автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров подбирающего устройства подборщика арбузов для условий орошаемого бахчеводства Узбекской ССР

ВВЕДЕНИЕ.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МЕХАНИЗАЦИИ УБОРКИ ПЛОДОВ

БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Краткая характеристика плодов бахчевых культур и применяемые технологии их уборки.

1.2. Обзор существующих средств механизации уборки плодов бахчевых культур

1.3. Краткий обзор конструкций экспериментальных образцов бахчеуборочных машин.

1.4. Анализ работы экспериментальных подбирающих устройств.

1.5. Обзор научно-исследовательских работ по механизации уборки плодов бахчевых культур.

1.6. Выбор типа подбирающего устройства.

Выводы и задачи исследований.

П. УСЛОВИЯ РАБОТЫ ПОДБИРАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И ФИЗИКО

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛОДОВ АРБУЗОВ.

2.1. Условия работы подбирающего устройства.

2.2. Характеристика арбузного валка.

2.3. Физико-механические свойства плодов арбузов.

2.3.1. Методика проведения исследований и обработки результатов.

2.3.2. Размерно-массовая характеристика плодов арбузов.

2.3.3. Сопротивление плодов статическим нагрузкам.

2.3.4. Сопротивление плодов ударным нагрузкам.

2.3.5. Сопротивление плодов перекатыванию и протаскиванию.

2.3.6. Коэффициенты трения движения,углы скольжения и качения плодов.

Выводы по второй главе.

Ш. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Процесс подбора плодов из поливных борозд.

3.2. Условия захвата плодов эластичными элементами.

3.3. Обоснование скорости перемещения плода.

3.4. Обоснование соотношения скоростей подбирающего устройства.

3.5. Определение силы воздействия на плод при подъеме.

Выводы по третьей главе.

1У. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬШЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Программа экспериментальных исследований.

4.2. Методика проведения и результаты экспериментальных исследований.

4.2.1. Лабораторно-полевая установка.

4.2.2. Оценка работы подбирающего устройства.

4.2.3. Обоснование типа и параметров направителя.

4.2.4. Усилие воздействия эластичных элементов на плод.

4.2.5. Диаметр барабана и соотношение скоростей.

4.2.6. Расстояние от нижней кромки барабана до дна поливной борозды.

4.2.7. Оптимизация основных параметров и режима работы подбирающего устройства.

4.2.8. Процесс перекатывания плодов эластичными элементами.

4.2.9. Определение максимального давления на плод в процессе его подбора.

Выводы по четвертой главе.

У. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА ПОДБОРЩИКА АРБУЗОВ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ.

5.1. Результаты испытаний макетного образца подборщика арбузов в производственных условиях.

5.2. Экономическая эффективность применения подборщика арбузов. ИЗ

Выводы по пятой главе.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

На основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы и рекомендации:

1. До настоящего времени уборка плодов бахчевых культур производится вручную с применением средств частичной механизации,что незначительно повышает производительность труда (20. .40 %).Затраты труда на уборке остаются высокими и составляют 44% от общих затрат.

2. Созданные экспериментальные образцы бахчеуборочных машин имеют существенные недостатки - недопустимо высокую повреждавмость плодов и неустойчивость технологического процесса подбора и предназначены для уборки плодов бахчевых культур в Европейской зоне страны.

3. Наиболее работоспособным в условиях орошаемого бахчеводства Узбекской ССР является подбирающее устройство накатывающего типа с эластичными элементами.

4. Теоретически и экспериментально обоснованные параметры подбирающего устройства ( ширина барабана - 400 мм, радиус барабана - 750 мм,частота вращения барабана - 14 мин ^количество эластичных элементов - 48, шаг расстановки эластичных элементов - 98 мм,длина эластичных элементов - 793,75 мм, усилие воздействия эластичных элементов на плод - 89 Н,расстояние от нижней кромки барабана до дна поливной борозды - 70 мм, соотношение скоростей - 1,5, ширина щели между направляющими дугами

60 мм,радиус закругления передней кромки дуг - 400 мм ) обеспечивают удовлетворительное выполнение технологического процесса подбора с минимальным повреждением плодов ( до 4% ).

5. Применение подборщика на уборке плодов бахчевых культур позволит снизить затраты труда на 65%,эксплуатационные издержки на 50% и повысить производительность труда на 187%.Годовой экономический эффект составляет 3422 руб. на одну машину.

6. Дальнейшая работа по данной теме должна быть направлена на совершенствование технологического процесса и параметров подбирающего устройства для подбора дынь.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью теоретическими и экспериментальными исследованиями выведены эмпирические зависимости процесса подбора плодов от ширины и радиуса барабана; скорости перемещения и дальности выброса плода; установлена зависимость повреждаемости плодов от усилия эластичных элементов и диаметра барабана,расстояния от нижней кромки барабана до дна поливной борозды и соотношения скоростей,а также обоснованы параметры направителя подбирающего устройства.

Использование результатов исследований в конструкции макетного образца подборщиков арбузов позволило обеспечить повышение производительности на 187%, снижение затрат труда на 65%.Годовой экономический эффект на одну машину составил 3422 руб.

Материалы настоящей работы использованы при составлении агротехнических требований на комбайн для уборки бахчевых культур и переданы в НПО "Средазсельхозмаш" для практического использования их при разработке комбайна для уборки плодов бахчевых культур (приложение 4).

На основании разработанных агротехнических требований подборщик включен в систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1981.1990 годы ( шифр Р 64.04 ).

1. Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года.-В кн.:Ма-териалы ХХУ1 съезда КПСС.-М.¡Политиздат,1981,с.131.205.

2. Иванов H.M. Пищевые достоинства и химический состав бахчевых культур,-Гл.в кн.¡Бахчевые культуры юго-востока.Под общей ред.Голова H.A. и Койфмана А.Г.-Сталинград:Облкнигоиздат, I94I,c.9.I9.

3. Филов А.И. Бахчеводство.Учебное пособие для агрономических специальностей сельскохозяйственных ВУЗов.-М.:Колос,1969. -263 с.

4. Перстнева Г., Ольгин 0. Арбуз.-Химия и жизнь.1976, №9, с.83.88.

5. Руденко Н.Е.,Чаленко В.В.Перспективы механизации возделывания и уборки бахчевых культур.-В кн.:Селекция и технология орошаемого бахчеводства.Сб.науч.трудов ВНИИОБ,вып.7.-Астрахань,1978, с.50.54.

6. Типовая перспективная технологическая карта по возделыванию и уборке дынь и арбузов в УзССР на I98I-I985 гг.-Ташкент, Изд-во МСХ УзССР,1981. -18 с.

7. Ермохин В.Н. Возродим былую славу узбекских дынь.-Сельс-кое хозяйство Узбекистана,1965, №5, с.41.43.

8. Балашов H.H. Бахчеводство.Учебное пособие для студентов сельскохозяйственных институтов.Изд-е 2-ое пересмотренное и дополненное. -Ташкент: Изд-во "Укитувчи".1976. 148 с.

9. Цамутали А.С.,Каюмов Ф.К. Аграрная политика партии и развитие сельского хозяйства Узбекистана.-Ташкент: Узбекистан,1979. -128 с.

10. Велик В.Ф. Бахчевые культуры.-2-ое изд.перераб. и дополн.,-М.:Колос,1975. 271 с.

11. Велик В.Ф. Бахчевые культуры.-М.:Сельхозгиз,1957.-248 с.

12. Балашов Н.Н.,Земан Г.О. Бахчевые растения.-Гл.в кн.: Овощеводство.-Ташкент:Из-во "Укитувчи",1972,с.238.270.

13. Егоров И.С.,Козубов В.П.,Майковский И.А. Направление развития конструкции машин для уборки бахчевых культур.-Обзор ЦНИИТЭИтракторосельмаш.-М.,1976.-40 с.

14. Протокол 58-76 (II602I0) государственных испытаний транспортера широкозахватного для сбора плодов ТШП-25 - САМИС, 1976.-75 с.

15. MeBon puckup machine testep commerctaEy-West. Grower shipperr , 1974 ,45. 9 :6-8 .

16. Harriot В., Foster H. MechanloaB harvesting and.fruit recovery of cantaBoupes.- Trans ASAE,1974 ,17,6: 1070-1072.

17. Сонин Ф. Ручной инвентарь для сбора арбузов.-Картофель и овощи,1970, №8,с.32.33.

18. Zahara М. Methods used In canta£oype harvest California Unireer VeoetaBEe Crops.1. USA, woe. 124,1962.

19. Семерина А.Г. Агротехника бахчевых культур.-M.:Рос-сельхозиздат,1978. -104 с.

20. Овезов Р.Д. Механизация уборки бахчевых на поливных землях.-Сельское хозяйство Туркменистана,1973,№3,с.29.30.

21. Сафиулин А. Платформа для сбора овощей.-Техника в сельском хозяйстве,1963, №9, с.57.60.23. 0 механизации бахчеводства /Кузьмин Н.А.,Малюков В.Н., осипов И.А., Федоров В.А.,Абезин В.Г.-Картофель и овощи,1968, №9, с.34.36.

22. Румянцев В.А.,Яковлев П.М. Транспортер широкозахватный для уборки бахчевых культур ТШП-25.-Информ.листок № 338/80, УзНИИНТИ,-Ташкент,1980. -2 с.

23. Румянцев В.А.,Чечин Б.Г. Орудие навесное для укладки плодов бахчевых в валок УПВ-8. -Инфор.листок № 767/79,УзНИИНТИ. -Ташкент,1979. -3 с.

24. Румянцев В.А.,Чечин Б.Г. Подборщик плодов бахчевых культур ПБВ-1,0.-Информ.листок № 320/80,УзНИИНТИ.-Ташкент,1980.-3 с.

25. Ульянов А.Ф.,Волков Б.Г.,Емелин Б.Н. Механизированная одноразовая уборка арбузов и тыкв.-В кн.'.Селекция и технология орошаемого бахчеводства.Сб.науч.трудов ВНИИОБ,вып.7.-Астрахань, 1978, с.59.65.

26. Гудков А.Н.,Егоров И.С. Подбирающие устройства бахчеубо-рочных машин.-Картофель и овощи,1968, №1,с.33.35.

27. Сыроежкин П.И. Полевые испытания экспериментальной машины для выборочной уборки плодов арбузов.-В кн.:Механизация картофелеводства, бахчеводства, овощеводства и садоводства.Труды СИМСХ,вып.45.-Саратов,1970, с.80.84.

28. Сыроежкин П.И. Исследование работы машины для выборочной уборки арбузов.-Материалы научной конференции по итогам НИР за 1966 год.СИМСХ.-Саратов:Приволжское кн.из-во,1967,с.69.70.

29. Листопад Г.Е.,Чабан Л.Н. Механизация выборочных сборов арбузов.-В кн.:Бахчеводство Волгоградского Заволжья.Научные труды ББС0С,вып.6.-Волгоград:Нижне-Волжское кн.изд-во,1974,с.100. .109.

30. Луценко В.П. Обоснование и исследование рабочих органов подборщика для выборочной уборки плодов бахчевых культур по размеру. -В кн.:Селекция и технология орошаемого бахчеводства.Сб.научи .трудов ВНИИОБ,вып.7.-Астрахань,1978, с.69.76.

31. A.c. №520951 ( СССР ).Подборщик плодов бахчевых культур. И.С.Егоров.- Опубл.в Б.И.,1976, № 26.

32. A.c. №540604 ( СССР ).Машина для выборочной уборки плодов. И. С.Егоров. -Опубл. в Б.И.,1976, №48.

33. Ульянов А.Ф.,Федоров В.А. Арбузы убирают машинами.-Техника в сельском хозяйстве,1967, № 8, с.23.25.

34. Сибильков А.Н. К вопросу о совершенствовании подборщиков плодов бахчевых культур.-В кн.:Механизация овощеводства,картофелеводства, бахчеводства и садоводства.Сб.науч.работ Саратовского СХИ.выпЛ6.-Саратов,1973, с.79.82.

35. Разработка технологических схем и параметров машин для уборки плодов бахчевых культур.Отчет САИМЭ за 1973 г.,Янгиюль. -САИМЭ,1974, с.17.26.

36. Овезов Р.Д. Механизация подбора плодов.-Картофель и овощи, 1979, № II, с.36.37.

37. Овезов Р.Д. Подборщик плодов бахчевых культур.-Техника в сельском хозяйстве,1979, № 12, с.64.

38. Федоров В.А. Исследование и обоснование роторного механизма подбора плодов арбузов:Автореф.диссертации . канд.техн. наук.-Саратов,1967. 26 с.

39. Егоров И.С. Обоснование и исследование процесса подбора арбузов накатыванием бесконечными рабочими поверхностями.-Дис. .канд.техн.наук.-М.,1970. 252 с.

40. Сыроежкин П.И. Изыскание и исследование рабочего органа для выборочной уборки плодов арбузов:Автореф.дис. .канд.техн. наук.-Краснодар,1969. -34 с.

41. Малюков В.И. Изыскание и исследование валкообразователя плодов бахчевых культур:Автореферат дис. . канд.техн.наук. -Саратов,1969. 28 с.

42. Терехов О.Н. Исследование рабочего процесса подборщиков бахчевых культур барабанного типа с эластичными ячеями:Автореф.дис. .канд.техн.наук.-Саратов,1969.-26 с.

43. Сибильков А.Н. Механизация процесса подбора плодов бахчевых культур:Автореф.дис. .канд.техн.наук.-Саратов,1974.-24 с.

44. Луценко В.П. Научные основы механизации выборочной уборки арбузов:Автореф.дис. .канд.техн.наук.-Саратов,1974.-28 с.

45. Чабан Л.Н. Изыскание и исследование рабочих органов для машинного выборочного сбора арбузов:Автореф.дис.канд.техн. наук.-Волгоград,1977.-23 с.

46. Овезов Р.Д. Обоснование характеристик подборщика плодов бахчевых культур.-Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства,1979, №8, с.12.15.

47. Овезов Р.Д. Влияние скорости ковшей и угла наклона скатной доски подборщика на повреждаемость плодов бахчевых культур. -Тракторы и сельхозмашины,1980, № I, с.19.20.

48. Куралов А. Механизация подбора плодов бахчевых.-Картофель и овощи,1981, № 10, с.31.32.

49. Физико-механические свойства растений,почв и удобрений. ( Методы исследования,приборы,характеристики ВИСХОМ.-М.:Колос, 1970. -423 с.

50. Федоров В.А. Некоторые физико-механические свойства арбузов.-Сборник аспирантских работ СИМСХ,вып.40.-Саратов:Приволжское кн.изд-во,1967, с.85.91.

51. Воронюк Б.А., Егоров И.С.,Горина Е.Я. Физико-механические свойства арбузов.-В кн.Теоретические и экспериментальные исследования физико-механических свойств почв,удобрений и рас-тений:Труды ВИСКОМ,вып.54.0НТИ,-М.,1969, с.204.213.

52. Руденко Н.Е.,Чаленко ВВ.,Луценко В.П. Коэффициенты трения движения,углы качения и скольжения плодов арбузов.-В кн.: Овощные и бахчевые культуры:Сб.научн.трудов ВНИИ0Б,вып.1.-Астрахань, 1970, с.274.280.

53. Федоров В.А.,Терехов О.Н. Физико-механические свойства тыквы и расчет определяемых ими параметров подборщика.-В кн.: Механизация картофелеводства,бахчеводства,овощеводства и садо-водства.Труды СИМСХ,вып.25.-Саратов,1970, с.40.54.

54. Сыроежкин П.И. Изучение некоторых физико-механических свойств столовых арбузов применительно к выборочной уборке. -Труды СИМСХ,вып.43.-Саратов,1970, с.80.83.

55. Листопад Р.Е.,Малюков В.И. Некоторые физико-механические свойства бахчевых культур.-Гл.в кн.:Применение машин на бахчах. -Волгоград:Нижне-Волжское кн.изд-во,1972, с.57.68.

56. Барилко Л. Физико-механические свойства арбузов.-Картофель и овощи,1975, № 6, с.33.34.

57. Сибильков А.Н. Исследование физико-механических свойств плодов арбузов.-В кн.¡Механизация садоводства,бахчеводства и овощеводства:Сб.науч.работ Саратовского СХИ,вып.51.-Саратов, 1975, с.70.75.

58. Чаленко В.В.,Веселовский М.Я. Физико-механические свойства различных сортов арбузов.-Сб.статей молодых ученых и аспирантов НИИ0Х,вып.7.-М.,1975, с.103.105.

59. ОСТ 70.8.7-74 Машины для уборки овощных культур.Программа и методы испытаний.-М.:Сельхозтехника,1976. -116 с.

60. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта:( с основами статистической обработки результатов исследований).Изд.4-е пере-раб.и доп.-М.:Колос,1979. -416 с.

61. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных.-Изд.2-ое,доп.-М.:Колос, 1967. -159 с.

62. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных.-М.:Колос,1967, с.109.134.

63. Василенко П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований.-М.,1958.-30 с.

64. Егоров И.С. Обоснование рабочих процессов арбузоубороч-ных машин,-Картофель и овощи,1982, № 7, с.24.27.

65. Изыскать и обосновать технологическую схему и параметры рабочих органов подборщика-укладчика.Отчет САИМЭ за 1977 г.,Янгиюль.-САИМЭ,1978, с.67.84.

66. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах РТМ 23.2.36-73.-М.,1974. -116 с.

67. Мельников С.В.,Алешкин В.Р.,Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. -JI. :Колос,1972. -200 с.

68. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.-М.:Наука,1976. -280 с.

69. Голиков Т.И. ,Панченко JI.A. Каталог планов второго порядка. 4.1. Вып. 47.-М. :Изд-во МГУ, 1974. -387 с.

70. Налимов В.В.»Чернова Н.А. Статистические методы планирования экспериментальных экспериментов.-М.:Наука,1976.-590 с.

71. Применение средств кино и фотографии для исследования рабочих органов и технологических процессов сельскохозяйственных машин ВИСХОМ.Материалы НТС,вып.24.-М.,1968. -145 с.

72. Высоцкий А.А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин.-М.:Машгиз,1968.-286 с.

73. ГОСТ 7177-68 Арбузы продовольственные свежие.В сб.¡Картофель,овощи и бахчевые культуры.-М.:Изд-во Стандартов,1979,с.72.75.

74. Изыскать и обосновать технологическую схему и параметры рабочих органов подборщика-укладчика.Отчет САИМЭ, № гос.per. 76066560.-Янгиюль.САИМЭ,1981. 58 с.

75. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретения и рационализаторских предложений.-УзНИИНТИ,Ташкент, 1977. -45 с.

76. ГОСТ 23728-79 ГОСТ 23730-70.Техника сельскохозяйственная.Методы экономической оценки.-М.:Изд-во Стандартов,1979.-24 с.

77. Экономическая эффективность новых сельскохозяйственныхмашин:методика и нормативно-справочные материалы.Под ред. И.Ф.Житнева и А.М.Колотушкиной.-М.:Машгиз,1961. 315 с.

78. Власов Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники.-М.:Колос,1965. -223 с.

79. Дорофеева H.A.,Драгайцев В.И. Экономика использования сельскохозяйственных машин.-М.:Россельхозиздат,1976. -168 с.

80. Прейскурант № 21-03.Оптовые цены на машины сельскохозяйственные. -М.:Прейскурантиздат,1981. -508 с.

81. Прейскурант № 21-05.Оптовые цены на тракторы.-М.:Прейску-рантиздат,1981. -140 с.

82. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники.-М.:ВНИИТЭИ.1980. -298 с.

83. Протокол № 19-91-77 государственных испытаний транспортера широкозахватного для сбора плодов ТШП-25.-Поволжская МИС, Кинель,1977. -75 с.

84. Агротехнические требования на комбайн для уборки плодов бахчевых культур.-В кн.:Сборник агротехнических требований на тракторы и сельскохозяйственные машины.Т.31.ЦНИИТЭИ.-М.,1982, с.256.259.- 130