Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса механизации уборки плодов с деревьев и задачи исследования 8
1.1 Анализ средств малой механизации 9
1.2 Полумеханизированный способ и средства уборки плодов 19
1.3 Вибрационные плодоуборочные машины 24
1.4 Выводы 31
1.5 Цель и задачи исследования 32
2 Размерные показатели и некоторые физико- механические свойства ветвей плодовых деревьев .33
2.1 Программа, методика и условия проведения исследований 34
2.2 Размерные показатели деревьев и плодовых ветвей 35
2.3 Коэффициент жесткости плодовой ветви 41
2.4 Частота собственных колебаний ветвей 43
2.5 Коэффициент отношения массы плодов к массе ветви и интенсивность опадания плодов 46
2.6 Выводы , 50
3 Изыскание конструктивно-технологической схемы плодоуборочной установки 52
3.1 Определение некоторых физико-механических свойств плодов 52
3.2 Изыскание оптимальной конструктивно-технологической схемы стряхивателя и улавливателя плодов 59
3.3 Выводы 80
4 Теоретические исследования процесса взаимодействия стряхивателя с плодовой ветвю ...81
4.1 Исследование кинематики процесса колебаний захвата стряхивателя 81
4.2 Исследование колебаний плодовой ветви с изменяющейся массой 99
4.3 Выводы 113
5 Экспериментальные исследования плодоуборочнои установки 114
5.1 Цель и программа исследований 114
5.2 Определение оптимальной толщины резиновой оболочки захвата стряхивателя 115
5.3 Оптимизация параметров стряхивателя плодов 118
5.3.1 Результаты исследований 124
5.4 Исследование и испытание плодоуборочной установки 136
5.5 Условия и результаты исследований 137
5.6 Выводы 150
6 Экономическая оценка эффективности плодоуборочной установки 152
6.1 Методика и исходные данные расчета 152
6.2 Сравнительные технико-экономические показатели 154
6.3 Выводы 155
Общие выводы 156
Список использованной литературы 159
Приложения 168
- Полумеханизированный способ и средства уборки плодов
- Программа, методика и условия проведения исследований
- Определение некоторых физико-механических свойств плодов
- Исследование кинематики процесса колебаний захвата стряхивателя
Введение к работе
Актуальность исследования. Поставленная Президентом Российской
Федерации в послании Федеральному собранию задача - увеличение валового внутреннего продукта России за 10 лет в два раза - для АПК страны означает доведение объемов производства сельскохозяйственной продукции, в том числе и продукции садоводства, до уровня, обеспечивающего душевое потребление продуктов питания в соответствии с медицинскими нормами. В решении этой задачи одно из важных мест занимает создание и внедрение современных комплексов машин по уборке, транспортировке и товарной обработке плодов [1].
В структуре издержек машинного производства продукции сельского хозяйства важную роль играет техника (амортизационные отчисления, стоимость топлива, запасных частей, заработная плата и т.д.). В садоводстве эти издержки составляют до 60...70 % от всех затрат. В результате для садоводства ресурсосберегающая стратегия машиноиспользования является основой обеспечения конкурентоспособности отрасли [2].
В стратегии машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 г., обозначены основные направления разработки новых технологий и техники, в которых особое внимание уделяется созданию энергоресурсосберегающих технологий и технических средств [3-5].
Современное состояние садоводства характеризуется существенным перераспределением плодовых насаждений, т.е. площади садов общественного пользования переходят в собственность (аренду) фермерских хозяйств. Кроме того, количество приусадебных участков, а также садов-огородов, имеющиеся у крестьянских (фермерских) хозяйств в нашей стране составляет более 30 млн. Из них в подавляющем большинстве участков засажены плодовыми деревьями
[6].
Разработка основ механизированного способа и технических средств уборки плодов посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: Г.П
Варламов, Х.А. Хачатрян, Б.И. Турбин, Л.Ф.Ульянов, М.Е. Демидко, Б.Х. Кульчиев, В.Я. Зельцер, В.Д. Забросаев, И.М. Федотов, В.В. Бычков, А.А. Цым-бал, А.В. Четвертаков, В.Г. Бросалип, И.С. Филимонов, В.Д. Бартенев, В.А. Бондарев, Р.Н. Мачедов, Д.Т. Онтар, Р.А. Алиев, В.Т. Протасов, В.Д. Рагимов, P.P. Ягубян, Н.Г. Ризаханов, В.К. Полянин, К.М. Тугуз, A.M. Кротов, ПН. Комиссаров, В.В. Князьков, И.А. Христин, В.А. Черников, A.M. Долгошеев, В.А. Ерофеев, И.М. Тавасиев, P.M. Тавасиев, В.Б. Легоев, А.Н. Бесаев, Р.Фридли, Р. Динер, Ж.Диаполу, Ж. Стефанелли и др. [7-16].
В результате были созданы плодоуборочные машины и комбайны типа МПУ-1А, КПУ-2 и др., которые выпускались Кишиневским НПО «Плодсель-хозмаш». Они обеспечивают' высокую производительность и эффективность рабочего процесса. Однако, в настоящее время уборку урожая плодов с деревьев, на долю которой приходится 40-50% всех трудозатрат в садоводстве, повсеместно в нашей стране осуществляют вручную. Применение разработанных машин и комбайнов для уборки урожая плодов в крестьянских (фермерских) хозяйствах затруднено или вовсе невозможно в силу ряда причин, основные из которых: техническая нецелесообразность и невозможность их применения в небольших садах, личных приусадебных участках, в пересеченной местности, в горных и предгорных условиях; высокая стоимость и большие энергозатраты на единицу продукции.
Учитывая современные тенденции., связанные с проблемами энергоресурсосбережения, следует создать более универсальные, простые и надежные в эксплуатации, экономичные плодоуборочные установки, которые должны быть привлекательными для потребителя из-за их высокой эффективности при небольших затратах на приобретение и обслуживание [ 17J.
Разрабатываемая плодоуборочная установка особую значимость может иметь в горной и предгорной зонах Юга России, в которых они обладают существенными преимуществами перед существующей техникой. Они обусловлеяы их минимальными массогабаритными характеристиками, многофункциональное! ью, способностью удовлетворять различным условиям эксплуатации, вы-
сокой эффективностью и низкими энергозатратами и металлоемкостью.
В связи с этим изыскание и исследование энергосберегающей установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах является весьма актуальной задачей.
Объект исследования. Объектом исследования являлись плодовые деревья различных культур (семечковые, косточковые); различные варианты устройств для встряхивания и улавливания плодов; плодоуборочная установка.
Научная новизна исследования. Изыскана оптимальная конструктивно-технологическая схема и определены параметры установки для съема и улавливания плодов при колебании плодовых ветвей деревьев различных культур (семечковых и косточковых); определены некоторые физико-механические свойства плодовых веток; определены зависимости опадания плодов от времени встряхивания; при определении взаимодействия стряхивателя и плодовой ветки использована теория переменной массы; исследована математическая модель системы «стряхиватель - плодовая ветка» и определены оптимальные параметры и режимы рабочего процесса стряхивателя.
На конструкцию улавливателя установки для уборки плодов получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение №2005124694/12(027774), АОШ46/24(2006.01) (приложение А) [17].
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанная установка позволяет производить механизированный съем плодов различных культур (семечковых, косточковых) без использования трактора, т.е. является автономной и портативной с низкими энергозатратами (до 0,25 кВт. -ч), существенно повышает производительность труда на этой операции по сравнению с ручным сбором.
Реализация результатов исследования. Разработанная плодоуборочная установка прошла успешные производственные испытания в крестьянских (фермерских) хозяйствах, в личных приусадебных участках, садах-огородах, а также в бессистемных насаждениях и в лесу (приложения Б,В).
Результаты диссертационной работы по изысканию и исследованию ус-
тановкй для уборки плодов, а также техническая документация используются ассоциацией «Агротехмаш» (г. Москва), АККО РСО-Алания, ООО «Старт» (г. Владикавказ) (приложения Г, Д, Е).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-технических конференциях Горского ГАУ (2005, 2006 г.г.), Северо-Кавказского горно-металлургического института (2005, 2006 г.г.), Федеральном научно-производственном центре «Агротехмаш» (г. Москва), Ассоциации крестьянских (фермерских) хозяйств и сельскохозяйственных кооперативов Республики РСО-Алания (АККО РСО-Алания, г. Владикавказ, 2006 г.)-Диссертация рассмотрена и одобрена на объединенном заседании кафедры ЭМТП и БЖД Горского ГАУ, где она выполнялась.
На защиту выносятся основные положения диссертации: - результаты анализа существующих средств уборки плодов;
результаты собственных исследований по изучению некоторых физико-механических свойств и габитуса плодовых веток, необходимых для разработки плодоуборочной установки (улавливателя и стряхивателя);
теоретические исследования процесса взаимодействия стряхивателя с плодовой веткой;
результаты экспериментальных исследований по изысканию и исследованию улавливателей и стряхивателей плодов различных типов и вариантов;
результаты экономической оценки эффективности использования разработанной установки для уборки плодов.
Полумеханизированный способ и средства уборки плодов
Естественное развитие ручного способа уборки плодов привело к разработке и созданию плодоуборочных платформ, относящихся к разряду средств для полумеханизированного способа съема плодов. Платформы, как правило, оснащены ходовой частью с двигателем, площадками для сборщиков и тары (сумки, ящики, контейнеры). Кроме того, их оборудуют также устройствами для обрезки деревьев.
В настоящее время в Италии применяют шесть моделей самоходных плодоуборочных платформ следующих типов: Blosi, Kosmag, MoBili, Poll, Tanesini, Machesi [24], они имеют по 4-6 рабочих площадок [24].
Институт сельскохозяйственной техники при Болонском университете провел сравнительные испытания этих платформ на плантациях трех-восьмилетнего возраста при схеме посадки деревьев 4,5x5 м и среднем урожае 28 т/га. Уровень повышения производительности труда при использованиии платформ с выводом снятых плодов из сада в контейнерах составило 75%. Лучшей оказалась платформа фирмы Tanesini, у которой сбор плодов на одного человека за 1 час составил 102,1 кг против 58,3 кг при съеме их с помощью лестниц и 81,3 кг - при подборе с земли.
В Италии также используется самоходная платформа фирмы Candi. Она имеет четыре выдвижные площадки для сборщиков и одну для рабочего, осуществляющего перекладку ящиков с плодами с платформы на прицеп (рисунок 1.7). Все четыре колеса шасси являются ведущими. Модель MB/150/S предназначена для съема плодов в шпалерных насаждениях высотой от 1,5 до 5 м, модель MB/170/S в насаждениях от 1,7 до 5,5 м и модель MB/150/V - от 1,5 до 7 м [29].
В США получен патент №3305113 на самоходное шасси (рисунок 1.8) для уборки плодов [30]. Шасси выполнено в виде козлового крана с пролетом 12-15 м и просветом под фермой, соответствующим нормальной высоте деревьев, сформированных по типу «живая изгородь».
Сбор плодов осуществляется вручную рабочими-сборщиками, которые находятся на сидениях, установленных на подвесках кареток, имеющих возможность поперечного перемещения по рельсам фермы. Привод самоходного шасси электрический.
Из голландских платформ определенный интерес представляет Pluk-orak [31]. Сбор урожая осуществляется при непрерывном движении платформы. Плоды, убранные с ее помощью, используют в свежем виде и для закладки на длительное хранение. При испытании этой машины во Франции отмечено, что она обеспечивает минимальное повреждение плодов по сравнению с другими подобными платформами (Kalibrex, Vrunel - Франция, Kosmag, Candi, Tanesini -Италия) и ручным способом.
В патенте США №3992861 предлагается самоходное шасси-платформа, на котором закреплен один конец раздвижной стрелы, а на другом ее конце смонтированы сиденья для двух сборщиков. На шасси установлены органы управления машиной. С несущей платформой соединены датчики уровня, измеряющие ее положение относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей и позволяющие ориентировать платформу в горизонтальной плоскости. Сигналы датчиков поступают на исполнительный механизм, ориентирующий платформу относительно горизонтали [32].
В нашей стране СКВ НПО «Средазсельхозмаш» совместно с рядом НИИ разработана многоместная платформа ПОС-0,5 (рисунок 1.9). Она рекомендована в производство для уборки плодов в садах с шириной междурядий до 6 м [33]. Платформа снабжена левой и правой выдвижными площадками. При помощи опор она крепится на прицепе-контейнеровозе ПК-4. Во время уборки рабочие размещаются на платформе по 3-4 человека на каждой площадке и по 4-6 человек на земле для съема плодов с нижнего яруса дерева. После сбора плодов в одной позиции тракторист перемещает агрегат на другую.
Также разработаны и внедрены комплексы машин и приспособлений для ручного съема плодов и вывозки урожая из сада с применением плодоубороч-ных платформ [33-37].
Цыцив М.В. и Сарапулов А.К., используя теорию систем массового обслуживания с отказами [38], вывели уравнение связи между скоростью движения и линейной плотностью плодов:
Программа, методика и условия проведения исследований
Для изыскания конструктивно-технологических параметров плодоуборочной установки большое прикладное значение имеют размерные показатели деревьев, плодовых веток и их физико-механические свойства.
С целью их изучения была разработана программа исследований, включающая следующие задачи; - изучить размерные показатели плодовых ветвей (вместе с плодами) де ревьев различных культур, определить их количественные и качественные раз личия, расположение и их направленность; - определить коэффициенты жесткости плодовой ветки (в месте приложения возмущающего усилия) в разных направлениях относительно оси плодовой ветки; - определить частоты собственных колебаний плодовых веток в различных направлениях; - определить коэффициенты, характеризующие отношение массы плодов к массе ветви и интенсивность их опадания.
В связи с этим были проведены исследования на следующих объектах (деревьях): яблоня, груша, слива, абрикос, вишня, алыча.
Место проведения исследований и условия: крестьянские (фермерские) хозяйства, сады - огороды, приусадебные участки, лесной массив Национального парка РСО-Алания, бессистемные (придорожные) насаждения южной окраины г. Владикавказ. Исследования проводились на деревьях с созревшим урожаем в сухую погоду при температуре окружающей среды +15+25С и относительной влажности воздуха - 55- 85% с июля по сентябрь 2005 года (приложения А,Б).
Для исследований применялись как известные методики, так и оригинальные, разработанные нами (с использованием DCR и DVD аппаратуры).
Габаритные размеры деревьев характеризуются высотой (Н), шириной кроны (В), длиной кроны (L). Исследования проводились на деревьях (яблоня, груша, абрикос, слива, вишня, алыча) с урожаем в период полной спелости плодов на них.
Измерение объектов осуществлялись с использованием рулетки ГОСТ 7502-80 (предел измерения 10 м, предельная погрешность измерения 0,01 м), планки высотой 6 м, с метками через каждый 1 см, штангенциркуля ГОСТ 166-80 (предел измерений 0,15 м, предельная погрешность измерения 50 мкм), угломера УБ-Хл ТУ50-18-77 (предельная погрешность измерения +2). Измерения проводились согласно методик [57, 59,60]. Для каждого параметра, определяющего те или иные физико-механические свойства плодовой древесины, были использованы собственные и существенные методики и ГОСТы.
Результаты экспериментальных исследований обрабатывались методами математической статистики и теории вероятности.
Повторность по всем замерам брали в пределах доверительной вероятности 0,95 с предельной ошибкой, равной среднеквадратическому отклонению.
При этом вычисляли следующие средневзвешенные величины: среднюю арифметическую X, среднее квадратическое отклонение (7, ошибку среднего квадратического отклонения <7Х, коэффициент вариации V, показатели асси- метрии^ и эксцесса Э. Сравнение эмпирического и теоретического распределений проводили по 2 критерию согласия Пирсона % ПРИ Уровне значимости 0,05 в связи с тем, что необходимый объем выборки значителен (около 100-200), а теоретические значения параметров функции распределения неизвестны.
Необходимые размерные показатели плодовых веток деревьев, влияющие на конструктивно-технологические параметры плодоуборочной установки в результате априорных исследований, были выявлены и ранжированы следующим образом: число скелетных ветвей, число плодовых веток, высота расположения веток, площадь ветки, диаметр ветки в центре ее тяжести, углы наклона плодовой ветки относительно вертикали оу (рисунок 2.1 и 2.2).
По полученным данным измерения габитуса крон составлена таблица 2.1. Из нее следует, что наибольшие размеры имеют семечковые (яблоня, груша), из косточковых - алыча. Они находятся в пределах 5,36 - 7,14 м (по высоте); 4,24 - 5,84 м (по ширине кроны); 5,42 - 6,14 м (по длине кроны).
С учетом того, что плодовые деревья имеют значительную высоту (таблица 2.1) и ветви, подлежащие встряхиванию, находятся вне зоны действия руки человека, появляется необходимость применения легкой штанги, для установки на нее вибратора.
Высоту расположения плодовой ветки и ее площадь определяли путем замеров соответствующих величин с помощью специальной деревянной рейки со шкалой (цена деления 0,01м) и длиной до 7 м (рисунок 2.1).
Диаметры ветвей в центре ее тяжести определяли с помощью обычного штангенциркуля с точностью до 0,001 м.
Определение некоторых физико-механических свойств плодов
С целью обоснования оптимального угла наклона полотна улавливтеля плодов необходимо определить некоторые физико-механические свойства плодов различных культур. Для проведения опытов была изготовлена лабораторная установка (рисунок 3.1)
Установка включает площадку 1, рамку 2 с полотном 3 и линейку измерительную 4. Рамка одной стороной связана с площадкой посредством шарниров 5. Линейка неподвижно установлена на площадке в вертикальном положении так, что она касается наклонной стороны рамы. Площадка 1 установлена неподвижно в горизонтальном положении с помощью уровня.
Методика проведения опытов. Опыты проводятся на плодах шести видов культур: яблоках, грушах, сливах, абрикосах, вишнях и алыче. Для опытов отбираются случайные выборки плодов от каждой культуры по 18 штук для определения коэффициента трения качения и по 54 штуки для определения коэффициента трения скольжения.
Плод устанавливается на полотно 3 лабораторной установки при опущенной рамке 2. Рамка вручную медленно и плавно поднимается вверх.
Рисунок 3.2 - Расчетная схема для вычисления коэффициентов трения плодов В момент начала движения плода относительно рамки фиксируется показание линейки 2 относительно края рамки. В соответствии с рисунком 3.2, на котором изображена расчетная схема, вычисляются углы трения и вносятся в таблицы (3.1; 3.2).
У плодов вишни угол скольжения меньше, чем угол качения. Иначе говоря, при проведении опытов плоды вишни начинают скользить по поверхности полотна раньше, чем они начинают катиться. Поэтому, для того, чтобы добиться качения, поверхность полотна смазывалась канифолью.
Средние значения результатов опытов определяются по формуле (3.3): п а ср- — , (3.3) где: CCj - значения углов трения в серии опытов, град; П- количество опытов с серии (в данном случае п —18).
Результаты опытов. Вначале были проведены опыты с целью определения влияния вида материала полотна на углы трения качения и скольжения плодов. Были исследованы три вида материала: синтетическая ткань (СВ), хлопчато-бумажная ткань (ХБ) и пленка полимерная (ПП). Эти ткани используются в конструкции улавливателя плодов плодоуборочной установки. Итоговые значения результатов опытов представлены в таблице 3.1, а первичный материал в приложениях Ж.. .У.
На рисунках (приложений Ж...У) даны графические изображения характера распределения результатов в пределах каждой из серии опытов.
Различия форм между отдельными плодами груши больше, чем у плодов других культур. Очевидно, по этой причине разброс значений углов трения качения для груш несколько шире, чем у других фруктов. В отдельных случаях для плодов груши угол трения скольжения ниже угла трения качения. Иначе говоря, для некоторых плодов груши скольжение по наклонной поверхности предпочтительней, чем скатывание [64].
Плоды вишни, как правило, опадают с плодоножками, которые препятствуют скатыванию их по наклонной поверхности. Действительно, результаты опытов показывают, что, как в отдельных опытах, так и в среднем, угол трения скольжения меньше угла трения качения.
По результатам опытов установлено, что минимальный угол наклона полотна улавливателя плодов относительно горизонтальной плоскости с небольшим приближением составляет (Xmjn = 25 .
В реальных условиях, из-за неровностей поверхности почвы в садах, некоторые скаты улавливателя могут располагаться к горизонтали под углом, меньшим, чем минимальный. Этот отрицательный фактор компенсируется за счет кинетической энергии, которой обладают падающие плоды.
В процессе падения плод накапливает кинетическую энергию, которая частично гасится при соударении с полотном улавливателя. Другая часть кинетической энергии сохраняется и сообщает импульс, вектор которого ориентирован в плоскости полотна [64].
Часть плодов при падении вращается и обладает моментом количества движения. Этот момент придает плоду дополнительный импульс, который, в зависимости от направления вращения относительно полотна, способствует либо ускорению, либо замедлению, либо отклонению от траектории скатывания плода. Опыты показывают, что влияние вращения плодов на процессе скатывания незначительно и этим фактором можно пренебречь.
Исследование кинематики процесса колебаний захвата стряхивателя
Кинематические схемы наиболее простых механизмов, обеспечивающих различные виды траекторий для захвата, изображены в соответствии с рисунком 3.1.
Экспериментально установлено, что наиболее эффективной траекторией
захвата является плоско-параллельная эллиптическая. Из отобранных кинема -тических схем такую траекторию обеспечивают механизмы, в соответствии с рисунком 3.8 д и 3.8 е. При более глубоком анализе этих механизмов с точки зрения простоты конструкции выбран вариант, изображенный в соответствии с рисунком 3.8 е.
Суть исследования заключается в определении уравнений и графиков пути, скорости и ускорения захвата стряхивателя как функций от времени.
Для определения координаты у конца захвата как функции от угла поворота приводного вала использована расчетная схема, изображенная в соответствии с рисунком 4.1.
Траектория конца захвата стряхивателя обозначена в соответствии с рисунками 4.1 и 4.2 символом f. Эта линия описывается уравнениями (4.8) и (4.10) и представляет собой в некоторой степени искаженный эллипс [67].
В результате исследований физико-механических свойств плодовых веток различных культур были определены коэффициенты жесткости веток в различных направлениях. По результатам этих исследований построены тетра Теория колебаний вибрационных систем с переменной массой развита еще слабо. Первые задачи о малых колебаниях кругового маятника с линейным по времени законом изменения массы были уже у И.В. Мещерского, который в специальных функциях Бесселя нашел решение [69].
В работе Г.С. Грушко [69] издается колебание груза переменной массы как маятника с медленно изменяющимся длиной и массой. А.А. Смелков [70] рассмотрел ряд систем с переменными массами, среди которых есть и вибрационные системы без трения со ступенчатым законом изменения массы.
В работе А.П. Бессонова и В.А. Дубровского [71] дается анализ свободных колебаний систем с переменной массой с применением главным образом фазовой плоскости. В статье Э.Е. Сильвестрова [72] рассмотрены периодические ко лебания систем с дискретным изменением массы, находящейся под импульсивным возбуждением. Затем А.П. Бессоновым и Э.Е. Сильвестровым [73] был предложен метод анализа периодических колебаний систем с дискретным из-менеием масс при гармоническом возбуждении, а Э.Е. Сильвестровым с помощью ЭВМ рассчитаны и построены амплитудно-частотно-массовые характеристики этих систем без трения [74]. Некоторое обобщение задач о свободных колебаниях систем с различным законом изменеия масс дано в работе Б.В. Мацеевича [75].
Точное описание колебательных систем с переменной массой в функции времени или координаты (а иногда и пройденного пути) в большинстве случаев сводится к нелинейным или сложным линейным с переменными коэффициентами уравнениям и поэтому не может быть получено в замкнутом виде[76].
В основе теории большинства вибрационных плодоуборочньгх машин и механизмов положены положения, описывающие колебательное движение плода, представляя его как физический одно- или двухмассовый маятник. При этом теория колебательного процесса сводится к определению амплитуды и частоты колебаний точки подвеса плода.
Обзор соответствующих теорий не содержит сведений, касающихся использования теории переменной массы при исследовании колебательных систем: «стряхиватель-дерево», «стряхиватель - плодовая ветка».
Особую актуальность эта задача приобретает при исследовании системы «стряхиватель - плодовая ветка» в связи с тем, что превышение массы плодов различных культур над массой самой ветки (без плодов) существенно (1,6 —3,3 раза).
При разработке портативного ручного механизированного стряхивателя проблема энергосбережения выступает на первый план. Учитывая, что стряхиватель проектируется с электроприводом, то не менее важный его показатель -масса, должна быть минимизирована.
Таким образом, целью разработки теории переменной массы в исследова ний колебательной системы «стряхиватель - плодовая ветка» является определение режима колебаний, приводящий к равномерному опаданию плодов в течение всего времени встряхивания {dm/dt = const). Это приведет к более экономному расходу энергии на выполнение рабочего процесса и снижению повреждаемости плодов (с момента их отрыва и до их поступления в тару).
Для исследования нами принята колебательная система с переменной массой и гармоническим возбуждением (рисунок 4.7 а,б). При этом систему принимаем такой, что наиболее резкое изменение массы происходит в крайних положениях (рисунок 4,7 б). Принятая модель о скачкообразном изменении массы в крайних положениях позволит оценить некоторые свойства системы с убывающей массой.
Учитывая, что в системе масса меняется медленно по отношению ко времени одного колебания - естественной единиJ i,e времени, то к ним применимы асимптотические методы, развитые Ю.А. Митропольским [77, 78] на-стационарные процессы. Эти методы охватывают системы с медленно меняющимися параметрами и слабой нелинейностью.
