CC BY
4
ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 631.356 DOI 10.24411/2311-6447-2020-10073
Анализ и классификация устройств для обработки сахарной свеклы защитным препаратом
Analysis and classification of devices for processing sugar beet with a protective preparation
Доцент П.Н. Кузнецов (ORCID 0000-0002-7046-0948), (Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра стандартизации, метрологии и технического сервиса, тел. 89537092317 E-mail: [email protected]
профессор В.И. Горшенин (ORCID 0000 0001 8184 5379) (Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра транспортно-технологических машин и основ конструирования, тел. 8(47545) 9-46-10 E-mail: [email protected]
Associate Professor P.N. Kuznetsov (ORCID 0000-0002-7046-0948), (Michurinsky State Agrarian University) chair of standardization, metrology and technical service, tel. 89537092317 E-mail: [email protected]
Professor V.I. Gorchenin (ORCID 0000-0001-8184-5379)
(Michurinsk State Agrarian University) chair of transport and technological machines and design basics, tel. 8(47545) 9-46-10 E-mail: [email protected]
Реферат. Основным источником получения сахара в Российской Федерации является сахарная свёкла. В настоящее время при укладке корнеплодов сахарной свеклы в кагат наиболее распространена технология опрыскивания, собранной в одном месте массы корнеплодов. Такая технология не позволяет обработать все корнеплоды равномерно. Для более качественного равномерного покрытия поверхности корнеплодов их следует разложить одним слоем. Наиболее подходящий момент для равномерной обработки поверхности корнеплодов раствором фунгицидов - это обработка их при нахождении на элеваторе или транспортере комбайнов во время уборки или на буртоукладочной машине во время закладки на хранение. Это позволит увеличить площадь обрабатываемой поверхности корнеплода, тем самым повысить эффективность обработки раствором фунгицидов при хранении и, как следствие, их лежкость. Наиболее эффективным, по нашему мнению, является способ обработки, при котором она производится во время уборки непосредственно после извлечения и очистки корнеплодов перед их загрузкой в бункер или в идущее рядом транспортное средство. Предлагается способ обработки корнеплодов сахарной свёклы раствором фунгицидов и методика определения степени покрытия поверхности корнеплода раствором фунгицидов при опрыскивании из форсунки.
Summary. The main source of sugar in the Russian Federation is sugar beet. Currently, when laying sugar beet root crops in kagat, the most common technology is spraying, collected in one place, the mass of root crops. This technology does not allow you to treat all the roots evenly. For better uniform coverage of the surface of root crops, they should be decomposed in one layer. The most suitable moment for a better uniform treatment of the surface of root crops with a solution of fungicides is their treatment when they are on the Elevator or conveyor of combines during harvesting or on the machine during laying for storage. This will increase the area of the treated surface of the root crop, thereby increasing the efficiency of treatment with a solution of fungicides during storage and as a consequence of their maturation. The most effective, in our opinion, is the method of: processing, in which it is carried out during the harvest
S П.Н. Кузнецов, В.И. Горшенин, 2020
immediately after the extraction and cleaning of root crops before loading them into a hopper or in a nearby vehicle. A method for treating sugar beet root crops with a fungicide solution and a method for determining the degree of coating the surface of the root crop with a fungicide solution when spraying from a nozzle is proposed.
Ключевые слова: корнеплод, сахарная свёкла, технология, уборка, комбайн, устройство для обработки фунгицидами, способ.
Keywords: root crop, sugar beet, technology, harvesting, harvester, device for processing fungicides, method, technique.
Сахарная свёкла является основным источником получения сахара в Российской Федерации. В настоящее время при её уборке используется большое количество различной зарубежной свеклоуборочной техники [1].Одним из важнейших технологических приемов, позволяющих получить высококачественные семена сахарной свеклы, является долгосрочное осенне-весеннее хранение корнеплодов [2, 3]. По результатам многолетних исследований установлено, что гибриды зарубежной селекции, несмотря на высокие показатели урожайности и сахаристости, практически непригодны для длительного хранения в кагатах и должны сразу после уборки идти на переработку. Потенциал сахарных заводов не способен обеспечить бесперебойную приемку и переработку поступивших корнеплодов.
Проводимые исследования соответствуют постановлению Правительства Российской Федерации № 717 от 14 июля 2012 г. «О государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы». Основываясь на положениях «Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации» и «Программы развития селекции и семеноводства сахарной свеклы в России до 2020 года», предусматривающих самообеспеченность сахаром более 80 % исследования по проблемам хранения убранных корнеплодов актуальны.
Цель исследований - повышение качества обработки корнеплодов сахарной свеклы фунгицидами при их уборке. В настоящее время при укладке корнеплодов сахарной свеклы в кагат наиболее распространена технология опрыскивания, собранной в одном месте массы корнеплодов (рис. 1). Такая технология не позволяет обработать все корнеплоды равномерно.
Рис. 1. Обработка корнеплодов сахарной свеклы защитным препаратом при укладке в кагат
Для более качественного равномерного покрытия поверхности корнеплодов их следует разложить одним слоем. Наиболее подходящий момент равномерной обработки поверхности корнеплодов раствором фунгицидов - обработка при нахождении их на элеваторе или транспортере комбайнов во время уборки или на бурто-укладочной машине во время закладки на хранение. Это позволит увеличить площадь обрабатываемой поверхности корнеплода, тем самым повысить эффективность обработки раствором фунгицидов при хранении и, как следствие, их лежкость.
В настоящее время на свеклоуборочных комбайнах предлагается использовать различные устройства для протравливания аэрозолями корнеплодов свеклы. Рассмотрим некоторые из них. Известно устройство (рис.2) для объемной обработки жидким препаратом корнеклубнеплодов, выкапываемых самоходным корне -клубнеуборочным комбайном (патент и 5609). Данное устройство содержит емкость для приготовления и хранения консерванта, блок для дозирования и подачи рабочего раствора, камеру протравливания 1 с распылителем и вентилятором 4, установленным на верхнем основании камеры протравливания, причем заборное отверстие вентилятора посредством гофрированного воздухопровода 6 соединено с нижней частью камеры протравливания. Кроме того, конструкция данного устройства позволяет свести к минимуму непроизводительные потери рабочей жидкости за счет организации кругового движения воздушно-капельного потока [4].
(патент и 5609)
Недостатком данного устройства является громоздкость конструкции и невозможность его использования на свеклопогрузчиках без существенной моде рнизации.
Известно устройство (рис. 3) для протравливания аэрозолями корнеплодов свеклы (патент ВУ 16711), «содержащее емкость для рабочей жидкости 1, внутри которой размещен насосный агрегат 2, соединенный посредством гидропровода 3 через регулятор давления 4, соединенный с распылителем 5. Над распылителем 5 смонтирован вентилятор 6, соединенный воздухопроводом 7 с нижней частью камеры протравливания 8, она снабжена на входе и выходе подвижными щитками 9» [5].
Рис. 3. Устройство для протравливания аэрозолями корнеплодов свеклы (патент ВУ 16711')
Недостатком данного устройства является то, что его невозможно использовать на свеклопогрузочной машине ввиду громоздкости конструкции без существенной модернизации. Кроме того, при обработке корнеплодов жидкими препаратами увеличивается их влажность, что ухудшает условия их хранения, а также приводит к налипанию почвы и забиванию сепарирующих рабочих органов уборочных и погрузочных машин.
Есть «устройство к буртоукладочной машине для обработки корнеплодов свеклы защитным препаратом, содержащее емкость для рабочей жидкости, закрепляемую на раме буртоукладочной машины, насосный агрегат, связанный с емкостью для рабочей жидкости посредством гидропривода, регулятор давления, распылительное устройство, устанавливаемое над землеотделителем буртоукладочной машины, источник электрического напряжения, отличающийся тем, что снабжено зарядным электродом, располагаемым на подающем транспортере буртоукладочной машины для придания корнеплодам свеклы отрицательного электрического заряда, при этом на распылительном устройстве расположен зарядный электрод для придания каплям рабочей жидкости положительного электрического заряда» [6] (рис. 4).
21 3
Рис. 4. Устройство к буртоукладочной машине для обработки корнеплодов свеклы защитным препаратом (патент ВУ 16447)
Недостатком данного устройства является низкое качество обработки корнеплодов защитно-стимулирующими растворами из-за того, что корнеплоды на обработку подаются ворохом, это не позволяет полностью обработать их поверхность, в результате чего снижается продолжительность их хранения. Кроме того, при обработке корнеплодов жидкими препаратами увеличивается их влажность, что ухудшает условия хранения, а также приводит к налипанию почвы и забиванию сепарирующих рабочих органов.
Анализ способов и технических средств для обработки корнеплодов свеклы защитным препаратом показал, что, несмотря на многообразие предлагаемых устройств для свеклоуборочных комбайнов, каждый из них имеет свои преимущества и не достатки. Поэтому нами предлагается способ обработки корнеплодов сахарной свёклы раствором фунгицидов, который заключается в следующем. В процессе работы выкопанные корнеплоды 1 прутковым транспортером 2 подаются на шнековый транспортер 3, придающий корнеплодам вращательное движение, где они однослойно распределяются в продольном направлении и подаются на обработку фунгицидами (рис. 5). Насос 4 засасывает рабочий раствор фунгицидов из бака 5 и под давлением подает его к распыливающим устройствам 6, которые равномерно покрывают раствором препарата всю поверхность корнеплодов. Вентилятор с нагревательным элементом 7 создает воздушный поток теплого воздуха и направляет его на обработанные корнеплоды, тем самым высушивая их, после чего они поступают на выгрузку. Данный способ защищен патентом РФ № 2644591 [7].
Рис. 5 Схема устройства для обработки корнеплодов сахарной свёклы раствором фунгицидов при уборке: 1 - корнеплоды; 2 - транспортер прутковый; 3 - транспортер шнековый; 4 - насос; 5 - бак; 6 - устройство распыливающее; 7 - вентилятор с нагревательным элементом
Существующие в настоящее время устройства для обработки корнеплодов сахарной свеклы защитным препаратом можно классифицировать следующим образом (рис. 1):
-по подключению: к самоходному комбайну (патенты № 16719, 16903, 4150); к буртоукладочной машине (патенты № 16711, 5744, 7014);
-по наличию камеры протравливания (патенты № 4307, 4150, 5444);
-по дополнениям к опрыскивателю: с установленным вентилятором (патенты № 4868, 5609, 16711);с установленным зарядным электродом (патенты № 16447, 6571); без дополнений (патенты № 6087, 5635, 7309, 2644591).
Деление на группы является не абсолютным, а условным, так как существуют устройства, совмещающие в себе несколько групп.
Наиболее эффективным, по нашему мнению, является способ обработки, при котором она производится во время уборки непосредственно после извлечения и очистки корнеплодов перед их загрузкой в бункер или в идущее рядом транспортное средство. Например, устройство, реализующее данный способ, можно разметить на загрузочном транспортере свеклоуборочного комбайна типа ROPA EURO TIGGER [8,9,10,11] таким образом (рис. 6).
139
Рис. б. Место установки устройства для обработки фунгицидами корнеплодов сахарной свеклы на свеклоуборочный комбайн ROPA EURO TIGGER: 1 - бак с раствором фунгицидов; 2 - насос; 3 - трубопровод; 4 - форсунки
Устройство монтируется на борту транспортера комбайна. Бак с раствором фунгицидов 1 крепится выше системы опрыскивания на стенке бункера комбайна, насос 2 для подачи вещества крепится под баком. Форсунки 4 располагаются поперек транспортера, под углом 45 ° относительно транспортера. Трубопровод 3 закрепляется на транспортере, повторяя форму защитного каркаса.
Система трубопровода имеет замкнутую циркуляцию жидкости, что позволит максимально эффективно использовать рабочее вещество, так как при засорении некоторых форсунок уменьшается расход жидкости, что приводит к срабатыванию спускного клапана 1, который располагается внутри бака 2 на конце трубопровода.
Данное устройство возможно разместить на круговом транспортере свеклоуборочного комбайна, например, ROPA EURO TIGGER, ширина захвата которого составляет 860 мм.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в России применение опрыскивателей для обработки сахарной свеклы во время уборки встречается крайне редко, в основном это обработка собранной в одном месте массы корнеплодов. Проведенный анализ позволил разработать классификацию устройств для обработки сахарной свеклы защитным препаратом и предложить перспективный способ обработки корнеплодов сахарной свёклы раствором фунгицидов (патент РФ № 2644591). Как показали исследования, наиболее перспективным является использование опрыскивателя, не содержащего дополнительные приспособления и устанавливающегося на самоходный комбайн.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ресурсосберегающая технология и техника производства сахарной свеклы : монография / А. И. Завражнов, В. И. Горшенин, С. В. Соловьев [и др.] ; под общей редакцией А. И. Завражнова. — Санкт-Петербург : Лань, 2019. — 164 с. — ISBN 978-5-8114-3751-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://е.lanbook.com/book/125717 (дата обращения: 19.03.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
2. Modern industrial horticulture as the managed information and technological system/A.I. Zavrazhnov, V.Y. Lantsev, A.A. Zavrazhnov, Y.V. Trunov//Ecology, Environment and Conservation. 2016. Vol. 22. Dec. Pp. 173-177.
3. Кузнецов, П.Н. Повышение сохранности корнеплодов сахарной свеклы путем их обработки раствором фунгицидов / / Приоритетные направления развития садоводства (I Потаповские чтения), Материалы Национальной научно-практической конференции, посвященной 85-й годовщине со дня рождения профессора, доктора сельскохозяйственных наук, лауреата Государственной премии Потапова Виктора Александровича, отв. ред. Григорьева A.B. Издательство: Мичуринский ГАУ Мичуринск, 11-13 декабря 2019 г. - 2019 - С. 156-162.
4. Пат. U5609 Республика Беларусь, МПК51; Устройство для объемной обработки жидким препаратом корнеклубнеплодов, выкапываемых самоходным корне-клубнеуборочным комбайном/ Бычек Павел Николаевич, Ладутько Сергей Николаевич, Заяц Эдуард Владимирович, Кузьмицкий Александр Васильевич, Пестис Витольд Казимирович, Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет.- № U20090180; заявл. 10.03.2009; опубл. 30.10.2009.
5. Пат. 16711 Республика Беларусь, МПК51; Устройство для протравливания аэрозолями корнеплодов свеклы/ Бычек Павел Николаевич, Заяц Эдуард Владимирович, Ладутько Сергей Николаевич, Свиридов Александр Викторович, Кузьмицкий Александр Васильевич, Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет.- № а20100830; заявл. 27.05.2010; опубл. 30.12.2012.
6. Пат. 16447 Республика Беларусь, МПК51; Устройство к буртоукладочной машине для обработки корнеплодов свеклы защитым препаратом/ Заяц Эдуард Владимирович, Пестис Витольд Казимирович, Бычек Павел Николаевич, Ладутько Сергей Николаевич, Кузьмицкий Александр Васильевич, Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет.- № а20100106; заявл. 28.01.2010; опубл. 30.08.2011.
7. Пат. 2644591 Российская Федерация, МПК51; Способ обработки корнеплодов сахарной свёклы раствором фунгицидов при их уборке / В.И. Горшенин, П.Н. Кузнецов, C.B. Соловьев, Абросимов А.Г., Дробышев И.А.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Мичуринский государственный аграрный университет».- № 2016133266; заявл. 11.08.2016; опубл. 13.02.2018, Бюл.№5.
8. Кузнецов, П.Н. Эффективность использования свеклоуборочной техники с применением очистителя от влажной почвы, выполненного в виде щетки/П.Н. Кузнецов, Э.А. Климентова, A.A. Дубовицкий//Наука в центральной России. -2016. -№ 1 (19). -С. 59-66 - ISSN 2305-2538, DOI: 10.35887/2305-2538.
9. Дубовицкий, A.A. Экономическое обоснование использования свеклоуборочных комбайнов/ A.A. Дубовицкий, Э.А. Климентова, П.Н. Кузнецов// Молочно-хозяйственный вестник. -2017. -№ 2 (26). -С. 148-157.
10. Кузнецов, П.Н. К вопросу об очистке сахарной свеклы при уборке в условиях ЦЧР /П.Н. Кузнецов, В.И. Горшенин, Н.В. Михеев, C.B. Соловьёв // Наука в центральной России - 2017. - №2(26). - С. 13-21. ISSN 2305-2538, DOI: 10.35887/2305-2538.
11. Кузнецов, П. Н. Способ обработки поверхности корнеплода раствором фунгицидов // Наука в центральной России - 2019. - №5(41). - С. 41-48 - ISSN 2305-2538, DOI: 10.35887/2305-2538
REFERENCES
1. Re source-saving technology and technology of sugar beet production: monograph / A. I. Zavrazhnov, V. I. Gorshenin, S. V. Soloviev [et al. ]; edited by A. I. Zavrazhnov. - Saint Petersburg: LAN, 2019. — 164 p. - ISBN 978-5-8114-3751-1. -Text: electronic / / LAN: electronic library system. — URL: https://e.lanbook.com/ book/125717 (date accessed: 19.03.2020). - - Access mode: for authorization, users'.
2.Modern industrial horticulture as the managed information and technological sys-tem/A.I. Zavrazhnov, V.Y. Lantsev, A.A. Zavrazhnov, Y.V. Trunov//Ecology, Environment and Conservation. 2016. Vol. 22. Dec. Pp. 173-177.
3.Kuznetsov P. N. Improving the safety of sugar beet root crops by treating them with a solution of fungicides / / Priority directions of horticulture development (I Pota-pov readings), Materials of the National scientific and practical conference dedicated to the 85th anniversary of the birth of Professor, doctor of agricultural Sciences, winner of the state prize Potapov Viktor Alexandrovich. OTV. ed Grigor 'eva, L. V., Publisher: Mi-churinskiy state agricultural UNIVERSITY Michurinsk, 11-13 December 2019 - 2019 -P. 156-162.
4. Pat. U5609 Republic of Belarus, IPC51; A device for the volumetric treatment of a liquid crop of root crops dug up by a self-propelled root crop combine harvester / By-chek Pavel Nikolaevich, Ladutko Sergey Nikolaevich, Zayats Eduard Vladimir о vich, Kuzmitsky Alexander Vasilievich, Pestis Vitold Kazimirovich, Patent holder Educational institution Grodno State Agrarian University No. 80; declared 03/10/2009; publ. 10/30/2009.
5.Pat. 16711 Republic of Belarus, IPC51; Beet root aerosol dressing device / By-chek Pavel Nikolaevich, Zayats Eduard Vladimirovich, Ladutko Sergey Nikolaevich, Sviridov Alexander Viktorovich, Kuzmitsky Alexander Vasilievich, Patent holder Educational institution Grodno State Agrarian University.- № a20100830; declared 05/27/2010; publ. 12/30/2012.
6.Pat. 16447 Republic of Belarus, IPC51; Device for a bead-laying machine for processing beet root crops with a protective preparation / Zayats Eduard Vladimirovich, Pestis Vitold Kazimirovich, Bychek Pavel Nikolaevich, Ladutko Sergey Nikolaevich, Kuzmitsky Alexander Vasilievich, Patent holder Educational institution Grodno State Agrarian University.- No. a20100106; declared 01/28/2010; publ. 08/30/2011.
7.Pat. 2644591 Russian Federation, MPK51; Method of processing sugar beet root crops with a solution of fungicides during their harvesting / V. I. Gorshenin, P. N. Kuz-netsov, S. V. Soloviev, Abrosimov A. G., Drobyshev I. A.; applicant and patentee of Mi-churin state agrarian University.- No. 2016133266; declared. 11.08.2016; publ. 13.02.2018, Byul.No.
8.Kuznetsov, P. N. Efficiency of using beet harvesting equipment with the use of a cleaner from wet soil made in the form of a brush/P. N. Kuznetsov, E. A. Klimentova, A. A. Dubovitsky/ / Science in Central Russia. -2016. - No. 1 (19). - Pp. 59-66-ISSN 2305 -2538, DOI: 10.35887/2305-2538.
9.Dubovitsky, A. A. Economic justification for the use of beet harvesters/ A. A. Dubovitsky, E. A. Klimentova, P. N. Kuznetsov/ / Dairy vest-Nik. -2017. - No. 2 (26). -Pp. 148-157.
10.Kuznetsov, P. N., Gorshenin, V. I., Mikheev, N. V., Solovyov, S. V. on the issue of sugar beet cleaning during harvesting in the conditions of Central Asia / / Science in Central Russia-2017. - No. 2(26). - Pp. 13-21. ISSN 2305-2538, DOI: 10.35887/2305 -2538.
11. Kuznetsov, P. N. Method of processing the surface of a root crop with a solution of fungicides / / Science in Central Russia-2019. - No. 5(41). - Pp. 41-48-ISSN 2305-2538, DOI: 10.35887/2305-2538.
