie cu disc vertical rotativ și palete de prindere (model Mars). Se prezintă metodologia de determinare, achiziție și prelucrare a datelor experimentale în vederea calcului indicilor preciziei de lucru a aparatelor de distribuție comparate: distanţa reală de plantare a tuberculilor, abaterea standard a distanței de plantare pe rând, uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib, frecvenţa cuiburilor cu tuberculi lipsă și a cuiburilor cu doi tuberculi etc. Rezultatele cu datele determinate experimental și cele cu indicii calculați sunt prezentate tabelar și ilustrate prin numeroase grafice, fiind analizate și interpretate. În capitolul 7, intitulat "Concluzii finale, contribuții personale și direcții viitoare de cercetare", sunt prezentate concluziile generale, referitor la cercetarea teoretică şi experimentală a lucrării şi se subliniază contribuţiile autorului la cercetarea teoretică şi experimentală.

Teza de doctorat a fost realizată sub conducerea ştiinţifică competentă a domnului Prof. univ. dr. ing. Simion POPESCU, membru titular al Academiei de Științe Agricole şi Silvice "Gh. Ionescu Siseşti", căruia doresc să-i mulţumesc sincer pentru îndrumarea ştiinţifică, profesionalismul şi sprijinul moral deosebit acordat pe întreaga perioadă de doctorat.

Doresc să mulţumesc colectivului de cadre didactice al Catedrei de Ingineria Produselor Alimentare din cadrul Facultăţii de Alimentaţie şi Turism, în mod special domnilor Prof. univ. dr. ing. Florean Rus şi Prof. univ. dr. ing. Carol Csatlos, care m-au sprijinit în perioada elaborării lucrării de doctorat.

Mulţumesc de asemenea domnilor Prof. univ. dr. ing. Fűzy József de la Institutul tehnic FVM GM Kht. Gödöllő pentru disponibilitatea de a mă sprijini la documentare, respectiv domnilor ing. Ferencz Béla, fiz. Gál Árpád şi ing. Len Emil pentru punerea la dispoziţie a bazei materiale în scopul realizării cercetărilor experimentale (maşini de plantat, tractor şi material pentru sămânţa de cartofi).

Nu în ultimul rând, mulţumesc părinţilor şi familiei pentru înţelegerea şi sprijinul

moral, material şi fizic acordat de-a lungul întregii acestei perioade. Braşov, aprilie 2015 ing. ILYÉS Szilárd



10

1. INTRODUCERE 1.1. Rolul şi importanţa mecanizării lucrărilor în cultivarea cartofului

Cartoful (denumire latină, Solanum tuberosum), a fost descoperit de coloniştii spanioli ca o cultură de bază a indienilor Incaşi din zona podişurilor lanţului muntos al Anzilor. Conform documentelor existente planta de cartof a fost introdusă în Europa de către spanioli înainte de anul 1565 [40]. În teritoriul de astăzi al României cartoful a apărut pentru prima dată în anul 1769 în ţinutul Transilvania, s-a impus forţat iniţial şi s-a acceptat mai greu însă după aceea a devenit o plantă principală de cultură.Ca urmare a dezvoltării permanente a acestei culturi, s-a ajuns ca România să se situeze în prezent pe locul al treilea din Europa după suprafaţa cultivată de cartofi [165].

Cartoful este important din punct de vedere fitotehnic, fiind plantă prăşitoare: lasă terenul curat de buruieni; valorifică economic îngrăşămintele organice şi minerale; reacţionează cu mari sporuri de recoltă la irigare; se cultivă în zone mai reci şi muntoase unde porumbul nu ajunge la maturitate; în bazine specializate se extinde în cultură pe întreg teritoriul agricol al ţării; este o plantă premergătoare, deosebit de valoroasă pentru grâul de toamnă, orzoaică şi alte culturi.

Producţia anuală de cartofi a României se cifrează între trei şi patru milioane de tone, cantitate suficientă pentru asigurarea consumului intern – de circa două milioane de tone anual - dar şi pentru material de sămânţă (circa un milion tone), pentru procesare industrială şi ca material furajer (circa 40.000 de tone În România se raportează anual o suprafaţă cultivată cu cartofi în jur de 240.000 hectare, existând un număr de aproximativ 200 de exploataţii cu suprafaţa de peste 10 hectare, majoritatea exploataţiilor mici deţin suprafeţe de la 0,10 până la 10 hectare.

În România se cultivă în prezent peste 100 soiuri de cartof de mare performanţă, majoritatea soiurilor provenind din Uniunea Europeană şi doar câteva sunt soiuri româneşti. Zonele cele mai prielnice pentru cultura cartofului în România sunt plasate în judeţele Brașov, Covasna, Harghita, Neamţ, Suceava, Botoşani, zonă închisă pentru cartoful de sămânţă, iar cartoful timpuriu se cultivă în anumite zone din judeţele Dâmboviţa, Teleorman, Olt şi Constanţa. 1.2. Consideraţii generale privind procesul de plantare a tuberculilor de cartof

Condiţiile climatice nu formează o limită distinctivă a răspândirii culturii cartofului, condiţiile de sol fiind mult mai limitative. Între umiditatea solului şi producţia de tuberculi există ceea mai evidentă interdependenţă.

Epoca de plantare a cartofului este caracteristică fiecărei zone şi este în funcţie de temperatură şi umiditate. În general, epoca de plantare este în jur de 15 martie în zona de stepă, 20-25 martie în zonă colinară, în jur de 1 aprilie în zonă umedă submontană şi în depresiunile intramontane 6, 10.

Tipul de sol şi gradul de tasare a solului au o deosebită importanţă pentru cultura cartofului. Cele mai potrivite tipuri de sol pentru cartof sunt solurile uşoare şi cele mijlocii bine afânate, care au o aerisire bună, au un conţinut bogat de apă și sunt bogate în materiale nutritive. Cele mai corespunzătoare din acest punct de vedere sunt solurile nisipo-lutoase, luto-nisipoase şi cele lutoase [6].



11

Metoda de cultivare a cartofului se aplică în funcţie de zonele pedoclimatice, deosebindu-se două metode distincte de plantare: plantare în biloane, caracteristică zonelor umede şi reci, şi metoda de plantare fără biloane (în benzi), caracteristică zonelor uscate. Soiul de cartof cultivat are influenţă asupra culturii iar cercetările efectuate în direcţia ameliorării soiurilor au condus la mărirea capacităţii de producţie, creşterea rezistenţei la condiţiile climatice, la boli (mai ales la bolile virotice), mărirea rezistenţei la mecanizare recoltării, transportului şi păstrării. Calitatea materialului de plantat se realizează prin pregătirea, respectiv sortarea şi calibrarea materialului de plantat. 1.3. Cerinţe agrotehnice privind procesul de plantare mecanizată a tuberculilor de cartof

1.3.1 . Cerinţe agrotehnice privind distanţa dintre rânduri

Distanţa între rândurile de cartofi variază în funcţie de posibilităţile de mecanizare a lucrărilor de plantare, recoltare şi întreţinere. Unul din considerentele care a permis mărirea distanţei între rânduri este capacitatea biologică a plantei de cartof de a se adapta formei spaţiului de nutriţie din sol. Distanţa între rânduri (biloane) a crescut în România de la de 60 cm în anul 1964, la 62,5 cm în 1967 iar apoi la 70 cm [7, 15].

În Europa distanța dintre rândurile de plante de cartofi a crescut treptat ajungând la 75 cm iar în SUA la peste peste 80 cm [7, 18].

O metodă introdusa relativ recent o reprezintă plantarea în rânduri apropiate cu cuiburi decalate, metodă cunoscută sub denumirea de sistem Quad [149], care în transformarea unui rând de tuberculi plantat după o singură linie rândurile obișnuite (fig. 1.4,a), în două rânduri apropiate cu cuiburi decalate (fig. 1.4, b).

a b

Fig. 1.4. Scheme comparative între sistemul de plantare [149]: a - rânduri tradiţionale; b - rânduri apropiate cu cuiburi decalate (sistem Quad):

În ultimii ani pe plan internațional se utilizează atât tehnologia plantării cartofului

în biloane, cu distanta între rânduri de 90 cm și distanța dintre tuberculi pe rând de 22 cm (fig. 1.7,a), cât și tehnologia plantării în fâșii cu 3 rânduri in sistem quad, (fig. 1.7,b) cu distanța între rândurile duble de 42,5 cm și distanța pe rând de 33.3 cm [89, 167].



12

Fig. 1.7.Reprezentarea schematică a plantării tuberculilor utilizând tractoare cu ecartament de 180 cm [89, 167]:

a - în biloane pe 2 rânduri; b - în fâșii (benzi) cu 3 rânduri cu cuiburi decalate].

1.3.2. Cerinţe agrotehnice privind distanţa dintre tuberculi pe rând

Distanţa între tuberculi pe rând se stabileşte în funcţie de densitatea (desimea) optimă de plantare (și de distanța dintre rânduri) determinată în primul rând de mărimea (dimensiunea) tuberculilor pentru sămânţă. Se ţine seama şi de soi (forma şi mărimea tufelor, respectiv talia plantelor), de condiţiile de cultură, respectiv nivelul de fertilizare sau de asigurare a apei, precum și numărul de tulpini principale şi numărul de tuberculi care se formează în medie la un cuib.

Cercetările experimentale în cultură au arătat că densitatea optimă de tuberculi de sămânță la hectar în cazul tuberculilor din gama dimensională (fracţia) 45…60 mm este de 40.000…45.000 tuberculi/ha pentru culturile de cartof de consum şi de 50.000…55.000 tuberculi/ha în cazul culturilor pentru cartof de sămânţă. Dacă se utilizează material de plantat din fracţia 30…45 mm, densitatea optimă este de 45.000…55.000 tuberculi/ha la cartof de consum și, respectiv, 55.000…65.000 tuberculi/ha la cartoful de sămânță [7, 137].

1.3.3. Cerinţe agrotehnice privind adâncimea de plantare

Pentru solurile mijlocii şi uşoare adâncimea de plantare este de 4…6 cm pentru tuberculi mici, 6…7 cm pentru tuberculi medii şi 8 cm pentru tuberculi mari. Pentru solurile grele adâncimea de plantare este cu 1…2 cm mai mică decât la solurile mijlocii. Ca urmare, tuberculii mici se plantează la adâncimea de 3…4 cm, iar cei de mărime medie, la adâncimea de 6 cm [13].

1.3.4. Cerinţe agrotehnice privind forma biloanelor de acoperire

La plantarea în biloane, organele de acoperire a tuberculilor care echipează maşinile de plantat preiau stratul de pământ de la suprafaţa solului (pe o adâncime de 10…12 cm) şi-l depun simetric peste tuberculi, formându-se astfel un bilon cu secţiune triunghiulară (fig. 1.8.) sau trapezoidală (fig. 1.9.).



13

Realizarea unor producţii ridicate şi de calitate în cultura cartofului se asigură numai în condiţiile efectuării unor biloane mari, bine afânate şi fără bulgări după răsărirea culturii (fig. 1.9,a, b).

Fig. 1.8. Schema ilustrativă a geometriei bilonului și a adâncimii de plantare a tuberculilor, în raport cu suprafața solului [103]

Fig. 1.9. Metode tipice de plantare a tuberculilor: a - în rânduri cu biloane normale; b - în benzi cu rânduri apropiate cu cuiburi decalate

(sistem Quad)

La nevoie biloanele pot fi compactate conform cerinţelor agrotehnice de cultivare a diferitelor soiuri şi tehnologii de plantare-cultivare (fig. 1.10).

Fig. 1.10. Metode de compactare a biloanelor: a - cu role profilate; b - cu două role alăturate; c - cu benzi de tasare alăturate

Pentru a îmbunătăţi structura solurilor grele este de preferat formarea biloanelor

primare încă în toamnă (începând de luna august, septembrie), procedeu care conduce şi la posibilitatea de plantare mai timpurie în primăvară [123].



14

2. ASPECTE GENERALE PRIVIND CONSTRUCȚIA ȘI UTILIZAREA MAŞINILOR

DE PLANTAT CARTOFI

2.2. Construcția generală și echipamentul de lucru a maşinilor de plantat cartofi

2.2.2. Organe de deschidere a rigolelor

Pentru deschiderea în sol rigolelor în care urmează să fie plasați tuberculii eliberați de la aparatul de distribuţie, se utilizează organe de lucru denumite brăzdare), a căror construcţie trebuie să asigure pătrunderea cu uşurinţă în sol. Din punct de vedere constructiv (fig. 2.6) brăzdarele pot fi cu cuţite de tip pană, sub formă de rariță, cu discuri sau cu rotor.

Fig. 2.6. Construcții de brăzdare cu cuțite pentru plantat tuberculi: a - brăzdar cu cuţite, care afânează fundul rigolei [7]; b - brăzdar cu cuţite şi rotor cu palete [7]; c - brăzdar

dublu cu cuţite pentru plantare în rânduri duble (QUAD) [146]: 1 – brăzdar; 2 – suport de prindere; 3 – rotor

2.2.3. Organe de acoperire a tuberculilor În funcţie de tehnologia de plantare utilizată, acoperirea tuberculilor aşezaţi în

rigolele deschise de brăzdare se poate realiza prin bilonare sau fără bilonare, utilizând organe de acoperire corespunzătoare. La mașinile actuale brăzdarele sunt realizate în două variante constructive distincte de organe de acoperire a tuberculilor: cu discuri (fig. 2.9) şi cu rariță (fig. 2.10)..

Fig. 2.9. Construcția organe de bilonare a tuberculilor prin folosirea discurilor

sferice [148]: a - cu discuri montate pe același suport; b,c - cu discuri independente (montate pe

suporturi diferite)



15

Fig. 2.10. Construcția organelor de bilonare a tuberculilor prin folosirea rariţelor de acoperire [148].

2.2.4. Buncăre pentru tuberculi

Din punct de vedere constructiv, buncărele de tuberculi pot fi fixe sau basculabile cu acționare hidraulic. Unele construcții de buncăre, pot fi coborâte până la nivelul solului, pentru a putea prelua materialul de plantat direct din mijloacele de transport.

Fig. 2.12. Buncărul unei mașini de plantat cu aparat de distribuție cu disc vertical (model 6 SAD-75) [148].

Fig. 2.14. Buncărul unei maşini de plantat cu aparat

de distribuţie bandă orizontală (model STRUCTURAL) [130]

2.3. Aparate de distribuţie a tuberculilor folosite la maşinile de plantat cartofi

Din punct de vedere constructiv şi funcţional, aparatele de distribuţie pot fi clasificate în următoarele grupe şi subgrupe: a) aparate de distribuţie cu elevator(transportor) vertical, care pot fi: cu bandă cu cupe şi cu lanţ cu linguri/cupe; b) aparate de distribuţie cu disc rotativ vertical, care pot fi: cu disc și clapete (palete) de apăsare (prindere) a tuberculilor, cu disc cu alveole (cupe) montate şi degete de apăsare (prindere) a tuberculilor, cu mecanism de prindere a tuberculilor prin înțepare cu ace; c) aparate de distribuţie pneumatice, cu tambur rotativ şi braţe trompetice de imersie; d) aparate de distribuţie benzi sau curele orizontale respectiv şi elemente elastice rotative de dirijare finală.

În cele ce urmează vor fi prezentate scheme constructiv-funcţionale ale principalelor tipuri de aparate de distribuţie a tuberculilor, folosite la maşinile de plantat cartofi.



16

2.3.2. Aparate de distribuţie cu elevator vertical

a) Aparatele de distribuţie cu bandă şi cupe (fig. 2.16) [140] sunt formate dintr-o bandă de cauciuc pe care sunt montate cupe la o anumită distanţă (pasul), banda fiind plasată între roata de întindere (partea de sus) şi roata de antrenare de antrenare (partea de jos).

Fig. 2.16. Schema constructiv-funcțională a aparatului de distribuţie de tip bandă cu

cupe [140]: 1 - cupă transportoare de tubercul; 2 - role vibratoare a benzii de transport; 3 - roata de antrenare a benzii; 4 - zona de coborâre pe partea posterioară a cupelor; 5 - roata de antrenare a aparatului de distribuţie; 6 - lanţul cinematic de antrenare al aparatului de distribuţie îngrăşăminte chimice; 7 - buncăr tuberculi; 8 - şibăr de dozare tuberculi în camera de alimentare; 9 – brăzdar pentru deschiderea rigolelor; 10 - roata de sprijin

(copiere) a brăzdarului; 11 - discuri de acoperire a tuberculilor.

Fig. 2.17. Aparat de distribuţie de tip cu lanţ și linguri [140]: 1 - linguri cu tuberculi preluați din buncăr; 2 - surplusul de tubercul eliberat din linguri; 3

- roata de antrenare a lanţului; 4 - tub de transport tuberculi în zona de coborâre; 5 - zona de reîntoarcere tuberculi în camera de alimentare; 6 - lanţul cinematic de

antrenare al aparatului de distribuţie îngrăşăminte chimice; 7 - buncăr tuberculi; 8 - şibăr de dozare tuberculi în camera de alimentare; 9 - brăzdar; 10 - roata de copiere a

brăzdarului; 11 - discuri de acoperire; 12 - roata de antrenare.



17

b) Aparatul de distribuţie cu lanţ şi linguri (fig. 2.17) [140] este format din elevatorul cu lanţ 1, care la preluarea tuberculilor din buncărul 7 se deplasează în sus pe direcţie verticală, după care se deplasează pe o porțiune orizontală, unde, datorită unui proces vibrator, surplusul de tuberculi cade în buncăr, rămânând numai un singur tubercul în fiecare lingură

2.3.3. Aparate de distribuţie cu disc vertical rotativ

a) Aparatele de distribuţie cu disc vertical cu clapete (palete) de prindere (fig. 3.24) sunt formate dintr-un disc vertical rotitor 1 pe care sunt montate dispozitive cu paletă pentru prinderea tuberculului, format dintr-o paleta 3, fixată (prin sudură) pe un ax cotit 2, articulat la un suport montat pe discul rotitor.

Fig. 2.24. Schema şi graficul de funcţionare a aparatului de distribuţie tuberculi cu disc vertical și palete de prindere (A, B, C, D, E – suprafețele camei profilate fixe 5):

1 - disc vertical rotativ; 2- ax cotit sudat de paletă: 3 - paleta de prindere; 4 - arc de torsiune pretensionat pentru apăsarea paletei de prindere; 7 - camă fixă pentru

acţionarea cotului axului cotit al paletei de prindere [7, 36]

b) Aparatele de distribuţie cu disc vertical cu linguri (cupe) montate pe disc şi degete de apăsare (fig. 2.25) [14, 64] sunt formate dintr-un disc rotativ vertical 2 pe care sunt fixate linguri (cupe) bifurcate 14 pentru antrenarea tuberculilor și reținuți în cupe de degete de pretindere (apăsare) 15 (în caz de lipsă a tuberculului din cupe, în bifurcaţia acesteia pot să intre degetele). Degetele sunt prinse pe faţa cealaltă a discului și sunt apăsate de câte un arc pretensionate.



18

Fig. 2.25. Construcţia unui aparat de distribuţie cu disc cu cupe (linguri) şi degete de susţinere:

13 - tubercul; 14 - lingură de prindere a tuberculului de pe discul vertical rotativ; 15 - degete de apăsare a tuberculului; 16 - camă profilată pentru dirijarea degetelor de

prindere; 17 - capătul dezaxat a tijei degetului de prindere (intră în contact cu cama); 18 - tija degetului de prindere; 19 - arcul de pretensionare a degetului de prindere.

c) Aparatele de distribuţie cu disc vertical şi dispozitiv de prindere cu ace. efectuează prinderea tuberculilor cu dispozitive cu ace montate pe periferia unui disc vertical (fig. 2.26) sau pe palete periferice (fig.2.28).

Fig. 2.26. Aparat de distribuţie tuberculi cu disc vertical și dispozitiv de prindere cu ace de [112]:1- falca fixă a dispozitivului de prindere; 2 – falca mobilă cu ace de prindere; 3 -

ace de prindere; 6 - tubul de evacuare a tuberculilor; 7-tubercul desprins


Autor: ing. Szilárd ILYÉS Conducător Ştiinţific: Prof. univ. dr. ing. Simion POPESCU

19

Fig. 2.28. Aparat de distribuţie cu palete şi ace de prindere (firma Lockwood) [77]; 1 - şibăr de dozare a camerei de alimentare; 2 - camera de alimentare; 3 - mecanism de prindere cu ace; 4 - palete; 5 - roata de antrenare al aparatului de distribuţie; 6 - tub de eliberare a tuberculilor în rigolă; 7 - brăzdar; 8 - partea de alimentare (interioară) a camerei de distribuţie; 9 - partea de evacuare (exterioară) a camerei de distribuţie; 10 - bandă de alimentare a camerei de distribuţie; 11 - şibăr de golire a buncărului

2.3.4. Aparate de distribuţie cu tambur rotativ şi braţe de aspiraţie imersate cu formă de trompă.

Aceste tipuri de aparate de distribuţie au fost concepute şi realizate de firma Lackwood (SUA) şi au principiul de funcţionare asemănător cu cel al aparatelor de distribuţie pneumatice prin absorbţie folosite la mașinii de semănat de precizie a plantelor prăşitoare.(fig.2.29).

Fig. 2.29. Schema funcţională al aparatului de

distribuţie tuberculi cu tambur rotativ şi tuburi de

aspiraţie: 1- tuburi de absorbţie în

formă de trompă montate radial pe tamburul rotativ; 2

- motor hidraulic de antrenare a secţiilor cu

tambur rotativ pneumatic 3 - arborele cardanic de

antrenare a exhaustorului pneumatic; 4 - obturator a

tuburilor pneumatice pentru eliberarea tuberculilor; 5 - tuberculi feliaţi; 6 - camera

de alimentare; 7 - tub distribuitor pneumatic pentru secţii; 8 - bandă de dozare tuberculi din buncăr; 9 - roata de curea de antrenare al exhaustorului pneumatic; 10 - motor

hidraulic de antrenare a benzii de dozare; 11 - rezervorul de apă a instalaţiei de spălare proprie al sistemului pneumatic; 12 - exhaustorul; 13 - buncărul de tuberculi



20

2.3.5. Aparate de distribuţie cu benzi şi curele orizontale şi organe

elastice rotative de dirijare

Din punct de vedere funcțional, la ceste aparate direcţia de deplasare a tuberculilor din buncăr spre aparatul de distribuţie se realizează prin cădere gravitaţională (de sus în jos), trecând de pe o bandă de transport pe cealaltă..În cele ce urmează vor fi prezentate două variante constructiv-funcţionale: a) aparate de distribuţie cu benzi orizontale (fig. 2.32); b) aparatele de distribuţie cu curele orizontale rotunde (fig. 2.34); c) aparatele de distribuţie cu curele orizontale rotunde si benzi (fig. 2.35).

Fig. 2.32. Schema funcţională a aparatului de distribuţie cu benzi orizontale şi profile circulare folosit la maşina de plantat model Köningsplanter [60]:

1 - corp rotativ din cauciuc de formă de clopot; 2 - placă de dirijare-întoarcere a tuberculilor; 3 - parte culisantă a buncărului; 4 - tubercul; 5 - bandă de dozare

intermitentă; 6 - buncăr basculabil; 7- paletă de dirijare; 8 - paletă de întindere; 9 - disc rotativ de întindere din cauciuc; 10 - banda de transport spre eliberare tuberculi; 11 -

disc de aliniere din cauciuc; 12 - banda de întoarcere; 13 - peretele delimitator a zonei de alimentare de zona de întoarcere; 14 - motor electric de 12Vcc. de alimentare a

benzii de dozare; 15 - peretele vibratoriu al jgheabului cu dispozitiv de reglare cu arc; 16 - bandă de eliberare. I. - zona de alimentare; II. - zona de cădere a tuberculilor pe

banda de transport; III. - zona de întindere întrun singur strat a tuberculilor; IV. - zona de circulare periferică a tuberculilor; V. - zona de dirijare spre banda de eliberare a tuberculilor; VI. - zona de selecţie într-un singur rând a tuberculilor, sub acţiunea

peretelui vibrator; VII. - zona de aliniere înainte de prindere a tuberculilor; VIII. - zona de prindere şi transport a tuberculilor cu banda cu peri (pinteni); IX. - zona de eliberare;

X. - zona de reîntoarcere a tuberculilor în surplus.



21

Fig. 2.34. Schema funcţională a aparatului de distribuţie orizontală cu curele

rotunde folosit la maşina de plantat tuberculi de cartofi tip Structural [60]: 1 - grupul de roţi de curele rotunde din mijloc, pentru alinierea tuberculilor pentru

eliberare; 2 - tamburii de rotaţie din plastic pentru antrenarea tuberculilor spre mijlocul aparatului de distribuţie; 3 - grupul de roţi de curele rotunde laterale, pentru întoarcerea tuberculilor surplus; 4 - curele rotunde; 5 - ghid curele rotunde; 6 - banda de dozare din fundul buncărului de alimentare; 7 - clapeta de reţinere a tuberculilor pe banda de dozare; 8 - buncăr basculabil; 9 - tuberculi; 10 - roţi de curele pentru ridicarea tuberculilor aliniate; 11 - corp vibrator pentru eliminarea surplusului din jgheabul de aliniere; 12 - plăci de reîntoarcere a tuberculilor; 13 - grup de roţi de curele rotunde laterale pentru antrenarea curelelor rotunde de reîntoarcere a tuberculilor surplus; 14 - rolă din spumă pentru prinderea şi eliberarea tuberculilor în rigolă. I. - zona de alimentare; II. - zona de cădere şi început de aliniere a tuberculilor; III. - mijlocul zonei de aglomerare (vâltoare); IV. - periferiile circulare a zonei de aglomerare; V. - zona de trecere din mișcare circulară în mişcare de aliniere a tuberculilor; VI. - Zona de aliniere în jgheabul de curele a tuberculilor; VII. - zona de selecţie sub acţionarea mecanismului vibrator; VIII. - zona de prindere şi susţinere a tuberculilor de rola din spumă; IX. - zona de eliberare.



22

Fig. 2.35. Schema funcţională a aparatului de distribuţie orizontală cu curele şi benzi plate, folosit la maşina de plantat cartofi tip Grime [60]:

1 - grupul de roţi de curele rotunde din mijloc, pentru alinierea tuberculilor pentru eliberare; 2 - tamburul de rotaţie din plastic cu nervuri profilate pe suprafaţă sub formă de filete convergente cu antrenare spre mijloc; 3 - tamburi pentru benzile plate laterale de întoarcerea tuberculilor surplus; 4 - plăci de reîntoarcere a tuberculilor; 5 - roţi de

curele pentru ridicarea tuberculilor aliniate; 6 - roţi de curele pentru ridicarea tuberculilor aliniate; 7 - rolă din spumă pentru prinderea şi eliberarea tuberculilor în

rigolă; 8 - corp vibrator pentru eliminarea surplusului din jgheabul de aliniere; 9 - banda de dozare din fundul buncărului de alimentare; 10 - tuberculi; 11 - clapeta de reţinere a tuberculilor pe banda de dozare; 12 - agitatoare elastice pentru întinderea într-un singur strat a masei de tuberculi; 13 - plăci de reîntoarcere supraînălţate; 14 - benzi laterale de

reîntoarcere a surplusului de tuberculi. I. - zona de alimentare; II. - zona de cădere şi început de aliniere a tuberculilor; III. - mijlocul zonei de aglomerare (vâltoare); IV. -

periferiile circulare a zonei de aglomerare; V. - zona de trecere din mișcare circulară în mişcare de aliniere a tuberculilor; VI. - Zona de aliniere în jgheabul de curele a

tuberculilor; VII. - zona de selecţie sub acţionarea mecanismului vibrator; VIII. - zona de prindere şi susţinere a tuberculilor de rola din spumă; IX. - zona de eliberare.



23

2.4. REALIZĂRI CONSTRUCTIVE DE ECHIPAMENTE ȘI MAŞINI DE PLANTAT CARTOFI PE PLAN MONDIAL 2.4.1. Construcții reprezentative de maşini de plantat cartofi produse pe plan internaţional

În cele ce urmează vor fi prezentate în sinteză, din punct de vedere constructiv și funcțional, o serie de tipuri și modele de maşini de plantat tuberculi de cartofi realizate de firme reprezentative pe plan internaţional. Firma DOBMAC (Australia /Noua Zeelandă) produce maşini de plantat pe 2, 4, 6 şi 8 rânduri sau în fâșii, fiind echipate cu aparate de plantat tip "High Speed, Double Disc Planting Mechanism" cu sistem de distribuție cu disc vertical rotativ cu palete de prindere (original Cehoslovacă).

Fig. 2.42. Maşina de plantat cartofi purtată pe2 rânduri, produsă de firma DOBMAC (Australia/ Noua Zeelandă)

[150]

Firma SPUDNIK (SUA) produce maşini de plantat care se utilizează în

tehnologia de plantare a tuberculilor în benzi (fig. 2.56) sau în biloane.

Fig. 2.56. Mașina de

plantat în benzi de 7 rânduri, în spaţiul a 4 biloane normale, model SPUDNIK

(SUA) [163]

Firma Köningsplanter (Olanda) produce mașini de plantat cartofi speciale de 2, 4, 6, 3 rânduri, variante pentru biloane și pentru plantare în fâșii (fig. 2.72), cu sistem de distribuție orizontal cu corpuri rotative și bandă de eliberare cu spini de cauciuc, pentru gama de tuberculi de sămânță cu mărime obișnuită și până la foarte mici și bulbi respectiv pentru tuberculi preîncolţiţi din saci de preîncolţire (fig. 2.75) [148].



24

Fig. 2.72. Maşina de plantat cartofi pentru trei rânduri în benzi,

firma Köningsplanter (Olanda) [148, 157]

Fig. 2.75. Maşină tractată de

plantat pe 4 rânduri pentru plantat tuberculi preîncolţiţi,

firma Köningsplanter (Olanda) [148]

Firma Lockwood (SUA) a conceput și realizat mașini de plantat, echipate cu

diferite tipuri de aparate de distribuţie a tuberculilor, începând cu variantele mecanice cu prindere cu ace, cu ace și sertare (fig. 2.80.), până la variante pneumatice (fig. 2.84.). Mașinile de plantat echipate cu aparate pneumatice de distribuție a tuberculilor se produc în diverse modele constructive: Air Coup Planter 604, pe 4 rânduri, Air Coup Planter 606, pe 6 rânduri (fig. 2.84) şi Air Coup Planter 608 pe 8 rânduri [148, 156]). Aparatul de distribuție pneumatic cu tambur rotativ permit o viteză mare de lucru şi precizie de plantare ridicată, performanţa aparatului de distribuție fiind mărit prin utilizarea unui sistem electronice de control cu senzori pentru monitorizarea tuberculilor prinşi.



25

Fig. 2.80. Construcția și schema funcțională a maşinii de plantat tuberculi echipată cu aparat de distribuţie cu disc vertical cu dispozitive de prindere a tuberculilor cu ace

model Lockwood L06200-00403 (SUA) [77]:: 1-șibăr ajustabil pentru tuberculi; 2-aparat de distribuție cu disc cu dispozitiv de prindere

cu ace (asamblat); 3-marcator de rând; 4-dispozitiv de cuplare a maşinii la tractor; 5-roata de acţionare a aparatului de distribuție a tuberculilor; 6-tub de ghidare a

tuberculului; 7-brăzdarde deschidere a rigolei; 8-disc de acoperire a tuberculilor; 9-roată de sprijin; 10-transportor cu lanţ cu vergele şi raclete; 11-buncăr de tuberculi.

Fig. 2.84. Maşina de plantat cartofi pe şase rânduri, model Air Coup Planter 606, firma Lockwood (SUA) [148, 156]).



26

3. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR TEORETICE ȘI EXPERIMENTALE PRIVIND PROCESELE DE LUCRU ALE MAȘINILOR DE PLANTAT CARTOFI 3.1. Stadiul actual al cercetărilor privind influența diferiților factori asupra tehnologiei de plantarea și a producție de cartofi

Din practica cultivării cartofului rezultă că solurile cele mai corespunzătoare sunt solurile nisipo-lutoase, luto-nisipoase şi cele lutoase. Solurile grele, argiloase rețin umiditate în exces şi se mențin compacte. Aceste soluri se tasează foarte puternic, blochează aerisirea și devin contraproductive. Drept rezultat, se obțin tuberculi mai mici, se mărește cantitatea de tuberculi stricați, care are ca rezultat o producție de calitate slabă. În procesul de recoltare bulgării determină vătămări nedorite care conduce la răspândirea bolilor de putrezire în timpul păstrării cartofilor.

Între distanţa de plantare și norma de plantare la hectar și dimensiunea de tuberculi de sămânță există o corelație bine stabilită. Din analiza rezultatelor cercetărilor experimentale a rezultat că norma optimă de plantare este de 2.000…3.500 kg/ha, dar aceasta se stabileşte în funcţie de mărimea tuberculilor, condiţiile de cultură, etc.

Pentru culturile de cartofi de sămânţă şi a celor cele obţinute în condiţii de irigare sau pe trenuri foarte fertile se admite o normă de plantare mai mare (3.500…4.675 kg/ha) rezultată în urma unei densităţi mai mare de plantare [41]. În cazul culturilor pentru cartofi de consum şi a celor obţinute în condiţii de neirigare sau pe terenuri cu fertilitate slabă, norma de plantare este mai redusă (2.500…3.500). 3.2. Stadiul actual al cercetărilor privind comportarea în lucru a aparatelor de distribuție a mașinilor de plantat tuberculi

În vederea verificării parametrilor de lucru, tehnici, calitativi și economici ai mașinilor de plantat tuberculi concepute de diverse firmele producătoare, modelele experimentale sau cele introduse în fabricație au fost supuse unor testări experimentale, în condiții de laborator sau condiții câmp. În cele ce urmează vor fi prezentate o serie de rezultate ale încercărilor experimentale ale firmelor producătoare reprezentative, de mașini de plantat cartofi.

Firma CRAMER (Germania), ale căror maşini de plantat au fost menționare în cap. 2.4, a conceput și produs modelele de maşini de plantat Junior, Minor şi Marathon, la care plantarea se efectuează pe 2, 4 sau 6 rânduri la distanţa între rânduri de 70…75 cm. Cercetările efectuate în condiţii de laborator cu mai multe tipuri de maşini de plantat la Staţiunea de cercetări KTBL din Dethlingen/ Germania au scos în evidență că numărul de tuberculi de cartof distribuiţi pe minut pe rând este în funcţie de mărimea fracţiei, forma tuberculilor şi viteza de lucru a maşinii de plantat. În condiţiile în care distanţa nominală de plantare pe rând este reglată la 30 cm, numărul cuiburilor fără tubercul de cartof a fost sub 2 % iar plantările cu doi tuberculi la cuib (dubluri) a fost sub 3 %.

Firma ACME (SUA), ale căror mașini de plantat au fost menționare în cap. 2.4, a conceput mașini de plantat modelul ACME 400 PT, cu buncăr cu fundul mobil cu bandă transportoare cu lanţ cu vergele care alimentează cu tuberculi aparatul de distribuţie cu lanţ cu cupe. Din cercetările experimentale efectuate a rezultat că distanţa între tuberculi pe rând a fost corespunzătoare. Astfel la plantarea la distanţa nominală de 460



27

mm, 72% din tuberculi au fost plantați la o distanţa medie de 450 mm, abaterea distanței fiind cuprinsă în intervalul 220...860 mm. Valoarea coeficientului pentru plantarea unui singur tubercul în cuib a fost de 36%, pentru toată gama de viteză de deplasare în lucru. Valoarea coeficientului de plantare a fost de 64% pentru tuberculi tăiați şi de 66% pentru tuberculi întregi. Adâncimea de plantare a tuberculilor, reglată la 12 mm, fost uniformă. Discurile de acoperire fiind ajustabile au format brazde cu acoperire corespunzătoare și uniforme în orice condiţii de sol.

Firma McConnell (SUA), ale căror mașini de plantat au fost menționare în cap. 2.4, a realizat mașini de plantat echipate cu aparate de distribuţie cu disc și sistem de prindere a tuberculului cu ace. Din cercetările experimentale efectuate asupra modelului McConnell 555 a rezultat că distanţa între tuberculi pe rând a fost corespunzătoare. Astfel la distanţa de plantare nominală de 460 mm, 82% din tuberculi s-au stabilit la distanţa medie de 465 mm pe o abatere inclusă în intervalul de 160 şi 760 mm. Valoarea coeficientului pentru plantarea unui singur tubercul în cuib a fost de 31% pentru viteza de deplasare a mașinii de 8,6 km/h, acelaşi rezultat fiind obținut și pentru toate vitezele de deplasare cuprinse între 3 şi 10 km/h. Tuberculii au fost aşezați uniform la adâncimea reglată de 12 mm iar brazdele au avut acoperire uniformă în orice condiţii de sol, datorită discurilor de acoperire ajustabile.

Firma Lockwood (SUA), ale căror mașini de plantat au fost menționare în cap. 2.4, a realizat modelul de mașină de plantat Lockwood LO6200-00403 pentru patru rânduri, echipat cu aparat de distribuție cu disc vertical cu prinderea tuberculilor cu ace şi sertare pe periferie orientate spre interior. Din cercetările experimentale efectuate a rezultat că la plantarea pe rând la distanţa nominală de 460 mm, 70% din tuberculi s-au stabilit la o distanță medie de 490 mm cu o abatere cuprinsă în intervalul 240...780 mm. Abaterile de la distanţa de plantare au fost acceptabile pe toată gama de viteze până la 12 km/h. Valoarea coeficientului pentru plantarea unui singur tubercul în cuib a fost de 28% la viteza de plantare de 9,4 km/h. A rezultat că mașina poate fi tractată și acționată de un tractorul cu puterea de 87 CP în orice condiţii de sol până la viteza de 12 km/h. Mecanismul de plantare a fost ușor adaptabil condiţiilor de întreținere şi operare și la buncărul de tuberculi nu au fost necesare intervenții de curăţire în timpul lucrului. 3.3. Stadiul actual al cercetărilor teoretice privind cinematica și dinamica aparatelor de distribuţie a tuberculilor

3.3.1. Cercetările teoretice referitoare la aparate de distribuție tuberculi de tip bandă și cupe sau lanţ cu linguri

Cercetările teoretice referitoare la aparate de distribuție tuberculi de tip bandă cu cupe (lanţ cu linguri), au urmărit în special modelarea cinematică, dinamică și matematică a proceselor de lucru, care să conducă la realizarea şi experimentarea ulterioară a unor modele fizice corespunzătoare. O atenție deosebită s-a acordat procesului de evacuare a tuberculilor de la cupe către rigolă (fig.3.16), proces care se realizează în zona în care tuberculul pierde contactul cu peretele carcasei şi suprafaţa posterioară a cupei pe care a fost transportat anterior de ramura descendentă a benzii (lanțului) ( punctul F). Din punct de vedere constructiv pot exista două variante terminale de carcase [7]: a) carcase la care peretele se termină chiar în punctul F și b) carcase la care peretele se continuă cu o porţiune curbată. Forma prelungirii peretelui carcasei aceasta poate fi profilată după diferite tipuri de curbe: cerc (FG), parabolă (FG') și hiperbolă (FG'').



28

Fig. 3.16. Variante posibile ale traiectoriilor tuberculului după ieşirea din carcasă curbată, în funcție de forma porţiunii terminale a peretelui carcasei: C - carcasă de formă circulară; P - carcasă de formă parabolică;

H - carcasă de formă hiperbolică

În funcție de forma concretă a curbelor prelungirii peretelui carcasei în partea terminală există relațiile matematice cunoscute:

tg θh > tg θp > tg θc (3.8)

unde: tg θh este panta hiperbolei; tg θp – panta parabolei; tg θc - panta cercului. Ca urmare și căderea (eliberarea) tuberculului are loc la înălţimi diferite faţă de sol: h1 - pentru hiperbolă, h2 - pentru parabolă, h3 - pentru cerc. Între aceste valori ale înălțimilor, există relațiile: h1 > h2 >h3.. (3.9) O consecinţă a acestor particularităţi constructive ale peretelui carcasei este faptul că, unghiurile formate de cupă cu orizontală dusă prin punctul F (punctul în care cupa trece din mişcarea de translație în cea de rotaţie) sunt diferite. Dacă se notează cu φ1, φ2 şi φ3 unghiurile în cazul hiperbolei, parabolei, respectiv cercului, rezultă [7]:

φ1 < φ2 < φ3 (3.10) Dacă raportul dintre viteze este supraunitar, adică Vb/Vm > 1, această condiție poate conduce la modificări semnificative ale vitezei absolute a centrului de masă al tuberculului, care caracterizează deplasarea tuberculului de cartof în această zonă finală. Astfel, tuberculul de cartof poate părăsi banda (lanţul) transportor la unghiuri de rotaţie diferite, ale cupei (φh, φp, φc), după cum peretele carcasei are forma unei hiperbole, parabole sau a unui cerc (φh, φp, φc), (fig. 3.17)



29

Fig. 3.17. Traiectoriile descrise de tubercul la unghiuri de deschidere şi înălţimi diferite, în funcţie de dimensiunea tuberculului:C - carcasă de formă circulară; P - carcasă de

formă parabolică; H - carcasă de formă hiperbolică.

Fig. 3.18. Traiectoriile descrise de tubercul în varianta în care părăsește carcasa la acelaşi unghi de rotaţie şi aceleaşi înălţimi față de sol: C - carcasă de formă circulară; P

- carcasă de formă parabolică; H - carcasă de formă hiperbolică

A doua posibilitate este aceea în care tuberculul părăseşte lanţul transportor la aceeaşi înălţime faţă de sol (h1= h2= h3) şi la acelaşi unghi de rotaţie a cupei în toate variantele (φ1 = φ2 = φ3 ) (fig. 3.18)



30

Fig. 3.19. Traiectoriile descrise de tubercul în varianta în care părăseşte lanţul

transportor la acelaşi unghi de rotaţie a cupei,la diferite lungimi de raze a curburii cursei de cădere: C- carcasă de formă circulară; P- carcasă de formă parabolică; H-

carcasă de formă hiperbolică O a treia posibilitate este când tuberculul de cartof părăseşte banda (lanţul) transportor la acelaşi unghi de rotaţie a cupei φc în raport cu orizontala care trece prin punctul F (fig. 3.19). Elementele ce definesc teoretic comportamentul tuberculului după părăsirea zonei de contact cu carcasa și cupa purtătoare sunt: viteza absolută Va şi unghiurile care determină suportul acestuia, faţă de o direcţie fixă (θ' şi α"). Stabilirea unor relaţii efective de calcul este posibilă dacă se consideră, aprioric, că centrul de masă al tuberculului se deplasează între punctele F și G pe o traiectorie dată de o curbă Г (fig. 3.20).

Fig. 3.20. Determinarea ecuaţiei pentru traiectoria curbei căderii tuberculului



31

3.3.2. Cercetări teoretice referitoare la aparate de distribuție tuberculi de tip cu disc vertical și palete

Cercetările teoretice aferente aparatelor de distribuţie cu disc vertical și palete se referă la echilibrul dinamic al tuberculului în procesul de prindere între paletă și discul rotitor. Forţa de apăsare necesară prinderii tuberculului între paleta de prindere și discul rotitor se realizează prin intermediul unui arc și are o valoare care să nu permită ca tuberculul să cadă jos sub acţiunea forţei gravitaţionale. În figura 3.21. este prezentată schema forțelor care acționează asupra tuberculului prins între paletă și discul rotitor al aparatului de distribuție;

Fig. 3.21. Condiţia de echilibru la prinderea tuberculului de către paletă pe disc în poziţia

inferioară a discului [103] Dacă se neglijează forţa centrifugă care acționează asupra tuberculului (Fc =

mω2) care are valori reduse Fc = 0,6 G), condiţia de menţinere al echilibrului pe direcţia verticală este dată de ecuația:

μRN + μ1Pcosψ - Psinψ ≥ G (3.18) unde: G = mg este greutatea tuberculului; m – masa tuberculului; P - forța de apăsare (prindere) a tuberculului din partea paletei; RN - forța de reacțiune dintre tubercul și disc; ψ - unghiul de deschidere a paletei în raport cu suprafața discului; μ= tg φ - coeficientul de frecare dintre disc şi tubercul; φ – unghiul de frecare dintre disc şi tubercul; μ1 = tg φ1 - coeficientul de frecare dintre paletă şi tubercul; φ1 – unghiul de frecare dintre paletă şi tubercul Forța P de apăsare a paletei pe tubercul, necesară prinderii acestuia pe disc, se poate exprima cu relația: P = RN.cosφ/cos(φ - ψ) (3.21) din care rezultă valoarea reacţiunii normale P dintre disc și tubercul, exprimată prin condiția: P ≥ G / [μ + tg(φ – ψ)] (3.22)



32

Din relația μ = tgφ rezultă că unghiul φ nu poate să fie egal cu 0 iar din (3.21) se poate observa ca φ nu poate să fie egal cu π/2. De asemenea din relația (3.22) se poate observa ca φ nu poate să fie egal cu unghiul de deschidere a paletei ψ. De asemenea, din considerente constructive rezultă, că unghiul ψ de deschidere a paletei nu poate să fie egal cu π/2. Trebuie menționat că unghiul ψ poate să fie ψ = 0 numai dacă discul are alveole iar tuberculul intră complet în alveolă.

3.4. Stadiul actual al cercetărilor teoretice asupra dinamicii sistemelor tractor - mașină de lucru

Dinamica sistemelor de lucru tractor - mașină agricolă se studiază înlocuind sistemul real tractor - mașină cu un model dinamic. Modelul dinamic generalizat al unui sistem tractor - mașină agricolă la deplasarea în lucru cu viteză constantă în urcare pe pantă longitudinală (fără forțe de inerție) este prezentat în schema din figura 3.23 [94].

Fig. 3.23. Modelul dinamic echivalent în plan longitudinal – vertical la urcarea în lucru pe pantă a sistemului tractor - maşină de lucru cu roţi de sprijin (a) şi forţele de legătură care acționează în centrul instantaneu de rotaţie O al mecanismului de suspendare (b).

Gt – greutatea tractorului, aplicată în centrul de masă (coordonatele ac şi hc ); Gm – greutatea maşinii, aplicată în centrul de masă (coordonatele am şi hm ); Z1 şi Z2 – sarcinile normale pe roțile punții din faţă şi spate ale tractorului; Zm – sarcina normală pe puntea (roata) de sprijin a maşinii; Rrm – rezistenţa la rulare a roţilor de sprijin ale maşinii (Rrm = fm Zm); Rr1 şi Rr2 – rezistenţele la rulare ale roţilor punţilor tractorului (Rr1 = f1Z1; Rr2 = f2 Z2). Forţa motoare Fm totală dezvoltată de roțile tractorului este dată de relația: Fm = Fm1 + Fm2 = φ ( Z1+ Z2) (3.24)

Sarcinile (încărcările) pe punţile din faţă şi spate ale tractorului, Z1 şi, respectiv,

Z2, date de relaţiile:

;

)(sincossincos1

t

stm

t

rx

t

rtz

t

mmtm

t

cct

L

llZ

L

hF

L

llF

L

halG

L

haGZ

(3.26)



33

).cos.(

)(sincossincos.2

mzmt

stm

t

rx

t

rtz

t

mmtm

t

cctt

ZFGL

llZ

L

hF

L

llF

L

halG

L

haLGZ

(3.27)

Sarcina pe roata de sprijin a maşinii Zm se obţine din ecuaţia de echilibru a

maşinii în raport cu punctul de oscilaţie O (centrul instantaneu de rotaţie) al mecanismului de suspendare, din care rezultă relaţia:

;

sin)(cos

00

0000

hflla

hhFllaFhhalaGZ

mst

rxrtzmmtmm

(3.28)

Sistemul de ecuaţii (3.26)...(3.28) reprezintă modelul matematic care descrie comportarea dinamică a sistemului în plan vertical-longitudinal la deplasarea tractorului pe teren înclinat (urcare) cu viteză constantă.

Condiția asigurării stabilității la răsturnarea tractorului în jurul punții din spate este ca sarcina Z1 pe puntea din față să fie mai mare ca zero (Z1 >0).

Condiția asigurării maniabilității tractorului este ca sarcina Z1 pe roțile punții din față să fie mai mare decât 20% din greutatea Gt a tractorului (Z1 >0,2 Gt).

Din ecuaţiile de echilibru al forţelor care acţionează asupra tractorului şi maşinii pe direcţia de deplasare se obţin următoarele relaţii de legătură:

sintrttm GRFF ; (3.30)

rmmxxt RGFRF sin (3.31)

Relaţia (3.30) reprezintă ecuaţia bilanţului de tracţiune al tractorului, iar ecuaţia (3.31) reprezintă bilanţul rezistenţei la tracţiune a maşinii, la deplasare sistemului tractor-mașină cu viteză constantă pe teren înclinat (pantă longitudinală).

Fig. 3.24. Forţele exterioare care acţionează asupra sistemului tractor - maşină purtată

fără roţi de sprijin la deplasarea cu viteză constantă, pe pantă longitudinală.



34

Reacţiunea pe roata de sprijin Zm este influenţată de coordonatele a0 şi h0 ale

centrului instantaneu de rotaţie, care pot fi modificate prin montarea tirantului superior al mecanismului de suspendare în diferite poziţii (T1, T2, T3) pe corpul tractorului şi pe corpul maşinii (M1, M2, M3) (v. fig. 3.24.). În acest fel, prin calcule de simulare, se pot găsi poziţiile optime în care pe roata maşinii rămâne numai o sarcină minimă Zmmin (necesară copierii terenului), restul transferându-se pe tractor în vederea creșterii sarcinii aderente a acestuia.

În vederea transferului integral pe corpul tractorului al forţelor care acţionează asupra maşinii se utilizează maşini purtate fără roţi de sprijin (fig. 3.24.). Ca urmare corpul tractorului se încarcă suplimentar cu sarcina ∆Zt dată de relația:

zmt FGZ cos (3.34)

Prin transferul total al sarcinilor de pe maşină pe corpul tractorului, creşte sarcina aderentă a tractorului și, implicit, forța de tracțiune a tractorului. Concomitent se reduce însă și sarcina Z1 pe puntea din față și, are ca efect negativ reducerea stabilitatea longitudinală a sistemului și, implicit scăderea maniabilității tractorului. 3.6. Necesitatea și obiectivele lucrării de doctorat

3.6.1. Necesitatea lucrării de doctorat

Pentru optimizarea indicilor calitativi ai proceselor de plantare a tuberculilor este necesară cunoaşterea sub aspect constructiv și funcțional a diferitelor tipuri de maşini de plantat şi, mai ales, cunoaștere comportării în lucru a diferitelor tipuri de aparate și sisteme de distribuţie a tuberculilor. În literatura actuală de specialitate, lipseşte o parte din suportul teoretic și experimental referitor la procesul de lucru ale aparatelor de distribuţie mecanică a tuberculilor de cartofi. Pornind de la aceste considerente, prezenta lucrarea de doctorat are ca obiectiv principal, dezvoltarea unor cercetări teoretice şi aplicative privind compararea indicilor preciziei de lucru la plantare realizați de aparate de distribuție a tuberculilor la folosite în mod curent la mașinile de plantat cartofi 3.6.2. Obiectivele principale ale lucrării de doctorat

Obiectivul principal al lucrării de doctorat constă în analiza comparativă teoretică și experimentală a procesului de plantare a tuberculilor de cartofi efectuat de două aparate de distribuție diferite din punct de vedere constructiv și funcțional: aparatul de distribuție cu lanţ și linguri (folosite la mașinile model CRAMER) şi aparatul de distribuţie cu disc vertical rotativ cu alveole și palete de prindere (folosite la mașinile model MARS). Scopul final constă în determinare și analiza comparativă a indicilor care caracterizează precizia procesului de plantare efectuat de cele două tipuri aparate de distribuție în vederea determinării condițiilor optime de funcționare a acestora. Ca obiective secundare lucrarea și-a propus analiza dinamicii și energeticii organelor de lucru ale mașinilor de plantat și elaborarea modelelor dinamice, energetice și matematice care caracterizează comportare în lucru sistemelor tractor-mașini de plantat cartofi.

Obiectivele cercetărilor teoretice constau în analiza comparativă sub aspect teoretic atât a comportării a celor două tipuri de aparate de distribuție a mașinii experimentale cât şi a parametrilor calitativi de lucru ai maşinilor de plantat echipate cu cele două tipuri de aparate de distribuție , prin parcurgerea a următoarelor aspecte:



35

cercetări teoretice privind procesul de eliberare a tuberculilor la aparatele de distribuţie: aparatul de distribuție cu lanţ și linguri (model CRAMER) şi la aparatul de distribuţie cu disc vertical rotativ și palete de prindere (folosite la mașinile model MARS);

cercetări teoretice asupra cinematicii și dinamicii eliberării și căderii tuberculului în rigolă;

cercetări teoretice asupra dinamicii și energeticii sistemului tehnic tractor - mașină de plantat cartofi, cu aplicații la tipurile de mașini folosite la cercetarea experimentală ( modele CRAMER și MARS);

elaborarea unor modele matematice complexe pentru simularea pe calculator a indicilor care caracterizează precizia de plantare a tuberculilor pe rând aplicabile la secțiile de plantat echipate cu cele două tipuri de aparate de distribuţie a tuberculilor folosite la cercetarea experimentală ( modele CRAMER și MARS).

Obiectivele cercetărilor experimentale au ca scop investigarea comparativă pe un model experimentală a indicilor calitativi ai preciziei proceselor de plantare realizate cu două secții de plantat echipate cu aparate de distribuție diferite ( modele Cramer și, respectiv, Mars). Principalii indici calitativi ai preciziei proceselor de plantare sunt: distanţa reală pe rând, uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib, frecvenţa lipsurilor, frecvenţa dublurilor, numărul mediu de tuberculi în cuib, abaterea standard a distanţei de plantare, coeficientul de variaţie a distanţei între tuberculi, uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib. La încercarea comparativă a celor două tipuri de secții de plantat cartofi acestea trebuie sa lucreze în paralel și în acelaşi condiţii de lucru, cu următorii parametrii variabili: forma geometrică a tuberculilor, mărimea fracţiei dimensionale de tuberculi, distanţa teoretică de plantare reglată și viteza de plantare a mașinii experimentale.



36

4. CERCETĂRI TEORETICE PRIVIND INFLUENȚA TIPULUI APARATELOR DE DISTRIBUŢIE A TUBERCULILOR ASUPRA PRECIZIEI DE LUCRU A MAŞINILOR DE PLANTAT CARTOFI

4.1. Obiectivele cercetării teoretice

Obiectivele cercetării teoretice au constat în primul rând în elaborarea modelelor cinematice şi matematice care descriu procesele de eliberare a tuberculilor de către aparatelor de distribuție, în baza cărora să poată fi analizați (prin simulare pe calculator) indicii preciziei de plantare pe rând a tuberculilor, cu aplicație la cele două tipuri de aparate de distribuţie a tuberculilor: aparatul de distribuție cu lanţ cu linguri (folosite la mașinile model CRAMER) şi pentru aparatul de distribuţie cu disc vertical rotativ cu alveole și palete de prindere (folosite la mașinile model MARS). Un obiectiv secundar al cercetărilor teoretice se refera la aprofundarea dinamicii şi cinematicii a procesului de cădere și deplasare în rigola deschisă de brăzdar a tuberculului eliberați de aparatele de distribuție. 4.2. Cercetări teoretice privind procesul de eliberare a tuberculilor din aparatele de distribuţie şi cădere în rigolă

4.2.1. Studiul procesului de eliberare a tuberculilor la aparatele de distribuţie cu lanţ (bandă) și cupe

Fig. 4.2. Schema procesului de eliberare a tuberculilor la mașina de plantat

cu transportor vertical cu cupe.

Un indice calitativ esenţial al procesului de plantare a tuberculilor este uniformitatea distribuirii tuberculilor pe rând, indice influenţat direct de particularităţile



37

constructive şi funcţionale ale aparatului de distribuţie, forma si dimensiunile tuberculilor, direcţia şi valoarea vitezei tuberculilor după eliberarea din aparatul de distribuţie pentru căderea spre fundul rigolei, viteza de deplasare a maşinii, forma şi starea suprafeţei rigolei etc.

Pentru analiza cinematicii căderi tuberculilor pe sol și determinarea abaterii teoretice a distanței reglate pe rând în cele ce urmează se va analiza schema unei secții de planta cu aparat de distribuție cu lanț și cupe, al cărui proces de lucru este prezentat schematic în figura 4.2. Un asemenea aparat de distribuție echipează secția de plantat tip CRAMER folosită la modelul realizat de autor pentru cercetarea experimentală (v. cap.6).

Durata de timp dintre două evacuări succesive de tuberculi din două cupe succesive ale lanţului (benzii) se determină cu relaţia:

db nD

p

v

pt

60 [s] (4.1.)

în care: p este pasul între cupele montate pe lanț (bandă), în m, vb - viteza liniară a lanţului cu cupe, în m/s, D - diametrul roţii de acționare a lanţului cu cupe, în m, nd - turaţia axului roţii de acționare a lanțului, în rot/min.

Distanţa între tuberculi pe rând se determină cu relaţia:

iD

pD

nD

pnDtvd r

d

rrmc

60

60 [m] (4.2.)

în care: vm este viteza de deplasare a maşinii, în m/s, Dr - diametrul roţii de antrenare (de câmp) care transmite mișcarea la roata de acţionare a lanţului cu cupe, în m; i=nd/nr

- raportul de transmitere al transmisiei mecanice între roata de antrenare (de câmp) şi roata de acţionare a lanţului cu cupe; nr - turaţia roţii de antrenare a aparatului de distribuţie;

Înainte de eliberare, tuberculul se află pe ramura descendentă a lanțului sprijinit pe partea posterioară a cupelor (v. fig. 4.2.). Începerea căderii tuberculilor spre rigola coincide cu momentul în care tuberculii, cu o anumită dimensiune, pot să treacă prin spaţiul (interstiţiul) delimitat de vârful cupei şi carcasă, care are o lățime cu mărimea b. Ca urmare, tuberculii cu dimensiunile (diametrele) b1 mai mici decât interstiţiul dintre vârful cupei și carcasă vor fi eliberaţi și lansaţi de mai devreme spre sol, căzând liber de la o înălţime mai mare h1, cu viteza inițială a lanțului transportor al cupelor. Tuberculii cei mai mari vor fi lansaţi mai târziu şi de la o înălţime h2 mai mică h2, adică h1 >h2.

În momentul eliberării unui tubercul aflat în punctul A şi lansării acestuia spre fundul rigolei din sol, valoarea unghiului αi la centru roţii de acționare a lanţului, măsurat în raport cu axa orizontală a roţii de acționare, se determină cu relaţia:

R

bii 1arccos (4.3.)

în care: bi este dimensiunea tuberculului, R – raza cercului descris de extremitatea vârfului cupei care se roteşte odată cu lanţul transportor. Rezultă că tuberculul cu dimensiune mică, cu diametrul b1, va fi eliberat la unghiul de rotaţie α1, iar tuberculul cu dimensiune mare, cu diametrul b2, va fi eliberat la unghiul de rotaţie α2 , adică:



38

R

b11 1arccos (4.4.)

R

b22 1arccos

La eliberare tuberculii au o viteză absolută va dată de componentele orizontala vx =vm (în care vm este viteza de deplasare a maşinii) şi o componentă verticală vz =vb (în care vb este viteza benzii, respectiv a cupei).

După eliberare, deplasarea tuberculilor în cădere reprezintă cinematic o aruncare pe direcţie oblică care formează unghiul γ = arc tg (vm/vb) cu direcţia verticală. Durata ti a mişcării tuberculului în cădere liberă de la înălţimea hi se determină cu relaţia cunoscută:

g

vhgvt zizi

22

(4.5.)

unde: vz = vb este viteza inițială de cădere pe verticală a tuberculului, g - acceleraţia gravitaţională.

În baza relației (4.5.) rezultă că durata t2 a mişcării în cădere liberă a tuberculului mai mare (cu diametrul b2) este mai mică decât durata t1 a căderii libere a tuberculului mai mic (cu diametrul b1), deoarece înălţimea h2 este mai mică decât înălţimea h1

Înălţimile hi de cădere a tuberculilor se determină în funcție de unghiul αi la centru a roţii de acționare a lanțului în momentul eliberării tuberculului și, în baza schemei din figura 4.2. înălţimea hi se determină cu relația:

ii RHh sin (4.6)

Ca urmare, înălţimile de cădere a tuberculului mic h1 şi tuberculului mare h2 sunt date de relaţiile:

11 sin RHh ; 22 sin RHh (4.7)

unde α1 şi α2 sunt unghiurile la centru ale roţii de antrenarea a lanţului (benzii) în momentul desprinderii tuberculului cu diametru mic şi, respectiv, a tuberculului mare.

Ținând seama de relaţia (4.5), valoarea diferenţei 21 ttt dintre duratele de cădere a celor doi tuberculi cu dimensiuni diferite este dată de relaţia:

g

hgv

g

hgvttt zz 2

21

2

21

22

(4.8)

Luând ca referinţă momentul în care tuberculii trec prin dreptul axei orizontale a

roţii de acționare a lanţului (benzii) transportorului, durata de timp τi consumată până în momentul eliberării tuberculului (la unghiul de rotaţie αi) este dat de relaţia: τi = αi /ω, unde: ω este viteza unghiulară a roţii de antrenarea a lanţului: ω= π.nd /30; nd – turaţia roţii de acționare a lanţului (benzii) (rot/min). Ca urmare, tuberculul mic, cu diametrul b1, este eliberat la unghiul de rotaţie α1 în raport cu axa orizontală a tamburului, adică după un timp τ1 =α1/ω. Tuberculul mare, cu diametrul b2, este eliberat la unghiul de rotaţie α2, adică după un timp τ2 =α2/ω.



39

Dacă se consideră, ipotetic, că după un tubercul mic (cu diametrul b1) urmează un tubercul mare (cu diametrul b2), rezultă că tuberculului mare este eliberat cu o întârziere ∆τ faţă de cel mic, dată de relaţia:

1212

(4.9)

Ținând seama că după desprinderea tuberculului de pe spatele cupei are loc şi o

întârziere în timp ∆t datorită diferenţei dintre înălţimea de cădere a tuberculului mic h1 şi , respectiv, a tuberculului mare h2, date de relaţia (4.7), rezultă că întârzierea reală totala ∆tr dintre căderile celor doi tuberculi consecutivi se obţine din însumarea celor două categorii de întârzieri, ∆t şi ∆τ, adică: ∆tr= ∆τ- ∆t

Deoarece maşina de plantat se deplasează cu o viteză de lucru vm, rezultă că abaterea dintre distanţa reală dintre tuberculi pe rând dr faţă de distanţă teoretică dc, calculată cu relaţia (4.2), se determină cu relaţia:

tvtvd mrm (4.10)

în care ∆tr este timpul real de întârziere dintre momentele în care doi tuberculi, unul cu diametrul mic şi următorul cu diametrul mare, sunt eliberaţi consecutiv şi cad liber în rigolă.

Introducând în relaţia (4.10) relaţiile pentru calculul întârzierilor ∆t şi ∆τ se obține valoarea maximă ∆d a abaterii de la distanța pe rând, exprimată cu relația:

tvd m (4.11)

Înlocuind relațiile (4.9) și (4.8), în relația (4.11), se obține:

)22

( 22

1

2

12

g

hgv

g

hgvvtvd zz

mrm

(4.12)

La prelucrarea datelor experimentale (v. cap. 6) s-au utilizat diferiţi indici care caracterizează precizia procesului de plantare efectuat de aparatul de distribuție a tuberculilor, cei mai importanţi fiind următorii: coeficientul de variaţie a distanţei între tuberculi Cv (%), coeficientul de variaţie a abaterii standard a distanţei de plantare σ [cm], precizia de plantare Udc (%) şi variaţia uniformităţii de distribuţie Udnt [%]. Calculul teoretic al acestor indici se poate realiza prin simularea pe calculator în funcţie de diferiţi parametri constructivi şi de lucru ai secţiei de plantat: înălțimea H față de fundul rigolei a axului roții de acționare, raza R a roții de antrenare a lanțului cu cupe, diametrul roţii de antrenare (de câmp) Dr, raportul de transmitere i al transmisiei dintre roata de antrenare (de câmp) şi roata de acţionare a lanţului, pasul dintre cupe p, distanţa de plantare reglată dc, fracţia de mărime b1 și b2 a tuberculilor etc. Pentru simularea pe calculator a comportării cinematice a aparatului de distribuție analizat se utilizează modelul matematic care reprezintă un sistem format din ecuaţiile cinematice și relațiile de legătură aferente prezentate mai sus. Parametrii constructivi şi funcţionali introduși sunt cei existenți la secţia de plantat cu lanț cu cupe (tip Cramer) utilizată la cercetarea experimentală prezentați sintetizat în cap. 6 (v. subcap. 6.2)



40

4.2.3. Studiul procesului de eliberare a tuberculilor la aparatele de distribuţie cu disc vertical şi palete Aparatele de distribuţie a tuberculilor au fost prezentate în subcap. 2.3. Ciclograma de funcţionare a aparatului de plantat este prezentată în figura 4.8. pe care s-au marcat diferitele faze de lucru ale dispozitivelor de prindere, descrise anterior: 1 - axul cotit vine în contact cu cama fixă; 1-2 - paleta se îndepărtează de disc; 2-3- paleta este menţinută în poziţia complet deschisă; 3-4 - paleta se apropie de disc pentru a putea intra în camera de alimentare; 4-5 – paleta în poziţie apropiată de disc intră în camera de alimentare; 5-6 - paleta se îndepărtează de disc pentru a permite intrarea tuberculilor în spaţiul dintre palete şi disc; 6-7 - paleta prinde şi fixează tuberculul; 7-8 - acţiunea camei asupra axului cotit se întrerupe; 8-1 - transportul tuberculilor de către aparatul de plantat spre locul da eliberare.

Fig. 4.8. Ciclograma de funcționare a aparatului de plantat cu disc

și palete

Dacă dimensiunile tuberculilor ar fi egale, atunci şi intervalele de timp între eliberărilor succesive ale tuberculilor ar fi egale, calculate cu relația:

t = 2/zpd (4.36)

unde: zp este numărul de palete pe disc, d – viteza unghiulară a discului (d =.nd

/30), nd - turaţia discului aparatului de distribuţie, în rot/min. În timpul apăsării tuberculului în dispozitivul de prindere (fig. 4.9) paleta 1 ocupă diferite poziţii față de suprafața discului, în funcție de dimensiunile tuberculilor. Ca urmare, eliberarea tuberculilor pentru trimitere în rigolă se face în perioade de timp diferite. Datorită momentului diferit de eliberare de către palete, înălţimea hi de la care tuberculii se desprind de pe disc este variabilă, deoarece tuberculii cu dimensiuni mai mici, fiind lansaţi de la înălţimi mai mari decât tuberculii mai mari, vor avea un timp de cădere liberă mai mare.



41

Fig. 4.11. Schema pentru determinarea spațiilor de cădere a tuberculilor pe sol după eliberarea de pe disc:

a - sensul de rotație a discului este invers față de sensul de deplasare al mașinii de plantat; b - sensul de rotație a discului este același cu sensul de deplasare al maşinii

de plantat Direcția mişcării de lansare a tuberculilor formează cu direcţia verticală unghiuri

variabile γi (corespunzătoare momentului de eliberare) încât și componenta verticală a vitezei de lansare este variabilă. Timpul de cădere tc a tuberculilor pe sol se determină din ecuaţia căderii libere cu viteză iniţială, având valoarea datî de relația:

g

vhgvt zizc

22

(4.41)

în care: iz Rv cos este viteza iniţială de lansare a tuberculului pe verticală;

ii RHh sin - înălţimea de cădere a tuberculilor faţă de suprafaţa solului; H - înălțimea de amplasare față de sol a axului roșii de acționare a discului; R - raza de amplasare a tuberculilor pe discul aparatului de plantare; ω –viteza unghiulară axului discului aparatului de plantare.

Spațiul xc parcurs de tubercul în cădere liberă în situația în care sensul de rotație a discului este invers față de sensul de deplasare al mașinii (fig. 4.11,a) se determină cu relația: cimc tRvx sin (4.42)



42

În situația în care sensul de rotație a discului este același cu sensul de deplasare a mașinii (fig. 4.11,b), spațiul xc parcurs de tubercul în cădere liberă se determină cu relația: cimc tRvx sin . (4.43)

Pentru cazul, în care discul aparatului de plantat se roteşte în sens invers

sensului de deplasare a maşinii de plantat (fig. 4.11,a), variaţia ∆x1 a distanţei pe rând între tuberculii cu dimensuni mici și medii se determină cu relația:

)(coscos 122111022121 cccccm xxRttttvxxx (4.44)

iar variaţia distanţei ∆x2 pe rând între tuberculii cu dimensiuni cei medii și mari se determină cu relația: )(coscos 233222033232 cccccm xxRttttvxxx (4.45)

în care: x1, x2 şi x3 sunt spaţiile totale pe direcţie orizontală parcurse de tuberculii mici,

medii și mari, din momentul eliberării de pe disc până în momentul impactului cu fundul rigolei (v. fig. 4.10); tα1, tα2 şi tα3 – duratele de timp pentru rotirea discului aparatului de plantare cu unghiurile la centru α1, α2 şi α3, corespunzătoare eliberării tuberculilor mici, medii și mari (v. fig. 4.10); tc1, tc2 şi tc3 - duratele de timp consumate pentru căderea liberă a tuberculilor la diferite momente de eliberare corespunzătoare eliberării tuberculilor mici, medii și mari (pentru unghiurile la centrul discului α1, α2 şi α3 ).

Dacă în relațiile (4.44) şi (4.45) se fac notaţiile: 132 ttt ; 211 ccc ttt ;

322 ccc ttt ; 121 ccc xxx ; 232 ccc xxx , atunci variaţia ∆x1 a distanţei pe rând

între tuberculii cu dimensiuni mici și medii se determină cu relația: 121111 coscos ccm xRttvx (4.46)

Variaţia ∆x2 a distanţei pe rând între tuberculii cu dimensiuni mari și medii se

determină cu relația: 232222 coscos ccm xRttvx (4.47)

Valoarea intervalul maxim de variaţie a distanţei pe rând ∆x între tuberculii

cu dimensiuni mici si mari din cadrul unei fracții dimensionale se determină deci cu relaţia:

ccm xRttvxxx 3121 coscos (4.48)

În baza aceluiaşi raţionament, pentru cazul în care discul aparatului plantat se

roteşte în acelaşi sens cu sensul de mişcare al maşinii de plantat (fig. 4.11,b), intervalul maxim de variaţie a distantei între tuberculi pe rând se determină prin relaţia:

ccm xRttvx 31 coscos . (4.49)

Reunirea ecuaţiilor şi relaţiilor de legătură stabilite în studiul cinematic anterior

duc la elaborarea unui model matematic care permite simularea pe calculator a comportării sistemului de plantat cu aparat de distribuție cu disc rotitor și paletă, a



43

indicilor care caracterizează precizia de plantare pe rând, în funcţie de diferii parametri constructivi şi de lucru ai mașinilor de plantat: viteza de deplasare a maşinii, distanţa de plantare reglată, fracţia de mărime a tuberculilor, distanța față de sol a axului de rotație a discului aparatului etc. Pentru simularea pe calculator a comportării cinematice a aparatului de distribuție analizat se utilizează modelul matematic format din ecuaţiile cinematice și relațiile de legătură aferente prezentate mai sus. Parametrii constructivi şi funcţionali introduși sunt cei existenți la secţia de plantat cu lanț cu cupe (tip Cramer) utilizată la cercetarea experimentală prezentați sintetizat în cap. 6 (v. subcap. 6.2) 4.3. Cercetări teoretice asupra dinamicii şi cinematicii tuberculului eliberat în rigolă

4.3.3. Cinematica tuberculului la căderea în rigolă

Pentru studiul mişcării tuberculului în rigolă se consideră că după eliberarea din aparatul de distribuţie tuberculul se deplasează într-o mişcare de cădere liberă cu o viteză de aruncare (viteză iniţială) până la ciocnirea cu solul din suprafaţa rigolei. Se neglijează rezistenţa aerului la înaintare.

Considerând că eliberare a tuberculului se face în punctul O, aflat la înălţimea h de sol, viteza de aruncare iniţială a acestuia se descompune în componenta VX după axa orizontală OX şi în componenta VZ după axa verticală OZ (fig. 4.13. și fig. 4.14.) .

La căderea tuberculului după aruncare se pot distinge următoarele cazuri distincte:

I – tuberculul căzut în rigolă în punctul A se deplasează pe direcţie cu viteza orizontală iniţială se opreşte în punctul C datorită forţelor de frecare între tubercul şi sol sau/şi a rezistenţei la rostogolire (fig. 4.14.);

II – tuberculul căzut în rigolă în punctul A se deplasează cu frecare cu viteza orizontală iniţială și după ce ajunge în poziţia D, tuberculul se ciocneşte cu un corp rigid (bulgăre de pământ sau piatră), care îi modifică viteza de deplasare.

Pentru o poziţie oarecare B la deplasarea pe sol cu frecare se scrie legea conservării energiei, dată relaţia:

BXBX L

vmhgm

2

2

(4.60)

în care m est masa tuberculului; g – acceleraţia gravitaţională;h – înălţimea de la care cade tuberculul prin aruncare liberă; μ – coeficient de frecare dintre tubercul şi sol; LBX - lucrul mecanic efectuat din punctul A până la punctul B, datorită forţei de frecare;

Fig. 4.14. Schema cinematicii căderii tuberculului în rigolă cu deplasare pe orizontală fără ciocnire (cazul I.)

Fig. 4.15. Schema cinematicii căderii tuberculului în rigolă cu deplasare pe orizontală cu ciocnire (cazul II.)

Distanţa XB în raport cu proiecţia punctului O pe axa orizontală parcursă de tubercul prin mişcare cu frecare până în punctul B, se determină cu relaţia:



44

g

vhgX BX

B

2

2 2

(4.61)

Pentru cazul din figura 4.14. tuberculul se opreşte în punctul C la distanţa XC , datorită forţei de frecare. Din relaţia (4.61) se obţine valoarea spațiului XC:

h

X C (4.62)

Din relația (12) se observă că distanţa de oprire prin frecare fără ciocnire a tuberculului depinde de înălţimea de cădere şi de coeficientul de frecare între tubercul şi sol.

Pentru cazul din figura 4.15. tuberculul se ciocneşte în punctul D de un obstacol (bulgăre de pământ sau o piatră) plasat la o distanţă XD, în raport cu proiecţia punctului O pe axa orizontală. Viteza tuberculului înainte de momentul ciocnirii în punctul D se determină din formula:

DXD Xghgv 2 (4.63)

Pentru studiul ciocnirii tuberculului cu un corp care se sparge în mai multe bucăţi

se aplică legea conservării impulsurilor, dată de relaţia:

XD

N

iiiXD umvmvm

1

(4.64)

unde uXD este viteza tuberculului imediat după ciocnire; N - numărul de bucăţi de corpuri sparte. (Se defineşte Ni ...1 bucăţi, cu i = 1 dacă ciocnirea se realizează cu un corp solid care nu se sparge, iar i = 2, … , N, în situaţia în care ciocnirea se realizează cu un bulgăr de pământ care se sparge în bucăţi).

Viteza uXD a tuberculului imediat după ciocnire este dată de relaţia:

m

vmXghgmu

N

iiiE

XD

1

2 (4.65)

Se observă că rezultanta vitezei poate să fie de acelaşi sens cu viteza iniţială a tuberculului sau cu sens invers, (şi în caz particular poate să rămână pe loc). Dacă se scrie legea conservării a energiei pentru punctul D după ciocnire:

'2

2Xgm

um XD (4.66)

se obţine distanţa finală X’ după ciocnire a tuberculului, prin înlocuirea relaţiei (4.65) în relaţia (4.66), exprimată prin relația:

gm

vmXghgmX

N

iiiE

21

2

2

)2('

(4.67)

Rezultă că după ciocnire de un obstacol, mărimea distanţei pe care se

deplasează tuberculul până la oprire prin frecare depinde de o complexitate mare de factori, începând de la înălţimea iniţială de cădere, până la numărul de bucăţi de corpuri în care se va descompune corpul cu care se ciocneşte tuberculul.



45

5. CONTRIBUȚII LA CERCETAREA DINAMICII ȘI ENERGETICII SISTEMELOR TRACTOR-MAȘINI DE PLANTAT CARTOFI

5.1. Obiectivele cercetării teoretice Cercetările teoretice au urmărit analiza comparativă a comportării din punct dinamic și energetic a sistemului de lucru format din tractor și mașinile de plantat tuberculi, cu aplicație la mașinile model CRAMER și, respectiv, MARS (de la care s-au folosit secțiile de plantat montate pe modelul experimental de maşină realizat de autor (v. cap. 6). Obiectivele cercetării teoretice au constat în următoarele:

elaborarea modelelor dinamice și matematice pentru organele de lucru ale mașinilor de plantat: organe de deschidere a rigolelor, organe de acoperire a tuberculilor prin bilonare și roțile de antrenare a transmisiei aparatelor de plantat.

elaborarea modelelor dinamice și matematice pentru sistemele de lucru formate din tractor și mașini de plantat, prin cuplarea modelele dinamice ale tractorului pe roți (ca sursă de tracțiune) și modelele dinamice ale organelor de lucru (ca elemente consumatoare de energie). Aceste modele sunt aplicate concret pentru mașinile de plantat model CRAMER și, respectiv, model MARS.

elaborarea modele energetice și matematice pentru sistemele de lucru formate din tractor și mașini de plantat

5.2. Analiza dinamicii organelor de lucru ale maşinilor de plantat cartofi 5.2.1. Dinamica organelor de deschidere a rigolelor În cazul brăzdarului cu tăişul cu unghi obtuz asupra suprafeţelor aflate în contact cu solul în procesul de lucru acţionează forţele exterioare menţionate în figura 5.1 , care au următoarele semnificaţii: R - forţa rezultantă de rezistenţă a solului, care se descompune în componenta orizontală Rbx şi verticală Rbz; Fnb - forţa normală pe suprafaţa brăzdarului; Ff = μ Fn - forţele de frecare dintre suprafaţa brăzdarului cu solul (în care μ este coeficientul de frecare dintre brăzdar şi sol).

Fig. 5.1. Forţele care acţionează în procesul de lucru asupra brăzdarului

cu unghi obtuz

Rezultanta acţiunii solului asupra suprafeţei brăzdarului R este dată de relaţia:



46

22tbnb FFR (5.1)

Pentru unghiul de frecare φ dintre sol şi suprafaţa brăzdarului şi coeficientul de

frecare μ se defineşte relaţia: tg φ = μ, de unde rezultă:

sin RtgNFf (5.2)

.

Fig. 5.2. Forţele care acţionează asupra brăzdarului cu unghi ascuţit

În cazul brăzdarului cu tăişul cu unghi ascuţit asupra suprafeţelor aflate în

contact cu solul în procesul de lucru acţionează forţele exterioare menţionate în figura 5.2, exprimate prin relaţiile rezultate din ecuaţiile de echilibru:

cos RFnb (5.14)

sin RtgFF nbfb (5.15)

)sin( RRx (5.17)

)cos( RRz (5.18)

unde semnificaţiile forţelor sunt aceleaşi ca în cazul brăzdarelor cu unghi obtuz

Maşinile de plantat tip MARS au secţiile de plantare duble şi simetrice cu cameră de alimentare comună a aparatelor de distribuţie a două secţii, care se sprijină pe brăzdare cu patine (fig. 5.3), reglabile pe adâncime prin mecanismul format din ghidajul 4 cu şurubul de blocare a poziţiei pe adâncime şi articulaţia 7. În poziţia blocată, brăzdarul devine fixat solidar de aceste două puncte de corpul camerei de alimentare. Patina 1 este prinsă de partea de faţă a corpul brăzdarului prin articulaţia 7. Tăişul vertical 3, pana 5 şi pereţii laterali 6 formează ansamblul brăzdarului.

Fig. 5.3 Schema constructiv-funcţională a brăzdarului cu patină a secţiei

maşinii de plantat tuberculi tip MARS Asupra brăzdarului acţionează forţă de rezistenţă la tracţiune Ftb , respectiv

forţele de rezistenţă a solului care acţionează asupra diferitelor elemente constructive a brăzdarului.



47

Fig. 5.5. Schema echivalentă a dinamicii brăzdarului cu unghi obtuz şi patină

al maşinii de plantat tip MARS Forţele rezultante de rezistenţă a solului asupra tăişului patinei în punctul B, al

tăişului în punctul D, al profilului de pană în punctul E şi al profilului lateral în punctul F al brăzdarului, cu notațiile: RB, RD, RE, RF.

Pentru studiul dinamicii brăzdarului cu patină prezentat în figura 5.4, forţele concentrate care acţionează în punctele B, D, E, F se înlocuieşte cu componentele acestora după cele două axe (X şi Z) în planul vertical-longitudinal plasate în punctul B, conform schemei echivalente dinamice a brăzdarului dată în figura 5.5. Semnificaţia forţelor este următoarea: Rbx, şi Rbz - componentele orizontală şi, respectiv, verticală a rezultantei forţei de rezistenţă a solului asupra tăişului brăzdarului; Zb = Rbz - reacţiunea verticală a brăzdarului asupra cadrului maşinii în punctul de prindere prin încastrare A; Ftb= Rbx - rezistenţa la tracţiune a brăzdarului transmisă la corpul secţiei prin punctul A, dată de relația: Zb=Rbz.

În punctul A, acţionează momentul de încastrare MA dat de relaţia de echilibru:

MA=Rbx hb - Rbz b (5.19) 5.2.2.Dinamica organelor de acoperire a tuberculilor

Maşina de plantat de tip MARS are organe de acoperire cu rariţă, mecanismul de amplasare a rariţei pe corpul secţiei de plantat fiind prezentată în figura 5.6. Elementele constructive ale brăzdarului sunt următoarele: vârful daltă simetric 1, cu un unghiul α de aşezare a cormanelor simetrice 4, aripile 5 cu unghi de deschidere reglabil, braţul suport 2 legat prin articulaţie de alunecare cu arcul lamelar 3 articulat la un capăt în suportul mecanismului de acoperire. Arcul lamelar 3 apasă cu forţa Fa asupra braţului 2, pentru preluarea reacţiei solului în procesul de lucru

Fig. 5.6. Schema constructivă a rariţei de acoperire a maşinii de

plantat cartofi tip MARS Forţele din figură au următoarele semnificaţii:Ftra - forţa de tracţiune a rariţei

transmisă la cadrul secţiei de plantat; RD - forţa de rezistenţă a solului a cărei rezultantă acţionează în punctul D asupra tăişului brăzdarului, care se descompune după axa orizontală și verticală prin RDx şi RDz;FnD - forţa normală în punctul D care acţionează din partea solului pe suprafaţa brăzdarului; FfD - forţa de frecare în punctul D dintre suprafaţa brăzdarului și sol, dată de relaţia:



48

nDfD FF ,

unde μ este coeficient de frecare între sol şi suprafaţa metalică a rariţei. Notaţiile geometrice ale pozițiilor diferitelor puncte ale sistemului, raportate la

articulaţia O3 şi linia de bază a vârfului rariţei: lGR şi hGR – coordonatele centrului de greutate a rariţei; lB şi hB – coordonatele punctului B de acţionare a rezultantei solului asupra rariţei; lK şi hK – coordonatele punctului K de acţionare a forţei Fa al arcului lamelar; lO6 şi hO6 – coordonatele articulaţiei O6 ; hO3 – înălţimea punctului O3; h – grosimea solului de ridicat de rariţă; H – înălţimea brazdei ridicate de rariţă.

Fig. 5.8. Modelul dinamic echivalent în plan vertical longitudinal a rariţei de acoperire a

secţiei de plantat tip MARS Ecuaţiile de echilibru dinamic ale ansamblului rariţei maşinii de plantat tip MARS

stabilite în baza modelului dinamic din figura 5.8 sunt:

03 BKO XXX

03 KRBO ZGZZ (5.20)

0)()( 36 3 BOBBBGRRKKKO hhXlZlGhhXlZM

KO

Având în vedere relaţiile de legătura ctgZXF OOtRa 33 , cosaK FZ ,

sinaK FX , tRaO FX 3 , din ecuaţiile de echilibru (5.20) se determină componentele

reacţiunii din punctul B, date de relațiile:

sin3 aOB FctgZX (5.21)

B

aOBORGRaKOaKOB l

FctgZhhGlFhhFlMZ

)sin()(sin)(cos 3336

și, respectiv, componentele reacţiunii din articulaţia O3, date de relațiile:

tgZX OO 33 , (5.21)

B

aOBORGRaKOaKOaRBO l

FctgZhhGlFhhFlMFGlZ

)sin()(sin)(cos)cos( 33363



49

În general, maşinile de plantat cartofi cu secţii de plantat antrenate individual necesită organe de acoperire individuale, care să fie ataşabile la fiecare secţie. Pentru acesta cele mai potrivite organe sunt perechile de discuri adună pământul din două laturi într-o singură brazdă. În cazul maşinii de plantat CRAMER (cu aparat de distribuţie de tip lanţ cu linguri), discurile de acoperire au următoarele elemente constructive după figura 5.9.: arcul de apăsare (elicoidal) 1 fixat în articulaţia O4, care exercită forţa de apăsare Fa asupra organelor de acoperire, prin articulaţia O5 de pe braţele suport 2 prinse în articulaţia O3.

Fig. 5.9. Schema constructivă a mecanismului de acoperire cu discuri;

Momentul de rezistenţă Md din lagărul O6 a discului şi momentul de rezistenţă la

rostogolire Mr din partea solului în punctul C, date de expresiile:

2

tgFGFfhM tdaZ

d

(5.33)

2

tgFGFfrM tdaZ

r

(5.34)

în care s-au folosit următoarele notații: r – raza discului; s – distanţa pe orizontală a reacţiunii componente RCZ faţă de lagărul O6 al discului; h - distanţa pe verticală a reacţiunii componente RCX faţă de lagărul O6 al discului.

Fig. 5.12. Modelul dinamic echivalent a mecanismului cu discuri de acoperire

Pentru determinarea relaţiilor privind echilibrului dinamic al mecanismului cu

discuri de acoperire se elaborează modelul dinamic echivalent din figura 5.12, în care s-au făcut următoarele notaţii: hC, hO6, ha, - înălţimile punctului C şi a articulaţiilor O6, O5, faţă de punctul de articulaţie O3, a braţului suport a mecanismului; lC, lO6, la, - distanţele pe orizontală a punctului C şi a articulaţiilor O6, O5, faţă de punctul de articulaţie O3;.Pentru ansamblul perechii de discuri ecuaţiile de echilibru au următoarea formă:

rCdOCCZOCCXaOaXaOaZOtdOtd MMllRhhRhhFllFltgFhF )(2)(2)()( 666666

02 CXaXtd RFF



50

02 CZaZtd RGFtgF (5.35)

5.2.3. Cercetări teoretice privind dinamica roţii de antrenare a aparatelor de

distribuţie a tuberculilor

Roata de antrenare a aparatelor de distribuţie tuberculi utilizate la maşina de plantat de tip MARS este cu obadă și pneu, fiind montată pe braţul 5 (fig. 5.13) articulat de suportul 7 a maşinii. De la roata de antrenare 2 aparatul de distribuţie primeşte mişcarea de rotaţie prin roata de lanţ 1, lanţul 3 şi roata de lanţ 6 (care are lagăr comun cu braţul pendular 5). Prin construcţie, maşina de plantat tip MARS este tractată, braţul roţii de antrenare fiind ridicat cu cilindru hidraulic. În cazul maşinii experimentale secţia este purtată, iar braţul de pendulare a fost ancorat de un lanţ 4 pentru a evita căderea.

Fig. 5.13. Schema generală a roţii de

antrenare a maşinii de plantat tip MARS

Din condiţiile de echilibru a forţelor, se rezultă următoarele ecuaţii:

trCX FR

tgFGZGR trraOraCZ 5 (5.36)

sRMMMsRhrR CZdrCdCZCCX )(

din care rezultă valoarea momentelor Mrc şi Md :

stgFGM trrarC )( (5.37)

stgFGhrFM trraCtrd )(2)( (5.38)

Fig. 5.16. Modelul dinamic echivalent al ansamblului roţii de antrenare cu pneu a

maşinii de plantat cartofi tip MARS Modelul dinamic echivalent a roţii de antrenare a maşinii MARS este dat în

figura 5.16, unde s-au făcut următoarele notaţii: hO4, hO5, hGs hGr - înălţimile articulaţiilor O4, O5 şi a centrelor de greutate a braţului suport respectiv a roţii de antrenare, faţă de



51

punctul C; lO4, lO5, lGs, lGr - distanţele pe orizontală a articulaţiilor O4 şi O5, şi a centrelor de greutate a braţului suport şi, respectiv, a roţii de antrenare, faţă de punctul C. Reacţiunile din articulaţiile O4 şi O5 date sunt de relaţiile:

tglrh

MMrRlGX

OCO

rdCCXGssO

444 (5.39)

tgtglrh

MMrRlGZ

OCO

rdCCXGssO

44

4

tglrh

MMlRhRX

OCO

rdOCZOCXO

44

445 (5.40)

tgtglrh

MMlRhRZ

OCO

rdOCZOCXO

44

445

Roata de antrenare cu palete a aparatului de distribuţie tuberculi de la maşina de plantat cartofi de tip Cramer este cu obadă cu palete, care, în acelaşi timp, este şi roată sprijin a secţiilor de plantat independente. Constructiv, roata de sprijin cu palete este realizată dintr-o placă ambutisată (fig. 5.17) cu partea rulare 3 de lăţime br şi raza Rr. Pe discul 2, cu lăţimea δ şi raza Rd , sunt sudate paletele 1 de lăţime bp şi lungime lp, cu direcţii radiale şi echidistante cu unghiul Ψ, la o rază exterioară Rp. Arborele de sprijin al secţiei (articulaţia O7) antrenează, prin intermediul unei roţi de lanţ cu eclise, cutia de viteze cu roţi de lanţ, a transmisiei aparatului de distribuţie a secţiei de plantat, articulată la suportul transversal printr-un mecanism paralelogram.

Fig. 5.17. Schema generală a roţii de antrenare cu palete a maşinii experimentale de plantat cartofi tip Cramer.

Fig. .19. Schema echivalentă a dinamicii roţii de antrenare cu palete în procesul rulării prin împingere pe sol



52

Pentru determinare momentului necesar de antrenare a mecanismului de distribuţie Md a sistemului cu lanţ cu linguri, se defineşte ecuaţia de echilibru dinamic a momentelor din roata de antrenare cu palete echivalentă din figura 5.19.

0 BBXrd rRMM (5.43)

Momentul Md necesar antrenării aparatelor de distribuție a tuberculilor, conform

relației:

BrtrBrBtrBrBtrd rGfFrGfrFSGrFM )( (5.44)

5.3. Cercetarea teoretică a dinamicii sistemelor tractor - maşină de plantat cartofi

5.3.2. Modelarea dinamică a sistemelor tractor - maşină de plantat cartofi tip CRAMER Modelul dinamic echivalent sistemului tractor-maşină la deplasarea în lucru în

urcare pe pantă longitudinală cu viteză constantă este prezentat în figura 5.20. Semnificația forțelor și a momentelor la mașină este cea echivalentă, adică suma obținută de la elementele simetrice (perechi de roți, organele active de la secțiile simetrice), concentrată în punctele de referință din figură. În schema din figura 5.20 cu Lt s-a notat baza longitudinală (ampatamentul) tractorului. Semnificaţia forţelor care acţionează asupra maşinii este următoarea (fig. 5.20): • RBz şi RBx – componentele pe direcție normală (axa OZ) și paralelă cu suprafața solului

(axa OX) a forței de rezistență care acționează din partea solului asupra roții de antrenare a transmisiei aparatului de distribuție a tuberculilor, în punctul B (poziționat prin distanța LB faţă de axa punţii motoare din spate şi înălțimea hB faţă de nivelul solului);

• RCz şi RCx – componentele pe direcție normală (axa OZ) și paralelă cu suprafața solului (axa OX) a forței de rezistență care acționează din partea solului asupra discurilor de coperire, aplicate în punctul C, poziționat prin distanța LC faţă axa punţii motoare din spate şi înălțimea hC faţă de nivelul solului;

• Mr - momentul de rezistenţă la rulare, care acționează asupra roţilor de antrenare cu palete, care antrenează aparatului de distribuție a tuberculilor ;

• Mrr - momentul de rezistenţă la rostogolire, care acționează supra perechilor de discuri de acoperire în procesul formării biloanelor.

• Gt - greutatea tractorului aplicată în centrul de masă la distanţa şi LGt faţă de linia de referinţă şi hGt faţă de nivelul solului);

• Fm1 şi Fm2 - forţele motoare (de tracţiune) dezvoltate de tractor prin aderenţa roţilor cu solul, plasate în suprafaţa de contact a roţilor cu solul la cele două punţi motoare;

• Z1 şi Z2 - sarcinile normale repartizate pe punţile din faţă şi, respectiv, spate ale tractorului, unde Lt este baza longitudinală a tractorului (ampatamentul);

• Rr1 şi Rr2 - forțele de rezistenţă la rulare pe sol ale roţilor punţilor tractorului 11 ZfRr şi

22 ZfRr • Mr1 şi Mr2 - momentele de rezistenţă la rulare ale roţilor punţilor tractorului din față și,

respectiv, spate;



53

Fig.5.20. Schema forţelor exterioare care acţionează în lucru asupra sistemului tractor – maşină de plantat tip Mars la urcare pe panta longitudinală cu viteză constantă.

Ecuația bilanțului de tracțiune (5.45) poate fi scrisă sub următoarea formă: sinsin)( 21 stCXBXAXtm GGRRRZZfF (5.46)

Valorile sarcinilor normale Z1, şi Z2 sunt exprimate prin relaţiile:

;

)sincos()sincos(1

t

rrrCCXBBXAAX

t

CCzBBzAAzGsGssGtGtt

L

MMhRhRhR

L

LRLRLRhLGhLGZ

(5.48)

.)()()(

sincos)(sincos)(2

t

rrrCCXBBXAAXCtCZBtBZAtAZ

t

GssGstsGttGttt

L

MMhRhRhRLLRLLRLLR

L

hGLLGhGLLGZ

(5.49)

Stabilitatea longitudinală la răsturnare se verifică punând condiţia ca sarcina pe puntea din faţă să fie mai mare ca zero, adică să fie îndeplinită condiţia Z1>0.

Stabilitatea longitudinală în mişcare a tractorului (denumită maniabilitate) este asigurată dacă pe rotile de direcţie (roţile punţii din faţă) apasă o sarcină de cel puţin 20% din greutatea statică a tractorului, adică dacă Z1>0,2·Gt .



54

5.3.3. Modelarea dinamică a sistemelor tractor - maşină de plantat

cartofi tip MARS Modelul dinamic echivalent sistemului tractor-maşină la deplasarea în lucru în

urcare pe pantă longitudinală cu viteză constantă este prezentat în figura 5.22. Elementele de referinţă pentru forţele din sistem şi coordonatele acestora se consideră pentru punctul de contact al axei punţii din spate a tractorului (punctul O2) și suprafaţa pe care rulează roțile tractorului. Se consideră pentru axă OZ, perpendiculara la suprafața solului care trece prin punctul de contact al roților punții din spate cu solul iar pentru axă OX, se consideră suprafața solului.

Semnificaţia forţelor care acţionează asupra sistemului tractor - maşină purtate tip Mars şi a distanţelor menţionate în schemă este următoarea (fig. 5.22.):

• Gs - greutatea maşinii fără roata de antrenare, aplicată în centrul de masă, plasat la distanţa LGt faţă de axa punţii motoare din spate şi la înălţimea hGt (faţă de suprafața solului);

• Gr - greutatea roţii de antrenare aplicată în centrul de masă al roţii, plasat la distanţa Lr faţă axa punţii motoare din spate şi la înălţimea hO5 = hr = r faţă de suprafața solului;

• RAze şi RAxe – componentele pe direcție normală (axa OZ) și paralelă cu suprafața solului (axa OX) a forței de rezistență care acționează din partea solului asupra brăzdarului maşinii aplicate în punctul A (poziționat prin distanța LA faţă de axa punţii motoare din spate şi înălțimea hA faţă de suprafața solului;

• RBze şi RBxe – componentele pe direcție normală (axa OZ) și paralelă cu suprafața solului (axa OX) a forței de rezistență care acționează din partea solului asupra roții de antrenare a aparatului de distribuție a tuberculilor, în punctul B (poziționat prin distanța LB faţă de axa punţii motoare din spate şi înălțimea hB faţă de suprafața solului);

Fig. 5.22. Schema forţelor exterioare care acţionează în lucru asupra sistemului tractor – maşină deplantat tip MARS, la urcare pe panta longitudinală cu viteză

constantă. • RCze şi RCxe – componentele pe direcție normală (axa OZ) și paralelă cu suprafața

solului (axa OX) a forței de rezistență care acționează din partea solului asupra organelor de acoperire (rarițe de acoperire), aplicate în punctul C (poziționat prin



55

distanța Lc faţă axa punţii motoare din spate şi înălțimea hC faţă de solului); • Mr - momentul de rezistenţă care acționează asupra roţii de antrenare, care prin forța

de aderență pe suprafața solului, antrenează transmisia aparatului de distribuție a tuberculilor în procesul de lucru.

Ecuația bilanțului de tracțiune este dată de relația:

sinsin)( 21 stCXBXAXtm GGRRRZZfF (5.58)

Sarcinile Z1, şi Z2 pe punţile faţă și, respectiv, din spate ale tractorului pot fi

exprimate prin relaţiile:

;

)sincos()sincos(1

t

rBBXAAX

t

CCzBBzAAzGsGssGtGtt

L

MhRhR

L

LRLRLRhLGhLGZ

(5.60)

.)()()(

sincos)(sincos)(2

t

rBBZAAXCtCZBtBZAtAZ

t

GssGstsGttGttt

L

MLRhRLLRLLRLLR

L

hGLLGhGLLGZ

(5.61)

Stabilitatea longitudinală la răsturnare la deplasarea cu maşina în lucru se verifică punând condiţia ca sarcina pe puntea din faţă să fie mai mare ca zero, adică să fie îndeplinită condiţii Z1>0.

Stabilitatea longitudinală în mişcare (denumită maniabilitate) este asigurată dacă pe rotile de direcţie (roţile punţii din faţă) apasă o sarcină de cel puţin 20% din greutatea statică a tractorului, adică dacă Z1>0,2·Gt .

5.4. Cercetarea teoretică a energeticii a sistemelor tractor - maşină de plantat cartofi

5.4.1. Modelarea energetică a sistemului de lucru tractor - maşină de plantat tip Cramer

Tractorul este echipat cu motorul cu ardere internă M, care transformă puterea Pc

rezultată prin arderea combustibilului în putere efectivă Pe transmisă arborelui motorului, definită prin relaţia eee MP (în care Me este cuplul efectiv la arborele motorului şi

ωe - viteza unghiulară a arborelui motor). Prin intermediul transmisiei tractorului T, puterea efectivă Pe se transmite la roţile motoare ale tractorului care dezvoltă puterea motoare Pm, definită prin relaţia mmm MP (în care Mm este cuplul efectiv dezvoltat la

arborii roţii motoare şi ωm - viteza unghiulară a arborilor roţilor motoare). Puterea Pm dezvoltată de roţile motoare este transmisă prin aderenţa roţilor cu drumul (solul), la dispozitivul de cuplare - tracţiune de pe corpul tractorului C, la care este cuplată mașina, unde se dezvoltă puterea de tracţiune Pt necesară tractării maşinilor definită prin relaţia

ttt VFP (în care Ft, este forţa de tracţiune a tractorului iar vt - viteza de deplasare a

tractorului). Puterea de tracţiune Pt este transmisă maşinii de plantat cu utilizare pentru tractarea

în lucru și este egală cu suma puterilor consumate separat de componentele constructiv-funcţionale, fiind dată de relația:



56

MdDBuC PPPP (5.70)

unde: • PB este puterea de tracțiune consumată de brăzdarele D de deschidere a rigolelor; • PD - puterea de tracțiune consumată de rarițele de acoperire, pentru formarea biloanelor; • PMd - puterea de tracțiune consumată de aparatele de distribuţie a tuberculilor Md primită

de la roata de antrenare Ra, prin intermediul aderenței cu solul.

Fig. 5.24. Modelul structural şi energetic al sistemului tractor – maşină de plantat tuberculi tip Cramer, echipată cu aparate de distribuţie lanţ cu linguri .

Puterea de tracțiune PB necesară deschiderii rigolei depinde de forţele de rezistenţă

din partea solului care acționează asupra brăzdarului B și este transmisă prin suportul său la corpul mașinii MPC. Puterea de tracțiune PB se defineşte cu relaţia ttBB VFP (în care FtB

este forţa de rezistență la tracţiune a brăzdarului și Vt - viteza de deplasare a tractorului ). Forţa de rezistență la tracţiune FtB a brăzdarului s-a analizat în subcapitolul 5.2.1.1.

Puterea de tracțiune PD este generată de forţele de rezistenţă care acționează din partea solului asupra discurilor D în procesul acoperirii rigolei (prin bilonare) și este transmisă prin suport articulat cilindric şi arc de tensionare la corpul mașinii MPC. Puterea de tracțiune PD se defineşte cu relaţia ttDD VFP (unde FtD este forţa de tracţiune necesară

discurilor). FtD s-a analizat în subcapitolul 5.2.2.2. Puterea de tracțiune PRa generată de forţele de rezistenţă care acționează din partea

solului asupra roţilor de antrenare cu palete Ra pentru antrenarea aparatelor de distribuţie a tuberculilor se defineşte cu relaţia: MdMdMd MP (în care MMd este momentul de torsiune

efectiv la arborelui roţii de antrenare și ωMd - viteza unghiulară a arborelui roţilor de antrenare). Momentul MMd necesar acţionării roţii de antrenare s-a analizat în subcapitolul 5.2.3.2



57

5.4.2. Modelarea energetică a sistemului de lucru tractor - maşină de plantat cartofi tip Mars

În figura 5.25. este prezentat modelul structural şi energetic al sistemului tractor –maşină de plantat MARS, care este de tip purtată pe tractor, echipată cu brăzdarele B pentru deschiderea rigolelor și cu rarițele de acoperire R pentru formarea biloanelor. Aparatele de distribuţie a tuberculilor Md sunt de tip cu disc vertical rotativ şi palete de prindere și antrenate, prin intermediul unei transmisii mecanice, de la o roată de câmp cu anvelopă Ra

Fig. 5.25. Modelul structural şi energetic al sistemului tractor – secţie maşină de plantat cartofi tip MARS, cu sistem de distribuţie disc vertical rotativ cu palete de prindere .

Puterea de tracţiune PtM transmisă maşinii de plantat model MARS este utilizată pentru tractarea în lucru a mașinii și este egală cu suma puterilor consumate separat de componentele constructiv-funcţionale ale mașinii analizate, fiind dată de relația:

MdDBtM PPPP (5.71)

unde: • PB este puterea de tracțiune consumată de brăzdarele B de deschidere a rigolelor; • PR - puterea de tracțiune consumată de rarițele de acoperire R, pentru formarea biloanelor; • PMd - puterea de tracțiune consumată de roata de antrenare Ra, prin intermediul

aderenței cu solul pentru acționarea (prin transmisie mecanică) a aparatelor de distribuţie a tuberculilor.

Puterea de tracțiune a brăzdarelor PB se calculează cu relaţia ttBB VFP (în care FtB

este forţa de rezistență la tracţiune a brăzdarului și Vt - viteza de deplasare a tractorului). Forţa de rezistență la tracţiune FtB a brăzdarului s-a analizat în subcapitolul 5.2.1.1.

Puterea de tracțiune a organelor de acoperire (rarițelor) PR este generată de forţele de rezistenţă care acționează din partea solului asupra rarițelor R în procesul acoperirii rigolei (prin bilonare) și se defineşte cu relaţia ttRR VFP (unde FtR este forţa de tracţiune

necesară discurilor). Forţa de tracţiune FtR necesară discurilor de acoperire, s-a analizat în subcapitolul 5.2.2.1.



58

Puterea de tracțiune PRa generată de forţele de rezistenţă care acționează din partea solului asupra roţilor de antrenare cu pneu Ra este transmisă aparatelor de distribuţie a tuberculilor. Puterea de tracțiune PRa se defineşte cu relaţia: MdMdMd MP (în care MMd

este cuplul efectiv la arborelui roţii de antrenare Ra şi ωMd - viteza unghiulară a arborelui roţilor de antrenare). Momentul MMd necesar acţionării roţii de antrenare sa analizat în subcapitolul 5.2.3.1.



59

6. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND INFLUENȚA APARATELOR DE DISTRIBUȚIE TUBERCULI ASUPRA PRECIZIEI DE LUCRU A MAȘINILOR DE PLANTAT CARTOFI 6.1. Obiectivele cercetării experimentale

Obiectivul principal al cercetării experimentale o reprezintă realizarea unei analize experimentale comparative a funcționării în condiţii de lucru identice, a două secţii de mașini cu aparate de distribuție diferite din punct de vedere constructiv și funcțional pentru plantarea tuberculilor de cartofi, (aparat cu disc și palete și, respectiv, aparat cu lanț cu linguri), după rezultatelor obținute pentru compararea indicilor de calitative de lucru care caracterizează precizia la plantare. Condiţiile de testare sunt determinate de următorii parametri: forma geometrică a tuberculilor, mărimea fracţiei dimensionale (după calibrare) a tuberculilor, distanţa teoretică de plantare (reglată la secțiile de plantare) și viteza de deplasare a secțiilor montate pe cadrul aceleiași mașini.

Fig. 6.1. Modelul experimental de mașină de plantat cartofi, format dintr-o secţie de plantat al mașinii CRAMER (cu aparat de distribuție de tip cu lanţ cu linguri) montată pe

cadrul cu secţii duble al maşinii MARS (cu aparat de tip disc cu alveole şi palete): 1- secția dublă a mașinii de plantat MARS; 2- Secția mașinii de plantat CRAMER; 3- aparat de distribuție de tip lanț cu linguri; 4- disc vertical de distribuție cu palete de prindere; 5- suporturile de prindere în trei puncte executate ulterior pentru mașina

experimentală; 6- Brăzdar cu patine; 7- bară transversală auxiliară pentru prinderea secției CRAMER; 8- cadrul mașinii MARS; 9- Cutia de viteze Norton a mașinii MARS;

10- Transmisia cu lanț cu roțile de lanț de schimb a mașinii MARS; 11- Roata de antrenare a mașinii MARS.



60

6.2. Obiectul supus cercetării experimentale

Pentru realizarea cercetărilor experimentale autorul a conceput și realizat un model funcțional de mașină experimentală de plantat tuberculi (fig. 6.1.) și pe care funcționează concomitent următoarele două tipuri de secții de lucru cu aparate diferite de plantat tuberculi:

a) maşina de plantat tuberculi de tip MARS, model SA 2-070 - fabricată în fosta Cehoslovacie de firma Agrostroi Prostejov, filiala din Komarno - este tractabilă,cu aparate de distribuție a tuberculilor cu disc și palete;

b) maşina de plantat purtată pe tractor tip CRAMER, model: SD 55, de fabricaţie germană, de firma RAMR Maschinenfabrik din Leer / Ostrfriesland, cu aparate de distribuție a tuberculilor cu lanț și cupe (linguri). Schema cinematică funcțională a secției de plantat model CRAMER este prezentată în figura 6.9, unde sunt menționați și parametrii care se utilizează la simularea modelele matematice pentru calculul indicilor referitori la precizia de plantare (v. cap. 4, paragraf 4.2.1). Distanțele de plantare se reglează prin schimbarea roților de lanț (și al lanțului cu diferite lungimi) în cutia de lanțuri. Cotele date în figura 6.9 au următoarele valori (măsurate): D - diametrul roţii de acționare a lanţului cu cupe: D = 0,108 m; R – raza cercului descris de extremitatea vârfului cupei care se roteşte odată cu lanţul transportor: R = 0,195 m; p - pasul între cupele montate pe lanț: p = 0,120 m; Dr - diametrul roţii de antrenare (de câmp) care transmite mișcarea la roata de acţionare a lanţului cu cupe: Dr = 0,450 m; H - înălțimea față de sol (fundul rigolei) a axului roții de acționare a lanțului: H = 0,350 m;

Fig. 6.9. Schema funcțională a secției CRAMER, pentru determinarea distanțelor de plantare la modelul matematic: Dr - diametrul de rostogolire a roții de antrenare; D -

diametrul de divizare a roții de antrenare cu lanț cu linguri; Z1 și; Z2 - numărul de dinți al roții de lanț de antrenare și antrenate din cutia de roți de lanț; R - raza segmentului de

cerc descrisă de vârful lingurii la partea cea mai joasă a lanțului cu cupe; p - pasul între linguri; H - înălțimea față fundul rigolei a axului roții de acționare a lanțului; ω - viteza

unghiulară a roții de antrenare; vm - viteza de înaintare a mașinii de plantat.



61

Din tabelele date în cartea tehnică a mașinii CRAMER rezultă că, pentru obținerea distanței de plantare d = 20 cm, la cutia de lanț, se montează roțile de lanț cu Z1 = 34 dinți pe arborele de antrenare cu cuplaj unisens și Z2 = 11 dinți pe arborele de antrenare a lanțului cu linguri. Raportul de transmitere al lanțului cinematic de la roata de antrenare până la lanțul cu linguri este: i20 = 0,0776. Pentru obținerea distanței de plantare de d = 28 cm, la cutia de lanț, se montează roțile de lanț cu Z1 = 28 dinți pe arborele de antrenare cu cuplaj unisens și Z2 = 13 dinți pe arborele de antrenare a lanțului cu linguri. Raportul de transmitere al lanțului cinematic de la roata de antrenare până la lanțul cu linguri este: i28 = 0,1114..Pentru obținerea distanței de plantare de d = 33 cm, la cutia de lanț, se montează roțile de lanț cu Z1 = 28 dinți pe arborele de antrenare cu cuplaj unisens și Z2 = 15 dinți pe arborele de antrenare a lanțului cu linguri. Raportul de transmitere al lanțului cinematic de la roata de antrenare până la lanțul cu linguri este: i33 = 0,1286.

Schema cinematică funcțională a secției MARS este prezentată în figura 6.10, unde sunt menționați si parametrii folosiți la calculul teoretic al indicilor referitori la precizia de plantare (v. cap. 4, paragraf 4.2.3).

Fig. 6.10. Schema funcțională a secției MARS, pentru determinarea distanțelor de plantare la modelul matematic: Dr - diametrul roții de antrenare; R - raza de dispunere a

tuberculilor pe disc; Z1 ,... Z'12 - nr. de dinți a roților de lanț în lanțul cinematic; CV - cutia viteze cu roți dințate; H - înălțimea față fundul rigolei a axului discului cu palete de prindere; ω - viteza unghiulară a roții de antrenare; vm - viteza de înaintare a mașinii de

plantat.

Cotele date în figura 6.10 au următoarele valori (măsurate): R - raza de dispunere a tuberculilor pe disc; R = 0,290 m; Dr - diametrul roţii de antrenare care transmite mișcarea la mecanismul de distribuție cu disc cu palete de prindere; Dr = 0,740 m; H - înălțimea față de fundul rigolei a axului roții de acționare a discului cu palete: H = 0,500 ... 0.550 m;

Din determinări experimentale al raportului de transmitere de la roata de antrenare până la discul cu palete, se obține pentru distanța reglată de d = 21 cm, a cutiei de viteze a mașinii (conform etichetei de reglaj), și montarea roții de lanț Z7 = 13 dinți, respectiv Z8 = 15 dinți raportul de transmitere este: i = 1,0220. Pentru distanța reglată de d = 27 cm, a cutiei de viteze a mașinii și pentru roata de lanț cu Z7 = 13 dinți, respectiv cu Z8 = 15 dinți, raportul de transmitere este: i = 1,3855. Pentru distanța



62

reglată de d = 33 cm, a cutiei de viteze a mașinii și pentru roata de lanț cu Z7 = 15 dinți, respectiv cu Z8 = 13 dinți, raportul de transmitere este: i = 1,6787

6.3. Etapele și programul de cercetare experimentală

Pentru realizarea cercetării experimentale conform obiectivelor stabilite au fost parcurse următoarele etape:

pregătirea tuberculilor, și gruparea acestora în clase, după formă şi dimensiuni, prin efectuarea de măsurători la dimensiune și greutate;

pregătirea și organizarea terenului pentru efectuarea încercărilor; executarea probelor experimentale în teren și efectuarea determinărilor, prin

măsurători, a valorilor efective ale distanțelor de plantare obținute pentru diferite distanțe nominale de plantare reglate la mașină. Aceste probe s-au făcut pentru diferitele forme și grupe de dimensiuni de tuberculi pentru diferite viteze de deplasare a mașinii pe baza unui program de lucru stabilit în prealabil.

Parametrii variabililor independenți pentru realizarea obiectivelor stabilite pe parcursul încercărilor pe teren, au fost următorii: distanţele de plantare pe rând, (care au fost alese pentru valori cât mai apropiate

la cele două tipuri de secţii ale maşinilor de plantat folosite). Acestea au fost alese pentru secția Cramer respectiv secția Mars, la următoarele: 20 / 21 cm, 28 / 27 cm și 33 / 33 cm;

vitezele de plantare au fost stabilite în conformitate cu cele indicate în cărțile tehnice ale maşinilor, utilizând astfel următoarele patru valori: 1,5 km/h, 2,2 km/h, 3 km/h și 3,5 km/h. Pentru respectarea acestei condiţii s-au folosit tractoare moderne cu dotări corespunzătoare care au permis reglarea, menținerea la viteza constantă și urmărirea vitezelor de deplasare a mașinii.

tuberculii au fost grupați după formă în următoarele categorii: rotund, oval şi lung și după mărime în următoarele trei fracții: 30…40 cm, 40…50 cm și 50…60 cm. La încercări nu s-a folosit fracţia de 50…60 cm pentru tuberculii lungi, deoarece nu s-a putut achiziționa acest material.

Pentru a stabili influența diferiților parametri asupra indicilor preciziei de plantare, s-a realizat o gamă largă de combinaţie dintre cei patru parametrii independenți menționați. Ținând seama de acestea, (4 viteze diferite de deplasare a mașinii, 3 distanțe diferite de plantare pe rând, 3 fracții dimensionale diferite și 3 forme de tuberculi diferite). În mod teoretic se pot realiza (3x4x3x3) = 108 probe pentru fiecare tip de aparat de distribuție (fig. 6.11), în practică însă s-au putut efectua un număr de (96 x 2) = 192 probe, pe distanţe de 50 m, respectiv s-au efectuat 96 de treceri ale mașinii de plantat pe lungimea utilă de 100 m a terenului amenajat.



63

Fig. 6.11. Schema combinaţiilor de parametri independenți aleşi pentru elaborarea programului de cercetare experimentală 6.4. Metodologia de efectuare a cercetărilor experimentale

6.4.1. Alegerea și pregătirea terenului pentru experimentări

Fig. 6.12. Organizarea terenului pentru efectuarea încercărilor experimentale cu delimitarea zonelor de lucru, a zonelor de reglare a vitezelor de lucru și a zonelor de întoarcere de la capetele terenului.



64

Încercările experimentale s-au făcut în luna mai pe un teren plasat în zona municipiului Gheorgheni, jud. Harghita. Suprafața terenului pentru încercări a avut o formă dreptunghiulară (fig. 6.12.) cu lungimea de 130 m și lățimea de 40 m, delimitarea zonelor s-a făcut prin pichetarea (realizată după măsurători). Zonele de lucru efectiv, cu aparatele de plantat în funcțiune, sunt formate din câte două benzi (fâșii) cu lungime de 50 m pentru dus şi două fâșii cu lungime de 50 m pentru întors, prevăzute între ele cu zone de reglare a vitezei de lucru cu lungimea de trecere de 10 m. La cele două capete ale terenului sunt delimitate zone de întoarce a agregatului de plantat cu lățimea de 10 m. Terenul de încercare este delimitat lateral de fâșii de protecție de cca 2 m.

6.4.2. Pregătirea materialului pentru plantat

Pentru realizarea programului de încercări s-a efectuat mai întâi pregătirea tuberculilor și gruparea acestora în fracții, după formă şi dimensiuni.

Fig. 6.13. Calibrarea a II-a folosind un grătar de calibrare

Fig. 6.14.Măsurarea dimensională şi gravitaţională a fiecărui tubercul cu şubler electronic şi cântar electronic

Fig. 6.16. Așezarea cantităţii necesare de material de plantat cu tuberculii plasate în nouă grupuri diferite (3 forme și 3 dimensiuni)



65

Materialul de plantat a fost sortat şi calibrat manual de două ori, dintr-o cantitate mare de cartofi de plantat (din beciuri), cu ajutorul grătarelor originale de sortare, folosite la maşinile de sortat tuberculi. Pentru cele trei forme geometrice de tuberculi (rotund, oval și lung) s-au ales următoarele soiuri cunoscute de cartof: soiul Chips (de culoarea roşie) pentru tuberculii de formă rotundă, soiul Ostara (de culoare galbenă) pentru tuberculii de formă ovală și a soiul Laura (de culoare roşie) pentru tuberculii de forma lungă. Tuberculii sortaţi şi calibraţi la depozit, au fost recalibraţi la locul măsurării, unul câte unul (fig. 6.13. , 6.14. și 6.15.), după care au fost număraţi şi grupaţi în lăzi separate (fig. 6.16.). 6.4.3. Aparate și instrumente pentru efectuarea măsurătorilor

Măsurarea dimensiunilor tuberculilor, în vederea sortării acestora pe clase, operație realizată cu șublere electronice (v. fig. 6.14. și fig. 6.15.);

Măsurarea masei tuberculilor, în vederea grupării acestora pe clase, operație realizată cu cântare electronice (v. fig. 6.14.)

Măsurarea distanţelor de plantare a tuberculilor, operație realizată cu benzi metrice de 50 m, la capetele cărora s-au montat ţărâșe din bare de oţel. Benzile au fost plasate peste şirurile de tuberculi lăsaţi în rigole în urma maşinii de plantat.

Măsurarea vitezei de deplasare a mașinii în lucru, operație realizată cu aparatul propriu de măsură a vitezei de deplasare care echipează pe cele două tractoare (modelele John Deere 4755 și, respectiv John Deere 4040S) utilizate la determinările experimentale.

Fig. 6.17. Reductor și maneta de accelerare la tractorul John Deere 4755

Fig. 6.18. Aparatul analog măsurarea vitezei de deplasare a tractorului model

John Deere 4040

6.4.4. Desfășurarea procesului de măsurare

În prima fază a probelor se efectuează plantarea tuberculilor pe cele patru parcele consecutive de 50 m lungime (două la ducere şi două la întoarcere), cu cele patru viteze diferite de deplasare (stabilite prin program), pentru o aceeaşi distanţă de plantare prealabil reglată și acelaşi sort şi formă de tuberculi alimentați în buncăre. După cele patru viteze de plantare la trecerile consecutive pe cele câte 50 m parcele, în continuare se reglează o altă distanţă de plantare şi se completează buncărele de



66

alimentare ale maşinilor, pentru ca organele active ale aparatului de plantat să preia cu siguranţă tuberculi din camera de alimentare.

Aspecte din timpul deplasării în lucru a agregatului experimental sunt date în figura 6.19. La măsurători și colectarea datelor, au participat două-trei echipe formate din câte două persoane, care au măsurat şi notat rezultatele folosind câte o bandă metrică întinsă pe 50 m lungime pentru fiecare rând plantat ale celor două secţii diferite, Cramer și Mars. Materialul de plantat din fiecare sort şi formă a fost pregătit în saci (prescripționați) iar numărul sacilor cu tuberculii necesari a fost astfel calculat încât şi la distanţa cea mai mică de plantare pe rând (20 cm) pe lungimea de încercare de 50 m, să rămână un strat cu o grosime suficientă de tuberculi în camera de alimentare pentru funcționare în condiții normale a aparatelor de distribuție.

Fig. 6.19. Aspecte ale deplasării în lucru a agregatului de plantat format din mașina

experimentală și tractorul John Deere



67

6.5. Achiziția, prelucrarea și analiza rezultatelor experimentale 6.5.2. Întocmirea tabelelor de calcul

Datele colectate prin măsurători au fost înregistrate în tabele primare. În faza a doua au fost trecute în calculator în Tabele de calcul redactate în format electronic de tip Excell (fig.6.23)

Fig. 6.23. Tabel de calcul, în format electronic Excel, pentru înregistrarea datelor și

calculul indicilor de calitate pentru cele două tipuri de secții de plantat (Cramer și Mars).

În tabelele de calcul întocmite conform modelului din figura 6.23 sunt menționate numărul de tuberculi colectați precum și valorile pentru indici de calitate a căror denumire, simbolizare și unitate de măsură sunt următoarele:

1. Distanţa reală, dr (cm); 2. Uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib, Udnt (%); 3. Frecvenţa lipsurilor, C0 (%); 4. Frecvenţa dublurilor, C2t (%); 5. Nr. mediu de tuberculi în cuib, Umt (%); 6. Precizia de plantare, Udc (%); 7. Abaterea standard a distanţei de plantare, σ (cm); 8. Coeficientul de variaţie a distanţei între tuberculi , Cv (%); 9. Uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib, Udnt (%). Definirea indicilor de mai sus și relațiile matematice de calcul ale unora din aceștia

sunt prezentate în teză în subcap. 6.1. 6.5.3. Întocmire tabelelor cumulative

Pentru realizarea reprezentărilor grafice a variațiilor indicilor calitativi și de lucru la plantare s-au elaborat tabele cumulative simplificate de forma celui prezentate în figura 6.26.



68

Fig. 6.26. Tabel cumulativ pentru calculul valorile indicilor de calitate pentru variante de combinare a variabilelor independente la plantare tuberculilor de formă rotundă din

fracția de mărime 30...40 mm, cu distanțele de plantare pe rând reglate la 20 cm pentru secția Mars și 21 cm la secția Cramer.

Fig. 6.28. Tabel cumulativ cu reprezentarea grafică a indicilor de calitate sub formă de fascicul de curbe pentru cele trei fracţii de mărimi a tuberculilor (30…40 mm, 40…50

mm și 50…60 mm) Reprezentările grafice pentru variațiile celor opt indici de calitate pentru fiecare variantă studiată, în cazul a celor două secţii de plantat (Cramer și, respectiv, Mars) montate pe mașina experimentală sunt date în Anexa 1 a tezei de doctorat în care sunt prezentate 192 grafice, corespunzătoare celor 192 de variante stabilite prin Programul de cercetare.



69

Reprezentările grafice a celor opt indici de calitate pentru cazul în care pe acelaşi grafic se reprezintă fascicolul de curbe pentru fiecare sort de tuberculi sunt date în Anexa 2, unde sunt prezentate 72 grafice. Reprezentările grafice a celor opt indici de calitate pentru cazul în care pe acelaşi grafic se reprezintă media fascicolul de curbe pentru fiecare sort de tuberculi, sunt date în Anexa 3, prezentate 72 grafice. În cele 3 anexe ale tezei de doctorat, Anexa 1 (A1), Anexa 2 (A2) și Anexa 3 (A3) sunt prezentate, în total: de (192+72+72)= 336 grafice, întocmite prin metodologia descrisă mai înainte.

6.5.4. Prelucrarea şi analiza rezultatelor experimentale

În cele ce urmează, pentru exemplificare, vor fi prezentate, analizate și interpretate câteva grafice reprezentative din graficele efectuate și existente în anexele A1, A2, A3 ale lucrării de doctorat. Variația distanței reale de plantare dr (cm), în graficul din figura 6.33. este reprezentată pentru tuberculii de formă rotundă din fracția de 30…60 mm din care se observă că valoare comună a distanţei reale de plantare dr se află în intervalul de viteză 2,2…3 km/h]. Din graficul din figura 6.34. construit pentru secţia Cramer se observă că la trecerea de la o distanţă reglată mai mică (20 cm) la o distanţa reglată mai mare (33 cm) există o diminuare a abaterii distanţei reale de plantare dr pentru fiecare formă de tuberculi (rotund, oval, lung). Din acest punct de vedere secţia de plantat Mars este mai stabilă în raport cu viteza de deplasare a mașinii, indiferent de distanţa de plantare reglată (fig. 6.35.).

Fig. 6.33. Variaţia distanţei reale de plantare dr [cm] în funcţie de viteza de

deplasare v[km/h] a mașinii, pentru tuberculii de formă rotundă pentru

media fracției dimensionale de 30-60 mm, la distanţa reglată d = 33 cm la secția Mars şi d = 33 cm la Cramer

Fig. 6.34. Variaţia distanţei reale

de plantare dr [cm] în funcţie de deplasare a mașinii v[km/h] pentru

secţia Cramer (aparat distribuție cu lanţ cu cupe), pentru trei distanţe de plantare

reglate d = 20/28/33 cm, pentru tuberculii ovali, cu fracţii de mărimi de

30…60 mm,



70

Fig. 6.35. Variaţia distanţei reale de plantare dr [cm] în funcţie de viteza de plantare

v[km/h], la secţia de plantare Mars (aparat distribuție cu disc cu palete), pentru distanţe de plantare reglate d = 21/27/33 [cm],

pentru tuberculi ovali la fracţia cu mărimi a tuberculilor de 30…60 mm,

Uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib, Udnt (%) reprezintă un indice de calitate important care caracterizează comportamentul secțiilor de plantare. Valorile medii ale acestui indice sunt în general sub 90%, comportamentul cel mai asemănător al celor două secţii (Cramer și Mars) privind acest indice de calitate fiind în cazul tuberculilor de formă rotundă. (fig. 6.37.). În cazul tuberculilor de formă lungă există o comportare mai bună în cazul secţiei de plantat Mars. Cea mai redusă uniformitate de distribuţie a tuberculilor în cuib o prezintă secţia de plantat Cramer pentru formele de tuberculi ovali şi lungi.

Fig. 6.37. Variaţia uniformităţii de distribuţie Udnt [%] în funcţie de viteza de

plantare v [km/h], pentru tuberculii de formă rotundă, a fracţiilor de mărimi

30…60 mm, pentru distanţa reglată d = 27 cm la secția Mars şi d = 28 cm la Cramer,

Frecvenţa cuiburilor cu tuberculi lipsă, Co (%) este un indice de calitate care caracterizează comportamentul în lucru al secțiilor de plantare conform fig. 6.38. Valorile maxime pentru acest indice de calitate, sunt atinse de secţia Cramer la viteze de deplasare a mașinii mai mari dar şi valorile minime (4…5 %) sunt atinse, tot de secţia Cramer, însă la viteza de deplasare cea mai mică. Acest lucru indică faptul că acest indice de calitate are o mare variaţie şi este influenţat accentuat de creşterea vitezei de plantare. La secţia Mars, valorile minime al acestei indice de calitate sunt de 8… 9 % pentru tuberculii rotunzi şi ovali și 10…13% pentru tuberculi lungi.



71

La secţia Mars pentru cazurile studiate, nu se poate defini o relaţie directă dintre creşterea vitezei şi frecvenţa cuiburilor cu tuberculi lipsă. Valorile mai mici sunt caracteristice în cazul tuberculilor de formă rotundă şi lungă. Din cazurile studiate, valorile cele mai mici sunt caracteristice secţiei tip Cramer pentru forma de tuberculi lungi (aproape de 1[%]).

Fig. 6.38. Variaţia frecvenţei

cuiburilor cu tuberculi lipsă C0 [%] în funcţie de viteza de plantare v

[km/h], pentru tuberculi lungi, la fracţia de mărimi de 30…60 mm,

pentru distanţa reglată de d = 27 cm la secția Mars şi d = 28 cm la

Cramer

Frecvenţa cuiburilor cu tuberculi dubli, C2t (%), este un indice calitate ce poate fi analizat pe graficele realizate. În cazurile studiate pentru secţia Cramer, acest indice indică o scădere cu creşterea vitezei de plantare. În cazul secţiei Mars, graficele indică în general, o uşoară creştere sau o relativă stabilitate în funcţie de creşterea vitezei de plantare. Din punctul de vedere al valorilor frecvenţei cuiburilor cu tuberculi dubli s-a observat cel mai diferit comportamentul al celor două secţii plantat analizate. Punctul de intersecţie a curbelor de variaţie pentru frecvenţa cuiburilor cu tuberculi dubli pentru cele două tipuri de secţii (fig. 6.39.) se deplasează din zona vitezelor de 1,5 … 3 km/h pentru tuberculi rotunzi, spre zona vitezelor de 2,2…3,5 km/h pentru tuberculi lungi. Valoarea comună a acestui indice pentru tuberculi rotunzi se află la viteze mai mici. Cu trecerea spre forma de tuberculi lungi, valoarea comună a acestui indice se găseşte la viteze mai mari. La secţia Cramer, cele mai mari valori ale frecvenţei cuiburilor cu tuberculi lipsă s-au întâlnit în jurul valorilor de 23…26 %, iar cele mai mici valori în jur de 7…8 %, în cazul secţiei Mars, variaţia indicelui pentru un grafice nu depăşeşte 7 %.

Fig. 6.39. Variaţia frecvenţei cuiburilor cu tuberculi lipsă C0 [%] în funcţie de

viteza de plantare v [km/h] pentru cele trei forme geometrice pentru tuberculi

(rotunzi, ovali, lungi), la fracția de mărimi: 30-60 mm, pentru distanţele

reglată de d = 33 cm la secția Mars şi d = 33 cm la

Cramer



72

(A3.3.5.3)

1,03

1,04

1,05

1,06

1,07

1,08

1,09

1,10

1,11

1,12

1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Viteza de deplasare (v) [Km/h]

Nr.

Med

iu d

e tu

ber

culi

în c

uib

(U

mt)

[%

]

Cr 30-50

Ms 30-50

Numărul mediu de tuberculi în cuib, Urnt (%), este un indice de calitate care la secţia de plantat Cramer prezintă o descreştere cu mărirea vitezei de deplasare iar în cazul secţiei Mars are în general creştere uşoară sau prezintă o relativă stabilitate.

Fig. 6.40. Variația numărul mediu de tuberculi în cuib Umt [%] în funcţie de viteza de plantare v [km/h], pentru tuberculi lungi, la fracţia de mărimi 30-60 mm, pentru

distanţa reglată d = 27cm la secția Mars şi d = 28 cm la Cramer

Pentru exemplificare, în figura 6.40. se prezintă variația numărul mediu de tuberculi în cuib Urnt în funcţie de viteza de plantare v, în cazul tuberculilor lungi, la distanţe de plantare de 27 cm pentru secția Cramer și 28 cm pentru secția Mars. Analizând modul de variație a indicelui de calitate referitor la numărul mediu de tuberculi în cuib Urnt , se poate observă n comportament diferit pentru cele două secţii de plantat tuberculi. Precizia de plantare, Udc (%), este un indice de calitate care în cazul tuberculilor de formă rotundă are o valoare mai mare (32…46 %) în cazul secţiei de plantat Mars comparativ cu secția Cramer (fig. 6.42.). În cazul tuberculilor de formă rotundă, precizia de plantare ceea mai mare la secţia Cramer este de 43…47 % la distanţa de plantare reglată de 33 cm.

Fig. 6.42. Variaţia preciziei de plantare Udc [%] în funcţie de

viteza de plantare v [km/h] pentru tuberculi rotunzi, la fracţia cu mărimi de 30-60 mm, pentru distanţele reglate la secțiile

Mars/Cramer d = (21/20,27/28,33/33) cm



73

Cele mai apropiate valori ale preciziei de plantare pentru cele două tipuri de secţii se află în zona de viteze 1,5…2,2 km/h pentru distanţa de plantare de 21 cm la secția Mars și 20 cm la Cramer, indiferent de forma de tuberculi. Cele mai îndepărtate valori se află în zona de viteze de deplasare de 3…3,5 km/h, indiferent de forma de tuberculi. Abaterea standard a distanţei de plantare, σ (cm), este un indice de calitate care la vitezele de 1,5…2,2 km/h secţia Cramer are valori mai scăzute în raport cu secția Mars, iar în intervalul de viteze de 3…3,5 km/h, are valori superioare faţă de secţia Mars. Punctele de valori comune sunt plasate în zona intervalului de viteze de 2,2-3 km/h.

Din graficele elaborate, se poate constata că în general la mărirea distanţei reglate de plantare, se măreşte şi valoarea abaterii standard a distanţei de plantare. Din analiza graficului din figura 6.44. se constată că la viteza de plantare de 1,5 km/h în cazul tuberculilor rotunzi la distanţele de plantare 20/28/33 cm, valoarea indicelui abaterii standard σ este de 18/19/20 cm în cazul secţiei Cramer, iar în cazul secţiei Mars la distanţe de plantare asemănătoare de 21/27/33 cm, valoarea este de 22/24/26 cm. La fel se poate constata şi tendinţa de variaţie a indicelui de calitate σ în cazul vitezelor superioare de 2,2 … 3,5 km/h. Diferenţa maximă comparativă pentru cele două secţii este de 99 % în cazul tuberculilor ovali, la distanţa reglată de plantare de 21cm la secția Mars și 20 cm la Cramer [cm] şi viteza de plantare de 1,5 km/h, iar punctele comune sunt în intervalul de viteze de 2,2…3 km/h. Rezultă că cele două secții au comportamentul cel mai asemănător în zona de viteze de 2,2…3 km/h. În cazul secţiei Cramer se poate observa, în general, o creştere relativ mai accentuată a valorii a indicelui abaterii standard σ cu mărirea vitezei de deplasare deci panta dreptelor în intervalul vitezelor de 3…3,5km/h este mai mare decât panta dreptelor în intervalul vitezelor de 2,2…3 km/h şi, la rândul ei, acesta este mai mare decât panta segmentelor în intervalul vitezelor de 1,5…2,2 km/h. Diferenţa cea mai mare dintre valorile pentru abaterea standard a distanţei de plantare σ în cazul secţiei Cramer este între valorile de 16…129, iar pentru secţia Mars este între valorile de 22…30 cm. Cea mai mică diferență a valorilor pentru indicele σ în cazul secţiei Cramer este de 8 cm, iar pentru secţia Mars de 0,1 cm.

Fig. 6.44. Variaţia abaterii standard a distanţei de plantare σ [cm] în funcţie de viteza de

plantare v [km/h], pentru tuberculi de diferite forme

(rotunda, ovală, lungă), la fracția de mărime de 30…60 mm,

pentru distanţa reglată la secțiile Mars/Cramer d = (21/20,

27/28,33/33) cm.

La fiecare caz analizat pentru variația indicelui abaterii standard σ, se observă o

stabilitate valorică mult mai accentuată a indicelui σ pentru secţia Mars (care este aproape constant) faţă de variaţia acestui indice în cazul secţiei Cramer.



74

(A3.1.8.1)

100

105

110

115

120

125

130

135

1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Viteza de deplasare (v) [Km/h]

Co

efic

ien

tul d

e va

riaţ

ie în

tre

tub

ercu

li C

v [%

]

Cr 30-60

Ms 30-60

Coeficientul de variaţie a distanţei între tuberculi, Cv (%), este un indice de calitate care are valori mai mari în cazul secţiei de plantat Cramer iar valoarea comună pentru cele două secţii se află la viteza de plantare de 2,2 km/h. În cazul tuberculilor de formă rotundă, secţia de tip Cramer prezintă o variație grafică uniform ascendent pentru valorile măsurate, iar aceste valori sunt superioare celor pentru secţia de tip Mars (fig. 6.45.). Pentru secţia Cramer, valoarea minimă este de 90 %, dar în general are valori și peste 110 %, valoarea maximă fiind de 190 [%]. Pentru secţia Mars, valoarea minimă este de 72 %, dar în general are valori peste 98 %, iar valoarea maximă este de 272 %. Variaţia maximă a coeficientului este de 100 % la ambele secții. În general se poate constata că pentru coeficientul de variaţie a distanței între tuberculi există valori mai mici în cazul secţiei Mars decât în cazul secţiei Cramer. Analizând reprezentările grafice a câte unei perechi de reglaje (nu valorile medii) a rezultat că acestea dau valori destul de neregulare. Fiecare reprezentare în sine poate fi interpretată, dar este foarte greu de tras concluzii pentru o anumită direcție de variaţiei a reglajelor.

Fig. 6.45. Variația coeficientul

de variaţie a distanței între tuberculi Cv [%] în funcţie de viteza de

plantare v [km/h], pentru tuberculi de formă rotundă la fracția de mărime

de 30…60 mm, pentru distanţa reglată la secțiile Mars/Cramer

d = (21/20, 27/28,33/33) cm.



75

7. CONCLUZII FINALE, CONTRIBUȚII PERSONALE ȘI DIRECȚII VIITOARE DE CERCETARE 7.1. Concluzii generale

Cerințele agrotehnice de bază pentru plantarea cartofului sunt: distanța dintre rânduri, distanța dintre tuberculi pe rând, adâncimea de plantare și forma biloanelor de acoperire.

Tehnologii de plantare a tuberculilor se realizează în biloane formate la plantat sau în biloane preliminare pregătite din toamnă, respectiv în benzi (fâșii).

Din analiza procesului de lucru a aparatelor de distribuție folosite la mașinile de plantat tuberculi de cartofi rezultă că se disting următoarele tipuri principale de aparate de distribuție: a- cu elevator în plan vertical (cu bandă cu cupe, cu lanț cu linguri și cu lanțuri paralele cu cupe decalate); b- cu disc vertical rotativ (cu alveole și palete de prindere, cu cupe și degete de prindere, cu ace de prindere); c- cu sistem pneumatic cu tambur rotativ și brațe trompetice; c- de tip orizontal cu curele rotunde / cu benzi și curele / respectiv cu bandă, corpuri rotative și bandă de eliberare.

Din analiza soluţiilor constructive, a echipamentelor și a organelor de lucru la mașinile de plantat tuberculi de cartof pe plan mondial, rezultă:

organele de deschidere a rigolelor cel mai des folosite sunt cu brăzdarele tip pană;

aparatul de distribuţie a tuberculilor folosit cel mai frecvent de firmele constructoare europene este cel cu elevatorul vertical cu bandă cu cupe;

organele de acoperire a tuberculilor folosite cel mai frecvent la plantarea în biloane sunt cele cu disc sferic dublu.

7.2. Concluzii privind cercetările teoretice Din analiza rezultatelor cercetărilor teoretice rezultă următoarele:

Factorii care influențează cinematica căderii tuberculilor în rigole la cele trei aparatele de distribuție studiate sunt: parametrii constructivi şi funcţionali ai aparatului de distribuţie, forma și dimensiunile tuberculilor, direcţia şi valoarea vitezei tuberculilor după eliberarea din aparat, viteza de deplasare a maşinii, forma şi starea suprafeţei rigolei.

Intervalele de timp între momentele eliberării succesive a tuberculilor din aparatele de distribuție depind esențial de dimensiunea tuberculilor: tuberculii cu dimensiuni mai mici, sunt desprinși de la înălţimi mai mari decât tuberculii mai mari și vor avea un timp de cădere liberă mai mare.

Spațiul pe direcția de deplasare a mașinii parcurs de tuberculi eliberați de aparatele de distribuție începând din momentul eliberării de aparat până la cădere pe sol este mai mic în cazul tuberculilor cu dimensiuni mai mari comparativ cu tuberculilor mai mici.

În cazul aparatelor de distribuție cu disc vertical rotativ spațiul parcurs de un tubercul în cădere liberă pe direcția de înaintare a mașini diferă în cazurile în care sensul de rotație a discului este același sau invers față de sensul de deplasare al mașinii,

Factorii care influențează cinematica tuberculilor eliberați și parametrii de poziție



76

din rigolă sunt: forma, mărimea şi masa tuberculului, direcția și mărimea vitezei cu care atinge solul, forma suprafeţei, gradul de compactare şi umiditatea solului cu care vine în contact.

Mişcarea de rostogolire a tuberculului pe sol (în rigolă) depinde de valoarea coeficientului de frecare între tubercul şi suprafaţa de contact cu solul și de raza cercului de rostogolire.

La deplasare tuberculului fără ciocnirea de obstacole pe sol (bolovani, pietre), distanţa de oprire a tuberculului depinde de înălţimea de cădere şi de coeficientul de frecare între tubercul şi sol. După ciocnirea de obstacole, vitezei tuberculului și distanţa de oprire depind de următorii factori: înălţimea de cădere, masa și numărul de bucăţi rezultate ale corpului cu care se ciocnește precum și de valoarea și direcțiile vitezelor acestora.

Pentru studiul dinamicii sistemului tractor-mașină de plantat tuberculi este necesară o analiză proceselor de lucru și a forțelor care acționează din partea solului asupra organelor de lucru ale mașinilor: brăzdarelor pentru deschiderea rigolelor, asupra discurilor și rarițelor pentru acoperirea (bilonarea) tuberculilor și asupra roților de antrenare a aparatelor de distribuție a tuberculilor.

Modelele dinamice si matematice ale sistemelor de lucru tractor-mașini de plantat tuberculi se obțin prin combinarea modelelor dinamice și matematice ale mașinilor de plantat pe de o parte și ale tractoarelor la care se cuplează aceste mașini pe de altă parte.

Modelele matematice elaborate pentru analiza dinamicii sistemului tractor-mașină de plantat tuberculi permit simularea pe calculator a modelelor matematice elaborate pentru situațiile concrete de deplasare, în vederea studiului bilanțului de tracțiune al tractorului, analiza stabilității dinamice la răsturnare și maniabilității tractorului în plan longitudinal-vertical la deplasarea în lucru sau în transport a agregatului. 7.3. Concluzii privind cercetările experimentale

Cercetarea experimentală privind optimizarea proceselor de plantat tuberculi s-a realizat comparativ pentru două secţii de mașini de plantat tuberculi echipate cu aparate de distribuţie de tipuri diferite: a - cu lanţ cu linguri și b - cu disc vertical rotativ cu palete de prindere.

Pentru cercetarea experimentală s-au utilizați următorii parametrii independenţi: viteza de plantare (deplasare) a mașinii, reglată la valorile 1,5; 2,2; 3,0; 3,5 km/h; distanţele de plantare pe rând, reglate pentru secţiile Cramer/Mars la valorile 20/21; 27/28; 33/33 cm; forma tuberculilor sortați, grupați în variantele rotundă, ovală și lungă; grupa (fracția) de mărime a tuberculilor, cuprinsă în intervalele: 30-40; 40-50; 50-60 mm.

Distanţa reală de plantare (dr) este un indice al preciziei de lucru mai uniform şi mai stabil, indiferent de distanţa de plantare reglată, în cazul secției de plantat Mars comparativ cu secţia Cramer. În cazul secției Cramer prin micșorarea distanței reglate de plantare se înrăutățește liniaritatea variației acestui indice.

Uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib (Udnt) la secţia Mars are o liniaritate mai bună pentru tuberculii de formă lungă. La secţia Cramer linearitatea creste cu mărirea distanţei reglate de plantare.

Frecvența cuiburilor cu tuberculi lipsă (C0) la secţia Cramer crește odată cu creşterea vitezei de plantare indiferent de forma şi mărimea tuberculilor. La secţia Mars nu se poate defini o corelaţie directă dintre viteza de plantare și valoarea acestui indice.



77

Frecvenţei cuiburilor cu tuberculi duble (C2t) descreşte odată cu mărirea vitezei de plantare la secţia Cramer; la secţia Mars graficele indică o uşoară creştere și o relativă stabilitate la creşterea vitezei de plantare.

Numărului mediu de tuberculi în cuib (Umt) descreşte dată cu creşterea vitezei de plantare la secţia Cramer; la secția Mars, se observă o uşoară creştere și, în unele cazuri, o relativă stabilitate cu creşterea vitezei de plantare.

Preciziei de plantare (Udc) are valori mai mari (32…46 %) pentru tuberculii de formă rotundă la secţia Mars. La secția Cramer se obțin valori mari (44…63 %) pentru tuberculii de formă lungă și pentru distanţa de plantare de 33 cm.

Abaterea standard a distanței de plantare (σ) are o stabilitate valorică mult mai accentuată (aproape constantă) la secţia de tip Mars comparativ cu secția Cramer.

Coeficientului de variaţie între tuberculi (Cv) are o valoarea superioară la secţia Cramer comparativ cu secția Mars, dar la niciun caz studiat nu se constată o variație uniformă a acestui indice cu creșterea vitezei,

7.4. Contribuții personale Principalele contribuții personale ale autorului pot fi considerate următoarele:

Elaborarea unui studiu documentar comparativ privind realizărilor constructive a diferitelor maşini de plantat tuberculi de cartofi produse de firme reprezentative pe plan internaţional.

Elaborarea unui studiu sintetic comparativ privind construcția și funcționarea aparatelor de distribuție a tuberculilor utilizate la mașinile moderne de plantat tuberculi produse pe plan internaţional.

Elaborarea unor modele cinematice și matematice care descriu procesul de eliberare și cădere în rigole a tuberculilor, cu aplicație la trei aparatele de distribuție diferite.

Elaborarea unor modelelor dinamice și matematice pentru sistemele de lucru: tractor - mașini de plantat cartofi pentru cele două secții diferite folosite la mașina experimentală în cazul urcării pe pantă longitudinală în procesul de lucru și în poziţie de transport, care permit analiza stabilității dinamice la răsturnare al agregatului în plan longitudinal-vertical și a maniabilității tractorului.

Conceperea și realizarea unui model experimental de mașină de plantat cartofi echipată cu doua secții de plantat cu aparate diferite de distribuție a tuberculilor..

Elaborarea unui program şi metodologii de cercetare experimentală care a permis realizarea obiectivelor stabilite pentru cercetarea experimentală.

Realizarea măsurătorilor pe câmp conform programului de cercetare, urmată de prelucrarea datelor experimentale pe calculator și elaborarea unor reprezentări grafice intuitive care permit o interpretare obiectivă a rezultatelor cercetării experimentale.

7.5. Direcţii viitoare de cercetare Având în vedere consultare unui vast material documentar din literatura de specialitate și propriile rezultate obținute la elaborarea tezei de doctorat se desprind următoarele direcții de cercetare pentru viitor în domeniul abordat de autor: Extinderea metodei de cercetare experimentală comparativă a procesului de

plantare folosind diferite aparate de distribuție tuberculilor montate în paralel pe



78

un cadru de susținere comun și lucrând în condiții identice de teren.. Efectuarea unui studiu comparativ aprofundat, teoretic și experimental, între

aparatele de distribuție cu lanț cu linguri montate în șiruri decalate și aparatele de distribuție cu disc vertical cu alveole și palete de prindere.

Elaborarea unui sistem portabil digital de măsurare și de control (cu hardware și software compatibil la PC), cu capacitate de stocare a datelor de măsurători, care să poată fi montat pe mașina de plantat cartofi la efectuarea unor măsurători comparative.

Conceperea şi implementarea în construcţia mașinilor de plantat cartofi studiate (dar și a altor tipuri de mașini de plantat cartofi) a unui sistem complementar și interschimbabil de reglarea în mod continuu a distanței de plantare a tuberculilor pe rând, care să înlocuiască modul dificil de reglare a distanțelor de plantare în trepte la mașinile actuale de plantat cartofi.



79

BIBLIOGRAFIE

1. Adler, J. P., Markova, E. V., Granovszkij, J. V. Kisérletek tervezése

optimális feltételek meghatározására. Ed Műszaki Kiadó Budapest, 1977. 2. Alexandru, Isabela. Contribuţii teoretice asupra procesului de plantare a

tuberculilor de cartofi, folosind aparatele de distribuţie tip transportor cu cupe. Mecanizarea agriculturii nr. 3/1992. Bucureşti.

3. Alexandru, Isabela. Machines for Planting Potato Tubers (I and II). Mecanizarea Agriculturii, 1998. nr. 4-5.

4. Alexandru, Isabela. Organele de lucru specifice pentru bilonare. Mecanizarea agriculturii, 1997, nr. 2-3.

5. Alexandru I Isabela et al, Theoretical aspects on the interaction between the potato tubers and the distribution bodies at the planting machines with conveying belt. Scientific Papers INMA, Bucharest, 1997.

6. Alexandru, Isabela şi col. Aspecte teoretice asupra interacţiunii dintre tuberculii de cartof şi organele de distribuţie de la maşinile de plantat cu bandă transportoare. Lucrări ştiinţifice INMA. Bucureşti. 1997.

7. Alexandru, Isabela. Theoretical and experimental contributions to the optimization of the working process of potato tuber planting machines, equipped with bucket conveyer type distributors. Teza de doctorat, Transilvania University of Brasov, 1988.

8. Alexandru, Isabela, Cândea, I., Popescu, S. Theoretical and experimental study regarding the apparatus for planting potatoes with chain equipped with complex cups, with right-angled triangle circuit and vertical,horizontal and oblique branch. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln., 2005,Nr. 5, p.192-197.

9. Bánházi, J. şi col., Szántóföldi munkagépek működésének elméleti alapjai. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1984., pag. 219-226.

10. Berindei, M., Bazine speciale pentru cultura cartofului în Romania. Anale ICPC Braşov, Vol. III. Bucureşti. 1972.

11. Berindei, M. Cerinţe de cultivare a cartofului în condiţii de mecanizare. Mecanizarea şi electrificarea agriculturii. Nr. 3/1970.

12. Berindei, M. Cultura cartofului în gospodăriile populaţiei; Editura Ceres Bucureşti Ştiinţă şi tehnică pentru toţi – Seria pentru agricultură. 1984.

13. Berindei, M. Ghidul fermierului – cultura cartofului. Editura Ceres. Bucureşti. 1985.

14. Berindei, M., Bria N. Mecanizarea lucrărilor în producţie de cartof. Editura Ceres, Bucureşti 1982.

15. Berindei, M., Bria, N. Tehnologia de cultivare a cartofului la distanţa de 75 cm între rânduri. Mecanizarea agriculturii nr. 3/1980.

16. Berindei, M. şi col. Influenţa mărimii tuberculilor pentru sămânţă şi a desimii de plantare asupra producţiei de cartofi. Anale ICPC Braşov. Vol. III. Bucureşti 1972.

17. Berindei, M. şi col. Mecanizarea lucrărilor în producţie de cartofi; Editura Ceres Bucureşti 1982.

18. Berindei M. şi col., Rezultatele cercetărilor privind mărirea distanţei între rândurile de plante în vederea mecanizării totale ag culturii cartofului pentru consum în toamnă-iarnă în condiţii de cultură neirigată. Anale ICPC Braşov. Vol IX. Bucureşti. 1978.



80

19. Bosse W., Westrum K., Neues zur Anbautechnik von Kartoffeln. Top Agrar, das Magazin für moderne Landwirtschaft, 4 Aprilie 1998. pag. 68-72.

20. Bria, N. Cercetări în vederea stabilirii tipului de maşini de plantat cartofi. Lucrări ştiinţifice ICMA, Vol. IV. Bucureşti. 1963.

21. Bria, N. Influenţa calibrării cartofului asupra uniformităţii de distribuţie a maşinilor de plantat. Revista de Mecanizarea Agriculturii, 1982, nr. 2.

22. Bria, N. Ingineria sistemelor pentru înfiinţarea culturii cartofului. Mecanizarea Agriculturii, 2009, nr. 5 – 6.

23. Bria, N. Mecanizarea lucrărilor în producţia de cartof. Editura Ceres, Bucureşti, 1982.

24. Bria, N. Modernizarea tehnologiilor de mecanizare pentru cultura cartofului prin realizarea maşinii de plantat. Mecanizarea Agriculturii, 2006, nr. 5.

25. Bria, N. Organe de lucru specifice pentru acoperirea şi formarea biloanelor folosite în procesul de plantare a tuberculilor de cartof. Mecanizarea Agriculturii, 2005, nr. 3.

26. Bria, N., Ionescu, M., Mecanizarea lucrărilor în cultura plantelor tehnice. Editura Agrosilvică, Bucureşti, 1965.

27. Bria, N., Luca, E. Mecanizarea lucrărilor şi cultura cartofului. Editura Ceres, 1975, Bucureşti.

28. Bria, N. şi col. Alegerea regimului optim de lucru la maşinile de plantat cartofi. Mecanizarea agriculturii nr. 3. 1992.

29. Bria, N. şi col. Cercetări privind adaptarea sistemului de maşini existent în dotarea pentru a lucra în cultura cartofului cultivat la distanţa de 75 cm între rânduri. Lucrări INMA Bucureşti, 1970.

30. Bria, N. şi col. Cercetări privind stabilirea tipului de maşină de plantat cartofi. Abnale ICMA, vol. X, Editura Agrosilvică, 1966, Bucureşti.

31. Bria, N. şi col. Perspective şi dezvoltarea construcţiei de maşini destinate plantării cartofului în România, Lucrări ştiinţifice INMA, 1997, vol. I.

32. Bria, N. şi col. Reglarea maşinilor agricole. Editura Agrosilvică Bucureşti. 1986.

33. Buzea, I. Montean, F. Maşini pentru semănat şi plantat. Editura CERES, Bucureşti, 1987.

34. Buzea, I. şi col. Reglarea maşinilor agricole. Editura CERES Bucureşti, 1985. 35. Catelly, T. Cartoful, banalitate sau miracol?. Editura Ceres Bucureşti 1988. 36. Căproiu, Ş, şi col. Maşini agricole de lucrat solul, semănat şi întreţinerea

culturilor. Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti. 1982. 37. Cândea, I., Popescu, S. şi col. Studii privind stabilitatea tehnologiei de

utilizare a maşinilor pentru pregătirea terenului pentru plantarea cartofului în diferite soluri. În: Lucrări ştiinţifice ale ICMA, Bucureşti, vol. XIX, 1980, p. 23- 41.

38. Cândea, I., Bria, N., Popescu, S. Studii şi cercetări privind realizarea şi experimentarea unei maşini de tăiat cartofi pentru sămânţă. În: Buletinul ştiinţific al Conferinţei Naţionale CONAT-ATMA, Braşov, 1980, vol. II, p.297- 304.

39. Constantinescu, E. Cartoful. Editura Ageosilvică Bucureşti. 1969. 40. Cs. Szabó J., Kiskönyv a burgonyáról. Master Druck Tg.-Mureş; 2000. ISBN

973-99738-1-7. 41. Dragoş, T. şi col., Calitatea lucrărilor agricole executate pentru cultura de

câmp. Editura Ceres Bucureşti. 1987. 42. Drăgan, Gh. Maşini agricole. Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti 1969. 43. Eichorn, H. Landtechnik. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart. 1998.



81

44. Fűzy, J. Burgonya termelés GRIMME gyártmányú ágazati gépekkel. FVM Műszaki Intézet GM Kht. Gödöllő, 2002.

45. Fűzy J. Burgonya termesztés ágazati gépei. Növényvédelmi tanácsok nr. 12, 2003.

46. Fűzy, J. Burgonyaültető gépek. Mezőgazdasági Technika nr. 140. 2003. 47. Fűzy, J. Gép és tehnológiai vizsgálatok. FVM Műszaki Intézet GM Kht.,

Gödöllő. 48. Gherasimov, A., Cerinţe suplimentare impuse maşinilor de recoltat cartof de

către proprietăţile fizico-mecanice ale cartofilor. Direcţiile principale de perfecţionare ale construcţiei de maşini pentru cultivat şi recoltat cartof. „Materiale primei consfătuiri unionale pentru ştiinţă şi tehnică”. Moscova, 1971.

49. Golasovsky K. Mezőgazdasági gépek. Editura Priroda Bratislava 1988. 50. Harms h., Landmaschinen und traktoren I. (vorlesungsmanuscript). Verlag

tu braunschweig, 1999. 51. Harris p., smith a. E., farm machinery and equipment. Mcgraw-hill book

company, london, 1964. 52. Heyde, h., landmaschinenlehre. Band 2. Veb verlag technik, berlin, 1965. 53. Ianoşi, S., Densitatea culturii şi norma de plantare la cartof. Cartoful în

Romania. Vol. 4 nr. 2. Braşov 1994. 54. Ianoşi, S., Norma de plantare la cartof. Cartoful în Romania, Vol.5, Braşov,

1995. 55. Ianoşi, S., Pregătirea materialului de plantat. Cartoful în Romania. Vol. 5,

Braşov. 1995. 56. Ilyes, S., Popescu, S. Considerations concerning the working technologies

of the potatoes planting machines. Scientific Papers, INMATEH IV, 2007, Bucharest/Romania, p. 49-58.

57. Ilyes, S., Popescu, S. Present achievements concerning the working parts of the potato planting machines. Scientific Papers, INMATEH IV, 2007, Bucharest/Romania, p. 59-67.

58. Ilyes, S., Popescu, S, Voicu, E. Experimental device for the researches on the precision of the tubers planting distance within the row for differents potato planters. In: Proceedings of the Conference “Research People and Actual Tasks on Multidisciplinary Sciences”. 8– 10 June 2011, Lozenec/ Bulgaria, p. 153-158.

59. Ilyes, S., Popescu, S. Nedelcu, M. Experimental device for the researches on the precision of the tubers planting distance within the row for different potato planters. Proceedings of the 5th International Conference Computational Mechanics and Virtual Engineering”. COMEC 2013, Braşov, ISBN 978-973-131-122-7, Vol. 1, p. 432-439.

60. Ilyes, S., Popescu, S., Nedelcu, M. Comparative analysis conducted on a constructive-functional basis on tubers distribution systems of potato planters. 5th Proceedings of the 5nd International Conference Computational Mechanics and Virtual Engineering”. COMEC 2013, Braşov, ISBN 978-973- 131-122-7, Vol. 1, p. 430-434.

61. Ilyes, S. Contribuţii la cercetarea teoretică a proceselor de lucru şi realizarea echipamentelor maşinii de plantat cartofi. Referat de cerctare științifică Nr. 1, Universitatea Transilvania din Brașov, 2013.

62. Ilyes, S. Metodica şi aparatura de investigare experimentală a modelului experimental al maşinii de plantat cartofi pentru fermele agricole mici şi mijlocii. Referat de cerctare științifică Nr.2, Universitatea Transilvania din Brașov, 2013.



82

63. Ivan, G., Istrate,L., Echipamente de plantat tuberculi de cartof de tipul 2 MPC, şi 2 MPCF-2. Mecanizarea agriculturii nr. 4/2006, Ed. Agris, pag. 17- 22.

64. Kanafojski, C. Dünge-, Sa- und Pflanzmaschinen. VEBVertlag Technik Berlin. 1972.

65. Krasnicenko, A. V. Manualul constructorului de maşini agricole, Vol. I-II, Editura Tehnică, Bucureşti, 1965.

66. Letoşnev, M. şi col. Maşini agricole. Editura Agrosilvică de Stat, Bucureşti, 1959.

67. Magó, L., Fűyz, J. Ágyásos és bakhátas burgonyatemesztés gépesítés- technológiájának ökonómiai összehasonlítása. Mezőgazdasági technika nr. 2004/12.

68. Mitroi, A. Mecanizarea agriculturii. Manual universitar. USAMV, Bucureşti. Editura CERES, 2012.

69. Mitroi, A. et.al. Posibilities for decreasing the energy consumption for the agricultural crops. Sustainable Agriculture – Solutions & Perspectives. Lucrări ştiinţifice INMATEH 2007-II, nr. 20., București 2007.

70. Mitroi, A., Caraveţeanu, M. Udroiu, A. Reducerea consumului de energie pentru lucrări mecanizate la culturi de câmp. Lucrările Sesiunii Ştiinţifice anuale a Facultăţii de Agricultură. USAMV Bucureşti, Lucrări ştiinţifice, Seria A, Vol. XLVII, Agronomie. 2004.

71. Mitroi, A. et.al. Experimentarea maşinii MPR5-ECP-4 la plantatul cartofilor încolţiti. Lucrări Ştiinţifice, Institutul Agronomic Bucureşti, vol.XVI-8, 1973, p. 39-43.

72. Naghiu, A. şi col. Maşini şi instalaţii agricole. vol. I şi II, Risoprint, Cluj- Napoca, 2004.

73. Năstăsoiu, S. şi col. Tractoare. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983.

74. Nyborg, E. O., Evaluation Report 163 (E0579). Acme 400 ST Potato Planter. Co-operativ Program Between Alberta Farm Machinery Research Centre and Praire Agricultural Machinery Institute. 1979, ISSN 0383-3445.

75. Nyborg, E. O., Evaluation Report 132 (E1178B), Dahlman, Model PT Potato Planter. Co-operativ Program Between Alberta Farm Machinery Research Centre and Praire Agricultural Machinery Institute. 1978, ISSN 0383-3445.

76. Nyborg, E. O., Evaluation Report 56 (E0172), McConnell Model 555 Potato Planter. Co-operativ Program Between Alberta Farm Machinery Research Centre and Praire Agricultural Machinery Institute. 1978, ISSN 0383-3445.

77. Nyborg, E. O., Evaluation Report 206 (E0480), Lockwood, Model 6200- 00403 Accumatic Potato Planter. Co-operativ Program Between Alberta Farm Machinery Research Centre and Praire Agricultural Machinery Institute. 1980, ISSN 0383-3445.

78. Nyborg, E. O., Evaluation Report 131 (E1178A), Lockwood Model LO 6200- 00423 Potato Planter. Co-operativ Program Between Alberta Farm Machinery Research Centre and Praire Agricultural Machinery Institute. 1978, ISSN 0383-3445.

79. Opriş S., Popescu, S. Realizări şi tendinţe în construcţia maşinilor de semănat de precizie pentru culturi prăşitoare. Mecanizarea Agriculturii, 2007, nr. 3, pag.15-17.

80. Otto, M. Vorkeimverfahren im Kartoffelbau-Ein arbeitswirtshaftlicher und okonomische r Vergleich. Kartoffelbau 52 (2004), Nr. 12, p. 420-425.

81. Papp, E. Vetőmag ismereti zsebkönyv. Mezőgazdasági Kiadó Budapest 1986.



83

82. Peters, R. Sowing and Plantig. Yearbook Agricultural Engineeing, nr.12, 2000, p. 85-88, Landvirtschafts-Verlag, Münster, 2000.

83. Peters, R. Sowing and Plantig. Yearbook Agricultural Engineeing, nr.14, 2002, p. 91-94, Landvirtschafts-Verlag, Münster, 2002,.

84. Peters, R., Sowing and Plantig. Yearbook Agricultural Engineeing, nr.16, 2004, p. 89-92, Landvirtschafts-Verlag, Münster, 2004.



87. Peters, R. Sowing and Plantig. Yearbook Agricultural Engineeing, nr.22, 2010, pag. 97-100, Landvirtschafts-Verlag, Münster, 2010.

88. Peters, R. Typentabelle, Kartoffellegemaschinen. Kartoffelbau, nr. 12/1993. 89. Pirnă I.; Bria, N. Instalaţie mobilă pentru sortarea şi calibrarea cartofului IMC.

Mecanizarea Agriculturii, nr.6/1995 90. Pirnă, I. Contribuții la studiul sistemelor de separare a tuberculilor de impurități la

instalația de sortat și calibrat cartofi. Teza de doctorat, Universitatea Transilvania din Brasov, 2004.

91. Popescu, A. şi col. Cercetări privind realizarea şi experimentsarea unei maşini de plantat cartofi pe două rânduri. Lucrări ştiinţifice din domeniul mecanizării agriculturii. 1994-1995 Bucureşti. 1995.

92. Popescu, A. şi col. Rezultatele încercării maşinii de plantat cartof 6 SAD-75 în condiţii din Romania. Anale ICPC Braşov. Vol. IV. Bucureşti. 1984.

93. Popescu, S. Automatizarea maşinilor şi instalaţiilor agricole. Universitatea din Braşov, 1983.

94. Popescu, S et al. Study on the influence of coupling modality and -functional parameters of tillage machinery on the loads of wheel tractor axles. In : Proceedings of the 5th International Mechanical Engineering Forum, IMEF 2012, Prague, 2012, p. 860-872

95. Popescu, S., Ghinea, T. Automatizarea maşinilor şi instalaţiilor folosite în agricultură. Editura Scrisul Românesc, Craiova, 1986.

96. Popescu, S, Opriş, S. Contribuţii la studiul dinamicii semănătorilor de precizie. Lucrările simpozionului INMATEH II, 2007.

97. Popescu, S., Opriş S. Maşini de semănat de precizie. Procese de lucru, construcţie şi exploatare. În: Mecanizarea Agriculturii, 2007, nr. 3, p. 18-22.

98. Popescu, S., Pereş, Gh., Micleuşan, A. Consumul de putere al tractorului la acţionarea maşinilor de lucrat solul şi semănat. Lucrările ştiinţifice ale Sesiunii INMA, Bucureşti, 1997, Vol.2, p. 206-213.

99. Popescu, S. şi col. Automatizarea maşinilor şi instalaţiilor agricole. Îndrumar de lucrări practice, Universitatea din Braşov, 1985.

100. Popescu, S. et. al. Contributions to the study of precision seeders dynamics. Proceedings of the International Symposium In: Proceedings of the International Symposium Sustainable Agriculture. Solutions and Perspectives, IMATEH II, 2007, Bucharest/Romania, p. 175-182.

101. Popescu, S. et. al. Tehnological construction of precision seeders for hoeing crops. Proceedings of the International Symposium Sustainable Agriculture. Solutions and Perspectives. IMATEH II, 2007, Bucharest/Romania, pag. 31-36.

102. Rus, F. Mașini agricole pentru lucrările solului, semănat și întreținerea culturilor. Înrumar de laborator, Universitatea Brasov, 1990.

103. Rus, F. Masini agricole pentru lucrarile solului, semănat si intretinerea



84

culturilor. Universitatea Brasov, 1975. 104. Săplăcan, L. şi col. Cercetări privind perfecţionarea utilajelor şi tehnologiei de

plantare şi întreţinerea a culturii cartofului pe terenurile în pante. Anale ICPC Braşov. Vol XII. Bucureşti, 1981.

105. Schön, H. Elektronik und Computer in der Landwirtschaft. EU Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart,1993.

106. Schön, H. şi col. Landtechnik. Bauwesen: Verfahrenstechnik – Arbeit – Umwelt. – Gebäude, BLW Verlagsgesellschaft, München, 1998.

107. Scripnic, V. Babiciu, P, Maşini Agricole. Editura Agrosilvică, Bucureşti 1970. 108. Scripnic, V., Babiciu, P. Maşini agricole. Editura Ceres, Bucureşti, 1979. 109. Simionescu, I. şi col. Date noi privind tehnologia culturii cartofului pe terenurile

în pantă cu minimulm de lucrări. Anale ICPC Braşov.Vol. IX, 1968. 110. Specht, A. Recoltarea cartofilor fără vătămări. Landtechnik. Heft 1, 2, 1966. 111. Spiess, E. et. al. FAT Berichter nr. 540/1999. Umweltrelevante

Anbausisteme für Kartoffeln, p. 5-8. 112. Stout, B. A. GICR Handbook of Agricultural Engineering. Vol. III: Plant

Production Engineering, ASAE, Niles Road, 1999, p. 348-362. 113. Socol, I. Modernizarea tehnologiilor agricole. Cultura cartofului. Editura Ceres.

Bucureşti 1977. 114. Soucek, R., Pipping, G. Maschinen und Geräte für Bodenbearbeitung.

Düngung und Aussaat, Verlag Technik GmbH, Berlin, 1990. 115. Şandru, A. Neagu, V. Modelarea proceselor de lucru şi managementul

folosirii eficiente agregatelor agricole. Editura All Beck, Bucureşti, 2004. 116. Şandru, A., Popescu, S. şi col. Exploatarea utilajelor agricole. E.D.P.,

Bucureşti, 1983. 117. Toma, D. şi col. Tractoare şi maşini agricole, vol. I. şi II. Editura didactică şi

pedagogică, Bucureşti, 1981. 118. Wenner, H. L., Landtechnik. Bauwesen, Verfahrenstechniken – Arbeit -

Gebaeude., Landwirtschaftsverlag, Munster, 1986. 119. Whitney, B. Choosing and using farm machines. John Wiley & Sons, New

York, 1988. 120. Wulf, B., Grochol, J., Seidel, B. Zeitpunkt des Dammaufbaus-Auswirkungen auf

den Ertrag und die Qualitat von Kartoffeln. Kartoffelbau 52 (2001), Nr. 1, p. 80-83 121. Wulf, B. Eisatzmöglichkeiten von Legenmaschinen mit verschiedenen

Werkzueugen zum Dammaufbau. Kartoffelbau 56 (2005), Nr. 1/2, p. 4-11. 122. Wulf, B. et. al. Legeverfahren im Kartoffelbau-Arbeitswirtschaftliche und

okonomische Aspekte. Kartoffelbau 56 (2006), Nr. 3, p. 72-77. 123. *** Burgonyaültetés ősszel készített bakhátakra. Mezögazdasági Tehnika. nr.

XXVIII din 1978, pag. 3-5. Edit. Nyírségi Nyomda. HU ISSN 0026-1890 INDEX: 25.569.

124. *** Bonea I., Maşina de plantat cartof MPC-2 Solana. I.C.P.C. Cartoful în România Vol. 7 nr. 2. apr-iun. Edit. FCCR 1997. http://www.potato.ro/_publicatii_files/cartoful_in_ro/cartoful%20in%20RO%20vol7nr2.pdf . Accesat 22.09.2013.

125. *** Heinloo, m., olt. J., Creation of combine tillage machine for supporting wide row seed potato growing method. Estonian gricultural university faculty of engineering, departament of mechanics ond machinery design. Http://s3.amazonaws.com/zanran_storage/www.uni- ruse.bg/contentpages/46665861.pdf . Accesat: 22.09.2013.

126. *** Értesítő termeléstechnológiák műszaki és gazdaságossági vizsgálatáról – Grimme gyártmányú ágazati gépekkel, nr. 185 / 2002.



85

127. *** Mezőgazdasági Műszaki Szaktanácsadó Füzetek, nr. 8. FM Műszaki Intézet Gödöllő. 1993.

128. ***Mezőgazdasági Tehnika nr. III.1978. 129. *** Mezőgazdasági Tehnika nr. XXVIII.1978. 130. *** Landmaschinenkatalog 2002.CD. 131. *** Landtechnik Lexikon - Top Agrar Profi. CD. 132. *** Landtechnik Prüfberichte Kartoffel-Legemaschinen. 1995. 133. *** Tendances de la mecanisation de la production de pommes de terre.

AGRI/MECH, Report Nr. 128. Nationes Unies, New York, 1971. 134. *** Top agrar – Das magazin für moderne Landwirtschaft. Nr. 4 April 1998 135. *** STAS 1607-85: Cartofi pentru plantare”. 136. *** SR ISO 5691-97: Utilaje de plantat. Maşini de plantat cartofi. Condiţii

tehnice de calitate. 137. *** SR 13214: Maşini agricole. Maşini de plantat cartofi. Condiţii tehnice de

calitate. 138. *** Eticheta de reglaj a maşinii de plantat cartofi Cramer, RAMR

Maschinenfabrik din Leer/Ostfriesland, nr. şasiu secţiei: 58570. 139. *** Agrozet Koncernovy Podnik – Prostejov. Maşina de semănat cartofi SA 2

– 070. (MARS) Cartea tehnică a maşinii. 1983. 140. *** Cramer GmbH. Catalog. Cramer Potato Planters. 141. *** Hassia Maschinenfabrik GmbH. Catalog. 142. *** Grimme Landmaschinen Fabrik GmbH & Co.KG. Grimme Catalog. 143. *** Maschinenfabrik August Gruse GmbH. Grusse Catalog. 144. *** Machinefabriek N.P Köning B.V. Maschinenfabrik. Catalog. 145. *** Machinefabriek N.P Köning B.V. Köningsplanter. Instruction Manual and

Parts Book. 146. *** Kverneland Naerbo AS. Catalog. 147. *** Structural catalog. Riemen Pflanzmaschine. Miedma

Landbouwwerktuigenfabriek BV. 148. *** Diferite date şi caracteristici tehnice pe Internet ale produselor Cramer,

Hassia, Juko, Gruse, Kverneland, Grimme, EHO, Spudnik, Harristone, Lockwood, Acme, Dahlman, McConnel, Dombac, Köningsplanter, Mars, SK, MeCod.

149. *** Bone A.C.W., Sykes R.O., Background to quad planting. Why & Where; Standen Pearson Catalog. http://media.wix.com/ugd/5a6c66_ebe976d54d5e45ee6feb44e7cb5b940c.p df.

150. *** Dombac Agricultural Machinery Australia and New Zealand. Catalog. Dombac Potato Planter Range. http://www.dobmac.com.au/potato_equipment , Accesat: 22.09.2013.

151. *** Agromash Catalog 2013. http://www.pkf- agromash.ru/catalog/potatoes/potato-planter/l207, Accesat. 22.09.2013.

152. *** Agronomic Catalog . http://agronomic.eu/Matneuf/Matpdtr/planteuse/accueilplant.htm. Accesat: 22.09.2013.

153. *** Corporate Headquarters: Blackfoot. Idaho Spudnik Equipment Company LLC. Spudnik Catalog. http://www.spudnik.us/products/8046_6_Row.php# , Accesat: 22.09.2013.

154. *** Grimme Gruppe Catalog. http://www.grimme.com/de/products/legetechnik. Accesat: 22.09.2013.



86

155. *** Harriston-Mayo Co. Catalog. http://www.harriston- mayo.com/harriston/pic_plant.html . Accesat: 22.09.2013.

156. *** Lockwood Catalog_1.pdf. Anul: 2009. p. 3-4. http://www.lockwoodmfg.com. Accesat: 22.09.2013.

157. *** Machinefabriek N. P. Köning B.V. http://www.koningMachinefabriek.com/2%20and%204%20row%20koningsp lanter.html. Accesat 22.09.2013.

158. *** Mecanica Ceahlău Piatra Neamţ. Catalog. http://www.mecanicaceahlau.ro/produs.php?prod_id=157 . Accesat: 22.09.2013.

159. *** Mercian Ltd. WT Banks & Co. Catalog. http://www.mercian.ltd.uk/info/index.htm. Accesat 24.09.2013.

160. *** Miedema Farm Machinerz For Life. Catalog. http://www.miedema.com/uk/fotogalerie/potato-planting-systems/structural- potato-planter/. Accesat: 22.09.2013.

161. *** OJSC “Managing company holding “Lidselmash”. Potato Planter L-202. Proespect. http://en.lidselmash.by/selhoz/doc/13. Accesat: 22.09.2013.

162. *** Reekie Potato Equipment Ltd. Catalog. http://www.stpe.co.uk/Reekie/Index.htm#.UkMtjIamjiQ. Accesat: 22.09.2013.

163. *** Spudnik U.S. Grimme gruppe. http://www.spudnik.us/products/8040_4_Row.php#1. Accesat: 22.09.2013.

164. *** Standen Engeenering Limited. Standen Pearson Potato Systems. Prospect. http://www.standen.co.uk/StandenPotatoPlanters. Accesat 22.09.2013.

165. *** Wikipedia: http://ro.wikipedia.org/wiki/Agricultura_Rom%C3%A2niei. Accesat: 22.09.2013.

166. *** Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Hassia_(Landmaschinenhersteller) Accesat: 22.09.2013.



87

LUCRĂRI PUBLICATE DE AUTOR din domeniul tezei de doctorat

1. Ilyes, S., Popescu, S. Considerations concerning the working technologies of the potatoes planting machines. Scientific Papers, INMATEH IV, 2007, Bucharest/Romania, p. 49-58. 2. Ilyes, S., Popescu, S. Present achievements concerning the working parts of the potato planting machines. Scientific Papers, INMATEH IV, 2007, Bucharest, Romania, p. 59-67. 3. Ilyes, S., Popescu, S, Voicu, E. Experimental device for the researches on the precision of the tubers planting distance within the row for differents potato planters. In: Proceedings of the Conference “Research People and Actual Tasks on Multidisciplinary Sciences”. 8– 10 June 2011, Lozenec, Bulgaria, p. 153-158. 4. Ilyes, S., Popescu, S. Nedelcu, M. Experimental device for the researches on the precision of the tubers planting distance within the row for different potato planters. Proceedings of the 5th International ConferenceComputational Mechanics and Virtual Engineering”. COMEC 2013, Braşov, ISBN 978- 973-131-122-7, Vol. 1, p. 432-439. 5. Ilyes, S., Popescu, S., Nedelcu, M. Comparative analysis conducted on

a constructive-functional basis on tubers distribution systems of potato planters. 5th Proceedings of the 5nd International Conference Computational Mechanics and Virtual Engineering”, COMEC 2013, Braşov, ISBN 978-973-131-122-7, Vol. 1, p. 430-434.


88

CERCETĂRI TEORETICE ȘI EXPERIMENTALE COMPARATIVE PRIVIND INFLUENȚA APARATELOR DE DISTRIBUȚIE A TUBERCULILOR ASUPRA

PRECIZIEI DE LUCRU A MAȘINILOR DE PLANTAT CARTOFI

SUMAR Cercetările teoretice s-au axat pe elaborarea modelelor cinematice și matematice care descriu procesul de eliberare și cădere a tuberculilor în rigolă deschisă de brăzdare la aparatele de distribuţie a tuberculilor de tip cu bandă (lanţ) și, respectiv, cu disc rotativ și palete de prindere. Modelele matematice elaborate permit simularea pe calculator a comportării aparatelor de distribuție în vederea determinării variației indicilor preciziei de lucru a secțiilor de plantat în funcție de diferiți parametrii constructivi, funcționali și de lucru ai aparatelor de distribuție. Cercetările experimentale s-a efectuat pe un model experimental de maşină de plantat realizată de autor, formată din două secţii de plantat diferite montate pe același cadru: o secție echipată cu aparat de distribuţie lanţ și linguri (model Cramer) și o secție echipată cu aparat de distribuţie cu disc vertical rotativ cu alveole și palete de prindere (model Mars). Se prezintă metodologia de determinare, achiziție și prelucrare a datelor experimentale în vederea calcului indicilor preciziei de lucru a aparatelor de distribuție comparate: distanţa reală de plantare a tuberculilor, abaterea standard a distanței de plantare pe rând, uniformitatea de distribuţie a tuberculilor în cuib, frecvenţa cuiburilor cu tuberculi lipsă și a cuiburilor cu doi tuberculi etc. Rezultatele cu datele determinate experimental și cu indicii calculați sunt prezentate tabelar și ilustrate prin numeroase grafice, fiind analizate și interpretate.

COMPARATIVE THEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE

INFLUENCE OF TUBER DISTRIBUTION DEVICES ON THE WORKING PRECISION OF POTATO PLANTERS

SUMMARY The theoretical research was focused on devising the kinematic and mathematical models that describe the releasing and dropping process of tubers into the ditch opened up by means of a ploughshare, with applications in belt (chain) and rotating disk tuber distribution devices. The mathematical models underlie the computer simulation of the behaviour of distribution devices in view of determining the variation of the working precision indices of planting sections depending on various constructive, functional and working parameters of the distribution devices. The experimental research was conducted on an experimental model of planter developed by the author, consisting of two planting sections mounted on the same frame: a section endowed with a chain and cup distribution device (Cramer model) and another section endowed with a rotating vertical disk and blades distribution device (Mars model). Further presented are the methodology for experimental data determination, acquisition and processing in view of computing the indices of the working precision of the compared distribution devices: the real planting distance of tubers, the standard deviation of the planting distance along a row, the uniformity of tuber distribution in the nest, the frequency of nests lacking tubers and of nests with two tubers etc. The experimental data and the computed indices are presented in tables and illustrated by numerous graphs, analysed and interpreted.


89

CURRICULUM VITAE DATE PERSONALE:

Numele şi prenumele: ILYÉS Szilárd Data şi locul naşterii: 08 februarie 1968, Gheorgheni, Jud. Harghita Starea civilă: căsătorit Domiciliul: str. Belchiei nr. 5, 535500-Gheorgheni, Romania Telefon/fax: +366 401 354 mobil: +730 710 962 E-mail: [email protected]

STUDII:

Sept. 1983 - Iunie 1986 - Liceul Industrial "Salamon Ernő" – Gheorgheni; Sept. 1988 - Iunie 1991 - Institutul Politehnic Iaşi; Sept. 1991 - Iunie 1993 - Universitatea Transilvania Braşov, Facultatea de Mecanică, Specializarea: Mecanică agricolă; Mai - Iunie 1994 - Pregătire practică de manager Maschinenringe, în cadrul KBM, Germania; Aug - Dec 1996 - Practică agricolă în cadrul Agroimpuls, Elveţia, Oct. - Noi. 1998 - Seminar de pregătire pentru asociererea gospodarilor, în cadrul DSE, Germania; Sept. 2003 – Mai 2004 - Psihologie educaţională, Pedagogie şcolară, Metodică, Practică pedagogică - Universitate Tehnică din Cluj-Napoca; Sept 2009 - Curs de perfecţionare în educația adulţilor în UE, Society For Dossemination Of Scientific Knowledge, Ungaria; Apr. 2010 - Curs de Formator (de formare profesională a adulţilor), acreditat de Min. Ed. Cercet. și Inovării;

ACTIVITATEA PROFESIONALĂ:

Sept. 1993 – Aug. 2000 - Fundaţia Szt. Márton, Gheorgheni, - inginer; Sept. 2005 - Iulie 2005 - Caritas Alba-Iulia, Secţia Agricolă Gheorgheni, - inginer / Locţiitor director; Aug. 2005 – prezent, funcţie publică de execuţie: - inginer, respectiv inspector - în cadrul: Biroul programe-dezvoltare, investiţii publice, achiziţii publice şi monitorizare - Municipiul Gheorgheni; Sept. 2003 - prezent, predare cursuri de pregătire periodică în domeniul mecanic agricol pentru adulţi, în cadrul OJCA Harghita, respectiv, Caritas Alba Iulia, Secția Agricolă Gheorgheni (Dezvoltare Rurală); Oct. 2014 - prezent, Predare-învăţare, coordonare proiecte de examen, pentru Sc. Profesională nivel 3, specialitatea: Mecanic auto, în cadrul Lic. Tehnologic "Fogarasy M." Gheorgheni; Sept. 2011 – prezent – Doctorand Universitatea Transilvania din Braşov;

ACTIVITATEA STIINTIFICĂ:

Articole publicate: 5 LIMBI STRĂINE:

Engleză – de bază Germană – mediu Maghiară – profesional


90

CURRICULUM VITAE

PERSONAL INFORMATION: Name and surname: ILYÉS Szilárd; Date and place of birth: 08.02.1968, Gheorgheni, District of Harghita; Marital status: married; Address: str. Belchiei nr. 5, 535500-Gheorgheni, Romania Phone/fax: +366 401 354 E-mail: [email protected]

STUDIES: Sept.1983 - June 1977 – Industryal Colege "Salamon Ernő" – Gheorgheni; Sept. 1988 - June 1991 - Institut of Politehnic Iaşi; Sept. 1991 - June 1993 - University Transilvania of Braşov, Faculty of Mechanics, Specialization: Mechanics of agricultural; Mai - June 1994 - Praktical performance for Maschinenringe manager, by KBM, Germany; Aug - Dec 1996 - Agricultural Praktiks by Agroimpuls, Switzerland, Oct. - Nov. 1998 - Seminar of praktiks to agriculturals asociations, by DSE, Germany; Sept. 2003 – Mai 2004 - Education of Psichology, School pedagogye, Methodiks, Pedagogical Praktiks - Technikal University of Cluj-Napoca Sept 2009 - Adult education in the EU, - Society For Dossemination Of Scientific Knowledge, Hungary; Apr. 2010 - Education of Formator (Professional Adult Education), Acredited by Min. of Ed. Cercet. and Inovation, Romania; Sept. 2011 – present – Ph D student Transilvania University, Braşov

PROFFESIONAL ACTIVITY: Sept. 1993 – Aug. 2000 - Engineer - St. Marton Fundation, Gheorgheni; Sept. 2005 - July 2005 - Engineer / codirector by Agricultural Secton Gheorgheni of Caritas Alba-Iulia; Aug. 2005 – present, public execution function - engineer, oder inspector - by: Cabinet of Programs-Dezvoltations, Publical investitions, publical achizition and monitoring - Municipality Gheorgheni; Sept. 2003 - present, Periodical education formattings of Adults, in questions of agricultural mechanics, by DOAC Harghita, and, Agricultural Section Gheorgheni of Caritas Alba-Iulia; (Rural Dezvoltation) Oct. 2014 - present, Teachering-education, Examination proiect coordontor, by Professional School 3 niv., speciality of Auto Mechanicals, by Tehnologic Colege "Fogarasy M.", Gheorgheni;

SCIENTIFIC ACTIVITY: Articles published: 5

FOREIGN LANGUAGES: English – basic Germany – medium Hungary - profession

ing. ilyÉs szilárd - old.unitbv.roold.unitbv.ro/portals/31/sustineri de...

Documents