Анализ влияния размеров переносного улавливателя плодов на показатели эффективности его работы

Несмиян Андрей Юрьевич; Кравченко Людмила Владимировна; Хижняк Владимир Иванович; Иванов Александр Юрьевич; Алексенко Николай Петрович

ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

УДК 634.1-13

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРОВ ПЕРЕНОСНОГО УЛАВЛИВАТЕЛЯ ПЛОДОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО РАБОТЫ

При производстве плодовых культур одной из наиболее ответственных и трудоемких операций является уборка урожая. В нашей стране более половины всех плодов производится в условиях хозяйств малых форм собственности, в которых уровень механизации технологических процессов, в том числе и уборочных, остается крайне низким. В связи с этим целью представленного исследования является разработка конструкции переносного улавливателя плодов, обслуживаемого одним оператором и не нуждающегося в энергосредствах для транспортировки и монтажа, а также оценка влияния его основных параметров на показатели эффективности улавливания плодов. Авторами предложена конструкция переносного улавливателя плодов, монтируемого на штамбе дерева. Анализ, проведенный с учетом плотности вероятности распределения плодов в кроне дерева, позволил установить, что при использовании такого устройства процент «повреждаемых» плодов может варьироваться от 36 до 49%, из которых на «периферийные» потери приходится всего около 3%, на потери через центральное окно - около 18-29%, а на травмирование, связанное с ударами о поддерживающие стержни - 11-23%. В качестве конструктивных мер, позволяющих повысить эффективность улавливания плодов, предложено следующее: принимать минимально возможный радиус центрального окна плодоулавливателя; над центральным окном дополнительно устанавливать отражающий эластичный козырек, который будет обеспечивать рикошет плодов на полотно улавливателя; по возможности уменьшать число поддерживающих стержней, а прочность конструкции обеспечивать за счет увеличения их диаметра; оборачивать поддерживающее стержни мягким эластичным покрытием. При этом приемлемый уровень периферийных потерь обеспечивается при величине внешнего радиуса полотна плодоулавливателя не менее 80% от условного радиуса кроны дерева.

Ключевые слова: уборка плодов, переносной плодоулавливатель, размеры плодоулавливателя, радиус кроны дерева, плотность распределения плодов, частота потерь, показатель эффективности.

In the production of fruit crops, harvesting is one of the most responsible and labor-intensive operations. In our country, more than half of all fruits are produced in conditions of small-scale farms, in which the level of mechanization of technological processes, including harvesting, remains extremely low. In this regard, the purpose of the presented study is to develop a portable fruit catcher design serviced by one operator and not requiring energy for transportation and installation, as well as an assessment of the effect of its key parameters on the efficiency of fruit capture. The authors proposed the design of a portable fruit catcher mounted on a tree trunk. Analysis based on the probability density of fruit distribution in the tree crown allowed to establish that when using such a device the percentage of «damaged» fruits can vary from 36 to 49%, of which «peripheral» losses account for only about 3%, for losses through the central window is about 18-29%, and the trauma associated with impacts on supporting rods is 11-23%. As the constructive measure to improve the efficiency of fetal collection, the following is suggested: to take the minimum possible radius of the central window of the fructuary; above the central window to additionally to install a reflective elastic visor, which will ensure the ricochet of the fruit on the catcher web; if possible, to reduce the number of supporting rods, and ensure the strength of the structure by increasing their diameter; to wrap the supporting rods with a soft, elastic coating. At the same time, an acceptable level of peripheral losses is ensured when the outer radius of the fruit-picker web is at least 80% of the conventional radius of the tree crown.

Keywords: harvesting of fruits; portable fruit catcher; the size of the fruit catcher; radius of tree crown; density of distribution of fruits; frequency of losses; indicatorof the efficiency.

Введение. Плодовые культуры играют значимую роль в питании человека. В плодах содержится огромное количество микроэлементов, витаминов и других биологически активных веществ. Они успешно применяются как средство профилактики авитаминозов, гипертонии, нарушения обмена веществ, атеросклерозов, заболеваний кишечного тракта и др. [1].

Садоводство - одна из рентабельнейших отраслей сельскохозяйственного производства при том, что трудозатраты здесь в 15-20 раз выше, чем в полеводстве. Наиболее напряженный и трудоемкий период работ в садоводстве - уборка урожая, на неё приходится до 40-60% от общих годовых затрат труда на получение урожая [2, 3].

Промышленное садоводство имеет достаточно высокий уровень механизации процессов, в том числе и уборочных [3-8]. Однако следует учитывать, что большая часть плодово-ягодной продукции (например, в Ростовской области - около 60-80%) производится в хозяйствах малых форм: крестьянских фермерских хозяйствах (КФХ) и личных подсобных хозяйствах (ЛПХ) [9], в которых уровень механизации труда практически равен нулю. В связи с этим можно считать, что разработка приспособлений, позволяющих повысить уровень механизации процесса уборки плодов в хозяйствах малых форм собственности - актуальная задача, решение которой существенным образом повысит эффективность обеспечения населения страны плодовой продукцией.

Цель представленного исследования - разработка конструкции переносного улавливателя плодов,

обслуживаемого одним оператором и не нуждающегося в энергосредствах для транспортировки и монтажа, и оценка влияния его основных параметров на показатели эффективности улавливания плодов.

Методика исследования. При промышленной уборке плодов в садах полотно плодоулавливателя монтируется на энергосредство или на прицеп, транспортируемый таким энергосредством [3-8]. При выполнении уборочных работ в личных и приусадебных хозяйствах возможность такого агрегатирования полотна плодоулавливателя в подавляющем большинстве случаев отсутствует. В связи с этим в исследовании предлагается в качестве основы для фиксации плодоулавливателя использовать штамб самого дерева [10], для чего в конструкции предложенного устройства предусмотрены два разъемных кольца 1 (рисунок 1).

Рисунок 1 - Разъемное кольцо

Рисунок 2 - Схема плодоулавливателя предложенной конструкции

Кольца размещаются вокруг штамба дерева одно под другим (рисунок 2) и замыкаются, например, резьбовыми соединениями. После этого в пневмобаллонах 3 через ниппель создается избыточное давление, при помощи которого кольца достаточно жестко фиксируются на штамбе. Затем во втулках 2 верхнего кольца размещают нижние концы поддерживающих стержней 4, а между втулками нижнего кольца 1 и втулками 5, закрепленными в нижней части поддерживающих стержней 4, устанавливают распорки 6. Причем нижние концы распорок 6 и поддерживающих стержней 4 смещены относительно друг друга по фазе на определенный центральный угол. Это позволяет предотвратить проворачивание концов поддерживающих стержней 4 во втулках 2 и повысить общую жесткость образованного каркаса. На поддерживающих стержнях 4 при помощи неразъемных и разъемных (типа «липучка») соединений закрепляются выполненные из эластичного материала секторы, образующие совместно замкнутое полотно с окном в центральной части [10].

Эффективность работы плодоулавливателей, в том числе и улавливателя предложенной конструкции, зависит от многих факторов, таких как материал и степень натяжения полотна, угол его расположения к горизонту, вертикальное перемещение плодов при падении до поверхности полотна и т.д.

[11]. При этом очевидно, что частота «уловленных» плодов существенным образом зависит от соответствия геометрических параметров полотна плодоулавливателя размерам кроны дерева.

Для оценки влияния этого фактора на работоспособность плодоулавливателя предварительно было необходимо выявить закономерности радиальной плотности распределения плодов в кроне дерева. Для этого мы воспользовались рядом статистических характеристик, приведенных в работе Г.П. Варламова [5], после преобразования которых

[12] был получен теоретико-экспериментальный ряд данных (рисунок 3), описывающий плотность р„ вероятности распределения плодов в плане на произвольном удалении г от условной центральной оси штамба.

Рисунок 3 - Зависимость плотности рь вероятности распределения плодов в плане на произвольном удалении г

от условной центральной оси штамба

Аппроксимация полученных результатов показала, что с точностью не ниже 95% радиальная плот-

ность вероятности распределения плодов может быть описана полиномом четвертой степени:

рЛ(г) = —0,0075г4 + 0,0633г3 - 0Д688г2 + 0Д054г + 0Д064.

(1)

С учетом полученной зависимости проведем расчет эффективности применения плодоулавливате-ля предложенной конструкции, при этом примем ряд допущений.

1. Повреждаются те плоды, которые при падении не попадают на полотно улавливателя или через полотно ударяются о поддерживающие стержни. Плодами, ударяющимися о разъемное кольцо и распорки, в расчетах пренебрегаем, поскольку они автоматически отнесены к потерям, как не попавшие на полотно улавливателя.

2. Крона дерева имеет сферическую форму, диаметр которой равен среднегеометрическому ее основных линейных размеров.

3. В плане плодоулавливатель имеет форму равностороннего многоугольника, вписанного в окружность радиусом И,

4. Плоды при падении перемещаются строго вертикально. Соударением плодов о ветви, листву и другие плоды пренебрегаем.

5. Сами плоды имеют сферическую форму, причем диаметр сферы равен среднему геометрическому линейных размеров плода.

При принятых допущениях показатель эффективности работы улавливателя г] может быть определен как отношение числа неповрежденных плодов к общему количеству плодов в кроне дерева:

Ч = 1 - Рп - Рц - Рпс (2)

где рп - доля плодов, потерянных на периферии улавливателя из-за несоответствия формы периметра кроны периметру полотна улавливателя;

рц - доля плодов, прошедших через центральное отверстие улавливателя;

рпс - доля плодов, ударившихся о поддерживающие стержни.

Доля плодов, потерянных на периферии улавливателя:

гП/П гИ

Рп = 2п /0 /Яе05ф рн (г) йгйу,

(3)

где п - количество поддерживающих стержней, шт.

Аналогично доля плодов, прошедших через центральное отверстие улавливателя:

рц = 2п%/п^°рнтгс1г, (4) где И0 - радиус окружности, описанной вокруг центрального окна, м.

Доля плодов, ударившихся о поддерживающие стержни:

Рпс ~ п(йу + (I) р}1 (г)с1г, (5)

где йу- условный диаметр плода, м;

й - диаметр поддерживающего стержня, м.

Результаты расчетов (2)-(5) представлены на рисунках 4-7.

Рисунок 4 - Зависимость показателя эффективности работы улавливателя г) от числа поддерживающих стержней

(с/=0,008 м; с/у=0,055 м; /?=2,75 м; Яо=0,35 м)

= -2.5 а + 0=59'5б Р = 0,9952

0,006 0,008 0,01 0.012 4 м

Рисунок 5 - Зависимость показателя эффективности работы улавливателя г] от диаметра поддерживающих стержней

(сН,055 м; Я=2,75 м; Яо=0,35 м; п=9)

Ц-- 0.0129 Я2 -0.0704 Л 1- 0.6655

Р = 0:9435

1.5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 Д, м

Рисунок 6 - Зависимость показателя эффективности работы плодоулавливателя г/ от радиуса его полотна (с/у=0,055 м; с/=0,01 м;/?о=0,35 м; п=9), в расчетах радиус полотна принимался равным радиусу кроны дерева

Рисунок 7 - Зависимость показателя эффективности работы улавливателя г) от внешнего радиуса центрального отверстия (с/у=0,055 м; ¿=0,01 м; Я=2,75 м; л=9)

Результаты исследований и их обсуждение. Представленные графические зависимости позволяют сделать вывод, что увеличение всех рассматриваемых факторов приводит к снижению показателя эффективности. Однако в рассматриваемых диапазонах влияние этих показателей на параметр оптимиза-

ции неодинаково. Наиболее эффективным способом управления степенью повреждения плодов является изменение числа поддерживающих стержней и радиуса центрального отверстия в полотне улавливателя. Варьирование радиуса плодоулавливателя незначи-

тельно влияет на «потери» плодов (при условии его равенства радиусу кроны дерева).

В рассматриваемых интервалах факторов процент «повреждаемых» плодов варьируется от 36 до 49%, из которых на «периферийные» потери приходится не более 3%, на потери через центральное окно - 17,5-28,7%, а на травмирование, связанное с ударами о поддерживающие стержни - 11-23%.

В качестве конструктивных мер, позволяющих повысить эффективность улавливания плодов, можно предложить следующее.

1. Принимать минимально возможный радиус центрального окна плодоулавливателя независимо от внешнего радиуса улавливателя.

2. Над центральным окном дополнительно устанавливать отражающий эластичный козырек, который будет обеспечивать рикошет плодов на полотно улавливателя. Козырек может поставляться в виде опции к основной установке.

3. По возможности уменьшать число поддерживающих стержней, а прочность конструкции обеспе-

чивать за счет увеличения их диаметра, поскольку этот показатель незначительно влияет на изменение числа поврежденных плодов.

4. Оборачивать поддерживающие стержни мягким эластичным покрытием, способствующим снижению повреждения плодов.

Приведенные данные (рисунки 4-7) были получены в предположении, что внешний радиус полотна плодоулавливателя равен радиусу кроны дерева, однако, в производственной обстановке соблюдение этого условия маловероятно. Поэтому в исследовании с использованием выражений (1)-(5) дополнительно был проведен расчет показателя эффективности применения улавливателя плодов при Я//?к<1 (где - внешний радиус полотна плодоулавливателя, м; /?к - условный радиус кроны дерева, м).

Расчеты проводились при следующих начальных условиях: с/у=0,055 м; £=2,75 м; п=9. Результаты расчетов в графическом виде представлены на рисунке 8.

г] М Рч

Рп

0,4 0,3 0.2 0,1 о

щ \

/ *

, / ,

1 * J 1— 1

----- \ £)пс = /Г \Шк)

,=№-Щ/

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Я/Кк

Рисунок 8 - Показатели «эффективности» улавливания плодов

Из данных рисунка 8 можно сделать вывод, что уменьшение соотношения приводит к существенному повышению потерь плодов за счет увеличения значения рп (периферийных потерь). При этом процент плодов, бьющихся о поддерживающие стержни рпс, уменьшается, однако темпы снижения этого показателя существенно уступают темпам приращения рп. В целом приемлемый уровень дополнительных потерь (менее 5%) наблюдается при соотношении И1ЯК>0,8.

Заключение. В целом в исследовании с учетом радиальной плотности вероятности распределения плодов были получены зависимости для расчета показателя эффективности работы улавливателя 77, который определялся как отношение числа неповрежденных плодов к общему количеству плодов в кроне дерева. Было установлено, что этот показатель зависит от таких факторов, как: внешний радиус полотна улавливателя; радиус окружности, описанной вокруг центрального окна; количество поддерживающих стержней; условный диаметр плодов; диаметр поддержи-

вающих стержней и др. В рассматриваемых диапазонах влияние этих показателей на параметр оптимизации неодинаково. Наиболее эффективным способом управления степенью повреждения плодов является изменение числа поддерживающих стержней и радиуса центрального отверстия в полотне улавливателя. В рассматриваемых интервалах факторов процент «повреждаемых» плодов варьируется от 36 до 49%, из которых на «периферийные» потери приходится всего около 3%, на потери через центральное окно - около 18-29%, а на травмирование, связанное с ударами о поддерживающие стержни - 11-23%. В качестве конструктивных мер, позволяющих повысить эффективность улавливания плодов, можно предложить следующее: принимать минимально возможный радиус центрального окна плодоулавливателя; над центральным окном дополнительно устанавливать отражающий эластичный козырек, который будет обеспечивать рикошет плодов на полотно улавливателя; по возможности уменьшать число поддерживающих стержней, а

прочность конструкции обеспечивать за счет увеличения их диаметра; оборачивать поддерживающие стержни мягким эластичным покрытием, способствующим снижению повреждения плодов. Также было установлено, что уменьшение соотношения R/RK (где R - внешний радиус полотна плодоулавливателя, м; RK - условный диаметр кроны дерева, м) приводит к существенному снижению эффективности улавливания плодов за счет увеличения периферийных потерь. Приемлемый уровень дополнительных потерь (менее 5%) наблюдается при соотношении RIR«>0,8.

Литература

1. The Benefits of Fruit - InfoBarrel [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.infobarrel.com. - Дата обращения: 03.06.2018 г.

2. Huang, S.W. Global Trade of Fruits and Vegetables and the Rôle of Consumer Demand. Global Trade Patterns in Fruits and Vegetables / Sophia Wu Huang II Agriculture and Trade Report number WRS-04-06, US Department of Agriculture. Economie Research Service, Washington, DC, June, 2004 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ers.usda.gov/publications/WRS0406/. - Дата обращения: 08.06.2018 г.

3. Huffman, W.E. The status of labor-saving mechaniza-tion in U.S. fruit and vegetable harvesting / Wallace E. Huffman II lowa State University, Working Paper. - 2012. - № 12009 (July). -24 p.

4. Harvesting off ruits [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.fruitsinfo.com/harvest_of_fruits.htm. Дата обращения: 08.06.2018 г.

5. Варламов, Г.П. Машины для уборки плодов и фруктов/ Г.П. Варламов. - М.: Машиностроение, 1978. - 217 с.

6. Техника для садов и виноградников [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.texnosad.com.ua. - Дата обращения: 03.10.2017 г.

7. James С. Schmidt. Harvesting Fruit (Horticulturist University of Illinois) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: web.extension.illinois.edu. - Дата обращения: 09.06.2018 г.

8. Инновационная техника для машинных технологий в садоводстве / Я.П. Лобачевский, И.Г. Смирнов, Д.О. Хорт, Р.А. Филиппов, А.И. Кутырев II Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: материалы VIII Международной научно-практической конференции «Ин-формАгро-2016», 25-27 мая 2016 г. - М.: ФГБОУ ВО «РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева», 2016. - С. 199-203.

9. Гужвина, О.Г. Структура производства плодово-овощной продукции в хозяйствах разных форм собственности Ростовской области / О.Г. Гужвина, М.Н. Бойко II Вестник аграрной науки Дона. - 2009. - № 4. - С. 114-120.

10. Пат. на пол. мод. 177887 Российская Федерация, МПК A01D 46/24. Улавливатель плодов переносной / Иванов А.Ю., Несмиян А.Ю., Хижняк В.И., Асатурян C.B., Ми-рошников А.М.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Донской государственный агроинженерный университет». -№ 2017121082; заявл. 15.06.2017; опубл. 15.03.2018, Бюл. №8. -8 е.: ил.

11. Анализ влияния параметров улавливателя плодов на степень их повреждения / А.Ю. Иванов, А.Ю.Несмиян, C.B. Асатурян II Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии имени В.Р. Филиппова. - 2018. -№ 1 (50). - С. 117-122.

12. Иванов, А.Ю. Анализ плотности распределения плодов в кронах деревьев / А.Ю. Иванов, А.Ю. Несмиян II В сборнике: Актуальные проблемы научно-технического

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

прогресса в АПК: материалы XIV Международной научно-практической конференции. - Ставрополь, 2018. - С. 56-62.

References

1. The Benefits of Fruit [electronic resource], URL: http://www.infobarrel.com. Date of circulation: 03.06.2018 (in Engl).

2. Huang Sophia Wu. Global Trade of Fruits and Vegetables and the Role of Consumer Demand. Global Trade Patterns in Fruits and Vegetables, Agriculture and Trade Report number WRS-04-06, US Department of Agriculture. Economic Research Service, Washington, DC, June 2004 [Electronic resource], URL: http://www.ers.usda.gov/publications/ WRS0406/. Date of circulation: 08.09.2018 (in Engl).

3. Wallace E. Huffman. The status of labor-saving mechanization in U.S. fruit and vegetable harvesting, lowa State University, Working Paper, No 12009, July 2012, 24 p. (in Engl).

4. Harvesting of fruits [Electronic resource], URL:https://www.fruitsinfo.com/harvest_of_fruits.htm. Date of circulation:08.09.2018 (in Engl).

5. Varlamov G.P. Mashiny dlya uborki plodov i fruktov [Machines for harvesting of fruits], M., Mashinostroenie, 1978, 217 p. (In Russian)

6. Tekhnika dlya sadov i vinogradnikov [Machinery for orchards and vineyards] [Electronic resource], URL: http://www.texnosad.com.ua. Date of circulation: 03.10.2017 (In Russian)

7. James C. Schmidt. Harvesting Fruit [Horticulturist University of Illinois] [Electronic resource], URLweb.extension. illi-nois.edu. Date of circulation:09.06.2018 (in Engl).

8. Lobachevskij Ya.P, Smirnov I.G., Hort D.O., Filip-pov R.A., Kutyrev A.I. Innovacionnaya tekhnika dlya mashinnyh tekhnologij v sadovodstve [Innovative technics for machine technology in horticulture], Nauchno-informacionnoe obespechenie innovacionnogo razvitiya APK: materialy VIII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «lnformAgro-2016», 25-27 maya 2016 g., FGBOU VO «RGAU-MSKHA imeni K.A. Timirya-zeva», M, 2016, pp. 199-203. (In Russian)

9. Guzhvina O.G., Bojko M.N. Struktura proizvodstva plodovoovoshchnoj produkcii v hozyajstvah raznyh form sobstvennosti Rostovskoj oblasti [The structure of production of the fruit and vegetable products in the farms of different forms of ownership in the Rostov Region], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2009, No 4, pp. 114-120. (In Russian)

10. Ivanov A.Yu., Nesmiyan A.Yu., Hizhnyak V.I., Asatu-ryan S.V., Miroshnikov A.M. Ulavlivatel' plodov perenosnoj [The catcher fruits portable], pat. na poleznuju model' 177887 Rossijs-kaya Federaciya, MPK A01D 46/24, zayavitei i patentoobladatei FGBOU VPO «Donskoj gosudarstvennyj agroinzhenernyj univer-sitet», No 2017121082, zayavl. 15.06.2017, opubl. 15.03.2018, Byul. No 8, 8 p. (In Russian)

11. Ivanov A.Yu., Nesmiyan A.Yu., Asaturyan S.V. Ana-liz vliyaniya parametrov ulavlivatelya plodov na stepen' ih po-vrezhdeniya [Analysis of the influence of the parameters of the fruit catcher on the degree of their damage], Vestnik Buryatskoj gosudarstvennoj seiskohozyajstvennoj akademii imeni V.R. Filippova, 2018, No1 (50), pp. 117-122. (In Russian)

12. Ivanov A.Yu., Nesmiyan A.Yu. Analiz plotnosti ra-spredeleniya plodov v kronah derev'ev [Analysis of the density of fruit distribution in the crowns of trees], v sbornike: Aktuainye problemy nauchno-tekhnicheskogo progressa v APK: materialy XIV Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Stavropol', 2018, pp. 56-62. (In Russian).

Сведения об авторах

Несмиян Андрей Юрьевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-904-346-83-54. E-mail: nesmiyan.andrei@yandex.ru.

Кравченко Людмила Владимировна - доктор технических наук, доцент кафедры «Высшая математика и механика», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-928-162-88-76. E-mail: Iusya306@yandex.ru.

Хижняк Владимир Иванович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-928-181-74-27.

Иванов Александр Юрьевич - аспирант, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-928-180-64-33. E-mail: alexandr.ivanov90@mail.ru.

Алексенко Николай Петрович - доктор технических наук, профессор кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация).

Information about the authors

Nesmiyan Andrey Yuryevich - Doctor of Technical Sciences, professor of the Technologies and means of mechanization of agroindustrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-904-346-83-54. E-mail: nesmiyan.andrei@yandex.ru.

Kravchenko Ludmila Vladimirovna - Doctor of Technical Sciences, associate professor of the Higher mathematics and mechanics department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-928-162-88-76. E-mail: Iusya306@yandex.ru.

Khizhnyak Vladimir Ivanovich - Candidate of the Technical Sciences, associate professor of the Technologies and means of mechanization of agroindustrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-928-181-74-27.

Ivanov Alexander Yuryevich - postgraduate student, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-928-180-64-33. E-mail: alexandr.ivanov90@mail.ru.

Aleksenko Nikolay Petrovich - Doctor of Technical Sciences, professor of the Technologies and means of mechanization of agroindustrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of the FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation).

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.353

АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЗАГОТОВКИ СЕНАЖА В РУЛОНАХ,

УПАКОВАННЫХ В ПЛЕНКУ

Качество и себестоимость заготавливаемых кормов во многом определяется используемой технологией, рациональным выбором технологической схемы заготовки и соответствующим набором применяемых кормоуборочных машин и агрегатов. Особенно это касается технологии заготовки сенажа в рулонах, упакованных в полимерную пленку. Рассматриваемая технология состоит из множества отдельных технологических операций, которые оказывают существенное влияние на все факторы процесса производства рулонов. Основные элементы структуры данного технологического процесса являются общими для всех регионов ее использования, однако, при оптимизации технологической схемы необходимо учитывать региональную специфику, многовариантность возможных технологических и технических решений, вероятностную природу процесса заготовки сенажа, а также изменчивость свойств травяной массы. Целью поэтапной оптимизации технологии заготовки сенажа в рулонах для конкретных условий производства является рациональный выбор технологической схемы процесса заготовки сенажа с использованием перспективных высокопроизводительных кормоуборочных комплексов. При этом необходимо учитывать цену и качество получаемого сенажа и обеспечить минимальные удельные затраты материальных и энергетических ресурсов на производство продукции. Для решения подобных задач эффективным является графоаналитический или топологический метод определения и оценки показателей, который основывается на использовании структурной и операторной схемы представления технологии заготовки сенажа в рулонах. Такой подход позволит: установить факторы, оказывающие влияние на технологический процесс; наглядно представить взаимодействие изучаемых процессов и явлений во взаимосвязи со значимыми факторами; определить значимость выполняемых технологических операций; оптимизировать структуру технологического процесса заготовки сенажа в рулонах; оценить затраты на производство сенажа и потери корма.

Ключевые слова: технологический процесс, структурно-технологическая схема, заготовка сенажа в рулонах, модель поэтапной оптимизации.

Текст научной работы на тему «Анализ влияния размеров переносного улавливателя плодов на показатели эффективности его работы»