Введение к работе
^!!її5льность_п2облєми. Потребление овощей в республике необходимо привести в соответствие с научно-обоснованными нормами. Спрос таседания на овощи по возможности должен удовлетворяться за счет их лестного производства. Одними из основных овощные культур и Северо-Западном районе Российской Федерации являются столовые корнеплоды (морковь, свекла), под которыми занято 4500 га. Затраты труда нч зыращиванив указанных культур при ручной уборке составляют от 700 ;о 1200 чел.-ч. на I га Доля затрат труда на ручную уборку достигает 84 %.
Специфические природно-климатические условия района вынуждают применять для выращивания столовых корнеплодов нетрадиционные схе-1U посевов на профилированных поверхностях, что приводит к необхо-(имости создания специального комплекса машин от форадровання по-іерхности почвы до уборки урожая. До недавнего времени подбор сор-:ов, схем посева, профиля поверхности поля и в целом технологии юзделывания столовых корнеплодов имел узконаправленную цель - по-іучение стабильных урожаев. Этому наиболее отвечает возделывание толовых корнеплодов на грядах шириной 140 см при схемах посевов 1+27+5+27+5+71 см и 32+32+76 см. Однако создание уборочных маыин ;ля этих схем посева оказалось чрезвычайно сложным. Поэтому сущест-енного снижения затрат труда на производство отоловых корнеплодов :ожно достичь путем создания интенсивных технологий как совокупной еализации в едином процессе новых сортов, агрсприемов нпправлонно-о формирования урожая, технологически взаимосвязанных комплексов ашин и создания условий для их работы, производственной базы хо-яйств и соответствующего уровня организации производства, цекооб-азования. Наиболее взаимосвязаны и взаимозависимы друг от друга ехнологии и комплексы машин для возделывания и уборки урожая. Даль-ейшее повышение эффективности производства столовых корнеплодов ожет быть обеспечено путем механизации их уборки. Поэтому актуаль-ость решаемой проблемы очевидна,
С учетом вышеизложенного Шйаметом^иссле^дваний явились техни-еские средства, технические системы для уборки к послеуборочной оработки столовой моркови и столовой свеклы, а такяо агробиологи-еские, агротехнические и организационные факторы, влияющие на ра-оту указанных технических средств и систем.
Исследования выполнялись в соответствии с государственными на учно-технически:лі программами, утвержденными Государственным Комитетом по науке и технике Совета Министров СССР 051.12 (1975-1980п и 051.18 (І93І-І990 гг.).
У2ь_иС_летошний. - разработка научно обоснованных рекоменда ций по повышению качества функционирования технических систем yo'oj: ки к послеуборочной доработки корнеплодов на основе изыскания новь закономерностей их построения и оптимизации параметров и режимов работы.
ё&Х2ЩВ_иЕ2Э5У. работы составляют:
- теоретическое и окспериментальное обоснование проиэсса теп
ло- и'влагоперекоса п почве, отличающееся от известных возможность
анализировать процессы в почі'з различных профилированных поверхнос
тея при изменяющихся внешних факторах (моделирование на ЭВМ тепло-
влажное таък процессов в профилированных поверхностях выполнено .
к,т.н. В.К. Бровциным на кафедре электротехники в сельском хозяйст ье Санкт-Петербургского государственного аграрного университета по общим руководством профессора В.Н. Карпова);
усовершенствованный математический аппарат для обоснования кормы высева семян, основанный на еаконах формирования количества гдесы корнеплодов к началу массовой уборки и позволяющий доказать необходимость установления кормы высева в зависимости от формы про филированной поверхности, которая оказывает непосредственное влияние на выбор рабочих органов и конструктивно-технологических схем к параметров корнеплодоуборочкых машин;
новый математический аппарат для обоснования конструктивно-технологических схем корнеплодоуборочных машин и параметров дисковых ботьоподьеьшиков, подкапывающих устройств, теребильных лент, роторно-планчатых ботвеотделяюдих аппаратов, горок для выделения почвенных и растительных примесей из вороха, учитывающий характер изменения состояния растений, агрофона, почвы, атмосферного воздуха, схем посева и профиля поверхности;
новый математический аппарат для обоснования конструктивно-технологических схем и параметров оборудования линий (пунктов) доработки: 'питателей-накопителей, калибрувлрн поверхностей, транспор теров- распределителей, укладчиков овощей в тару, основанный на ве роятноотном подходе к описанию процесса поступления вороха на пунк и распределения корнеплодов по диаметру;
"г;
закономерность изменения качества корнеплодов в зависимости зт высоты падения при погрузсчно-разгрузочных операциях;
усовершенствованная математическая модель технических систем уборки, транспортирования, накопления и послеуборочной доработки корнеплодов, учитывашая вероятностный характер входных и выходных ютоков корнеплодов, соотношение их штематических ожиданий, продол-штельность работы уборочтк, транспортных средств, накопителя,-до-іустимую продолжительность пребывания корнеплодов в потоке, раэно-зидность потоков поступления к доработки корнеплодов и позволяшая определить оптимальный объем питателей-накопителей в линиях;
усоверленствованный математический аппарат для определения основных технико-экономических показателей работы замкнутого технологического комплекса, отличающийся от известных использоватіем з качестве целевой функции не только минимума затрат на выращивание, ікорку и хранение, а таюе количества и качества получаемой продукции, которая может быть реализована потребителю, и обоснованные с зго помощью рекомендации по месту размещения овощехранилищ.
По теме диссертации получено девять а.с. на изобретения.
Пр^тдаеская_ценндсть_диссеЕ2Ш!й' Обеспечена разработка еди-юй механизированной технологической системы производства столовых корнеплодов в хозяйствах Северо-Запада. Обоснованы технологии и . технические средства, разработаны агротехнические требования к кор-іеплодоуборочннм машинам, линиям и пунктам доработки корнеплодов юсле механизированной уборки, отвечающих условиям Северо-Запада Российской Федерации.
Результаты исследований использованы при разработка конструкцій корнегиіодоуборочішх машин и линии для послеуборочной доработки юрнеплодов.
Использование научно-технической продукции, созданной в про-дессе подготовки диссертации, в сельскохозяйственном производстве обеспечивает при производстве моркови и столовой свеклы в услови- ' їх Северо-Запада сокращение затрат труда в 1,5-2,0 раза.
2^Ш5_Е!1їаьтатов_исслеаований. Результаты исследований «пользованы в ГСКВ при разработке конструкций корнеплодоуборочных лашин и линий послеуборочной доработки корнеплодов. НШТЖЭСХ ИЗ реализованы результаты исследований в проектах пунктов доработки юрнеплодов, а также при разработке нестандартизированного обору-
Калининградской областей.
II. Снижение затрат труда при производстве столовых корнеплодов по новым технологиям по сравнении с существующими составляет от 495 до 597 чел.-ч/m. Внедрение новых технологий в хозяйствах Северо-Западе, позволяет высвободить свыше 13800 чел. г привлекаемых на уборку, и получить экономический эффект не мен-'е 1,3 шш. руб. (в ценах 1989 г.).
В целом совокупность выполненной работы и вынесенных на запиту положений представляет собой теоретические обобщения и решения научной проблемы повышения эффективности производства столовой моркови и столовой свеклы в условиях Северо-Запада и других регионах страны со сходньки почвенно-клккатическиии условиями.
КИСОК ПУБЛИКАЦИИ, Б КОТОРЫХ ОТРАйЕНО ОСНОВНОЕ СОДЕКШйЕ ДИССЕРТАЦИИ
-
Ккреев Ь'.В., Попов А.А. К анализу кинематических параметров ботвоотделчюиего аппарата иорковоуборочных машин//Науч.тр. НИПШЗСХ С-З.-Л., 1974.-Вкл. 15.-с. 161-166.
-
Попов А.А., Романовский Н.В. Элементы силового анализа ботвсотдсллвеего аппарата корнеплодоуборочных кашин теребильного типа//Интенсификация технологий и технических средств в растениеводстве НЗ РСЇСР: Сб.науч.тр. НШПЖЭСХ КЗ.-1989.- с. 45-50.
-
Попов А.А^, Романовский Н.З. Определение параметров дисковід зубчатых ботвоподъемкиков корнеплодоуборочнкх млшин//Спосо-бы и средства механизации работ и процессов в растениеводстве НЗ РСЇСР: Сб.ьауч.тр.-Л.:ЖПТЖЭСХ Н3.1934.-Вып.42.-с. 32-42.
-
Исаев Г.Е., Полов А.А., Романовский Н.В. Влияние полеглос-ти ботвы моркови и влажности почвы на работу уборочных ыатин//Ме-ханизьция у. электрификация сел.хоз-ва.-І966,- № 12.-е. 19-20.
-
Ьыраживанио моркови в Нечерноземной зоне РСЗСР/Л.В. Сазонова, И.И. Адигезалов, А.А. Полов, Л.А. Кравец, З.Ф. Сугано.-Л.:1Сог-;, 1933,- 112 с.
-
Попов А.А., Койвунен Т.М. Размеры загонов при машинной уборке моркови/УТехника в сел.хоа-ве.-К60.- йб.-с. 37-38. .
-
Попов А.А. Определение потребности в технике для поточной уборкя иоркови//Совершенствование процессов и средств производства овопей и картофеля. Л.:Сб.науч.тр.НИПТШЭСХ НЗ, 1981.-е. 69-77.
-
Система земледелия в отрасли овощеводства открытого грунта Ленинградской области на одиннадцатую пятилетку и последующий период до 1990 года: Рекомендации/Барашков Г.А., Хабуэов А.З., Дмитриев В.И., Сазонова Л.В., Попов А.А. - Л., 1582.- 102 с*
-
Барановский Ю.А., Исаев Г.Е., Попов А.А. К обоснованию трудоемкости доработки моркови на сортировально-переборочных ли-ниях//Йауч.тр.НШ»МЗСХ С-3.-Л.,1977.-Вмп. 22.-е. ІІ7-І25.
-
Качановская Г.В., Попов А.А. Раомерно-массовая характеристика корнеплодов столовой свеклы.//Техкологня и механизация работ в овоазводстве и садоводстве.-Л.: НМДЙЭСХ НЗ, IS79. -с. 16-Ю.
-
Исаев Г.Е., Попов А.А. Предпосылки к сортирования корнеплодов столовой свекяы//Техиология и механизация работ в овощеводстве и садоводстве. Л., 1979.-с. 16-21.
-
Попов А.А., Качановская Г.В.. Характеристика корнеплодов свеклы//Плодоовоа.хоз-во.-1965.- Й*5- с. 58-59.
. 13. А.с. 980678 СССР, МКЙ3 А 23 № 15/00. Линия для сортирования корнеклубкаплодов/Попов А.А., Исаев Г.Е., Поздеев Ю.Е., Романовский Н.Н., РоыагавсгиЯ Н.В., Святоха В.Я., Шурыгкн В.Ф.-Заявл. ІЗ.О5.8І:0публ. 15.12.82/Бэл. ІМ6.
-
А.с. 154402 СССР, НКИ3 А0ІВ 33/10. Рабочий орган хульти-ватора/Цветкоз С.А., Попса А.А. - Заявл. 24.05.63; Опубл. 23.02. 90, Бпл. СТ.
-
А.с. 1257434 СССР, МКИ3 АІ. Способ проведения имитационных исследовании рабочих органов сельскохозяйственных машин. Романовский Н.Н., Валге A.M., Попов А.А., Романовский Н.В. -Заявл. 22.03.85; Опубл. 15.05.06, Бпл. »34.
-
А.с. I4II05S СССР, ЩИ3 AI. Сортирующее устройство для коркеалубиеплодов/Дертеев Р.Л., Попов А.А., Устинов М.М. - Залвл. 23.С6.86; Опубл. 22.03.83, Евя. *?27.
-
А.с. II89376 СССР,; ЙКИ3 А0ІД 23/04. Устройство для отделения ботвы корнзпяодов/Попоэ А.А., Романовский Н,В.« Святоха Е.Я.-Заявл. 04.05,84; Опубл. 08.07.85, Бюл. »41,
23. А.с. 1493417 СССР, МНИ3 А0ІД 23/04. УстроЛегво для теребления корнеплодов и отделения ботвц/Пэпоз А.А., .Романовский Н.В., Святоха Е.Я., Аряаяяа А.Й., Эйдеяьман З.С. - Заявл. 14.0Э.07; Опубя. 08.04.89, Бзя. 529.
поверхности и схемы посевов.
На урожайность корнеплодов формы поверхности и схемы посевов могут влиять прямо или косвенно за счет разной толщины плодородного слоя в зоне расположения корнеплодов, а также за счет различий в тепловом, Бездушном и водном режимах и различного количества высеваемых семян на гектар. Форма, поверхности и гребня и гряды близка к трапацли. Схема для расчетов трапецеидальной формы поверхности представлена на рис. I.
Основные характеристики гребней и гряд, рассчитанные аналитически (рис, I) при глубине вспаыки // = 22 см, угле откоса профилированной поверхности еС * 51 и ширина борозди у дна Є - 15 см, приведены в таблице.
Характеристика гребней и гряд с трапецеидальной поверхность» ' при Я = 22 см, Л » 51, Є = 15 см
Анадиа данных» приведенных в таблице, показывает, что толщина разрыхленного сдоя почвы Н и относительная длина профилированной поверхности (&*і?а+Є)/0 г< гребнях по сравнению с грядами боль ига. Эти параметры у гряд шириной 1,4 и 1,8 м по оравнзнию с ровной поверхности) отличаются незначительно (на 11-14 %), Отсюда следует что растения ка грядах в крайних рядках находятся в условиях, близ ких к гребням, а, в средних - близких к условиям ровной поверхности Поэтому имеются различия в размерно-массовых характеристиках корне плодов крайних и средних рядков, Относительно большие размеры поверхности гребня по сравнение с грядой (на 9-17 55) приводят к различию их температурно-влажиостных режимов,
В почве как капьллярно-пористом теле происходят оложныэ проце сы тепло- и влагопереноеа, которые могут быть с допущениями анализ чески описаны следующей системой дифференциальных уравнений:
.ww^
ачлч'ч
/.у///^//////////////////Л////;,4І
*
yv ,,„,si,/tss/ '/t////////////t////.'////u5\
-*н
$
Рис. I. Схема для анализа профилированной поверхности почвы трапецеидальной формы:
АВСД - прямоугольник, равный но площади трапеции АтВгСгДг, О _ иеж~ осевое расстояние меяду профилированными пойзтйоетяг.іи (трапециями), Cf = АД ;длина прямоугольника АВСД); Qt - ьия-
„ нее основание трапепии (у дна борозды); Є - ширина буроэды у дна, Q-Q, ; & - верхнее оснозанне трапеции; а - сторона трапеции; d. - угол откоса борозды; п - высота глямо-угольнкка АЗСД; Л, ~ высота трапеции; <У- глубина вспашки; И) - высота (толщина) пахотного горизонта
.^"*«$ *«*">-& ,
(I)
с граничними условиями
/То /
+ *-.
где: г - температура,~С$ U - влагосодержание, кг/кг; ?"- время; С? - коэффициент теплопроводности, иг/с; Оц- коэффициент потен-циалспроводности влагопереноса, vr/a; /\*.- коэффициент теплопроводности почвы, Бт/(мС); tyon- прямая солнечная радиация, поступающая на перпендикулярную к солнечным лучам поверхность, кВт/м ; & -угол падения прямого солнечного излучения к нормали поверхности, град; /? - нормаль к поверхности почвы, м; /7-индекс, означающий поверхность; tyj - рассеянная солнечная радиация, кВт/м ; Z - альбедо; V' - скорость воздуха, м/с; оС - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м ,С); ~Ср температура поверхности почвы,С; tfa- температура воздуха,С; _Х' - удельная теплота испарения, кДц/кг; ^и - интенсивность, испарения, кг/(лг*с); %0 - плотность почвы, кг/м ; ^, О, , Qg і , » Д> " ковффициенты; Р- давление пара в воздушной среде, Па; СГ0 ~ осадки, кг/(с.М ).
Дриведенная система уравнений аналитических решений не имеет, повтому она для супесчаных почв в гребнях с междурядьем 60 см и грі дах шириной 180 см решена приближенным методом на ЭВМ с использованием численного метода FtyHre-Кутта четвертого порядка при постоянном шаге. Задача решена для природно-климатических условий в районе Пушкинской метеостанции Лекинградской области по средстатистическш многолетним метеоданным.
Характер и величина температуры почвы в разных точках поперечного сечения профилированной поверхности (рис. 2) в значительной степени отличаются друг от друга. При этом колебания температуры почны в разных точках профиля а течение суток следуют за колебаниями температуры окружающего воздуха. Несмотря на большие колебания температуры почры в точках поверхности как по величине, так и по времени, они не оказывают существенного влияния на изменение влажне ти почзы d отих точках. Средняя температура почвы в мае в гребне примерно на 10 выше, чем б гряде на всех изучаемых горизонтах. В последующие месяцы эта разность уменьшается и практически исчезает в октябре. Влажность почвы в гряде примерно на 0,8 % выше, чем в гребне, в мае, но эта разность постепенно уменьшается до 0,3 % в о* тйбре. Но осново приближенного теоретического анализа следует, что на супесчаных почвах влажность почвы г. гребне незначительно отличается от гр.чд, при этом она всегда екшз предельно допустимой влажное ти почвы для развития всходов семян столовых корнеплодов. Прибавка поломктєльіЧма: температур в гребне-по сравнению с грядами за вегета-
1—^-4 к: I \ 1 \ 1 U—і с
о и
- о
« ч С5
о о
Ч о
с: 3
е-
^
^
„
параметрами. Потери корнеплодов в пределах агротехнических требований при извлечении их за ботву обеспечиваются при условии
' (4)
где fyf - высота расположения передней кромки ведомого шкива теребильной ленты относительно верхнего уровня профилированной поверхности в пределах иирлны захвата машины, см; - длина стебля от , головки корнеплода до точки захвата его теребильными лентами, см; Да - смещение центров рядков корнеплодов от межосевого расстояния между рядками, см; 5 - ширина рядков, см;«^ - угол наклона от ^вертикали стебля корнеплода, расположенного в центре рядка, град.} А/)- разница меаду максимальной и минимальной высотой профилирова* ной поверхности в зоне ширлни захвата ыашшы, см; fif.^r глубина рас положения головки корнеплода в почве, см;Д - диаметр ведомого шкива теребильной ленты (с учетом толщины части ленты, выступавшей sa пределы шкива, см; С- расстояние между осями ведомых шкивов от точки начала захвата стебля, см; Jr~ угол наклона теребильных лені к горизонту, град.
Аналитически установлено, что уборку моркови многорядными и&ш нами можно осуществить на грядах при С -5* 25 см, полеглости до 19 ? и 6S= 0,0...2,0 см, 5 «= 10,.. 14 см; на гребнях - при I& 25 см, полеглости до 34 % и 46= 4 см, S« 14.,.16 см. Очевидно, условия для работы иногородних машин на гребнях по сравнению с грядами облегчаются, однако требования к агрофону предъявляются выоокив.
Из устройств для выравнивания корнеплодов относительна их головки и отделения от них ботвы в соответствии с требованиями ГОСТа лучше других зарекомендовал себя роторно-пданчатый аппарат. Понимание физики процесса, осуществляемого втим аппаратом при отделении ботвы от корнеплодов, позволяет выбирать наиболее рациональные режимы, его работы с наименьшими енергоаа гра тами. , ,,
. На рис. 3 показана зависимость величины подъема /(г)*т(і)\\ перемещения корнеплодов по длине планок /() *^/1?/при соблюдении условия Л «= 60, J&*> 0 (угол наклона планки к горизонту, ггад.), С увеличением количества планок значения отношений /(?z), /( уменьшаются, а при увеличении о^ значение /(l) растет с одновременным снижением №/(?l),
В диссертации аналитически определены допустимые ширина и дли-
.10-
на планок, скорость перемещения корнеплодов по высота и длине пла-, нок. Абсолютную скорость перемещения корнеплодов платами по величине и направлению легко подобрать равной скорости теребильных лепт. Поэтому вынос ботвы, отделенной от корнеплода планками аппарата, может быть обеспечен теми же теребильными лентами.
На рис. 4 представлены характерным кривые силового воздействия планок роторно-планчатого ботвоотделяющего аппарата на бот-зу моркови на различных расстояниях от головки корнеплода.
Установлено, что средняя сила гср{в кН), необходимая на деформацию и отделение ботвы от корнеплодов, находящихся в ботвоот-целявдем аппарате, может быть определена из выражения
Pep = ^^ ^ /^{^S-a/^cocjx (5)
где dSfn - средний диаметр пучка ботвы, см; /И - коэффициент "жи- . вого сечения" ботвы в месте среза, по эксперкментальнум данным для моркови и свеклы соответственно равен 0,90 к 0,5В; <^Ір~ ілпияжекіїч' реформации ботвы, для ботвы моркови и свеклы соотвбтственно 9..6-10 1 6,27*10 Па; cL - угол наклона оси диска ротора к гори з он ту. град.; S - расстояние от головки корнеплода до точки захвата 6отеы, м; А - количество корнеплодов на І м погонной длины убираемого рядка; В> - угол наклона планки к горизонту, град.
Для характерных условий Северо-Запада средние значения силы та деформацию и отделение ботвы от корнеплодов моркови и свеклы со->тветственно составляют 0,82 и 3,25 кН.
Аналитически установлено, что имеется возможность использования зоторно-планчатого ботвоотделяющего аппарата для непосредственного ізвлечения корнеплодов за ботву.
Для формирования в пучок лежащих на земле стеблей и передачи їх в теребильные ленты применяют различные конструкции ботвоподъем-іиков. Наименее изучен процесс взаимодействия ботвы с^.чубчатой по-іерхностью дискового ботвоподъемника. Любая точка ботзоподъгмника гри движении в пространстве описывает сложяуп траекторию, близкую : геликоиде, так как одновременно с врашениеи вокруг наклонной оси іна движется вдоль оси убираемого рядка. Проекция траектории двит^е-[ия точки зуба на горизонтальную плоскость, где размещены корнепло-;ы, описывается уравнением трахоиды. С учетом изложенного колкчест-ю зубьев /s ботвоподъемника -может быть определено и-5 выражения
я-4
ty ф
s /о г
2*>2г
0,8
0 /S 50 45 Є0 и
Рис. 3. Коэффициент транспортирования корнеплодов пр высоте и длине с планок в зависимости от количества планок г?ш)н угла наклона оси диска d (6) ботвоотделяющего роторно-планчатого аппарата ( ~ Радиус вращения оси планок)
/6 <Хмм
Рнс. 4. Кривые силового воздействия планок на ботву моркови (диамотр пучка ботвы у головки корнеплода 14 мм): 1,2,3 - на расстоянии от головки корнеплода соответственно 20,100 и 200 мм; Р - сила воздействия планок на ботву; Q - перекрытие планок
/c**T*„/fAAs
(б)
где Яц - радиус окру;шасти, на которсй расположена каоумтая точка зуба ; А - показатель кинематического режима ,^-^0/1/^ ; vf-- окружная скорость точки ботвоподъемника, wf^z/ц - поступательная зкорость машины, ufc/f- длина зуба, м; Ґ> - частота вращения ботвоподъемника, об/мин."1; Для характерных'-условий работы уборочных машин при /^у= 125 мм, А= 50 мм количество зубьев ботвоподьем-:шка может быть от 3 до 5 шт.
Перед машинной уборкой необходимо подготовить поля, убирая кор-іеплодн вручную вдоль участка и с разворотных полос для первого прохода уборочно-транспортних агрегатов. Доля суммарной площади Р , убираемой вручную перед машинной уборкой, по отношении ко всей пло-цади участка будет равна
P*[a,L+2(b-B,)L,]f(&L), (8)
\це *3/ - ширина участка, необходимая для первого прохода агрегата,м; L - длина участка, м; 3 - ширина загона, м; & і- длина разворотной юлосы, м. Обы'шо ^=8и, Z/ = б м.
При указанных величинах 3f и lif площадь, подлежащая уборке іручнуга, в зависимости от длины (200-1000м) и ширины (31-156 м) за-оиа может изменяться от 25,4 до 5,4 %. КаддоЙ длине участка соот-іетствует определенная ширина загона, при которой обеспечивавтся іаименьшие эксплуатационные издержки. При длине гона 200 м она. долж-в быть равной 55 м, при 400 м - 80 м, 600 м - 105 м, 800 м - ПО м при 1000 м - 115 и. Для механизированной уборки необходимо подби-ать участки с длиной не менее 400 м.
В диссертации приведены теоретические исследования влияния на роизводитольность машин различных факторов: количества убираемых ядков, скорости движения уборочного агрегата, которая, р свою оче-едь, зависит от состояния агрофона в течение уборочного периода, рожайности моркови, грузовместимости и времени замени транспортник редств, длины убираемого участка, коэффициента готовности машины, здежности технологического процесса уборки и др. Анализ теоретичес-
ких исследований доказывает, что отношение относительной производительности двух- и трехрядных машин к производительности однорядной машини можно принять равным соответственно 1,7 и 2,4.
В зависимости от влажности почвы ^«содержание земли в ворохе (З^йпри коэффициенте корреляции і = 0,9607 аппроксимируется следую щим выражением:
<2А = - 10,580 + 2,496 Wn + 359,414/ Wn . (9)
Эначенио среднестаїистнческого содержания почвы в ворохе в зав симссти от календарного срока уборки аппроксимируется выражением
Q& = - 8,812 + 0,447^ при С= 0,8558 , (10) где - I...60 дней. Ия этого выражения следует, что средняя содер жание земли в ворохе по мере уборки моркови возрастает и, например к концу сентября может достигать 22 %, Поэтому на уборочных машиных торебйльного типа необходимо иметь устройство для выделения аемли . (и других примесей).
Q диссертации приведена номограмма для определения содержания почвы в ворохе корнеплодов в зависимости от календарного срока убор ки.
Эффективность механиаированной уборки столовых корнеплодов зависит не только от работы уборочных машин, но и в значительной степени от согласованности в работе уборочных агрегатов с транспортными агрегатами по доставке вороха от уборочных машин на пункт и с пунктами доработки.
Приведенные в диссертации аналитические исследования показывает, что поток поступающих на пункт транспортных средств с ворохом корнеплодов (заявок) обладает свойствами ординарности, отсутствием последействия и его можно считать простейшим в течение суток и уборочного сезона* Для простейшего потока вероятность появления /?? аая вой будет распределяться по еакону Пуассона. Принимая в расчетах распределение времени обслуживания на пункте заявок, поступающих от уборочных машин, также по показательному закону, работу комплекса машин можно рассматривать как систему массового обслуживания (СМО) с ограниченным числом заявок в очереди. Для одноканальной СМО с ог-.раниченным числом ваявок в очереди вероятность того, что линия будет свободна Р0 , и вероятность откава ^огкъ обслуживании посту-пащих на пункт ваявок мовут <5ыть определены по выражением
(її)
'пік -Г г* (К)
де р - приведенная тштеїтсдатость потока заявок на линию, J>* ^//н А - интенсивность поступления транспортных срэдств; /Я- интенсин-юсть обслуживания (заявок^ транспортных средств на линии.
Для многоканальной 'СМО с ожиданием значения п» и ^лл могут
ыть определены по формуле / / . . П}41
,, / яг я" р/л - Cfi'n) 7
)
(ІЗ)
p,-i/&*Tt * тґ~г? ,.,/„ J
P^p.-p"""/*"^!
откґг"\ґ /л " . (W
де /7 - число каналов системи.
С учетом изложенного масса вороха « в приемном бункере и Qk в дополнительной емкости па смену могут быть определены по юрмулам
<9/ = (15)
QK*PoTK'X'(f'?Cfi\ , (16)
ідд./77_ число транспортных средств (заявок) в очереди; Л - сред-іечасовое поступление транспортних средств; (F - грузовместимость ранспортных средств, т; "Тол~ иРемя смены, м.
Анализ показал, что вместимости накопителей должно быть доста-'очно для обеспечения полуторачасовой работы пункта.
При структурно-функциональном анализе комплексного технологи- . :еского процесса уборки, транспортировки и послеуборочной доработки рожая затраты, связанные непосредственно с уборкой, доработкой и 'рансиортировкой вороха на пункт, легко определить по общеизвестным юрмулам. Сложнее определение затрат, связанных с простаиванием ранспорта на пункте в ожидании разгрузки.
Для одноканальной СМО при /ТІ = « среднее число транспортных редств (заявок) Z. , находящихся в очереди в ожидании разгрузки ороха корнеплодов, определяется по формуле
г-У/(1-Я) _ ,
а средняя время ожидания заявок в очереди Zqmc может быть определено по формуле
4к :y/MO-s)J ._ (18)
Для многоканальной СМО среднее число заявок 2. , находящихся в очереди,
W^fi./"*'(fX)*] , с,,
где J( - характеристика всей системы Xs-^'/1 Среднее время ожидания заявки в очереди
Ї<Ж *f "Л/"'/» »'('~Хг)} , (20) где ]Ц .- интенсивность потока обслуживания заявок одним каналом в час.
Анализ данных, получеініьк в исследованиях, показал, что число каналов системы несущественно влияет на содержание очереди заявок в ожидании разгрузки. Наибольшее влияние на этот фактор оказывает интенсивность/*/ обслуживания заявок. Наличие двух каналов и большая (в 2 раза), интенсивность потока обслуживания заявок приемным отделением по сравнению с обслуживанием линий доработки без приемного отделения позволяет сократить число заявок в очереди на транспортам!, 'средства до 0,2 при среднем времени ожидания заявки в очереди -tax в 0,034 (т.е. практически без простоев транспортных средств в ожидании разгрузки).
В диссертации приведены аналитические выражения для определения количества повреждения корнеплодов моркови в зависимости от высоты ее падения на металлическую поверхность или однородный материал и для определения убытков, которые могут понести хозяйства от того, что "товарные корнеплоды вследствие повреждений отправляются на корм животным. Структурно-функциональный анализ различных вариантов технологического процесса механизированной уборки корнеплодов показал, что наименьшие приведенные затраты и удельные капиталовложения на доработку и транспортировку вороха корнеплодов обеспечив ваются при доставке вороха на пункт в большегрузных контейнерах и организации работы пункта в две смены.
Трудозатраты, необходимые на обработку столовых корнеплодов вручную на сортировально-очистительных линиях, могут быть определены из выражения
где І і - трудозатраты, необходимые на обработку и выборку "і -той фракции корнеплодов.(при I = I... Л), ч/т; ^>f- количество корнеплодов Рі -той фракции, которые можно выделить из вороха механическим путем, в долях единицы; Г/^ - время, необходимое для удаления одного крннеплода или на дообрезку ого ботвы, б (по данным хронометража время, затрачиваемое рабочим на удаление одного'ктдачеплода, составляет 2 с, на дообрезку его ботвы - 1,5-2,0 с); №с/>- средняя масса одного корнеплода в ворохе, кг.
Аналитические исследования показали, что механическое отдвле-нио корнеплодов моркови и свеклы необходимо проводить о диаметром соответственно до 25 и 50 мм. При этом зааор калибрующей поверхности (сортировки) при отделении корнеплодов моркови диаметром до 25 мм и свеклы диаметром до 50 ш следует устанавливать соответственно 22-23 и 45-46 мм. Тогда трудозатраты на их ручную доработку для наиболее характерного состава корнеплодов соответственно будут равны 1,5 и 0,5 ч/т. При данных условиях трудозатраты на доработку свеклы в три раза меньше по сравнения о трудозатратами на доработку моркови.
Готовую продукцию с пунктов доработки различными видами транспортных средств доставляют к месту потребления или закладывают в хранилище.
Принимая общее количество выраженных корнеплодов га единицу, эксплуатационные затраты С на І ї товарной продукции после хранения можно определить из выражения
МгЬ-Хъ+Щ+ЬКь + Щ-ЪХж ' (22)
где Е/ » В$ »г*з " эксплуатационные затраты соответственно на I т продукции, выращенной, перевезенной от пункта доработки к месту хранения, заложенной на хранение, руб/т; Л/- доля нестандартных корнеплодов, отсортированных на-пуннто; Кд- доля поврежденных кор-
неилодов (отходов) во врема их. перевозки; Аз- доля потерь корнеплодов при хранении; /~А» - доля товарных корнеплодов после дорг ботки на пункте; /-X^Xf+X^g ДМ»я товарных корнеплодов после ш ревоаки на хозяйства (от пункта) на плодоовощные б&ъщ/-Х(~Хг-(}Ц +Х,Х}+%Х) -KiXgK^ - доля товарных корнеплодов после хранения на плодоовощных баяах. Значения К, и Хз изменяются от 0,1 до 0,3. Зі 'гонке Xj> может быть принято равным 0,004.
По аналогии с ьксплуатационными затратами получены аналитические выражения для определения приведенных и трудовых затрат (в руб/т товарной продукции).
Прибыль или убыток будут равны І (Д ^4/^), руб/т, где ДІ і Да - доход от реализации соответственно товарной продукции и ні стандартні» корнеплодов.
Авали» проведенных исследований показал, что при розничных і реализационных иенах на товарную продукцию, действовавших в 1990 году, хозяйствам было выгодно хранить ее у себя при агротехнике выращивания и технологии хранения овощей, обеспечивающих отход п дукции при хранении в пределах естественной убыли. При закладке овощей на хранение в местах их производства потребность в трансп те на их перевозку в период уборки сокращается в 7,6 раза. Это поэводиэ хозяйствам Северо-Западного района при механизированной уборке овощей обходиться собственными транспортными средствами.
_2E5bMJSE2 "Программа и особенности методик/ экспери .ментальных: исследований" приведена программа исследований, в кот рой предусмотрено проведение в определенной последовательности р боя в соответствии с целью и задачами исследований.
Во время лабораторно-полевых опытов по исследованию влияния форм поверхности почвы б 1974-1990 гг,, охем пооева столовых нор неплодов на их урожайность руководствовались общепринятыми метод ками полевого опыта,
Различные варианты конструктивно-технологических схем и раб чих органов корнеплодоубсрочных машин исследовали как непосредст венно на шкетах машин, так и на специальных лабораторно-полевых установках. Мощность на привод рабочих органов корнеплодоуборочн машин определяли с помоиью теяаовдла. Измерительную аппаратуру в вромя замеров устанавливали на специальной площадке лабораторно-попевой установки. Питание приборов осуществлялось от электросис
.18
темы трактора. Процесс "деформации ботвы с веже убранных корнеплодов планками роторно-планчатого ботвоотделяйтего аппарата исследован на переоборудованном приборе для определения усилий резания конструкции кафедры МЖФ ЛСХИ.
Агротехническую оценку работы уборочных машин проводили в соответствии с ОСТ 70.8.7-74 и ОСТ 70.8.7-83, эксплуатационно-технологическую оценку - в соответствии с ГОСТ 24055-80.
Исследование технологического оборудования и линий послеуборочной доработки корнеплодов проводилось одновременно с исследованиями корнеплодоуборочных машин в едином технологическом комплексе. Экспериментальное технологическое оборудование исследовано на специальных лабораторно-полевых установках и экспериментальных линиях (пунктах).
Влияние различных факторов на работу корнеплодоуборочных машин и линий послеуборочной доработки урожая корнеплодов, их рабочих органов и технологического оборудования исследовали по специальным методикам в соответствии о частными программами. При решении экстремальных задач многофакторного эксперимента использовали метод Бокса-Уилсона.
Объективную оценку эффективности исследуемых схем посева семян, форм поверхности почвы и технических средств для уборки и послеуборочной доработки урожая можно получить только при сравтітельной оценке различных вариантов технологий производства столовых корнеплодов по конечному результату - выходу продукции 'И удельным затратам на ее производство. За базовый вариант приняли традиционную в условиях Северо-Зарада.технологи» возделывания столоввых корнеплодов ка грядах шириной 140 см.
Порядок разработки, испытания и внедрения механизированных: технологий производства столовых корнеплодов брали по РД 10-050008--001-87, зкоіюшічесную оценку машин - по ГОСТ 23728- - ГОСТ 23730-88.
Сбор данных по хозяйствам областей Нечерноземной зоны, необходимых для уточнения типораэмерного ряда технических средств для механизированной уборки и послеуборочной доработки корнеплодов, проводился д^жды - в 1973-1976 гг. и в 1984-1987 гг. (после специализации овощеводческих хозяйств) по единой заранеэ разработанной форме.
Данные результаты опытов обработаны на ЭВМ,
v->
ё_ч25Е22М_Р2е.2 "Результаты экспериментальны* исследований и опытно-производственной проверки технологических процессов і технических средств при производстве столовых корнеплодов" приведены данные об уроглйносги корнеплодов в зависимости от форм поверхности и елем посева, характеристики столовых корнеплодов как объектов для уборки и послеуборочной доработки техническими средствам, резульо^ты исследований корнеплодоуборочных машин, линий t пунктов для доработки столовых корнеплодов, их рабочих органов и технологического оборудования, рекомендации по определению параметрического ряда и количества технических средств для уборки корнеплодов .
Лабораторно-полевыо исследования проведены на Ленинградской плодоовощной опытней станции (ЛГЮОС), опытно-производственная проверка технологических процессов возделывания столовых корнеплодов з ряде совхозов ЯенинградскоЙ области в период 1974-1990 гг. Производственные опыты подтвердили теоретические предпосылки о превышении температуры почвы в гребне по сравнению с грядой на 0,4-0,5 и понижении влажности супесчаной почвы в гребне по сравнению с грядой на 2,Ib-3,l'P %,' легкосуглинистой почвы - на 1,02 %.
По многолетним экспериментальным данным урожайность корнеплодов моркови 6< в т/га и средняя масса корнеплода /Пер в г в зависимости от площади питания X в см- на профилированных поверхностях аппроксимируются следующими выражениями:
ка грядах (рис. 5)
Q -24,93 9&о +0, VS/5X - 0,00/ЗЇХ г «/>« А /, <г* ?*
V / г і і (23)
тср"-б&, f/9S4 *г, 44981-0, 0/S4K2+ 0,00004к5
при F* «?, ог*4 ; (24)
на гребнях (рио. 6)
(25)
Q'*&f29S0*Otf6S09K-0,00HtK */>и Мер *'
*
#
с- Ss ^ Й ^ о» ^
—t—*-
і ^ ^ ^ ^ У ^
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^f Jb
!
1 ' 1 1 < Л 1 j^ ^.
!V>
>1
mill litй
ҐПср,-
/00-
90-SO-10-60 50
kO 30
/0
0
so go /30 /70 2/0 rtc»z
Рис. б. Урожайность и? и средняя масса корнеплода ^ср моркови на гребнях при уборке урожая в зависимости от площади питания X гребнях урожайность, равная урожайности на грядах, при прочих равных других условиях обеспечивается при значительно меньшем количестве корнеплодов в период уборки (на 200-300 тыс.шт/га). Середина интервала наибольшей общей урожайности корнеплодов приходится 'на П a fiOO тыс.шт/га, а наибольшее содержание стандартных по размеру корнеплодов получаем при П = 700.. .800-тыс.шт/га.
Анализ- мсспериментальных данных показывает, что в среднем количество корнеплодоЕ с диаметром от 10 мм и выше (исключен из учета так называемый "Недогон") по отношению к высеянным всхожим семенам формируется меньше на грядах в 1,7 раза, на гребнях - в.2,2 раза. При этом всхожие семена частично, погибают в первые недели (иа-за низкой полевой всхожести), а также частино погибают или из
них не формируются корнеплоды за оставшийся вегетационный период. Потери семян во время полевой всхожести на грядах и гребнях оценивали коэффициентом ^i , соответственно равным 1,3 и 2,0. Количество несформнрованньк корнеплодов из взошедших семян после учета их при полевой всхожести оценивали на грядах и гребнях коэффициентом Х^ , соотпетственно равным 1,3 и 1,1.
На гребнях по сравнению с грядами, с одной стороны, формируются меньшее количество корнеплодов, ас другой - оставшиеся корнеплоды имеют большую массу. 3 целом эти условия обеспечивают равнозначный урожай на различных формах поверхности при одинаковой норме высева семян. Повышение стандартности корнеплодов при посеве калиброванных семян сеялками пневматическими точного шсева СТВ-4 и СТЗ-7 по сравнению с их посевом сеялкой СО-4,2 с катушечными высевающими аппаратами составило в среднем 4 %. Основное преимущество сеялск точного высева - это снижение нормы высева семян моркови с 3,5-4,0 до 2,1 кг/га, свеклы - с 8-12 до 5,5 кг/га. С учетом в:»-леизложзн-ного возможен посев моркови не двухстрочный, а- узколенїочньїй, который создает лучшие условия для работы уборочных машин теребильного типа.
Урожайность корнеплодов свеклы на гребнях по сравнению с грядами в среднем составила 99,40-110,04 %, т.е. отличается незначительно, несмотря на то, что количество корнеплодов на гребнях по сравнению с грядами к началу массовой уборки урожая в среднем было меньше на 11,4-12,4 %, Снижения урожая корнеплодов свеклы на гребнях по сравнаріда с грядами нэ произошло, потому что при меньшем общем количестве корнеплодов на гребнях юс средняя масса была больше на 11,9-29,3 %, чем на грядах .
Количество корнеплодов на грядах по отношению к количеству полноценных всхожих семян меньше в 1,5 раза, на гребнях - в 2,4 раза. К началу массовой уборки урожая свеклы достаточно иметь сформированных корнеплодов с дишлетром от Ю мм и более 250-300 тыс.шт/га, Анализ экспериментальных исследований показал, что показатели работы машин при уборке моркови различных сортов моркови (Шантенэ 2461, НИИОХ 336, Лосиноостровская 13, Рогкеда) не имеют существенных различий.
Распределение корнеплодов моркови и свеклы по диаметру подчиняется закону нормального распределения.
Анализ результатов исследований рабочих органов иорнеплодо-уборочных машин показал, что качество работы ботвоподъемников различных типов отличается незначительно. Восемь конструкції подкапывающих устройств не имели существенных различий в усилиях на извлечение корнеплодов из земли и в полноте уборки корнеплодов при подкапывать пласта земли пассивным или активный лемехом.
Наиболее удовлетворяют условиям зоны подкапывающие устройства с индивидуальной установкой лемехов под каядвй убираемый рядок корнеплодов..При этом угол наклона лемеха к горизонту и высота подъема пласта лемехом на супесчаных почвах равны 6-18 и 3,2 см, на суглинистых почвах - 6-28 и 1-5 см. Стойки лемехов с целью их самоочищєітя от нависающих на них растительных остатков до.чжны располагаться сзади леь'еха.
Исследования процесса деформации ботвы планками роторно-план-чагого ботвоотделяюцегс аппарата полностью подтвердили результаты аналитических исследований. Установлено, что форма планок не оказывала существенного влияния на деформацию и усилие отделения ботвы. Скорости движения теребильных ремней и самой машины /выбраны в пределах практической возможности их применения в производственных условиях/ на качэство работы ботвоотделяющего аппарата не оказывают существенного влияния. Сопротивление извлечению ботвы из планок оказывается не только за счет силы трения, а также за счет сопротивления сдвигу ботвы при вдавливании планок в черепки. Это дополнительное сопротивление при использовании планок с рабочей поверхностью трапецеидальной, сферической и трапецеидально-зубчатой формы соответственно составляет 0,26 и 45 Н. Сопротивление извлечению ботвы из планок с трапецеидально-зубчатой поверхностью больше, чем при других фордах поверхности, из-за увеличения длины контакта /вдавливание в стебель/ с ботвой по ее периметру. Для трапецеидальных планок коэффициент взаимосвязи усилия сжатия с усилием извлечения ботвы из планок мояет быть принят для столовых корнеплодов равішм 0,935.
На основе изложенного следует, что с целью более полного извлечения корнеплодов из почвы зубчатая поверхность ыо.т.ет быть рекомендована не только для планок ботвоотделяющего аппарата, но и для теребильных ремней.
Исследования показали возможность использования роторно-план-
чатых ботвоотделяюцих аппаратов для непосредственного извлечения корнеплодов моркови из почвы и отделения от них ботвы до заданных размеров. Оптимальный угол наклона пальчатых горок к горизонту на корнеплодоуборочшх машинах равен 45. На машинах MMT-I и Е-825 при наличии горок было выделено из вороха земли 79,5 и 95,8 #, свободной ботвы моркови и свеклы - 24,8 и 74,4 %.
Анализ результатов експериментальних исследований подтвердил правильность выбора основных параметров и режимов работы рабочих органов корнешгодоуборочных машин. .
Экспериментальные исследования подтверлдают-для различных вариантов линий /пунктов/ послеуборочной доработки корнеплодов и их технологического оборудования-необходимость установки на линиях для выделения почвенных и растительных примесей горок с паїьчатой или прутково-зубчатой рабочей поверхность» /с углом наклона к го-' ризонту 37-50 и линейной скоростью полотна 0,3 м/с/ вместо просевных элеваторов. При зазорах между ремнями сортировки линии ПСК-6 - 21 мм вместо 25 мм проход в нестандарт стандартных по размеру корнеплодов сшпсался с 5,40 до 3,50 %. Необходимая длина рабочей поверхности ременной сортировки для выделения нестандартных по размеру корнеплодов столовой свеклы с диаметром до 50 мм составляет 1800 мм. При скорости ремней от 0,6 до 1,0 м/с, зазоре между репьями 46 ид может быть выделено до 94,3 % корнеплодов о диаметром до 50 мы. При этом проход стандартных по размеру корнеплодов в нестандарт не будет превышать 0,51 "Л . Экспериментальные исследования подтвердили нецелесообразность в условиях Северо-Запада механического отделения корнеплодов моркови с диаметром свыше 60 мм и столовой свекш с диаметром свыше 140 мм. Повреждение корнеплодов моркови, загруженных в контейнеры /поддоїш/ СП-5-ОЗ-Оа ленточным транспортером, при скорости ленты 1,43 м/с составили 43,9 %, из них слабо- 35,5 % и сильно - 8,4 %. При загрузке корнеплодов в контейнеры специальными укладчиками "гусиная шея" с ячеистой или ленточно-скребковой рабочей поверхностью при скорости движения ленты укладчиков до 0,5 м/с количество корнеплодов с шільнБімк механическими повреждениями находилось з пределах 0,2--2,0 % Производительность укладчиков при загрузке корнеплодов
моркови и свеклы составляет 16,1 и 47,5 т/ч.
Объединение серийных линий ГОК-б в единиую технологическую схему позволяет уменьшить затраты труда на приеме и отгрузке стандартной продукции для реализации более чем в 3 раза, а в целом затраты труда на пункте снижаются в 1,5 раза.
Производительность линии ПСК-б, укомплектованной четырьмя переборочными столами в совхозе "Приморский", в І985-І9Є6 гг. при дораЗотке Еороха моркови за час основного времени в среднем составила 17,3 т вместо 5-6 т на серийно выпускаемой линии ПСК-6, т.е. вкпе в 2,9 раза при увеличении количества рабочих, занятых доработкой корнеплодов, всего в 1,5 раза. Удельная металлоемкость усовершенствованной линии по сравнению с ПСК-б и ЛСК-20 соответственно снижена-в 2,3 и 2,8 ваза. Усовершенствованная линия наїли защищена а.с. Р 9800678 МНИ3 Л23 № 15/00.
Исследование процесса распределения поступления и доработки вороха моркови в течение всего периода уборки урожая проводилось в совхозе "Приморский" в I9S6-I988 гг., когда технология механизированно"! уборни етологах корнеплодов на гребнях была до конца освоена. Установлено, что экспериментальные данные по распределению вороха, поступающего на пункт, аппроксимируются законом Пуассона. Распределение вороха корнеплодов при его доработке на пункте в , 1987 и 1988. гг. также аппроксимировалось законом Пуассона при J( соответственно 2,7351 и 6,0107.
Анализ результатов экпериментальных исследований подтвердил теоретические предпосниші о том, что работу уборочных .машин и пунктов доработки можно рассматривать как- систему массового обслуживания, а следовательно, и необходимость создания на пунктах резерва вороха корнеплодов, поступающего от уборочных малаш. Такой 'резерв может быть обеспечен при доставке вороха корнеплодов от уборочных машин на пункт в большегрузных контейнерах грузовместимостью 3,2 v. Работа привлеченных рабочих для доработки корнеплодов на пунктах, как правило, заканчивалась на 2 ч раньше, чем экипажей уборечно-транспортных агрегатов из совхозов. При отих условиях время одного оборота /рейса/ транспортного средства по сравнению с оборотом контейнера сокращается з 2,1 раза.
При исследовании технологического процесса серийно выпускаемой линии ЛСК-20 в совхозе им. Тельмана в 1989 г. в ворохе корнеплодов моркови содержалось свыше 20 % земли .с влажностью от 20 %
26.
и выше. Ворох корнеплодов при таком содержании земли подвижным дном бункеров линии не подавался на доработку. Повтому вместо бункеров линии был установлен бункер ПБ-І5, подача вороха в который осуществлялась из большегрузных контейнеров о помощь» виброплатформы.
В совхозе "Приморский" совместно со специалистами совхоза проводились исследования и отрабатцвалась механизированная техно-» логия производства столовых корнеплодов. Переход совхоза с возделывания корнеплодов на грядах ширішой 140 се. и ровной поверхности с мездурядьями 45 см на гребнп позволил механизировать itx уборку на всей площади - 200 га.
При уборке столовых корнеплодов механизированным способом било достигнуто снижение затрат труда на их производство по сравнению о ручной уборкой в 2 раза. Благодаря закладке корнеплодов на хранение непосредственно в хозяйстве и механизированной уборке овощей транспортные расходы в совхозе были сведены до минимума -- 2,4 % от общих затрат. Совхоз в отличие от прошлых лет /когда товарные корнеплоды возили на плодоовощную базу в г. Калининград «а расстояние 30 км/ обошелся без привлечения транспорта и рабочих из других организаций.
Анализ данных о распределении хозяйств зоны по посевным площадям и валовому производству моркови и свеклы показал, что для Нечерноземной зоны необходимо иметь на перспективу всего ІІУ8 корнеплодоуборочных машин* из них однорядных - 193 шт., двухрядных - 260 шт. и трехрядных - 685 шт. При отсутствии агротехнических условий для работы трехрядных машин в зоне можно обойтись однорядными и двухркднши машинами, которых необходимо иметь всего J.484 шт., из них однорядных - 193 ит, и двухрядных - 1291 шт. Для послеуборочной доработки урожая после машинной уборки необходимо иметь 723 линии, из них с сезонной выработкой 600, 1500 /2000/ т соответственно 223 и 500 шт. Количество пунктов с сезонной выработкой 3000 /4000/ т - 40-50 піт. В диссертации для определения потребности в технике для поточной уборки корнеплодов в хозяйстве приведены номограммы.
_0аШ-ШШ2 диссертации "Реализация результатов исследований и экономическая эффективность производства столовых корнеплодов по новым технологиям" отмечается, что, основываясь на пс-
лученных материалах исследований, разработаны исходныетребования на-технические средства для уборки и послеуборочной доработки урожая, проекты пунктов доработки корнеплодов, технологии механизированного производства столовых корнеплодов.
Результаті исследований реализованы при создании ГСКБо (г. Москва) однорядных корнеплодоуборочных машин ММТ-І и линии поилоуборочной доре-ботки столовых корнеплодов ЛСК-20. При серийном выпуске машин ШТ-І я количестве 190 шт. и линий ЛСК-20 в количестве 950 шт. экономический эффект от их внедрения в производство составил 8174 тыс.руб., на доли автора приходится 409,2 тыс.руб.
Исходные требования разработаны на модернизацию однорядных корнеплодоуборочных машин iil-ІІ и ШТ-І, двухрядной корнеплодо-уборочной машины Е-825, на разработку многорядной машины для уборки столовых корнеплодов с шириной захвата 1,8 м, на модернизацию линии для послеуборочной обработки столовых корнеплодов ЛСК-20А. Технологические средства, на которые нами совместно с НШОХ разработаны исходные требования, включены в Систему vamnH на 1986-1995 гг. /поз. Р62.33, Р62.34, P62.34/I, Р62.34/2, Р62.36/.
Разработанный проект пункта доработки моркови на базе четырех сортировально-очистительных линий ЮК-б на Всероссийском конкурсе на лучшее предложение по усовершенствованию средств механизации га посеве (посадке, уборке, уходе и послеуборочной доработке овощей) в 1982 г. удостоен премии III степени. К пункту доработки при необходимости может быть пристроено приемочное отделение для вороха (рабочий проект НИГГЖЗСХ НЗ), предназначенное для приема, накопления и подачи на обработку вороха, доставляемого с поля в большегрузных контейнерах вместимостью 3,0-3,5 т. Приемное отде- ленио работает в составе пункта дорабої'ки моркови производительностью 24 т/ч. Для пунктов доработки с указанными приемными отделениями разработана конструкторская документация на нестандартизи-ровокное технологическое оборудование: виброплатформу, большегрузный контейнер, специальный захват для подъема контейнера, контейнеровоз.
Для специализированного овощеводческого совхоза-"Ташкентский" Новгородской области НИПТШЭСХ НЗ в 1986 году разработан индивидуальный проект цеха послеуборочной доработки столовых корнепло-. дов. По этому проекту в совхозе построен цех послеуборочной дора-
ботки столовых корнеплодов из железобетонных конструкций, который технологически объединяет 4 линии ПСК-6 с приемные отделением для приема и накопления вороха в большегрузных контейнерах.
Материалы исследований использованы в рекомендациях Мкнплодо-овоіяхоза РС'лСР по организации, проектированию и строительству сезонных приемо-сдаточных пунктов /ПСП/ для овощей, при обосновании техшгогического комплекса для производства и хранения овощей в совхозе "Приморский" Гурьевского района Калининградской области и др.
По вышеназванным проектам или с использованием документации на нестандартизированное технологическое оборудование построены пункты доработки столовых корнеплодов в хозяйствах Северо-Запада.
Рекомендации по механизированному возделывали» и уборко столовой моркови на гребнях в 1982 г. рассмотрены, одобрены и реко-менлдованы к внедрению НТС Минсельхоза СССР и РСДОР. За разработку и внедрение технологии и средств механизации возделнвания моркови на гребнях с междурядьями 60см в условиях Нечерноземья /объем внедрения - 1153 га, экономический эффект - 311 руб/га/ автор в числе других разработчиков награжден бронзовой медалью ДДНХ СССР в 1987 году.
Рекомендации по технологиям возделывания и уборки свеклы столовой на гребнях рассмотрены, одобрены и рекомендованы к внедрению на НТС Госагропрома Нечерноземной зоны Российской Федерации в 1989 году.
В 1989-1990 гг. нами совместно с другими организациями Ленинграда и Ленинградской области комплексно решены вопросы повышения качества обработки почвы, семенного материала, созданы сеялки точного высева мелкосемянных культур, что позволило снизить нормы высева семян на 30-40 %. Расход семян моркови и столовой свеклы при внедрении прогрессивных технологий возделывания корнеплодов в хозяйствах Северо-Запада сокращается на 11,5 т,
Грамотное использование вертикально-фрезернмх культиваторов исключает необходимость сплошной предпосевной обработки почвы дисковыми орудиями и культивторачи с пассивными рабочими органами. Кроме того, исследования показали, что при качественной обработке посевов гербицидам при использовании указанных культиваторов исключается необходимость в мпддурАДнш: обработках, которые в нас-
тогацее время за вегетационный период проводятся не менее 3-4 раз, а также руиной труд на уборке корнеплодов на поворотных полосах.
, Расчег экономической эффективности производства столовых корнеплодов по новым технологиям выполнен на основе общепринятых методик и в ценах 1989-1990 гг. на материалы, оборудование, транспортные перевозки, В целом по Северо-Западному району при переходе на возделывание столовых корнеплодов на гребнях /2Ь00 га моркови и 1400 га свеклы/ общее внижение затрат труда составит 2074711 чел.-ч. Общее количество высвобозденных ладей на уборке столовых корнеплодов составит 13828 чел. /при нормированной продолжительности уборки 150 ч./,
В приложении к диссертации представлены документы, подтверждающие реализацию исследований в новых машинах, проектах и технологиях, личное творческое участие автора в разработках и другие материалы.
I. Разработанный математический аппарат, характеризующий различные формы поверхности и схемы посевов, позволяет найти их рациональные параметры, при которых обеспечиваются необходимые условия для работы корнеплодоуборочных машин без снижения урожайнос-іи и качества корнеплодоз.
2.. Предложена методика и математический аппарат для определения параметров основных рабочих органов, конструктивно-технологических схем корнеплодоуборочных машин и линий доработки корнеплодов. Определено влияние местных условий на оптимальные параметры корнеплодоуборочных машин и линий доработки.
-
Предложенная усовершенствованная математическая модель системы, включающей в себя уборочно-транспортные агрегаты, пункты доработки корнеплодов, позволяет определить оптимальные размеры емкостей-накоплтелей на пунктах и рациональные проектно-техно-логические и конструкторско-технологические схемы пунктов по минимуму приведенных или трудовых затрат на механизированную уборку.
-
Предложена математическая модель по оценке замкнутого технологического механизированного процесса от возделывания до реализации корнеплодов после хранения по величине приведенных и трудовых затрат с учетом качества продукции, места хранения.
При хранении столовых корнеплодов в местах производства потребность в транспорте в период массовой уборки уратлг. сокращается в 6,7 раза.
-
Использование технологических и технических решений, представленных в диссертации, позволяет в условиях-Северо-Запада1 и других сходных с ним по природно-климатическим условиям регионах перейти от возделывания столовых корнеплодов на грядэх шириной 140 см на гребневую поверхность с междурядьями 60 см и гряда шириной 180 см, обеспечивающие механизированную уборку корнеплодов.
-
Научно обоснованы для Нечерноземной зоны Российской Федерации типоразмернчй ряд и потребности в коркеплодоуборочшх машинах и лішиях /пунктах/ послеуборочной доработки столовых корнеплодов. Агротехническое состояние посевов столовой моркови и столовой свеклы в настоящее время обеспечивает применение одно- и двухрядных корнеплодоуборочннх машин теребильного типа на гребнях и двухрядных на грядах шириной Г80 см /при четырехленточном посеве/. Потребность для зоны в одно- и двухрядных ыапзшах -соответственно 193 и 1291 шт.
-
Для послеуборочной доработки столовых корнеплодов ь зоне необходимо иметь три модуля линий /пунктов/ с сезонной выработкой /по вороху/ 600;1500 /2000/ и 3000 /4000/ т в количестве соответственно 223,500 и 40 /50/ шт.
-
Суммарная мощность пунктов в хозяйствах должна превышать суммарное поступление вороха на доработку на 20 %. Резерв вороха корнеплодов на пункте должен обеспечить его работу в течение 1,5-2,0 ч.
-
На основе результатов исследований разработаны исходные требования на одно-, Двух- и трехрядные машины / /W - Р 62/14, Р 52/27, Р 62/5/ и линию для послеуборочной обработки столових корнеплодов / РУ- Р 62/і5/, отвечающие условиям работы в чоне. Реализованы в производстве корнеплодоуборочпая машина ШТ-І и линия ЛСК-20, созданные с участием автора.
10. Разработаны технические предложения, проекты пунктоз и нестандартизированнао технологическое оборудование, входящее в состав этих пунктов. Указанные технические и технологические решения реализованы_в хозяйствах Ленинградской, Новгородской к
дования, использованного" в указанных проектах. Разработанные технические средства включены в Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на І986-І995 гг. Разработаны (совместно с НИИОХ) и утзерядены в установленном порядке агротехнические требования на модернизированные машины для уборки столовых корнеплодов и линию послеуборочной доработки корнеплодов.
Результаты исследований реализованы в технологиях механизированного возделывания и уборхи столовой моркови и столовой свеклы Hi гребнях.
^Гсбапия. Основные положения диссертационной работы доложены на- объединенном НТС МСХ СССР, КСХ PCSCP в 1982 г., на Всесоюзных и региональных (НЗ РСФСР) научно-методических и координационных совв' ваниях по проблемам 0.51.12 и 0.5Ї.І8 в 1975-1987 гг., на научных конференциях ЛСХИ в 1983 и 1932 гг., Ученом совете НИШШЭСХ НЗ в 1975-І909 гг., семинаре МСХ СССР "Опыт работы по внедрению прогреї сивных интенсивна технологий в овощеводстве и бахчеводстве" (г. Москва, 1937 г.), семинаре Агропрома НЗ РСФСР "0 состоянии и мерах но завершению строительства и выходу на проектную мощность производства овощей во вновь Строящихся совхозах" (г. Киров, 1963 г.), семинаре Агрспрома НЗ РСФСР "Система машин для растениеводства" (г. Москва, 1988 г.); семинаре Госагропрома РСФСР "Технологии про-иеводства овощей с использованием зарубежного опыта" (г. Москва, 1990 г.), семинаре Госагропрома PCSCP "Механизация уборки овощей с учетом отечественного и зарубежного опыта" {г. Ленинград, 1990 г.)
'Публикация результатов исследования. Основное содержание диссертации изложено в 4S работах, 9 авторских свидетельствах, в 6 практических рекомендациях и тринадцати заключительных отчетах, де локированных в ВНТИЦентре.
Объем и структура.диссертации. Диссертация изложена на 4?4 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 разделов с //3. рисунками и SO таблицами, выводов и предложений. Список литературы включает «?/3^ страницах.
