Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса утилизации отходов обрезки в садах, цель и задачи исследования
1.1. Особенности системы ухода за кроной плодовых насаждений 9
1.2. Существующие технологические операции по утилизации срезанных веток 10
1.3. Обзор и анализ конструкций машин для измельчения веток 14
1.4. Обоснование технологической схемы машины для измельчения плодовых веток и их заделки в почву 30
1.5. Цель и задачи исследования 33
2. Размерные характеристики ветвей и физико-механические свойства древесины яблони
2.1. Программа и методика проведения исследований 35
2.2. Размерные характеристики валков сучьев после обрезки в садах 51
2.3. Влияние размеров щепы на продолжительность ее разложения в почве 56
2.4. Физико-механические свойства плодовой древесины 58
2.5. Выводы по разделу 59
3. Теоретическое обоснование параметров и режимов работы ножевого барабана
3.1. Направления теоретических исследований 60
3.2. Обоснование угла установки ножей на барабане 61
3.3. Анализ кинематики рабочих органов 67
3.4. Определение сил действующих на нож 72
3.5. Обоснование основных конструктивных и технологических параметров измельчителя 79
3.6. Мощность привода ножевого барабана 81
3.7. Моделирование процесса измельчения плодовых ветвей 83
3.7.1. Зависимость силы резания от угла подъема ветви до перерезания 83
3.7.2. Влияние на силу резания углов заточки ножа 84
3.7.3. Влияние на силу резания угла наклона лезвия ножа 86
3.7.4. Влияние скорости вращения рабочего органа на производительность и энергоемкость машины 87
3.8. Выводы по разделу 88
4. Программа и методика экспериментальных исследований
4.1. Обзор исследований, проводимых по измельчению древесины 90
4.2. Программа исследований 95
4.3. Методика исследований, обработки и анализа полученных данных - 96
4.4. Характеристика материала для исследования, экспериментальных установок и приборов 98
4.5. Последовательность и техника проведения экспериментов
4.5.1. Оптимизация геометрических параметров ножей и угла наклона ветви в момент перерезания 108
4.5.2. Оптимизация конструктивных и технологических параметров машины 110
5. Результаты экспериментальных исследований
5.1. Оптимизация геометрических параметров ножей и угла наклона ветви в момент перерезания 113
5.2. Влияние конструктивных параметров машины на энергоемкость процесса и параметры щепы 117
5.3. Оптимизация скорости вращения ножевого барабана 124
5.4. Сравнения результатов теоретического и экспериментального исследований 127
5.5. Выводы по разделу 128
6. Экономическая эффективность использования машины для утилизации обрезанных ветвей 129
Общие выводы 136
Список использованных источников 138
Приложения
- Существующие технологические операции по утилизации срезанных веток
- Размерные характеристики валков сучьев после обрезки в садах
- Определение сил действующих на нож
- Обзор исследований, проводимых по измельчению древесины
Введение к работе
Садоводство является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства. Плоды имеют большое значение в питании человека, они содержат много биологически активных веществ: витаминов и микроэлементов. Необходимая годовая норма потребления свежей плодово-ягодной продукции составляет 91 кг (рекомендации ВНИИ садоводства им. Мичурина совместно с институтом питания АМН). В настоящее временя производство плодов и ягод в нашей стране далеко от норматива и не превышает 20 кг на душу населения [104]. Концепцией государственной политики в области здорового питания населения на период до 2005 г., принятой Правительством РФ, предусматривается совершенствование систем возделывания, хранения и доведения плодов и ягод до норм потребления. Поэтому разработка ресурсосберегающих технологий и комплекса машин для садоводства, значительно снижающих трудоемкость основных работ, является важнейшей задачей.
Производство сельскохозяйственной продукции требует выполнения ряда технологических операций в определенной последовательности. Так, в садах после обрезки плодовых деревьев остаются сучья. Они загромождают междурядья и затрудняют проведение последующих работ по уходу за насаждениями. Технологический процесс удаления из междурядий сада плодовой древесины является довольно энергоемкой операцией. Для механизации этих работ наукой и промышленностью предложены различные технические средства, которые значительно сокращают ручной труд, но не полностью устраняют его. Разрабатывались они для садов на сильнорослых подвоях.
В настоящее время ученые-исследователи Мичуринска - наукограда РФ отмечают, что основой интенсификации отрасли являются сады на слаборослых подвоях. Они обеспечивают более рентабельное ведение садоводства по сравнению с сильнорослыми насаждениями. Основными типами подвоев, рекомендованных к применению в средней полосе РФ, являются: 54-118 —
полукарликовый, 62-396 - карликовый. С уменьшением габаритов деревьев связаны особенности ухода за ними. В слаборослых садах применяют более плотные схемы размещения деревьев по сравнению с сильнорослыми (в ряду 1,5-3 м; между рядами 4-6 м). В связи с этим машины с большими габаритами, применяемые в садах на сильнорослых подвоях, исключаются из использования в садах на карликовых подвоях вследствие возможного нанесения травм плодовым деревьям.
Для удешевления работ по утилизации срезанных ветвей их целесообразно измельчать и одновременно заделывать в почву непосредственно в междурядье сада. Эта технология отвечает экологическим нормам. Она не наносит вреда окружающей среде как при сжигании.
В настоящее время нет законченного решения устройства для одновременного измельчения и заделки щепы в почву. Производят лишь машины для стационарного измельчения срубленных тонкомерных деревьев, сучьев, отходов лесозаготовок.
Все сказанное определяет актуальность настоящей работы.
Цель работы
Совершенствование технологии утилизации отходов обрезки в интенсивных слаборослых садах путем их измельчения и заделки получаемой щепы в почву.
Объект исследования Процесс измельчения обрезанных ветвей плодовых деревьев.
Научная новизна
Исследованы размерные характеристики обрезанных сучьев слаборослых плодовых деревьев, уложенных в валок посередине междурядья и их физико-механические свойства.
Обоснованы размеры и глубина заделки щепы, обеспечивающие ее разложение за срок до следующей обрезки.
7 Теоретически обоснованы кинематика и динамика рабочего органа для измельчения обрезанных плодовых ветвей, его параметры и режимы работы с учетом качественных показателей.
Практическая значимость Разработана схема и изготовлены рабочие органы машины для измельчения обрезанных ветвей и заделки щепы в почву (патент РФ № 2188524).
Разработана методика оптимизации кинематики и динамики рабочих органов, определены их основные режимные и конструктивные параметры.
Обоснована экологически чистая и ресурсосберегающая технология утилизации отходов обрезки плодовых насаждений в слаборослых садах.
На защиту выносятся обоснование возможности использования в интенсивных слаборослых садах технологии измельчения отходов обрезки с одновременной заделкой щепы в почву;
результаты теоретических исследований технологического процесса измельчения плодовых ветвей;
результаты экспериментальных исследований и рекомендации по выбору рациональных параметров и режимов работы машины; экономическая оценка предлагаемой технологии.
Реализация результатов исследования Технологическая схема машины для измельчения обрезанных ветвей и заделки щепы в почву и результаты исследования рабочего органа приняты для продолжения опытно-конструкторских работ в плане реализации серийного производства машины на базе экспериментального цеха ВСТИСП и завода Hi 111 «Садмаш».
Результаты исследований используются в учебном процессе Мичуринского государственного аграрного университета при изучении дисцип-
лин «Сельскохозяйственная техника и технологии» и «Механизация
сельскохозяйственного производства».
Апробация работы
Результаты исследований были доложены, обсуждены и получили положительную оценку: на международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 145-летию со дня рождения И.В. Мичурина и 90 - летию профессора В.И. Будаговского «Интенсивное садоводство», Мичуринск 2000; на международной научно-практической конференции «Аграрная наука в начале XXI века», Воронеж 2001; на 54 международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки», Рязань 2003; на второй международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в садоводстве», Москва 2003; на научной конференции «Инженерное обеспечение в АПК», Мичуринск 2003; на международной научно-практической конференции «В.Н. Болтинский и развитие автотракторной науки», Москва 2004.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе патент на изобретение, 4 работы находятся в печати.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложение. Работа изложена на 187 стр., содержит 57 рисунков, 13 таблиц, 16 приложений. Спосок используемой литературы включает 130 наименований.
Автор выражает благодарность ректору Мичуринского государственного аграрного университета доктору техн. наук, профессору, заслуженному деятелю науки и техники РФ Завражнову Анатолию Ивановичу за помощь в проведении исследований и общее методическое руководство работой.
Существующие технологические операции по утилизации срезанных веток
Подобная технология обладает рядом серьезных недостатков технологического и особенно экологического характера. При выталкивании из междурядий сучья накапливаются в рабочем объеме волокуши, выходят за габариты машины и, цепляясь за деревья, срывают плодовые почки, ломают ветви, что приводит к ежегодным потерям урожая, достигающим 56 - 140 кг с гектара [104]. Недостатком является нерациональное использование плодовой древесины - сжигание собранной биомассы. При этом, кроме загрязнения окружающей среды, происходит выжигание почвы. Из сельскохозяйственного оборота изымается до 2% плодородной почвы [57].
Сволакивание ветвей из междурядий, сбор в кучу за пределами сада и погрузка (рис. 1.1) вручную или механизировано, в транспортное средство или измельчитель (прил.1.). Либо производится прессование машинами типа ПЛО-5 (прессование в блоки древесных стволов диаметром до 8 см) с погрузкой в транспортное средство и вывозом для последующей переработки. Недостатком этой технологии является то, что ветви сильно загрязнены почвой. Это требует дополнительной очистки получаемой щепы, вследствие чего увеличиваются экономические затраты [11].
Целью технологий, включающих в себя измельчение садовых обрезков, является технологическая щепа. При этом на размерные параметры измельченной массы накладывается ограничение, связанное с технологическими процессами дальнейшей переработки. Кроме того, промышленное производство должно вестись круглый год, тогда как место насаждения плодовых деревьев должно быть высвобождено от отходов обрезки в течение 2 — 3 месяцев [45]. Поэтому для равномерной круглогодичной загрузки перерабатывающего щепу производства собранная древесная масса должна находиться в местах складирования с возможностью незамедлительной доставки, по мере необходимости, на предприятие. Но хранение древесной массы в виде технологической щепы осложняется ее склонностью к самовозгаранию [52]. Для избежания этого необходимы специальные мероприятия, что влечет за собой повышение экономических затрат. Подбор сучьев при движении по междурядью сада, их измельчение и подача в накопительный бункер или разбрасывание измельченной массы в междурядье (рис. 1.1) (прил.2, 3).
Этот и все описанные выше способы уборки обрезанной древесной массы не учитывают системы содержания почвы в садах, состояние микрорельефа междурядий. Наличие посередине междурядья свальных или развальных борозд после оссенней почвообработки резко ухудшает условия работы сволакивающих и подбирающих аппаратов. В результате в саду остаются неубранные ветки.
Более рациональной с этой точки зрения является технология измельчения сучьев непосредственно при движении по междурядью с одновременной заделкой полученной массы в почву (рис.1 А), что исключает возможность оставления ветвей в бороздах. Положительным аспектом применения данной технологии является использование обрезанной биомассы для повышения плодородия почвенного покрова в садах [46].
Исследования И.А. Гинтова, К.Н. Преображенского, Канта [26, 55, 108] показали, что при освоении закустаренных земель методом прямой запашки кустарника разложение его происходит в течение 2 - 4 лет, а перегнившие древесные остатки повышают плодородие и улучшают структуру почвы, обогащая ее гумусом, способствующим активной деятельности почвенной микрофлоры. Но во время разложения запаханные древесные остатки снижают урожайность сельскохозяйственных культур. Это объясняется содержанием в древесине смол и танидов. Поэтому попытки применения данной технологии в садах на сильнорослых подвоях привели к снижению урожайности плодовых деревьев, в результате чего от нее отказались.
Другая картина наблюдается в садах на слаборослых подвоях. В таких насаждениях корневая система деревьев практически полностью (94%) находится в радиусе 1 м от штамба [14]. Свободная часть междурядья, предназначенная для передвижения садовой техники, остается чистой от корней. Мож 14 но предположить, что заделывая измельченную щепу здесь, угнетающий эффект разложения не будет влиять на плодородие плодового дерева [46].
Другой положительной стороной применения данной технологии является возможность совмещения операций утилизации срезанных ветвей с весенней обработкой почвы [4].
Положительные отзывы по применению технологии совместного фрезеровании почвы и древесных включений при освоении закустаренных земель представлены в работах А.М. Лопатина, А.С. Мирохина и др. [81, 93], в которых обоснована и доказана ее экономическая и экологическая целесообразность [92].
Вследствие всего выше сказанного можно сделать вывод, что использование технологии измельчения и заделки плодовой щепы в почву непосредственно в междурядьях слаборослых садов является перспективным направлением развития механизации в садоводстве.
Размерные характеристики валков сучьев после обрезки в садах
Для снижения энергетических затрат и получения качественного продукта рядом авторов выделены основные факторы, влияющие на процесс измельчения древесины: скорость резания, конфигурация ножей, угол заострения режущей части, угол наклона лезвия, степень затупления ножа и другие.
Изучению влияния скорости на энергетические показатели резания древесины посвящены ряд работ [2, 9, 12, 16, 22, 38, 51, 56, 59, 71, 91, 111, 116, 119]. Анализ этих и других работ показал, что наряду с достаточным единством мнений по вопросу влияния скорости резания на качественные показатели процесса у исследователей отсутствует общая точка зрения о ее влиянии на энергетические показатели процесса. Ряд авторов [26, 54, 127, 128] отмечает снижение выхода кондиционной щепы с увеличением скорости резания на дисковых рубительных машинах за счет роста количества мелкой фракции, получающейся при ударе о кожух машины. При исследовании поперечного фрезерования древесины Комаров Г.А. [58] установил, что минимальная сила резания соответствует скорости 20...25 м/с. Исследования процесса изготовления технологической стружки методом цилиндрического фрезерования Стовпюка Ф.С. [119] показали, что увеличение скорости резания с 0,75 до 33,5 м/с снижает потребную мощность резания.
Все рассмотренные выше работы касались процессов механической обработки древесины. Процесс же измельчения древесной растительности ножевым барабаном измельчителя, как и в рубительных машинах, значительно отличается, прежде всего, толщиной срезаемой стружки. Это классифицирует процесс как резание древесины с толстой стружкой.
Исследования Рушнова Н.П. [114] показали, что в диапазоне 3,37...9,12 м/с скорость резания в рубительных машинах не оказывает существенного влияния на удельную силу резания. В работе [25] отмечается, что с увеличением скорости резания от 1 до 5 м/с сила резания растет, однако увеличение незначительно и не превышает 4%. В работе [51] сделан вывод, что скорость резания в диапазоне 7...14 м/с оказывает незначительное влияние на процесс рубки древесины, вызывая уменьшение энергозатрат. Овчаров А.А. [101] отметил снижение удельной силы и работы резания при увеличении скорости в пределах 33...55 м/с. По результатам исследования Гороховского К.Ф. [30] при разрушении образца увеличение скорости резания 0,19...0,76м/с вызвало повышение силы резания на 30%. В то же время в работе Азаренко В.А. [2] отмечается, что при скорости резания до 20 м/с ее изменение не оказывает существенного влияния на усилие резания. Опытами большинства исследователей {рис.4.1) установлено, что при увеличении скорости сила резания уменьшается до некоторого предела, после чего увеличивается. Однако скорость резания при исследовании процесса срезания кустарника цилиндрическими фрезами [79] варьировалась в пределах 4,1 ... 14,8 м/с, то есть исследования проводились вне границ оптимальных скоростей резания. Следует отметить, что в конструкциях почвенных фрез 30-50 х годов прошлого столетия скорость резания была 8... 12 м/с, а в современных конструкциях она снижена до 3...6 м/с, т.е. вдвое. Это объясняется заметным уменьшением распыления почвы [25]. Подводя итоги, можно сказать, что на данный момент нет единого мнения о влиянии скорости на энергетические показатели процесса измельчения древесины. Это можно объяснить большим количеством рабочих органов, применяемых для измельчения древесины, а также многообразием методик проведения экспериментов [2, 30, 62, 78, 106]. Определению зависимости силы резания древесины от угла заострения режущей части ножа посвящен ряд работ. Азаренок В.А. [2] использовал ножи с односторонней заточкой. Полученные данные свидетельствуют о снижении усилия резания при увеличении угла заточки до 30, когда наблюдалось минимальное значение средней и максимальной сил резания. Дальнейшее увеличение угла заточки до 40, 50 приводило к увеличению сопротивления внедрению ножа. Эксперименты по бесстружечному резанию ножом с двухсторонней заточкой дали обратную зависимость при росте угла заострения в пределах 30...40. Наблюдения показали уменьшение силы резания примерно на 20%. Гороховский К.Ф. в работе по исследованию процесса резания сучьев [30] делает вывод, что с увеличением угла заострения с 30 до 40 работа и усилие резания возрастают. Леонов Б.А. [78] отмечает, что при симметричной заточке более перспективным является прямоугольный нож с режущей кромкой перпендикулярной вектору скорости перемещения. Крылыдов В.Д. [67] получил выражения для определения усилия и работы резания ножами различных профилей, используя показатели физико-механических свойств. В результате анализа установлено, что ножи с двухсторонней заточкой являются более предпочтительными. Печенкин В.Е. [106] аналитически определил конфигурацию поверхности режущей части плоского ножа машины для измельчения валка деревьев. Автором приведена модель взаимодействия ножа со стволом, учитывающая прогиб не перерезанной части ствола и поджим плоских граней ножа вновь образованными поверхностями. Установлено, что оптимальной является конфигурация профиля близкая к параболической, причем толщина рабочей части ножа должна быть больше несущей. Техническое воплощение подобного решения весьма затруднительно. Кроме того, при эксплуатации практически невозможно сохранить параболическую конфигурацию граней из-за необходимости перезаточки ножей. Сотониным И.Я. [116] проводились исследования зависимости усилия разрушения парой ножей ветвей хвойных пород. Опыты проводились с ножами двухсторонней заточки, односторонней заточки, когда один из ножей повернут. При разрушении ветвей диаметром 20...50 мм установлено, что наименьшее усилие перерезания имело место в случае двухсторонней заточки верхнего и нижнего ножей. Исследования влияния угла заточки ножей на качество технологической щепы были выполнены Калашниковым Ю.А. [53]. Результаты опытов показывают, что с увеличением угла заточки степень повреждения щепы возрастает, отношение длины щепы к толщине остается постоянным, а фракционный состав меняется незначительно. Однако уменьшение угла заточки ножей вызывает уменьшение процентного содержания мелочи и увеличение выхода нормальной фракции щепы.
Определение сил действующих на нож
Исследования проводились на ветвях плодовых деревьев в соответствии с планом экспериментов. В начале процесса внедрения ножей происходит пластическая деформация древесины в зоне контакта, внедрение ножа сопровождается изгибом ветви, смещение слоев материала от воздействия граней не наблюдалось. Зафиксированные результаты опытов (прил.14) обработаны по методике, представленной в главе 4. Проверка однородности дисперсии опытов проводилась по критерию Кохрена. Результаты показали, что при уровне значимости а=0,05, числе степеней свободы fj= 2 и ff= 31 расчетное значение критерия составило G aC4=0,074935, а табличное Gma6=0,l9S. Поэтому с вероятностью р=1- а =0,95% мы можем утверждать, что дисперсии повторностей в строках однородны. Расчет коэффициентов регрессии позволил получить следующее уравнение в кодированных переменных: Значения коэффициентов xt в кодированном масштабе связаны с натуральными по следующей зависимости: Табличные значения критерия Фишера взяты при 5%-ном уровне значимости и степенях свободы fj= 26 и ff= 62. В результате установлено расчетное значение критерия Fpac4= 1,3242, которое меньше табличного Ртаб= 1,7, что свидетельствует об адекватности модели, описанной уравнением регрессии второго порядка (5.2). Для оценки влияния переменных факторов на искомый критерий проанализируем уравнение регрессии в кодированных переменных. Наиболее значимым факторами является xi и Хг с коэффициентами регрессии при членах bi=37.238 и Ь2=44.16. Положительный знак перед b i и Ьг указывает на то, что изменение Xi и Х2 вызывает увеличение критерия оптимизации. Коэффициент t i2 двойного взаимодействия также является значимым. Это означает, что действие одного из углов заточки зависит от другого. Отрицательное значение этого коэффициента показывает, что увеличению критерия способствует сочетание факторов на разных уровнях. Особенность влияния утла наклона лезвия Х4 заключается в малой значимости линейного коэффициента D4= 0,042 в сравнении с квадратичным 044= 19,879, который наблюдается и у хз - угола наклона ветви до перерезания. Приняв постоянными некоторые факторы из действующих, анализировали зависимость удельной силы резания от геометрических параметров ножей и угла наклона ветви до перерезания Руд=/( д№ 5?,,, fj). На рис.5.1.6. представлено двухмерное сечение зависимости силы резания от 3„ и ds, а на рис.5.2. - зависимость силы резания от угла наклона лезвия г] и угла подъема ветви до перерезания. Как было сказано выше, наиболее значимыми факторами являются углы заточки ножа. Анализируя график (рис.5.La), видно, что при углах от 10 до 35 происходит плавное, незначительное, увеличение удельной силы резания, а в дальнейшем - более крутое восхождение как в зависимости от угла заточки по передней, так и по задней граням ножа. Применение ножей с двусторонней заточкой не оказывает большого влияния на увеличение удельной силы резания по сравнению с ножами с односторонней заточкой. Учитывая условия наработки ножа до технического обслуживания, т.е. до заточки {рис.5.1.6) и минимизации удельной силы резания оптимальными геометрическими параметрами являются углы 6п и д, в диапазоне 24...32" [84]. Анализ зависимости удельной силы резания от утла наклона лезвия и угла наклона ветвей до перерезания (рис. 5.2) показывает, что оптимальное значение функция принимает в нижней точке графика при угле наклона лезвия ножа в диапазоне от 14 до 19 и угле наклона ветви до перерезания от 8 до 12. Следовательно, учитывая выражение (3.15), размеры ножевого барабана и глубину обработки почвы, противорежущие ножы следует устанавливать на высоте ниже оси барабана на 0,02 ... 0,08 м [84]. Исследование влияния режимов работы имельчителя обрезанных ветвей и его конструктивных особенностей на энергетические и качественные показатели позволило получить следующие зависимости {рис.5.3, 5.4, 5.5, 5.6 и табл. 5.1,5.2, 5.3, 5.4). Анализ табл.5.1 показывает, что при наклонном размещении ножей на барабане (рис.5.3.6, в) получаем наименьшие нагрузки, по сравнению с расположением в ряд {рис. 5.3. а). Это обусловлено тем, что единовременная площадь перерезаемого материала различна. При расположении ножей в ряд резание протекает по всей ширине барабана, а при наклонном - составляет отношение ширины резания на синус угла установки. При наклонном размещении ножей попарно (рис. 5.3. в) или одиночно (рис. 5.3.б) расхождение энергетической нагрузки на машину не значительно. Процесс резания при расположении в ряд (рис. 5.3) протекает скачкообразно, а при наклонном расположении - в течение всего периода оборота барабана. В этом случае в процессе вращения барабана в рабочей зоне находится постоянное количество ножей. Также скачкообразное нагружение наблюдается при шахматном размещении ножей (рис. 5.3.г, д). Таблица 5.1.
Обзор исследований, проводимых по измельчению древесины
Технология утилизации обрезанных ветвей в садах методом измельчения и заделки получаемой щепы в почву позволяет снизить потери урожая, повысить полноту уборки ветвей и использовать обрезанную биомассу для повышения плодородия почвенного покрова. Анализ рабочих органов машин для измельчения древесных остатков показал, что наиболее полно требованиям предлагаемой технологии удовлетворяет — ножевой барабан.
Размерные характеристики валка в слаборослых садах, на полукарликовых 54-118 и карликовых 62-396 подвоях в возрасте старше 10 лет, находятся в пределах: ширина 2,25-2,64 м, высота 0,70 — 0,85 м, погонный вес валка 3,45 - 6,43 кГ/м. Диаметр срезанных ветвей варьирует в интервале от 5 до 60 мм, однако около 90 % ветвей имеют диаметр не более 30 мм. Максимальный предел прочности древесины яблони при влажности около 30% наблюдается при растяжении вдоль волокон ( j//=75,96 Н/мм2), а минимальное значение - при растяжении поперек волокон (CJJ=3,105 Н/мм2).
Условию практически полного разложения древесины за срок до следующей обрезки соответствуют частицы щепы длиной до 60 мм, заделанные в почву на глубину не более 0,15 м.
Влияние скорости вращения барабана х на угол схода материала с ножа незначительно. Большее влияние оказывает угол установки ножей у: при у=10 материал будет перебрасываться через барабан, а при меньшем значении - часть будет попадать в зону перед ножевым барабаном, что повлечет за собой увеличение энергоемкости. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что удельная сила резания плодовой ветви принимает минимальное значение при углах Si двусторонней заточки граней ножей - 24-32, угле наклона лезвия -15 ... 20, угле подъема ветви до перерезания - 8...12.
Сравнение схем размещения ножей на барабане и установки противо режущих ножей показывает, что при установке ножей на барабане по наклонной попарно, а задних противорежущих ножей со смещением относительно передних. Мощность, затрачиваемая на измельчение, минимальна, и процентное содержание щепы длиной до 60 мм удовлетворяет технологическому процессу.
Скорость вращения барабана 3,6 м/с при поступательной скорости агрегата 1,13 км/ч обеспечивает достаточную производительность и не приводит к чрезмерному повышению удельной энергоемкости. При внедрении нового агрегата для измельчения и заделки получаемой щепы в почву в уч-зе « Комсомолец» срок окупаемости составит 2,8 года.
