автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Изыскание и исследование энергосберегающей установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах

кандидата технических наук
Иванченков, Вячеслав Алексеевич
город
Владикавказ
год
2006
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Изыскание и исследование энергосберегающей установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах»

Автореферат диссертации по теме "Изыскание и исследование энергосберегающей установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах"

На правах рукописи

Иванченков Вячеслав Алексеевич

ИЗЫСКАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ УБОРКИ ПЛОДОВ С ДЕРЕВЬЕВ В КРЕСТЬЯНСКИХ (ФЕРМЕРСКИХ) ХОЗЯЙСТВАХ

Специальность 05.20.01. - Технологии и средства механизации сельского хозяйства (по техническим наукам)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владикавказ 2006

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Кудзиев Казбек Дмитриевич

доктор технических наук Бычков Валерии Васильевич

доктор технических наук, профессор Гаппоев Татаркан Туганович

ФГНУ Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства

Защита диссертации состоится «14» ноября 2006 года в 14°° часов на заседании диссертационного совета КМ - 220.023.01 в ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан «11» октября 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Л.П. Сужаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современное состояние садоводства характеризуется существенным перераспределением плодовых насаждений, т.е. площади садов общественного пользования переходят в собственность (аренду) фермерских хозяйств. Кроме этого, количество приусадебных участков, а также садов-огородов, имеющиеся у крестьянских (фермерских) хозяйств в нашей стране составляет более 30 млн, в которых в подавляющем большинстве участков имеются плодовые деревья.

Созданные в нашей стране плодоуборочные машины и комбайны типа МПУ-1А, КПУ-2 и др., которые выпускались Кишиневским НПО «Плодсельхозмаш» обеспечивают высокую производительность и эффективность рабочего процесса. Однако, в настоящее время уборку урожая плодов с деревьев, на долю которой при- * ходится 40-50% всех трудозатрат в садоводстве, повсеместно в нашей стране осуществляют вручную. Применение разработанных машин и комбайнов для уборки урожая плодов в крестьянских (фермерских) хозяйствах затруднено или вовсе невозможно в силу ряда причин, основные из которых: экономическая нецелесообразность и техническая невозможность их применения в небольших садах, личных приусадебных участках, в пересеченной местности, в горных и предгорных условиях.

Учитывая современные тенденции, связанные с проблемами энергоресурсосбережения, следует создать более универсальные, простые и надежные в эксплуатации, экономичные плодоуборочные установки, которые должны быть привлекательными для потребителя из-за их высокой эффективности при небольших затратах на приобретение и обслуживание.

Разрабатываемая плодоуборочная установка особую значимость может иметь в горной и предгорной зонах Юга России, в которых они обладают существенными преимуществами перед существующей техникой. Они обусловлены их минимальными массогабаритными характеристиками, многофункциональностью, способностью удовлетворять различным условиям эксплуатации, высокой эффективностью и низкими энергозатратами и металлоемкостью.

В стратегии машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 г., обозначены основные направления разработки новых технологий и техники, в которых особое внимание уделяется созданию энергоресурсосберегающих технологий и технических средств.

В связи с этим тема исследования является актуальной и соответствует направлению «Стимулирование малых форм хозяйствования» согласно приоритетному национальному проекту развития АПК.

Цель работы и задачи исследования. Цель работы — изыскание, исследование рабочего процесса энергосберегающей установки и определение ее параметров на уборке плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

♦ изучить некоторые размерные и физико-механические показатели и свойства плодовых ветвей (с плодами);

• теоретически исследовать рабочий процесс взаимодействия системы «стря-хиватель - плодовая ветвь» и обосновать его режимы и параметры;

• провести поисковые исследования и изыскать рациональную конструктивно-технологическую схему плодоуборочной установки;

• провести оптимизацию основных конструктивных и технологических параметров установки;

• провести сравнительный расчет технико-экономических показателей плодоуборочной установки и оценить эффективность ее использования.

Объекты исследования. Объектами исследования являлись плодовые деревья различных культур (семечковые, косточковые); различные варианты устройств для встряхивания и улавливания плодов; плодоуборочная установка.

Методы исследования. Для проведения исследования применялись аналитические и статистические методы, методы математического, физического и имитационного моделирования, методы теории математического планирования эксперимента, методы теории переменной массы. При исследованиях использовались цифровая видеотехника и ПЭВМ.

Научная новизна исследования. Изыскана оптимальная конструктивно-технологическая схема и определены параметры установки для съема и улавливания плодов при колебании плодовых ветвей деревьев различных культур (семечковых и косточковых); определены некоторые размерные показатели и физико-механические свойства плодовых веток; определены зависимости опадания плодов от времени встряхивания; при определении взаимодействия стряхивателя и плодовой ветви использована теория переменной массы; исследована математическая модель системы «стряхиватель - плодовая ветка» и определены оптимальные параметры и режимы рабочего процесса стряхивателя.

На конструкцию улавливателя установки для уборки плодов получен патент РФ на изобретение №2286044(приоритет 03.08.2005 г.)

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанная установка позволяет производить механизированный съем плодов различных культур (семечковых, косточковых) без использования трактора, т.е. является автономной и портативной с низкими энергозатратами (до 0,25 кВт. -ч), существенно повышает производительность труда на этой операции по сравнению с ручным сбором.

Реализация результатов исследования. Разработанная плодоуборочная установка прошла успешные производственные испытания в крестьянских (фермерских) хозяйствах, в личных приусадебных участках, садах-огородах, а также в бессистемных насаждениях и в лесу.

Результаты диссертационной работы по изысканию и исследованию установки для уборки плодов, а также техническая документация используются ассоциацией «Агротехмаш» (г. Москва), АККО РСО-Алания, ООО «Старт» (г. Владикавказ).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-технических конференциях Горского ГАУ (2004 - 2006 г.г.), СевероКавказского горно-металлургического института (2005, 2006 г.г.), Федеральном научно-производственном центре «Агротехмаш» (г. Москва), Ассоциации крестьянских (фермерских) хозяйств и сельскохозяйственных кооперативов Республики РСО-Алания (АККО РСО-Алания, г. Владикавказ, 2006 г.). Диссертация рассмотре-

на и одобрена на объединенном заседании кафедры ЭМТП и БЖД Горского ГАУ, где она выполнялась.

Публикация результатов исследования. Основные положения диссертации изложены и опубликованы в 9 научных работах и патенте РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы (94 наименований), 16 приложений.

Диссертация оформлена согласно ГОСТ 7.32-2001.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи исследования, обосновано направление работы и изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса механизации уборки плодов с деревьев и задачи исследования» приведен анализ различных способов (ручной, полумеханизированный, механизированный) и средств уборки плодов применительно к крестьянским (фермерским) хозяйствам. На их основе предложены наиболее приемлемые способ и технические средства уборки урожая плодов.

Во второй главе «Размерные показатели и некоторые физико-механические свойства ветвей плодовых деревьев» дан обзор работ, посвященных данному вопросу.

Однако имеющихся данных оказалось недостаточно для обоснования параметров установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах. Последние характеризуются тем, что на одном участке могут размещаться различные культуры растений (семечковые, косточковые), а также дикорастущие деревья. Это, естественно, приводит к тому, что некоторые размерные показатели надземной части соответствующих растений могут отличаться от тех же параметров растений, размещенных на больших площадях. Таким образом, необходимо изучить некоторые размерные показатели и физико-механические свойства деревьев и их плодовых ветвей для изыскания конструктивно-технологических параметров плодо-уборочной установки.

С целью их изучения была разработана программа исследований, включающая следующие задачи: изучить размерные показатели плодовых ветвей (вместе с плодами) деревьев различных культур, определить их количественные и качественные различия, расположение и их направленность; определить коэффициенты жесткости плодовой ветки (в месте приложения возмущающего усилия) в разных направлениях относительно оси плодовой ветки; определить частоты свободных колебаний плодовых веток в различных направлениях; определить коэффициенты, характеризующие отношение массы плодов к массе ветви и интенсивность их опадания.

Исследования проведены на следующих объектах (деревьях): яблоня, груша, слива, абрикос, вишня, алыча. Место проведения исследований и условия: крестьянские (фермерские) хозяйства, сады — огороды, приусадебные участки, лесной массив Национального парка РСО-Алания, бессистемные (придорожные) насаждения южной окраины г. Владикавказ. Исследования проводились на деревьях с созревшим урожаем в сухую погоду при температуре окружающей среды +15+25°С и относительной влажности воздуха - 55^-85% с июля по сентябрь 2005 года. Для исследова-

ний применялись как известные методики, так и оригинальные, разработанные нами (с использованием DCR и DVD аппаратуры).

Установлено, что средние размеры деревьев различных культур составляют: высота — 3,86...7,14 м; ширина кроны - 3,02...5,84 м; длина кроны - 3,14...6,14м. Число скелетных веток колеблется от 3 до 8 на одном дереве, а число плодовых веток от 6 до 21, причем у косточковых оно выше, чем у семечковых культур. Площадь плодовой ветки (с плодами) у разных культур варьирует в пределах 0,3 ... 2,2 м2, а диаметры веток в центре ее тяжести - 11...42 мм, наибольшие значения наблюдаются у груш и яблонь. Углы наклона веток укладываются в диапазон 0... 180°. Значения коэффициента жесткости плодовых ветвей различных культур колеблется в следующих пределах: «вверх» - 320... 1050 Н/м; «вниз»-200...700 Н/м; «вправо» —240,..810 Н/м; «влево» - 220...760 Н/м. Анализ построенных тетраграмм показал, что для всех культур по всем направлениям частоты свободных колебаний плодовых веток варьируют в небольшом интервале - 0,85,..2,5 Гц (рисунок 1). Замечено, что, кроме сливы, у которой вектор увеличения частоты vö направлен «вверх», у остальных культур наблюдается тенденция доминирования частоты v0 в боковых направлениях («вправо», «влево»). Установлено, что у всех изучаемых культур, как правило, масса плодов значительно выше собственной массы веток, на которых они находятся, наибольшее отношение масс Л наблюдается у семечковых культур (яблоня, груша) — 3,2 ... 3,3, у косточковых культур (слива, вишня, алыча) — 1,67 ... 2,0. Определена интенсивность опадания плодов, из которых следует, что в первые две секунды отрываются 46. ..66% всей массы плодов на ветке.

Таким образом, при исследовании рабочего процесса необходимо рассматривать плодовую ветвь как систему с переменной массой.

В третьей главе «Изыскание конструктивно-технологической схемы плодо-уборочной установки» проведены поисковые исследования различных вариантов конструкций улавливателей и стряхивателей плодов; выявлены их достоинства и недостатки; обоснованы угол наклона полотна улавливателя, его материал и размеры. В результате исследований изыскана оптимальная конструктивно-технологическая схема плодоуборочной установки (улавливателя и стряхивателя) (рисунок 2). В дальнейшем, на ее основе изготовлены экспериментальный (опытный) образец установки.

В четвертой главе «Теоретические исследования процесса взаимодействия стряхивателя с плодовой ветвью» приведены теоретические разработки по обоснованию режимов и параметров рабочего процесса стряхивателя плодов.

Разработкой рабочих процессов вибрационных плодоуборочных машин занимались: Г.П. Варламов, Х.А. Хачатрян, Б.И. Турбин, А.Ф. Ульянов, М.Е. Демидко, Ю.А. Утков, Б.Х. Кульчиев, В.Я. Зельцер, В.Д. Забросаев, И.М. Федотов, В.В. Бычков, A.A. Цымбал, A.B. Четвертаков, В.Г. Бросалин, С.И. Филимонов, В.Д. Бартенев, Р.Н. Мамедов, Л.А. Шомахов, А.Б, Кудзаев, P.A. Алиев, В.Т. Протасов, В.Д. Раги-мов, P.P. Ягубян, Н.Г. Ризаханов, В.К. Полянин, К.М, Тугуз, П.Н. Комиссаров, В.В. Князьков, И.А. Христин, В.А. Черников, А.М. Долгошеев, И.М. Таваснев, P.M. Та-васиев, А.Н. Бесаев, Р. Фридли, Р. Динер, Ж. Диаполу, Ж. Стефанелли и многие другие.

х1СЮД'м

"ВнизТц

1 — груша; 2 — яблоня; 3 — абрикос; 4 — слива; 5 — вишня; б - алыча в) схема измерения показателей в разных направлениях

Рисунок 1 - Тетраграммы приведенного коэффициента жесткости (а) и частоты свободных колебаний (б) плодовой ветви;

В их работах при обосновании параметров стряхивателей как всего дерева (за штамб), так и плодовых веток применены основы теории упругих колебаний систем без учета изменения их масс, которые для плодовых веток различных кулыур существенны (1,6-3,3 раза),

В связи с этим представляется актуальной задача применения теории переменной массы к процессу взаимодействия стряхивателя с пло- 1 - улавливатель, 2 - стряхшателъ;

довой веткой при ее упругих колеба- 3~ аккумулятор; 4 - тара для плодов ниях.

Для достижения поставленной Рисунок 2 - Общий вид плодоуборочной цели были решены следующие задачи: установки

• исследовать кинематику процесса колебаний захвата стряхивателя;

♦ исследовать колебательную систему «стряхиватель - плодовая ветвь» с разработанной теорией переменной массы.

Суть исследования кинематики процесса заключается в определении уравнений и графиков пути, скорости и ускорения захвата стряхивателя как функций от времени. Для определения координаты у конца захвата как функции от угла поворота приводного вала использована расчетная схема, изображенная в соответствии с рисунком 3.

Из треугольника css находим ss

ss2 = d2 + r2- 2drCos(90° -q>)

(1)

или ss = *Jd2 + г2 — 2drSin<p .

Из того же треугольника

(2)

Since =rSi"(9°0~<P) = rCos(P

ss ss

Подставив значение ss в последнюю формулу получим:

(3)

Sing = , ГС°*У (4)

^¡d2 + r2 - 2drSin<p

Рисунок 3 — Расчетная схема для определения координаты у конца захвата

тогда

С<?5а = \1-(

гСоб<р

+ г2 - 2^г5'иг<р

(5)

или

Соъа = А1-

г2Соъ2а

й2 + г2 -2йг$'та

(6)

Тогда

ЬСоьа — Ь.\1-

г2Со$2ф

а2 + г2 - 2(1гЗикр

(7)

откуда у = гзтф + ьл\1--2 2

г Созгф

<Г + г' - 2йг8тф

(8)

где Л— длина шатуна мб.

Определение координаты X конца захвата как функции угла поворота приводного вала производится аналогично, в результате:

d2 + r2- 2drSin<p

f rCos<p

(9)

Траектория конца захвата стряхивателя обозначена в соответствии с рисунком 3 символом / . Эта линия описывается уравнениями (8) и (9) и представляет собой в некоторой степени искаженный эллипс.

В результате определили скорость и ускорение конца захвата стряхивателя для косточковых (10...13) и семечковых (14... 17) культур:

для косточковых для семечковых

Целью разработки теории переменной массы в исследовании колебательной системы «стряхиватель - плодовая ветка» является определение режима колебаний, приводящий к равномерному опаданию плодов в течение всего времени встряхивания (dm/dt — const). Это приведет к более экономному расходу энергии на выполнение рабочего процесса и снижению повреждаемости плодов (с момента их отрыва и до их поступления в тару).

Для исследования нами принята колебательная система с переменной массой и гармоническим возбуждением (рисунок 4 а,б). При этом систему принимаем такой, что наиболее резкое изменение массы происходит в крайних положениях (рисунок 4,6) в пределах каждого периода колебаний. Принятая модель о скачкообразном изменении массы в крайних положениях позволит оценить некоторые свойства системы с убывающей массой.

Учитывая, что в системе масса меняется медленно по отношению ко времени одного колебания - естественной единице времени, то к ним применимы асимптотические методы, развитые Ю.А. Митропольским на стационарные процессы. Эти методы охватывают системы с медленно меняющимися параметрами и слабой нелинейностью.

Дифференциальное уравнение колебательного движения системы

JC = 1320Sm91,7/ ; у = 1054 Cos9ly7t ; Х-121044 Cos9lJt; у — 96652 91,7/.

(10) JC = 962Sin55/;

(11) у-770 Cos55/ ;

(12) X =52910 Cos55

(13) у — ~A2l50SinS5t .

(14)

(15)

(16) (17)

£Софи%)

т

где:

т(т)— переменная масса

плодовой ветви; ь — коэффициент диссипативного сопротивления среды (воздуха); к — приведенный коэффициент жесткости плодовой ветви; г = е( - "медленное" время; € — малый положительный параметр.

Учитывая, что коэффициент (ЬСопротивления среды зависит от скорости (1х/Ш в первой степени допускаем, что значение силы вязкого сопротивления в (Ьс/ (1( несущественно.

т

в

Я у Я;/У//;;//;//;/////////

а

1

ГШ дгп

ЛЬ

■и

г

Рисунок 4 — Колебательная система «стряхиватель - плодовая ветвь» с переменной массой и гармоническим возбуждением

Тогда уравнение (18) преобразуется

т(т)

й2х Ш2

Iи Ш

(19)

Функция Г(х,(Ьс/Ш\ поскольку при ней стоит малый параметр £, может учитывать слабую нелинейность в системе. Таким образом, система, в которой действительно нелинейность выражена слабо, всегда может быть сведена к форме (19) путем выделения из нелинейной функции линейного числа кх. Представим уравнение (19) в такой форме

й2х Ш2

¥Ф2(т)х = е/(т,х,-

ш

Здесь Ф (т) =

т(т)

г/ \ 1 / (тух,—) =-

Ш т( т )

««я-

Если бы е =0, а масса была бы постоянной (о — const), то уравнение было бы линейным и его решение

л: = a cosy/ , откуда dx

— = -асо siny/, (21)

где: цг = сМ+0, а величины айв постоянные.

Поскольку масса меняется медленно, а нелинейность в системе слабая, то для первого приближения форма решения (21) может иметь силу и в этом случае если только величины а и О рассматривать как функции /.

Дифференцируя первое уравнение из (21) и учитывая, что а и $ функции времени, после преобразований получим:

da d9 . Л

—cosy/ —а—sinyf = 0, (22)

dt dt

Теперь продифференцируем второе уравнение (21) и подставим JC,

dx d2х

-,-г- в (20), откуда получим

dt dt2

da , . . . xd6 dm(r) .

--m(r)siny/ — ao)(r)—cosy/ - ea——¿-siny/ +

dt dt dr

+ ef[r,a cos у/,—am (r) siny/], Решая совместно (22) и (23) относительно da / dt и dO / dt »находим, что

(23)

da sa dm(r) . 2 £

— =--—•—:-sin у/---— f[ r, a cos y/,—

dt g)(r) dr g>(t)

— асо(г) siny/ ] siny/;

d$ s dco(r) .

— =---5—-siny/ - cosy/ —

dt m(r) dr T *

(24)

(25)

aco(r)

f [ r,cosy/,—aG) (r) siny/ ] cosyУ.

Из этих уравнений видно, что первые части у них являются периодическими функциями ¿спериодом 2я/в>(т) и пропорциональны малому параметру В, так что обе производные будут медленно меняющимися функциями. Исходя из этого свойства правых частей (24) и (25) в нелинейных колебаниях пользуются усредне-

нием правых частей по времени. Выполняя усреднение с учетом того, что при вычислении интегралов X принимается как некий постоянный параметр и того, что

Лш , х йв

-= (О (Т) Л--, будем иметь

ш ш

(1(1 еа йт(т) 1 2уг . 2 ^

-=---- у/(1ц/~

Ф(Т) с1т 2п 0

у 2я

— [ / (т>асо5Ц/ — аса (т) $шц/ ) Бшу/йц/ >

Ф(Т) 2я $

йу е йт(х) 1 ** .

-1— = са(т )----—-— \sinw собшЛш —

Ш ф(т) ат 2п * т г г

2 2)г

— \/(т,асо$\у,—аа)(т)5ту/)со8у/(1ц/, ^ »

ат(х)2п £

Фс 1 сЬс

или, вспоминая, что /(Т, X,-) —-]?(X,-у получим:

Ш т( г) Ш

(26)

йа еа (1со(т) е 2п

Ш 2а> (т) йт 2тгф(т)пг(т) 0 - ат(т ) 51пу/) й1пу/(1у/,

\Р(а созу/,-

(27)

-со(т)---- \Ф(асовцгг-

Ш 2жаф(т)т(т) 0

- асо(т ) эту/ ) соя ц/Л у/.

(28)

Имея конкретную функцию Р(х,<Ьс/&), можно вычислить интегралы, которые дадут функции, зависящие от амплитуды а. Затем уравнения (27) и (28) интегрируются и из них находятся а(() и и подставляются в решение в первом приближении:

х= a(t)cos^¡/(t),

В частном случае, когда имеем колебательную систему без трения (РМр=Оу рисунок 4,а) возмущающая сила Р = Р(х)со слабо выраженной нелинейностью, которая описывается уравнением:

а2х

т(т)—-+ кх = еГ( х) (29)

<1Г

J2

или —^-+Ф'£(г)х = —-—F(x). (30)

dX 2s у s

—+£У (т)Х=—~

dt2 m(r)

Для него решения будут иметь вид:

da _ sa da)(r)

dt 2со(т) dr

dy/ _ _s 2гг

(31)

j -m(r)----[F(acosyf)cosyri4/9 (32)

dt 2ласо(т)т(т) 0

так как

fF(acosy/)siny/dy/ = 0 , (33)

0

потому, что F(acosyf) четная функция и все синусы в разложении Фурье для этой функции равны 0.

Известно, что в консервативной системе (правая часть уравнения (29) зависит только от х) амплитуда не меняется со временем, а из формулы (31) видим, что амплитуда здесь меняется только за счет того, что меняется масса и, следовательно, частота ф(т), При постоянной массе имели бы а= const.

Если в уравнении (31) ¿//заменить через равную ей величинуdr/e, то получим уравнение с разделяющимися переменными

da dr do (г) da>(r) -_----\—L --(34)

а 2ф(т) dr 2ф(т) Переходя в этом уравнении от а>(т) к m(r) и выполняя непосредственно интегрирование, получим, что

L

а = а0\ , (35)

I то 1

где а0 и т0— значение амплитуды и массы при т =0. Теперь задача решена и малый параметр е можно отбросить, так как он был приписан как символ медленного из-

14

менения массы, так что окончательно зависимость амплитуды колебания от времени будет иметь вид

I

а = а0 . (36)

- то J

Для прикладного решения задачи необходимо определить зависимость изменения массы ветки от времени.

Допуская, что масса опавших листьев в процессе ее встряхивания существенно ниже массы плодовой ветви, можно записать

т - т0 + т(т), (37)

где т— масса плодовой ветви; т0 — масса ветви без плодов; т(г)~ масса плодов на ветке в момент времени *. В результате экспериментальных исследований получено:

т(т) = то + (1-0,145г)тп. (38)

С учетом решения (36) получим:

10,25

а = ае

mo + (l-0,143t)mJ

- . (39)

то U

С технической точки зрения регулировать амплитуду колебаний во времени технически сложнее, чем частоту колебаний, поэтому для практической реализации достижения Лм/<// = с<»/м/проще регулировать частоту колебаний плодовой ветви путем изменения частоты вращения вала электродвигателя.

Решение этой задачи согласно уравнению (18) довольно сложно и трудоемко, поэтому экспериментально установлена зависимость изменения частоты колебаний захвата, при котором интенсивность опадания плодов равномерна в течение времени процесса, эти зависимости апроксимированы уравнением v = а + , область

определения которого ограничено с{€ [0....Я/2]. Коэффициенты а, Ь и с имеют разные значения для семечковых и косточковых плодов.

Из графика на рисунке 5 следует, что зависимость частоты от времени синусоидальная, причем наблюдается закономерность - чем мельче (по массе) плоды, тем выше потребная частота и длительность колебаний плодовой ветви. Полученные зависимости явились частью исходных данных при проектировании параметров и режимов рабочего процесса плодоуборочной установки.

В пятой главе «Экспериментальные исследования плодоуборочной установки» представлены результаты экспериментального исследования рабочего процесса уборки плодов с применением разработанной плодоуборочной установки.

Для оптимизации параметров стряхивателя фруктовые культуры разделили на две группы: косточковые и семечковые. Плоды в каждой из групп обладают схожими физико-механическими и размерными свойствами и показателями. Опыты про-

0 12 3 4

5 и с

1- яблони, груши; 2- абрикос, слива; 3 — алыча; 4- вишня о - опытные точки

Рисунок 5 — Зависимость частоты колебаний плодовой ветви

от времени встряхивания

водились на семечковых (яблонях) и косточковых ( дикой алыче) деревьях.

Оптимизацию процесса проводили с помощью метода планирования полнофакторного эксперимента. В качестве критерия оптимизации принята полнота съема плодов. Ввиду того, что опыты трудоемки для проведения эксперимента выбран трехуровневый план Бокса-Бенкина, так как он в сравнении с ортогональными и ро-татабельными более экономичен по числу опытов и обладает их свойствами.

Интервалы варьирования и уровни этих факторов приняты на основании теоретических исследований и приведены в таблице.

Таблица - Интервалы варьирования и уровни факторов

Уровень и интервал варьирования фактора Частота колебаний г, Гц Амплитуда колебаний а, мм Продолжительность колебаний

Кодовое обозначение х/ *3

Верхний уровень + 1 11 40 6

Основной уровень 0 9 30 4

Нижний уровень — 1 7 20 2

Интервал варьирования 2 10 2

На основании расчетов по матрице - алгоритму получено уравнение в кодированном виде, описывающее зависимость полноты съема плодов от частоты, амплитуды и продолжительности колебаний захвата стряхивателя (для семечковых культур).

У- 97,16 —5,136ЛСу -5,248X2 -7,967Х3 -20,265*^ +2,398дгуд:^ -

-7А5\Х2Х3 — 6,934X] - 3,114Л:| -14,935л:| . (41)

Проверка гипотезы адекватности модели второго порядка проводилась с помощью /**- критерия (критерия Фишера). Для принятия гипотезы адекватности необходимо, чтобы расчетное значение критерия ^расч. было меньше табличного

Г табл. Величина последнего для уровня значимости 0,05 (вероятность 95%) и числа степеней свободы //=11 и /г=30 равна Ртабл, ~ 2,256.

В результате вычислений определено, что Ррасч =1,746. Следовательно, гипотеза адекватноти описания процесса полиномом второй степени принимается.

Значимость коэффициентов регрессии рассчитали по формулам по /— критерию (критерию Стьюдента) путем нахождения доверительного интервала для каждого коэффициента.

Ав<=±ш (42)

Анализируемые коэффициенты регрессии значимы, если их абсолютные величины больше доверительного интервала. Значение критерия при уровне значимости 0,05 и числа степеней свободы / = 14, ¡табл. —2,145. Проведенный анализ показал, что все коэффициенты уравнения значимы с 95% вероятностью.

Для удобства уравнение (41) преобразовано в натуральный вид:

() = - 143,67 + 30,23У +3,847а +31,68Г- 0,113Ш + 0,60X4-0,373а(-

- 1,733V2 - 0,031 а2- 3,734(2. (43)

Решение уравнения (41) дает следующие значения:

х01 = ~0,118 ; х02 - -0,202; х03 - - 0,226.

В натуральных единицах: У0 =8,76 Л/; ао = 27,98 мм; 10 — 3,55 с.

При этих значениях факторов полнота съема яблок принимает максимальное значение, которое вычислено по формуле (43) подстановкой в нее значений а0

и оно равно Ятах ~94,82%

По результатам расчетов построено двумерное сечение поверхности отклика, изображенное в соответствии с рисунком 6.

Анализируя двумерное сечение можно сделать вывод, что оптимальные значения факторов можно принимать в пределах а = 24...32 мм и /= 2,7...4,3 с.

В этих пределах варьирования факторов максимальное отклонение критерия оптимизации от его оптимального значения не превышает 3%.

Оптимизация параметров стряхивателя при уборке косточковых культур проводилась на алыче в той же последовательности, что для семечковых культур,

17

Хл

—X

—-—_

20

25

30

35

40 а*мм

Рисунок 6 — Двумерное сечение поверхности отклика для факторов Л^ и л:^

(для семечковых — яблок)

На основании расчетов по матрице — алгоритму получено уравнение регрессии второго порядка в кодированном виде:

У = 95,13-3,09:^ -3,67^-5,58X3-14,19^/^2+ ЬбвЛ^Л^-~5,22Х2Х3 - 4,85х] ~ - 2,18Лг| - 10,45X2.

(44)

Гипотеза адекватности описания процесса полиномом второй степени подтверждена. Анализ, проведенный по /- критерию показал, что все коэффициенты уравнения значимы с 95% вероятностью.

Уравнение регрессии в натуральном виде:

2= -232,8 +25,84 V +8,86Л + 20,43473 Ш +0,28**- 0,261Ш - 0,54V2- 0,022а2- 2,6XI2.

(45)

В результате решения уравнений (44) и (45) определены оптимальные значения факторов: = - 0,156; Х02 = -0,162; 0,137.

В натуральных единицах: Уа — 14,56 Гц; а0 — 22,98 мм; (0 = 3,65 с.

При таких значениях факторов полнота съема косточковых плодов принимает максимальное значение, которое вычислено подстановкой Уо,а0 и /0 в формулу (45):

йтах =95,45%

Для обеспечения равномерного опадания плодов в процессе встряхивания плодовой ветви экспериментально установлены зависимости частоты колебаний от времени для разных культур: для семечковых — V =4,46+4,3251п 25,71; для косточковых - V = (6,25...9,15)+(5,87...7,68)8т(14,85...10>69)(, которые с вероятностью 0,95 согласуются с теоретическим (рисунок 5).

Полнота съема и улавливания плодов составляют 96,3 ... 98,5%, качество убранных плодов соответствуют агротребованиям, повреждаемость веток не превышает 0,3%. Следует отметить, что повреждаемость косточковых плодов значительно ниже повреждаемости семечковых плодов. Производительность установки на уборке плодов разных культур в различных условиях составляет 5-10 деревьев за час эксплуатационного времени. Потребная мощность на привод стряхивателя - 0,12 -0,25 кВт, удельные энергозатраты очень низкие - (0,52..Л,64) 10° кВт.-ч/кг, масса стряхивателя — 3,6 кг, а всей установки (вместе с улавливателем) - 7 кг (рисунок 7).

В шестой главе «Экономическая оценка эффективности плодоубороч-ной установки» на основе современных методик расчета дана оценка эффективности установки путем сопоставления затрат на выполнение уборки плодов различных культур предлагаемой (ПУ- 4) и существующей (фирмы Houmlait, Италия) установками.

Проведенный сравнительный технико-экономический расчет подтверждает эффективность применения разработанной плодоуборочной установки на уборке семечковых (яблок) и косточковых (алычи) культур.

В сравнении с базовой установкой уровень снижения металлоемкости — 82,5%, удельных энергозатрат — 94,9%, потребной мощности на привод стряхивателя - 93,2%. Эксплуатационная производительность установки на уборке яблок — 480 кг/ч, алычи — 152 кг/ч, и она выше в среднем на 34 %, чем у базовой установки.

Рисунок 7 — Плодоуборочная установка

в работе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В крестьянских (фермерских) хозяйствах, индивидуальных садовых участках, бессистемных насаждениях экономически и технически наиболее целесообразным способом уборки плодов с деревьев является ручной с использованием автономной портативной установки, состоящей из стряхивателя плодовой ветви и улавливателя плодов,

2. Изучены и обобщены размерные показатели плодовых ветвей и их размеры, имеющие прикладное значение. Установлено, что количество скелетных веток колеблется от 3 до 8 на одном дереве, а число плодовых веток - от 6 до 21, причем у косточковых культур оно выше, чем у семечковых. Площадь плодовой ветви варьирует в пределах 0,3... 2,2 м2, а их диаметры в центре ее тяжести - 11... 42 мм, причем наибольшие значения наблюдаются у семечковых - груш и яблонь.

3. Определены приведенные коэффициенты жесткости и частоты свободных колебаний плодовых веток в направлениях: «вверх», «вниз», «вправо», «влево». Они колеблются в пределах: коэффициент жесткости к€ [200...810] Н/м; частоты Уа€ [0,85...2,5] Гц, при этом замечено, что кроме сливы, у которой вектор увеличения частоты v0 направлен «вверх», у остальных культур наблюдается тенденция доминирования частоты v0 в боковых направлениях — «вправо», «влево».

4. Установлено, что у всех изучаемых культур, как правило, масса плодов значительно выше собственной массы веток, на которых они находятся, наибольшее отношение масс Л наблюдается у семечковых культур (яблоня, груша) — 3,2...3,3, у косточковых культур (слива, вишня, алыча) - 1,67...2,0. Таким образом, при исследовании рабочего процесса необходимо рассматривать плодовую ветвь как систему с переменной массой. Определены интенсивности опадания плодов различных культур в зависимости от продолжительности времени встряхивания.

5. В результате поисковых исследований различных конструкций стряхивателя и улавливателя плодов в реальных условиях (на уборке урожая плодов) обоснованы их оптимальные конструктивно-технологические схемы, на основе которых разработан экспериментальный образец плодоуборочной установки.

6. Теоретические исследования позволили исследовать кинематику процесса колебаний захвата стряхивателя, а также колебательную систему «стряхиватель -плодовая ветка» с учетом основ теории переменной массы. Установлены амплитуды и частоты колебаний в зависимости от изменения массы плодовой ветви во времени, на основании которых обоснованы параметры стряхивателя, обеспечивающие равномерное уменьшение массы ветви (dm/dt = Const).

7. Создан опытный образец плодоуборочной установки и установлена его рабо-тоспоспособность, с помощью которого с использованием полнофакторного эксперимента оптимизированы его параметры и режимы рабочего процесса; частота колебаний - 8,86 Гц, амплитуда колебаний — 27,98 мм, продолжительность колебаний — 3,55 с (для яблонь), и соответственно — 14,56 Гц; 22,96 мм; 4,55 с (для алычи).

8. Установлены зависимости частоты колебаний плодовой ветви от их продолжительности: для семечковых — v= 4,46+4,32 Sin25,7t; для косточковых -V = (6Д5...9,15)+(5,87...7,68) Sin (14,85...10,69)t (область определения <р€

¡0...n/2J), позволяющие обеспечить равномерный съем плодов (dm/dt —Const). При полноте съема плодов 96,3.„98,5% и высоком качестве убранных плодов производительность установки составляет 5-10 деревьев за час эксплуатационного времени, потребная мощность - 0,12...0,25 кВт, удельные энергозатраты — (0,52... 1,64) 10 3 кВт.-ч/кг, масса стряхивателя — 3,6 кг, а всей установки вместе с улавливателем -7 кг.

9. В результате сравнительного расчета технико-экономических показателей установлено: снижение металлоемкости опытного образца плодоуборочной установки составляет 5,7 раза, потребной мощности — 14,7 раза, удельных энергозатрат — 19,6 раза. Годовой приведенный экономический эффект составляет на уборке яблок — 25905, 6 руб., а алычи - 27521,4. Капитализированная стоимость (верхний лимит цены установки) на уборке яблок - 90 тыс. руб., а алычи - 95,4 тыс. руб. Срок окупаемости абсолютных капиталовложений составляет 0,13 - 0,14 года (сезона).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Предлагается плодоуборочная установка со следующей характеристикой:

Улавливатель плодов

1. Площадь улавливающей поверхности..................................................4 м2

2.Размеры улавливателя..........................................................2000x2000 мм

3.Угол наклона улавливающего полотна..................................................25°

4. Просвет между нижней точкой воронки улавливателя и поверхностью

почвы........................................................................................0,35 м

5. Материал полотна улавливателя..................................................изоплант

6. Масса.........................................................................................3,4 кг

Стряхиватель плодов

1. Привод...........................................................................электрический

2. Аккумулятор................................................................ЫР18-12В(17,2Ач)

3. Тип привода захвата.............................................тросовый с кривошипно-

шатунным механизмом

4. Радиус кривошипа.........................................................................20 мм

5. Частота вращения кривошипа.............................................300..,960 мин*1

6. Тип захвата...................................................................в форме крюка

7. Толщина резиновой оболочки захвата............................................5-К> мм

8. Требуемая мощность привода................................................0,12-0,25 кВт

9. Высота стряхивателя....................................................................2,8 м

10. Высота зоны встряхивания плодовых ветвей.......................................5 м

11. Масса стряхивателя........................................................не более 3,6 кг

Плодоуборочная установка с приведенными параметрами обеспечивает производительность 5-10 деревьев за час эксплуатационного времени и существенно снижает энергоемкость и металлоемкость рабочего процесса.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Иванченков В.А. Механизация уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах // Тавасиев P.M., Кудзаев А.Б./ - Владикавказ: Изд-во ФГОУ ВПО «ГГАУ», 2003. —28 с.

2. Иванченков В.А. Физико-технологические свойства ветвей плодовых деревьев И Тавасиев Р.М./ - Владикавказ: Изд-во ФГОУ ВПО «ГГАУ», 2004. - 34 с.

3. Иванченков В.А. Улавливающее устройство плодоуборочной установки / Тавасиев P.M., Цебоев Э.А. // Патент РФ №2286044 от 03.08.2005 г.

4. Иванченков В.А. Физико-механические свойства плодов и параметры улавливателя / Цебоев Э.А. // Сб. научных трудов. Северо-Осетинское отд. Академии наук высшей школы РФ. - Владикавказ: Изд-во «Терек», 2005 - Вып. 3. - С. 137141.

5. Иванченков В.А. Исследование взаимодействия захватов стряхивателя с плодовой веткой / Цебоев Э.АЛ Сб. научных трудов. Северо-Осетинское отд. Академии наук высшей школы РФ. — Владикавказ: Из-во «Терек», 2005 — Вып. 3. - С. 141-144.

6. Иванченков В.А. Соотношение массы плодов к массе ветки / Труды молодых ученых: Владикавказский научный центр РАН и Правительства РСО-Алания. - Владикавказ: Изд-во «Терек», 2006. - Вып. 3. — С. 73-75.

7. Иванченков В.А, Размерные показатели плодовой ветки/ Тавасиев P.M., Куд-зиев К.Д.// Труды молодых ученых: Владикавказский научный центр РАН и Правительства РСО-Алания. - Владикавказ: Изд-во «Терек», 2006 - Вып. 1. - С. 59-62.

8. Иванченков В.А, Физико-механические свойства плодовой ветки / Тавасиев P.M.// Труды молодых ученых: Владикавказский научный центр РАН и Правительства РСО-Алания. - Владикавказ: Изд-во «Терек», 2006 - Вып. 1. - С.62-67.

9. Разработка и создание плодоуборочной установки / Отчет о НИОКР, гос. ре-гнет. № 0120. 0507518/. — Москва: ВНТИЦ, 2006. - 170 с.

10. Иванченков В.А. Плодоуборочная установка для крестьянских (фермерских) хозяйств / Тавасиев P.M. // Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки — 2006. - Прил. №8.

Сдано в набор 26,09.2006 г., подписано ж печать 02.10.2006 г. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 171.

Типография ООО НПКП «МАВР», Лицензия Серия ГТД № 01107, 362040, г. Владикавказ, ул. Августовских событий, 8, тел. 44-19-31

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Иванченков, Вячеслав Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МЕХАНИЗАЦИИ УБОРКИ ПЛОДОВ С ДЕРЕВЬЕВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ средств малой механизации.

1.2 Полумеханизированный способ и средства уборки плодов.

1.3 Вибрационные гогадоуборочные машины.

1.4 Выводы.

1.5 Цель и задачи исследования.

2 РАЗМЕРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕТВЕЙ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ.

2.1 Программа, методика и условия проведения исследований.

2.2 Размерные показатели деревьев и плодовых ветвей.

2.3 Коэффициент жесткости плодовой ветви.

2.4 Частота собственных колебаний ветвей.

2.5 Коэффициент отношения массы плодов к массе ветви и интенсивность опадания плодов.

2.6 Выводы.

3 ИЗЫСКАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЛОДОУБОРОЧНОЙ УСТАНОВКИ.

3.1 Определение некоторых физико-механических свойств плодов.

3.2 Изыскание оптимальной конструктивно-технологической схемы стряхивателя и улавливателя плодов.

3.3 Выводы.

4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТРЯХИВАТЕЛЯ С ПЛОДОВОЙ ВЕТВЮ.

4.1 Исследование кинематики процесса колебаний захвата стряхивателя.

4.2 Исследование колебаний плодовой ветви с изменяющейся массой.

4.3 Выводы.

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОДОУБОРОЧНОЙ

УСТАНОВКИ.

5.1 Цель и программа исследований.

5.2 Определение оптимальной толщины резиновой оболочки захвата стряхивателя.

5.3 Оптимизация параметров стряхивателя плодов.

5.3.1 Результаты исследований.

5.4 Исследование и испытание плодоуборочной установки.

5.5 Условия и результаты исследований.

5.6 Выводы.

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПЛОДОУБОРОЧНОЙ УСТАНОВКИ.

6.1 Методика и исходные данные расчета.

6.2 Сравнительные технико-экономические показатели.

6.3 Выводы.

Введение 2006 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Иванченков, Вячеслав Алексеевич

Актуальность исследования. Поставленная Президентом Российской Федерации в послании Федеральному собранию задача - увеличение валового внутреннего продукта России за 10 лет в два раза - для АПК страны означает доведение объемов производства сельскохозяйственной продукции, в том числе и продукции садоводства, до уровня, обеспечивающего душевое потребление продуктов питания в соответствии с медицинскими нормами. В решении этой задачи одно из важных мест занимает создание и внедрение современных комплексов машин по уборке, транспортировке и товарной обработке плодов [1].

В структуре издержек машинного производства продукции сельского хозяйства важную роль играет техника (амортизационные отчисления, стоимость топлива, запасных частей, заработная плата и т.д.). В садоводстве эти издержки составляют до 60.70 % от всех затрат. В результате для садоводства ресурсосберегающая стратегия машиноиспользования является основой обеспечения конкурентоспособности отрасли [2].

В стратегии машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 г., обозначены основные направления разработки новых технологий и техники, в которых особое внимание уделяется созданию энергоресурсосберегающих технологий и технических средств [3-5].

Современное состояние садоводства характеризуется существенным перераспределением плодовых насаждений, т.е. площади садов общественного пользования переходят в собственность (аренду) фермерских хозяйств. Кроме того, количество приусадебных участков, а также садов-огородов, имеющиеся у крестьянских (фермерских) хозяйств в нашей стране составляет более 30 млн. Из них в подавляющем большинстве участков засажены плодовыми деревьями [6].

Разработка основ механизированного способа и технических средств уборки плодов посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: Г.П

Варламов, Х.А. Хачатрян, Б.И. Турбин, А.Ф.Ульянов, М.Е. Демидко, Б.Х. Кульчиев, В.Я. Зельцер, В.Д. Забросаев, И.М. Федотов, В.В. Бычков, А.А. Цым-бал, А.В. Четвертаков, В.Г. Бросалин, И.С. Филимонов, В.Д. Бартенев, В.А. Бондарев, Р.Н. Мамедов, Д.Т. Онтар, Р.А. Алиев, В.Т. Протасов, В.Д. Рагимов, P.P. Ягубян, Н.Г. Ризаханов, В.К. Полянин, К.М. Тугуз, A.M. Кротов, П.Н. Комиссаров, В.В. Князьков, И.А. Христин, В.А. Черников, A.M. Долгошеев, В.А. Ерофеев, И.М. Тавасиев, P.M. Тавасиев, В.Б. Легоев, А.Н. Бесаев, Р.Фридли, Р. Динер, Ж.Диаполу, Ж. Стефанелли и др. [7-16].

В результате были созданы плодоуборочные машины и комбайны типа МПУ-1А, КПУ-2 и др., которые выпускались Кишиневским НПО «Плодсель-хозмаш». Они обеспечивают высокую производительность и эффективность рабочего процесса. Однако, в настоящее время уборку урожая плодов с деревьев, на долю которой приходится 40-50% всех трудозатрат в садоводстве, повсеместно в нашей стране осуществляют вручную. Применение разработанных машин и комбайнов для уборки урожая плодов в крестьянских (фермерских) хозяйствах затруднено или вовсе невозможно в силу ряда причин, основные из которых: техническая нецелесообразность и невозможность их применения в небольших садах, личных приусадебных участках, в пересеченной местности, в горных и предгорных условиях; высокая стоимость и большие энергозатраты на единицу продукции.

Учитывая современные тенденции, связанные с проблемами энергоресурсосбережения, следует создать более универсальные, простые и надежные в эксплуатации, экономичные плодоуборочные установки, которые должны быть привлекательными для потребителя из-за их высокой эффективности при небольших затратах на приобретение и обслуживание [17].

Разрабатываемая плодоуборочная установка особую значимость может иметь в горной и предгорной зонах Юга России, в которых они обладают существенными преимуществами перед существующей техникой. Они обусловлены их минимальными массогабаритными характеристиками, многофункциональностью, способностью удовлетворять различным условиям эксплуатации, высокой эффективностью и низкими энергозатратами и металлоемкостью.

В связи с этим изыскание и исследование энергосберегающей установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах является весьма актуальной задачей.

Объект исследования. Объектом исследования являлись плодовые деревья различных культур (семечковые, косточковые); различные варианты устройств для встряхивания и улавливания плодов; плодоуборочная установка.

Научная новизна исследования. Изыскана оптимальная конструктивно-технологическая схема и определены параметры установки для съема и улавливания плодов при колебании плодовых ветвей деревьев различных культур (семечковых и косточковых); определены некоторые физико-механические свойства плодовых веток; определены зависимости опадания плодов от времени встряхивания; при определении взаимодействия стряхивателя и плодовой ветки использована теория переменной массы; исследована математическая модель системы «стряхиватель - плодовая ветка» и определены оптимальные параметры и режимы рабочего процесса стряхивателя.

На конструкцию улавливателя установки для уборки плодов получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение №2005124694/12(027774), A01D46/24(2006.01) (приложение А) [17].

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанная установка позволяет производить механизированный съем плодов различных культур (семечковых, косточковых) без использования трактора, т.е. является автономной и портативной с низкими энергозатратами (до 0,25 кВт. -ч), существенно повышает производительность труда на этой операции по сравнению с ручным сбором.

Реализация результатов исследования. Разработанная плодоуборочная установка прошла успешные производственные испытания в крестьянских (фермерских) хозяйствах, в личных приусадебных участках, садах-огородах, а также в бессистемных насаждениях и в лесу (приложения Б,В).

Результаты диссертационной работы по изысканию и исследованию установки для уборки плодов, а также техническая документация используются ассоциацией «Агротехмаш» (г. Москва), АККО РСО-Алания, ООО «Старт» (г. Владикавказ) (приложения Г, Д, Е).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-технических конференциях Горского ГАУ (2005, 2006 г.г.), Северо-Кавказского горно-металлургического института (2005, 2006 г.г.), Федеральном научно-производственном центре «Агротехмаш» (г. Москва), Ассоциации крестьянских (фермерских) хозяйств и сельскохозяйственных кооперативов Республики РСО-Алания (АККО РСО-Алания, г. Владикавказ, 2006 г.). Диссертация рассмотрена и одобрена на объединенном заседании кафедры ЭМТП и БЖД Горского ГАУ, где она выполнялась.

На защиту выносятся основные положения диссертации: результаты анализа существующих средств уборки плодов; результаты собственных исследований по изучению некоторых физико-механических свойств и габитуса плодовых веток, необходимых для разработки плодоуборочной установки (улавливателя и стряхивателя); теоретические исследования процесса взаимодействия стряхивателя с плодовой веткой; результаты экспериментальных исследований по изысканию и исследованию улавливателей и стряхивателей плодов различных типов и вариантов; результаты экономической оценки эффективности использования разработанной установки для уборки плодов.

Заключение диссертация на тему "Изыскание и исследование энергосберегающей установки для уборки плодов с деревьев в крестьянских (фермерских) хозяйствах"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В крестьянских (фермерских) хозяйствах, индивидуальных садовых участках, бессистемных насаждениях экономически и технически наиболее целесообразным способом уборки плодов с деревьев является ручной с использованием автономной портативной установки, состоящей из стряхивателя плодовой ветви и улавливателя плодов.

2. Изучены и обобщены основные физико-механические свойства плодовых ветвей и их размеры, имеющие прикладное значение. Установлено, что количество скелетных веток колеблется от 3 до 8 на одном дереве, а число плодовых веток - от 6 до 21, причем у косточковых культур оно выше, чем у семечковых. Площадь плодовых ветвей варьирует в пределах 0,3. 2,2 м , а их диаметры в центре ее тяжести - 11. 42 мм, наибольшие значения наблюдаются у груш и яблонь.

3. Определены коэффициенты жесткости и частоты собственных колебаний плодовых веток в направлениях: «вверх», «вниз», «вправо», «влево». Они колеблются в пределах: коэффициент жесткости К€ [200.810] Н/м; частоты

V0£ [0,85.2,5] Гц, при этом замечено, что кроме сливы, у которой вектор увеличения частоты V0 направлен «вверх», у остальных культур наблюдается тенденция доминирования частоты V0 в боковых направлениях - «вправо», «влево».

4. Установлено, что у всех изучаемых культур, как правило, масса плодов значительно выше собственной массы веток, на которых они находятся, наибольшее отношение масс X наблюдается у семечковых культур (яблоня, груша) - 3,2.3,3, у косточковых культур (слива, вишня, алыча) - 1,67.2,0. Таким образом, при исследовании рабочего процесса необходимо рассматривать плодовую ветку как систему с переменной массой. Определены интенсивности опадания плодов различных культур в зависимости от продолжительности времени встряхивания.

5. В результате поисковых исследований различных конструкций стряхивателя и улавливателя плодов в реальных условиях (на уборке урожая плодов) обоснованы их оптимальные конструктивно-технологические схемы, на основе которых разработан экспериментальный образец плодоуборочной установки.

6. Теоретические исследования позволили исследовать кинематику процесса колебаний захвата стряхивателя, а также колебательную систему «стря-хиватель - плодовая ветка» с учетом основ теории переменной массы. Установлены амплитуды и частоты колебаний в зависимости от изменения массы плодовой ветви во времени, на основании которых обоснованы параметры стряхивателя, обеспечивающие равномерное уменьшение массы ветки dm/ dt = Const).

7. Создан опытный образец плодоуборочной установки и установлена его работоспоспособность, с помощью которого с использованием полнофакторного эксперимента оптимизированы его параметры и режимы рабочего процесса: частота колебаний - 8,86 Гц, амплитуда колебаний - 27,98 мм, продолжительность колебаний - 3,55 с (для яблонь), и соответственно - 14,56 Гц; 22,96 мм; 4,55 с (для алычи).

8. Установлены зависимости частоты колебаний плодовой ветви от их продолжительности: для семечковых - V= 4,46+4,32Sin 25,7t; для косточковых - V =(6,25.9,15)+(5,87.6,55) Sin (14,85. 10,69)t, позволяющие обеспечить равномерный съем плодов (dm/ dt = Const). При полноте съема плодов 96,3.98,5% и высоком качестве убранных плодов производительность установки составляет 5-10 деревьев за час эксплуатационного времени, потребная 3 мощность - 0,12.0,25 кВт, удельные энергозатраты - (0,52. 1,64) 10" кВт.-ч/кг, масса стряхивателя - 3,6 кг, а всей установки вместе с улавливателем -7кг.

9. В результате сравнительного расчета технико-экономических показателей установлено: снижение металлоемкости опытного образца плодоуборочной установки составляет 5,7 раза, потребной мощности - 14,7 раза, удельных энергозатрат - 19,6 раза. Годовой приведенный экономический эффект составляет на уборке яблок - 25905, 6 руб., а алычи - 27521,4. Капитализированная стоимость (верхний лимит цены установки) на уборке яблок - 90 тыс. руб., а алычи - 95,4 тыс. руб. Срок окупаемости абсолютных капиталовложений составляет 0,13-0,14 года (сезона).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Предлагается плодоуборочная установка со следующей характеристикой:

Улавливатель плодов

1. Площадь улавливающей поверхности -.4 м2

2.Размеры улавливателя -.2000x2000 мм

3.Угол наклона улавливающего полотна -.25°

4. Просвет между нижней точкой воронки улавливателя и поверхностью почвы -.0,35 м

5. Материал полотна улавливателя.полимерная ткань

6. Масса.3,4 кг

Стряхиватель плодов

1. Привод -.электрический

2. Аккумулятор -.NP18-12B(17,2A4)

3. Тип привода захвата-.тросовый с кривошипно шатунным механизмом

4. Радиус кривошипа-.20 мм

5. Частота вращения кривошипа -.300. .960 мин"1

6. Тип захвата -.в форме крюка

7. Толщина резиновой оболочки захвата -.5+6 мм

8. Требуемая мощность привода -.0,12-0,25 кВт

9. Высота стряхивателя -.2,8 м

10. Масса стряхивателя -.не более 3,6 кг

Плодоуборочная установка с приведенными параметрами обеспечивает производительность 5-10 деревьев за час эксплуатационного времени и существенно снижает энергоемкость и металлоемкость рабочего процесса.

Библиография Иванченков, Вячеслав Алексеевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Бычков В.В., Кадыкало Г.И. Система машин для плодового сада // Техника в сельском хозяйстве. 2004. - №3. - С.23-24.

2. Лачуга Ю.Ф. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции // Техника в сельском хозяйстве -2004. №1. -С.3-5.

3. Анискин В.И. Приоритеты стратегического развития механизации растениеводства// Техника в сельском хозяйстве 2004. - №3. - С. 5-8.

4. Научно-технический прогресс в АПК России стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года // Сб. мат. научн. сессии Россельхозакадемии. - М.: Рос-сельхозакадемия, 2004.

5. Анискин В.И. Научные основы приоритетов технического обеспечения растениеводства на период до 2010 года // Мат. 2-й Межд. научно-практ. конф. «Земледельческая механика в растениеводстве». М.: Научные труды ВИМ, 2003.-Т. 146.

6. Агропромышленный комплекс России в 2003 году / Статистический справочник. -М.: Изд-во МСХ РФ, 2004.

7. Варламов Г.П. Машины для уборки фруктов. М.: Машиностроение, 1978.- 216 е., илл.

8. Хачатрян Х.А. Вопросы механизации уборки и транспортировки плодов. -Ереван: Айстан, 1967.- 54 с.

9. Ульянов A.M. Уборка и товарная обработка плодов // Садоводство — 1970.-№8.-С. 44-49.

10. Варламов Г.П. Вибрационная техника в садах ягодниках и виноградниках // Тракторы и сельскохозяйственные машины 1978. - №11.- С. 34-37.

11. Демидко М.Е. Механизация работ в садоводстве, овощеводстве и виноградарстве. Киев: Урожай, 1975. - С. 124-141.

12. Беренштейн И.Б. Некоторые вопросы организации уборки урожая плодов с применением контейнеров и пакетов / Сб ст. Пути повышения урожайности плодовых и овощных культур. Одесса, - 1975. - С. 36-40.

13. Кульчиев Б.Х. Механико технологические основы повышения эффективности плодоуборочных машин. Дисс. на соискание ученой ст. докт. техн. наук,- 1987.

14. Федотов И.М. Исследование улавливателей для механизированной уборки яблок. Дисс. на соискание уч. степ. канд. техн. наук. Мичуринск, -1071.-209 с.

15. Дмитриенко В.И., Полянин В.К. Некоторые результаты лабораторно-полевых работ экспериментального пневматического стряхивателя плодов / В сб. трудов СИМСХ им. Калинина. Саратов, - 1976. - Вып. 83,- С. 37-44.

16. Бычков В.В. Технология и средства механизации трудоемких процессов в садоводстве. Дисс. в виде научного доклада на соискание уч. ст. докт. техн. наук М., - 1998.

17. Тавасиев P.M., Цебоев Э.А., Иванченков В.А. Улавливающее устройство плодоуборочной установки /Положительное решение о выдаче патента на изобретение на заявку № 2005124694/12 АОД46/24 от 03.08.2005 / М.: Роспатент ФГУ ФИПС, 2006.

18. Варламов Т.П., Четвертаков А.В. Механизация уборки и товарной обработки плодов и ягод винограда / Материалы Всесоюзной научно-технической конференции (26-28 октября 1976 г.). М., - 1978. - С. 3-9.

19. Кудрявец Р.П. Новые высокопродуктивные формы плодовых деревьев. М.: Изд. МГУ, - 1974. - 80 е., илл.

20. Попов Б А. Сады на карликовых подвоях. М.: Россельхозиздат, - 1977. -207 е., илл.

21. Трусевич Г. В. Интенсивное садоводство. М.: Россельхозиздат, - 1977. -204 е., илл.

22. Пронь А.С., Евдокимов П.Ф. Развитие технологических систем ведения плодовых насаждений // Садоводство и виноградарство 2004. - №3. -С. 5-6.

23. Варламов Г.П., Федотов И.М. и др. Машины для формирования кроны и уборки урожая плодово-ягодных культур. М.: Машиностроение, - 1975. -206 е., илл.

24. Варламов Г.П., Волков Б.Г. и др. Состояние и тенденции развития конструкции машин для уборки фруктов / Обзор ЦНИИТЭИ Тракторсельхозмаш -М., 1979.-56 с, илл.

25. Будаговский В.Н. Культура слаборослых деревьев. — М.: Колос, 1976. -304 с. илл.

26. Галченко Н.Б. Современные приемы механизации уборки плодов и ягод // Обзорная информация ВНИИТЭИ сельхоз. М., -1975 е., илл.

27. Herman G. Morganier Fruit picking technique. Patent USA №3969878 kl. 56.32R, 1972.

28. Ein niw hulpmiddelby de ogst. -De Fruitteelt. 1977, № 38.- 67 B.

29. Semovente lolly DS/DT per colture a spalliera D a Vaso.Candi 44010 ospital MONACALE Vid chiesa, 1/A FERRARA (ITALIA)

30. Alfred R Bakey Self propelled chassis for harvester fruit. - Patent USA № 3305113.kl. 56.32BR, 1976.

31. Grop harvester platform "Plum-O-Trak"- Arboriefruitiere, № 304, 1979 (Holland).

32. Iohn W. Edwards, Wauchula. Grop harvesting apparatus. Patents USA №3992861, kl. 56.328 R, 1973.

33. Герасимов Н.И., Жилицкий Я.З. Поточная технология уборки плодов и транспортировки их из сада: Техническая информация. М.: Космос, - 1981, илл.

34. Чулак Б.И. Механизация уборки плодов в хозяйствах MCCP: Техническая информация Молд. НИИТИ Кишинев, - 1979.

35. Архирей И., Жакота И. Комплекс машин для пальметтного сада // Сельское хозяйство Молдавии 1974. - №6. - С. 51-56.

36. Варламов Г.П., Сычев Ю.Я. Машины для уборки плодов в пальметтных садах// Садоводство 1977. - № 9,- С. 17-19.

37. Гусева С.В., Начарова Т.И. Комплекс машин для возделывания, уборки и послеуборочной обработки сельскохозяйственных культур: Техническая информация ЦНИИТЭИ Тракторсельхозмаш, серия 03. -1980 № 22- С.3-5.

38. Цыцив М.В., Сарапулов А.К. Исследование рабочего процесса уборки плодов и обрезки деревьев в пальметтных садах // Тракторы и сельхозмашины -1973.-№4.-С. 28-30.

39. Williams E.I., Appleton P.M. Fruit picking machines. Headings AIF, №1320150, kl. 56.330 R, 1978.

40. Petrics E.E. Catchig and quide means in a Perri harvester.- Patents USA №3949895, kl. 56.330R, 1976.

41. Машина для механизированного сбора плодов в интенсивных садах (отчет): шифр. 22-79 (тема 64.015.-79) / ГСКБ ПО «Плодсельхозмаш» / Кишинев, 1979, - 26 е., илл.

42. Ульянов А.Ф., Полянин В.К. Новое в уборке фруктов // Степные просторы -1976 №7- С.44.

43. Кирокасян Э.Г. Взаимодействе воздушного потока и плода при уборке урожая / Тр. АрмНИИМЭСХ Ереван. - Вып. 10.- 1973.-С. 321-324.

44. Суханова Р. Новая самоходная машина для уборки плодов (США) Agricultural Research, 1977, 25,9,14; 1125276.

45. Бросалин В.Г., Манаенков А.Н. Теоретический анализ производительности штамбового стряхивателя плодов непрерывного действия / Тр. ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина. Мичуринск, - Вып. 26. - 1978. - С. 14-20.

46. Клемм Н.В. Физико-механические свойства яблонь и яблок / Тр . ВИСХОМ им. В.П. Горячкина-М., 1962. Вып. - С. 36-53.

47. Варламов Г.П. Теоретические определения частот собственных колебаний плодового дерева // Вестник сельскохозяйственной науки 1962- №11. -С18-23.

48. Хачатрян Х.А., Ягубян P.P. Частота собственных колебаний плодовых деревьев /В кн.: Вопросы механизации уборки и транспортировки плодов.-Ереван: Айстан, 1967. С. 47-57.

49. Кутейников В.К. Физико-механические свойства ветвей плодовых деревьев / Тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина Мичуринск, 1971. - Вып. 24. - С. 26-28.

50. Тавасиев P.M.,Федотов И.М. Размерные показатели и некоторые физико-механические свойства яблонь с малообъемными кронами в интенсивном саду / В кн.: Проблемы повышения эффективности современного садоводства Мичуринск, 1982.-С. 113-114.

51. Варламов Г.П. Методы определения модуля упругости плодовой древесины // Тракторы и сельхозмашины 1971. - № 7. - С. 23-26.

52. Тищенко А.И. Физико-механические свойства древесины ветвей плодовоягодных растений / Тр. ВИСХОМа им. В.П. Горячкина М., 1962. - Вып. 32.-С. 53-60.

53. Разработка средств малой механизации // отчет о НИР ГГАУ, шифр №13-13-1М, гос. рег.истр. № 01.960.011812. Владикавказ, 1996.- 85 е., илл.

54. Привалов И.С. и др. Физико-механические свойства древесины яблони / Сб. Садоводство. -Киев: Урожай, 1974. С. 65-72.

55. Иванченков В.А.,Тавасиев P.M., Кудзиев К.Д. Размерные показатели плодовой ветки /Труды молодых ученых. Владикавказский научный центр РАН и Правительства РСО-Алания. Владикавказ: Изд-во «Терек», 2006. - Вып. 1. -С. 234-236.

56. Иванченков В.А., Тавасиев P.M. Физико-механические свойства плодовой ветки/Труды молодых ученых. Владикавказский научный центр РАН и Правительства РСО-Алания. Владикавказ: Изд-во «Терек», 2006. - Вып. 2. -С.104-109.

57. Иванченков В А. Соотношение массы плодов к массе ветки /Труды молодых ученых. Владикавказский научный центр РАН и Правительства РСО-Алания. Владикавказ: Изд-во «Терек», 2006. - Вып. 1. - С. 236-239.

58. Цебоев Э.А., Иванченков В.А. Физико-механические свойства плодов и параметры улавливателя / Сб. научных трудов. Северо-Осетинское отд. Академии науквысшей школы РФ. Владикавказ: Изд-во «Терек», 2005. - Вып. З.-С. 137-141.

59. Разработка и создание плодоуборочной установки (отчет)/ Отчет о НИОКР, гос. регист. № 0120. 0507518/. Москва: ВНТИЦ, 2006. - 170 с.

60. Иванченков В.А., Цебоев Э.А. Исследование взаимодействия захватов стряхивателя с плодовой веткой /Сб. научных трудов. Северо-Осетинское отд. Академии наук высшей школы РФ. Владикавказ: Из-во «Терек», 2005. - Вып. 3. - С. 141-144.

61. Фильчаков П.Ф. Справочник по высшей математике. Киев: Наукова думка, 1974. - 743 е., илл.

62. Тавасиев P.M., Иванченков В.А. Плодоуборочная установка для крестьянских (фермерских) хозяйств // Сельский механизатор. 2006. - №8.-С. 12-14.

63. Грушко Г.С. Колебания груза переменной массы и переменной длины подвески / Тр. Харьковского горноинститута. Т. XII, 1962.

64. Смелков А.А. Некоторые задачи динамики твердого тела с преривыстым изменением массы и методы их решения / Тр. ЛПИ, № 226, M.-JL: Машгиз, 1963.

65. Бессонов А.П., Сильвестров Э.Е. Свободные колебания систем с переменной массой / Периодические движения под действием гармонической силы в колебательной системе с периодически меняющейся массой / Теория машин и механизмов, 1964.-Вып. 105.

66. Сильвестров Э.Е. Периодические движения под действием импульсов в колебательной системе с периодически меняющейся массой / Теория машин и механизмов, 1964.-Вып. 103.

67. Бессонов А.П., Сильвестров Э.Е Периодические движения под действием гармонической силы в колебательной системе с периодически меняющейся массой / Теория машин и механизмов, 1964. Вып. 105.

68. Сильвестров Э.Е. Амплитудно-частотно-массовая характеристика вибрационной системы со ступенчатым законом изменения массы // Сб. Динамика машин с учетом упругости и переменности масс. М.: Изд. «Наука», 1965.

69. Мацеевич Б.В. Некоторые зависимости между амплитудой собственных колебаний системы с одной степенью свободы и законов изменения массы во времени // Машиностроение 1966 - № 1.

70. Бессонов А.П. Основы динамики механизмов с переменной массой звеньев-М.: Наука, 1967.-280 е., илл.

71. Митропольский Ю.А. Проблемы ассимтотической теории нестационарных колебаний-М.: Наука, 1964. 185 е., илл.

72. Митропольский Ю.А. Нестационарные процессы в нелинейных колебательных системах Киев: Изд-во АН УССР, 1955.- 205 е., илл.

73. Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний М.: Физматгиз, 1958. - 180 е., илл.

74. Мельников С.В. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов (Втор, изд, перераб. и дополненное) JL: Колос, 1980.- 168 е.: илл.

75. РТМ 23.2.36-73. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах (руководящий материал) М.: ВИСХОМ, 1974. - 116 е., илл.

76. ОСТ 70.2.16-73. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки М.: ВО «Сельхозтехника» Совета Министров СССР, 1974. - 26 с.

77. Вознесенский В.А., Чернова Н.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: «Статистика», 1974.- 192 с.

78. Насимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: «Наука», 1965. - 184 с.

79. Хикс Ч. Р. Основные принципы планирования эксперимента М., 1988.

80. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента М.: «Металлургия», 1969.- 168 с.

81. ГОСТ 28728-88 ГОСТ 23730-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. -М.: Издательство стандартов, 1988.

82. ОСТ 10 2.18 2001. Стандарт отрасли. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки. Минсельхоз России, 2001.

83. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М., 1998.

84. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть II. Нормативно-справочный материал — М., 1989.

85. Типовые нормы выработки на конно-ручные и механизированные работы в садоводстве, виноградарстве и питомниководстве. М.: Колос, 1977. - 368 с.

86. Методические рекомендации по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции (работ, услуг) в сельском хозяйстве. Минсельхозпрод РФ, 1996.1. РОСПАТЕНТ 1 ,

87. Федеральное государственное учреждение ^ «Федеральный институт

88. Ф промышленной собственности

89. Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам н товарным знакам» (ФГУФИПС) Бережковская наб., 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-5,123995 Телефон 240- 60-15. Телекс 114818 ПДЧ. Факс 234- 30-581. На № от

90. Наш № 2005124694/12(027774)

91. При переписке просим ссылаться на номер заявки и сообщить дату получения данной корреспонденции9П «МПС2 9 ИЮН 2006отдел ига (74)362040, РСО-Алания, г. Владикавказ, ' . ул. Кирова, 37, ООО "Старт"1. Форма Jft 01ИЗ-2005п1. ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

92. Заявка № 2005124694/12(027774) (22) Дата подачи заявки 03.08,2005

93. Дата начала отсчета срока действия патента 03.08.2005 , (85) Дата перевода международной заявки на национальную фазу

94. ПРИОРИТЕТ УСТАНОВЛЕН ПО ДАТЕ

95. Номер первой(ых) заявки(ок)

96. Дата подачи первой(ых) заявки(ок)33. Код страны1. Пункт формулы1. 2.

97. Заявка №РСТ/ (8?) Номер публикации и дата публикации заявки PCT (72) Автор(ы) Тависиев P.M., Цебоев Э.А., Иванченков В.А., RU

98. Патентообладателей) Общество с ограниченной ответственностью "СТАРТ", (ООО "СТАРТ"), RU1. Суказать код страны)установкисм, на обороте)011205071. Форма№ 01 а21.2005124694/12 (51)МПК1. AOD 46/24 (2006.01) (57)

99. ВАРЛАМОВ Г.П. и др., "Механизация уборки и товарной обработки фруктов", Москва, Колос, 1984, с.47; ЗУ 1658884 А1, 30.06.1991; 8113760057 А, 30.05.1973; ОЕ 323214.0 А1,01.03.1984; РК 2686480 А, 30.07.1993.

100. При публикации сведений о выдаче патента будет использовано описание в редакции, уточненной заявителем (полностью заменено) ИЗФ 28.02.2006 и будут использованы измененные заявителем чертежи.

101. К заявке № 2005124694/12 (51) МПК AOD 46/24 (2006.01) (54) Улавливающее устройство плодоуборочной установки1. Реферат

102. Объект испытаний плодоуборочная установка

103. Место проведения испытаний садоводческое некоммерческоеобъединение «Горянка»

104. При этих параметрах плодоуборочной установки полнота съема яблок составила 96,3%, а улавливателя 98,5%; повреждаемость деревьев не наблюдалась; качество плодов: высшего сорта - 52,6%, первого сорта - 22,4%, второго сорта - 10,8%, нестандарт - 14,2%.

105. Установка проста в эксплуатации и обслуживании, портативен (перевозится в легковом автотранспорте) и не требует специальной подготовки оператора и вспомогательных рабочих.

106. Комиссия считает необходимым широкое внедрение установки путем постановки ее на серийное производство.1. Председатель комиссии1. P.M. Тавасиевчлены комиссии:

107. С.Б. Гергиев Т.Б. Тиджиев И.Х. Бидеева

108. В.А. Иванченков Т.С. Козаев1. УТВЕРЖДАЮ

109. Председатель СХНПК «Вшашия Эко»с. Чикола РСО-Алания1. В.Б. Легоевг 200 6т.1. Актиспытаний плодоуборочной установки ПУ-4

110. Место проведения испытаний сады фермерского хозяйствасельскохозяйственного научно-производственного кооператива «Виктория-Эко».

111. Время проведения испытаний июль - ноябрь 2005 год.

112. Качество плодов после уборки соответствует агротребованиям, ветки деревьев не повреждаются.

113. Установка способна выполнять рабочий процесс практически в любых условиях (в культурных насаждениях, приусадебных участках, в лесу, в придорожных насаждениях и т.д.)

114. Комиссия считает необходимым организовать производство плодоубороч-ных установок.1. Председатель комиссии1. P.M. Тавасиевчлены комиссии:

115. Э.А. Цебоев И.Х. Бидеева А.И Ужегов

116. М.А. Корытина В.А.Иванченков

117. Ассоциация агроперерабатывающего и пищевого технологического машиностроения1. АГРОТЕХМАШ»

118. Кировоградская ул., д. 1, Москва, 117519, Тел.: (495)312-06-23 Фале: (495) 311-01-91 E-mail: pribor@orc.ni1. Справка

119. Настоящая удостоверяет, что материалы разработок Иванченкова В.А. по изысканию и исследованию плодоуборочной установки для крестьянских (фермерских) хозяйств приняты ассоциацией «АГЮТЕХМАШ» и используются для организации ее производства.

120. Указанные выше разработки в полной мере соответствуют цепям национального проекта развития АПК по направлению «Стимулирование малых форм хозяйствования».

121. Ассоциация «АГРОТЕХМАШ» выражает уверенность в том, что разработанная илодоуборочная установка найдет широкое применение.1. Генеральный директор1. Реднер М.В.1. РЦИ А ЛАНИ

122. РЕСПУБЛИК/® ЩЕГАТ ИРЫСТОН-АЛАНИ

123. АССОЦИАЦИЯ КРЕСТЬЯНСКИХ (ФЕРМЕРСКИХ) ХОЗЯЙСТВ И СЕЛЬХОЗКООПЕРАТИВОВ (АККОР)36Ш5, г. Владикавказ, ул. Фрунзе, 24 тел. 50-08-191. На №от1. Справка

124. Исследования и испытания плодоуборочной установки, проведенные в сезоны уборки 2004.2006 г.г. показали, что он работоспособен, портативен и автономен, обеспечивает высокую производительность (5-10 дер/час) и качество рабочего процесса.

125. Учитывая ее невысокую стоимость (1,5 -3,5 тыс. руб.) она найдет широкое применение не только в крестьянских (фермерских) хозяйствах, но и в садоводческих товариществах, приусадебных участках и т.д.1. А.А. Олисаев

126. РЕСПУБЛИКА СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ-АЛАНИЯ1. Президентроссийская федерация

127. Общество с ограниченной ответственностью ООО «Старт»362040, РСО-А, г. Владикавказ, ул. Кирова. 37, тел.: (8672) 54-70-30. E-mail: tikis@yandex.ru

128. Исследования проводились на базе ООО «Старт» при Горском государственном аграрном университете.

129. Среднее 12°44' Среднее 22°54'П