Введение к работе
Актуальность темы. Ускоренное развитие горного садоводства выдвигает на передний план вопрос о повышении эффективности и уровня механизации наиболее трудоемких процессов. 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 к снижению плодородия земель.
Комплексная механизация садоводства является труднореализуемой и сложной задачей. Горное и предгорное садоводство остается одной из самых трудоемких отраслей сельского хозяйства. Условия выполнения работ в условиях данной отрасли предопределяют специфические требования к применяемой сельскохозяйственной технике. Она должна обладать высокой маневренностью и проходимостью, выполнять одновременно несколько операций, иметь малый вес и высокие эксплуатационные показатели. При этом необходимо обеспечить выполнение специфических требований к агротехнике по повышению плодородия и эрозионной устойчивости почв, производительности труда, снижению себестоимости производства продукции садоводства. Перечисленные выше требования и специфика работы сельскохозяйственной техники в условиях горного и предгорного садоводства ограничивают, а в ряде случаев и вовсе исключают, возможность использования универсальной техники общего назначения.
Одной из наиболее трудоемких операций в технологии возделывания садов является обрезка плодовых деревьев. На ее долю приходится 24,4% всех трудовых затрат в плодоводстве, что обусловлено значительным преобладанием ручного труда при его выполнении.
Имеющиеся в настоящее время машины для контурной обрезки плодовых деревьев малоэффективны при их использовании в условиях горного и предгорного садоводства ввиду их неприспособленности к специфическим особенностям садоводства на склонах.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка и обоснование параметров машины для контурной обрезки плодовых деревьев в условиях горного и предгорного садоводства.
Для ее достижения были выдвинуты следующие задачи:
- Проанализировать способы обрезки деревьев и применяемые технические средства;
Изучить некоторые физико-технологические характеристики ветвей плодовых деревьев, имеющих прикладное значение;
Теоретически проанализировать процесс взаимодействия режущего рабочего органа с плодовой ветвью и обосновать основные параметры машины для контурной обрезки;
Провести экспериментальные исследования с целью проверки теоретических разработок и уточнения значений основных параметров контурного обрезчика;
Провести полевые испытания опытного образца обрезчика и определить экономический эффект и его применения.
Объект и методы исследований. Основными объектами исследований являлся опытный образец машины для контурной обрезки плодовых деревьев, ветви плодовых деревьев и сады, лабораторные установки. Аналитические исследования проводились с использованием положений математического анализа и теоретической механики. При экспериментальных исследованиях применялись известные, а также частные оригинальные методики.
В качестве метода анализа изучаемых технологических процессов была принята математическая теория плакирования эксперимента. В основу обработки опытных данных были положены методы математической статистики. Расчеты выполнялись на персональном компьютере типа IBM PC.
Научная новизна. Впервые разработана физическая и математическая модели новой машины для контурной обрезки плодовых деревьев в условиях горного и предгорного садоводства.
Решена задача оптимизации основных параметров контурного обрезчика с дисковым режущим аппаратом; исследованы некоторые физико-технологические свойства ветвей деревьев.
Разработана принципиальная схема гидропривода контурного обрезчика.
Практическая ценность. Создан и испытан экспериментальный образец контурного обрезчика плодовых деревьев в условиях горного и предгорного садоводства с дисковым режущим аппаратом, позволяющий производить контурную обрезку плодовых деревьев за один проход в садах на террасированных склонах. Установлена его работоспособность, высокая производительность и эффективность применения в садах на террасированных склонах. Изучены и обобщены основные размерные характеристики и физико-механические свойства ветвей плодовых деревьев в интенсивных садах, которые могут быть использованы также
при разработке перспективных образцов машин для измельчения веток, уборки и транспортировки плодов в условиях горного и предгорного садоводства.
Реализация результатов исследований. Материалы исследований используются СКНИИ ГПС (КБР, г. Нальчик) при разработке средств механизации технологического процесса ухода за кроной плодовых деревьев.
Экспериментальный образец, контурного обрезчика применялся в 1995-1999 гг. для контурной обрезки плодовых деревьев и создания световых и рабочих коридоров в загущенных садах СКНИИ ГПС.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на республиканской научно-технической конференции «Почвозащитные адаптивные технологии горного и предгорного садоводства» (г. Нальчик, 1997г.), многоотраслевой универсальной оптово-розничной выставке-ярмарке «Кабардино-Балкария - Новое время» (г. Нальчик, 1997г.), научно-практической конференции «Горные и склоновые земли России. Пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия» (РСО-Алания, 1998г.), Международной конференции молодых ученых «Современные проблемы научных исследований и развития садоводства, субтропического растениеводства и цветоводства» (г. Сочи, 1998г.), на первой Международной агропромышленной выставке-ярмарке (г. Ростов-на-Дону, 1998 г.)
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов. Содержит 207 страниц, в т.ч. 154 страницы основного текста, 6 таблиц, 31 рисунок, список использованной литературы (144 наименования, в т.ч. 15 на иностранном языке), 11 приложений.
