автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование технологического процесса и основных параметров земляникоуборочной машины

РГ6 од

. п м »РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕПЬСКОХОЗЯиСТБЕШЩХ МУК 1 и ¡',ы,| о _

.БСЕРОСС1ЙСКИЙ СЕЛЕЩЮШО-ТЕХНОЛОПНЕСЮИ ИНСТИТУТ

САДСЕСДСТБА П 1ШилшЦШВОДС'1ВА

11а правах рукописи

ЕВСЕЕВА Ольга Александровна

УДК: 631.358: 634.72

ОБОСНОВАНИЕ ТШЮДОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОСНОВНЫХ ПАРАШРОВ ЗЖШЖОУБОРОЧШЙ

шш

Специальность 05.20.01 - механизация 'сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ . диссертации на соискание ученой степени кандидата тезпшческих наук

Ыосква - 1993

Работа выполнена в Научно-исследовательском зональном • институте садоводства нечерноземной полосы (ШЭИСНП), г.-Москва, Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и тштомшкоЕолстла.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

УТКОВ и.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ХлшЖ Г.л.

кандидат технических наук

Вадущое предприятие: Всероссийский научно-исследовательский

институт сельскохозяйственного машиностроения имени В.П.Горячкша 1ШСЮМ)

Защита состоится

ЛРЗ^Я 1993 г. часов

на заседании специализированного совета К 020.20.02 во Воороо-сийском селекционно-технологическом институте садоводства п пптомниководства.

Адрес: 115598, Москва М-538, Еиралево-Загорьо«

С диссертацией мокно ознакошться в библиотеке института. Автореферат разослан " о?/ " Х993 г>

Учений секретарь специализиро-вашюго .совета, кандидат тех-Ш1чсских наук, ст.научный сотрудник

Л.А.Цимбал

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При возделывании земляники на уборку урсшя в настоящез время приходится до СС£ трудозатрат. Повсеместно сбор урокая производится вручную или по с применением средств "малой мехшшзации (платформы, транспортери, тслешш и т.д.). Поело 2-х - 3-х разового ручного -Jopa качество продукции, как правило, значительно падает, ягода становится более мелкая, производительность труда енпяаетег, и реализация ее в свежем виде затруднительна, а иногда и экономически нецелесообразна. Для снижения потерь ягод необходимо механизировать процесс сбора оставшегося урокая, предназначенного ддя переработки. Это значительно снизит трудозатраты на уборку земляни-1Ш и повысит рентабельность этой ценной культуры.

Цель и задачи исследований. Цель работы - на основании углубленного изучений аэродинамических свойств элементов куста земляники разработать технологический процесс механизированной уборки урожая с использованием воздушого потока и обосновать главные параметры земяяникоуборочкой машины. Для выполнения поставленной цели необходимо било решить следующие основные задачи:

- изучить характер изменения физико-механических свойств элементов куста применительно к уборке ягод с-использованием воздушного потока;

- теоретически обосновать параметры процесса формирования куста под влиянием всасывающего воздушого потока;

- изучить влияние аэродинамической силы на поведите ягоды "на связи", и ее отделение с зсывающей гребенкой во всаснващем воздушном потоке;

- разработать рабочие органы для реализации перспективного технологического процесса и проанализировать качество их работы;

- обосновать технологию комбайновой уборки ягод земляшжц а выявить ее фактическую экономическую эффективность.

Объект исследования - морйологич~ское строение кустов земляники на промышеннон плантации 2-го - 3-го года плодоношения, технологический процесс сбора ягод земляники с использованием всасываицег воздушного потока, рабочие органы для отделена! згод.

Научная новизна исследований. Обоснован технологический процесс механизированной уОорки ягод земляники с многоцелевым использованном всасывающего воздушного потока, определены параметры аксиатора и воздушного потока, обеспечивающие повыше-1ше качества сбора ягод, разработан способ увеличения сбора ягод при комбинированном формировании кустов земляники воздушным потоком и пассивными клиньями-подъемниками, получены уравнения, описывающие поведение ягоды в воздушном потоке, удерживаемой цветоносом, обоснован перспективный технологический процесс уборки ягод земляники за счет применения стряхивапцих рабочих органов. Технические решения, предложенные по результатам исследований в диссертационной работе, защищены четырьмя авторскими свидетельствами на'изобретеши ( Уз 1126236,И28Э112, К 1547763, й 1713477).

Практическая значимость работы. По результатам исследований создан образец зешяшкоуборочной машины, работающей по принципу счесывания и вибросчесывания ягод во всасывающем воздушном потоке. Применение пневмозешшшкоуборочной машины повышает производительность ручного труда не менее, чем в 36 раз.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы приняты ПКБ НИЗИСНП и использованы при разработке и изготовлении опытных образцов пневмоземляникоуборочных машин (Г.ШУ) для совхоза им. Ленина Московской области. Экспериментальные образцы ШЗУ прошли производственную проверку в ОПХ ШОИСНП, ' на промышленных плантациях совхоза им. Ленина Московской области и на полях Ыегдуреченского отделения Кабар-дино Балкарской зональной опытной станции садоводства. Техническая документация, разработанная ПКБ ШЗ'ЮНП, передана в МособлЩГШ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсундались и одобреш на НТС ГСКБ ПО "Плодсельхозмаш" (Кишинев, 197Э-1386 Г.Г.), секщш НТС ШО ЕНОХОМ (.Москва, 1986, 1287 Г.Г.), ШЕИСНП (1288-1991 г.г.).

Публикация результатов исследований. Основные положения и результаты исследований опубликованы в 18 печатных работах, среди которых 10 авторских свидетельств на изобретение и поло-отельное решение на шдачу патента от 29.0-4.92 г. "Зсмлянико-уборочная машина".

о

Структура и объем работ». Диссертационная работа состоит из введения, кости глав, выводов, списка использованной литературы и прплонегаш. Общий объем работп составляет стра^ ниц, н тол число па 43 страницах размещены 59 рисунков, на 16 страницах - 15 таблиц, на 8 страницах - список использованной литературы, состояний из 00 наименований (из них 28 на иностранных языках) и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ uQ введении обоснована актуальность теш и сформировали основные положения, выносимые на защиту.

В поопой главе - "Состояшо вопроса и задачи исследований" дается анализ этапов развития земляшкоуборочшх машн и показан современный мировой уровень разработки те»: леских средстг, описаны способы и средства механизированной уборки урогая и выявлены тенденции в развитии конструкторских решений при создании поточной машины для уборки урокая земляники в палей стране: дано теоретическое обоснование j—змонностп применен.л воздушного потока, как основного элемента технологического процесса машинной уборки ягод; показан вклад отечественных и зарубежных учеши в решении исследуемой проблемы; определены цель и задачи работп.

Во_ второй главе "Фпзпксьыеханпческие свойства земляники, характеризующие процесс механизированной уборш! урогля с использованием воздушного потока" приведены результаты изучения основных показателей растений, необходимых для ттематического моделирования процесса формирования куста земляники во всасывающем воздушном потоке при' взаимодействия с активатором н обоснование технологического процесса механизированного сбора ягод.

Исследования-проводились на широко распространенны}: сорта:: земляники (Редгонтлит, Бенга-Зенгана, Фестивальная, Надецда), раГхошроштшх в нечерноземной зоне PCCGP. Опроделею! размерно--массоше показатали и аэродинамические свойства ягод, листьев и цветоносов с ягодаш. Для ягод, отличающихся различной стс-пепьп зрелости, были получены зиачешга когхТ&щиепта сопротивления воздушной среда и установлена его зависимость от размера ягод» при различных скоростях воздушного потока; получено соотпотстпущпо зтачешя аэродинамической силы, удерсишв-

щей ягода во взвешенном состоянии; определены значения усилий отрыва ягоды в воздушно;.! потоке патрубка в сравнении со статическим усилием отрыва ягод земляники в остественшс: условиях.

Полученные результаты исследования, обработашше методом вариационной статистики, показали, что скорость витания ягод земляники равна 13... 18 м/с, скорость витания листьев 3...5 м/з. Коэффициент сопротивления воздушюй среды возрастает прямопро-порциснально скорости воздушного потока, шссе и величине ягод (от 0,74 до 2,02), а усилие отрыва ягоды во всасывающем воздувн ном потоке при скорости 20...25 м/с уменьшается на 1Н...3 Н, что составляет от усилия отрыва в процентном отношении соответ-ствмшо 0,50...27,7$. Для последующего теоретического анализа двикения ягод"на связи" в воздушном потоке было установлено, что эпюры распределения скоростей воздушного потока в исследуемом воздуховоде прямоугольного сечения подчиняется закону НуазеГля дая круглых сечоиий. 0ш1 симметричны относительно оси воздуховода и имеют параболический характер. В центре сечения воздуховода (предполагаемое место взаимодействия активатора с кустом) получена скорость воздушного потока в пределах 8,5 -- 39,9 м/с. Установлено, что величина аэродинамической силы возрастает пропорционально скорости потока доя любой массы ягода.

В третьей главе "Теоретический анализ динамики системы "ягода-цветонос" в восходящем воздушном потоке" дается теоретическое обоснование процесса подъема цветоноса с ягодой, описано его поведение под воздействием аэродинамической удерзивашцей сил;; и представлен анализ процесса отделения ягоды активной счесывающей гребенкой в восходящем воздушном потоке. .Показано, что механизм подъема цветоносов с ягодами долхен работать сов-псстно с акткаатором без перерывов во времени. Для отого рассмотрен процесс ограниченного двипешш ягоды при следующих допущениях:

- перемещение ягоды происходит в плоскости, параллельной направлекш движения малины;

- после предвари тельного подъема ягодц при исчезновении удер:.-;1Ю1х;е:': силы падмпге ягода принималось равноускорсшш: 1;

- ;;асса ягоды с цветоносом усреднена, а сам цветонос обла-\а':т определешюй ¡.честностью;

- с:о;1ротпц':и!п;и:.: воздуха лс:: шудаса: ягощ - носуцсствинис.

\l-CosQ

Рис. I. Расчетная схема движения цветоноса с ягодой

Когда ягода находится в верхней точ она обладает пслноП энергией, эквивалентной потенциальной, а для променуточного положения в любой точке ■^|екторип: Е=£П1>т+ > т.е.

т^б^/л^-Согб + , где = - угловая ско-

рость падения ягоды.

После прсоб

азования получим уравнение

юразованш

т-

(I)

1/-^Ц-СезВУ

решв которое определим время падения ягодц, удершгваемоП цветоносом, после исчезновешш аэродтпшпческоЕ силы.

- . X = 2,5^^0,5с (2)

Графически полученное в относительных величинах уравнение 1— (©) представлено на рис. 2.

Дяя обоснованпя параметров технологического процесса уборки ягод земляники с использованием воздушного потогл было смоделировано движение ягоды на цветоносе в зоне взаимодействия активатора. Проанализирована модель системы "ягода-цветонос", состоящая из двух шарнпрно' соединенных невесомых стержне:; I и 2 (рис. 3) и ттериальной точки Лг , в которой сосредоточена масса ягоды т . Так как цветонос обладает упругостью, считаем, что стержень I посредством прукины с угловой несткостьн

\

\ \

\

0|------—--

Рлс. 2.■Зависимость отношения времени "зависания ягода к времени свободного падения от угла отклонения цветоноса

3 соединен с пеподшшюй опорой 4, а в шарнирном сочленении стернней I и 2 (точка А) такие находится ирушша с угловой жесткостью 5. В общем случае нолокение модели в системе координат определяется углом ^ мсвду осью ОХ/ и стергдем I и ух\яом Ц> , образованным стеркнеы 2 и горизонтальной линией, параллельной оси ох^ . ^

Й5.1

Рис. 3. Схеш I,¡одели системы "ягода-цветонос"

о

Под воздейстшем аэродинамической силы РЛ,Р происходит изтаб стерши, и уравнение упругой линии стерли в системе координат^ У03; с учетом, что изгиб стеряня мал, для любой точки

где

где

стержня имеет вид

(уг-у), О)

¿- длина стержня;

улругое смещение конца стеркня (точка -/К" ). После преобразования это уравнение' пришло вид

ог_ Ра9р -ЗСп ч>о уЧ~ ЕЗ

У

(4)

(5)

Полученное выраяешю кривой линии представляет собой неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с посто-лпнымп коэффициентам. Решив это уравнение при принятых граничных условиях, продифференцировав его, находим смещение и угол поворота стержня в точке Ж . С учетом значений из уравнения 5

(6)

(7)

получим уравнение ___ ,

„, _ уа (^-з/гНе ■+ есАяе ).

У*- ^ше '

& -уе)Лк ^

Угловое смещение точхи Ж вырагаетсл углом А <р, эквивалентность расчетной модели н реальной системы будет соблюдаться,

если А <&> Таким образом "

Уе ~

/и

_ рдэг.-СьзУо

Отсюда

Щ » ь

К

О)

л

Д с¿Л2.2-

Таким образом, установив взаимосвязь меяду Ср и % , угол ф может бить принят в качестве обобщешюй координаты пои составлении уравнения движения точки Я с использовазшем уравнения Jïarpaima второго рода. Для системы с одной степенью свобода это уравнение имеет вид

^ Î2MA ^ Е* п сю)

dlL-TÇ) Т^Г "а ' (Ш)

где Ек- кинетическая энергия системы; q, - обобщенная координата; Ou- обобщенная сила. . .

В данном случае обобщешшя сила Ci складывается из консервативной силы Q{ , диссипативной силы 0_£и обобщешюй некон-серватишой силы

а..

Произведя ряд преобразований в формулах выражающих эти силы и продафференцировав каждое из них по Ц> , а затем подставив полученные выракеши в уравнение (10) получим дифференциальное уравнение дшвеши' точки . JV.

m((e-Ê)a+êJ2<p + (t-QCosaf+mtf &>&<? +

+сиФ -&я[(М)а Cosa? + &CosCf]~0

Сгруппировав члены, получим окончательно

<p + lîp+S(p+JCos<if+3Cos(p=0,

(И)

где

L=-

m[(e-ê)a ч-ёЗ2 <? ka.zfi<< (l-a)2-

-т а - Раэр.^СС-^

>

(12)

Получено существенно нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка. Все его коэффициенты также являются нелинейными функциями. Решение этого уравнения аналитически не представлялось возможным. Поэтому, используя раннее полученные зпачения параметров физико-механических свойств модели движения ягоды "па связи" п с учетом также демпфирующих свойств системы относительно точки крепления цветоноса к почве и самой плодоножки относительно этого стержня, был смоделирован на £з;.1 процесс движения ягоды, удерживаемой цветок люм в восходящем воздушном потоке. На рис. 4 представлены семейства крншх, характеризующие поведете ягоды "на связи" при разлзгашх сочетаниях параметров.

На- графике (а) представлена зависимость утл отклонения цветоноса с постоянной массой ( 6 г ) при различных его яесткостях. Изменение амплитуды колебательного движения обозначено параметром ДСр. Величина его имеет значительные отклонения для различных кривых в зависимости от козффгщиента демпф -рования, а также от жесткости цветоноса. Стабилизация колебательного движения ягоды наступает быстрее у кривой I из-за малой жесткости цветоноса. ■

На графике (б) изображено семейство кривых, характеризующее влияние массы ягоды на колебательный процесс. При одинаковой жесткости.цветоноса кривая И I ( Л1й= 12 г)•отличается от кривой В 2 ( Н1я= 6 г). Первая группа кривых получена пру млки -иальпой жесткости цветоноса (0,0002 Им2) и носит более ст:\б'Ш;-> ннП характер, тогда как у кривых второй группы с тилт же массаг >га, но обладающих шкспьальноП жесткостью 0,0130 \Ъ'' (крпвио 3 и 4), период-стабилизации колебательного процесса зкачтпчуул.о Зольше.

На графике (в)'представлено влияние коэфхТапцгепта дс:лг*:;::о-вания на затухание колебательного процесса ягоды с постоянно", лассой 12 г. Кривые I и 4 описывают движение цветсносоа, ос.п-цавдих как одинаковой массой, так и одинаково! жесткость:?, по этаичаицнхея лишь коаЗЕодиентом демпфт^. опашня: К, = О, (Х-", л 0,0039. Различие это шияе? на период колебан::.'; несли;;,' ,юй системы. Затухание колебаний происходит за 4~С па.1п..х цпк-юв, а стабилизация положения ягоды "ил связи" тбл^гдотея 1ри Ср= 42-45,6° (0,75...0,80 рад.).

v < " — i ;

_______, ____ TK(4*

■--ib —

Рис.4. Кривые колебательного процессе, систему

"ягоци-цвотокос" в восходящем вогдукном потоке.

При увеличении скорости воздушного потока от 15 до 25 м/с и с увеличением аэродинамической силы характер поведения кривых движения системы, обладающих одинаковыми параметрами', носит гшон характер. Псрвоч кожСгигл:: содрасяется практически ¿д^се. стабилизация колебательного процесса происходит быстрое, а угол подъема цветоноса с ягодой равен 85,5°.

При конструировании земляникоуборочной машпш необходимо создать гарантированны;"; воздушный поток, скорость которого равна ¿5-30 м/'о, т.к. при раооте в палевых условиях возможны перепади воздушного потока.

Б задачу работы входило исследование влияния аэродинамической силы на величину усалзя отрыва и коожшщента прочности ягод, сксперпментами установлено, что коэйфацясит относительной прочности ягод для стандартных сортов земляники находится в .пределах Кя= 0...3,3. В ряде случаев при машинной уборке наблюдалось повреждение зрелых ягод, так как их коэффициент приближался к нулю. Ьйинотвешшм способом сшгаения повреждения ягод при счесыташга латается уменьшение абсолютного значения силы И„гл.(рио. 5).

УА

А

О ь м«

'о '5* Л1р.

Схема распределения сил, действутс^тх ла ягодуа уаврииваащо цветоясссм. й восходящем ьездумнем потоке

'и.. проведении «еха1в:з::ро2анно£ уборки :;•->

..г'лл«. .'¡годи определяется урапненп'".: •

р -. _::.__. и.;)

где И - момент, создаваемый силой,-отрывающей ягоду; - плечо силы отрыва.

Л ««

где Е - энергия на отделение ягоды;

Со- угловая скорость вращения гребенок; угол гребенки активатора.

Согласно распределению сил, показанных на рис. 5, аэродинамическая сила, способная уменьшить повреждения ягод в момент их отделения, равна

РЛ9Р + • <15>

Расчеты показали, что значения этой силы достигает 8,6 Н, а с учетом средних значений параметров РСТР и Рра1в, коэффициент относительной прочности ягод К = 0,077. При функционировании воздушного потока величина коэффициента имеет значение, равное 0,296.

Следовательно, в момент отделения ягод в восходящем воздушном пот .;е коэффициент прочности ягод искусственно возрастает как минимум .в 3 раза.

В четвертой главе "Экспериментальные исследования процесса форми: звания и съема ягод земляники в воздушном потоке", излохе- . на цель исследований, програша и методика их проведения. Описано оборудование, примегтвшееся при исследованиях. Приводятся результаты определения зоны действия всасывающего факела и уточнена форш сечения сопла. При исследовании всасывающего отверстия прямоугольного сечения били получены параметры воздушного потока необходимые дад формирования куста земляники, но наблюдались потери напора в верхних углах прямоугольного сечения сопла. В результате была разработана конструкция всасывающего патвубка • с фигурными стенками, переходящими в пассивные ыногограшше клинья, Анализ графического материала, полученного после расшифровки кинопленки, показал, что за счет уменьшения плоадци поперечного сечения входного отверстия (омегообразной фор;.ш) характеристика воздушного потока возросли, и расположение точки затухания осевой скорости потока переместилась дальше от кроша: всасывающего отверстия.

В главе пятой "Лабораторно-полевые исследования" описаны условия проведения экспериментов, конструкции и принципы работы опытных образцов зн.ишшкоуборочной машины, доказана адекватность процесса формирования, съема п транспортирования ягод земляники при использовании всасывавшего воздушного потока с реально протекаысдтм процессом, приведены наиболее значимые практические результаты, позволяющие сформировать основные итоги исследовании но теме, а такие на основе факторного опта обоснованы параметры и режимы эффективного функционирования'рабочих органов при проведении технологического процесса уборки ягод землянпгл с исполъзовшшем всасывающего воздушного потока.

Исследования процесса сбора урогая активатором счесывающего типа проведены по схеме для трехуровневого плана с варьированием 3-х факторов: Xj - скорости воздушного потока, - поступательной скорости машины и Хд - числа оборотов вала приводной звездочки счесывающего транспортера. В качестве функции отклика У было выбрано количество собранных ягод (%). Результаты рандомизированных опытов представлены в виде неполного квадратического уровнешш регрессии, и с учетом только значимых коэффициентов оно имеет вид: ' '

У= 88,75 + 4,ох, - 5,2Хъ - <0 X, Хг -f ^5 xi хъ ¡

Для выбора рациональных параметров работы ШЗУ на сборе ягод земляники необходимо, используя получешюе уравнение регрессии, проанализировать характер изменения контурных.кривых по поверхности отклика У . Для этого построим двухмерное сечете рассматриваемой поверхности отклика в координатах Xj-X^, пршш-мая фиксированное значение параметра Xg. lía рисунке 6 представлены указанные сечения поверхности отклика при Xg= +1 (а), при Х3= 0 (б)-и при Xg=-I (в). Общий анализ представлешгого графика зависимостей,показывает, что характер изменения кривых в системе координат Xj, Х2 Д™ заданной величины выходной функцта V (полнота сбора) совпадает с гиперболической зависимостью. Причем для группы кривых, расположенных пике нулевого уровни параметра Xj, эта зависимость имеет кривизну характерную для отрицательной гиперболической завикшостн, а для группы кривых, расположенных выше нулевого уровня - положительную гиперболическую зависимость. Такая зависимость наблюдается для всех 3-х рассматриваемых вариантов значсшш параметра Xg. Физически это объясняется тем, что при меньших значениях воздушного потока (изменение

>r»

Рис, 6. Сечёк:.я'поверхности отклика функции У (полноты сбора).

от 0 до -i) с увеличением поступательной скорости гашны [иардштр Ао) лолпота сбора ( У ) увеличивается за счет лозгаис-;от;с:;::л допагдчоекого (угарного) стриги при контакте

•■" с ü .... ... ,:а. аметра Хт от О

■ -.у.. .'/<*■! ,:<дяиста сбора ягод, с уголичеш-

■ ■'■>■■'■ ..'jmtiví: ¡¡ей скорости мамины наоборот гарант. Сто оказано ; i ч, ч'го o'Tuíib '-ало времл таг'п/одсйстъчя активатора (гребен-• л) о ityuw. иоэтому рацконалъпкм ре:?::мсм воздушого потока аедует отдать скорость, соотзетствуюпул значенгао параметра Х7, ¡аходящ£сн в районе нулевого уровня (число оборотов ваш эентп-лтора '.'/>6.22.„ .23 м/с, В отсм случае полнота сбора лрактя-•оски по аогпедт от поступательной сгосозуч тггпти.

rro .'acuiíTívi ::udopa niv"„,r.vibH0i'0 значения параметра Xn -скорость прочеегшаши куста, то в этом случае следует дсходоть з соображения получения максимальной полноты сбора. Так, если ои Ад = -i-I на пулевом уровне параметра Xj достигается полнота бора Ш/, при Xg = 0 па том не уровне - Ь9/, то для Х3 = -I олпота сбора достигает 93, B;í. Ото происходит за счет того, что астсняе хороио сформировало, цветоносы распределены л луие онтактируют со счесывающей гребенкой. Сшшзшге "в окружной сяо-ости счесывающей гребенки (Хд - I) уле не даст долхшого фТекта полноты сбора в виду скатывания лгод на почву.

Рекомендуемый диапазон изменения поступательной скорости апины следует принять 0,12...0,25 м/с. Учитывая выше изложенное, читаем, что рациональный реяли работы УПЗУ (пневмоземляплкоубо-очной маиппш) будет:. 'Wt,aíf. 0.25 м/с, скорость прочесиваш:я -влкош'.й счесывающей гребешш 0,60 м/с, а скорость воздушного этока в ядре Щ.= 23 м/с (при частоте вращения вала вонтплято-1 равного I2C0 об/мин).

ПнеЕмоземлшшкоуборочная машина (ШЗУ-С6), работавшая на земышленной плаптащв! совхоза им. Ленина Московской области, юла полноту сбора 75...GG/J, за счет возросшего процента улав-пзания до 05...£0/. Собранный урояай почти не шел повревден-jx лгод, а в порохе не било почвы. Этот образец эффективно ра-итал па урезанных и облиственных сортах.

Рыло установлено, что максимальный сбор ягод (G3,7/) был )ст;:гиут, когда ¿абсолютная скорость гребенки 0,27 м/с,

вцеота про::сц,;о1П1я гребенок над почвой равна 40 мм. При этом

Т5

съем был 32,754, а улавливаю!е 30,6$. ' .

При исследованиях наблюдалась нестабильность величины сбора. Во всех этих случаях, как правило, из-за недостаточного воздушного потока резко ухудшалось улавливание.

Испытан тагасе образец зешяникоуборочной машины барабанного типа со счесывающей гребенкой, вибрирующей в зоне взаимодействия с кустом. Частота колебаний изменялась в пределах 2...15 "Гц, амплитуда колебаний изменялась от 2 до 16 мм. Применение в :бра-ции для гребенки сникает забиваемость и тем самым ликвидирует повревдешхе ягод.

С увеличением частоты колебаний возрастает полнота отделе-ш ягод. При частоте колебаний 8,5,..^О Гц и амплитуде 2,5 ш процесс съема более эффективен, и потери ягод от их разброса значительно меньше, ко качественные показатели этой машины все ке нино, чем показатели пневмоземляникоуборочной машины.

Применение всасывающего воздушного потока в сочетании со счесывающей гребенкой увеличило сбор ягод до 80....50^ за счет стабилизации процесса улавливания, показатель которого повысился до СО...85;', чего не было достигнуто при использовании ранее разрабатываемых установках.

Ц постой глава "Экономическая эффективность применения на-шины уборки ягод земляники", приведен расчет экономической эффективности замены ручной уборки ягод земляники мехшшзирован-нш способом на переработку с использованием ппевмоземяяшкоубо-рочной машины.

Годовой экономический эффект от применеШш ШОУ (в ценах 1991 г.) составляет 14294 руб. Производительность труда возрастает в Зо раз.

'общие вывода И рекошэдцш производству

I. Анализ результатов известит: механизированных способов уборки ягод земляники показал, что наиболее перспективным и технологически завершенным является коглшексное использование всасывающего воздушного потока, участвующего«в процессах формирова-ш;я куста зе.-.шлппкп, съема ягод, их улавливания, транспортировки н-очистки от примесей.

. 2. 3 результате изучеш;я физико-механических свойств элементов растения зе:.жншки бшш установлено, что скорость виташ'м

год находится в пределах-13,5...1С м/с, листьев - 3...5 м/с. ри этом коэффициент сопротивления воздушной среди возрастает рямопропоицп оналыю скорости возлупного потока, массе и т.:нде-зву соченкп ягод и находится б пределах 0,742...2,U2.

3. Исследованиями установлено, что'величила aopo,yniai:;i4cc-эй силы возрастает пропорционально скорости воз.пупного потока пя ягода любой массы. Действие этой сили впзиваст gici::;gii¡ig знлия отрыла ягод на I...3 II (при скорости возлупиого потока J...25 м/с), а подъем цпетоноса длиной 150...ICO ш с треля-гетырьмя ягодами в кист::- на угол 45° происходит при скорости этока 15... 25 м/с.

4. Надежное взаимодействие счесывающей гребешс: с ::усто:л змляшпш, при котором в зоне ее работы оказывается всо находя-неся на цветоносах ягоды, возмогло при прохождении гребенок

ад почвой на высоте'от 60 до 125 мм.

5. Для обосновашш параметров технологического процесса ьема ягод земляники в воз^шом потоке предложена математичес-зл модель формирования системы "ягода-цветонос".

G. Установлено, что движение ягоды "на.связи" носит зату-зющий колебательный характер, параметры которого зависят от вс-;1чины аэродинагяпеской силы, жесткости цветоноса, массы ягоды коэффициента демпфирования. Снижение аэродинамической спли 0,253 II до 0,0910 H приводит к уменыаешло периода колебаний 2 раза, а увеличение жесткости цветоноса с í,,013 Им2 до ,002 Нм сшшаст декремент затухшая в 4 лза.

7. Оптимальной скоростью аоздуглого лотола ас .-л ас ¡лающем гтрубке рабочего органа в зоне ^œKrsivsru и кус-

1 зешяшает является 25.„„30 м/с, которой соотгс-ч'стар.г. г.чро-::намическая сила 0,25...0,45 II.

V. Установлено, - что время шдошш ях^л на wj'-îcucc: после гчозповош:;; удерг-квающей аэредлиамичееней еллн составляет '.л- е. :отоиу ;;илол;:лтел:лше елиленты активатора для cíe:л лле;. лалл.л ллллаться жшосрсдствскко и золе максимального ..... 1.;т:лл все-Ллюг;- потока.

... лл-длолеи л •лзлл! технолог:;':.лапа паелеел лл„алл-. .'-jj'vr.i ; v'r-'i;.. нгел лл-лаллал, ::аелл..ла.1ее!1лкл ла ал ла'>л-, а н; л:а.;:. л.;л.; нел^пла-' н^ал^л¡:ui\. намола.

. 10. Полнота сбора ягод в пределах' £0-92$ , полученная в процессе лабораторно-иолевых экспериментов, позволяет рекомендовать механизированный способ уборки ягод, при котором обеспечен рост производительности труда в 3G раз по сравнению с ручным сбором.

Результаты по теме диссертации опубликованы в следующих работах.

I. A.c. СССР J,! 6G5S48, Б.П. П 21, 1979. Евсеева O.A., Цимбал A.A. Утков Ю.А. п др. Машина для уборки ягод.

.2. A.c. СССР j;- 946441, Б.И. П 28, 1982. Анисииов В.Н., Кротов А.Ы Евсеева O.A. и др. Ягодоуборочная мг-чша.

3. Евсеева O.A. Влияние направления прочесывания на качество работы зошшникоуборочной машины //Механизация трудоемких процессов в ягодоводство: Сб. научи.трудов НкШШ.-М., 1983,- с. 44-50.

4. A.c. СССР J," 1045840, Б.П. J5 37, 1983. Евсеева O.A., Цымбал А.А Утков ¡O.A. и др. Машина для уборки ягод.

5. A.c. "II2623S Б.П. Ш, 1984. Евсеева O.A. Цимбал A.A., Ут~ ■ ков В.А. .Машина для уборш ягод.

6. Евсеева O.A. Анализ ограниченного двжешя ягоды в воздушном пот "со //Пптенскфлкащщ производства ягодных культур в Нечерноземье: Сб. научн.трудов ШЗИСНП.-М., 1986.- с. II4-II8.

7. A.c. №1289412, Б.П. J." 6, IS87. Евсеева O.A., Цимбал A.A., Винер 1Ü.X. Ягодоуборочная машина.

8. Евсеева O.A. Обоснование некоторых параметров и комшлювка зешяникоуборочноБ машины с применением воздушного потока'.//

• Ягодоводство нечерноземной полосц. LI., 1987.- с. II7-I22.

9. Евсеева O.A., Утков U.A., Пиленко II.П. Исследования функцпош;-ровгитя воздушного потока при машинной уборке земляники.// Агротехника, селекция н механизация в ягодоводстве Нечерноземья: Сб. н /чн. трудов 1ШЗПСШ1.- М., 1983.- с. 176-184.

10. A.c. СССР J5I5230S3, Б.П. У 43, 1989. Евсеева O.A., Цимбал АХ, Карсеткпн В.А. и да. Ягодоуборочная машина.

II. Евсеева O.A. ¡.¡апкна дач уборки ягод земляники. Информационный листок J.; 83-11, Московский областной территориальный . центр научно-технической шкоормацш и пропаганды, 1989.

12. A.c. СССР ß 1547763,'Б.И. й 9. I9S0. Евсеева O.A.. Цимбал A.A., Варламов Г.П. и др. Машина для уборки ягод земляники.

13. A.c. СССР J5I556572, Б.И. М4, 1990. Винер Ш.Х., Воеводский С.М., Евсеева O.A. и др. Шшина для уборки ягод.

14. Евсеева O.A., Цымбал A.A. Тенденции в создашк землшшкоу-борочной машины.// Тракторы и с.-х. машины,й II, I9C0.-

с. 21-24.

15. Евсеева O.A., Утков Ю.А. Определение параметров всасывающее го патрубка пневмоземляннкоуборочнои машины.//Техника в сельском хозяйстве, Л 6, ID9I.- с. 50-59.

16. A.c. СССР J5I7I3477, Б.И. 1/7, 1992. Евсеева O.A..Цимбал A.A., Г«шель A.A. Ягодоуборочная машина.

17. Полоаителыюе решение ВНИИГПЗ на выдачу патента от 29.04.92. ■ Земляникоуборочная машина. Евсеева O.A., Утков U.A.