автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Параметры и режимы работы измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев

На правахюукописи/

ЗАММОЕВ Аслан Узеирович

ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПОДБОРЩИКА-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ СРЕЗАННЫХ ВЕТВЕЙ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации

сельского хозяйства (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нальчик 2006

Работа выполнена в ФГНУ Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства (ФГНУ СКНИИГПС)

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Шомахов Лев Аслангериевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Кудзаев Анатолий Бештауович, кандидат технических наук Апхудов Тимур Муаедович

Ведущая организация - Северо-Кавказский научно-исследовательский

институт горного и предгорного сельского хозяйства

Защита состоится <<^>> 2006 г. в 13 часов на заседании диссер-

тационного совета К 220.033.01 в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 360004, КБР, г. Нальчик, ул. Толстого, 185.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан « » 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук, доцент

Бекаров А.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Регулярно проводимая обрезка плодовых деревьев является существенной предпосылкой повышения урожайности и качества плодов. В то же время отходы фитомассы при обрезке плодовых деревьев, в зависимости от возраста и биологических особенностей сорта, могут составлять от 3 до 20 и более тонн на гектар. Отчуждаемая древесина при обрезке плодовых деревьев сволакивается за пределы сада, сжигается или сбрасывается в овраги. Уборка и утилизация срезаемого древесного материала в садах являются обязательными операциями технологического процесса производства плодов. В тоже время они сопряжены с большими материальными и трудовыми затратами, вызванными низким уровнем механизации и малой эффективностью используемых технологий. Особую сложность представляет утилизация древесных отходов на террасированных склонах в горном и предгорном садоводстве. Необходимо отметить и то, что применяемая технология сжигания ветвей представляет угрозу загрязнения окружающей среды. Поэтому проблема утилизации и рационального использования отчуждаемой плодовой древесины является актуальной.

Наиболее простым, рациональным и перспективным является использование срезанных ветвей в измельченном виде для мульчирования почвы. Это способствует накоплению и сохранению влаги в почве, обогащению ее органическим веществом, элементами минерального питания, улучшению агрофизических свойств и в конечном итоге вовлечению отчуждаемой древесины в круговорот веществ без ущерба для экологии.

Для реализации указанной технологии утилизации древесных отходов садоводства учеными СКНИИГПС под руководством проф. Шомахова Л.А. была предложена конструкция подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев (ПИВ-1), оснащенная двумя ступенями роторных двухвалковых измельчителей. Отсутствие достаточных данных о процессах взаимодействия рабочих органов измельчителей со срезанными ветвями плодовых деревьев препятствует совершенствованию машины и ее широкому внедрению в производственную практику.

В связи с выше изложенным, работа, посвященная обоснованию параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев, является актуальной.

Цель работы и задачи исследования. Цель работы - обоснование основных параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев, оптимизация его конструктивных и технологических параметров для получения из срезанных ветвей плодовых деревьев древесной мульчи.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

- изучить некоторые физико-технологические свойства срезанных ветвей плодовых деревьев и полученной из нее измельченной древесины для использования в качестве мульчи;

- теоретически исследовать процессы взаимодействия ножей двухвалкового роторного измельчителя со срезанными ветвями плодовых деревьев;

- разработать методику исследования опытного образца двухвалкового роторного измельчителя и провести необходимые эксперименты с целью установления зависимости основных показателей измельчения от параметров и режимов работы машины;

- провести оптимизацию основных конструктивных и технологических па. раметров измельчителя по критериям эффективности;

- определить экономический эффект от внедрения предложенной технологии утилизации древесных отходов с помощью подборщика-измельчителя, оснащенного разработанной конструкцией измельчительного устройства.

Объекты исследования. Объектом исследований являлся процесс измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев двухвалковым роторным измельчителем в древесную мульчу. Предметом исследования являлись параметры и ре» жимы работы измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

Методы исследования. Для проведения исследования широко применялись аналитические и статистические методы, методы физико-математического и имитационного моделирования, методы теории математического планирования эксперимента.

Для теоретического исследования процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев использованы разработанные диссертантом математические модели в среде компьютерной программы MathCAD 2001.

Для экспериментального исследования режимов работы двухвалкового роторного измельчителя разработана методика и создана лабораторно-экспе-риментальная установка. Измерение исследуемых параметров и их обработка проводилась с использованием ЭВМ (АЦП Е-140).

Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики ЭВМ с помощью программ L-graph (при измерениях), MS Excel, MathCAD 2001, Statistica (при обработке экспериментальных данных).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлены оптимальные значения основных параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

2. Разработана математическая модель процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев, реализованная на ЭВМ в виде программ в среде MathCAD 2001.

3. Получены аналитические выражения зависимости показателей работы измельчителя — энергоемкости, производительности и степени измельчения — от его конструктивных и технологических параметров.

4. В результате экспериментальных исследований получены эмпирические зависимости показателей энергоемкости измельчения от конструктивных и технологических параметров двухвалкового роторного измельчителя ветвей.

5. Получена статистическая зависимость среднего диаметра ветви от расстояния сечения до ее вершины для некоторых сортов яблони.

Достоверность полученных математических моделей подтверждена экспериментальными исследованиями опытного образца двухвалкового роторного измельчителя, а также испытаниями в полевых условиях.

Практическая ценность работы. Разработана эффективная компьютерная методика определения оптимальных параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя. Разработаны рекомендации по конструированию измельчительного устройства подборщика-измельчителя. Экспериментальными исследованиями опытного образца двухвалкового роторного измельчителя и его полевыми испытаниями установлены работоспособность этого рабочего органа, низкая энергоемкость, высокая производительность и эффективность применения в составе подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

Реализация результатов исследований. Материалы исследований используются СКНИИГПС (г.Нальчик, КБР) при разработке средств механизации для ухода за плодовыми деревьями.

Опытный образец двухвалкового роторного измельчителя применялся при утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев на опытных полигонах СКНИИГПС в 2002-2003гг. (г.Нальчик, КБР).

Результаты исследований внедрены в конструкцию подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев ПИВ-2 (СКНИИГПС), подтвержденные актом внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены: на научной конференции молодых ученых в Кабардино-Балкарском научном центре РАН (Нальчик, 2002), на научной конференции молодых ученых «Экология южного региона» в Горском государственном аг-роуниверситете (Владикавказ, 2002), на международной конференции «Проблемы экологизации современного садоводства» в Кубанском государственном агроуниверситете (Краснодар, 2004), на заседаниях отдела механизации (20052006 гг.) и на Ученом Совете СКНИИГПС (2005-2006 гг.).

На защиту выносятся:

- результаты анализа современных технологий утилизации и конструкций машин для измельчения древесины применительно к условиям горного и предгорного садоводства;

- собственные исследования и обобщенные результаты других авторов по изучению некоторых физико-технологических параметров срезанных ветвей плодовых деревьев и древесной мульчи, необходимых для разработки двухвалкового роторного измельчителя;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию основных параметров двухвалкового роторного измельчителя.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 4 научных трудах.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» приведены краткая история освоения склонов под сады, освещена проблема водной эрозии на склонах и пути её предотвращения с использованием мульчирования, проведен обзор и классификация технологий утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев, обзор и классификация технических средств для измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев. Уточнена предложенная Долговым И.А. классификация рабочих органов машин для измельчения древесины.

Вопросам механизации технологических процессов по уходу за плодовыми насаждениями посвящены работы Варламова Г.П., Уткова Ю.А., Бычкова В.В., Кульчиева Б.Х., Кудзаева А.Б., Кротова A.M., Цымбал A.A., Пронь A.C., Ме-довник А.Н., Шомахова Л.А., Балкарова P.A., Шекихачева Ю.А. и др.

В изучение проблемы утилизации древесных отходов значительный вклад внесли такие отечественные ученные, как Долгов И.А., Кутейников В.К., Кротов A.M., Овчаров A.A., Свирский Г.Г., Токарев В.Г., Поляков В.Н., Рункевич Ю.П., Манаенков К.А., Ланцев В.Ю. и др.

Анализ технологий утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев в условиях горного садоводства показал, что наиболее рациональным является технология подбора и измельчения срезанных ветвей из междурядья сада с последующим внесением измельченной древесной массы на поверхность почвы в качестве мульчи. При этом обеспечивается не только утилизация древесных отходов, но и выполняется противоэрозионная защита почвы склонов. Для осуществления данной технологии профессором Шомаховым Л.А была предложена конструкция машины (A.C. №№ 1454318, 1655365, 1655368), которая могла бы одновременно подбирать и измельчать на мульчу древесину срезанных ветвей плодовых деревьев (рис. 1). Подборщик-измельчитель содержит закреплен-

ный на У-образной раме 1 рабочий орган, включающий левую 2 и правую 3 секции роторов, установленные с возможностью вращения навстречу друг другу и выполненные в виде шнеков 4, каждый из которых имеет навивку с одинаковым шагом.

А-А

Рис. 1. Схема подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

В вершине угла У-образной рамы 1 установлены два подающих вальца 5 и б с оппозитно расположенными на них дисковыми ножами 7, приводимыми во вращение от гидромотора 8. За ними У-образно по отношению к оси вращения вальцов 5 и 6 установлены две ступени измельчителей — первая для измельчения с образованием толстой стружки - двухвалковый роторный измельчитель 9 с шахматным расположением зубчатых ножей 10, и вторая ступень - двухвалковый роторный доизмельчитель с вальцами 11. Привод измельчителей осуществляется от гидромотора 12.

Принцип работы подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев следующий. При движении агрегата по междурядью шнеки 4 левой 2 и правой 3 секций, вращаясь навстречу друг другу, захватывают обрезки ветвей витками шнеков и подают их к-вальцам 5 и 6. При попадании толстых ветвей, диаметр которых больше свободного пространства между дисковыми ножами 7, они получают продольные надрезы, после чего попадают в двухвалковый роторный измельчитель 9, рабочие органы которого осуществляют резание на части подаваемых надрезанных ветвей по типу образования толстой стружки. Вальцы второй ступени осуществляют перетирающее доизмельчение полученных первой ступенью измельчения частиц срезанных ветвей. Образованная измельченная масса сбрасывается на поверхность почвы мульчирующим слоем, способствуя тем самым повышению ее плодородия.

Испытаниями созданного опытного образца подборщика-измельчителя ПИВ-1 (рис. 2) установлены его работоспособность, соответствие агротехническим требованиям и требованиям техники безопасности. Но наряду с тем, что машина позволяет осуществить предложенную почвозащитную и ресурсосберегающую технологию в горном и предгорном садоводстве, было установлено наличие ряда конструктивных и технологических недоработок измельчительно-го устройства. В связи с этим требуется совершенствование конструкции измельчителя и оптимизация его режимов работы, с целью снижения энергоемкости и повышения производительности машины, улучшения качества получаемой древесной мульчи.

По результатам проведенного анализа были сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе «Некоторые физико-технологические характеристики срезанных ветвей плодовых деревьев и древесной мульчи» в начале приведен обзор научных работ, посвященных исследованию физико-механических свойств ветвей и древесины плодовых деревьев. Как показал анализ, основные показатели ветвей приводятся в работах, посвященных исследованию техноло-• гической операции обрезки плодовых деревьев.

Приведены размерные характеристики срезанных ветвей плодовых деревьев и валка из них, образуемого в период обрезки плодовых деревьев в междурядье сада. Даны обобщенные показатели физико-механических свойств плодовой древесины.

Рис. 2. Опытный образец подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев ПИВ-1.

Из анализа результатов исследований ученых-агрономов, посвященных изучению свойств мульчи из ветвей плодовых деревьев, сделан вывод, что наиболее рациональным способом получения мульчи из ветвей плодовых деревьев является поперечно-продольное резание ветвей на части с последующим разрушением полученных частиц одновременным сжатием поперек волокон и перетиранием. Установлено, что необходимым условием эффективного разложения измельченной древесины плодовых ветвей является достаточное количество и размер получаемых во время измельчения надрезов и микротрещин, а полное разделение ветви на части не является жестким условием. Размерные характеристики отдельных частиц древесной мульчи представляют интерес в случае необходимости их транспортировки или использования по иному назначению. Агротехниками рекомендуется использовать в качестве мульчи частицы длиной не более 70-80 мм.

Программой исследований предусматривалось уточнить статистические данные значений диаметра и длины срезанных ветвей плодовых деревьев и установить зависимость среднего диаметра сечения ветви от расстояния до вершины ветви.

По результатам измерений и статистического анализа получены обобщенные показатели размерных характеристик срезанных ветвей плодовых деревьев. Измерения проводили в садах на опытных полигонах СКНИИГПС на посадках яблони сортов Джонатан, Ред Делишес, Старкримсон в возрасте 10-12 лет. Результаты измерений обрабатывались методом математической статистики на ЭВМ (Statistica, MathCAD 2001).

Полиноминальная аппроксимация статистических данных позволила получить функции зависимости диаметра ¿/(мм) от удаленности сечения до вершины ветки /(м):

- для сорта Джонатан:

d(l) = 4,071 -1,512 • / + 28,699 • I2 - 9,027 ■ /3; (1)

- для сорта Старкримсон:

</(/) = 3,558 -1,262• / + 24,536 • I2 - 7,7 • /3; (2)

- для сорта Ред Делишес:

d(/) = 4,705 - 0,165 • / + 23,067 • I2 - 6,996 • /3. (3)

Полученные зависимости справедливы с доверительной вероятностью /7=0,95 и пределах варьирования /=0...1,5 м.

В третьей главе «Теоретическое обоснование параметров и режимов работы измельчительного устройства подборщика-измельчителя» проведен теоретический анализ процесса взаимодействия ножей двухвалкового роторного измельчителя со срезанными ветвями плодовых деревьев, получены аналитические выражения для определения основных показателей работы измельчительного устройства.

Исследованию процесса работы измельчительных машин посвящены работы Грубе А.Э., Долгова И.А., Желиговского В.А., Кротова А.М, Кутейникова В.К., Шомахова Л.А., Овчарова A.A., Свирского Г.Г., Токарева В.Г., Медовника А.Н., Ланцева В.Ю. и др.

Суть теоретических исследований сводится, в первую очередь к исследованию кинематики движения ножа измельчителя и сил, действующих на нож.

При работе двухвалкового роторного измельчителя ножи, установленные на роторах совершают вращательное движение на встречу друг к другу при поступательном движении подаваемого слоя древесины срезанных ветвей плодовых деревьев в пространство между роторами. Это обуславливает криволиней-ность траектории лезвий ножей в слое древесины (рис. 3). Траекторией движения точки ножа относительно слоя древесины является удлиненная циклоида (трохоида).

Абсолютная скорость любой точки ножа представляет собой геометрическую сумму окружной v0 и поступательной v„ скоростей (рис. 3).

Проекции скорости на оси координат могут быть выражены параметрическими уравнениями:

\dx

-T = v„ +v„cos <р\

\i . ■ ,4>

-^ = -v0smq>,

v„ — поступательная скорость (подача) ножевого диска измельчителя относительно ветки, м/с;

v„ - окружная скорость режущей кромки ножа, м/с.

Рис. 3. Кинематическая схема работы двухвалкового роторного измельчителя: 1,2- верхний и нижний роторы; 3 - ножевой диск; 4 - нож; 5 - вал ротора; 6 - ветка

Уравнения траектории движении точки ножа имеет вид: х = + Пэта!:

(5)

у = л + Л-(1 + созгу/)» где / — текущее время, с;

Я — радиус окружности, описываемой режущей кромкой, м. со - угловая скорость вращения ножевого диска, рад/с;

^ — зазор, представляющий собой расстояние между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора, м.

Уравнением линии, ограничивающей поверхность резания, образованной пересечением режущей кромки ножа с цилиндрической поверхностью ветви является решение системы

•*■= vnt + R sin cot; ■ y = s + R-(\ + cosat); (6)

(y+r)2+z2=r2, где r=dJ2 - радиус измельчаемой ветви диаметром de, м.

Ширина резания 6(f) определяется координатами X двух точек, являющихся точками пересечения линии лезвия ножа с линией, задаваемой системой (6)

А=--2--ь (7)

Решал уравнение (7), получим:

Ъ = 2 ^у • (оГв - у) = 2 + R ■ (1 + cosat))-{dg -s-R-(l + cos cot)). (8) Одной из важных характеристик траектории движения режущей кромки ножа является расстояние между любыми однородными точками смежных отрезков трохоиды, равных между собой, и определяющее длину резания ветви

(9)

nz

где п - частота вращения ротора измельчителя, с"1; z — количество ножей на ножевом диске.

Угол поворота в момент начала резания определяется при y~d„

d.-s ,

(рх =arccos --1 . (10)

Конец процесса резания ветви соответствует моменту времени, когда происходит скол образованной частицы от ветви. Условием скола является превышение сил давления ножа на частицу максимального напряжения сдвига древесины. Если условие скола не выполняется, то резание продолжается до тех пор, пока режущая кромка не выйдет из тела ветви, по условиям двух случаев.

В первом случае траектория режущей кромки пересекает крайнюю линию, ограничивающую подаваемую ветвь. Угол поворота можно легко определить с учетом симметрии траектории трохоиды одного оборота режущей кромки относительно оси вращения ножа

£>2=2л--<р,. (11)

Во втором случае траектория режущей кромки пересекает траекторию режущей кромки предыдущего реза в пределах тела ветви. Здесь угол поворота можно определить из решения уравнения:

Внедрение ножа в ветвь вызывает смещение масс древесины и приводит к упругим и пластическим деформациям на границе контакта поверхности ножа и материала.

Сила резания при измельчении садовых обрезков зависит от удельной силы резания ветвей и ширины резания:

Рре, = Ру,>Ь, (13)

где Ру> - удельная сила резания, Н/мм; Ь — ширина резания, мм.

Удельная сила резания определяется как сумма составляющих сил:

Рг,=1\,+Р„+!>,, (14)

где Р, - усилие на разрушение материала под кромкой лезвия ножа, Н/мм; Р„ и Р, — усилие сжатия фаской ножа соответственно по передней и задней грани, Н/мм.

При теоретическом анализе компонент сил резания получены формулы:

(я-- (<5„ +£,))■ <гс

р _ V" У^И ' -'ежи

( — \

•БИ!2 в

1 +

(15)

Р., = -

(16)

со^-¿л-(.<?-У)^ + ^¡п-¿„-{<Р-Г)

^соэ2^ СОБ^ - <5, -»- - + 5'п(д - 5* + - г)

(17)

где аСж , сгс*-1 — предел прочности древесины на сжатие вдоль и поперек волокон, соответственно, Н/мм2;

<р - угол поворота режущей кромки ножа (рис. 3), град.; в— угол к направлению волокон, град.;

у ~ угол между вектором абсолютной скорости и осью подаваемой ветви, град.; 3„ и 3, - передний и задний углы заточки режущей кромки ножа, рад; р - радиус дуги кромки лезвия, мм;

с„ - длина участка грани ножа, внедренной в слой древесины, м.

- угол трения материала ножа по древесине, град.; а„, <т, - нормальная и касательная составляющие контактного напряжений между гранью ножа и древесиной ветви, рассчитываемые по формулам:

- для передней грани: о-„ = -

•вш

2\ я с

1 -<р+яя

(18)

1 +

- для задней грани: =

-1

> ск и

■♦fe-'M^-i)'

(19)

1 +

V слсИ

-1

sin 2(л-<р-д3)

где оск , (у 1юс1_ — предел прочности древесины на скол вдоль волокон и растяжение поперек волокон, соответственно, Н/мм2.

Угол к направлению волокон в совпадает с углом между вектором скорости резания и осью ветви, и определяется по формуле:

в = акЛап--—.

(2°)

Угол между вектором абсолютной скорости и осью подаваемой ветви:

у = -а-. (21)

у0соз<г>+у„

По задней грани в непосредственной близости лезвия возникает деформация подрезанной части толстой стружки, которая стремится оторвать его от основного материала. На основании теоретических исследований С.А. Воскресенского сила необходимая для скола стружки определяется по формуле:

Рск=<Гск-1расЧ> (22)

где 1раСЧ — расчетная длина резания ветви, мм.

Ширина резания Ь в при этом определяется по выражению (8).

Работа силы резания определится как

Ар« = \ру, -b-vdt,

где ?! и ¡2 — моменты входа и выхода ножа из ветви плодового дерева.

_ (26)

Производительность двухвалкового роторного измельчителя (в м3/ч) определяется по формуле:

0 = 36ОО/^П, (24)

где — расчетная площадь перерабатываемого слоя ветвей, м':

Гр=В-П-к„ру (25)

где В — длина ротора измельчителя, м;

Нв- толщина перерабатываемого слоя ветвей в сжатом состоянии, м; к,,р - коэффициент полнодревесности измельчаемого слоя ветвей.

Зная расчетное значение длины резания ветви можно определить значение среднего диаметра ветви при резании по формуле:

N ■

где «/(/,) - диаметр ветви в /-м сечении ветви, рассчитываемый по выражению (1),м;

А = 1расч'' - расстояние ¡-го сечения резания от вершины ветви, м; N = /„ / ¡рм — количество резов ветви длиной /„.

Как показывают статистические данные среднее значение длины ветки равно /«=0,7 м. С учетом рекомендуемой длины резания ветви рассчитан средний диаметр ветви при измельчении (10-15 мм).

Проведя кинематический и силовой анализ процесса работы двухвалкового роторного измельчителя, можно выделить параметры, которые оказывают влияние на усилие резания древесины ветвей, и соответственно энергоемкость измельчения. К ним относятся: геометрические размеры роторов измельчителя, количество ножей г на ножевом диске, углы заточки ножей д„ и 83, окружная скорость режущей кромки у„, скорость подачи ветвей у„ и зазор 5 между ножом и валом противоположенного ротора.

Математическое моделирование процесса измельчения плодовых ветвей с использованием разработанных автором программ в среде МмкСАО 2001 позволило по теоретическим формулам рассчитать показатели работы двухвалкового роторного измельчителя: энергоемкости — удельную силу и мощность резания, степени измельчения - длину резания ветви, и производительность измельчения. Численными расчетами получены следующие результаты:

- установлены пределы варьирования переднего и заднего углов заточки режущей кромки ножа (<5„= -5°...-15°, ¿>/=60°...70°);

- влияние радиуса вращения режущей кромки ножа на энергоемкость резания незначительно, из конструктивных соображений рекомендован радиус вращения /?=0,125 м;

- установлено снижение энергоемкости резания ветви при увеличении величины зазора между режущей кромкой и валом противоположенного ротора, с точки зрения обеспечения полного резания ветвей, рекомендуется максималь-

ную величину зазора ограничивать минимальным диаметром измельчаемой ветви;

- влияние окружной скорости режущей кромки ножа на энергоемкость резания ветви меньше, в сравнении с влиянием на этот показатель скорости подачи срезанной ветви;

- при увеличении скорости подачи ветвей и уменьшении окружной скорости режущей кромки ножа увеличивается длина резания вплоть до значений, превышающие рекомендуемые агротехниками;

- производительность измельчения зависит только от скорости подачи ветвей при постоянном количестве зубчатых ножей;

- установлены пределы варьирования скорости подачи ветвей у„= 1,4-2,1м/с и окружной скорости режущей кромки ножа у„=8-12 м/с. •

В четвертой главе «Программа и методика экспериментальных исследований» в начале приводится краткий обзор экспериментальных исследований по измельчению древесины. Исследования большинства авторов посвящены изучению влияния на энергетические показатели измельчения древесины таких факторов, как скорости резания, углов заточки и остроты режущей кромки ножа и др.

Установлено, что в науке еще нет единого мнения о влиянии скорости на энергетические показатели процесса измельчения древесины. Это можно объяснить большим количеством рабочих органов, применяемых для измельчения древесины, а также многообразием методик проведения экспериментов.

На основании результатов теоретического анализа технологического процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев двухвалковым роторным измельчителем, была разработана программа и методика экспериментальных исследований, позволяющие определить влияние основных параметров измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев на показатели его работы.

Для достижения указанной цели созданы опытный образец двухвалкового роторного измельчителя (рис. 4) и экспериментально-лабораторная установка (рис. 5), состоящая из следующих основных узлов. Привод двухвалкового роторного измельчителя 1 осуществляется от электродвигателя 2 (Л-15 кВт, «=1450 об/мин) через вариатор 3 с передаточным числом /-1...3. Подача срезанных ветвей плодовых деревьев в измельчитель осуществляется по транспортеру 7 к подающим вальцам 5. Скорость подачи устанавливается с помощью регулирования электропривода подающих вальцев 6.

Полученная в измельчителе древесная масса ветвей сбрасывается в сборник 8. К выходному валу электропривода измельчителя прикреплен датчик частоты, вращения ротора 9, электрический сигнал которого передается к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 11. Датчик электрической мощности 10 установлен на цепи питающей электродвигатель измельчителя. Электрический сигнал с датчика поступает на другой канал АЦП. Аналоговые сигналы с дат-

чиков в АЦП преобразуется в цифровой код и передается в персональный компьютер 12. В последнем с помощью программы регистрации измеренных величин проводится обработка цифрового кода и осуществляется запись в памяти. Для проведения тарировки измерительной части экспериментальной установки, на свободном конце вала ротора измельчителя установлено фрикционное тормозное устройство 4.

Рис. 4. Опытный образец двухвалкового роторного измельчителя.

~3ф.

Программой исследования были предусмотрены два плана экспериментальных исследований: первый для определения в лабораторных условиях показателей работы измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев от конструктивных параметров, а второй — от технологических параметров работы. Для них нами был выбран трехфакторный трехуровневый план Бокса-Бенкина. Методами математического планирования эксперимента были назначены факторы и выбраны уровни их варьирования (табл. 1 и 2).

В пятой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты экспериментального исследования процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев на разработанной экспериментально-лабораторной установке.

Таблица 1

Конструктивные факторы и уровни их варьирования_

Уровни варьирования факторов Факторы

Передний угол заточки ножа &„, град Общий угол заточки ножа 7, град Радиус вращения режущей кромки ножа К, м

Основной уровень (Х=0) -10 55 0,125

Верхний уровень (Х=+1) -5 60 0,150

Нижний уровень (Х=-1) -15 50 0,100

Шаг варьирования (АХ) 5 5 0,025

Таблица 2 Технологические факторы и уровни их варьирования

Уровни варьирования факторов Факторы

Скорость подачи срезанных ветвей т„, м/с Окружная скорость режущей кромки ножа V«, м/с Зазор между режущей кромкой и валом противоположенного ротора м

Основной уровень (Х=0) 1,4 10 0,0025

Верхний уровень (Х=+1) 2,0 12 0,004

Нижний уровень (Х—1) 0,8 8 0,001

Шаг варьирования (АХ) 0,6 2 0,0015

В результате обработки экспериментальных данных по общепринятым методикам получены математические модели зависимости показателей энергоемкости процесса измельчения срезанных ветвей от параметров измельчителя.

Расчет коэффициентов регрессии позволил получить следующее уравнения для удельной силы резания (Н/мм) в зависимости от конструктивных параметров:

К=120,911-11,525-Л',-3,493-А'12+12,492-^2+5,157-А-22+

+24,733-АГ3-13,026-Х32-1 ,475-А', ■Л-"2+4,758-Л/2--\'з-3,75 8-.^ -Л'з, К '

Уравнение регрессии в раскодированном виде с учетом только значимых коэффициентов примет вид:

Рул—511,9-9,22<5„-0,461 •¿„2+2,498-}'+6199,7-/?-20841,6-Л2. (28)

По данным второго плана получено уравнение регрессии для мощности измельчения (Вт) в зависимости от технологических параметров:

У =7848,2+1432,3 ■А',-1100,7-А'12+1487-А'2-639,8-А-"22+ .?д.

Уравнение регрессии в раскодированном виде с учетом только значимых коэффициентов:

//«„=-5392,3-431-3,4-1>л-1719,8^„2+2234,5-р„-159,95'У02+

+405216^+1220- у„'т„—512250-( )

Анализ производных от уравнений регрессий выявил, что точки экстремума находятся вне области определения кодированных переменных. Поэтому было принято решение, проводить анализы уравнений регрессий, приняв постоянными на нулевом уровне один из факторов и при варьировании двух других. На рисунке 6 представлены трехмерные сечения зависимости показателей энергоемкости процесса измельчения срезанных ветвей от параметров измельчителя.

Указанные зависимости, полученные по экспериментальным данным, подтверждают правильность теоретических исследований и хорошо согласуются с данными численных расчетов.

Методом скорейшего спуска с помощью ЭВМ установлены условные экстремумы энергоемкости измельчения при наличии ограничений, накладываемых производительностью и степенью измельчения.

Для конструктивных параметров:

- оптимальные значения углов заточки граней ножа<5„=-10°, ¿,=60°;

- оптимальный радиус вращения режущей кромки ножа Л=0,12 м.

Для технологических параметров:

- оптимальная скорость подачи ветвей гл=1,4 м/с;

- оптимальная окружная скорость режущей кромки ножа \>„=8 м/с; .

- оптимальный зазор между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора 5=0,003 м.

Рис. 6. Зависимости показателей энергоемкости процесса измельчения срезанных ветвей от параметров измельчителя: 1, 2, 3 - от конструктивных параметров; 4, 5, б — от технологических параметров.

В шестой главе «Экономическая эффективность подборщика-измельчителя» приведены результаты расчета экономических показателей.

Расчеты проводились согласно методике определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники от 1998 г. на основе результатов проведенных исследований.

Эффект 1447,84 руб./га образуется за счет сокращения технологических операций, исключения ручных работ и снижения приведенных затрат в 1,9 раза.

Размер годового экономического эффекта от внедрения подборщика-измельчителя срезанных ветвей составил 486475 руб. (в ценах 2005 г.).

Экономический эффект за счет повышения урожайности в связи с использованием предлагаемой технологии составляет 8010 руб./га, а годовой экономический эффект 2691360 руб.

Общий экономический эффект составляет 9458 руб./га, а суммарный годовой экономический эффект в размере 3177888 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ и классификация технологий утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев установили, что наиболее рациональной и эффективной технологией утилизации древесных отходов в условиях горного садоводства является технология, включающая в себя операции подбора и измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев, с последующим внесением измельченной древесины на поверхность почвы в качестве мульчи.

2. Изучены и обобщены основные физико-технологические свойства срезанных ветвей плодовых деревьев, размерные характеристики валка ветвей в междурядье сада, свойства древесной мульчи. Установлена статистическая зависимость диаметра поперечного сечения от удаленности до вершины ветви. Средняя длина срезанной ветви - 0,7 м, средний диаметр при измельчении -10-15 мм. Максимальный диаметр ветви - 30-35 мм.

3. Проведен теоретический анализ процесса измельчения срезанной ветви двухвалковым роторным измельчителем. Получены аналитические зависимости для выражения основных показателей работы измельчителя с учетом основных конструктивных и технологических параметров машины.

4. На основе теоретических исследований получена математическая модель процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев, реализованная в виде разработанных программ на ЭВМ. В результате проведения численных расчетов получены зависимости показателей работы измельчительного устройства - энергоемкости, производительности и степени измельчения - от его основных параметров и режимов работы и установлены:

- пределы варьирования переднего и заднего углов заточки режущей кромки ножа (<5„=—5°...-15°, 53=60°...70°);

- влияние радиуса вращения режущей кромки ножа на энергоемкость резания незначительно, оптимальный радиус вращения /?=0,125 м;

- энергоемкость резания ветви снижается при увеличении величины зазора между режущей кромкой и валом противоположенного ротора. Верхний предел зазора ограничивается минимальным диаметром измельчаемой ветви;

- влияние окружной скорости режущей кромки ножа на энергоемкость резания ветви меньше, в сравнении с влиянием на этот показатель скорости подачи срезанной ветви;

- при увеличении скорости подачи ветвей и уменьшении окружной скорости режущей кромки ножа увеличивается длина резания вплоть до значений, превышающие рекомендуемые агротехниками;

- производительность измельчения при постоянном количестве- ножей и материала зависит только от скорости подачи ветвей;

- пределы варьирования скорости подачи ветвей у„= 1,4-2,1 м/с и окружной скорости режущей кромки ножа у„=8-12 м/с.

5. Создан опытный образец двухвалкового роторного измельчителя и установлена его работоспособность, на его основе создана экспериментально-лабораторная установка, позволяющая реализовать физико-математическую модель измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

6. Экспериментальными исследованиями установлена зависимость энергоемкости измельчения от основных конструктивных и технологических параметров в виде уравнений нелинейной множественной регрессии второго порядка. Установлена хорошая сходимость результатов численных расчетов с экспериментальными данными (погрешность до 10%).

7. Экспериментально уточнены оптимальные параметры двухвалкового роторного измельчителя.

Конструктивные параметры:

- углы заточки граней ножа <5„—10°, <53=60°,

- радиус вращения режущей кромки ножа Л=0,12 м.

Технологические параметры:

- скорость подачи ветвей уя=1,4 м/с;

- окружная скорость режущей кромки ножа ус=8 м/с;

- зазор между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора 5=0,003 м.

8. Экономический эффект от внедрения технологии утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев подборщиком-измельчителем, оснащенным разработанным двухвалковым роторным измельчителем, составляет 9458 руб./га (в ценах 2005 г.).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Предлагается двухвалковый роторный измельчитель срезанных ветвей плодовых деревьев со следующими техническими характеристиками:

Рабочие органы роторы с ножевыми дисками

Количество ножевых дисков 20

Количество ножей на ножевом диске 2

Ширина ножа, мм 20 Углы заточки ножа, град

- передний -10

- задний 60 Радиус установки режущей кромки ножа, мм 120 Зазор между режущей кромкой ножа и

валом противоположенного ротора, мм 3±0,5

Скорость подачи ветвей, м/с 1,4

Частота вращения ротора, мин"1 610

Требуемая мощность привода, кВт не более 25

Расчетная длина резания ветви, мм 70

Производительность, м3/ч до 20 Двухвалковый роторный измельчитель позволяет повысить производительность подборщика-измельчителя срезанных ветвей до 1,8 га/ч и снизить его металлоемкость и энергоемкость.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Балкаров P.A., Заммоев А.У. Утилизация древесины срезанных ветвей плодовых деревьев в горном и предгорном садоводстве. // Матер, регион, на-учн. конф. молодых ученых Горского государственного агроуниверситета «Экология южного региона». -Владикавказ: ГГАУ, 2002. - С. 105-107.

2. Шомахов Л.А., Балкаров P.A., Бекалдиев З.С., Заммоев А.У. Исследова-' ние энергоемкости ротационного режущего аппарата садовой косилки в условиях горного садоводства. // Регион, сб. научн. трудов. Кабардино-Балкарского научного центра РАН «Ш конференция молодых ученых». -Нальчик, 2002. - С. 52-58.

3. Шомахов Л.А., Заммоев А.У. Мульчирование террас измельченной древесиной срезанных ветвей плодовых деревьев. // Матер, междун. конф. «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения». -Краснодар: КГАУ, 2004. - 4 с.

4. Шомахов Л.А., Балкаров P.A., Бекалдиев З.С., Заммоев А.У. Ресурсосберегающие машинные технологии возделывания плодовых культур для получения высококачественных плодов в условиях почвозащитного адаптивно-ландшафтного горного и предгорного садоводства (рекомендации). -Нальчик: КБГСХА, 2004.-76 с.

Формат 60x84 I №16. Объем 1 пл. Тип. КБГСХА. Заказ 820. Тир 100 экз.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Краткая история развития террасного садоводства.

1.2. Водная эрозия на склонах и методы борьбы с ней.

1.3. Мульчирование как способ борьбы с эрозией почвы.

1.4. Древесные отходы садоводства и технологии их утилизации.

1.5. Обзор и анализ конструкций машин для утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев.

1.6. Выводы по главе, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕЗАННЫХ ВЕТВЕЙ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ И ДРЕВЕСНОЙ МУЛЬЧИ.

2.1. Размерные характеристики срезанных ветвей плодовых деревьев.

2.2. Размерные характеристики валка из срезанных ветвей после обрезки плодовых деревьев в садах на террасированных склонах.

2.3. Физико-механические свойства плодовой древесины.

2.4. Свойства древесной мульчи из срезанных ветвей плодовых деревьев.

2.5. Исследование зависимости среднего диаметра сечения ветви От расстояния сечения до вершины срезаемых ветвей.

2.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПОДБОРЩИКА-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ.

3.1. Анализ кинематики рабочих органов.

3.2. Определение сил, действующих на нож.

3.3. Обоснование основных конструктивных и технологических параметров измельчителя.

3.4. Мощность привода измельчительного устройства.

3.5. Моделирование процесса измельчения плодовых ветвей.

3.5.1. Влияние на силу резания углов заточки ножа.

3.5.2. Влияние на силу резания радиуса вращения режущей кромки ножа.

3.5.3. Влияние на силу резания зазора между кромкой ножа и валом противоположного ротора.

3.5.4. Влияние скорости подачи ветвей и скорости вращения рабочего органа на производительность и энергоемкость машины.

3.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Обзор экспериментальных исследований по измельчению древесины.

4.2. Программа экспериментальных исследований.

4.3. Методика проведения экспериментальных исследований.

4.4. Лабораторная установка, аппаратура и приборы для проведения экспериментальных исследований.

4.5. Порядок проведения экспериментального исследования.

4.5.1. Оптимизация конструктивных параметров двухвалкового роторного измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

4.5.2. Оптимизация технологических параметров двухвалкового роторного измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

4.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Оптимизация конструктивных параметров измельчителя.

5.2. Оптимизация технологических параметров измельчителя.

5.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОДБОРЩИКА-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ.

Садоводство является одной из важных отраслей сельского хозяйства. Ценность плодов и ягод в жизнедеятельности человека всем известна. Они являются составной частью полноценного здорового питания, особенно детского.

В плодах и ягодах содержатся множество витаминов, минеральных веществ, антиоксидантов, биологически активных веществ, благодаря которым возможно не только поддержание здоровья человека, но и лечение различных заболеваний.

Фрукты, выращенные в горных условиях, отличаются высокими питательными и целебными свойствами, экологической чистотой. В них содержится меньше вредных веществ, так как требуется минимальное количество химических обработок растений от вредителей и болезней.

В садах на горных склонах создается своеобразный микроклимат. Так, например, условия аэрации и освещенности крон отличаются от условий при равнинном садоводстве, благодаря которым деревья меньше подвержены заражению грибными болезнями.

Особое значение имеет закладка садов на склоновых землях, подверженных ветровой и водной эрозии. Многолетние насаждения позволяют не только предотвращать эрозионные процессы, но и способствовать уменьшению испарения влаги из почвы и накоплению снега.

Горное садоводство отличается многими положительными хозяйственными и технологическими особенностями, в силу которых его развитие и процветание является важной народно-хозяйственной задачей. Решение этой задачи способствует укреплению продовольственной безопасности страны и здоровья граждан. Повышение занятости населения в этой отрасли и его материального благосостояния позволяет улучшать социально-экономическую сферу горных районов страны.

Известно, что обрезка плодовых деревьев является важной агротехнической операцией в садоводстве, благодаря которой достигается повышение урожайности и качества плодов. При ее выполнении образуется большое количество древесных отходов. В зависимости от сорта, возраста и других биологических особенностей плодовых деревьев объем срезанных ветвей может достигать 20 и более тонн на гектар. Такое количество отходов требует проведения операций по их утилизации. Наибольшее распространение в практике получила технология, предусматривающая сволакивание срезанных ветвей за пределы сада и их дальнейшее сжигание или сбрасывание в овраги. Из-за низкой эффективности данной технологии и слабой механизации технологических операций, проведение утилизации древесных отходов сопровождается большими материальными и трудовыми затратами. Особую сложность представляет утилизация древесных отходов на склоновых землях при террасном садоводстве. Необходимо отметить и то, что продукты сжигания ветвей представляют угрозу загрязнения окружающей среды. Поэтому проблема утилизации и рационального использования отчуждаемой плодовой древесины является актуальной.

Наиболее простым, рациональным и перспективным является использование срезанных ветвей в измельченном виде для мульчирования почвы. Это способствует накоплению и сохранению влаги в почве, обогащению ее органическим веществом, элементами минерального питания, улучшению агрофизических свойств и в конечном итоге вовлечению отчуждаемой древесины в круговорот веществ без ущерба для экологии.

Для реализации указанной технологии утилизации древесных отходов садоводства учеными СКНИИГПС под руководством проф. Шомахова J1.A. была предложена конструкция подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев (ПИВ-1), оснащенная двумя ступенями роторных двухвалковых измельчителей. Отсутствие достаточных данных о процессах взаимодействия рабочих органов измельчителей со срезанными ветвями плодовых деревьев препятствует совершенствованию машины и ее широкому внедрению в производственную практику.

В связи с вышеизложенным, работа посвящена обоснованию параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

Цель работы - обоснование основных параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев, оптимизация его конструктивных и технологических параметров для получения из срезанных ветвей плодовых деревьев древесной мульчи.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

- изучить некоторые физико-технологические свойства срезанных ветвей плодовых деревьев и полученной из нее измельченной древесины для использования в качестве мульчи;

- теоретически исследовать процессы взаимодействия ножей двухвалкового роторного измельчителя со срезанными ветвями плодовых деревьев;

- разработать методику исследования опытного образца двухвалкового роторного измельчителя и провести необходимые эксперименты с целью установления зависимости основных показателей измельчения от параметров и ре-жимов работы машины;

- провести оптимизацию основных конструктивных и технологических параметров измельчителя по критериям эффективности;

- определить экономический эффект от внедрения предложенной технологии утилизации древесных отходов с помощью подборщика-измельчителя, оснащенного разработанной конструкцией измельчителыюго устройства.

Объекты исследования являлись срезанные ветви плодовых деревьев, полученная из них измельченная масса - древесная мульча, двухвалковый роторный измельчитель.

Предметом исследования являлся процесс измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев двухвалковым роторным измельчителем в древесную мульчу.

Методы исследования. Для проведения исследования широко применялись аналитические и статистические методы, методы математического, физического и имитационного моделирования, методы теории математического планирования эксперимента.

Для теоретического исследования процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев использованы разработанные диссертантом математические модели в среде компьютерной программы MathCAD 2-001.

Для экспериментального исследования режимов работы двухвалкового роторного измельчителя разработана методика и создана лабораторно-экспериментальная установка. Измерение исследуемых параметров и их обработка проводилась с использованием ЭВМ (АЦП Е-140).

Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики ЭВМ с помощью программ L-graph (при измерениях), MS Excel, MathCAD 2001, Statistica (при обработке экспериментальных данных).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Исследована зависимость среднего диаметра сечения ветви от расстояния сечения до вершины ветви.

2. Теоретически исследован процесс взаимодействия ножей двухвалкового роторного измельчителя со срезанными ветвями плодовых деревьев и установлена взаимосвязь между конструктивными и технологическими параметрами с одной стороны и показателями работы измельчителя (энергоемкость, производительность и степень измельчения) с другой стороны.

3. Разработана математическая модель измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев, реализованная на ЭВМ в виде программ в среде MathCAD 2001 для проведения численных расчетов.

4. Численными расчетами установлены оптимальные значения параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя.

5. В разработанной и созданной экспериментально-лабораторной установке реализована физико-математическая модель измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

6. Экспериментами подтверждены результаты теоретических исследований и уточнены оптимальные значения основных параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

Достоверность полученных математических моделей подтверждена экспериментальными исследованиями работоспособности опытного образца двухвалкового роторного измельчителя, а также многочисленными экспериментами на экспериментально-лабораторной установке.

Практическая ценность работы. Разработана эффективная компьютерная методика определения оптимальных параметров и режимов работы двухвалкового роторного измельчителя. Разработаны рекомендации по конструированию измельчительного устройства подборщика-измельчителя. Создан и испытан экспериментальный образец двухвалкового роторного измельчителя подборщика-измельчителя. Установлена его работоспособность, низкая энергоемкость, высокая производительность и эффективность применения в садах в составе подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев. Рекомендована к применению на практике конструкция двухвалкового роторного измельчителя с оптимальными конструктивными и технологическими параметрами, предложена методика выбора оптимального режима работы подборщика-измельчителя.

Реализация результатов исследований. Материалы исследований используются СКНИИГПС (г.Нальчик, КБР) при разработке средств механизации для ухода за плодовыми деревьями.

Опытный образец двухвалкового роторного измельчителя применялся при утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев на опытных полигонах СКНИИГПС в 2002-2003гг. (г.Нальчик, КБР).

Результаты исследований внедрены в конструкцию Подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев ПИВ-2 (СКНИИГПС), подтвержденные актом внедрения (Приложение 7).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены: на научной конференции молодых ученых в Кабардино-Балкарском научном центре РАН (Нальчик, 2002), на научной конференции молодых ученых «Экология южного региона» в Горском государственном агроуниверситете (Владикавказ, 2002), на международной конференции «Проблемы экологизации современного садоводства» в Кубанском государственном агроуниверситете (Краснодар, 2004), на заседаниях отдела механизации (2005-2006 гг.) и на Ученом Совете СКНИИГПС (2005-2006 гг.).

На защиту выносятся:

- результаты анализа современных технологий утилизации и конструкций машин для измельчения древесины применительно к условиям горного и предгорного садоводства;

- собственные исследования и обобщенные результаты других авторов по изучению некоторых физико-технологических параметров срезанных ветвей плодовых деревьев и древесной мульчи, необходимых для разработки двухвалкового роторного измельчителя;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию основных параметров двухвалкового роторного измельчителя.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 4 научных трудах.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ и классификация технологий утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев установили, что наиболее рациональной и эффективной технологией утилизации древесных отходов в условиях горного садоводства является технология, включающая в себя операции подбора и измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев, с последующим внесением измельченной древесины на поверхность почвы в качестве мульчи.

2. Изучены и обобщены основные физико-технологические свойства срезанных ветвей плодовых деревьев, размерные характеристики валка ветвей в междурядье сада, свойства древесной мульчи. Установлена статистическая зависимость диаметра поперечного сечения от удаленности до вершины ветви. Средняя длина срезанной ветви - 0,7 м, средний диаметр при измельчении - 10-15 мм. Максимальный диаметр ветви - 30-35 мм.

3. Проведен теоретический анализ процесса измельчения срезанной ветви двухвалковым роторным измельчителем. Получены аналитические зависимости для выражения основных показателей работы измельчителя с учетом основных конструктивных и технологических параметров машины.

4. На основе теоретических исследований получена математическая модель процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев, реализованная в виде разработанных программ на ЭВМ. В результате проведения численных расчетов получены зависимости показателей работы измельчи-тельного устройства - энергоемкости, производительности и степени измельчения - от его основных параметров и режимов работы и установлены:

- пределы варьирования переднего и заднего углов заточки режущей кромки ножа (<5й=-5°.-15°, <53=60°.70°);

- влияние радиуса вращения режущей кромки ножа на энергоемкость резания незначительно, оптимальный радиус вращения R-0,125 м;

- энергоемкость резания ветви снижается при увеличении величины зазора между режущей кромкой и валом противоположенного ротора. Верхний предел зазора ограничивается минимальным диаметром измельчаемой ветви;

- влияние окружной скорости режущей кромки ножа на энергоемкость резания ветви меньше, в сравнении с влиянием на этот показатель скорости подачи срезанной ветви;

- при увеличении скорости подачи ветвей и уменьшении окружной скорости режущей кромки ножа увеличивается длина резания вплоть до значений, превышающие рекомендуемые агротехниками;

- производительность измельчения при постоянном количестве ножей и материала зависит только от скорости подачи ветвей;

- пределы варьирования скорости подачи ветвей v„=l,4-2,1 м/с и окружной скорости режущей кромки ножа v0=8-12 м/с.

5. Создан опытный образец двухвалкового роторного измельчителя и установлена его работоспособность, на его основе создана экспериментально-лабораторная установка, позволяющая реализовать физико-математическую модель измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев.

6. Экспериментальными исследованиями установлена зависимость энергоемкости измельчения от основных конструктивных и технологических параметров в виде уравнений нелинейной множественной регрессии второго порядка. Установлена хорошая сходимость результатов численных расчетов с экспериментальными данными (погрешность до 10%).

7. Экспериментально уточнены оптимальные параметры двухвалкового роторного измельчителя.

Конструктивные параметры:

- углы заточки граней ножа <5„—10°, S3=60°,

- радиус вращения режущей кромки ножа R=0,12 м.

Технологические параметры:

- скорость подачи ветвей v„=l,4 м/с;

- окружная скорость режущей кромки ножа v0=8 м/с;

- зазор между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора £=0,003 м.

8. Экономический эффект от внедрения технологии утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев подборщиком-измельчителем, оснащенным разработанным двухвалковым роторным измельчителем, составляет 9458 руб./га (в ценах 2005 г.).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Предлагается двухвалковый роторный измельчитель срезанных ветвей плодовых деревьев со следующими техническими характеристиками:

Рабочие органы роторы с ножевыми дисками

Количество ножевых дисков 20 Количество ножей

- на ножевом диске 2

- общее количество 40

Ширина ножа, мм 20 Углы заточки ножа, град

-передний -10

- задний 60

Радиус установки режущей кромки ножа, мм ' 120 Зазор между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора, мм 3±0,5

Скорость подачи ветвей, м/с 1,4

Частота вращения ротора, мин-1 610 Требуемая мощность привода, кВт не более 25

Расчетная длина резания ветви, мм 70

Производительность, м3/ч до 20

Двухвалковый роторный измельчитель позволяет повысить производительность подборщика-измельчителя срезанных ветвей до 1,8. га/ч и снизить его металлоемкость и энергоемкость.

1. Агафонов Н.В. Научные основы размещения и формирования плодовых деревьев. -М.: Колос, 1983. 172с.

2. Агрба А.З. Разработка и обоснование основных параметров машины для контурной обрезки плодовых деревьев в условиях горного и предгорного садоводства. // Дисс. . канд. техн. наук. -Нальчик, 1999. 194 с.

3. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. // Программированное введение в планирование эксперимента. -М: Наука, 1971.-283 с.

4. Азаренок В.А. Исследование режима бестружечного резания древесины: Дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1973. - 180 с.

5. Аниферов Ф.Е., Ерошенко Л.И. Машины для садоводства. Л., ВО Агропромиздат, 1990. - 304 с.

6. Афанасьев П.С. Конструкция и расчеты деревообрабатывающего оборудования. Справочник.- М.: Машиностроение, 1970.- 400 с.

7. Ашкенази Е.К Анизотропия древесины и древесных материалов. -М.: Лесная промышленность, 1975. -224 с.

8. Ашкенази Е.К. Анизотропия прочности древесины и синтетических материалов: Дис. д-ра техн. наук. Л., 1964 - 410 с.

9. Балкаров Р.А. и др. Машины по уходу за почвой в садах на горных склонах. // Садоводство и виноградарство, №1, 2000. С. 7-9.

10. Балкаров Р.А. и др. Механизация работ в саду (учебно-методическая разработка). -Нальчик: КБГСХА, 1995. 44 с.

11. Балкаров Р.А. и др. Разработка и внедрение машины для подбора и измельчения обрезанных ветвей плодовых деревьев. // Научный отчет. Регистр.^ 1970004951, инв.№02.9.70003202. -М.:ВНИИТИЦ, 1997. 12 с.

12. Балкаров Х.Ж. Эффективность яблони на террасированных склонах // Сб."Пути интенсификации садоводства". -Нальчик, 1988. С. 165-169.

13. Балкаров Х.Ж., Литвинова И.Б. Научный отчет лаборатории освоения склоновых земель за 1972 г. КБОСС. Нальчик, 1973.-31 с.

14. Башта Т.М., Руднев С.С. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. -М.: Машиностроение, 1982.- 423 с.

15. Белянский Ф.П. Прочность древесины при скалывании вдоль волокон. Киев: Из-во АНУССР, 1955. - 139 с.

16. Бершадский A.JI., Цветкова Н.И. Резание древесины. Минск: Вы-шэйшая школа, 1975. - 304 с.

17. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине, (под ред. Б.Н. Уголева). -М.: Лесная промышленность, 1989. 296 с.

18. Брик М.И., Васильев Б.А. Технологическая щепа. М.: Лесная промышленность, 1975. - 206 с.

19. Бычков В.В. Новые машины для ухода за почвой в садах // Садоводство и виноградарство, 1998, № 3. С. 9-11.

20. Валуев В: Эффективность освоения закустаренных земель методом запашки кустарника под пласт. // Экономика сельского хозяйства, 1963. -№12.-С. 58-62.

21. Вальщиков Н.М. Губительные машины. Л.: Машиностроение, 1970. -328 с.

22. Варламов Г.П. и др. Машины для формирования кроны и уборки урожая плодово-ягодных культур. -М.: Машиностроение, 1975.

23. Варламов Г.П. Механизация работ в садах. // Садоводство. 1981. № 1. -С. 32-34.

24. Варламов Т.П., Дудушкин А.И. и др. Машины для формирования кроны и уборки урожая плодово-ягодных культур, М.: Машиностроение, 1975.-С. 15-16.

25. Варламов Г.П., Пименов Б.И. Состояние и перспективы развития технических средств для обрезки плодовых деревьев, ягодников и виноградников // ж. "Тракторы и сельхозмашины",№4,1977. С. 25-29.

26. Васюта В.М., Кондратенко П.В. и др. Формирование яблони в интенсивных садах // ж. "Садоводство",№2,1987.- С. 10-12.

27. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 160 с.

28. Власов Н.М. Машина для измельчения растительного материала: А.С. № 1338808/ 4030625/30-15; Заявл. 03.03.86; Опубл. 23.09.87. Бюл. №35. - 3 с.

29. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: Статистика, 1981.- 263 с.

30. Волик Р.Н. и др. Расчет элементов гидросистем сельскохозяйственных и мелеоративных машин // Метод, пособие. КБГСХА.-Нальчик, 1996.- 26 с.

31. Волынский В.Н. Влияние величины относительного пролета на взаимосвязь между пределом прочности и модулем упругости древесины при изгибе. // Из. Вузов/ Лесной журнал. 1974. - №1. - С. 149-150.

32. Воскресенский С.А. Резание древесины. М.: Гослесбумиздат, 1955. -199 с.

33. Гамов В.В. Влияние базисного сечения образца на предел прочности при скалывании вдоль волокон. // Из-во вузов/ Лесной журнал, 1982. №2. -С. 74-82.

34. Гельфандбейн П.С., Герасимов В.А. и др. Механизированная контурная обрезка плодовых деревьев // Сб. н. р. ВНИИС им. Мичурина, вып.12.-1967. С. 196-200.

35. Гидровлическое оборудование. (Каталог).-М.: 1967,4.2. -350 с.

36. Глебов И.Т. Дереворежущий инструмент: Учебное пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т., 2002 196 с.

37. Глебов И.Т. Резание древесины: Учебное пособие. Урал. гос. лесотехн. акад., 2001 - 150 с.

38. Глебов И.Т. Справочник по резанию древесины. Министерство общ. и проф. образования Рос. Федерации. Урал. гос. лесотехн. акад. (УГЛТА). -Екатеринбург, 1999.- 190 с.

39. Глиняный В.Г., Хлуденев А.И., Шавлохов А.Е. Справочная книга по нормированию труда в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1974. - 431 с.

40. Гороховский К.Ф. Исследование процесса измельчения сучьев. -Дис. .канд. техн. наук. Свердловск, 1970. - 173 с.

41. Горячкин В.П. Собрание сочинений/ В 3 томах. Изд. 2-е. Том. 1. М., Колос.-1968.-720 с.

42. ГОСТ 20915-75 Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. Изд. стандартов, январь, 1975.

43. ГОСТ 24055-80 ГОСТ 24059-80 Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. - Изд. стандартов, январь, 1981.

44. Грубе А.Э. Дереворежущий инструмент. // Из-ие 3-е пёрераб. -М: Лесная промышленностью, 1972. -344 с.

45. Гудковский В.А. Проблемы и пути развития эффективного садоводства России. // Интенсивное садоводство/ Материалы науч.- практич. конф. -Мичуринск, 2000. 41. - С. 20-25.

46. Дешевой М. А. Механическая технология древесины // Примеры, орудия и машины, используемые при механической обработке древесины: 4.1.-Л.: Кучуб, 1934.-511 с.

47. Донских Н.П. Новое в обрезке плодовых деревьев.- Нальчик, 1968.172 с.

48. Донских Н.П. Теоретические и технические основы обрезки плодовых деревьев по ограничению объема кроны. // В кн. "Обрезка плодовых деревьев" (сб. ст.).сост. Гельфандбейн П.С.-М.:Колос,1972.- С.22-53.

49. Донюшкин В.И. Террасирование склонов //Садоводство, 1963, №1. -С. 13-18.

50. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. - 360 с.

51. Драгавцев А.П. Горное плодоводство. -М.: Сельхозгиз, 1958. -430с.

52. Древесина. Показатели физико-механических свойств. // Руководящие технические материалы. -М., 1962. 48 с.

53. Емельянов А.А. Теория определения длины резки стебельных кормов через параметры измельчителя/ Механизация приготовления, раздачи кормов и удаления навоза // Сб. научных трудов. Саратов, 1991 ^ С. 38-51,

54. Желиговский В.А. Экспериментальная теория резания лезвием // Тр. Московского института МЭСХ.- М.: 1941,т. IX.-c.27.

55. Жилицкая ЯЗ. Механизация работ в садоводстве. М.: Колос. 1973. -352 с.

56. Зажигаев А.С. Методика планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. - 232 с.

57. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. 390 с.

58. Иванов А.А. Справочник по электротехнике. Киев: Высшая школа, 1979.- 168 с.

59. Иванов Ю.М. Сопротивление древесины сжатию под различными углами к волокнам // В кн.: Труды института леса АН СССР, М., 1953. Т. IX. - С. 36-39.

60. Ивановский Е.Г. Резание древесины. -М.: Лесная промышленность, 1975.-200с.

61. Использование низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок // Справочник. -М.: Лесная промышленность, 1970.-313 с.

62. Калашников Ю.А. Угол заточки рубительных ножей и качество щепы. -Лесная промышленность, 1971. №8. - С. 28-30.

63. Каменев Б.Б. Исследование и разработка рекомендаций по совершенствованию дисковых рубительных машин для переработки лиственных пород древесины на технологическую щепу: Дис канд. техн. наук. Л., 1982. - 168 с.

64. Кант. Зеленое удобрение. // Перевод с немецкого Кирющина. М.: Колос, 1982.- 128 с.

65. Козлов В.Г., Бондарчук Е.Е. Об эффективности использования виноградных и садовых обрезков // Садоводство и виноградство Молдавии-М.,1985. -№6. С. 11-12.

66. Коробков В.В. и др. Комплексная переработка низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок. М: Лесная промышленность, 1978 -256 с.

67. Кох П. Процессы механической обработки древесины. М.: Лесная промышленность, 1969. -323 с.

68. Кротов A.M. Технологии и технические средства для обрезки и утилизации виноградной лозы и ветвей плодовых деревьев. Садоводство и виноградство, 1992. - Т. - 11-12. -С.7-9.

69. Кротов A.M. и др. Состояние и тенденции развития конструкций машин для сбора и измельчения виноградной лозы (отечественный и зарубежный опыт). М.: 1982, - 35 с.

70. Крыльцов В.Д. Аналитическое определение энергосиловых параметров ножевого бесстружечного резания древесины // Труды ЦНИИМЭ. Сб. 120.-Химки, 1971/

71. Кряжев Н. А. Фрезерование древесины. М.: Лесная промышленность, 1979.-196 с.

72. Кудрявец Р.П. Новые высокопродуктивные формы кроны плодовых деревьев. М.: Изд. МГУ, 1974. - 80 с.

73. Кужеленко В.Г. Механизация обрезки деревьев и уборки урожая (обзор). -Кишенёв, Молд. НИИНТИ, 1972.

74. Кутейников В.К. Изыскания рациональной схемы измельчения обрезанных ветвей. -Мичуринск, 1990. 6 с.

75. Кутейников В.К. Технологический комплекс машин для обрезки плодовых деревьев и уборки сучьев. // Краткие тезисы докладов всесоюзной научной конференции «Пути интенсификации садоводства». Мичуринск, 1981. С. 14-18.

76. Кутейников В.К. Физико-механические свойства ветвей плодовых деревьев // Сб.Науч.Раб. ВНИИС им. Мичурина, 1971, вып. 16. С. 236-240.

77. Ланцев В.Ю. Совершенствование технологии утилизации отходов обрезки в слаборослых садах с обоснованием параметров измельчителя. // Дисс. . канд. техн. наук. -Мичуринск, 2004. 164 с.

78. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1983.-230 с.

79. Листопад А.И. Планирование эксперимента в исследованиях по механизации сельскохозяйственного производства.-М.: Агропромиздат, 1989.

80. Лопатин A.M. Исследование работы фрезерной машины МПГ-1,7 на освоении закустаренных площадей в Прионской пойме: Дис. канд. техн. наук.-Рязань, 1970.-233 с.

81. Лучков П.Г. Освоение горных склонов под промышленную культуру яблони. Нальчик: Эльбрус, 1976. -188 с.

82. Лучков П.Г. Садоводство на склонах. -М.: Россельхозиздат, 1985. -151с.

83. Лучков П.Г., Пономаренко Г.А., Кудаев Р.Х. Мульчирование почвы в молодых садах на склонах // Садоводство и виноградарство, 1989, №4. С. 28-30.

84. Лучков П.Г., Унажоков Б.Д., Шомахов Л.А. Сады на склонах. -Нальчик: Эльбрус, 1989. -119с.

85. Лучков П.Г., Шомахов Л.А., Медовник А.Н., Шомахов А.Р. Использование древесины срезанных ветвей яблони для мульчирования почвы в садах. Краснодар: Типография агрофирмы "Центральная", 2001. - 113 с.

86. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов. -М.: Лесная промышленность, 1986. -296с.

87. Макаревский Н.И. Влияние мульчирования на температурный режим почв. // Тр. лаборатории физики почв ФАЙ, 1937, №2. С. 63-71.

88. Машина для измельчения древесного материала и заделки полученной массы в почву./ Завражнов А.И., Манаенков К.А., Ланцев В.Ю. №2188524 2000129882/13; Заявл.29.11.2000; Опубл. 10.09.2002. - Бюл. № 25-4 с.

89. Медовник А.Н. Совершенствование машиной технологии утилизации обрезков кроны плодовых деревьев для улучшения качественных и технико-экономических показателей: Дисс.канд. тех. наук., Краснодар, 1999. -168 с.

90. Медовник А.Н. Технологическое и техническое обеспечение ресурсосберегающих процессов ухода за плодовыми насаждениями интенсивного типа. Автореф. дисс. на соиск. учен, степени д.т.н., Краснодар - 2001.

91. Мельников С.В., Алешин В.Р. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов (Второе изд. перераб. и до-полн.).-М.: Колос, 1980. -168с.

92. Методика (Основные положения) определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: ВНИИПИ, 1986. -132 с.

93. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов (РДМУ 109-77). -М.: Изд. стандартов, 1978.

94. Методика разработки операционной технологии механизированных полевых работ. -М.: изд. ВИМ, 1982. -192.

95. Мокан М.Д. Периодичность проведения ручной доработки крон яблони после механизированной обрезки // Информационный листок.-Молд. НИИНТИ, №155,1990.

96. Муханин В.Г. Рекомендации по технологии возделывания интенсивных садов яблони в СССР. М.: Колос, 1991. - 54 с.

97. Налимов В.В. Теория эксперимента. -М.: Наука, 1971.-307 с.

98. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экспериментальных экспериментов. -М.: Наука, 1965. -340 с.

99. Насталенко В.И. Влияние дерново-перегнойной системы содержания почвы на рост, урожайность и товарные качество плодов яблони // Садоводство и виноградарство, 1980, №1. С. 24-26.

100. Новиков Ю.Ф. Теория и расчет ротационного режущего аппарата с рубящими рабочими органами. //Сельхозмашина. 1957.-№8.

101. Новый кусторез-измельчитель «Вемир -1600» производства США. Ж «Реган Соут» №22(1). - 1988 - С. 26

102. Овчаров А.А. Обоснование параметров ножевого барабана кустореза- измельчителя: Дис.канд. тех. наук. Ростов н/Д. - 307 с.

103. Переверзев В.Н. Интенсивность разложения растительных остатков и гумусообразование в почвах Хибинских гор // Почвоведение. 1988. №2. -С. 68-77.

104. Перелытин J1.M. Древесиноведение. -М: Лесная промышленность, 1969.-318 с.

105. Печенкин В.Е., Мазуркин П.М. Бесстружечное резание древесины. -М.: Лесная промышленность, 1986. 144 с.

106. Плодовые культуры (Справочник сост. Кудрявец Р.П.).- М.: Агро-промиздат, 1991.- 383 с.

107. Подгорный В.М., Привалова И.С. Утилизация древесины в саду. // Садоводство. Киев: 1987. Вып. 12. С. 43-44.

108. Потапов В.А. Борьба с эрозией почв в промышленных садах. М.: Росагропромиздат, 1990. -120 с.

109. Преображенский К.Н. Биологическая утилизация древесины на мелиорируемых землях. М.: Росагропромиздат, 1988. - 186 с.

110. Протокол испытаний опытного образца машины ИВС-1,5 для измельчения ветвей в садовых хозяйствах. Мичуринск, 1991 8 с.

111. Резник Н.Е. Краткий исторический обзор развития и применения лезвийных орудий труда, режущих инструментов и аппаратов // Повышение износостойкости и долговечности режущих элементов сельскохозяйственных машин.-М., 1971.-270 с.

112. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. -М.: Машиностроение, 1975. -311с.

113. Рушнов Н.П., Пряхин Е.А. Рубильные машины и установки. // Обзорная информ. Лесоэксплуатация и лесосплав. Вып. 13. М.: ВНИПЭИле-сопром, 1981.-40 с.

114. Свирский Г.Г., Черненко Н.Г. Геометрические и весовые параметры валка сучьев в садах в связи с механизацией их измельчения. // Сб. науч. тр. ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина. 1984. вып. 42. С. 98-102.

115. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / под ред. Г.Е. Листопада/-М.: Агропромиздат, 1986.

116. Симакин А.И. Почвенно-климатические условия Северного Кавказа и эффективность удобрений. -М., 1976. 112 с.

117. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. -382 с.

118. Сотонин А.И. Исследование усилий и напряжений в процессе раскалывания древесины. Дис. канд. техн. наук. - Львов, 1977.-213 с.

119. Стариков Х.М. Утилизация древесных отходов. Основные направления. // Земледелие. 1989. №5. С. 72-74.

120. Страхов В.Л. Древесные отходы в компосты. // Лесная промышленность. 1987. № 1.С. 18-19.

121. Темиржанов И.О. Разработка и обоснование основных параметров веткорезного агрегата для детальной обрезки плодовых деревьев. // Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Нальчик, 2000. -24 с.

122. Типовые нормы выработки на механизированные и ручные работы в садоводстве, виноградарстве и питомниководетве. М.: Экономика, 1990.-252с.

123. Тищенко А.И. Исследование и обоснование рациональных параметров лезвийных пар садовых секаторов: Дис. канд. техн. наук. Киев, 1962,187 с.

124. Тищенко А.И. Физико-технические свойства древесины ветвей плодово-ягодных растений. // Труды ВИСХОМ. -М: Машгиз,1962. -вып.32. -С.54-57.

125. Токарев В.Т. Обоснование параметров вальцового измельчителя садовых обрезков: Дис. канд. техн. наук. Краснодар, 1989 - 167 с.

126. Хайлис Т.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1994. - 169 с.

127. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М., Наука, 1972 368 с.

128. Хухрянский П.Н. Прочность древесины. М. -Д.: Гослесбумиздат, 1955.-159 с.

129. Цымбал А.А. Механизированные технологические комплексы для интегрированного садоводства. // Дисс. . докт. техн. наук в форме доклада. -М, 1999.- 110 с.

130. Шекихачев Ю.А., Шомахов JI.A. Обоснование рационального способа содержания почвы в садах // Сб. науч. тр. СКНИИГПС "Интенсификация са-доводства", вып.5. Нальчик: Изд. центр "Эль-Фа", 1995. - С. 30-65.

131. Шитт П.Г. Биологические основы агротехники плодоводства. -М.: Сельхозгиз, 1952.-282с.

132. Шитт П.Г. Введение в агротехнику плодоводства. -М., 1936. -214с.

133. Шомахов J1.A. Горному садоводству современную адаптивную технологию // Тр. конф. "Экология горного садоводства". - Владикавказ, 1997.-С. 56-62.

134. Шомахов JI.A. и др. Сады на склонах. -Нальчик: Эльбрус, 1988. -101с.

135. Шомахов JI.A. и др. Системный анализ в горном и предгорном садоводстве. -Нальчик, 1998. -185с.

136. Шомахов JI.A. Рациональное природопользование при организации горного садоводства // Тез. докл. научно-практ. конф. "Экология человека". -Ростов-на Дону, 1990. С. 64-68.

137. Шомахов-JI.A. Система горного почвозащитного садоводства. // Тез.докл.республ.научн.-практич.конф. "Наука производству". -Нальчик, 1989.-С.18-22.

138. Шомахов JI.A. Состояние и перспективы развития горного садоводства // Тез.док.НПК (в рамка СНГ)"Интенсификация садоводства на скло-нах"(29 декабря-2 декабря 1994.). Нальчик, 1994, - С.5-9.

139. Шомахов JI.A. Технологические и технические решения механизации возделывания плодовых культур на террасированных склонах. // Дисс. . докт. техн. наук в форме доклада. -М., 1996, 90 с.

140. Шомахов Л.А., Герандоков Ю.У. Системный подход в горном садоводстве. Нальчик: Эльбрус, 1987. -189 с.

141. Шомахов Л.А., Заммоев А.У. Мульчирование террас измельченной древесиной срезанных ветвей плодовых деревьев. // Матер, междун. конф. «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения». -Краснодар: КГАУ, 2004. 4 с.

142. Щубильский В.А. К обоснованию сроков обрезки в интенсивных яблоневых садах. Садоводство, 1986. - Т.2. - С. 4-5.

143. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. / В 2-х ч./ -М.: Высшая школа, 1984.

144. А.С. №1443832 (СССР). Способ создания мульчирующего слоя. // А.В. Бузоверов, А.А. Чундукова //-Опубл. в БИ, 1988, №46.

145. А.С. №1454318 (СССР) Подборщик обрезков плодовых (Шомахов Л.А.). Опуб. Б. И., 1989, №1.

146. А.С. №1630673 (СССР) Машина для контурной обрезки .и измельчения ветвей деревьев (Шомахов Л.А.). Опуб. Б. И., 1991, №8.

147. А.С. №1655365 (СССР) Подборщик-измельчитель обрезков плодовых деревьев (Шомахов Л.А., Герандоков Ю.У.). Опуб. Б. И., 1991, №6.

148. А.С. №1655368 (СССР) Подборщик обрезков плодовых деревьев (Шомахов Л.А.). Опуб. Б. И., 1991, №6.

149. Biotechnology News, 1987, Vol. 6, №5, P. 5-6.

150. Estler M. Verfahrenstechnische Losungen zur Verminderung der Boden-erosion //Landtechnik, 1987, 42, 4, S. 166-170.

151. Fiber Recovery at the shipper over locked Source of Savings. Pulp and Paper, 1971, №9, с 74 -76.

152. Gerd Bernhardt Tpeorctich-experimentelle Bestimmung einider Konstruk-tions und Betriebsparameter der Bodenfrasen mit spatenfosmiden Werkzengen. Wiss. Z Techn. Univer. Dresden 24 (1975) 35 1115-1120.

153. Hans Zaugg.Internationale Gartenfachmesse Koln 87: Trends und Pro-dukte. -Der Garten Bau, 1987,51.

154. Harder N., Stade J. Chipper operation for improved chip quality. Svensk Paperstinding, 1977,3 14, с 447 - 453.

155. Magien H. Le seteur fruitier en Belgigue // Ann. Gembloux-. 1992. -t.98. N4,-s. 249-258.

156. Mocny E. Kvalita Uniformneho Rezu Ovocnych stromov // Zemedelcka Technika, № 11 , 1987 , p. 669- 676.

157. Raghavan G.S. V and others. Prediction of soil compaction due to off-Road vehicle traffic. Trans. AS AE, 1976, vol. 19,* 4, p. 610-613. •

158. Richter R., Hoffmann B. Probleme des Einsatzes von Fahrzeugen aui landwirtschaftlich genutztem Boden. Agrartechnik, 1981, vol. 31, \ 9, p. 419421.

159. Ross P.J., Williams J., McCown R. L. Soil temperature and the Energy Balance of Vegetative Mulch in the Camiarid Tropics.Static Analysis of the Ra-diation Balance. Anstr. J. Soil Reserch, 1985,23.

160. Sommer C. Belastungen und verdichtungen von Boden // Lohmin-ternehmen Land-Fastwirtsch, 1987, Jg.42,1 2, S. 124-128.

161. Steinbrenner K., Smukalski M. -Arch. Acker-n. Pflanzenbavu. Bodenkd, 1984,28.

162. Strempfl F. Besseres Obst. 1976, N 8, c.136-137.

163. Sturny W. Bodenbearbeitung unter neuen Aspekten. // Schweizer Land-technik, 1987, Jg.49,2, S.31-34.

164. Taylor J. H., Gill W.R. Soil compaction: state-of the art report // Terra-mechanics. 1984, v. 21,12.

165. Taylor J.H. A rationale for controlled traffic researhc. -Acta Horticul-turae, 1987,P.9-18.

166. VoTex. Versnipperaars Seria V 185 Fm- 1989 - 2c.

167. Wilfried Sotz. Mulheim und Paderborn sehen Landes artens ohav. -Taspo, 1987, №1.186. www.aha.ru/~proftech/mericrush.html#top. Оборудование "MERI CRUSHERS" (Финляндия) для обустройства земельных участков.