DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.134-143
Design features and work efficiency of mini potato diggers
About the Authors
Ivan Holovetskyi, рost-graduate, Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: goloveckijivan@gmail.com, ORCID ID: 0009-0004-8841-2508
Andrii Babii, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: ababiy@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6198-0100
Abstract
The purpose of the study is to identify the main approaches to the construction and design features of machines and tools used to dig potatoes in the areas of small farms in order to improve p125
otato harvesting equipment and theoretically justify its design and technological parameters. Particular attention is focused on the processes of diggingand separation of the tuberous layer.
The statistical analysis of the areas where potatoes are grown in Ukraine is carried out, specific shares of production of this crop in subsistence farms of the population are established. In accordance with the value of the treated areas, the technique by which the technological assembly operation is carried out is outlined. For samples of potato harvesting minitechnics, its functional and constructive efficiency was analyzed. The ability of potato diggers to dig a tuberous layer of soil, its primary and main separation using different types of working bodies is characterized. Emphasis is placed on the work efficiency of such equipment on weed-clogged soils.
As a result, it is outlined that it is promising to develop a potato harvesting minicombine or other potato digger capable of fully or partially accumulating the collected potatoes in boxes or other containers, excluding the laying of fruits on the surface of the field. The implementation of such an idea is possible under the condition of qualitative separation of the buried tuberous layer and minimal clogging of tubers with lumps of soil, plant remains, rhizomes etc. Therefore, there is a serious issue of increasing the efficiency of separation at all stages of the movement of the digged tuberous layer for the structures of simple mini-diggers above that are aggregated with low-power energy tools. The limitation here is the relatively short path of movement of the tuberous layer between the planes of the digging and separating working elements. Also the effectiveness of the separation of soil and foreign residues depends on the possibility of collecting seeds in certain containers. The implementation of this idea will significantly reduce the complexity of the harvesting operation of potatoes as a whole. This will give significant advantages to such a machine on the market in terms of its competitive attractiveness compared to analogues.
Keywords
potato, soil, tuberous layer, vibrating ploughshare, potato digger, digging, separation, working body, conveyor, separation cylinder
Full Text:
PDF
References
1. Agrosad. Kartoplekopach transporternyj dlia motoblokiv universal'nyj [The transportable potato digger for walk-behind tractors is universal]. Retrieved from URL: https://agrosad.com.ua/product/kartofelekopalka_transporternaya_dlya_motoblokov_universaljnaya [in Ukrainian].
2. Bulgakov, V., Nikolaenko, S., Adamchuk, V., Z. & Olt, J.(2018). Theory of impact interaction between potato bodies and rebounding conveyor. Agronomy Research, 16(1), pp. 52-63 [in English].
3. Digging potatoes 2019. Retrieved from URL: https://www.youtube.com/watch?v=xwdaXoPzeDY&t=138s [in Ukrainian].
4. Firman, Yu. & Hrushetsky, S., (2015). Investigation and substantiation of the parameters of the potato digger with a drum separator of potato tubers and residues, MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, Vol. 17, No 1, pp. 17-26 [in English].
5. Hrushetsky, S.M., Yaropud, V.M., Duganets, V.I., Duganets, V.I., Pryshliak, V.L. & Kurylo, V.M. (2019). Research of constructive and regulatory parameters of the assembly working organs for the potato’s harvesting machines. INMATEH-Agricultural Engineering, Vol. 59, № 3, pp. 101-110 [in English].
6. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Kartoplekopach vibratsiinyi 2-ekstsentrykovyi Zirka-61 (KK8). Retrieved from URL : Картоплекопач вібраційний 2-ексцентриковий Zirka-61 (КК8) [in Ukrainian].
7. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Kartoplekopach vibratsiinyi transporternyi (zi zmishchenniam prychipnoho) pid mototraktor z hidravlikoiu (Skaut) (KK22). Retrieved from URL: https://kruchkov.com.ua/kartoplekopach/kartoplekopach-vibratsijnij-transporternij-zi-zmischennyam-prichipnogo-pid-mototraktor-z-gidravlikoyu-skaut-kk22 [in Ukrainian].
8. WIRAX. Kartoplekopach odnoriadny. Retrieved from URL: Картоплекопач однорядний - WIRAX Tuchomie - Косарки, плуги, борони, сільгосптехніка [in Ukrainian].
9. Babij, A.V., Holovets'kyj, I.V. & Hlad'o, Yu.B. (2023). Doslidzhennia kinematychnykh parametriv vibratsijnoho lemesha kartoplekopacha z vykorystanniam komp'iuternoi prohramy [Investigation of kinematic parameters of vibratory ploughshare of potato digger using computer program]. Zahal'noderzhavnyj mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. "Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn" - All-state interdepartmental scientific and technical collection. "Design, production and operation of agricultural machines", 227-236 [in Ukrainian].
10. Holovets'kyj, I.V. & Babij, A.V. (2022). Analiz konstruktyvnykh osoblyvostej najprostishykh kartoplekopachiv [Analysis of the design features of the simplest potato diggers]. Processes, machines and equipment of agro-industrial production: problems of theory and practice: Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii (29-30 veresnia 2022) - International science and practice conference (р.р. 49-50). Ternopil. [in Ukrainian].
11. Derzhavna sluzhba statystyky Ukrainy [State Statistics Service of Ukraine]. Retrieved from URL: Площі, валові збори та урожайність сільськогосподарських культур за їх видами та по регіонах (ukrstat.gov.ua) [in Ukrainian].
12. Kartoplezbyral'nyj kombajn do motobloka [Potato harvester for a walk-behind tractor]. Retrieved from URL: https://www.youtube.com/watch?v=FV82skYaG44 [in Ukrainian].
13. Kartoplekopalka triasuchka do motobloka odnoriadna But (vibrolapa) [Potato peeler shaker for walk-behind tractor single-row Booth (vibrating foot)]. Retrieved from URL: https://asmoto.pro/products/navisne-motoblok-kartoplekopalky-vibrolapa-but [in Ukrainian].
14. Kartoplekopach barabannoho typu do vazhkoho motobloka [Drum-type potato digger for a heavy walk-behind tractor]. Retrieved from URL: https://www.youtube.com/watch?v=MVZ5dmaG51s&t=13s [in Ukrainian].
15. Kartoplia v Ukraini: iakym buv sezon-2023 [Potatoes in Ukraine: how was the 2023 season]. Retrieved from URL: Українська картопля: яким був сезон-2023 (zemliak.com) [in Ukrainian].
16. Kompaniia «Ahromarka». ["Agromarka" company]. Retrieved from URL: https://agromarka.ua/ru/kartofelekopalka-grohotnaya-motor-sich-kvg-1-amg-74020/ [in Ukrainian].
17. Kompaniia Bomet. Kartoplekopach vibratsijnyj Ursa z vykydom nazad [Bomet Company. Ursa vibrating potato digger with rear discharge]. Retrieved from URL: bomet.pl [in Poland].
18. Kompaniia Bomet. Kartoplekopach konveiernyj odnoriadnyj Upus [Bomet Company. Upus single-row conveyor potato digger]. Retrieved from URL: Картоплекопач конвеєрний однорядний Upus (bomet.pl) [in Poland].
19. MPP «LYBID'». Kartoplekopalka KTN-1B [MPP "LYBID". Potato peeler KTN-1B]. Retrieved from URL: http://www.selhozpostavka.com.ua/cat.processing_potatoes/434.html [in Ukrainian].
20. Odnoriadnyj kartoplekopach Imac SPP 50V [Single row potato digger]. Retrieved from URL: https://uvc.com.ua/product/imac-spp-50v/ [in Ukrainian].
21. Perspektyvy kartopliarstva: AgroTimes [Prospects of potato growing: AgroTimes]. URL: Перспективи картоплярства - AgroTimes [in Ukrainian].
22. Statystychnyj schorichnyk WORLD FOOD AND AGRICULTURE 2023 [Statistical yearbook WORLD FOOD AND AGRICULTURE 2023]/ Retrieved from URL: https://www.fao.org/3/cc8166en/online/cc8166en.html [in English].
Citations
1. Agrosad. Картоплекопач транспортерний для мотоблоків універсальний. URL: https://agrosad.com.ua/product/kartofelekopalka_transporternaya_dlya_motoblokov_universaljnaya.
2. Bulgakov V., Nikolaenko S., Adamchuk V., Z. and Olt J. Theory of impact interaction between potato bodies and rebounding conveyor. Agronomy Research. 2018. 16(1). pp. 52-63.
3. Digging potatoes 2019. URL: https://www.youtube.com/watch?v=xwdaXoPzeDY&t=138s.
4. Firman Yu. & Hrushetsky S., (2015). Investigation and substantiation of the parameters of the potato digger with a drum separator of potato tubers and residues, MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, Vol. 17, No 1, pp. 17-26.
5. Hrushetsky S.M., Yaropud V.M., Duganets V.I., Duganets V.I., Pryshliak, V.L. Kurylo V.M. Research of constructive and regulatory parameters of the assembly working organs for the potato’s harvesting machines. INMATEH-Agricultural Engineering. 2019. Vol. 59. № 3. pp. 101-110.
6. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Картоплекопач вібраційний 2-ексцентриковий Zirka-61 (КК8). URL : Картоплекопач вібраційний 2-ексцентриковий Zirka-61 (КК8).
7. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Картоплекопач вібраційний транспортерний (зі зміщенням причіпного) під мототрактор з гідравлікою (Скаут) (КК22). URL: https://kruchkov.com.ua/kartoplekopach/kartoplekopach-vibratsijnij-transporternij-zi-zmischennyam-prichipnogo-pid-mototraktor-z-gidravlikoyu-skaut-kk22 .
8. WIRAX. Картоплекопач однорядний. URL: Картоплекопач однорядний - WIRAX Tuchomie - Косарки, плуги, борони, сільгосптехніка.
9. Бабій А.В., Головецький І.В., Гладьо Ю.Б. Дослідження кінематичних параметрів вібраційного лемеша картоплекопача з використанням комп’ютерної програми. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. "Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин", 2023. Вип. 53. С.227-236.
10. Головецький І.В., Бабій А.В. Аналіз конструктивних особливостей найпростіших картоплекопачів. «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва: проблеми теорії та практики»: матеріали Міжнар. наук.-практ. конфї. 29-30 вересня 2022. Тернопіль: С.49-50.
11. Державна служба статистики України. URL : Площі, валові збори та урожайність сільськогосподарських культур за їх видами та по регіонах (ukrstat.gov.ua).
12. Картоплезбиральний комбайн до мотоблока. URL: https://www.youtube.com/watch?v=FV82skYaG44.
13. Картоплекопалка трясучка до мотоблока однорядна Бут (вібролапа). URL: https://asmoto.pro/products/navisne-motoblok-kartoplekopalky-vibrolapa-but.
14. Картоплекопач барабанного типу до важкого мотоблока. URL: https://www.youtube.com/watch?v=MVZ5dmaG51s&t=13s.
15. Картопля в Україні: яким був сезон-2023. URL: Українська картопля: яким був сезон-2023 (zemliak.com).
16. Компанія «Агромарка». URL:https://agromarka.ua/ru/kartofelekopalka-grohotnaya-motor-sich-kvg-1-amg-74020/.
17. Компанія Bomet. Картоплекопач вібраційний Ursa з викидом назад. URL: bomet.pl.
18. Компанія Bomet. Картоплекопач конвеєрний однорядний Upus. URL: Картоплекопач конвеєрний однорядний Upus (bomet.pl).
19. МПП «ЛИБІДЬ». Картоплекопалка КТН-1Б. URL: http://www.selhozpostavka.com.ua/cat.processing_potatoes/434.html.
20. Однорядний картоплекопач Imac SPP 50V. URL: https://uvc.com.ua/product/imac-spp-50v/.
21. Перспективи картоплярства: AgroTimes. URL: Перспективи картоплярства - AgroTimes.
22. Статистичний щорічник WORLD FOOD AND AGRICULTURE 2023. URL: https://www.fao.org/3/cc8166en/online/cc8166en.html.
Copyright (c) 2023 Ivan Holovetskyi, Andrii Babii
Design features and work efficiency of mini potato diggers
About the Authors
Ivan Holovetskyi, рost-graduate, Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: goloveckijivan@gmail.com, ORCID ID: 0009-0004-8841-2508
Andrii Babii, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: ababiy@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6198-0100
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Agrosad. Kartoplekopach transporternyj dlia motoblokiv universal'nyj [The transportable potato digger for walk-behind tractors is universal]. Retrieved from URL: https://agrosad.com.ua/product/kartofelekopalka_transporternaya_dlya_motoblokov_universaljnaya [in Ukrainian].
2. Bulgakov, V., Nikolaenko, S., Adamchuk, V., Z. & Olt, J.(2018). Theory of impact interaction between potato bodies and rebounding conveyor. Agronomy Research, 16(1), pp. 52-63 [in English].
3. Digging potatoes 2019. Retrieved from URL: https://www.youtube.com/watch?v=xwdaXoPzeDY&t=138s [in Ukrainian].
4. Firman, Yu. & Hrushetsky, S., (2015). Investigation and substantiation of the parameters of the potato digger with a drum separator of potato tubers and residues, MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, Vol. 17, No 1, pp. 17-26 [in English].
5. Hrushetsky, S.M., Yaropud, V.M., Duganets, V.I., Duganets, V.I., Pryshliak, V.L. & Kurylo, V.M. (2019). Research of constructive and regulatory parameters of the assembly working organs for the potato’s harvesting machines. INMATEH-Agricultural Engineering, Vol. 59, № 3, pp. 101-110 [in English].
6. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Kartoplekopach vibratsiinyi 2-ekstsentrykovyi Zirka-61 (KK8). Retrieved from URL : Картоплекопач вібраційний 2-ексцентриковий Zirka-61 (КК8) [in Ukrainian].
7. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Kartoplekopach vibratsiinyi transporternyi (zi zmishchenniam prychipnoho) pid mototraktor z hidravlikoiu (Skaut) (KK22). Retrieved from URL: https://kruchkov.com.ua/kartoplekopach/kartoplekopach-vibratsijnij-transporternij-zi-zmischennyam-prichipnogo-pid-mototraktor-z-gidravlikoyu-skaut-kk22 [in Ukrainian].
8. WIRAX. Kartoplekopach odnoriadny. Retrieved from URL: Картоплекопач однорядний - WIRAX Tuchomie - Косарки, плуги, борони, сільгосптехніка [in Ukrainian].
9. Babij, A.V., Holovets'kyj, I.V. & Hlad'o, Yu.B. (2023). Doslidzhennia kinematychnykh parametriv vibratsijnoho lemesha kartoplekopacha z vykorystanniam komp'iuternoi prohramy [Investigation of kinematic parameters of vibratory ploughshare of potato digger using computer program]. Zahal'noderzhavnyj mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. "Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn" - All-state interdepartmental scientific and technical collection. "Design, production and operation of agricultural machines", 227-236 [in Ukrainian].
10. Holovets'kyj, I.V. & Babij, A.V. (2022). Analiz konstruktyvnykh osoblyvostej najprostishykh kartoplekopachiv [Analysis of the design features of the simplest potato diggers]. Processes, machines and equipment of agro-industrial production: problems of theory and practice: Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii (29-30 veresnia 2022) - International science and practice conference (р.р. 49-50). Ternopil. [in Ukrainian].
11. Derzhavna sluzhba statystyky Ukrainy [State Statistics Service of Ukraine]. Retrieved from URL: Площі, валові збори та урожайність сільськогосподарських культур за їх видами та по регіонах (ukrstat.gov.ua) [in Ukrainian].
12. Kartoplezbyral'nyj kombajn do motobloka [Potato harvester for a walk-behind tractor]. Retrieved from URL: https://www.youtube.com/watch?v=FV82skYaG44 [in Ukrainian].
13. Kartoplekopalka triasuchka do motobloka odnoriadna But (vibrolapa) [Potato peeler shaker for walk-behind tractor single-row Booth (vibrating foot)]. Retrieved from URL: https://asmoto.pro/products/navisne-motoblok-kartoplekopalky-vibrolapa-but [in Ukrainian].
14. Kartoplekopach barabannoho typu do vazhkoho motobloka [Drum-type potato digger for a heavy walk-behind tractor]. Retrieved from URL: https://www.youtube.com/watch?v=MVZ5dmaG51s&t=13s [in Ukrainian].
15. Kartoplia v Ukraini: iakym buv sezon-2023 [Potatoes in Ukraine: how was the 2023 season]. Retrieved from URL: Українська картопля: яким був сезон-2023 (zemliak.com) [in Ukrainian].
16. Kompaniia «Ahromarka». ["Agromarka" company]. Retrieved from URL: https://agromarka.ua/ru/kartofelekopalka-grohotnaya-motor-sich-kvg-1-amg-74020/ [in Ukrainian].
17. Kompaniia Bomet. Kartoplekopach vibratsijnyj Ursa z vykydom nazad [Bomet Company. Ursa vibrating potato digger with rear discharge]. Retrieved from URL: bomet.pl [in Poland].
18. Kompaniia Bomet. Kartoplekopach konveiernyj odnoriadnyj Upus [Bomet Company. Upus single-row conveyor potato digger]. Retrieved from URL: Картоплекопач конвеєрний однорядний Upus (bomet.pl) [in Poland].
19. MPP «LYBID'». Kartoplekopalka KTN-1B [MPP "LYBID". Potato peeler KTN-1B]. Retrieved from URL: http://www.selhozpostavka.com.ua/cat.processing_potatoes/434.html [in Ukrainian].
20. Odnoriadnyj kartoplekopach Imac SPP 50V [Single row potato digger]. Retrieved from URL: https://uvc.com.ua/product/imac-spp-50v/ [in Ukrainian].
21. Perspektyvy kartopliarstva: AgroTimes [Prospects of potato growing: AgroTimes]. URL: Перспективи картоплярства - AgroTimes [in Ukrainian].
22. Statystychnyj schorichnyk WORLD FOOD AND AGRICULTURE 2023 [Statistical yearbook WORLD FOOD AND AGRICULTURE 2023]/ Retrieved from URL: https://www.fao.org/3/cc8166en/online/cc8166en.html [in English].
Citations
1. Agrosad. Картоплекопач транспортерний для мотоблоків універсальний. URL: https://agrosad.com.ua/product/kartofelekopalka_transporternaya_dlya_motoblokov_universaljnaya.
2. Bulgakov V., Nikolaenko S., Adamchuk V., Z. and Olt J. Theory of impact interaction between potato bodies and rebounding conveyor. Agronomy Research. 2018. 16(1). pp. 52-63.
3. Digging potatoes 2019. URL: https://www.youtube.com/watch?v=xwdaXoPzeDY&t=138s.
4. Firman Yu. & Hrushetsky S., (2015). Investigation and substantiation of the parameters of the potato digger with a drum separator of potato tubers and residues, MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, Vol. 17, No 1, pp. 17-26.
5. Hrushetsky S.M., Yaropud V.M., Duganets V.I., Duganets V.I., Pryshliak, V.L. Kurylo V.M. Research of constructive and regulatory parameters of the assembly working organs for the potato’s harvesting machines. INMATEH-Agricultural Engineering. 2019. Vol. 59. № 3. pp. 101-110.
6. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Картоплекопач вібраційний 2-ексцентриковий Zirka-61 (КК8). URL : Картоплекопач вібраційний 2-ексцентриковий Zirka-61 (КК8).
7. Kruchkov fabrikando fabrikamur. Картоплекопач вібраційний транспортерний (зі зміщенням причіпного) під мототрактор з гідравлікою (Скаут) (КК22). URL: https://kruchkov.com.ua/kartoplekopach/kartoplekopach-vibratsijnij-transporternij-zi-zmischennyam-prichipnogo-pid-mototraktor-z-gidravlikoyu-skaut-kk22 .
8. WIRAX. Картоплекопач однорядний. URL: Картоплекопач однорядний - WIRAX Tuchomie - Косарки, плуги, борони, сільгосптехніка.
9. Бабій А.В., Головецький І.В., Гладьо Ю.Б. Дослідження кінематичних параметрів вібраційного лемеша картоплекопача з використанням комп’ютерної програми. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. "Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин", 2023. Вип. 53. С.227-236.
10. Головецький І.В., Бабій А.В. Аналіз конструктивних особливостей найпростіших картоплекопачів. «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва: проблеми теорії та практики»: матеріали Міжнар. наук.-практ. конфї. 29-30 вересня 2022. Тернопіль: С.49-50.
11. Державна служба статистики України. URL : Площі, валові збори та урожайність сільськогосподарських культур за їх видами та по регіонах (ukrstat.gov.ua).
12. Картоплезбиральний комбайн до мотоблока. URL: https://www.youtube.com/watch?v=FV82skYaG44.
13. Картоплекопалка трясучка до мотоблока однорядна Бут (вібролапа). URL: https://asmoto.pro/products/navisne-motoblok-kartoplekopalky-vibrolapa-but.
14. Картоплекопач барабанного типу до важкого мотоблока. URL: https://www.youtube.com/watch?v=MVZ5dmaG51s&t=13s.
15. Картопля в Україні: яким був сезон-2023. URL: Українська картопля: яким був сезон-2023 (zemliak.com).
16. Компанія «Агромарка». URL:https://agromarka.ua/ru/kartofelekopalka-grohotnaya-motor-sich-kvg-1-amg-74020/.
17. Компанія Bomet. Картоплекопач вібраційний Ursa з викидом назад. URL: bomet.pl.
18. Компанія Bomet. Картоплекопач конвеєрний однорядний Upus. URL: Картоплекопач конвеєрний однорядний Upus (bomet.pl).
19. МПП «ЛИБІДЬ». Картоплекопалка КТН-1Б. URL: http://www.selhozpostavka.com.ua/cat.processing_potatoes/434.html.
20. Однорядний картоплекопач Imac SPP 50V. URL: https://uvc.com.ua/product/imac-spp-50v/.
21. Перспективи картоплярства: AgroTimes. URL: Перспективи картоплярства - AgroTimes.
22. Статистичний щорічник WORLD FOOD AND AGRICULTURE 2023. URL: https://www.fao.org/3/cc8166en/online/cc8166en.html.