Введение к работе
Актуальность темы. Одной из самых трудоемких операций в виноградарстве является уборка урожая. По техническим сортам затраты труда на ее осуществление составляют до 40% от общих затрат на возделывание. Большая трудоемкость операции уборки урожая винограда обусловлена низким уровнем механизации и жесткими требованиями к срокам их проведения, увеличение которых отрицательно скалывается на качестве убираемого винограда и приготавливаемой из него продукции.
В настоящее время в решении проблемы механизации уборочных работ отчетливо выделились два направления: первое - создание средств частичной механизации, осуществляющих подборку и транспортировку собранного вручную винограда, и второе - создание и применение высокопроизводительных виноградоуборочных комбайнов. Последние широко внедрены во Франции, США, Италии и других станах,
В бывшем СССР создано несколько виноградоуборочных комбайнов. Некоторые их них положительно зарекомендовали себя в ходе,хозяйственных и государственных испытаний..
Рабочие органы существующих машин разрабатывались преимущественно эмпирическим путем, что в конечном итоге значительно снижает эффективность от использования уборочной техники, а порой и сильно сдерживает ее внедрение.
На основании вышеизложенного можно заключить, что разработка теоретических и экспериментальных основ создания виноградоуборочных машин является крупкой проблемой, решение которой позволит значительно сократить затраты труда на возделывание винограда и повысить рентабельность его производства.
Исследования проводились в Горском ГАУ по заданию Госкомитета по Науке и Технике в соответствии с программой OCX б I, поз.07.06.02.02.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлась разработка теоретических и экспериментальных основ создания виноградоуборочных комбайнов.
Для ее достижения были выдвинуты следующие задачи:
-
Изучить физико-технологические свойства и морфологические признаки плодов винограда, а также размерные показатели шпалерной системы и их положение в ряду.
-
Провести необходимые теоретические исследования основных процессов механизированной уборки урожая винограда (отделения ягод от вегетативных органов растений, улазливзния отделенного урожая и т.д.).
3. Экспериментально исследовать рабочие органы и
виноградоуборочный комбайн в целом, с целью оптимизации
действительных параметров.
-
Провести хозяйственные и государственные испытания усовершенствованного образца виноградоуборочного комбайна.
-
Определить экономическую эффективность использования новых рабочих органов и виноградоуборочного комбайна.
При решении поставленных задач обобщались исследования других авторов, ссылки на работы которых приводятся в соответствующих разделах диссертации.
Объектом исследования является - механизация технологического процесса уборки урожая технических сортов винограда. В качесгве основных объектов исследовались: ? растения винограда и их плоды;
- рабочие органы комбайнов СВК-3, СВК-ЗМ, КВ-0,57 "Крым", Дон-
! MB, КГ-2; '
-экспериментальный образец виноградоуборочного комбайна ВК-2;
- уборочно-транспортные комплексы.
Общая методика исследований. В работе используются теоретический и экспериментальный методы исследования.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях. При проведении исследований широко использовались методы математического планирования эксперимента с разработкой математических моделей изучаемых процессов. Для изучения основных характеристик изучаемых объектов применялись методы непосредственного замера, тензометрирование, киносъемка, видеосъемка, а также методы исследования, предложенные автором. Полученные экспериментальные данные обрабатывались на ЭВМ.
Научная новизна диссертации заключается в разработке классификаций основных рабочих органов современных виноградоуборочных машин; в изучении некоторых физико-механических свойств и морфологических признаков плодов винограда с точки зрения механизации их сбора; є исследовании размерных характеристик виноградной шпалеры, необходимых для обоснования параметров вибрационных и улавливающих' рабочих органов; в установлении необходимых закономерностей колебаний плодов винограда; в разработке аналитических зависимостей, позволяющих установить оптимальные значения параметров вибрационных рабочих органов н улавливателей плодов; в теоретическом обосновании нового энергосберегающего метода отделения урожая от побегов; в разработке новой компьютерной методики исследования лепестковых и дисковых улавливателей; в обосновании энергетических затрат рабочих органов машин; в проведении полевых испытаний, подтверждающих правомерность теоретических предпосылок.
По теме диссертации выдано 2 авторских свидетельства и одно положительное решение на выдачу патента.
Практическая ценность. В результате проведенных экспериментально-теоретических исследований разработаны рекомендации по закладке виноградников, с последующей механизированной уборкой урожая; обоснованы рациональные конструкции отделителя винограда, самообходяшего . опоры шпалерной системы; резинотканевого, лепесткового и дискового улавливателей; разработан внноградо-уборочный комбайн, осуществляющий уборку с одновременной переработкой.
Реализация результатов исследований. Результаты научных исследовании реализованы в конкретном образце виноградоуборочного комбайна ВК-2, успешно прошедшем хозяйственные и государственные испытания. Результаты исследований переданы центру научно-технической информации и в настоящее время используются ЦОКБ Горского ГАУ для разработки усовершенствованного виноградоуборочного комбайна. Материал диссертации используется при чтении лекций по курсу "Сельскохозяйственные машины" в Горском ГАУ. Мичуринской государственной академии и Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.
Комбайн конструкции Горского ГАУ в течение ряда лет испытывался в хозяйствах Темрюкского района Краснодарского края, Крыма, Чеченской республики (ранее ЧИ АССР).
Государственные испытания комбайна конструкции Горского ГАУ показали высокую . экономическую эффективность его использования.
Апробация работы. Диссертационная работа рассмотрена и рекомендована к защите на объединенном заседании кафедр Горского ГАУ, где она выполнялась. Отдельные разделы работы доложены на ежегодных научно-технических конференциях Горского ГАУ 1985-1996 годов, в Крымском НПО "Плодмашпроеісг"(І990 год), в Армянском НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства, на заседании секции .механизации Научно-технического Совета агропромсогоза Краснодарского края (!990 год), на1 конференции молодых ученых и специалистов СК НИИ ГПСХ (г.Владикавказ, 1994 год), на кафедре "Теоретической и математической ' физики" Северо-Осетинского Государственного университета, на технических советах в хозяйствах.
Публикация результатов исследований. Основное содержание работы изложено в двух монографиях и 22 статьях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений. Общин объем составляет 472 страницы, в том числе 15 страниц списка литературы, 58 страниц таблиц и 97 страниц рисунков. Список использованной литературы включает 158 наименований, из них 14 на нностоанных языках.
