Решение проблемы механизации садоводства и виноградарства

Так как для двухметрового междурядья максимальные размеры выемки

обусловливаются минимальным углом откоса вала [pic] (28 ... [pic]), то

рациональные параметры выемки ([pic] и [pic]) можно определить из уравнения

[pic], (38)

где первый корень равен [pic], а второй - [pic](из графического

решения с помощью параболы и секущей прямой). При этом между углом

естественного откоса почвы в валу [pic], толщиной защитного слоя почвы над

лозой [pic], радиусом залегания лозы [pic], глубиной вспашки [pic] и

шириной междурядья В существует следующая зависимость:

[pic] (39)

где [pic].

Угол скоса лезвия [pic] укрывочного корпуса должен быть не менее

[pic], так как уменьшение этого угла приводит к лишней деформации бороздной

стенки выемки. Этот вывод сделан на основании исследования функциональной

зависимости между углом скоса лезвия [pic], углом наклона откоса выемки

[pic] и углом наклона плоскости скалывания почвы впереди клина [pic],

которая может быть выражена следующим равенством

[pic],

(40)

откуда, при [pic] и [pic] (среднеарифметиче-ская величина нижнего

предела угла скалывания почв) [pic].

Параметры направляющей кривой рабочей поверхности укрывочного корпуса

могут быть определены путём построения траектории безостановочного движения

внешних точек «элементов пласта» для средних почвенных условий вспашки (при

деформации почвы клином) потому, что её вогнутость и вылет зависят от

глубины вспашки, шага скалывания и угла скалывания [pic]. Исходя из условий

деформации почвы косым клином и полосной характеристики почвы в междурядьях

виноградников (рис. 4), копающая часть укрывочного рабочего органа может

быть составлена в виде листера из двух лемешно - отвальных поверхностей

укрывочных корпусов плуга ПРВН-2,5А с общей шириной захвата, равной 1,0 м.

При этом направляющая кривая для обеих поверхностей может быть общей и

лежащей в плоскости симметрии листера. Этот вывод сделан на основании того,

что риски истирания вблизи носков лемехов укрывочных корпусов почти

параллельны направлению движения агрегата.

Для транспортирования почвы от выемки на уложенную лозу рационально

применять дисковые транспортёры, установив их под бороздными обрезами

отвалов укрывочного листерного корпуса с углами плоскости вращения дисков к

поверхности поля [pic] и к направлению движения агрегата [pic].

Качественного укрытия при этом можно получить коническими дисками диаметром

[pic] м и высотой [pic] м.

При таких параметрах транспортёра пласт, поступивший на коническую

поверхность, сойдёт с неё в районе точки касания плоскости вращения диска с

поверхностью поля, так как

[pic],

(41)

где [pic],

[pic] - угол трения почвы о сталь,

[pic] - угол естественного откоса почвы,

[pic] - угол наклона бороздного обреза отвала к поверхности

поля.

Этот вывод получен на основании исследования зависимости между углами

[pic] , [pic] и расстоянием [pic] от вертикального бороздного обреза

отвала до зоны залегания лозы, которая может быть выражена равенством

[pic],

(42)

где

(43)

[pic]

и [pic] ,

(44)

а [pic] - общая ширина захвата листерного корпуса, м.

Из равенства (44) видно, что с увеличением [pic] и [pic] [pic]

увеличивается, а с уменьшением - стремится к единице. Следовательно,

согласно зависимости (42), выгодно стремиться к уменьшению[pic] и [pic]. Но

так как при [pic] [pic], принимаем [pic]. Тогда для сочетания углов

[pic] и [pic] с параметрами бороздных обрезов отвалов, наиболее

рациональной поверхностью дисков будет коническая, высота которой находится

из равенства

[pic]

(45)

Затраты энергии трактором зависят от постановки дисков по высоте и

глубине вспашки, особенно на малых глубинах, которые с увеличением глубины

заметно снижаются. Однако по всем показателям установка дисков на высоте

([pic])см выгоднее, чем при [pic]. Судя по вспушенности, при установке

дисков на высоте [pic] большие затраты энергии идут на излишнее крошение

пласта, которое происходит за счёт сгребания дисками верхнего слоя почвы,

что оказывает значительное сопротивление вращению дисков.

Тяговое сопротивление укрывочного плуга с увеличением ширины

расстановки дисков растёт. Однако с увеличением глубины копания

интенсивность роста тягового сопротивления падает и уже на глубине копания

0,16 м прирост его на каждые 0,10 м прироста ширины расстановки дисков

равен 4,5 %, в то время как на глубине 0,11 м он составляет 16,7 %.

Это явление объясняется улучшением продольной устойчивости пласта с

увеличением глубины копания. Снижение сопротивления в этом случае

достигается увеличением оборотов диска, вызванных подпором пласта.

Изменение тягового сопротивления плуга ПРВН-2,5А от ширины расстановки

укрывочных корпусов характеризуется коэффициентом потерь [pic] (табл. 16).

Таблица 16

Значения коэффициента потерь [pic]

|Общая ширина |100 |111,25 |120 |139 |163 |

|Коэффициент |1 |1,056 |1,1 |1,2 |1,18 |

|[pic] | | | | | |

Из табл. 16 следует, что укрытие виноградников выгоднее делать при

общей выемке. В этом случае тяговое сопротивление укрывочного плуга может

определяться с помощью преобразованной рациональной формулы В.П.Горячкина

[pic] , (46)

где [pic] - член, учитывающий усилие на деформацию почвы клином при не

свободном резании.

Способ укрытия лозы листерным корпусом с дисковыми пластоукладчиками

аналогичен выемочно - насыпным схемам с бермами (рис. 20). Он нормализует в

междурядьях полосный структурный ха-

| | |

Рис. 20. Принципиальная схема укрытия виноградников

при общей выемке

рактер почвы за счёт перемешивания почвы при укрытии и открытии и

предупреждает чрезмерное глыбообразование во время укрытия, так как почва

на образование вала берётся между колеёю. В этом случае полностью

выдерживается температурная защита, соответствующая архитектонике залегания

верхнего яруса корневой системы.

Результаты испытаний совместной работы лозоукладывающих и

пластоукладывающих рабочих органов приведены в табл. 17 и 18.

Таблица 17

Агротехнические показатели работы

лозоукладчиков и пластоукладчиков

(КубНИИТиМ, протокол 102 - 67)

|Показатели, характеризующие |Тип рабочего органа |По агротре- |

|Ширина уложенного |0,20 |0,18 |0,40 |

|Ширина укрывного вала, м |0,95 |0,93 |- |

|Высота укрывного вала, м |0,23 |0,27 |0,30 |

|Повреждения виноградных |0,0 |0,2 |10,0 |

|б) сломано рукавов |0,0 |0,0 |7,0 |

|в) сбито глазков |0,0 |0,0 |5,0 |

|Не укрыто лоз между столбами |0,2 |0,1 |- |

|Не укрыто рукавов, % |0,0 |0,0 |- |

|Не укрыто лоз у столбов, % |11,2 |9,6 |10,0 |

Таблица 18

Экономические показатели работы лозоукладчиков

(КубНИИТиМ, протокол 102 - 67)

|Приспособление |Затраты труда, |Затраты средств, |

| |чел/час |руб/га |

|Лозоукладчик с двумя дугами |20 |11,6 |

|Лозоукладчик ПРВН-39000 |39,1 |15,06 |

|Ручное пришпиливание |78,44 |25,98 |

|с машинным укрытием | | |

Эти показатели подтверждаются хозяйственными испытаниями 1969 года на

виноградниках укрывной зоны Северного Кавказа.

Cогласно рис. 4 и 5 и табл. 5 (разд. 2) максимум усиления

антропогенных факторов приходится на конец периода весенне - летнего ухода

за почвой. К этому времени окончательно сформировываются параметры плужной

подошвы, а также несущая способность почвы в колее. Нами установлено, что

подошву рациональнее разрушить в последнюю летнюю обработку почвы, а

несущую способность почвы в колее, наоборот, усилить. В первом случае -

разноглубокой (0,1 + 0,1 м) расстановкой рабочих органов культиваторов

типа ПРВН-2,5 и КСГ-5; во втором случае - мульчированием колеи почвой,

смещаемой на колею цепными волокушами, смонтированными на болтах

стрельчатых лап снизу смежных стоек. Мульчирование надо осуществлять с

первой культивации, не нарушая капиллярный механизм, но упаковывать в

верхний слой колеи, освободившиеся от воды частицы. К моменту укрытия,

благодаря двухслойной обработке, в пахотном горизонте накопится из

атмосферы дополнительно до 150 м[pic] воды на 1 га, которая, разрушая

подошву и колею снизу, уменьшает тяговое сопротивление укрывщика на 25 ...

30 % [23, 28, 54, 69]. Для разноглубокой обработки автором разработан

специальный комбинированный рабочий орган, собранный из стрельчатой лапы

(наральника) и левой и правой односторонних бритв культиватора КРН-4,2 на

одной стойке. Для бритв с тыльной стороны стоек приваривается стабилизатор

из листовой стали s = 10 мм с посадочными местами для стабилизаторов бритвы

на 100 мм выше лезвий стрельчатых лап. Двухслойная обработка внедрена на

виноградниках Кубани путём модернизации 770 культиваторов ПРВН-2,5.

2. Создание и обоснование оптимальных параметров

уборочного модуля

Установлено [42, 71, 76, 77, 77, 78, 79, 82, 85, 90, 93, 99, 109, 111,

113, 116, 118, 125], что в модуле объективен стык формировок крон

многолетних растений с нагрузкой урожаем по формам 1, 3, 4, 5 и 6 и урожая

со средствами уборки по форме 4 (рис. 11). Стык элементов крон растений с

нагрузкой урожаем исследовался в системе «Рокрас» [125], Краснодарском

способе формирования виноградного куста [111] и способе ведения укрывной

культуры винограда [113]. За критерий стыка положено свойство ускоренного

роста и развития растений под влиянием создаваемого аллелопатического

воздействия друг на друга корневых систем разной силы потенциального роста

(по форме 4), страдальческого положения элементов кроны (по формам 1, 3, 5

и 6) и преимущественного соотношения корневой системы к надземной части.

Так же - принцип структурного построения механизированных технологий на

стыке системы машина - растение через внешние параметры крон с учётом

целесообразного ветвления в каждом порядке (табл. 4).

Аллелопатическое воздействие исследовалось в 1983 ... 1993 годах в ОПХ

«Азовское» НПО «Дон» в насаждении яблони с переменным размещением деревьев

на подвоях с различным потенциальным ростом по «организму» [pic]

[pic] (табл. 1). Уходные работы проводились агрегатами сначала по

четырёхметровому междурядью, а после удаления деревьев на подвое с меньшим

потенциальным ростом - по шестиметровому. Критерием смены направления

проходов служил предел деформации горизонтальной площади проекции кроны в

параметрах её золотого сечения 0,74d : 1,2d (разд. 2). В конечном итоге

экспериментальный сад вступил в пору плодоношения с третьего года посадки,

а контроль - с четвёртого. В сумме за 7 лет плодоношения сад

экспериментальный дал 577 ц/га яблок, а контроль - 333 ц/га.

В экспериментальном саду кроны деревьев формировались из плодовых

плетей по варианту 1 в пределах [pic] иерархии рангов ветвления (табл. 4).

В результате на третий год кроны имели не менее 12 плетей. Из - за малой

толщины, нагружаясь урожаем, листьями и собственной массой по формам 1 и 3

(рис. 11) плети приобретали пониклую форму (страдальческую), что

обеспечивало к моменту уборки урожая сдерживание высоты кроны. Уборка

осуществлялась в первом ярусе без лестниц. То есть, получен исключительный

конечный результат ИКР (Г.Альтшулер, 1973), когда действие выполняется без

применения технических средств [93, 94, 125].

Страдальческое положение элементов кроны осуществлялось изучением

физико - механических свойств порослевых и волчковых побегов на предмет их

использования взамен отплодоносивших частей куста в Краснодарском способе

формирования куста [111] и способа ведения укрывной культуры винограда

[113]. Установлено, что каждый элемент этих формировок строит свои

вегетирующие части на втором году жизни кордона согласно зависимости (21).

Величина роста побегов и количественное распределение соцветий по этим

побегам в интервале проекций элементов на погонный метр ряда может быть

отображена непрерывной неотрицательной функцией [pic], а насыщенность

кордона по длине каждого элемента может быть определена, как площадь

фигуры, ограниченной криволинейной трапецией с основанием [pic] или [pic]

или [pic] (рис. 21)

| | |

|а) |б) |

Рис. 21. Распределение соцветий по длине элементов:

а) Краснодарского способа формирования куста;

б) способ ведения укрывной культуры винограда

Это аналогично задаче о работе переменной силы, где величина соцветий

или величина роста побегов уподобляется силе (прошлогодний побег

«работает», выдавая в виде продукта длину прироста побегов, или количество

соцветий на нём). Так как плодоносящего прироста на побеге больше единицы и

каждый из них «работает», то «работа» одного элемента определяется

сложением «работ» каждого плодоносящего прироста изучаемого года

[pic],

(47)

где [pic] - интервал между плодоносящими побегами.

Сумма (47) в данном случае зависит от способа разбиения проекции

элемента на погонную длину ряда. В нашем случае шаг разбиения не может быть

больше длины междоузлия, но может стремиться к нулю, если отрезок

прошлогоднего побега поворачивать с горизонтального положения до

вертикального, как это показано в форме 5 отрезком АВ или форме 6 отрезком

АО (рис. 11).

Приняв во внимание тот факт, что шаг разбиения не может быть больше

величины междоузлия, тогда выражение (47) запишется

[pic], (48)

где [pic] - шаг разбиения отрезка [AB];

[AB] - промежуток интегрирования.

Но, по данным наших исследований [pic], тогда выражение (48) запишется

как площадь

[pic], (49)

где [pic] - площадь криволинейной трапеции с основанием [AB],

ограниченной сверху кривой [pic].

Так как на одном основании [AB] (рис. 21) располагаются три площади

криволинейных трапеций, каждая из которых сверху ограничена подобными

кривыми типа [pic], но с различными величинами [pic] и [pic], а также с

разным шагом разбиения [pic], то в конечном итоге способы [111] и [113]

могут быть формализованы одной математической моделью

[pic], (50)

где [pic] - продукты элементов кордона в интервалах [pic], так как

жёсткость В по всей длине кордона принята одинаковой;

[pic] - усреднённые интервалы между плодоносящими побегами в

каждом элементе кордона;

[pic] и [pic] - постоянные, которые для каждого элемента

определяют уровень его продуктивности.

Эффективность формировок [111] и [113] приведена в табл. 19.

Таблица 19

Характеристика эффективности способов ведения

виноградного куста (ОПХ «Центральное», Алиготе 1970 года)

|м |м | |на 1 га | |ю |

|Односторонний полувеер (контроль 1980 г) |

|0,4 |1,5 |1 |2800 |71,4 |100 |

|Форма по способу ведения укрывной культуры [113] (1980 г) |

|0,3 ... 0,40 |0,5 |4 |2040 |180,6 |253 |

|Та же форма (1981 г) |

|0,3 |0,32 |3 |2040 |84,42 |233 |

|0,4 |0,32 |3 |2040 |90,29 |250 |

|Краснодарский способ формирования [111] (1981 г) |

|0,2 |0,64 |4 |1000 |51,28 |141 |

|0,3 |0,64 |3 |1360 |56,6 |156 |

|0,4 |0,64 |3 |1360 |60,6 |167 |

|Односторонний полувеер (контроль, 1981 г) |

|0,4 |1,5 |1 |2800 |36,29 |100 |

В наших исследованиях, при отождествлении урожайности в первом

элементе единице, то во втором - в пределах 0,75 ... 0,85, а в третьем -

0,5 ... 0,35. Первые цифры принадлежат кордону, формируемому по способу

[113].

Интенсифицировать насаждение можно, уменьшив шаг посадки на последний

элемент или же оставив только первый элемент с продуктом S = 1.

Из табл. 19 следует, что несмотря на снижение урожайности в 1981 году

по сравнению с 1980 годом, характер страдальческого влияния на кордон

идентичен в обеих формировках. Заметно также влияние расстояния между

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

МЕНЮ

Решение проблемы механизации садоводства и виноградарства

ИНТЕРЕСНОЕ