Authors

Abstract

This study combined two complementary criteria for evaluating a spiral cleaner for carrot roots: the spatial distribution of separated soil and the occurrence of mechanical damage. A laboratory test rig with a V-shaped cleaning trough formed by cantilevered spiral springs and driven brushes equipped with elastic rods was used. Nantes carrot roots were tested at cleaner-shaft angular velocities of 27.2, 31.4, and 35.6 rad·s⁻¹ and in two entry orientations: tail-end-first and thicker-end-first. Separated soil was collected in three consecutive zones along the transport path. Mechanical damage was assessed immediately after cleaning and again after 24 h using samples of 100 roots. Zone I accounted for 38–48% of the separated soil, Zone II for 33–41%, and Zone III for 11–28%. Increasing the angular velocity shifted soil separation toward the inlet section. The proportion of undamaged roots decreased from 66% to 44% for the tail-end-first orientation and from 75% to 59% for the thicker-end-first orientation. The thicker-end-first orientation resulted in 9–15 percentage points more undamaged roots and reduced the combined proportion of cracks, broken tail ends, and impact bruises from 13–25% to 5–14%. Under the tested conditions, an angular velocity of 27.2 rad·s⁻¹ with the thicker-end-first orientation was identified as the preferred low-damage operating condition. The results provide a basis for further multifactor optimization incorporating residual adhering soil, throughput, and energy consumption as additional evaluation criteria.

Abstract in Ukrainian

У дослідженні поєднано два взаємодоповнювальні критерії оцінювання спірального очисника коренеплодів моркви: просторовий розподіл відокремленого ґрунту та виникнення механічних пошкоджень. Використано лабораторну установку з V-подібним очисним руслом, утвореним консольними спіральними пружинами і приводними щітками з еластичними прутками. Коренеплоди моркви сорту «Нантська» досліджували за кутових швидкостей обертання валів 27,2; 31,4 і 35,6 рад·с–1 та двох орієнтацій подавання: хвостовою або товстішою частиною вперед. Відокремлений ґрунт збирали у трьох послідовних зонах за довжиною транспортування. Механічні пошкодження оцінювали безпосередньо після очищення та повторно через 24 год у вибірках по 100 коренеплодів. У зоні I відокремлювалося 38-48% ґрунту, у зоні II – 33-41%, у зоні III – 11-28%. Зі збільшенням кутової швидкості процес зміщувався до початкової ділянки русла. Частка непошкоджених коренеплодів зменшилася з 66 до 44% за руху хвостовою частиною вперед і з 75 до 59% за руху товстішою частиною вперед. Друга орієнтація забезпечила на 9-15 відсоткових пунктів більше непошкоджених коренеплодів та зменшила сумарну частку тріщин, обламаних хвостових частин і плям від удару з 13-25 до 5-14%. За досліджених умов переважним малотравматичним режимом визначено 27,2 рад·с–1 за подавання товстішою частиною вперед.