Научный архив: статьи

Регулярно проводимая обрезка плодовых деревьев является существенной предпосылкой повышения урожайности и качества плодов. Уборка и утилизация срезаемых ветвей плодовых насаждений в садах являются обязательными операциями технологического процесса производства плодов. В то же время они сопряжены с большими материальными и трудовыми затратами, вызванными низким уровнем механизации и малой эффективностью используемых технологий. Наиболее перспективной является использование срезанных ветвей в измельченном виде для мульчирования почвы. Это способствует накоплению и сохранению влаги в почве, обогащению ее органическим веществом, элементами минерального питания, улучшению агрофизических свойств и в конечном итоге вовлечению отчуждаемой древесины в круговорот веществ без ущерба для экологии. Для реализации указанной технологии утилизации древесных отходов была предложена конструкция подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых насаждений, оснащенная двумя ступенями роторных двухвалковых измельчителей. Отсутствие достаточных данных о процессах взаимодействия рабочих органов измельчителей со срезанными ветвями плодовых насаждений препятствует совершенствованию машины и ее широкому внедрению в сельскохозяйственное производство. Цель исследования - разработка математической модели процесса работы подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых насаждений. Предмет исследования - процесс измельчения срезанных ветвей плодовых насаждений двухвалковым роторным измельчителем в древесную мульчу. Исследования проведены с использованием методов классической механики, физического и математического моделирования. Объект исследования - роторный двухвалковый измельчитель. Математическое моделирование процесса работы подборщика-измельчителя позволило установить кинематические параметры движения рабочего органа измельчителя и рациональные параметры переднего п = -5°…-15° и заднего углов заточки ножа з =60°-70°, радиуса R режущей кромки ножа 75-125 мм, окружной скорости режущей кромки ножа 0 v =8-12 м/с, скорости резания ветвей 10-12 м/с, скорости подачи ветвей n v =1,4-2,1 м/с, зазора между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора s 0,003 м.

Применяемые на практике способы освоения склонов под плодовые культуры имеют существенные недостатки: низкий коэффициент использования площади и нарушение гумусового слоя почвы, что приводит к усилению процессов водной и ветровой эрозии. Строительство ступенчатых террас сопряжено с низким коэффициентом использования склоновых земель и требует значительных единовременных капиталовложений. В связи с этим разработка нового типа террас, обеспечивающего противоэрозионное устройство территорий в предгорных и горных садовых агроландшафтах и увеличение коэффициента использования склона, является актуальной в условиях Центральной части Северного Кавказа. Цель исследования - разработка новой конструкции террасы, обеспечивающей противоэрозионное устройство территорий в предгорных и горных садовых агроландшафтах и увеличение коэффициента использования склона. Объект исследования - новая конструкция террасы. При проведении исследований использовались методы физического моделирования. В ходе исследований проанализированы особенности наиболее применяемых конструкций террас, выявлены их недостатки и разработан новый способ устройства террас, имеющий технологические и конструктивные отличия. Сложившаяся конструкция ступенчатых террас с четырьмя элементами упрощается до двух полотна с заданным профилем и выемочно-насыпным откосом с единовыпрямленным профилем, задерняемым ускоренно. Установлено, что при нарезке по счету седьмой террасы экономится площадь для дополнительной террасы с шириной полотна 5 м на склоне крутизной 14-16°. В пересчете на гектар террасированного склона полученная дополнительная площадь полотна достаточна для возделывания 100 плодовых деревьев, посаженных интенсивно по схеме 5×2 м.

Борьба с сорной растительностью в садах на террасированных склонах является одной из проблем, с которой сталкиваются сельхозпроизводители плодов. Основным методом борьбы с сорной растительностью, используемым в интенсивном равнинном садоводстве, является химический метод с внесением гербицида в приствольные полосы плодовых насаждений. Опыт использования машин для внесения гербицида в приствольные полосы плодовых насаждений показал, что для их эффективной работы необходимо два смежных прохода вдоль линии ряда плодовых насаждений. В условиях террасного садоводства поход к линии ряда плодовых насаждений возможен только с одной стороны: со стороны полотна террасы. Обработка другой стороны ряда ограничивается откосом террасы. Это обстоятельство снижает эффективность применения гербицидных установок отечественного и зарубежного производства. В связи с этим предлагаемая гербицидная установка оснащена исполнительным механизмом, выполненным в виде вертикального металлического цилиндра, внутри которого установлен пневмоакустический распылитель жидкости, а в нижней части прикреплен полимерный диск с возможностью вращения в горизонтальной плоскости. На наружной цилиндрической поверхности диска прикреплены ворсы, образующие конусообразный эластичный защитный фартук. Такое конструктивное исполнение гербицидной установки позволяет за один проход вдоль линии ряда обеспечить эффективную обработку приствольных полос плодовых насаждений в террасном садоводстве.