автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технологические и технические решения механизации вохделывания плодовых культур на террасированных склонах

од

На правах рукописи

ШОМАХОВ ЛЕВ АСЛАНГЕРИЕВИЧ

УДК 631.358:634:1/7

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР НА ТЕРРАСИРОВАННЫХ СКЛОНАХ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Москва -1996

Работа выполнена в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии (КБГСХА) и Северо-Кавказском научно - исследовательском институте горного и предгорного садоводства (СКНИИГПС).

Научные консультанты: академик РАСХН, доктор технических

наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ КРЯЖКОВ В.М. доктор технических наук, профессор | НИКИФОРОВ А.Н.|

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор ЖАЛНИН Э.В., доктор технических наук, профессор УТКОВ Ю.А. доктор технических наук, профессор КУЛЬЧИЕВ Б.Х.

Ведущее предприятие - Горский государственный аграрный университет.

Защита состоится " " 'ЪЛН&с/л^ 1996 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 020.02.01 при Всероссийском Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства (ВИМ) по адресу:

109428, Москва, 1-й Институтский проезд, дом 5, ВИМ, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИМ. Автореферат разослан"_ £ " 'ЫЬР'НЛ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Л.В. Мамедова

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Потребление плодов и ягод наряду со сбалансированным питанием по другим видам продукции является важнейшей социально-экономической задачей. Для нормального функционирования человеческого организма необходимая норма потребления свежей плодово-ягодной продукции составляет 91 кг, в том числе плодов - 65 кг, винограда -10 кг, ягод культурных растений - 4 кг, цитрусовых 5 кг и др. (рекомендации ВНИИ садоводства им. Мичурина совместно с Институтом питания АМН). К сожалению, производство плодов и ягод на душу населения в 1993 г. составило в России 19 кг, а в 1994 г. - 14 кг.

Для достижения производства плодов и ягод, обеспечивающего потребление по установленной норме, необходимо увеличить объем производства плодов и ягод более чем в 4 раза. Весь прирост планируется получить как за счет реконструкции существующих, так и путем закладки новых интенсивных насаждений на площади около 1,5 млн. га. Реализация этих планов потребует отвода дополнительных площадей земельных ресурсов в наиболее благоприятных для садоводства, по климатическим условиям, регионах страны.

Как известно, Северо-Кавказский регион занимает лидирующее положение по производству плодово-ягодной продукции вследствие наиболее благоприятных климатических условий. В этом регионе сосредоточено 28,7 % плодоносящих площадей плодово-ягодных культур и 100 % виноградников, а также грецкого ореха.

В связи'с тем, что резервы расширения площадей под плодовые насаждения в центральной части Северного Кавказа исчерпаны, одним из путей решения этой проблемы является рациональное использование склоновых земель горных территорий. В областях этой зоны более 30 % территории занято горными массивами и холмистой местностью, где имеются наиболее благоприятные климатические условия для выращивания 1 плодово-ягодной продукции [60, 61, 62, 69].

За последние десятилетия в нашей стране накоплен значительный опыт по использованию склоновых земель для развития горного садоводства, особенно в южных регионах страны. В этой зоне создано более 150 специализированных хозяйств по производству плодов и ягод.. В отличие от других зон здесь под сады отводят в основном склоновые земли, которые для выращивания полевых культур не пригодны. В южной зоне и в перспективе новые плодово-ягодные насаждения будут создаваться в горных и

предгорных районах с наиболее благоприятными почвенно-климатическими условиями. Размещение садов и виноградников на склоновых землях позволит увеличить производство плодов и ягод в необходимых количествах и в то же время высвободить равнинные земли под зерновые культуры, нуждающихся в интенсивном уходе и орошении.

Одним из наиболее эффективных методов освоения горных склоновых земель под сады и виноградники является террасирование. Террасы способствуют предотвращению эрозионных процессов и накоплению влаги, а также создают необходимые условия для эффективной работы средств механизации. Только в Северо-Кавказском регионе на склоновых землях горных районов многолетние насаждения занимают 458 тыс. га.

Однако практика освоения склоновых земель под плодовые насаждения оказалась малоэффективной и часто приводит к таким нежелательным последствиям, как ветровая и водная эрозия почвы. • •

Сложные природные условия в горной зоне, расчлененный рельеф, интенсивное механическое воздействие на почву, применение на склонах технологий и машин равнинного садоводства приводят к усилению эрозионных процессов и снижению их плодородия. Садоводство на склонах требует еще значительных затрат ручного труда из-за отсутствия специальных машин и технических средств для механизации наиболее трудоемких технологических операций.

Таким образом, сегодня и на ближайшую перспективу крупной проблемой садоводства и очень важным резервом в решении продовольственной проблемы является эффективное использование склоновых земель горных регионов под плодовые насаждения. Поэтому разработка почвозащитных ресурсосберегающих технологических процессов и комплексов технических средств для их выполнения, значительно снижающих трудоемкость основных работ в горном садоводстве, является актуальной проблемой.

Проблема разрабатывалась в соответствии с планом научно-исследовательских работ Закавказского отделения ВАСХНИЛ, отраслевой программы по разделу 03.02- Т "Разработать и внедрить эффективные технологии возделывания многолетних культур интенсивного типа на склоновых участках предгорных районов", этапы Tía, Ti б, заданием Главного управления сельхозвузов МСХ РФ за номером Ф № 430-20/П, планов НИР КБГСХА и СКНИ-ИГПС с 1968 по 1996 гг.

Цель исследований - разработать систему почвозащитных ресурсосберегающих технологических процессов возделывания пло-

довых культур на террасированных склонах, обосновать конструктивные схемы и параметры машин для механизации этих процессов, создать технические средства для промышленного горного садоводства, значительно снижающие затраты ручного труда.

Объекты исследований - физико-механические свойства растительности, ветвей плодовых деревьев, почвы, технологические процессы ухода за многолетними насаждениями на горных склонах, комплексы технических средств для их осуществления^ рабочие органы, макетные и опытные образцы машин для скашивания растительности, обрезки и измельчения ветвей плодовых деревьев.

Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций подтверждены данными экспериментальных и лабораторно-полевых исследований, положительными результатами ведомственных испытаний разработанных и внедренных в сельскохозяйственное производство машин.

Методика исследований. В работе на основе методологии системного подхода выполнен комплекс исследований по изучению влияния различных природных и антропогенных факторов на развитие водной эрозии, изысканию эффективных противоэрози-онных способов и приемов возделывания плодовых культур на террасированных склонах, разработки и внедрению почвозащитных технологий и машин. Процессы водной эрозии почв изучали с помощью лабораторных установок, а также непосредственно в полевых условиях. Исследования почвозащитных технологий и машин выполняли на базе совхозов "Кенже", "Аушигер", плодопитомника "Старочерекский" и на опытных участках СевероКавказского НИИ горного и предгорного садоводства. Исследования новых машин проводили на натурных макетах и опытных образцах машин в лабораторно-полевых условиях.

Некоторые конструктивно-технологические параметры машин определены экспериментально-аналитическим путем. Согласованность работы узлов и агрегатов отдельной машины в процессе работы изучалась с помощью скоростной кино-фотосъемки.

С помощью тензометрической установки определяли энергетические характеристики на операциях скашивания растительности, фрезерования почвы, обрезки, подбора и измельчения ветвей плодовых деревьев.

Физико-механические параметры почв, растительности, ветвей плодовых деревьев определялись по методикам, разработанным в ВИМе и ВИСХОМе. Результаты исследований обрабатывались с помощью ЭВМ с применением методов математического планирования эксперимента.

Научную новизну представляют:

- Методологические принципы системной разработки ресурсосберегающих безотходных машинных технологий возделывания плодовых культур на террасированных склонах и технических средств для их реализации: способы закладки и размещения плодовых деревьев на террасах; противоэрозионные почвозащитные операции; технологические приемы формирования кроны плодовых деревьев; механизированные процессы уборки, транспортировки и утилизации обрезков ветвей плодовых деревьев; мульчирование поверхности почвы растительными и древесными остатками; щелевание почвы поперек полотна террасы для обеспечения влагонакопления; механизированный процесс окашивания штамбов плодовых деревьев.

- Закономерности циклического характера развития эрозионных процессов в горном садоводстве до конца периода покрытия поверхности почвы растительностью.

- Программа и алгоритм расчета основных параметров ма- • шин: окашивающей и фронтальной косилок, контурного обрезчика и электроветкореза.

- Классификация почвозащитных приемов по противоэрози-онной устойчивости.

- Классификация измельчительных устройств по критерию приспособленности их использования на террасированных склонах (маневренность, габариты, масса).

- Конструктивно-технологические схемы и параметры машины для контурной обрезки ветвей плодовых деревьев, секатора, электропилы, косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев, подборщика-измельчителя обрезков ветвей плодовых деревьев, устройства для плющения растительности на корню, орудия для обработки почвы в рядах многолетних насаждений, новизна которых подтверждается четырнадцатью авторскими свидетельствами и патентами.

Практическую ценность представляют результаты исследований, реализованные в виде:

- общая методика разработки машин для горного садоводства одобренная НТС МСХ КБР от 20.09.95 и рекомендованная к использованию КБ и в учебном процессе;

- технология возделывания плодовых культур на террасированных склонах, основанная на принципиально новых технологических приемах, машинах и орудиях, подтвержденных 17 авторскими свидетельствами и патентами;

- способ закладки плодового сада на террасированных склонах (A.C. 1665947);

- способ размещения деревьев на полотне террасы исключающий холостые.проезды полностью (A.C. 1665947);

- способ борьбы с эрозией почв в садах на террасированных склонах, позволяющий проводить операцию щелевания почвы и после вступления деревьев в период плодоношения (A.C. 1655341);

- секатор для детальной обрезки ветвей плодовых деревьев диаметром до 30 мм (A.C. 1644808);

- электросучкорез для обрезки ветвей плодовых деревьев диаметром до 100 мм (A.C. 1727699);

- машина для контурной обрезки ветвей плодовых деревьев (A.C. 1546013, 1625426, 1630673);

- косилка для окашивания штамбов плодовых деревьев (A.C. 1443842);

- косилка фронтальная роторная для скашивания растительности в междурядьях сада на террасах;

- электрокусторез для среза кустарника и поросли;

- подборщик-измельчитель обрезков ветвей плодовых деревьев (A.C. 1655368, 1655781);

- устройство для плющения растительности на корню (A.C. 1655341);

- орудие для обработки почвы в рядах многолетних насаждений (A.C. 1637678).

Апробация работы. Основные положения работы доложены на объединенном заседании пяти отделений ВАСХНИЛ по проблемам горного земледелия в 1973 г., на годичном заседании отделения механизации, электрификации и автоматизации РАСХН в 1996 г., на всесоюзных научно-практических конференциях, на научно-технических конференциях КБГУ, КБАИ, ГСХИ; Союза НИО СССР, на ежегодных заседания секции механизации и электрификации горного земледелия Закавказского отделения ВАСХНИЛ (1974-1996 гг.). Работа экспонировалась на ВДНХ СССР и отмечена дипломом в 1989 г.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 79 работах, в числе которых 3 монографии в соавторстве общим объемом 95 печатных листов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ состояния и перспективы развития механизированных процессов возделывания плодовых культур на террасах и обоснование задач исследования. Изучению технологических процессов возделывания плодовых культур на склонах посвящены работы

А.П.Драгавцева, В.П. Пономарчука, Е.Г.Раузина, Н.С.Яьвина, М.М.Мирзаева, П.Г.Лучкова, М.ЕР.Фисуна, И.Ф.Инденко,

Л.Ф.Дизенгофа, Н.И.Семенова, И.М. Демченко, Г.Г. Белобородо-ва, В.И. Метревели, З.А. Хантандзе, Ц.Е. Мирцхулава, Х.И. Му-стафаева, A.M. Умирова, P.C. Шидакова, М.Ш. Ахмедова, М.М. Мурсалова, А.К. Каирова, Х.Ж. Балкарова, В.Ф. Кузнецова, П.В. Иванова, В.А. Фостикова, П.Д. Поповича, Р. Ергасяна, У.Г. Ара-кельяна, Ф.С. Федотова, С.Н. Хабарова, В.И. Климова, В.А. Потапова, М.П. Шубича, В.А. Федорова, В.П. Пысина и др.

Вопросам механизации технологических процессов по уходу за плодовыми насаждениями посвящены работы П.А. Лукашевича, Е.Э. Дибнера, Г.П. Варламова, Х.А. Хачатряна, Б.И. Турбина,

A.Ф. Ульянова, Р.Я. Ягубяна, И.М. Федотова, В.Д. Бартенева, IO.A. Уткова, И.С. Кикабидзе, В.В. Бычкова, Б.Х. Кульчиева,

B.К. Кутейникова, A.M. Кротова, И.М. Брутера, М.Д. Мокана, A.B. Четвертакова, В.Я. Зельцера, Б.Э. Темирханова, И.Б. Берен-штейна, A.A. Цымбала, И.А. Стоюшкина, В.А. Федорова,

A.C. Пронь и др.

Большой вклад в разработку теории и обосновании систем машин внесли наши отечественные ученые А.Н. Карпенко,

B.А. Кубышев, М.М. Севернев, В.М. Кряжков, Л.П. Корманов-ский, Н.В. Краснощеков, А.Н. Никифоров, Р.Ш. Хабатов, Э.В. Жалнин, Б.И. Кашпуро, Э.И. Липкович, Л.И. Пилюгин, В.М. Бейлис, А.П. Перерва, Л.П. Карташов, Н.И. Кленин, П.В. Бурченко, В.Г. Еникеев, Г.Г. Маслов, Б.Д. Докин, И.С. На-горский, A.A. Аргюшин, И.М. Панов и др.

Исследованиями ряда отечественных ученых B.C. Кулебаки-на, А.Н. Ларионова, В.А. Веникова, С.П. Лебедева, И.А. Будзко, И.Ф. Бородина, П.П. Пациоры, Г.В. Чалого, Г.И. Китаенко, B.C. Шарова, Ю.И. Краморова, Д.С. Стребкова, Б.М. Рапутова, Б.Х. Гайтова, А.Х. Шогенова и др. установлена целесообразность применения электропривода повышенной частоты тока (200-400 Гц) в различных машинах сельскохозяйственного назначения (стригальные машинки, насосы, центрифуги, доильные аппараты, электроветкорезы и т.д.). Асинхронные электродвигатели повышенной частоты тока с пониженными значениями cos <р и моментами М при больших мощностях Р позволяют в 6-8 раз снизить габариты и все электродвигателя.

В опубликованных работах автора даются результаты технико-экономических исследований показывающих, что повышение частоты с одновременным увеличением скорости вращения электродвигателя и электроветкореза позволяет снизить габариты и вес.

Анализу состояния и перспектив развития механизированных технологических процессов возделывания плодовых культур на склонах посвящены работы автора [1, 7, 10, 11, 12, 16, 18, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 43, 54, 55, 57, 58], в которых изложены состояние вопроса, выбор и обоснование технологических процессов и технических средств, намечены перспективы комплексной механизации трудоемких процессов в горном садоводстве.

Несмотря на большой объем выполненных исследований по проблемам горного садоводства, помощь ученых еще недостаточна. Садоводство и виноградарство на склонах остаются трудоемкими отраслями сельского хозяйства с еще значительными затратами ручного труда. Профессор Г.П. Варламов отмечает, что главной причиной высоких трудозатрат является отсутствие средств механизации для обрезки, вывозки и измельчения ветвей плодовых деревьев. По данным исследований Н.Г. Черненко только по Молдавии на утилизацию отходов-обрезанных ветвей плодовых деревьев ежегодно расходуется около 2 млн. руб. (Н.Г. Черненко, 1985). Также низка эффективность работы существующих машин для обработки почвы, удаления поросли и растительности в приствольной полосе. Многие вопросы агрономического и экологического характера требуют еще дополнительного изучения.

Обзор имеющихся работ показывает, что недостаточное внимание уделяется разработке почвозащитных ресурсосберегающих технологических процессов для горного садоводства и комплексов машин для их выполнения. В них отсутствует комплексный системный подход к горному садоводству как к единой целостной системе, состоящей из множества природных и антропогенных факторов. Работы выполнены разными авторами в различных регионах и, как правило, исследованы отдельные явления или процессы^ При изучении почвозащитных технологических процессов и разработке машин авторы сосредотачивали свое внимание на одной какой-либо операции и не рассматривали весь технологический процесс во взаимосвязи и с учетом экологических, почвозащитных и социальных требований.

Освоение и производство плодов на склонах .должны основываться на тщательно продуманной почвозащитной технологии, отвечающей специфическим требованиям горного садоводства и быть оптимальной для механизации производственных процессов. Нужно еще иметь в виду, что технология горного садоводства должна быть гибкой и адаптивной к быстро изменяющимся условиям внешней среды. Следовательно, и комплексы машин для

механизации технологических процессов должны отвечать этим требованиям.

В соответствии с поставленной целью в работе необходимо было решить следующие основные задачи:

1. Обосновать методологические принципы системной разработки ресурсосберегающих безотходных машинных технологий возделывания плодовых культур на террасированных склонах и технических средств для их реализации.

2. Изучить закономерности проявления и характер развития эрозионных явлений в горном садоводстве и на их основе определить пути и способы предупреждения этих процессов.

3. Изыскать технологические приемы возделывания плодовых культур на террасированных склонах, обеспечивающие надежную защиту почв от водной эрозии и повышение ее плодородия.

4. Разработать новые почвозащитные технологии и обосновать технологические комплексы противоэрозионных машин по уходу за почвой в садах на террасированных склонах.

5. Обосновать и разработать механизированный технологический процесс и комплекс машин для формирования кроны плодовых деревьев.

6. Разработать исходные требования, конструктивные схемы, параметры машин и на их основе создать новые типы высокопроизводительных машин и орудий по уходу за почвой, растительностью и кроной плодовых культур для террасного садоводства.

Обоснование рационального способа закладки и содержания почвы в садах на террасированных склонах. Существующая технология закладки садов предусматривает высаживание деревьев в выемочной или насыпной частях полотна террасы. При механизированной обработке таких садов машинами с односторонним расположением рабочих органов неизбежны холостые переезды агрегатов.

С целью повышения производительности труда и исключения холостых переездов предлагается технология закладки и размещения деревьев на полотне террасы (A.C. 1657109, 1655947). На рис. 1 и 2 показана предлагаемая схема расположения насаждений, вид сбоку и сверху.

На террасах 1-3 высаживают деревья 4 только в один ряд у выемочной 5 или насыпной 6 части террасы. Причем на каждой нечетной террасе (1 и 3) деревья 4 размещают у насыпной части 6, а на каждой четной террасе (2) - у выемочной части 5 террасы. Саженцы на четной и нечетной террасах размещают в шахматном порядке один относительно другого.

Рис. 1. Способ размещения деревьев на террасированных

склонах.

6 1

Щ

к

№

т

■41}

Рис. 2. Способ размещения деревьев на террасированных склонах (вид сверху).

При механизированной обработке сада машинами с односторонним расположением рабочих органов водитель заезжает на ту террасу, на которой деревья размещены со стороны рабочего органа. Далее при каждом переезде с четной террасы на нечетную деревья всегда окажутся со стороны рабочего органа. Это исключает холостой ход машины, который неизбежны при посадке только с насыпной или выемочной части террасы, так как при обратном ходе последующей террасе деревья оказались бы с противоположной стороны рабочего органа.

Исключение холостых переездов, а также предотвращение техногенного переуплотнения почвы способствует повышению урожая и снижению энергозатрат на 22-32%.

Система содержания почвы в садах должна:

- способствовать обогащению почвы органическими веществами и повышению ее плодородия, активному росту деревьев, получению высоких урожаев плодов;

• - обеспечивать максимальное использование техники по-уходу за плодовыми насаждениями;

- обеспечивать снижение эрозионных процессов (что особенно важно для условий горного садоводства).

Основными системами содержания почвы в садах являются черный пар, задерненйе и паросидеральная система.

В садах на горных склонах, как показывает опыт, черный пар вызывает эрозию почвы, даже на пологих склонах. Имеется много примеров, свидетельствующих о значительных смывах почвы под черным паром, даже при поперечной обработке. Так, в опытах в совхозе "Нальчикский" КБР в контурных посадках на склонах крутизной 13... 15° за 8 лет было смыто 929 т/га почвы. Отрицательной стороной содержания почвы под черным паром является также ее сильное уплотнение из-за воздействия сельскохозяйственной техники. В связи с этим увеличивается энергоемкость обработки, уменьшается порозность почвы и ее водопроницаемость, снижается способность к накоплению влаги, ускоряется сток осадков и др. Кроме того,механическая обработка повреждает корни деревьев, мешает их росту и развитию, губительно сказывается на почвенных микроорганизмах.

Однако при сплошном задернении также наблюдается отрицательное воздействие на рост и развитие плодовых насаждений. Особенно недопустимо сплошное задерненйе в молодых садах, причем в сочетании с уборкой травянистой растительности на сено. При этом урожай снижается в сравнении с черным паром почти в два раза.

Положительное влияние на почвенные условия, рост и плодоношение плодовых деревьев в садах оказывают посевы сиде-ральных культур. Зеленые удобрения наилучшим образом соединяют в себе экологическую безопасность и возможность улучшения состояния окружающей среды. Однако в плодоводческих регионах паросидеральная система не нашла широкого применения. Основной причиной является дефицит семян сидеральных культур и отсутствие специальной техники.

Наиболее рациональной и доступной системой содержания почвы в садах является задернение со скашиванием растительности на мульчу - дерново-перегнойная система.

В основных садоводческих районах (Молдова,Украина, республики Средней Азии и Северного Кавказа и др.) один из главных лимитирующих урожайность факторов для плодовых культур - влага. Недостаток влаги приводит к полной минерализации органических веществ. Накопление и сохранение ее в садах является важной задачей агротехники. Для ее решения используются различные приемы и методы, однако не всегда должное внимание уделяется довольно эффективному способу накопления влаги -мульчированию. Здесь нужно отметить, что в данном случае под мульчированием понимается покрытие поверхности почвы различными материалами для защиты ее от вредного воздействия метеорологических факторов - засухи, холода, излишнего увлажнения, прямых ударов дождевых капель, а также для защиты во-допроводящих пор от заиления. Мульчирование считается наиболее эффективным агроприемом, открывающим новые возможности в повышении' плодородия почвы, урожайности плодовых насаждений.

В практике сельскохозяйственного производства мульчирование находит в настоящее время все большее распространение в силу своих неоспоримых преимуществ. Мульчирование улучшает водный, температурный, воздушный режимы почвы, активизирует микробиологическую деятельность в ней, обеспечивает снижение эрозионных процессов. Мульчирование - одно из универсальных средств управления внешними и внутренними факторами стока. Кроме того, результаты зарубежных исследований показывают, что мульча эффективно рассеивает солнечную энергию. В некоторых исследованиях отмечается, что мульчирование приствольных кругов способствует обильному выпаданию надпочвенной и почвенной росы, увлажняющих почву, стимулирует увеличение у деревьев прироста годичных ветвей почти в полтора раза, улучшает качество плодов.

В настоящее время известны различные мульчматериалы: саман, навоз, камни, черная пленка, травянистая растительность. Известно также применение для целей .мульчирования обрезков виноградной лозы и плодовых деревьев.

Применение соломистого навоза повышает содержание влаги в почве почти в два раза, увеличивается плодоношение. Однако применение навоза приводит к загрязнению приствольных полос сорной растительностью. Использование самана, черной пленки, камней связано с большими затратами.

Наиболее доступным и достаточно эффективным мульчмате-риалом является травянистая и древесная растительность. Такая мульча более эффективно поддерживает запас органического вещества, азота и улучшает структуру почвы, причем рекомендуется оставлять скошенную растительность на поверхности почвы, а не запахивать ее. При концентрации растительности на поверхности создается своего рода экран, поглащающий кислород, что предохраняет почву от излишнего разложения- гумуса. В пользу мульчи из растительности говорит и тот факт, что она произростает непосредственно под плодовыми насаждениями, так что ее использование не требует дополнительных транспортных затрат.

Под мульчой из растительности происходит оструктуривание почвы, агрегаты не разрушаются каплями дождя, верхний слой при сплошном покрытии пронизывается корнями растений, что оказывает дополнительное оструктуривающее действие. В сухую жаркую погоду мульча предохраняет почву от иссушения, перегревания.

В условиях благоприятного водного режима под мульчой из растительности интенсивнее протекают микробиологические процессы, в результате чего возрастает наличие в почве питательных веществ. Особенно важно, что создаются благоприятные условия жизнедеятельности живых организмов, в частности дождевых червей. Ходы червей не заплывают, не забиваются льдом, стенки их достаточно стойкие. Это идеальные пути для проникновения воды в почву. Не случайно дождевые черви концентрируются в местах наибольшего скопления растительных остатков.

Важное значение имеет кратность мульчирования. При больших осадках двухкратное мульчирование лучше влияет на урожайность, чём шести и восьмикратное мульчирование, так как интенсивное испарение на часто мульчируемых почвах не способствует сохранению влажной почвы.

Если травянистую растительность не скашивать, то это приводит, по результатам отечественных и зарубежных исследований,

к снижению почвенной влаги, торможению почвенной активности, к недостатку в почве кислорода.

Таким образом, наиболее рациональной системой содержания почвы в садах является дерново-перегнойНая система, предусматривающая скашивание растительности с оставлением ее на поверхности почвы в виде мульчи.

С учетом изложенного была усовершенствована система содержания почвы в садах на террасированных склонах [11, 15, 16, 18,22,23,26,31,39,40,50,52,60,63,64,74,77].

Наиболее оптимальным вариантом содержания почвы в молодых насаждениях на террасах является задернение междурядий с обработкой почвы в приствольной полосе фрезами, косилками или совместное их применение. Об этом говорит опыт, проведенный в совхозе "Кенже" КБР. Здесь на склоне восточной экспозиции крутизной 8-10° в вариантах с задернением междурядий на мульчу в сочетании с обработкой почвы в приствольных полосах суммарный урожай яблони Голден делишес за 5 лет был выше контроля (черный пар) на 13-19%.

Необходимо отметить и тот факт, что за 1983-1987 гг. в вариантах с черным паром было смыто в сумме 152,6 т/га, почвы, а в вариантах с задернением - в 3-7 раз меньше.

После вступления деревьев в плодоношение почва в саду за-дерняется полностью. Травянистую растительность рекомендуется скашивать на мульчу. После обработки почвы приствольной по-плосы фрезами, две последующие обработки заменяются скашиванием растительности вокруг штамба с помощью окашивающей косилки, а с междурядий траву скашивают на мульчу фронтальной роторной косилкой.

С целью уменьшения стока осадков и большего их поглощения почвой в междурядьях проводят щелевание.

Наибольший эффект от мульчирования растительности в условиях садоводства достигается при применении косилочных устройств. Это объясняется главным их преимуществом: исключением гибели микроорганизмов почвы, которая имеет место при применении почвообрабатывающих машин и орудий. Применение косилочных устройств для целей мульчирования растительности позволяет наиболее полно реализовать дерново-перегнойную систему содержания почвы в садах.

Условия работы машин для удаления растительности в садах с междурядий и с пространства вокруг штамбов плодовых деревьев ограничивается шириной междурядий, размерами деревьев в ряду, формой и размерами наземной части плодовых насаждений.

После прохождения серийных машин в плодоносящих садах под кронами плодовых деревьев остается необработанная полоса шириной 1,2...1,5 м. Существующие косилочные устройства не в состоянии обработать эту полосу. В молодых же садах известные машины вообще не эффективны, так как их конструктивные особенности и параметры следящих систем не позволяют среагировать на молодые саженцы с довольно гибкими стволами.

По приведенным причинам пространство вокруг штамбов деревьев остается зачастую под задернением. В лучшем случае растительность скашивается вручную, что связано с огромными материальными и физическими затратами. Например, в хозяйствах КБР норма выработки за смену при ручном скашивании составляет 0,29 га. Это означает, что для окашивания деревьев на площади 1 тыс.га потребуется работа бригады из 60 человек в течение 2 месяцев.

Косилка для окашивания штамбов плодовых деревьев (см.рис.З) включает в себя выносной рукав 1, на котором установлена крестообразная рама. Крестообразная рама представляет собой три соединенные штанги 2. На свободных концах штанг 2 установлены роторы 3 с режущими элементами 4. Выносной рукав 1 соединяется с транспортным средством при помощи параллело-граммного механизма, образованного звеньями 5,6,7 и 8, причем звено 8 соединяется с выносным рукавом 1 шарнирно таким образом, чтобы последний совершал вращательное движение только в горизонтальной плоскости. _____

а ? а . /

Г

■- „. . .

-й

? ■ да чг

Рис.3. Принципиальная схема косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев. 1-выносной,рукав, 2-штанга, 3-ротор, 4-режущий элемент, 5, 6, 7, 8-звёнья, 9-гидроцилиндр, 10-пружина, 11-защитное ограждение.

Параллелограммный механизм, предназначенный для обеспечения оперативного регулирования высоты срезания растительности, приводится в движение гидроцилиндром 9, причем шток гидроцилиндра соединен шарнирно со звеном 8, а его корпус - с транспортным средством. Звено 7 соединяется жестко с транспортным средством.

В конструкции косилки предусмотрены пружина 10 и защитное ограждение 11, предназначенные для исключения взаимного повреждения режущего аппарата косилки и окашиваемого дерева во время работы. Крестообразная рама имеет возможность свободного проворачивания вокруг вертикальной оси, проходящей через точку пересечения осей составляющих штанг 2.

Принцип работы косилки следующий. При движении транспортного средства между рядами деревьев штамб плодового дерева входит в пространство между двумя соседними роторами 3. При дальнейшем движении крестообразная рама начинает проворачиваться вокруг вертикальной оси из-за давления штамба дерева на защитное ограждение 11 режущего аппарата косилки. Находящийся в работе режущий аппарат скашивает растительность с пространства вокруг штамба плодового дерева. .

Проворачивание несущей рамы будет продолжаться до тех пор, пока штамб дерева не выйдет из зацепления с крестообразной рамой косилки.

При встрече со следующим штамбом описанный процесс снова повторяется, причем до этой встречи режущий аппарат скашивает растительность с пространства между плодовыми деревьями.

На данную конструкцию косилки для окашнвания штамбов плодовых деревьев получено авторское свидетельство (A.C. № 1443842) в 1988г.

Технологический процесс окашивания штамбов плодовых деревьев можно условно разделить на три этапа:

- до встречи косилки со штамбом дерева;

- непосредственное окашивание штамба плодового дерева;

- выход косилки из зацепления со штамбом окашиваемого плодового дерева.

На первом и третьем этапах кинематика режущих элементов окашивающей косилки аналогична кинематике режущих элементов традиционных режущих аппаратов. На втором же этапе возникает необходимость в получении новых кинематических зависимостей, так как режущие элементы начинают совершать три движения: вращательное вокруг оси ротора, вращательное вокруг

оси окашиваемого штамба и поступательное вместе с транспортным средством.

Уравнения движения центров роторов будут иметь вид:

- для первого ротора:

Ха1 = 115п-со8ап Уа1 = Яя^втан

где ош - угол между осью штанги первого ротора и осью абсцисс, проходящей через центр крестообразной рамы, в момент времениград;

- для второго ротора:

Ха2 = - К521'5тОС21 Уа2 = " К.521-С050С21

где СС21 - угол между осью штанги второго ротора и осью ординат, проходящей через центр крестообразной рамы, в момент времени I, град;

- для третьего ротора:

ХаЗ = - 11531-СОЭССЗ! У аЗ = Кз31'81па3|

где аз1 - угол между осью штанги третьего ротора и осью абсцисс, проходящей через центр крестообразной рамы, в момент времени I, град; Системы уравнений, описывающие траектории движения точек Ь и с! имеют вид (см.рис.4):

- для первого ротора:

Хы = Язи-сован + Яз-Бтфр Уы = Ия^шаи - Из-созсрр

Хп = Кли-совсш + Б1о;5ш(фр + у) У<11 = К5Ц-51ПСХ|1 - 11оСОз(фр + у)

- для второго ротора:

Хь2 = " К52|-81Паи + Яз-втфр

Уь2 = - Я52-С03а21 - Нз-СОЭфр

Хй2 = - Лба-БШая + 11о-8т(фР + у) У ¿2 = - И52!-С05а2! - Ко'СОЗ(фр + у)

- для третьего ротора:

Хьз = - R.53i-COSOC3i + R3-Sin(p? Уьз = R53i-sina3i - R3-cosq)p

Xd3 = - R53i-cosa3i+Ro-sin((pP + у) У аз = R53i-sina3i- Ro-cos(9p + у)

Траектории движения точек eng описываются системами уравнений:

- для первого ротора:

Xei = R5ii-cosaii+ R3-sin((pP -а) Уе) = Rsn-sinaii - R3-cos((pP -а)

Xgi = Rsu-cosan + R0sin(<pP + у - а) Уgi = Rsii-sinan - Ro-cos(q)P + у - а)

- для второго ротора:

Хс2 = - R52i-sina2i + R3-sin((j)p - a) Уе2 = - Rs2i'COS(X2i - R3'COS(<pp - a)

Xg2 = - Rs2i-sina2i +■ R0-sin(cpP + у - a) УЁ2 = - Rs2i-cosa2i - Ro-cos(ipP + у - a)

- для третьего ротора:

Хез = - Rs3i-cosa3i +R3-sin((pP - a) УеЗ = R53i-sina3i " R3'COS((pp - ß)

Xg3 = - R53i-cosa3i + Ro-sin(cpP + у - a) yg3 = Rs3i-sina3i - Ro-cos(cpP + y- a)

Рис.4.Схема к исследованию кинематики косилки при непосредственном окашивании штамба плодового дерева. Ф

На основании анализа результатов теоретических исследований кинематики косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев можно заключить, что основными параметрами окашивающей косилки являются скорость транспортного средства, окружная скорость и диаметр роторов.

Для исследования влияния основных параметров косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев на энергоемкость скашивания растительности воспользуемся тем, что кинетическая энергия ротора режущего аппарата окашивающей косилки до соприкосновения с растениями отличается от кинетической энергии во время окашивания штамба плодового дерева. Работа, затрачиваемая на скашивание растительности, определится в соответствии с законом сохранения энергии:

А = 0,25-m-Ro2 -(\Vpx2 - Wpo2)

При нахождении угловой скорости Wpo необходимо отметить, что на разных этапах выполнения технологического процесса окашивания штамба плодового дерева она различна. Данное обстоятельство объясняется тем, что роторы окашивают штамб дерева по различным радиусам (см.рис. 2).

Анализируя результаты теоретических исследований кинематики косилки для окашивания штамба плодового дерева можно заметить, что третий ротор (центр аз) окашивает штамб дерева по наибольшему радиусу, поэтому можно предположить, что этот ротор обходит штамб дерева с наибольшей скоростью.

Исходя из изложенного,определим абсолютную скорость центра третьего ротора относительно центра окашиваемого штамба:

Va3x = dXa3 / dt = х7 • cosocjí ■ (х, - х4) - sin53i • sin cc3i ■ (x3 + x9 / x)0) (l)

Va3y =dYa3/dt = xrs¡na3i -(x, -x4)-sin53i-cosa3i -(x3+x9/x10) (2) В выражениях (1) и (2) приняты следующие обозначения:

х, =2.VM.(VM.t-XH) x2=VM-R53i/(VM-t-XH)

= hsi / (hsi2 + R53i2 - 2 • hsi - R53i ■ cos(p + p0))^

= VM • RS3i • cos(p + p0) / (VM • t - XH)% x5=R53i2 + hsi2-R52 '

X6=(R53i2+hsi2-R52)/(2.hsi2-R53i)

x7 = 0,5 / (hsi2 + R53i2 - 2 • hsi • R53í • (p + po))^ Xs=VM-Y0/((VM.t-Xj-(l+Y0/(VM-t-XH)2))

х9 = 2 • • Ызз; -(х! .(1 + 2- • к531) - Х4) - х5 • (х2 + х3 • (х, - х4)) х10=4.Ь,2.К53Г(1-х52)^ . .

Абсолютная скорость точки аз равна:

Уаз=(Уазх2 + Уазу2)"2.

Далее определим угловую скорость третьего ротора:

Уёзх = Уазх + Яо-У/ро-соБ^ро^+у) УсЬу = Уазу + ^^ро-5т(\Уро-1+у}

Абсолютная скорость точки <13 определится из выражения:

Уёз=(Уёз,2+Уёзх2)1/2=(Уазх2+Уазу2+2-Ко^ро-(Уазх-соЕ(ЛУро-1+у)+ + Уазу-Ко^ро-5т(\Уро-1+у))+11о-\Ур0)1/2 ;

С учетом необходимости обеспечения бесподпорного среза растений угловая скорость третьего ротора определится с использованием приведенных выражений из равенства:

\Уро=((Укр2 - Уазу2)"2 - Уазх)/Б1о

С учетом необходимости обеспечения бесподпорного срезания растений были определены рациональные значения основных параметров косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев:

- окружная скорость роторов - 50...80 м/с;

- скорость транспортного средства, с которым агрегатируется окашивающая косилки - 0,1...0,2 м/с;

- диаметр роторов - 0,4...0,6 м.

С целью проверки правильности полученных теоретических зависимостей, а также определения энергетических показателей процесса скашивания растительности, были проведены экспериментальные исследования на разработанной лабораторно-экспериментальной установке.

Анализируя основные характеристики работы ротационных режущих аппаратов нами принято решение за критерий оптимизации при проведении экспериментальных исследований взять как наиболее важный показатель энергоемкость скашивания растительности.

В задачу исследований входило выявление факторов, влияющих на энергоемкость скашивания растительности. Из анализа

теоретических исследований и имеющихся зависимостей были выделены три основных фактора как оказывающие, на наш взгляд, наибольшее влияние на энергоемкость скашивания растительности:

- окружная скбрость роторов режущего аппарата окашивающей косилки УР, м/с;

- скорость транспортного средства, с которым агрегатируется окашивающая косилка Ум, м/с;

- диаметр роторов режущего аппарата окашивающей косилки Бр, м.

Целью экспериментального исследования являлось определение влияния основных параметров косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев на энергоемкость скашивания растительности.

Для достижения указанной цели была создана экспериментально-лабораторная установка,позволяющая определить затраты энергии при срезании растительности.

Схематическое изображение экспериментально-

лабораторной установки показано на рис.5. На роторе 1 с вмонтированными подшипниками, опирающимися на вал 2, закреплен режущий элемент 3, а с противоположной стороны установлен противовес 4. Под ротором 1 на валу 5 электродвигателя 6 закреплена втулка 7 с прижимной муфтой 8. Электродвигатель 6 имеет возможность свободного вертикального перемещения в пазах стойки 9. Перемещение указанного электродвигателя 6 осуществляли при помощи электромагнита Ю через систему рычагов 11 и 12. В исходное положение электродвигатель 6 возвращается пружиной 13.

На валу 2 ротора 1 закреплен тахогенератор 14, подающий электрический сигнал на тахометр 15. Варьирование частотой вращения вала электродвигателя 6 осуществляли изменением питающего напряжения при помощи автотрансформатора 16.

Исследуемые растения закреплялись в каретке 17. Каретка представляет собой две пластины толщиной 20 мм и размерами 100 х 100 мм.В пластинах выполнены сквозные отверстия диаметром 3 мм через каждые 10 мм.Всего отверстий 100. Растения вставлялись в указанные отверстия и затем пластины сдвигались друг относительно друга в горизонтальной плоскости,чем достигался зажим исследуемого материала.Перемещение каретки осуществлялось при помощи ленточного транспортера 18, приводимого в движение червячным редуктором 19 через ременную передачу. Редуктор приводился во вращение электродвигателем 20.

Рис.5. Принципиальная схема лабораторно-экспериментальной установки косилки. 1 - ротор, 2 - вал, 3 -режущий элемент, 4-противовес, 5-вал электродвигателя, 6-электродвигатель,7-втулка, 8 - прижимная муфта, 9 - стойка,!О - электромагнит, 11 и 12 - рычаги, 13-возвратная пружина, 14 - тахогенера-тор, 15- тахометр,16 - автотрансф9рматор,17 - каретка, 18 -анспортер, 19 - редуктор, 20 - электродвигатель.

Для проведения обработки результатов экспериментальных исследований была составлена программа для ЭВМ типа 1ВМ РС.

ФРАГМЕНТ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА

clsTtad m 1 ,pi,N,k,nO,dl ,d2,d3,dp 1 ,dp2,dp3,mp 1 ,mp2,mp3 data 3,3.14,16,3,2,0.3,0.5,0.7,0.245,0.445,0.645,1.1,3.7,7.7 read x 11 ,x21 ,x31 ,x41 ,x51 ,x61 ,x71 ,x81 ,x91 ,x 101 ,x 111 ,x 121 data 1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,0,0: read xl 31,x 141,xl 51,xl 61 data 0,0,0,0

read x 12,x22,x32,x42,x52,x62,x72,x82,x92,x 102,x 112,xl 22 - data 1,1,-1,-1,1,1,-1,-1,0,0,1,-1: read xl32,xl42,xl52,xl62 data 0,0,0,0: read xl3,x23,x33,x43,x53,x63,x73,x83,x93,xl03,xl 13,xl23 data 1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,0,0,0,0:read x 133,x 143,x 153,x 163 data l,-l,0,0:'Vm=0,l mlc ■ исходные данные - для диаметра 0.3 м read n 1 s 1 ,n ls2,n 1 s3,n 1 s4,n 1 s5,n 1 s6,n 1 s7,n 1 s8 data 2550,2230,2550,2220,2550,2230,4460,4280 read nls9, nlslO, nisi I,nlsl2,nlsl3,n!sl4,nlsl5,nlsl6 data 4460,4300,4460,4290,4460,4300,4460,4290

read nlsl7,nlsl8,nlsl9,nls20,nls21,nls22,nls23,nls24 data 4460,4280,6370,6190,6370,6190,6370,6200

wlsI=pi*nlsl/30: \v!s2=pi*nls2/30: wls3=pi*nls3/30

vlsl=wlsl*dI/2:vIs2=\vls2*dI/2:vls3=wls3*dl/2:vIs4=wls4*dl/2 AI s I =mp 1 *pi A2*dp I A2*(wls 1 A2-\vl s2A2)/l 6 c=N/(cx 1 +cx2+cx3):n4=N-

nO:la=N*(nO+n4)/((k+2)*n4) A=l/(2*Ia*((k+2)*la-k)):lprint "A=";A:Iprint "c=";c:lprint "n4=";n4 Ь0=0.16633*ss 1 -0.0568*ss2

bb=x 11 *A3pc3 +x21 * АЗрс 1 +x31 * A3tc3+x41 *A3tc 1 +x51 *A 1 рсЗ+хб 1 *A I pc 1 bbl =x71 * A1 tc3+x81 * AI tc I +x91 * A2sc4+x 101 *A2sc I ily=bb+bbl:lprint "ly="; ily: Ы =0.0732*i ly

ba=xl2*A3pc3+x22*A3pcl +x32*A3tc3+x42*A3tcl+x52*AIpc3+x62*AIpcI

bal =x72*AItc3+x82*AltcI+xl I2*A2sc4+xl22*A2scI i2y=ba+bal:lprint "2y="; ¡2y:

b2=0.0732*i2y

bc=x 13*A3pc3+x23*A3pc 1 +x33*A3tc3+x43*A3tc I +x53*A 1 pc3+x63*A 1 pc 1 bcl=x73*Altc3+x83*Altcl+xl33*A2sc4+xl43*A2scl i3y=bc+bcl:lprint "3y="; i3y: b3=0.0732*i3y

b 1 ba=x 11 *x 12*A3pc3+x21 *x22* АЗрс 1 +x31 *x32* A3tc3+x41 *x42* A3tc I b 1 Ьаа=х51 *x52*A 1 рсЗ+хб 1 *x62*A Ipcl +x71 *x72*Al tc3+x81 *x82*A 1 tc 1 il2y=blba+blbaa: lprint "12y="; il2y: bl2=O.I25*il2y

b2ba=x 11 *x 13*A3pc3+x21 *x23*A3pc 1 +x31 *x33*A3tc3+x4 i *x43*A3tcl b2baa=x51*x53*Alpc3-(-x61*x63*Alpcl+x71*x73*Altc3+x81*x83*Altcl il3y=b2ba+b2baa: lprint "13y="; ' il3y: bl3=0.125*il3y

b3ba=xl2*xl3*A3pc3+x22*x23*A3pcl+x32*x33*A3tc3+x42*x43*A3tcl b3baa=x52*x53*Al pc3+x62*x63*Al pel +x72*x73*A I tc3+x82+x83*A 1 tc 1 i23y=b3ba+b3baa-. lprint "23y="; i23y: b23=0.125+i23y

Ы b=x 11 л2*АЗрсЗ+х21 A2*A3pc 1+x31 A2*A3tc3+x41 A2*A3tcI+x51 Л2*А lpc3 ЫЫ=х61 A2*Alpcl+x7l A2*Altc3+x81A2*Altcl+x91A2*A2sc4+xl01 A2*A2scl b2a=xl2A2*A3pc3+x22A2*A3pcl+x32A2*A3tc3+x42A2*A3tcl+x52A2*Alpc3 b2al=x62A2*Alpcl+x72A2*AUc3+x82A2*Altcl+xll2A2*A2pc2+xl22A2*A2tc2 Ь3с=х 13 A2*A3pc3+x23A2*A3pc I +x33A2*A3tc3+x43A2*A3tc 1 +x53 A2*A lpc3 b3cl=x63A2*Alpcl+x73A2*Altc3+x83A2*Altcl+x!33A2*A3sc2+xl43A2*Alscl il ly=blb+blbl: i22y=b2a+b2al:i33y=b3c+b3cl lprint "I ly=";il ly:lprint "22y="; i22y:lprint "33y="; i33y sls2=blb+blbl+b2a+b2al+b3c+b3cl

b 11 =0.0625*(b lb+ЫЫ )+0.0069*ss2-0.0568*ss I Ь22=0.0625*(Ь2а+Ь2а l)+0.0069*ss2-0.0568*ssl b33=0.0625*(b3c+b3cl)+0.0069*ss2-0.0568*ssl

lprint "Ошибка коэффициентов регрессии:"

s2b0=abs(2*A*laA2*(k+2)*sy/N):s2bl=abs(c*sy/N):s2b2=s2bI:s3b3=s2bl

s2bl 1 =abs(A*((k+ l)*la-(k- l)*cA2*sy)):s2b22=s2b 11:s2b33=s2bl I

s2b 12=abs(cA2*sy/(N*Ia)):s2b 13=s2b 12:s2b23=s2b 12

sb0=sqr(s2b0):sb 1 =sqr(s2b I ):sb2=sqr(s2b2):sb3=sqr(s3b3)

sb 11 =sqr(s2b 11 ):sb22=sqr(s2b22):sb33=sqr(s2b33):sb 12=sqr(s2b 12)

sb 13=sqr(s2b 13):sb23=sqr(s2b23): lprint: tbO=ABS(bO/sbO): tbl=ABS(bl/sbl)

tb2=ABS(b2/sb2): tb3=ABS(b3/sb3) tb!2=ABS(bl2/sbl2): tbl3=ABS(bl3/sbl3):

tb23=ABS(b23/sb23) tbl !=ABS(bl 1/sbl 1): tb22=ABS(b22/sb22): tb33=ABS(b33/sb33)

lprint:lprint "Табличное значение t-критерия Стьюдента при числе" fkt=N*(ml-

l):lprint "степеней свободы f=";fkt; tkt=2.042:lprint "равно tTa6n.=";tkt lprint

"Значения энергоемкости (по уравнению регрессии),Дж:

у 1 о=Ь0+Ы *х 11 +Ь2*х 12+Ы 2*х 11 *х 12+b 13*х 11 *х 13+Ь23*х 12*х 13+b 11 *х 11А2+Ь22

*xl2A2+b33*xI3A2

у2о=Ь0+Ы*х21+Ь2*х22+Ь12*х21*х22+Ь13*х21*х23+Ь23*х22*х23+Ь11*х21 А2+Ь22 *x22A2+b33*x23A2

y3o=bO+bl*x3H-b2*x32-t-bl2*x31*x32+bl3*x31*x33+b23*x32*x33+bil*x31A2+b22 *x32A2+b33*x33A2

у4о=Ь0+Ы *х41 +Ь2*х42+Ы2*х41*х42+Ь 13*х41 *х43+Ь23*х42*х43+Ы 1 *х41Л2+Ь22 *х42л2+ь33*х43л2

y5o=bO+b I *х51 +Ь2*х52+Ь12*х51 *х52+Ы 3*х51 ♦х53+Ь23*х52*х53+Ь 11 *х51Л2+Ь22 *х52л2+ь33*х53л2 . .

у6о=Ь0+Ь 1*х61+Ь2*х62+Ы 2*х61 *x62+b 13*хб I *х63+Ь23*х62*х63+Ь 11 *х61Л2+Ь22 *Х62А2+Ь33*х63л2

у7о=Ь0+Ь 1 *х71 +Ь2*х72+Ь 12*х71 *x72+b 13*х71 *x73+b23*x72*x73+b 11 *х71Л2+Ь22 ♦х72л2+ЬЗЗ*х7Эл2

у8о=Ь0+Ь I *х81 +Ь2*х82+Ь 12*х81 *x82+b 13*х81 *х83+Ь23*х82*х83+Ь 11*х81Л2+Ь22 *х82л2+ЬЭЗ*х83л2

у9о=Ь0+Ь 1 *х91 +Ь2*х92+Ь 12*х91 *х92+Ь 13*х91*х93+Ь23*х92*х93+Ь 11 *х91Л2+Ь22 *х92л2+ь33*х93л2

у I Oo^bO+b 1 *х101 +Ь2*х 102+b 12*х 101 *х 102+Ы 3*х 101 *х 103+b23*x 102*х 103+Ь11 *х 101 Л2+Ь22*х102Л2+Ь33*х 103л2

у 11 о=ЬО+Ы *х 111 +Ь2*х 112+Ы 2*х III *х 112+b 13*х 111 *х 113+Ь23*х 1! 2*х 1 i 3+Ы1 *х 111Л2+Ь22*х112Л2+Ъ33*х113л2

у 12о=Ь0+Ы *х 121+Ь2*х 122+Ы 2*х 121 *х! 22+b 13*х i 21 *х 123+b23*x 122*х 123+Ы1 *х 121 Л2+Ь22*х122Л2+Ь33*х123л2

у13о=ЬО+Ы*х131+Ь2*х132+Ы2*х131*х132+Ъ13*х131*х133+Ь23*х132*х133+Ы1*х 131 Л2+Ь22*х 132А2+Ь33*х133л2

у 14о=Ь0+Ы *х 141 +Ь2*х 142+Ы 2*х 141 *х 142+Ы 3*х 141 *х 143+Ь23*х 142*х 143+Ы1 *х 141 Л2+Ь22*х142Л2+Ь33»х143л2

у 15о=Ь0+Ь 1 *х 151 +Ь2*х 152+b 12*х15I*хI52+Ы 3*хI51*х153+Ь23*х 152*х 153+Ы1 *х 151 Л2+Ь22*х 152Л2+Ь33*х 153л2

у 16о=ЬО+Ы *х 161+Ь2*х 162+Ы 2*х 161 *х 162+b 13*х 161 *х 116+b23*x 162*х 116+b 11 *х П6л2+Ь22*х116л2+Ь33*х163л2 lprint:print "Число степеней свободы,отвечающее сумме SSlf: flf=N-k-l:lprint:lprint "flf=";flf:lprint Iprint "Дисперсия неадекватности математической модели lprint:ss2If=sslf/flf:lprint "SS2If=";ss21f:lprint Iprint "Число степеней свободы,отвечающее сумме SSy:lprint fy=N*(ml-l):lprint "fssy=";fy:lprint:lprint "Дисперсия ошибки опыта lprint:s2y=siy/fy:lprint "S2y=";s2y:lprint:lprint "Критерий Фишера: Iprint:f=ss21f/s2y:lprint "F=";f:lprint Iprint "Табличное значение F критерия Фишера при" Iprint "f2=";fy:lprint "fl =";flf:fkp=2.1 Iprint "и уровне значимости 0,05 paBHo:lprint using "F=##.###";fkp input "Введите максимальное значение Su:";sghgg=sgl/sy Iprint "Критерий Koxpena:lprint "Gmax=";gg Iprint "Табличное значение критерия Кохрена при степенях свободы lprint:fk 1 =ш 1 -1 :lk2=N:lprint "fl=";fkl:lprint "f2=";fk2:Iprint gt=0.7341:lprint using "GTa6n=##.###";gt:end

Сравнивая расчетные и табличные значения t-критерия Стьюдента приходим к выводу, что выбранные факторы оказывают непосредственное влияние на исследуемый процесс и, следовательно, факторы выбраны верно. Сравнивая расчетное и табличное значения F-критерия Фишера можно сделать вывод о том, что математическая модель адекватно описывает исследуемый процесс. Сравнивая табличное и расчетное значения критерия Кохрена сделан вывод о том, что гипотезу об однородности можно принять.

Значения полученных в результате оценки на значимость коэффициентов регрессии позволяют записать математическую мо-

дель поверхности отклика в виде следующего полинома второго порядка:

YT = b0 + Ь, -х, + b2-х2 +b3 -xj +b|2 -x, -x2 + b13 -x, -x3 + +b23-x2-x3 + bn •x12 + b22-x22 + b33 -x32 = 946,449 +

+ 119.220-X,- 64,226-x2-123,451-Xj+4,410-x,-x2- (3) -22,598-x, -x3 -I02,291x2 -x3 + 241,938-x? + +468,94l-x2 + 2l8,473-x3.

Для определения оптимальных значений окружной скорости и диаметра роторов определим декодированные значения этих параметров:

Vp = 30-х, + 70 = 30 • (-0,2337) + 70 = 62,989 м/с,

VM =0,05-х2+0,15 = 0,05-0,1018+0,15 м/с = 0,155 м/с,

Dp = 0,2-х3 +0,455 = 0,2-0,2945 + 0,455 = 0,504 м.

Для анализа результатов экспериментальных исследований была составлена программа для ЭВМ типа IBM PC и с использованием этой программы были получены значения координат характерных точек. С использованием составленных программ построены двумерные сечения зависимости энергоемкости скашивания растительности от окружной скорости (Xi), скорости транспортного средства (Хг) и диаметра ротора (Хз) (см. рис 6).

Все кривые имеют экстремальный характер, который наиболее ярко выражен на зависимости энергоемкости скашивания растительности от окружной скорости и особенно на зависимости энергоемкости от скорости транспортного средства. Это указывает на то, что данные факторы оказывают наибольшее влияние на энергоемкость скашивания растительности.

С целью проверки в производственных условиях результатов теоретических и экспериментальных исследований в лабораторных условиях, правильности выбора оптимальных значений основных параметров окашивающей косилки, надежности и работоспособности опытного образца и совершенствования конструктивных, кинематических и технологических параметров косилка для окашивания штамбов плодовых деревьев была испытана на садовом участке Северо - Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного садоводства (КБР) (см. рис. 7 и 8).

Рис. 6. Двумерные сечения зависимости энергоемкости скашивания растительности от основных параметров окашивающей косилки.

Рис.7. Общий вид опытного образца косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев.

Рис.8. Опытный образец косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев в процессе работы.

По результатам теоретических и экспериментальных исследований основными параметрами опытного образца окашивающей косилки были выбраны следующие параметры:

- транспортное средство - трактор МТЗ-82;

- скорость транспортного средства -1 передача;

- величина выноса вертикальной оси крестообразной рамы относительно продольной оси транспортного средства, м - 2,0;

- количество роторов на крестообразной раме,шт - 3;

- величина выноса центров роторов относительно вертикальной оси крестообразной рамы, м - 0,9;

- диаметр ротора, м - 0,504;

- тип режущего элемента - сегмент;

- количество режущих элементов, шт - 4;

- диаметр защитного ограждения, м - 0,7;

- скорость вращения роторов, об/мин - 2300.

При проведении производственных испытаний проводились опыты по определению- производительности и эффективности работы окашивающей косилки.

Производственные испытания показали, что производительность косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев в среднем составила 1,48 га/ч.

Испытания подтвердили результаты кинематических исследований процесса окашивания штамбов деревьев в том плане, что разработанная косилка полностью окашивает штамб плодового дерева за один проход. Данное обстоятельство особенно значимо в условиях горного садоводства, когда к деревьям на террасах имеется подъезд только с одной стороны. Существующие типы косилочных устройств из-за своих конструктивных параметров не имеют возможности удалять растительность с пространства от штамба плодового дерева до откоса террасы.

Производственная проверка выявила, что использование разработанного опытного образца косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев позволит повысить производительность труда более чем в десть раз.

Результаты расчетов экономической эффективности косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев (в ценах 1991 г.) приведены в таблице 1.

Фронтальная косилка ротационная. Для скашивания растительности с междурядий плодовых садов предпочтительнее использовать фронтальную косилку, состоящую из двух или трех секций ротационных режущих аппаратов с шириной захвата не более двух метров каждая. Фронтальная навеска обуславливается

ТАБЛИЦА 1 Основные технико-экономические показатели сравниваемых вариантов

Наименование показателя Варианты

Базовый Новый

1 .Основная заработная плата, руб. 31357,86 2124,72

2.Дополнительная заработная плата, руб. 3135,79 . 212,47

3.Общая заработная плата, руб. 36011,37 2440,03

4.Аморитзационные отчисления, руб. 32,43 1083

5.3атраты на текущий ремонт и плановые

технические обслуживания, руб. 79,72 1290

б.Затраты на горюче-смазочн. мат-ы, руб. 18,34 1706,25

7.Прямые эксплуатацнопн. затраты, руб. 36011,37 6519,28

8.Удельные капитальные вложения, руб. - 14756,94

9.Удельные проведенные затраты, руб. 36141,86 8732,82

10.Удельные проведенные затраты за весь

технолог, процесс с соотверствин с

агротехнич. требованиями, руб. 72283,72 17465,64

11 .Годовой экономический эффект в расче-

те па 1 га (в ценах 1991 г.), руб. 54818,08

тем, что пространство междурядий ограничено 4...6 м и при боковой навеске трактор и косилка не помещаются в междурядье, да к тому же требуется повторный проход агрегата для скашивания растительности, остающейся под трактором.

Задаваясь целью разработки фронтальной косилки для скашивания растительности с междурядий плодовых садов, необходимо определиться с тем, каким агротехническим требованиям эта косилка должна удовлетворять. Прежде всего, необходимо обеспечить ширину захвата не менее 3 м с тем, чтобы перекрывать ширину колеи трактора. Косилка должна обеспечить равномерное скашивание растительности по высоте в пределах 40...80 мм, не подпрыгивая на неровностях междурядий.

Для реализации указанных требований предлагается конструкция двухсекционной фронтальной косилки. Каждая секция представляет собой ротационный режущий аппарат от серийной косилки ДАМБ К-24А с шириной захвата 1,6 м. Правая и левая секции подвешены к раме, закрепленной к передним ланжеронам трактора МТЗ-82. Таким образом, в рабочем положении обе секции ложатся башмаками на землю и имеют возможность коле-

баться с амплитудой до 150 мм по профилю поверхности поля, что достигается при помощи следующей конструкции подвески.

Башмак 1 (рис.9), на котором установлены, пара ротационных режущих аппаратов 2, в трех точках своей плоскости имеет три сферических шарнира 3,4 и 5. Каждый из этих шарниров 3,4 и 5 соединен с рамой 6 посредством шарнирно-сочлененной подвески в виде колена 7, 8 и 9, состоящей из двух звеньев, конструктивно выполненных в виде звеньев обычной цепи. При этом ось шарнирного сочленения у первых двух подвесок 7 и 8 ориентирована вдоль оси трактора, а ось шарнирного сочленения третьей подвески 9 ориентирована поперек оси трактора.

Работает подвеска фронтальной косилки следующим образом. Перед заездом в междурядье косилка находится в поднятом транспортном положении и потому башмак 1 поднят на 40...50 см над поверхностью земли. Когда косилку опускают в рабочее положение, башмак 1 ложится на землю, а шарнирно-сочлененные подвески 7, 8 и 9 принимают полусогнутое положение. При движении трактора режущие аппараты 2, вращаясь с заданной скоростью, срезают растительность. При этом подвески 7 и 8, допуская некоторое перемещение косилки в вертикальной плоскости, исключают колебание косилки в горизонтальной плоскости, увлекая ее по направлению движения трактора, а подвеска 9 ограничивает поперечное колебание косилки. Таким образом достигается копирование рельефа обрабатываемой поверхности междурядья сада.

Основными параметрами, характеризующим работу ротационного режущего аппарата, являются следующие:

1. Окружная скорость роторов, которая бы обеспечивала бесподпорный срез растительности.

2. Количество сегментов на каждом роторе, обеспечивающее при заданной окружной скорости и поступательной скорости трактора скашивание площади без пропусков растений.

З.Энергоемкость скашивания растительности. Для исследования кинематики фронтальной косилки обратимся к рис.10.

Траектории движения любой точки каждого режущего элемента представляют собой трахоиды. Запишем уравнения, описывающие траектории движения точек "а" и "Ь" основания и вершины первого режущего элемента, вращающегося с постоянной угловой скоростью "w":

Ха = r-COS(w • t)

Ya = Vm-t + rsin(w • t)

Рис.9. Схема фронтальной ротационной косилки. 1- Башмак, 2. Ротационный режущий аппарат. 3,4, 5 - Сферические шарниры. 6. Рама. 7, 8, 9. Колено.

*I'

Хь = Л со8(\у • О Уь = УпИ + 11-8т(\У • О где г - радиус обода ротора, м; I - текущее время, с; Уш - скорость трактора, м/с; И. - радиус наружной точки режущего элемента, м.

Эти уравнения для соответствующих точек "с" и "d" второго режущего элемента, отстоящего от первого на угол а - 2-nlz (где z - количество режущих элементов на одном роторе), согласно обозначений на рис.4 имеют следующий вид: Хс = r-cos(w ■ t - а) Yc = Vm-t + r-sin(w • t - а)

Xd - Rcos(w • t - а) Yd = Vm-t + R sin(w • t - а)

Абсолютную скорость точки "а" можно определить путем дифференцирования соответствующего уравнения. После несложных преобразований получим следующее выражение:_

Va = Jr2 ■ w2 + 2 • Vm • г • w • cos(w -t) + Vm2

Максимальное значение скорость Va будет принимать в случае, когда w • t = 2-я • к, где к = 0, 1,2,... и минимальное в случае, когда w • t = л + 2 • п ■ к:

Va тах = Г • W + Vm Va min = Г • W - Vm

Для обеспечения бесподпорного срезания растительности необходимо соблюдение условия:

Va min = Г • VV - Vrn > Vkp,

где Vkp - минимальная скорость, необходимая для бесподпорного срезания растений, м/с.

Тогда с учетом этого необходимая окружная скорость определится следующим образом:

w = (Vm + Vkp) / г."

Максимальный и минимальный крутящие моменты, вызванные удельным сопротивлением срезания растительности, определятся по формуле:

мартах = 4-Рс-я • vm /(z-w)sin(Tt /4)-(r~k-vm /(z-w)),

мкртт =4-Pc-tt-Vm /(z-w)-(r-tc-Vm /(z-w)),

где Pc - удельное сопротивления срезания растительности, Н/м. Потребная мощность находится согласно выражения:

N = Mkp • w.

При планировании экспериментальных исследований фронтальной косилки в качестве основных факторов были выбраны поступательная скорость V«, окружная скорость Vp и диаметр ротора DP. В качестве критерия оптимизации выбрана энергоемкость скашивания растительности.

В результате обработки экспериментальных данных получена математическую модель поверхности отклика в виде следующего уравнения второго порядка:

Ут = Ь0 +Ь, -х, +Ь2 -х2 + Ь3 -х3 +Ь)2 -Х| 'Хт + Ьи -X] -х3 + +Ь23 х2-х3 + ЬП -х,2 +Ь22 -х22 + Ь33 -х32 =1807,325+ +201,867-х, -132,612-х2 -28,369-х3 +62,663-х, -х2 --133,835-х, -х3 -82,П-х2-х3 +313,328-х^ +

+612,431-х2 + 402,723-х3.

Оптимальные значения основных параметров фронтальной косилки следующие:

УР = 66,604 м/с, V,, = 1,398 м/с, Ор = 0,641 м.

С использованием специально составленных программ были получены значения координат характерных точек, построены одномерные сечения зависимости энергоемкости скашивания растительности от окружной скорости (Х1), скорости транспортного средства (Х2) и диаметра ротора (Хз).

Анализ кривых показал, что все они имеют экстремальный характер, который наиболее ярко выражен на зависимости энергоемкости скашивания растительности от окружной скорости и на зависимости энергоемкости от скорости транспортного средства, что указывает на их наибольшее влияние на энергоемкость скашивания растительности.

Для проверки в производственных условиях результатов теоретических и экспериментальных исследований в лабораторных условиях, правильности выбора оптимальных значений основных параметров фронтальной косилки, надежности и работоспособности опытного образца и совершенствования конструктивных, кинематических и технологических параметров фронтальная косилка была испытана на садовом участке Северо - Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного садоводства (КБР).

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований основными параметрами опытного образца фронтальной косилки были выбраны следующие параметры:

- транспортное средство - трактор МТЗ-82;

- скорость транспортного средства - II передача;

- количество секций - 2;

- количество роторов в каждой секции - 2;

- диаметр ротора,м - 0,641;

- тип режущего элемента - плоский;

- количество режущих элементов, шт - 4;

- скорость вращения роторов, об/мин - 2000.

Производственные испытания фронтальной косилки показали, что ее производительность в среднем составила 1,61 га/ч.

Плющение растительности на корню. В условиях горного садоводства проблема снижения эрозионных процессов стоит особенно остро. Это объясняется тем, что потоки дождевой и талой воды смывают почвенный покров. Кроме этого, смывается также и слой мульчирующей растительности.

Для решения данной проблемы предлагается устройство для плющения растительности (A.C. 1655341, 1676498), при использовании которого растения подвергаются плющению на корню, т.е. без срезания, и оставляются на поверхности почвы в качестве мульчи. Расплющенные растения не смываются потоками воды, так как продолжают удерживаться в почве при помощи корней. Армированная растительными корнями почва также меньше подвергается водной эрозии.

Устройство для плющения растительности (см.рис.11) содержит несущую раму 1 с закрепленными на ней сплюснутыми кольцами 2 с определенным шагом образующим кулисы 3, при этом, несущая рама 1 приспособлена для фронтального агрегатирования с транспортным средства.

Одновременно на несущей раме 1 во внутреннем пространстве, образованном сплюснутыми кольцами 2 установлены прижаты к плоскости кулис 3 плющильные вальцы 4, которые выполнены в виде набора свободно вращающихся дисков 5, нанизанных на горизонтальную часть 6 Т-образного вала, вертикальная часть 7 которого кинематически связана посредством шатунов 8 и 9 и кривошипов 10 и 11 с гидромотором 12.

Устройство работает следующим образом. При движении транспортного средства, с которым агрегатируется предлагаемое устройство, между рядами деревьев растительность травяного покрова беспрепятственно проходит по кулисам 3. При этом работающий гидромотор 12 через кривошипы 10,11 и шатуны 8,9 приводит в неполноповоротное колебательное движение вертикальную часть 7 Т-образного вала и заставляет перекатываться по растительности то в одну, то в другую сторону плющильные вальцы 4. При этом диски 5 плющильных вальцов 4, перекатываясь

Рис. 11. Принципиальная схема устройства для плющения растительности на корню.

каждый со своей угловой скоростью, сминают и плющат траву об кольца 2, оставляя между тем основную массу травы на корню. Трава с расплющенными стеблями засыхает на корню и .дает возможность расти новым побегам. Разлагаясь на месте, расплющенная травяная растительность пополняет запас органических веществ почвы.

Уход за почвой в ряду и междурядьях сада. Известно, что обработка почвы - самый трудоемкий и дорогостоящий процесс в земледелии. На него приходится около 30 % энергетических, 25 % трудовых затрат и расходуется около трети жидкого топлива. Дерново-перегнойная система содержания почвы в садах уменьшает количество и интенсивность обработок, что снижает разрушающее воздействие на почву. Однако минимальные обработки ослабляют водопоглащающую способность почв, особенно деградированных, каковыми являются склоновые земли. Поэтому при дерново-перегнойной системе содержания почвы в террасном садоводстве желательно в поздние (предзимние) сроки проводить глубокое рыхление или щелевание, способствующее переводу поверхностного стока талых вод в продуктивную влагу.

Для выполнения этого агроприема промышленностью выпускается навесной щелерез-кротователь ЩН-2-140, агрегатируе-мый с тракторами тягового класса 3. Он используется для щелева-ния сенокосов, лугов, пастбищ, для глубокого рыхления зяби на склонах крутизной до 10°. Наиболее эффективным является роторный щелеватель с комбинированными активно-пассивными рабочими органами, разработанный во ВНИИ-ЗиЗПЭ. На уровне гумусового горизонта верхнюю часть щели нарезает активная узкая фреза. По следу фрезы перемещается рабочий орган щелере-за и углубляет щель.

Однако применение данного агроприема в условиях террасного садоводства возможно только в молодых насаждениях, пока корневая система плодовых деревьев не освоила полотно террасы. В связи с этим предлагаемый способ нарезки щелей в садах на террасированных склонах (A.C. № 1655312) и размещения деревьев на террасированных склонах (A.C. № 1657109) будут способствовать предотвращению указанных выше негативных явлений.

Сущность предлагаемых способов заключается в следующем. На террасированном склоне, засаженном плодовыми деревьями 1 (рис. 12, 13) поперек террасы нарезают щели 2, 3 с заполнением их мульчирующим материалом 4. При этом каждую четную щель 2 нарезают со смещением в шахматном порядке по отношению к каждой нечетной щели 3, а из почвы, извлеченной из щелей, образуют валки 5 у торцов щелей, обращенных к подошве склона.

Рис. 12. Схема расположения (вид сверху) щелей в садах на террасированных склонах. .

Рис.13. Схема нарезки щелей в садах на террасированных склонах (видсбоку).

Такое расположение щелей значительно меньше травмирует корневую систему насаждений. Поверхностный сток задерживается в щелях, заполненных мульчирующим материалом и валками, . перетекает из одной щели в другую, теряя скорость. При этом повышается урожайность сада за счет уменьшения травмирования корневой системы и уменьшения водной эрозии почвы.

Обработка почвы в рядах молодых насаждений. Для устранения отрицательного влияния сплошного задернения на рост и развитие молодых саженцев плодовых деревьев рекомендуется в первые годы почву содержать под черным паром. Для этого предлагается орудие для обработки почвы в рядах многолетних насаждений (A.C. № 1637678).

Орудие (рис. 14) работает следующим образом. При движении в ряду активный рабочий орган, находящийся в нижнем рабочем положении, обрабатывает почву. Второй рабочий орган 7 при этом находится в верхнем нерабочем положении. При контакте со штамбом дерева щуп 9 отклоняется и через вал 10, рычаг 12 и тягу 13 включает гидрораспределитель 14. Последний приводит во вращение привод 4, который, в свою очередь, поворачивает по-

Рис. 14. Принципиальная схема фрезерного агрегата для обработки почвы в рядах многолетних насаждений.

движную раму 2 в шарнире 3. При этом находящийся в работе рабочий орган 8 выводится из почвы, а находящийся в верхнем нерабочем положении рабочий орган 7 вводится в почву, но уже за штамбом дерева благодаря тому, что часть рамы 2 наклонена в сторону штамба плодового дерева. При встрече со следующим штамбом процесс снова повторяется.

Обрезка деревьеп в технологическом процессе возделывания плодовых культур. Своевременная и качественная обрезка плодовых деревьев имеет большое значение и является одним из важнейших агротехнических приемов при обработке садов.

Рядом авторов Н.П. Донских, А.Н. Фисенко, М.Д. Мокан, В.И. Локоновой и др.. установлено, что от правильной формы и структуры кроны в значительной степени зависит физиологическое состояние и продуктивность плодовых деревьев.

При некачественной обрезке (или ее отсутствии) происходит загущение кроны, образование большого количества "волчков",

жировых побегов, излишней скелетной древесины, что ведет к физиологическому старению дерева и резкому падению урожайности. Кроме этого, из-за уменьшения освещенности кроны и недостатке питательных веществ снижается в значительной степени качество плодов.

В.А. Щебельский и А.П. Булычев указывают, что основная масса плодов находится на 2-3-х летних ветках, следовательно, необходима периодическая обрезка на замещение старых скелетных ветвей молодыми.

В интенсивных садах, с повышением загущенности сада из-за увеличения количества деревьев на единице площади, необходима ежегодная (в крайнем случае, 1 раз в 2 года) боковая обрезка кроны для создания светового и рабочего коридора. Ширина светового коридора (одновременно выполняющего и роль рабочего), учитывая данные об освещенности сада, должна равняться высоте кроны дерева (высота дерева минус высота штамба), а ширина рабочего коридора - не менее2,2-- 2,3 м (данные В.А. Щебельского и А.П. Булычева).

Весь комплекс обрезочных операций делится на четыре части:

1. Создание светового и рабочего коридоров.

2. Вырезка крупных элементов кроны.

3. Обрезка в верхней части кроны.

4. Обрезка в нижней части кроны.

Если первую операцию можно осуществить с помощью контурных обрезчиков, то вторая, третья и четвертая операции требуют работы квалифицированных мастеров- садоводов, 2-я и 3-я -не ниже 2-го класса, 4-я - 3-го класса и садоводов, не имеющих классности.

Основные требования к устройствам для обрезки деревьев. Основные требования к устройствам для детальной обрезки садов:

- малые габариты и вес;

- высокая маневренность, т.е. рабочий орган должен осуществлять срезание ветки в любой плоскости и под любым углом к горизонту;

- высокие эксплуатационные показатели, т.е. высокая производительность труда (до 5-7 га/смену) и малая себестоимость работ (снижение затрат на выполнение этой операции по сравнению с существующими устройствами в 4-5 раз);

- качественное срезание, исключающее обламывание и обдирание веток;

- универсальность, т.е. возможность применения на различных видах работ;

- простота конструкции и легкость обслуживания;

- возможность быстрого и эффективного ремонта в полевых условиях;

- возможно лучшее условия работы с учетом требований эргономики;

- обеспечение выполнения правил техники безопасности; .

- соответствие проектируемых устройств требованиям ГОСТ по уровню вибраций и шума.

При работе механизмов для обрезки в саду также важно, чтобы при их контакте с плодовыми деревьями последние не повреждались. Таким образом, существенное значение имеет трение древесины по стали. Исследованиями установлено, что наименьшая интенсивность изменения коэффициента трения отмечается у древесины груши: от 0,53 при влажности 4% до 0,38 при влажности 100%. При увеличении влажности имеет место уменьшение коэффициентов трения древесины всех пород, что объясняется значительной величиной удельного давления,которое способствует выдавливанию влаги их коры деревьев. При этом имеет место трение скольжения со "смазкой", интенсивность которой возрастает по мере увеличения влажности древесины. Зависимость коэффициента трения древесины по стали от влажности показана на рис.15.

Исследованиями также доказано уменьшение коэффициентов трения скольжения древесины при увеличении удельного давления,что объясняется увеличением площади контакта в связи с воздействием большой нагрузки (см.рис.16). Немаловажное значение имеет трение древесины по стали в зависимости от скорости относительного перемещения трущихся поверхностей (см.'рис.17).

к 0,6

О:

" Г-5

к ал

р

■в

н 0,3

и

■ а . о, г

Рис.15.3ависимость коэффициента трения скольжения древесины по стали от влажности древесины. I - груша,II - яблоня,III -вишня.

1

> 11 >111

¡э 20 эо ддоу'^,;.«);;.: vo so 30 100 йо л'гЦ* ко'ат ь

0,5

■с 0, Р

е : к и и

о

> И : > ;п

удельное давление

кг/см'

Рис.16 .Зависимость коэффициента трения скольжения древесины по стали от величины удельного давления. I - яблоня,II -груша,III - вишня.

к 0.6 о

Р

е

я 0.4

и

я

¿""Г- I J^y и

ш

0.Э 0,4 0,5 0,0 0.7 0,0 0,° с к о р а с т 1.

Рис.17 .Зависимость коэффициента трения скольжения древесины по стали от относительной скорости перемещения трущихся поверхностей. I - груша,II - яблоня,III - вишня.

Способы обрезки, машины и механизмы, применяемые для обрезки плодовых деревьев. Наиболее распространенным в настоящее время способом обрезки является обрезка вручную: с помощью пил, ручных секаторов, садовых ножей, топоров и т.п. Применение их не отвечает требованиям агротехники по качеству среза ветвей, требует больших физических усилий.

Для обрезки высокорасположенных ветвей плодовых деревьев применяются переносные лестницы - стремянки и другие под-

собные средства. Такая организация труда очень трудоемка и малопроизводительна. По данным А.Н. Фисенко, при качественной обрезке плодоносящих деревьев затрачивается до 250 человеко-часов на гектар сада. С переходом на создание насаждений с уплотненным размещением деревьев увеличиваются затраты труда на обрезку. Так, A.A. Муравьев и С.П. Маслов отмечают, что для проведения обрезки сада на площади 400-500 га (норма весенней обрезки 7 недель) необходимо ежедневно направлять на обрезку не менее 165-200 человек (при обрезке в 2-3 года 1 раз). В совхозе "Кенже" КБР при площади обрезаемых ежегодно садов 100 га требуется ежедневная работа 100 резчиков в течение 40 дней. Естественно, что в весеннее время такое количество работников на обрезке не везде возможно обеспечить и в хозяйствах, имеющих большие площади плодовых, ягодниковых или виноградниковых насаждений, постоянно ощущается острый недостаток в рабочих-обрезчиках. Для выполнения этих работ часто привлекаются малоопытные люди, которые производят обрезку некачественно, удаляют нужные побеги и оставляют совершенно ненужные для построения кроны и получения урожая.

Обрезка ручными инструментами вредна для человека, мышечные усилия, прикладываемые к ручному секатору во время обрезки достигают 37 кг, за рабочий день они составляют 150000 кг, что приводит к перенапряжению ряда мышечных групп (в основном правой работающей руки) и развитию мышечных заболеваний (данные исследований Горьковского НИИ труда и профзаболеваний).

Потери урожайности из-за некачественный обрезки, по оценкам социалистов, достигают в яблоневых садах десятков центне: ров.

Стремление механизировать трудоемкую и малопроизводительную операцию привело к созданию ручных видов механизированного инструмента: с пневмоприводом, с гидроприводом, с электроприводом, с приводом от автономных ДВС.,

Пневматические инструменты значительно облегчают обрезку и повышают производительность труда.

В настоящее время наиболее распространены из пневматических инструментов секаторы марок СП-16, СП-25, сучкорез СПШ-1. Секатор СП-25 (масса - 0,93 кг, производительность - 40-50 срезов в минуту) срезает ветку диаметром 9-26 мм, СП-16 (масса 0,73 кг, производительность 50-70 срезов в минуту) срезает ветки диаметром 16 мм, сучкорез СПШ-1 массой 2,8 кг срезает ветки диаметром до 25 мм. В НПО ВИСХОМ и НПО "Мехинструмент" созданы макетные образцы пневматического садово-огородного

инструмента (секаторов и сучкорезов), работающих на повышенном давлении воздуха. Это позволило снизить материалоемкость и габариты инструментов, сделать их более удобными в работе. Секатор СП-16-10 имеет массу 0,6 кг, максимальный диаметр срезаемых ветвей - 17 мм; секатор СП-25-10 массой 0,73 кг - ветки диаметром 27 мм; сучкорез СПШ-10 массой 2,3 кг - ветки диаметром 26 мм.

Разработка пневмоинструмента проводится и за рубежом. Так, известная фирма "Compagnola" (Франция) разработала ряд пневмоинструментов - секатор, цепную сучкорезку, сегментную пневмопилу, пневматическую сучкорезку с дисковой пилой. Показатели этих инструментов отличаются от аналогичных показателей отечественного пневматического инструмента незначительно.

Для снабжения воздухом пневмоинструмента используются компрессоры, устанавливаемые либо на шасси трактора с приводом от ВОМ трактора, либо на отдельной тележке с приводом от ДВС,-

Компания British engineering production выпускает пневматические секаторы для пород, имеющих мягкую древесину. Его вес -0,8 кг, производительность - до 180 резательных движений в минуту.

К компрессору через соответствующие шланги может быть присоединено от 6 до 8 режущих агрегатов (секаторы, пилы). Пневматические роторны пилы срезают ветви диаметром до 150 мм, причем высокая скорость ротора обеспечивает ровные, гладкие срезы.

Итальянская фирма "Torma" выпустила пневматические садовые ножницы, которые способны перерезать ветви толщиной до 40 мм при рабочей скорости 40 срезов в минуту.

Две роторные пилы диаметром 150 и 200 мм срезают ветви толщиной 50 и 100 мм соответственно. Работа пневматическими секаторами позволяет снизить мышечные усилия резчика до 4 кг с одновременным повышением усилия резания до 600 кг. Однако большим недостатком пневматических машин является малый диаметр срезаемых ветвей - до 27 мм, в то время, как большинство (75-80%) ветвей на 10-15 летних деревьях, подлежащих обрезке, имеют диаметры 35-40 мм. Кроме того, пневматические секаторы не обеспечивают достаточного качества среза ветвей, как слишком тонких (из-за заклинивания тонких веток между противорежу-щими пластинками, так и слишком толстых).

Проводятся исследования с целью создания для обрезки деревьев инструмента с гидроприводом. Пневмо-гидравлические

секаторы СПГ-40 (масса - 6 кг, производительность - 13 резов в минуту, срезают ветки диаметром до 40 мм.

Цепной сучкорез СПЦ-150 позволяет срезать ветви диа-. метром до 60 мм. Производительность сучкореза - до 20 срезов в минуту, масса 4 кг. В качестве режущего органа применен консольный аппарат с пильной цепью. Рабочая длина пилы - 150 мм, скорость цепи - 13 м/мин.

Электрогидравлическое устройство типа ЕНО предназначено для обрезки деревьев и кустарников диаметром 30-35 мм. Производительность 1-1,5 обреза в секунду, вес секатора 0,7 кг, вес удлинителя 0,5 кг/м, максимальная режущая сила 350 Н, вес всего устройства 750 кг. Посредством удлинителей, поставляемых в комплекте, облегчается работа устройством.

При своих очевидных достоинствах, гидравлические инструменты имеют целый ряд существенных недостатков, делающих их применение затруднительным, а в некоторых случаях и невозможным:

- повышенная опасность неполадок в гидросистеме и невозможность ремонта в полевых условиях;

- сложность и громоздкость оборудования;

- ограниченная длина кабеля инструмента из-за опасности подтекания масла;

- довольно большая масса;

- невозможность срезать ветки на большой высоте без применения лестниц.

Указанные недостатки ограничивают применение гидравлического инструмента и продолжать исследования для выбора наиболее оптимального вида привода инструментов для обрезки ветвей представляется необходимым. В достаточной степени отвечают всем необходимым требованиям и по производительности труда, и по выполнению агротехнических требований, автономные ручные кусторезы с приводом от ДВС. Естественно, их необходимо несколько переоборудовать для приспособления к нашим условиям, но это не сложно и не заключает в себе никаких технических трудностей.

Разработку мотокусторезов с приводом от ДВС ведут многие ведущие фирмы в мире, такие, как "Comatcu Zenoa" (Япония), "Caas Mashinery" (Италия),"Chindaiva" (Япония),"Stihl" (ФРГ), "Huskvarna" и "Partners" (Швеция), "Efco" (Италия) и др.

Спроектирован мотокусторез и в НПО "Силава" и серийно выпускается опытным заводом лесохозяйственного машиностроения НПО "Силава" (Латвия). Называется этот мотокусторез "Секор-3". Все эти инструменты имеют идентичную конструкцию

и принцип работы. Различия лишь в том, какие типы двигателей, демпфирующих устройств в них применяются.

В качестве рабочего органа применяется дисковая пила диаметром 250-300 мм. Большая мощность двигателя и высокая скорость режущего органа позволяют осуществлять гладкий, ровный срез. Регулируемые ручки и лямка, с помощью которого инструмент закрепляют на плечах рабочего, позволяют установить рабочий орган в соответствующую любому виду работы и удобную для любого оператора позицию.

Привод рабочего органа от ДВС осуществляется посредством гибкого вала, установленного в полой трубке инструмента.

Чтобы вибрация при работе ощущалась меньше и не утомляла оператора, применяют различные демпфирующие устройства, чаще всего в виде держателей рукояток специальйой конструкции. В качестве демпферов используют также жесткие резиновые прокладки, отделяющие секции бака и ручки от секции двигателя.

Мотокусторезы с автономным ДВС имеют ряд важных достоинств и в общем удовлетворяют всем требованиям к инструменту для обрезки. Однако они имеют ряд недостатков, затрудняющих их использование для обрезки деревьев:

- довольно большой вес (от 5,6 кг у наиболее легких зарубежных мотокусторезов до 12 кг у "Секор-3"), что неизбежно вызовет к концу рабочего дня сильную усталость оператора, особенно учитывая, что при обрезке деревьев инструмент придется постоянно держать на весу;

- сравнительная сложность и дороговизна инструмента;

- трудность ремонта в полевых условиях;

- отдельный ДВС на каждый рабочий орган, что, в свою очередь, обусловливает сравнительно низкую производительность;

- значительная избыточная мощность по сравнению с необходимой мощностью на срезание большинства веток, и, следовательно, излишний расход топлива;

- ресурс бензодвигателей мал, а стоимость их и издержки эксплуатации велики.

Производятся также попытки модернизации существующих конструкций бензомоторных пил. Так, Северным НИИ Промышленности создано приспособление для срезки кустарника, навешиваемое на серийные бензомоторные пилы "Тайга" и "Урал". Масса приспособления 0,4-0,6 кг. Но дело в том, что масса самого инструмента довольно значительна и им также присущи все вышеперечисленные недостатки (хотя на вырубке кустарника экономия составляет 115 руб/га, а производительность труда повышается в 3 раза по сравнению с вырубкой кустарника топором).

Электрический привод признается наиболее прогрессивным видом приводов в ряде работ отечественных и зарубежных ученых. На состоявшейся в 1987 г. в Ганновере (ФРГ) выставке "Привод, управление, движение" под девизом "Прогресс без сенсаций" отмечалось, что приводу в машине принадлежит центральная роль не только из-за высоких КПД и точности машины, но в равной мере из-за безопасности и надежности. С ним же связаны такие характеристики, как бесшумность, равномерность хода, и отсутствие негативного воздействия на окружающую среду. Все эти факторы очень важны для разрабатываемых машин.

Кроме того, наряду с повышением надежности и безопасности, современная техника привода поможет существенно сократить затраты на обслуживание, часто являющееся решающим критерием для выбора привода. По подсчетам английских специалистов при использовании электрорежущих инструментов в садоводстве затраты ручного труда сокращаются на .90 %.

В 1954 г. Тульский станкостроительный завод начал серийный выпуск электросучкорезки РЭС-1 с электроприводом от стационарной сети. Она осуществляла срезание с поваленных деревьев сучьев с диаметром в плоскости резания до 20 см. Максимальная кратковременная мощность до 2 кВт, производительность пиления 30-40 см2/с. Выпускалась РЭС-1. с дисковыми и цепными рабочими органами, приводимыми от встроенного электродвигателя повышенной частоты тока (200 Гц) и напряжением 200 В.

Наряду с важными достоинствами ей был присущ ряд существенных недостатков:

- привязанность к стационарным линиям электропередач;

- опасное для жизни оператора напряжение электрического

тока;

- большая масса (около 9 кг), что вызывает утомление оператора;

- сложность обслуживания и ремонта, особенно в полевых условиях.

. Электррветкорез "Север-3" и электроветкорез конструкции Мишина не нашли широкого применения из-за большого веса (8 кг), малой скорости резания, неполного среза, быстрого устава-, ния резчика и привязанности к стационарным линиям электропередач. Горским институтом механизации и электрификации сельского хозяйства разработан и изготовлен опытный образец элек-троветкореза для ветвей шелковицы. Несмотря на некоторые положительные стороны этого веткореза (высокая скорость резания - до 80 м/с, напряжение 36 В, что безопасно для жизни оператора),

он не нашел применения для обрезки садов из-за малого диаметра среза (до 20 мм) и малой мощности.

Для удаления корневой поросли можно использовать электроножницы для травы и кустарников, разработанные ВИСХОМ в составе комплекта садово-огородного инструмента с однофазным электроприводом мощностью 0,5 кВт.

ВИСХОМ предлагает для привода средств малой механизации использовать однофазные коллекторные электродвигатели мощностью до 1 кВт, напряжением 220 В.

Фирма Power Plant выпускает электрический резчик (секатор) и портативную электрическую пилу. Секатор состоит из головной режущей части массой до 3 кг, направляющей рукоятки, при помощи которой ее можно навешивать между операциями на соседнюю ветвь, чтобы не держать в руках. Электродвигатели работают при напряжении переменного тока 115-230 В. Электрическая пила позволяет перерезать побеги диаметром до 40 мм с гладким срезом.

Наряду с очевидными достоинствами, однофазный электропривод имеет и ряд недостатков:

- коллекторные двигатели сложны, капризны в эксплуатации и требуют постоянного ухода, что в условиях сельскохозяйственного производства часто затруднено;

- напряжение 220 В опасно для жизни рабочего, особенно при высокой влажности, а по агротехническим обрезку проводят именно в зимнее время и ранней весной, до облиствения деревьев;

- масса сучкорезов с коллекторными двигателями составляет 4-6 кг, что неприемлемо по весовым требованиям к инструментам;

конструкция таких веткорезов не позволяет осуществлять свободный доступ к ветвям, расположенным внутри кроны, что заметно снижает производительность труда и не допускает универсализации инструмента. Происходит это из-за значительных габаритов таких инструментов, особенно при оснащении их сегментными рабочими органами.

Этих недостатков лишена, сохраняя при этом все присущие электроприводу положительные стороны, конструкция электро-веткореза ЭВР-2 с электродвигателем повышенной частоты тока (200 Гц), приводимого от генератора, установленного на тракторе и получающего вращение от ВОМ трактора. Конструкция элек-троветкореза, разработанного автором, опробована в работе на Кабардино-Балкарской опытной станции садоводства. Полученные результаты (производительность в 6-10 раз выше, чем при ручной обрезке), а также характеристики электроветкореза (напряжение 36 В, что является безопасным для жизни оператора,

максимальный диаметр срезаемых ветвей 45 мм, что отвечает требования агротехники и т.д.) позволяют предложить электроветко-рез ЭВР-2 в качестве одного из механизированных инструментов в составе проектируемого веткорезного агрегата для детальной обрезки садов.

Обоснование основных параметров инструментов, входящих в состав веткорезного агрегата. Для проектирования инструментов, включаемых в состав веткорезного агрегата для обрезки деревьев, необходимо изучить размерные характеристики растений, от которых в основном зависят конструктивные и технические параметры рабочих инструментов.

По данным Т.В. Насаридзе, при однорядной схеме посадки с расстоянием между рядами 5, 6 и 7 м, межствольном расстояния 5 и 6 м, измерениями установлено, что основная масса ветвей 8-9-летних растений расположена на высоте 1,2-1,8 м от поверхности почвы. Количество мелких ветвей (диаметром 0,01-0,02 м) составляет 65-70 % от общего количества ветвей в штуках, - средних (диаметром 0,02-0,03 м) - 30-35 % и крупных (диаметром 0,03 м и больше) - 0,07-0,08 %.

Таким образом, согласно этими данным, число сравнительно крупных ветвей диаметром 0,035-0,04 м и выше не превышает 0,2 и 0,3 % от общего количества ветвей.

Однако данные других авторов указывают, что при обрезке 1 раз в 2-3 года большинство (75-80 %) от общего количества ветвей, подлежащих детальной обрезке, составляют ветки диаметром 0,035-0,04 м.

Кроме того, при обрезке деревьев приходится довольно часто удалять крупные ветки, сломанные при неблагоприятных погодных условиях, или при уборке урожая плодов из-за неосторожных действий сборщиков, или из-за тяжести плодов.

Также при проведении омолаживающей глубокой обрезке приходится удалять довольно толстые скелетные ветки деревьев диаметром до 0,12 м.

Поэтому при проектировании инструментов целесообразно создавать несколько типов веткорезов для обрезки веток различных диаметров и включать их в состав веткорезного агрегата пропорционально общему количеству веток того или иного размера:

1. Инструмент для обрезки ветвей диаметром до 30 мм - секатор.

2. Инструмент для обрезки ветвей диаметром 30-50 мм - сучкорез.

3. Инструмент для обрезки ветвей диаметром свыше 50 мм -пила.

Электрическим веткорез (ЭВР) предназначен для подетальной обрезки ветвей плодовых культур и кустарников. На передней части рамы трактора Т-25М смонтирован электрогенератор на 200 Гц, кинематически связанный с ВОМ. Схема питания электро-веткореза:

ВОМ трактора — Редуктор — Генератор — Электроветкорез

Электроветкорезный агрегат укомплектован десятью элек-троветкорезами, представляющими собой 1,5-2 метровый шток (ручка) с высокочастотным на 200 Гц электродвигателем и дисковой пилой на валу.

Электроветкорез состоит из следующих основных узлов: электродвигатель, угловой редуктор, выключатель, дисковый рабочий орган, кожух рабочего органа, ручка из полой трубки.

Предусматривается возможность подключения электровет-кореза к серийному преобразователю частоты тока для обрезки плодовых деревьев на приусадебном участке.

Ручка веткореза выполнена в 3-х вариантах: короткая, средняя и удлиненная. Она наряду с функциональным назначением служит для подвода кабеля к электродвигателю. Включение и выключение электродвигателя производится выключателем типа "Тумблер" ТП 1-2, установленным на ручке электроветкореза.

Выбор и обоснование параметров рабочего органа. При выборе рабочего органа возникают вопросы об удельной работе резания, усилиях резания и подачи, которые являются основными исходными данными, во многом определяющими параметры проектируемой машины (в частности, вес двигателя зависит во многом от необходимой мощности, которая определяется усилиями резания и подачи и т.д.).

Влияние на процесс резания древесины многочисленных взаимосвязанных факторов резко усложняет изучение процесса резания и, в частности, определение основных факторов этого процесса - усилия резания и подачи. Проводимые эксперименты и теоретические исследования не дают вплоть до настоящего времени достаточно четких рекомендаций по выбору тех или иных рабочих органов для различных видов работ. Часто результаты теоретических исследований резко расходятся с практическими, опытными данными.

Древесина, являющаяся анизотропным материалом, вызывает новые трудности при изучении вопроса о рабочих органах деревообрабатывающих инструментов. Поэтому при выборе рабочего органа мы воспользовались экспериментальными исследо-

ваниями, проведенными при создании и опытной проверке элек-троветкореза ЭВР-2, дополнительно проработав также рекомендации различных авторов, занимающихся этим.вопросом.

Резание древесины - процесс механической обработки, при котором древесина разделяется на части в любом направлении относительно волокон, определяемым заданными рабочими движениями резца и древесины. На режимы резания оказывают большое влияние анизотропные свойства древесины. Данные исследований свидетельствуют, что временное сопротивление сжатию минимально при ц/ = 90. Именно этот случай (поперечная распиловка) присутствует и при работе ручного электроветкореза - динамический угол встречи, образованный вектором силы резания Р и направлением волокон). Вид пиления определяется углом, образованным поверхностью пропила с направлением волокон. У нас этот угол равен п/2 и пиление - поперечное, при 0<\у<я/2 - плоскость пропила тангенциально-радиально-торцовая. Этот вид пиления - смешанный.

В качестве рабочего органа первоначально брались стандартные круглые пилы для поперечной распиловки (цельные), выпускаемые промышленностью (ГОСТ 680-69). Но они оказались непригодны из-за создаваемого при работе большого шума и заполнения опилками режущей кромки.

Лучше показали себя в этих условиях пилы с малым количеством зубьев и бархатные пилы конструкции ЦНИИМОД.

Применение пил с малым количеством зубьев обеспечивает снижение энергозатрат и уменьшение сил, вызывающих отбрасывание материала в процессе распиловки. Известны различные конструкции пил с малым количеством зубьев, созданные у нас в стране и за рубежом, однако принцип работы их по существу один и тот же. Все эти пилы имеют зазор между окружностью вращения кончиков зубьев и окружностью вращения их задних граней или промежутком между группами зубьев (см. рис. 18). Этот зазор ограничивает проникновение зубьев пилы в распиливаемый материал и этим определяет величину подачи на зуб. Во время работы в пропиле одновременно находится малое количество зубьев, вращающиеся на заранее заданную величину. В результате этого сопротивление резанию и усилие подачи в сравнении с обычными пилами резко уменьшается.

Рекомендуемые значения угла: при распиловке хвойных и мягких пород - 35-40°, при распиловке твердой и мерзлой древесины - около 30°. Скорость подачи у пил с малым количеством зубьев:

Рис.18. Пилы с малым количеством зубьев (безопасные).

и = (п •г-х)/(60-1000),м/с,

где п - частота вращения пильного вала, мин-1; Ъ - число зубьев на пиле, шт;

х - величина зазора между окружностью кончиков зубьев и их задней (опорной) гранью.

Существующие конструкции пил с малым количеством зубьев имеют и ряд недостатков, самым важным из которых является относительно низкая производительность. Это объясняется тем, что подача на зуб ограничивается зазором между зубьями. Кроме того, у них возникают большие силы трения древесины о заднюю грань зуба, что увеличивает сопротивление древесины при резании.

При выборе параметров рабочего органа необходимо учитывать также следующие условия.

Поперечное пиление древесины при малой ширине пропила (1,4-1,6 мм) производится достаточно быстро и легко дисковой пилой, имеющей только режущие зубья. Это резко облегчает уход за пилами (не требует развода, дополнительной правки, поковки, необходима только соответствующая заточка режущих зубьев) и упрощает их использование.

Форма режущего зуба и углы заточки боковых граней должны отвечать следующим двум требованиям: 1) производить с минимальной затратой энергии работу перерезания волокон; 2) обладать такой формой, при которой имелся бы достаточный запас металла на заточку зуба без значительного уменьшения активной части пилы. Это зависит (при прочих равных условиях) от следующих величин, определяющих геометрическую форму зуба:

- контурного угла резания - 8

- угла заострения зуба - р

- переднего угла - у

- заднего угла

- толщины зуба

- а -h

- высоты зуба . . - b

Исследованиями различных авторов подтверждено, что с ростом величины контурного угла увеличивается и сила резания.

В результате теоретических исследований, а также анализа экспериментальных данных рекомендуемый угол резания режущих зубьев дискового пильного аппарата, работающего на повышенной скорости резания, составляет 80-90°.

Влияние на процесс срезания угла боковой заточки передней грани аналитически установить весьма сложно, а результаты экспериментальных исследований не дают даже приблизительно однозначного ответа. Анализ данных различных авторов позволяет установить, что стремление к уменьшению угла боковой заточки неоправданно, так как выигрыш незначителен, зато возникают трудности при эксплуатации из-за повышенного износа и быстрого затупления пил. Рекомендуемые углы боковой заточки находятся в пределах 50-70°.

На процесс резания в значительной степени влияет и задний угол режущего зуба. Установлено, что с увеличением заднего угла от 0 до 10° происходит резкое уменьшение удельного сопротивления резанию, а при дальнейшем увеличении заднего угла удельное сопротивление резанию почти не изменяется. Анализ позволяет установить, что наиболее выгодные значения заднего угла лежат в пределах 7-10°, если имеется еще и скалывающие и подрезающие зубья, то с учетом криволинейной траектории движения зубьев дисковой пилы, значение заднего угла возростает до 10-13°.

На величину усилия резания влияет и угол боковой заточки задней грани режущего зуба. Это связано с тем, что с ее уменьшением уменьшается и объем зуба, погруженный в древесину, а, следовательно, и величина силы трения этой части зуба о древесину. Рекомендуемый угол составляет 50-60°. Ввиду отсутствия необходимых данных угол принимают равным аналогичному углу передней грани.

Кроме того, следует учитывать, что основные линейные размеры, характеризующие пилы, находятся в каких-то оптимальных пределах, обеспечивающих наиболее эффективную эксплуатацию. Зависимости между размерами эмпирические, установлены они научно-исследовательскими работами и многолетней практикой эксплуатации круглых пил. Основные из них для круглых пил с плоским диском:

- толщина пильного диска - S = 0,08-0,15 мм;

- шаг зубьев пилы -1 = 8-10 мм ;

- радиус закругления междузубной впадины - г = 0,15-0,2 мм.

Поперечную устойчивость полотна пилы характеризует от-

ношениеЗ/ -v/D, а поперечную устойчивость зубьев отношение h/S. Отношение h/S поэтому определяющее влияние на про-

цесс пиления оказываетБ / л/d . Чем оно выше, тем пила менее чувствительна к воздействию боковых сил, возникающих при пилении, и лучше качество пропила. Поэтому для улучшения качества поверхности распила выгоднее работать пилами, имеющими малый диаметр, большую толщину полотна пилы и малую высоту зуба. \

Проведенный анализ рекомендуемых параметров режущих зубьев дисковых пил позволяет остановиться на предложенной в работе [8] дисковой пиле, исследование и обоснование которой проведены автором.

Предлагаемая пила относится к классу пил с малым количеством зубьев, однако профиль зуба-несколько изменен. Задняя грань данной пилы не испытывает вредного трения о древесину. Производительность пиления повышается, так как подачу на зуб определяет уже не малый.зазор, а шаг t.

Уменьшение количества зубьев вызывает снижение энергозатрат и усилия резания. Высокая скорость резания (100 м/с) дает вполне удовлетворительное качество среза. Так как ширина пропила очень мала, пила, имеет только режущие зубья. Форма пазухи зуба выбрана таким образом, чтобы обеспечить размещение опилок в ней для дальнейшего выноса их наружу из пропила. Этими условиями определяется и высота зуба.

Основные параметры предлагаем ой пилы (см. рис. 19):

- угол резания 5 = 80-82° - угол между передней гранью зуба и касательной к окружности вращения пилы, проведенной через вершины зуба;

- передний угол у = 8-10° - угол, образованный радиусом пилы и передней гранью зуба;

- задний угол а = 7-9° - угол между передней гранью зуба и касательной к окружности вращения пилы, проведенной из вершины зуба;

- число зубьев Z = 8;

- высота зуба h = 2,8-3,2 мм;

- диаметр отверстия d = 32 мм; -диаметр пилы D = 160 мм;

- толщина пильного диска S = 1,2 мм;

- угол боковой заточки передней у = 50-70°.

Рис. 19. Схема рабочего органа опытного электроветкореза.

Все параметры дисковой пилы соответствуют основным требованиям ГОСТ 980-69.

Остальные технические требования согласно ГОСТ 980-69:

- материал: сталь марки 9хФ (ГОСТ 5970-73);

- пила не должна иметь обезуглероженного слоя;

- твердость пилы НГ1С 39-44 с различием твердости в разных точках не более 4 единиц Н11С; • •

- шероховатость поверхности пилы, передних и задних поверхностей заточенных зубьев и поверхностей посадочного отверстия не должна быть ниже 6-го класса (по ГОСТ 2789-73);

- на поверхности пилы допускаются следы от удара молотком • глубиной не более 0,5 мм;

- отклонение от плоскости стороны пильного диска в вертикальном положении не более 0,1 мм;

- разность двух любых шагов при I = 62,8 мм не более 2 мм;

- отклонение передних углов и углов заострения не более+ 2°;

- разнотолщинность в одной пиле не более 0,5 мм.

Окончательное уточнение параметров дискового рабочего

органа - задача дальнейших исследований.

Обоснование н выбор электродвигателя для привода рабочего органа. Вес машины имеет большие значение в специфических условиях работы на горных склонах. От него, в конечном счете,

зависит маневренность агрегата и его безопасность. Беря во внимание эту особенность, следует отдать предпочтение электроприводу повышенной частоты тока, который имеет по сравнению с обычными электродвигателями, меньший вес и большие скорости вращения, что также является необходимым в некоторых процессах по технологическим причинам [8, 10, 11, 12, 14, 17, 20, 29, 65]. Так, машина для стрижки овец с электродвигателем повышенной частоты тока (200 Гц) и напряжением 36 В весит в 7,5 раза меньше, чем электродвигатель с частотой тока 50 Гц. При этом КПД двигателя повышается на 48 %, а производительность - на 30 %. Вино-градоуборочный комбайн с ротационным режущим аппаратом и электроприводом повышенной частоты тока заменяет 70 рабочих, убирая по 21 т винограда за смену с чистотой уборки 92 %.

Перед выбором электродвигателя следует определить ряд отдельных технических показателей, которые зависят от различных факторов, но в основном от системы электроснабжения, технологического процесса производства, условий работы электропривода.

Зададим предварительно отдельные технические показатели:

- род тока - переменный (наибольшее применение);

- частота тока - 200 Гц (объясняется необходимостью малых габаритов и веса, а также возможностью получения больших скоростей вращения рабочего органа);

- величина питающего напряжения - 36 В (определяется условиями техники безопасности);

- частота вращения электродвигателя - возможно большая (по технологическим причинам);

- необходимость регулирования частоты - нет;

- механическая характеристика - жесткая (во избежание заклинивания режущего аппарата);

- режим работы - повторно-кратковременный (ПК);

- частота пусков - вхолостую с ПВ-60;

- степень защищенности от окружающей среды - защищенный двигатель;

- конструктивное расположение электродвигателя - вал расположен вертикально, рабочий орган крепится непосредственно на валу (или на валу редуктора).

Мощность двигателя следует выбирать рационально, в соответствии с величиной и характером нагрузки. Если мощность занижена, то двигатель работает с перебоями, происходит перегрев отдельных его частей. Если мощность завышена, то двигатель работает с недогрузкой, КПД его снижается.

Максимальная мощность, требуемая для привода рабочего органа, как показано выше, составляет N = 0,129 кВт. Исходя из этой необходимой мощности, а также учитывая желательность некоторого запаса, мощности электродвигателя и требования, предъявленные выше, для привода рабочего органа электрокустореза ЭКР-1 рекомендуется асинхронный электродвигатель с ко-роткозамкнутым ротором трехфазного тока марки АП-21-А, мощностью при ПВ-60, равной N = 0,18 кВт [29,65].

Заключение. В результате проведенной работы выполнены поставленные задачи исследования и спроектирован веткорезный агрегат для механизации детальной обрезки в садах и других многолетних насаждениях.

В состав веткорезного агрегата входит несколько различных инструментов с электроприводом, специализированных для обрезки веток различного диаметра:

- для веток диаметром до 30 мм - секатор с дисковой пилой диаметром 160 мм, электродвигателем мощностью 0,2 кВт, скоростью вращения 11000 об/мин;

- для веток диаметром до 50 мм - сучкорез с дисковой пилой диаметром 160 мм, электродвигателем мощностью 0,2 кВт и скоростью вращения 700 об/мин (применяется редуктор);

- для веток диаметром 50-120 мм - электровегкорез с режущим органом типа пила, суммарная мощность 2-х электродвигателей ЭПС-02 0,36 кВт, скорость вращения 12 об/мин.

Высокая скорость резания (30-100 м/с) обеспечивает гладкий срез, что отвечает требованиям агротехники.

Электроэнергия к двигателям рабочих органов подается от генератора, установленного на тракторе (или на отдельной тележке) и получающего вращение от ВОМ трактора (или от отдельного ДВС, установленного вместе с генератором на тележку).

Применение тока высокой частоты (200 Гц) позволяет резко уменьшить габариты и массу инструментов. Напряжение 36 В безопасно для жизни оператора.

Применение веткорезного агрегата позволяет повысить производительность труда при детальной обрезке сада по сравнению с выполнением этих операций вручную в 5-8 раз, облегчает труд рабочих и экономит рабочую силу.

Работа завершена созданием, изготовлением и испытанием опытного образца веткорезного агрегата.

Совершенствование конструкций инструментов, входящих в состав агрегата, а также оптимизация параметров режущих органов могут быть указаны как пути дальнейших исследований.

Электропила садовая (ЭПС) (A.C. 1727669) предназначена для механизированной обрезки ветвей плодовых деревьев диаметром в плоскости среза до 100 м.м. Кроме того, она может быть использована на других работах - заготовка дров из крупных сучьев, расчистка трасс лесовозных дорог, складских площадок, при подготовке лесосек.

Устройство и принцип работы электропил ЭПС-01 и ЭПС-02 (см. рис. 20-24) Электропила садовая ЭПС-01 состоит из следующих основных узлов: корпус электропилы; электродвигатель; режущий аппарат (пила); кривошип; ручка; выключатель; соединительный шнур.

Электропила садовая ЭПС-02 состоит из следующих основных узлов: два электродвигателя; два режущих аппарата (пилы); два кривошипа; две ручки; один выключатель; соединительный шнур; корпус электропилы.

Пила ЭПС-01 крепится к тяге, которая закреплена на двух скользящих подшипниках. Возвратно-поступательное 'движение пила совершает от электродвигателя через кривошипно-шатунный механизм. Пилы ЭПС-02 крепятся к двум параллельным тягам, которые закреплены в корпусе при помощи двух подшипников скольжения.

Возвратно-поступательные движения пилы совершают от электродвигателей через кривошипы. Для синхронной работы электродвигатели соединены зубчатым колесом. Вращательное движение кривошипы совершают со смещением на 180°, что обеспечивает плавную работу пил без рывков и заеданий.

Включение и выключение электродвигателя производится выключателем. Одна из ручек пилы ЭПС-02 наряду с функциональным назначением служит для подвода кабеля к электродвигателям. Кабель присоединяется к выводным клеммам генератора ГАБ-4-200, установленного на шасси трактора Т-25.

Рама с редуктором и генератором устанавливается на тракторе Т-25, с ВОМ которого снимается механическая энергия. Эта система мобильна и дает возможность отказаться от стационарной линии электропередач, что весьма существенно при работе в саду.

Рис. 21. Электропила ЭПС-01.

Рис. 22. Электропила ЭПС-02.

Рис. 23. Срез электропилой ЭПС-01.

* • 1 I 1

Рис. 24. Срез электропилой ЭПС-02.

ТАБЛИЦА 2 Результаты экспериментальных исследований.

Показатели Значение

ЭПС-01 ЭПС-02

1. Агротехническая оценка

1.1. Полнота среза, % 99 99

1.2. Максимальный диаметр срезаемых

веток, мм 60 100

1.3. Количественная доля некачественных срезов, % . 5 .3

1.4. Повреждение ветвей л приростов на

одно дерево, шт 2-3 1-2

1.5. Качестао среза гладкая поверхность среза, без задиров,

расщеплений и рванных срезов

2. Эксплуатацисшно-тсхннческая характеристика

2.1. Удельная производительность пиле- 0,78 0,9 ипя, сиУс

2.2 Производительность электропилы: - среднее число срезов на I ч чистой

работы 60 40

2.3. Удельный расход энергии. Вт/мм 1.22 2,44

2.4. Удельный расход топлива, кг/га 30,9 30,9

3. Оценка условий труда

3.1. Рабочая поза оператора резчика ' удобно

3.2. Удобство технического обслуживания удобно

3.3. Удобство технологического обслуживания . удобно

3.4. Удобство составления агрегата-___удобно_

При испытании машин были поставлены следующие задачи:

а) проверить соответствие электропил ЭПС-01 и ЭПС-02 требованиям технического задания, агротехническому требованию, требованиям стандартов и техники безопасности, конструкторской документации;

б) оценка технического уровня электропил ЭПС-01 и ЭПС-

02;

в) рекомендации об изготовлении установочной серии электропил ЭПС-01 и ЭПС-02 (для мелкосерийной и массовой продукции) и ее объем;

г) замечания и предложения по доработке электропил (при необходимости).

Результаты экспериментальных исследований и приемочные испытания показали работоспособность электропилы. Качество среза удовлетворяет агротехническим требованиям и техники безопасности, а производительность труда при обрезке ветвей диаметром 50-100 мм повышается в 10 и более раз.

Механизация удаления корневой поросли и кустарника. Удаление корневой поросли и кустарника в садах производится в настоящее время вручную, с помощью топоров и других инструментов. Каких-либо инструментов для механизации этой операции не существует и на эти операции приходится отвлекать большое количество рабочих. На ее долю приходится до 10 % всех трудовых затрат.

Наличие корневой поросли и кустарника мешает нормальному росту и развитию плодовых деревьев, препятствуют при скашивании травы с приствольных кругов.

Электрический кусторез ЭКР-1 (рис. 25) предназначен для срезания тонкомерного кустарника, с диаметром стволов в плоскости среза до 35 мм и удаления корневой поросли в садах, преимущественно на склонах. Он представляет собой облегченный механизированный инструмент с электроприводом повышенной частоты тока (200 Гц), напряжением 36 В. Привод синхронного трехфазного электродвигателя кустореза осуществляется от -высокочастотного генератора, установленного на самоходном шасси Т-25.

Испытания показали, что применение электрокустореза повышает производительность труда на удалении поросли и кустарника в 10 раз по сравнению с ручной вырубкой.

Расчет энергоемкости электрокустореза ЭКР-1. Наиболее распространенным и простым является метод расчета, основанный на использовании объемной формулы мощности резания Ырез:

' ^ез = №11/(102 • 60), кВт

где К - удельная работа резания в данном процессе, Н/м3;

Б - площадь поперечного сечения удаляемой части древесины,

м3;

и - скорость подачи, м/с.

Объемный метод с определением удельной работы резания по таблицам предполагает наличие таблиц, в которых значения удельной работы даются для строго фиксированных так называемых табличных условий резания.

Чтобы вычислить удельную работу резания для условий, отличающихся от табличных, пользуются поправочными множителями:

К ~ Кт-аиопр,

I?V

Рис. 25. Электрический кусторез ЭКР-1 в агрегате с трактором Т-25М и общий вид кустарника до среза.

ТАБЛИЦА 3

Показатели

Значение

Полнота среза, %

Количественнаянная доля некачественных срезов, %

Повреждение штамба плодовых деревьев, %

Качество среза

99

0,5

Гладкая поверхность, без задиров, расщеплений и рванных срезов

где Кт - табличное значение удельной работы;

апопр - общий поправочный множитель, равный произведению поправочных множителей, учитывающих влияние отдельных факторов:

апопр ~ а« ■ а« • ар • а$ • ау • а» , где ап - поправочный множитель на породу древесины;

а» - на влажность древесины; ар - на затупление резца; а8 - на угол резания; аУ - на скорость резания; а„ - на высоту пропила.

Численные значения поправочных множителей найдены по результатам экспериментов.

В объемную формулу мощности подставили выражение удельной работы. Вместо скорости подачи и ее значение через подачу на резец:

и^иг-г-п/юоо, где \]г - подача на зуб;

Ъ - число резцов;

п - частота вращения инструмента, об/мин. Тогда получим ( с учетом того, что И = В • Н, где В - ширина пропила, Н - высота пропила):

При известных данных: N Р«=0,16 кВт, иг=0,02, г=60 шт, В=2,5 мм, Н=35 мм, п=3000 об/мин, апопр=1 получим:

Кт= 16,32/5,25.

Механизация контурной обрезки деревьев на склонах. Обрезка плодовых деревьев занимает одно из ведущих мест в комплексе агротехнических мероприятий по уходу за садом. В условиях интенсивного садоводства контурная обрезка деревьев с помощью машин позволяет механизировать самый трудоемкий процесс возделывания плодов и тем самым резко уменьшить потребность в. рабочей силе для выполнения работ по уходе за садами.

Для контурной обрезки плодовых деревьев у нас в стране и за рубежом широко используют специальные машины с режущими аппаратами сегментного типа или дискового типа.

В известных дисковых режущих аппаратах для обрезки пилы установлены с перекрытием, т.е. межцентровые расстояния пил меньше полусуммы их диаметров. Это приводит к появлению зазора, между плоскостями тел. Такое расположение дисковых пил вызывает интенсивный износ и поломки зубьев пил вследствие затягивания срезанных ветвей в зазор между пилами и заклинивания обрезков между перекрывающимися частями пил. При этом наблюдается ухудшение качества среза из-за неполного срезания и обламывания надвигающимся корпусом режущего аппарата вет-. вей, попавших в зазор между пилами.

Для повышения качества среза предлагается направляющее устройство выполнить в виде установленных с возможностью вращения звездочек с эластичной рабочей поверхностью (A.C. №№ 1546013, 1625426, 1630673). Пилы в предлагемом аппарате установлены с зазором и в одной плоскости. Расстояние между осью вращения звездочек и осями двух смежных пил составляет не более полусуммы диаметров окружностей впадин звездочек и пил. Наличие жестких элементов на эластичных звездочках исключает возможность отгиба эластичного выступа звездочки и попадания его на зубья пилы, что повышает долговечность работы звездочек. Любая попавшая в зазор между пилой и звездочкой ветвь полностью (и качественно) срезается вследствие постоянного подпора. Для улучшения качества среза ветвей предлагается в устройстве для обрезки деревьев режущие сегменты жестко закрепить на раме, а противорежущие - кинематически соединить с приводом посредством ползуна. Причем радиус кривизны кромок противорежущих сегментов меньше радиуса кривизны кромок режущих сегментов. Устройство снабжено также сбрасывателями, размещенными над рабочим органом и выполненными в виде рычагов, которые шар-нирно закреплены на раме и кинематически связывают тяги с приводом.

В целях повышения производительности и улучшения качества обрезки в устройстве ветвеподающий механизм выполнен в виде шарнирно закрепленных. на раме с возможностью колебательного движения клинообразных пластин с криволинейной боковой кромкой в зоне опорного резания. Пластины расположены между плоскостями дисковых пил. Ветвеподающий механизм снабжен роликами, установленными на передних концах клинообразных пластин, криволинейные боковые кромки которых выполнены с зубьевидной насечкой.

Устройство работает следующим образом. Перед заездом в междурядье.сада несущую раму переводят в рабочее Положение. Устанавливают ее на высоту заданного срезания кроны деревьев. Включает привод вращения дисковых пил и ветвеподающего механизма. Затем агрегат направляют вдоль ряда деревьев и устойчиво производят обрезку верхней части кроны одного полного ряда. При этом клинообразные пластины разделяют набегающий поток ветвей на отдельные потоки, поступающие в зоны благоприятного резания дисковых пил. Ролики ветвеподающего механизма облегчают соскальзывание встречающихся на пути ветвей. Сами клинообразные пластины благодаря своему местоположению между пилами и зубьевидной насечке боковых кромок блокируют от ветвей зоны неблагоприятного резания дисковых пил и

способствуют перемещению ветвей вдоль их рабочих поверхностей в зону более благоприятного резания.

Применение предлагаемого устройство позволит улучшить процесс резания и качество обрезки, повысить скорость поступательного перемещения агрегата, а, следовательно, и его производительность.

Таким образом, машина универсальная для контурной обрез-кц деревьев обеспечивает срезание ветвей на омолаживание до 80 мм и на обрезке однолетнего прироста машина имеет сменные аппараты, но использование аппарата для обрезки ежегодного прироста возможна только там, где исключена возможность попадания веток с толщиной более 25 мм, например в молодых садах. Использование же этого аппарата в старых садах допустимо только после проведения омолаживающей обрезки. В противном случае перед началом механизированной обрезки при необходимости должна быть проведена ручная обрезка с диаметром более 25 мм.

Большое количество плодовых деревьев, высаживаемых на террасированных склонах, породило тенденцию, способную изменить в будущем методы выращивания. Эта тенденция задействует системы культивирования, включающие новые идеи и точки зрения относительно формирования кроны деревьев и их обрезки, схемы посадки и обработки почвы, разработки новых машин и их систематизации.

На сегодняшний день механизированная обрезка всеми известными машинами приводит к засорению кроны обрезками ветвей и необходимости уборки их из междурядий. Для того, чтобы исключить эти операции предлагается машина для контурной обрезки деревьев с одновременным измельчением срезанных ветвей (см. рис. 26), которая включает раму 1, установленную на транспортном средстве 2. На раме закреплены скатный щит 3, например, в форме прямоугольного треугольника, дисковые пилы 4, установленные вдоль образованной гипотенузой передней кромки скатного щита 3 и привода 5 и дробилку 6, установленную вдоль нижней кромки скатного щита 3. Профиль скатного щита 3 выполнен изогнутым по заданному контуру для формирования кроны дерева, а передняя кромка образована гипотенузой скатного щита 3 ориентирована по направлению рабочего хода машины.

Работает машина следующим образом. При движении транспортного средства 2 вдоль ряда деревьев вращающиеся дисковые пилы 4 срезают попадающие ветви, которые, падая, направляются по скатному щиту 3 в дробилку 6, а из нее измельченной массой на землю в качестве мульчи. Благодаря расположению режущих ди-

Рис. 26. Схема машины для контурной обрезки плодовых деревьев и измельчения срезанных ветвей.

сков 4 по профилю заданной кроны дерева и вдоль передней кромки скатного щита 3 срезанные ветви не засоряют крону и равномерно загружают дробилку по длине. Это позволяет уменьшить трудозатраты на обрезку промышленных садов, увеличить проивзодительность труда за счет расширения эксплуатационных возможностей машины.

Обоснование основных параметров дискового режущего аппарата контурного обрезчика. В процессе работы контурного обрезчика ветка плодового поступает в раствор между режущими ножами (дисками) и входит в соприкосновение с ними в точке А (см.

рис. 27). После некоторого поступательного перемещения режущего аппарата за счет отгиба ветки в продольном направление на некоторую величину .создается сила Р, а диск действует на ветку нормальной силой N. направленной под углом ос и силой трения Рт, направленной по касательной к окружности и в сторону вращения дисковой пилы.

Рис. 27. Схема сил, действующих на дисковую пилу контурного

обрезчика.

Силы N и Ft разложим на составляющие N*, Ny, F™, Fry. Силы N* и Frx в данном случае производят смятие и срез ветки. Сила FTy направлена в противоположную сторону движения контурного обрезчика и способствует поддержанию ветки в растворе дисковых пил, а сила Ny способствует выталкиванию ветки из раствора дисковых пил. Если Fiy=Ny ветка скользит, а при Fry<Ny ветка отталкивается из раствора дисковых пил. Чтобы исуществить втягивание ветки в режущий аппарат или только исключить выталкивание его необходимо, чтобы F-ry>Ny.

Сила, захватывающая ветку F3 определится из равенства: F, = 2 • Fry - 2 ■ Ny .

Из ДАВС и AABiCi получим:

Ny = Р/2 ; Fry = f • Р • ctga/2,

где f - коэффициент трения.

Тогда получим:

F, = Р ■ (f-ctga - 1).

Сила, сминающая ветку в момент захвата дисковыми пилами, определится из следующего выражения:

Fcm = P • (ctga + O •

Если Рз=0, то резание не происходит, а происходит скольжение. Для того, чтобы происходило резание, необходимо: tg<p>tga ; ф=а ; 2 • <р>2 • а ,

где 2 • <р - двойной угол трения.

Допустим, что ветка входит в контакт с одним из дисковых пил в точке А на расстоянии от осевой линии. В этом случае имеем:

F3 = Р • (f ■ cosa - sina), F3 = Р • (cosa - f ■ sina) ,

где a - угол контакта ветки с дисковой пилой.

При f>tga происходит резание. В этом случае pTy>Ny.

При перемещении веток во время резания ветка отгибается и за счет этого получается косой срез. При косом срезе усилие резания меньше, чем при прямом.

Реактивное усилие,, везникающее при оттибе ветки, передается на дисковую пилу и изменяет усилие резания.

На основании проведенных исследований получены следующие параметры контурного обрезчика:

- скорость транспортного средства - 2,5 км/ч;

- диаметр дисковых пил - 400 мм;

- скорость вращения дисковых пил - 2000 об/мин.

Состояние механизации процессов сбора, транспортировки и

утилизации обрезков ветвей плодовых деревьев. Одним из трудоемких процессов ухода за садами в условиях горного садоводства является обрезка, сбор, транспортировка и утилизация обрезков ветвей плодовых деревьев. В настоящее время подбор обрезков ветвей производится вручную с последующей погрузкой в транспортные средства и вывозки за пределы сада к местам утилизации, что в условиях горного садоводства затруднительно и опасно. Второй, не менее важной стороной этого вопроса является то, что мы ежегодно вывозим вместе с обрезками большое количество микроэлементов, очень необходимых почве и сжигаем их, что обедняет почву и ухудшает экологическую ситуацию.

У нас в стране и за рубежом применяют 3 вида технологических схем уборки и утилизации обрезков ветвей плодовых деревьев: 1) сбор (сволакивание), погрузка, транспортировка, складирование (сжигание, утилизация); 2) подбор, прессование, транспортировка, складирование, переработка; 3) подбор, измельчение и разбрасывание дробленки на поверхности почвы (или погрузка дробленки в транспортные средства и вывозка).

Анализ показал, что наиболее рациональной и наименее энергоемкой является третья схема, которая отвечает агротехническим и экономическим требованиям. В работах автора [1, 2, 7, 9, 11, 27,44,47, 50, 51, 54,65] дано подробное изложение состояния и предлагаемые способы, методы и технические средства решения этой проблемы. На сегодня пока нет законченного решения проблемы создания машины для подбора и измельчения обрезков ветвей плодовых деревьев с одновременным внесением их в почву.

Для решения этой проблемы была поставлены цель - разработать и обосновать конструктивную схему и параметры машины для подбора и измельчения обрезков ветвей плодовых деревьев, изготовить экспериментальный образец машины, провести производственные испытания и обосновать основные параметры машины.

Задача состояла в том, чтобы создать подборщик-измельчитель, способный одновременно собирать обрезки, лежащие в междурядьях, дробить их на мелкие щепы с последующим разбрасыванием дробленки по поверхности почвы в качестве мульчирующего материала.

В настоящее время известно большое количество разнообразных типов измельчительных машин, принципиально отличающихся друг от друга по условиям резания, конструктивному исполнению, производительности и т.д. В основном это измельчители, применяемый в лесной промышленности и не имеющие подбирающих устройств. Испытания показали, что эти машины достаточно громоздки, энергоемки, тяжеловесны и практически применение их в горном садоводстве невозможно.

С целью расширения функциональных возможностей и" уменьшения энергоемкости и металлоемкости предлагается принципиально новый подборщик-измельчитель обрезков плодовых деревьев (A.C. №№ 1546013, 1625426, 1630673). На рис. 28 и 29 показаны схема и разрез подборщика-измельчителя. Он содержит закрепленные 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. На нижнем торце шнеков 4 закреплены рабочие элементы, выполненные в виде дисков 5 с шипами. В вершине угла V-образной рамы 1 установлены два вальца 6„и 7 с оппозитно расположенными на них дисковыми ножами 8 и 9, приводимыми во вращение от гидромотора 10. За ними V-образно по отношению у оси вращения вальцев 6 и 7 установлена двухвалковая зубчатая

ДД ■ад.

АУ

Рис. 28. Схема подборщика-измельчителя в разрезе (вид сбоку).

7.4

дробилка 11 с шахматным расположением зубьев 12 и 13 с приводом от гидромотора 14.

Подборщик-измельчитель работает следующим образом (см. рис. 30). 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 6 и 7. При попадании толстых ветвей, диаметр которых больше свободного пространства между дисковыми ножами 8 и 9, они получают продольные надрезы от дисковых ножей 8 и 9, после чего попадают в двухвалковую дробилку 11. Зубчатая дробилка своими зубьями 12 и 13 легко разрушает толстую, предварительно надрезанную ветвь, превращая ее в раздробленную массу, которая, попадая во влажную разрыхленную почву быстро разлагается и способствует повышению ее плодородия.

Предлагаемый подборщик-измельчитель может быть использован во всех зонах возделывания плодовых культур, а также может быть использован для подбора и измельчения древесных отходов в лесных насаждениях, виноградных плантациях и т.п.

При исследовании опытного образца были поставлены следующие задачи:

- определить соответствие опытного образца техническому заданию, агротехническим требованиям, стандартам и нормативно-технической документации;

- дать оценку соответствия конструкции машины требованиям безопасности;

- определить технический уровень и дать рекомендации на изготовление установочной серии.

Результаты исследований сведены в табл. 4. '

Таким образом, исследования показали, что машина позволяет механизировать работы по подборке и измельчению обрезанных ветвей плодовых деревьев. При этом машина отвечает агротехническим требованиям и требованиям техники безопасности. Использование этой машины будет иметь большое народнохозяйственное Значение не только тем, что ценные микро элементы возвращаются в почву, но и тем, что исключит ручную уборку обрезанных ветвей и вывозку их с последующим сжиганием.

Расчет и выбор основных конструктивных параметров. К основным конструктивным параметрам, обеспечивающим дробление обрезанных ветвей, можно отнести: размеры и вес измельчи-тельных валЬцев; число ножей; число оборотов измельчительных вальцев; размеры, место установки и скорость вращения подающих шнеков; скорость перемещения агрегатов.

ТАБЛИЦА 4

Показатели

Значение

1.1. 1.2 1.3.

1.4 1.5.

2.1. 2.2.

3.1.

3.2.

3.3.

1. Агротехническая оценка

Полнота измельчения, %

Длина измельченных обрезков, средняя, см

Максимальный диаметр измельчаемых

обрезанных веток, мм

Полнота сбора, %

Повреждение деревьев, %

2. Режим работы Скорость движения агрегата, км/ч Скорость вращения рабочего органа, об/мин

3. Эксплуатацноино-техническая оццеика Производительность за 1 час, га:

- основного времени

- эксплуатациооного времени Коэффициент использования времени смены Удельный расход топлива, кг/га

95 8-10

30-35 95 1

2 100

1,8 1,53 0,85 17-18

Выбор потребных параметров дробления зависит от конкретных условий эксплуатации изиельчительной машины. Обычно число режущих ножей и число оборотов валков выбирают, исходя из заданной производительности, по формуле:

= 60 • (я • ё2/4) • 1дР • п • г, м3/час,

где т: • с1г/4=РЛр - площадь дробления, м2; •

1дР - длина отрезанной части (дробленка), м; п - число оборотов режущего барабана в мин; Ъ - число ножей.

Габаритные размеры и вес измельчительной машины зависят в первую очередь от диаметра измельчительных вальцев и с этой точки зрения его следует выбирать наименьшим. При определении наименьшего диаметра вальца можно использовать выражение:

2 ■ Н глазе • 51ПСС ,

где Нтах = (I - максимально допустимая толщина слоя ветвей; а - эквивалентный угол (см. рис. 31).

а = агс5ш(В/11|),

где В - величина смещения по вертикали лезвия ножа относительно оси барабана;

Рис. 31. Расчетная схема ножевого барабана на машине.

Ш - радиус окружности, описываемой лезвием дробильных ножей.

Но в этом случае угол среза е около 90°, естественно, вызовет увеличение расхода энергии за счет мягкого среза. Опытом установлено, что наименьший расход энергии при е =50-55" и ниже. Зависимость угла е (угол между направляющими волокон и поверхностью среза) от параметров машины и толщины слоя ветвей выражается следующей формулой:

е = агссозфпа - ё/Ш) .

Учитывая это, наименьший диаметр вальцев определим по формуле:

01т»! = 2Нтах/(5та - сове).

Диаметр барабана 01шт= 230 мм. Конструктивно выбрали 2=4,п=900 об/мин.

Производительность измельчительной машины определяется числом резов за определенный промежуток времени, размерами ветвей и длиной обрезанной части (дробленки). Для определения производительности может быть рекомендована формула:

<3 = Кп • 60 - п • Ъ • Рр • 1др ■ щ • X, м3/час.

Длина дробленки зависит от выпуска режущих ножей за окружность режущего вальца, места установки механизма прину-

дительной подачи и толщины ветвей. При определении производительности следует брать некоторую усредненную длину дроб-ленки по волокну.

Кинематика дробления. Скорость дробления определяется по формуле:

Удр = п • Эдр • п/(60 • 1 ООО), м/с, где Одр - диаметр окружности дробления, мм; п - число оборотов режущего валка в минуту:

п = Б1 • П1 • (1 - е)ЛЗ , где - диаметр трансмиссионного вала, мм;

П| - число оборотов гидродвигателя в минуту; е - коэффициент скольжения; Б - диаметр ведомого вала (О = Овальна). Скорость подачи Уп определяется по формуле:

Уп = 7г ■ • Пв/(60 • 1000), м/с, где Эв - диаметр подающего вальца, мм;

пв - число оборотов подающего вальца в минуту: пв = ПдаЛ , об/мин, где Пдв - число оборотов вала гидродвигателя в минуту;

1 - передаточное отношение редуктора. Величина подачи, на каждый режущий нож равна:

У2 = 60- 1000- У„/(г-п), мм. Рабочая скорость шнекового транспортера определяется по формуле:

Утр = К ■ Озвт ■ Пзвт/(60 • 1000), м/с,

где Бзвт - диаметр звездочки на ведущем валу шнека, мм;

Пзег- число оборотов звездочки на шнеке в минуту. Но, учитывая, что мы уже имеем скорость подачи машины У=48 м/мин, нам необходимо подобрать Озвт и п3вТ таким образом, чтобы Утр>Уп. Это исключит скучивание материала перед измель-чительной машиной. Скорость подачи шнекового транспортера выбираем равной 30 м/мин.

Скорость подборщика определяется по формуле: Уп = Я • Озвт • Пзвт/(60 • 1000), м/с, . где Озвт - диаметр звездочки на валу шнека, мм;

Пзвг - число оборотов звездочки на валу шнека в минуту. Аналогичным образом выбираем Уп и конструктивно О, после чего подбираем О звт И Пзвт.

Расстояние между режущими кромками ножей по окружности равно:

Ь = 2 • л ■ Ядр • ф/360 , мм , где 11др - радиус окружности резания, мм;

Ф - центральный угол, расположенный между двумя ради усами окружности дробления, проходящими через кромки смежных ножей, град (см. рис.32).

Режущие ножи в теле режущего барабана располагают, исходя из наиболее выгодных условий дробления. Одним из основных показателей, определяющих условия дробления, является величина угла 5:

5 = р+у,

где р - угол заточки ножа, град; у - задний угол, град.

При заточке задней грани минимально возможную величину заднего угла можно вычислить по формуле: у = arcsin(S/(2 • Ид? • sinp)),

где S - толщина ножа, мм.

Передний угол у i, как известно, равен:

yi = 90 - arcsin(S/(2 ■ Rap • sinP)) •+ р ..

Исходя из полученного значения переднего угла yi определяют расстояние от передней плоскости ножа до центра окружности дробления ножевого барабана:

а = Rap • sinyi, м.

Удельное сопротивление дроблению К\|/ в каждом конкретном случае вычисляется по формулам:

- при продольно-торцевом дроблении, т.е. когда угол встречи vj/<90°, а угол подачи в плане f=90°:

Кув = КпР • cos\в + Кг • sin2,,,»;

- при поперечно-торцевом дроблении, т.е. когда угол встречи ц/=90°, а угол подачи в плане f<90°:

Kvn = Kn • COS^n + Кт • sin2^ ,

где Kn - коэффициент сопротивления при поперечном дроблении, кг/мм2;

Кт - коэффициент сопротивления при торцевом дроблении, кг/мм2;

КпР - коэффициент сопротивления при продольном дроблении, кг/мм2.

Определим удельное сопротивление дроблению в зависимости от ряда других факторов, действующих в процессе переработки:

К = К\|/ (ф) • aw • ап • ар • ага , кг/мм2,

Рис. 32. Геометрические параметры ножевого барабана.

где aw - поправочный коэффициент, учитывающий влияние влажности ветвей (сухой 1,0, свежесрубленный 0,7-0,9); ап - поправочный коэффициент, учитывающий влияние породы дерева (для яблони 1,0, для груши 1,2-1,3, для сливы, ■ черешни 1,1-1,2); аР - поправочный коэффициент, учитывающий влияние остроты режущих ножей (для острых 1,0, для затупленных 1,4, для тупых 1,6);

ам - поправочный коэффициент, учитывающий степень про-мерзлости ветвей (равен 1,2). Удельное усилие будет равно:

р = К • hep , кг/мм, где hep - средняя толщина снимаемого слоя, мм. Мощность привода ножевого барабана. Мощность дробления определяется по формуле:

Na, = Р • Удр/102 = р • ЬсР • Удр/102 , кВт, где Р - окружное усилие, кг; Удр - скорость дробления, м/с; р - удельное усилие дробления, кг/мм;

Ьср - средняя условная ширина дробления, мм. Площадь дробления определится из выражения:

Рдр = В • Н • Кп/($1Пф п • вт^/ср), где В - ширина приемного окна, мм;

Н - толщина слоя ветвей в обжатом состоянии, мм;

Кп - коэффициент полнодревности слоя ветвей;

(рп - угол наклона (между направлением волокон и осью

вращения ножевого барабана), град; \ycp- средний угол встречи, град. Средняя условная ширина дробления устанавливается по формуле:

Ьср = Рдр/Ь , мм.

Мощность привода вала шнека. Мощность подборки ветвей определяется по формуле:

К, = Р • Уп/102 = р ■ Ъп • Уп/102, кВт, где Р - окружное усилие, кг; Уп- скорость подборки, м/с; р - удельное усилие подборки, кг/мм; Ьи- условная ширина шнека, мм. Мощность привода шнекового подборщика определяется по формуле:

Ынт = Р • Унт/102 = р»• Ьнт • У«т/Ю2 , кВт, где Р - окружное усилие, кг;

Унт - скорость транспортировки, м/с; р н - удельное усилие шнека, кг/мм; Ьнт - условная ширина шнеков, мм. Общая формула мощности, потребляемой измельчительной машиной, имеет следующий вид:

N = Идр + 1ЧП + N«1, кВт. Номинальная мощность определится из равенства:

Итак = Н/Ьоб, кВт, где Ьоб - общий коэффициент полезного действия передачи.

ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Одним из наиболее эффективных методов освоения склоновых земель под сады и виноградники является террасирование, однако широкое внедрение террасного садоводства сдерживается развитием эрозионных процессов, снижением влагосодержания в почве и повышенными затратами труда и материально-технических ресурсов. Отсюда возникает необходимость разработки почвозащитных ресурсосберегающих безотходных технологических процессов и комплексов технических средств для их выполнения.

2. Методологическими принципами системной разработки ресурсосберегающих безотходных машинных технологий возделывания плодовых культур на террасированных склонах являются: оптимальное размещение деревьев на полотне террасы, применение противоэрозионных почвозащитных операций (A.C. 1665947, 1657109, 1655341), энергосберегающие технологические приемы формирования кроны плодовых деревьев, механизированные технологические процессы уборки, транспортировки и утилизации обрезков ветвей плодовых деревьев (A.C. 1546013, 1625426, 1630673, 1644808, 1701174, 1727699, 1655368, 1655781, 1655365), обеспечение влагонакоплёния путем щелевания поперек полотна террасы (A.C. 1635312), механизированный процесс ока-шивания штамбов плодовых деревьев (A.C. 1443842, 1637678, 1655312).

3. Концепцию развития горного садоводства на террасированных склонах следует рассматривать как противоэрозионный агросадомелиоративный комплекс, включающий биотехническую систему, состоящую из биологической, технической и людской подсистем.

4. Развитие эрозионных процессов в горном садоводстве носит циклический характер в период начала весеннего снеготаяния до конца покрытия почвы растительностью, что обусловливает необходимость применения противоэрозионных мероприятий, соответствующих определенным фазам развития этих процессов (щелевание почвы во время весеннего снеготаяния или в осенний период, затем плющения растений на корню и скашивание растительности с оставлением на поверхности почвы в более поздний период).

5. На основе разработанных программ и алгоритмов расчета параметров машин обоснованы их следующие технические характеристики:

- окашивающей косилки: окружная скорость роторов 62,989 м/с, диаметр роторов 0,504 м, скорость трактора 0,155 м/с;

- фронтальной косилки: окружная скорость роторов, 66,604 м/с, диаметр роторов 0,641 м, скорость трактора 1,398 м/с;

- электроветкореза: производительность пиления 50-60 см2/с, номинальное напряжение Зб В, номинальная частота тока 200 Гц, номинальная мощность электродвигателя 4 кВт, число оборотов пилы 11000 об/мин.

6. Электроветкорезный агрегат целесообразно создавать с несколькими типами веткорезов для обрезки веток различных диаметров и включать их в состав веткорезного агрегата пропорционально общему количеству веток того или иного размера:

- инструмент для обрезки ветвей диаметром до 30 мм: секатор;

- инструмент для обрезки ветвей диаметром 30-50 мм: сучкорез;

- инструмент для обрезки ветвей диаметром свыше 50 мм: пила.

7. Установлено, что наиболее эффективной технологией контурной обрезки кроны плодовых деревьев является такая, при которой одновременно осуществляется обрезка, сбор, измельчение и разбрасывание по поверхности почвы, внедрение данной технологии снижает затраты материально-технических средств и трудовых затрат вдвое.

8. Предложенный электроветкорезный агрегат для механизированной обрезки ветвей (до ЮО мм) плодовых деревьев обеспечивает рост производительности труда в 5-8 раз при высоком качестве среза.

9. Внедрение предложенной системы машинных технологий возделывания плодовых культур на террасированных склонах позволяет снизить трудоемкость содержания 1 га сада с 1200 (при традиционном способе) до 500-600 ч/га, снижение затрат материально-технических средств вдвое (в рублях). При этом обеспечивается годовой экономический эффект порядка 5-6 миллиардов рублей.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Шомахов Л.А. Механизация и электрификация горного садоводства и виноградарства в условиях-КБАССР II Сб. научн. работ аспирантов КБГУ, вып. III, ч. 1.-Нальчик, 1971.

2.Шомахов Л.А., Карданов Х.А., Тхазаплижев Х.Х. Хмызо-дробильная машина // Информационный листок N 87-73 СевероКавказского ЦНТИ, 1973.

3. Шомахов Л.А., Карданов Х.А., Тхазаплижев Х.Х. Культиватор с фрезерной секцией // Информационный листок N 128-73 Северо-Кавказского ЦНТИ, 1973.

4. Шомахов Л.А., Карданов Х.А., Тхазаплижев Х.Х. Вино-градоперекопочная машина // Информационный листок N 186-73 Северо-Кавказского ЦНТИ, 1973.

5. Шомахов Л.А., Карданов Х.А., Тхазаплижев Х.Х. Элек-троветкорез И Информационный листок N 280-73 СевероКавказского ЦНТИ, 1973.

6. Шомахов Л.А., Карданов Х.А., Тхазаплижев Х.Х. Вино-градочеканочная машина // Информационный листок N 450-73 Северо-Кавказского ЦНТИ, 1973.

7. Шомахов Л.А., Карданов Х.А. Исследование, разработка и внедрение группы новых машин и технологических приемов-для комплексной механизации горного садоводства и виноградарства // Сб. докл. объединенного пленума ВАСХНИЛ по комплексной проблеме "Горное земледелие в СССР".-Тбилиси, 1974.

8. Шомахов Л.А. Механизация подетальной обрезки плодовых деревьев // Труды IV-V научно-техн. конференции КБГУ.-Нальчик, 1974.

9. Шомахов Л.А., Карданов Х.А. Подбор и дробление хмыза //Труды IV-V научно-техн. конференции КБГУ.-Нальчик, 1974.

Ю. Шомахов Л.А. К вопросу механизации горного садоводства и виноградарства // Труды 1У-У научно-техн. конференции КБГУ .-Нальчик,! 974.

11. Шомахов Л.А., Герандоков Ю.У. Системный подход в горном садоводства .-Нальчик: Эльбрус, 1987, 160 с.

12. Шомахов Л.А. Обоснование и проектирование ручного электрокустореза // Тез. докл. и сообщ. республиканской научно-практич. конф. молодых ученых и специалистов, посвященной 70-летию ВЛКСМ.-Нальчик, 1988.

13. Шомахов Л.А., Джамурзаев И.И. Механизация контурной обрезки плодовых деревьев // Тез. докл. и сообщ. республиканской научно-практич. конф. молодых ученых и специалистов, посвященной 70-летию ВЛКСМ.-Нальчик, 1988.

14. Шомахов Л.А., Тлехугов Т.Т. Механизация детальной обрезки плодовых деревьев в горном садоводстве // Тез. докл. и сообщ. республиканской научно-практич. конф. молодых ученых и специалистов, посвященной 70-летию ВЛКСМ.-Нальчик, 1988.

15. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Косилка для окашива-ния штамбов плодовых деревьев // Тез. докл. и сообщ. республиканской научно-практич. конф.. молодых ученых и специалистов, посвященной 70-летию ВЛКСМ.-Нальчик, 1988.

16. Шомахов Л.А., Лучков П.Г., Унажоков Б.Д. Сады на склонах.-Нальчик.'Эльбрус, 112 с.

17. Шомахов Л.А., Ашхотов Э.Ю. Электроветкорезный агрегат для подетальной обрезки плодовых деревьев // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производству".-Нальчик, 1989.

18. Шомахов Л.А. Система горного почвозащитного садоводства // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производству",-Нальчик, 1989.

19. Шомахов Л.А., Джамурзаев И И. Выбор и обоснование привода и принципиальной схемы контурного обрезчика плодовых деревьев // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производству".-Нальчик, 1989.

20. Шомахов -Л. А., Ашхотов Э,Ю. Проектирование механизированного инструмента для удаления корневой поросли в горных садах // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производству".-Нальчик, 1989.

21. Шомахов Л.А., Дядченко В.Г. Ультрамалообъемный опрыскиватель ручной // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производств у".-Нальчик, 1989.

22. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Выбор и обоснование оптимальной схемы и привода мульчирующей косилки для обработки приствольных кругов // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производству".-Нальчик, 1989.

23. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. К вопросу моделирования технологической системы мульчирования растительности // Тез. научно-практ. конф. "Наука-производству".-Нальчик, 1989.

24. Шомахов Л.А., Фиапшев Б.Х., Ахматов М.А. Научно-техническое творчество студенческой молодежи.-Краснодар, 1989.

25. Шомахов Л.А. Основные направления и подходы к хозяйственной оценке природных ресурсов КБАССР // Сб. "Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды КБАССР".-Нальчик, 1990.

26. Шомахов Л.А. Рациональное природопользование при организации горного садоводства II Тез. докл. научно-практ. конф. "Экология человека. Механизмы интеграции биологических систем. Проблемы адаптации".-Ростов-на-Дону, 1990.

27. Шомахов Л.А. Подборщик обрезков деревьев II Информационный листок КБЦНТИ N 23-90.-Нальчик, 1990.

28. Шомахов JI.A., Шекихачев IO.A. Ротационная косилка для скашивания растительности с приствольных кругов плодовых деревьев I! Информационный листок КБЦНТИ N 24-90.-Нальчик, 1990.

29. Шомахов Л.А., Тлехугов Т.Т.Электроветкорезный агрегат для подетальной обрезки плодовых деревьев // Информационный листок КБЦНТИ N 26-90.-Нальчик, 1990.

30. Шомахов Л.А., Джамурзаев И.И. Машина для контурной обрезки деревьев // Информационный листок КБЦНТИ N 28-90.-Нальчик, 1990.

31. Шомахов Л.А., Лучков П.Г. Проблемы горного садоводства // Сб. научных трудов СКНИИГПС "Промышленное садоводство Кабардино-Балкарии", вып. И.-Нальчик, 1990.

32. Шомахов Л.А., Фиапшев Б.Х., Рубцов Е.А., Молчанов Э.Н. Природные особо охраняемые территории и мониторинг окружающей среды КБАССР И Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", чЛ.-Нальчик-, 1990. •

33. Шомахов Л.А., Жилин В.П., Рубцов Е.А. Восстановление почвенного плодородия и прогноз рекультивации нарушенных земель Кабардино-Балкарской АССР на 2005 г. // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", чЛ.-Нальчик, 1990.

34. Шомахов Л.А., Конарев Д.Д., Рубцов Е.А., Башоров В.А. Лесоохрана и лесомелиорация КБАССР // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", чЛ.-Нальчик, 1990.

35. Шомахов Л.А., Моттаев М.Б., Рубцов Е.А., Спивак В.М., Буруменский B.C. Охрана воздуха, поверхностных и подземных вод КБАССР // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", Ч.1.-Нальчик,1990.

36. Шомахов Л.А., Сейнова И.Б., Рубцов Е.А. Селевой мониторинг как часть литомониторинга // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", ч.1.-Нальчик, 1990. 37. Шомахов Л.А., Арте-мова А.Г., Рубцов Е.А. Растительные ресурсы естественных кормовых угодий и лугомелиоративные мероприятия в КБАССР // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", чЛ.-Нальчик, 1990.

38. Шомахов Л.А., Рубцов Е.А., Башоров В.А., Моттаев М.Б., Солдаткин Е.И. Оценка состояния сельхозугодий и земель мелиоративного фонда КБАССР по материалам МСС - аэросъемки и ее автоматизированной обработки // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", ч.1.-Нальчик, 1990,

39. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Агроэкологическое обоснование способа мульчирования растительности в условиях горного садоводства // Доклады II научно-практ. конф. "Экология-2", ч.1.-Нальчик, 1990.

40. Шомахов JI.A., Фиапшев Б.Х., Рубцов Е.А. и др. При-родно-ресурсный потенциал АПК КБАССР.-НальчшсАгропром КБР, 1990.

41. Шомахов Л.А.,Рубцов Е.А., Молчанов Э.Н., Желеготов Х.Х. и др. Природно-ресурсный потенциал АПК Баксанского района КБАССР.-НальчшсАгропром КБР, 1990.

42. Шомахов Л.А.,Рубцов Е.А., Молчанов Э.Н., Жилин В.П. и др. Природно-ресурсный потенциал колхозов им. Шогенцукова, Ленинский путь, им. Мусукаева Баксанского района КБАССР.-Нальчик:Агропром КБР, 1990.

43. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Косилка для окашива-ния штамбов плодовых деревьев // A.C. N 1443842 от 15 августа 1988г.

44. Шомахов Л.А. Подборщик обрезков плодовых деревьев // A.C. N 1454318 от 1 октября 1988г.

45. Шомахов Л.А., Ульбашев Ш.Д. Машина для контурной обрезки деревьев//A.C.N 1546013 от 1 ноября 1989г.

46. Шомахов Л.А., Ульбашев Ш.Д. Машина для контурной обрезки плодовых деревьев // A.C. N 1625426 от 8 октября 1990г.

47. Шомахов Л.А. Машина для контурной обрезки и измельчения ветвей деревьев//A.C. N 1630673 от 1 ноября 1990г.

48. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Орудие для обработки почвы в рядах многолетних насаждений // A.C. N 1637678 от 1 декабря 1990г.

49. Шомахов Л.А., Ульбашев А.Д., Ульбашев Ш.Д. Секатор //A.C. N 1644809 от 3 января 1991г.

50. Шомахов Л.А. Подборщик обрезков плодовых деревьев И A.C. N 1655368 от 15 февраля 1991г.

51. Шомахов Л.А. Измельчитель II A.C. N 1655781 от 15 февраля 1991т.

52. Шомахов Л.А. Способ борьбы с эрозией почв в садах на террасированных склонах II A.C. N 1655312 от 15 февраля 1991г.

53. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Способ плющения растительности и устройство для его осуществления И A.C. N 1655341 от 15 февраля 1991г.

54. Шомахов Л.А., Герандоков Ю.У. Подборщик-измельчитель обрезков плодовых деревьев II A.C. N 1655365 от 15 февраля 1991г.

55. Шомахов Л.А. Способ размещения деревьев на террасированных склонах II A.C. N 1657109 от 22 февраля 1991г.

56. Шомахов Л.А. Способ выращивания плодовых деревьев на склонах II A.C. N 1655947 от 1 апреля 1991г.

57. Шомахов JI.A. Устройство для плющения растительности //A.C. N 1676498 от 15 мая 1991г.

58. Шомахов JI.A. Секатор // A.C. N 1701174 от 1 сентября 1991г.

59. Шомахов Л.А. Ручная пила для обрезки ветвей кустов и деревьев //A.C. N 1727699 от 22декабря 1991г.

60. Шомахов Л.А., Лучков П.Г. Проблемы горного садоводства,- Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии, 1991, N7.

61. Шомахов Л.А. Состояние и перспективы развития горного садоводства // Сб. научных трудов СКНИИГПС "Интенсивное садоводство", выпЛУ.-Нальчик, 1992.

62. Шомахов Л.А., Рубцов Е.А. Природные условия горных регионов в аспекте оценки садопригодных территорий // Сб. научных трудов СКНИИГПС "Интенсивное садоводство", вып.1У,-Нальчик,1992.

63. Шомахов Л.А. Развитие научных основ системы-почвозащитного горного садоводства // Сб. научных трудов СКНИИГПС "Интенсивное садоводство", вып.ГУ.-Нальчик, 1992.

64. Шомахов Л.А. Противоэрозионные агросадомелиора-тивные системы // Сб. научных трудов СКНИИГПС "Интенсивное садоводство", вып.ГУ.-Нальчик, 1992.

65. Шомахов Л.А., Балкаров P.A. Механизация обрезки плодовых деревьев // Сб. научных трудов СКНИИГПС "Интенсивное садоводство", вып.Г/.-Нальчик, 1992.

66. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Исследование кинематики окашивающей косилки при скашивании саженцев деревьев // Тез. докл. Юбйл. научно-произв. конф.-Владикавказ, 1993.

67. Шомахов JI.A., Шекихачев Ю.А. Обоснование конструктивных параметров косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев //Тез. докл. научно-практ. конф. КБАИ.-Нальчик, 1994.

68. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Использование ЭВМ для исследования кинематики окашивающей косилки // Тез. докл. научно-практ. конф. КБАИ.-Нальчик, 1994.

69. Шомахов Л.А. Состояние и перспективы развития горного садоводства // Тез. докл. научной конф. (в рамках СНГ) СКНИИГПС "Интенсификация садоводства".-Нальчик, 1994г.

70. Шомахов Л.А. Косилка для окашивания штамбов плодовых деревьев // Тез. докл. научной конф. (в рамках СНГ) СКНИИГПС "Интенсификация садоводства".-Нальчик, 1994г.

71. Шомахов Л.А. Машина для контурной обрезки деревьев на склонах // Тез. докл. научной конф. (в рамках СНГ) СКНИИГПС "Интенсификация садоводства".-Нальчик, 1994г.

72. Шомахов Л.А. Косилка фронтальная садовая II Тез. докл. научной конф. (в рамках СНГ) СКНИИГПС "Интенсификация садоводства".-Нальчик, 1994г.

73. Шомахов Л.А., Темиржанов И.О. Использование электроинструментов для обрезки ветвей в саду // Тез. докл. Всероссийского совещания "Молодые ученые-садоводству России".-М., ВСТИСП, 1995.

74. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Обоснование рационального способа содержания почвы в саду П СКНИИГПС. Интенсификация садоводства. Сб. научн. трудов, вып. У.-Нальчик, 1995.

75. Шомахов Л.А., Балкаров Р.А. Механизация удаления корневой поросли и кустарника в садах // СКНИИГПС. Интенсификация садоводства. Сб. научн. трудов, вып. У.-Нальчик, 1995.

76. Шомахов Л.А., Лучков П.Г., Пономарев Г.А., Кудаев Р.Х., Балкаров Х.Ж. Ближайшие задачи интенсификации горного садоводства И СКНИИГПС. Интенсификация садоводства. Сб. научн. трудов, вып. У.-Нальчик, 1995.

77. Шомахов Л.А. Почвозащитные системы горного садоводства как сложные системы // СКНИИГПС. Интенсификация садоводства. Сб. научн. трудов, вып. У.-Нальчик, 1995.

78. Шомахов Л.А., Балкаров Х.Ж., Кучмезов Х.И. Разработка схем размещения и систем формирования яблони на террасах с различной шириной полотна // СКНИИГПС. Интенсификация садоводства. Сб. научн. трудов, вып. У.-Нальчик, 1995.

79. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А. Оптимизация основных параметров и результаты производственных испытаний косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев // СКНИИГПС. Интенсификация садоводства. Сб. научн. трудов, вып. У.-Нальчик, 1995.