CC BY
176
d2x
ar = —— = p-є = О
л dt2
d^y dt2
= -г ■ CO -COS(р
(7)
dt
= -г -со • Sin (p
Если точка а, лежащая на нижней грани пласта, задана координатами а(у,2), то:
г = л!у2 +г2
sin q> = — г
у
cos <р — — г
(8)
Таким образом, уравнения (2), (7) и (8) позволяют вычислить скорость и ускорение любой точки нижней грани пласта, если заданы ее координаты (у,г) и поступательная скорость движения машины У.
Для винтового отвала Б=оопз1, для всех точек грани оп ш =0 при Ух=оопэ1. Поэтому пласт не разрушается при прохождении по отвалу.
В случае культурного отвала картина меняется, так как шаг винтовых линий Б и угловая скорость ш не по-
стоянны. Вертикальные сечения пласта смещаются один относительно другого и тем самым обеспечивают крошение пласта.
Полученные уравнения справедливы только для участка вращения пласта относительно точки с/ (см. рис. 1): г = л/2^у^Ь + ^-аЬ)--)^2 г а+Ь-у
У -у/2(y(b + a)-ab)-y2
К, = V.
2(y(b + а)- аЪ) - у2
(9)
1 Р2 (2 (у(Ъ + а)-аЬ)-у2) + Ь2 Считая, что вращение относительно точки о’ заканчивается при таком уко, при котором пласт сохраняет устойчивое положение, имеем:
Укон =а+Ь+Л (10)
Рассуждая аналогично, можно получить необходимые уравнения и при вращении пласта относительно точки б’ или б’’ (см. рис.1).
Выводы. Полученные уточненные уравнения движения нижней грани пласта почвы при классической схеме оборота пласта позволяют определить силы, действующие на пласт при его перемещении по рассмотренным траекториям.
Литература.
1. Бледных В.В. Кинематика отвальной вспашки почвы. Почвообрабатывающие машины и динамика агрегатов // Труды Челябинского Института механизации и электрификации с.х., 1983, с.9-17.
2. Бледных В.В. Устройство, расчет и проектирование почвообрабатывающих орудий. - Челябинск ЧГАА: 2010. - 214 с.
specification of the basic equations of motion of the soil by the mouldboard
ploughing
P.G. Svetchnikov
Summary. The article is about the basic equations of motion of the layer’s lower edge of soil in the classical scheme of the formation. The obtained equations allow to determine the forces acting on the layer of the soil when it moves considered trajectories, that is very important for the design of waste surfaces.
Key words: kinematics, screw movement, pitch, moving, angular velocity, cultural blade, trajectory, velocity and acceleration of the point of the reservoir.
УДК: 634.74.631.535
СИСТЕМА МАШИН И ОРУДИЙ ДЛЯ САДОВОДСТВА СИБИРИ
B.Д. БАРТЕНЕВ, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
C.Н. ХАБАРОВ, академикРоссельхозакадемии, руководитель центра интенсивных технологий
НИИ садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко E-mail: [email protected]
Резюме. В статье приведена система машин и орудий для садоводства Сибири. Перечисленная техника была испытана и внедрена в специализированных хозяйствах региона. Многие из этих машин и орудий находятся в серийном производстве, а некоторые выпускают опытными партиями исключительно по заявкам специализированных хозяйств.
Ключевые слова: машины и орудия, садоводство, плодовоягодные насаждения, закладка садов, уходные работы, механизация.
Сибирское садоводство отличается от ведения отрасли европейской части страны рядом специфических особенностей. Это низкое расположение кроны, боль-
шая доля в структуре ягодных кустарников, выращиваемых нередко с обязательным укрытием на зимний период, содержание незимостойких пород в стелющейся форме. В связи с этим необходим комплекс машин и орудий, нередко отличающихся от тех, которые работают в европейской части России.
Садоводство - одна из самых трудоемких отраслей сельского хозяйства. Степень механизации здесь составляет 30.. .70 %. В производственном цикле есть ряд операций и технологических процессов, которые выполняют вручную с использованием различного инвентаря. В структуре садоводства Сибири ягодные кустарники (черная смородина, жимолость, малина, черноплодная рябина, облепиха) занимают до 70 % площади насаждений, а плодовые культуры (яблоня, слива, груша, вишня) - около 30 %.
Цель наших исследований - разработать систему машин для садоводства Сибири.
Условия, материалы и методы. В последние десятилетия в конструкторских бюро заводов сельхозма-
шиностроения совместно с отделами механизации отраслевых НИИ России разработаны новые машины, орудия и приспособления для садоводства [1, 2, 3, 4]. Были проведены их государственные приемочные испытания и освоено серийное или несерийное (опытными партиями) производство.
Сегодня в отрасли в принципе можно внедрять машинные технологии по закладке и уходу за насаждениями, а также уборке урожая [4, 5, 6, 7].
Большинство из упоминаемых в работе машин и орудий в разные годы были испытаны в НИИ садоводства Сибири и внедрены в специализированных предприятиях региона, иногда с некоторой модернизацией, которую можно осуществить непосредственно в мастерских хозяйств.
В НИИ садоводства Сибири имеется чертежнотехническая документация на технические средства разработанные в институте.
результаты и обсуждение. Механизация работ по закладке и уходу за плодово-ягодными насаждениями в Сибири осуществляется комплексом машин и орудий, включающим в себя серийные и несерийные (опытные партии) технические средства, в том числе модернизированные.
При подготовке участков под закладку насаждений используют тракторы ДТ-75М, ДТ-75, Т-4, при уходе - гусеничный узкогабаритный садово-виноградниковый трактор Т-70В и универсальный колесный садово-огородный Т-25А. Лучшее тяговое средство для работы в питомниках - самоходное шасси Т-16М, на него легко монтировать орудия и приспособления, а кабина предоставляет хороший обзор для тракториста. На некоторых видах работ используют универсальные колесные тракторы МТЗ-80/82.
Междурядную обработку и подкормку растений в плодово-ягодных питомниках осуществляют агрега-тируемыми с тракторами МТЗ-80/82 культиваторами-растениепитателями КРСШ-2,8А КРН-2,8МО, КОН-2,8 и КОР-4,2, школку саженцев обрабатывают универсальной пропашной фрезой ФПУ-4,2 с активными рабочими органами. Можно также использовать машину для ухода за виноградной школкой УШ-2,2 или ротационный лесной культиватор КРЛ-1, обеспечивающий рыхление почвы непосредственно в рядах.
Зеленые окорененные черенки плодово-ягодных культур высаживают рассадо- и лесопосадочными машинами СКН-6А; ССН-1А, СКЛ-1, модернизированной сажалкой школки СШН-3, а также в борозды, отрываемые бо-
4, РОС-3 и РТО-4, ВНШ-5, РОУ-6, оборудованными щитами или кожухами, ограничивающими их ширину захвата.
Плантажную вспашку перед закладкой садов и ягодников проводят плугом ППН-40. При плотной подпочве осуществляют предплантажную обработку рыхлителем РН-60, после которой почву разделывают садовыми дисковыми боронами БДСТ-2, 5А, БДС-3,5, а также садовыми культиваторами-рыхлителями КСЛ-5, КСМ-5 или КПС-5.
Насаждения ягодных и плодовых культур закладывают садопосадочной машиной МПС-1, сажалкой садовой СНС-1, сажалкой школки СШН-3 и лесопосадочными машинами типа ССН-1, а при их отсутствии - в борозды, отрываемые бороздоделами или плугами, с предварительной маркировкой участка культиватором.
Для раннего весеннего боронования междурядий в насаждениях используют зубовые бороны БЗТС-1,0 (тяжелая) и БЗСС-1 (средняя) на специальной сцепке БЗС-040У.
Основную обработку почвы проводят осенью плугом-лущильщиком садовым ПЛС-6-25А или плоскорезами КПГ-250А по границе проекции крон. Приствольные полосы рыхлят садовыми фрезами ФМО-0,8, ФАС-0,7, ФСН-0,9А, ФА-0,76, ножевой секцией ПМП-0,6.
Для обработки почвы в междурядьях рекомендуются плуги-рыхлители виноградниковые ПРВМ-3, ПРВМ-4 или почвообрабатывающая машина МПВ-1А со сменными рабочими органами, культиваторы-плоскорезы КПГ-250А, культиваторы для ягодников КМК-2,6, ВИЛ-3, КРВ-3, КНУ-2,1, КСМ-2,0, КЯН-2,6, фреза садовая ФПШ-200 (табл. 1).
При задернении междурядий используются косилки-измельчители садовые ротационные КИУ-2А, КРС-2,5А, КС-ЗМ, ИКС-1,5А - 3,0.
Внесение жидких удобрений и гербицидов в насаждениях ягодников и садах осуществляют универсальным подкормщиком-опрыскивателем ПОУ (ПОМ-630) или штанговым опрыскивателем ОПШ-15 и др.
В насаждениях облепихи и ягодников используют малообъемные опрыскиватели ОУМ-4, а также ОВТ-1А, ОВТ-1В, ОНВ-500, ОПВ-1200 и опрыскиватели серии 81_Ы-500, «ЗУБР» - «Стандарт-Пирамида».
Около 20 % трудозатрат по уходу за насаждениями облепихи и ягодных культур в Сибири приходится на вырезку сухих ветвей. Для обрезки используют пневматические агрегаты ПАВ-12 (8) с 12-ю (8-ю) ручными пнев-моприводными секаторами. Последними срезают ветви диаметром до 20 мм, а ветви большего диаметра удаляют складными садовыми ножовками.
роздоделами. Таблица 1. Краткая техническая характеристика основных почвообраба-
Для полива используют тывающих садовых машин и ротационных косилок
дождевальную среднеструйную установку типа УДС-25, дальнеструйную дождевальную машину ДДН-70, комплект оборудования ирригационный КИ-25/50 «Радуга»,
«Сигма-3 - 50 ДПЗ» и дождевальный аппарат ДШ-25/300.
Органо-минеральные удобрения на участки под плодово-ягодные насаждения вносят перед вспашкой разбрасывателями минеральных удобрений НРУ-0,5,
1 -РМГ-4 (однонососный прицеп), 1-ПТУ-4 (полуприцеп),
РМС-6 и разбрасывателями органических удобрений РПН-
Рабочая Производи-
Марка, мо- Наименова- ширина тельность, Мас- Примечание
дель ние машины захвата, м га/ч основного времени са, кг
КСМ-5 (КСЛ- Культиватор са- 5 2,5. 3,4 610
5, КПС-5) довый
ФА-0,76А Фреза садовая 0,76 0,7. .1,2 390 С приводом от ВОМ трактора, п = 537 об/мин.
ФПШ-200 Фреза садовая 2 1,2. .1,5 510 С приводом от ВОМ трактора, п = 537 об/мин.
БДСТ-2,5А Борона дисковая 2,5 1,2. 1,8 720 2-х следная тяжелая
ПРВМ-3 Плуг-рыхлитель 3 (4) 1,7. ..2,2 670 Со сменными рабочими
(ПРВМ-4) (2,2. ..3,0) (910) органами
КМК-2,6 Культиватор для ягодников 2,6 1,2. 1,5 320
КРС-2,5А Косилка садовая 2,5 0,6. 1,0 380 С приводом от ВОМ трактора, п = 537 об/мин.
КИУ-2А Косилка- измельчитель 2 0,4. .0,8 352 -/-
КС-3М Косилка садовая 3 1,5. 2,0 550 -/-
Таблица 2. Номенклатура и количество основных машин в зависимости от площади плодово-ягодных насаждений____________________________________________________________________________________
Марка (модель) машины Наименование машины С каким трактором агрега-тируется Число машин для насаждений площадью, га
до 50 2001 500
КСМ-5 (КСЛ-5, КПС-5 Культиватор садовый Т-70 В, MT3-80, 82 1 2 З
ФСН-0,9 (ФМО-0,8, ФА-0,76А) Фреза садовая Т-25А 1 2 З
ФПШ-200 Фреза почвенная садовая Т-70В, MT3-80/82 12 З
БДСТ-2,5А Борона дисковая садовая, тяжелая Т-70В, MT3-80/82 11 2
ПРВМ-3 (ПРВМ-4) Плуг-рыхлитель виноградниковый Т-70В, MT3-80/82 -1 2
КМК-2,6 (КНУ-2,1, КЯН-2,6) Культиватор для ягодников Т-25А 11 2
КРС-2,5А (КИУ-2А, КС-3М) Косилка-измельчитель ротационная садовая Т-70В, MT3-80/82 -1 2
ОУМ-4 (ОНВ-500, SLN-500) Опрыскиватель малообъемный навесной для ягодников Т-25А, Т-70В 12 З
ОПВ-1200 («Зубр Опрыскиватель прицепной вентиляторный для плодо-
«Стандарт-Пирамида») вых садов Т-70В, MT3-80/82 12 З
ПАВ-8 (12) Агрегат пнвматический для обрезки ягодников Т-25А 12 2
ПОВ-1 (ЛНВ-1,5Б) Подборщик срезанных ветвей в ягодниках Т-25А 12 З
МПЯ-1А (МПЯ-1В, КПЯ-1) Машина поточная ягодоуборочная самоходная -1 1
«Йонас-2000» (производ- Комбайн портальный универсальный для уборки ягод,
ство Финляндии) в том числе жимолости самоходный -1 1
РМУМ-1 Рябино-малиноукрывочная машина Т-70В 11 2
РМП-1 Рябино-малиноподъемник Т-70В 11 1
КИ-50 «Радуга» Комплект оборудования ирригационный Т-70В - 1 2
Для сбора и вывоза срезанных сучьев применяют подборщик обрезков ветвей в садах ПОВ-1 или лозоподбор-щик ЛНВ-1,5Б и агрегат виноградниковый АВН-0,5А с волокушей. С межклеточных дорог ветви вывозят за пределы участка садовым сборщиком сучьев СТС-4 или универсальным копновозом КУН-10.
На уборке урожая смородины и аронии удовлетворительные результаты в Сибири показали портальная ягодоуборочная машина МПЯ-1А (1В) и портальный самоходный комбайн КПЯ-1, а также финский универсальный ягодоуборочный портальный комбайн моделей «Йоонас» вибрационного принципа действия. Его модель «Йоо-нас-2000» также рекомендуется для уборки жимолости и облепихи, но в этом случае нужна конструкторская доработка основных рабочих. Кроме того, в НИИСС разработана мобильная прицепная машина для отделения плодов со срезанных ветвей облепихи.
С целью предохранения от вымерзания в зимний период в Сибири насаждения малины и аронии осенью следует пригибать к почве. Эту операцию выполняют разра-ботаные в НИИСС машины для осеннего пригибания и весеннего подъема этих растений.
Старые плантации облепихи и ягодников раскорчевывают агрегатом МТП-44А с гусеничным трактором Т-130, бульдозером или машиной фрезерной МФ-0,9 с последующей вспашкой участка плантажным плугом. На раскорчевке используются также корчеватель-собиратель КСП-20, монтируемый на раму бульдозера-погрузчика
ПБ-35. Измельченная надземная часть и корневая система насаждений служит органическим удобрением под новые посадки.
На основе технологических карт возделывания культур и системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 2000-2010 гг и с учетом перспективы механизации в отрасли до 2015 г Мы определили номенклатуру и рассчитали количество машин необходимых для насаждений различной площади (табл. 2)
При этом соотношение площади садов и ягодников было ориентировочно принято как 30:70, а их урожайность соответственно - 60 и 40 ц/га. Потребность в тракторах определяли из условия, что обработка 1 га сада в агрегате с трактором средней мощности Т-70В приравнивается к 8...10 га условной (эталонной) вспашки. Сезонная выработка трактора класса 1,4 тс составляет 800.900 условных га. Следовательно, один трактор типа Т-70В может обрабатывать при соблюдении агротехнических сроков 90.100 га плодоносящего сада. Тракторы и машины, не включенные в этот примерный список, можно привлекать при необходимости из других сельскохозяйственных, лесных и мелиоративных организаций.
Применение предлагаемых машин и орудий при возделывании плодово-ягодных насаждений в Сибири увеличивает производительность труда в 5-7 раз и снижает затраты в 3-5 раза, повышая рентабельность производства саженцев, ягод и плодов.
Литература.
1. Машины для механизации работ в садоводстве: Каталог техники. - М., 2005. - 120 с.
2. Не серийные машины и оборудование для механизации трудоемких процессов питомниководстве. Каталог. - М., ЦНТИПР, 1988. - 50 с.
3. Комплекс машин для маточников вегетативно размножаемых подвоев и интенсивного сада/А.И. Завражнов, К.А. Мана-енков, В.Ю. Ланцев, В.В. Хатунцев, В.Г. Бросалин, М.И. Меркулов//Достижения науки и техники АПК. - 2009. - №1. - С. 49-52
4. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 годы. - Ч. I. - Растениеводство. - М., 1988. - 958 с.
5. Интенсивные технологии в садоводстве. М. «Агропромиздат», 1990. - 300 с.
6. Научно-технический прогресс в садоводстве: сб. науч. докл. II Международной науч.-практ. конф. (16-17июля 2003 г.). - Ч.1.
- М., 2003. - 357с.
7. Система машин для садоводства. Федеральная программа (проект) «Возрождение садоводства России на 1996-2010 гг.».
- ВСТИСП, 1995. - 143 с.
SYSTEM oF MACHINES AND TOoLS FoR HoRTICuLTuRE of SIBERIA V.D. Bartenev, S.N. Khabarov
Summary. System of machines and tools for horticulture of Siberia is presented in the paper. Machines and tools, listed below, were successfully tested in diferent periods (years) and introduced in specialized economies of the region, sometimes with modernization of units. Many recommended machines and tools are in serial production, and some of them are produced by experienced parties (non-serial) according to applications of economies in horticulture.
Key words: machines and tools, horticulture, fruit-berry plantations, establishment of gardens, maintenance works, mechanization.
