CC BY
0makaronnye-izdeliya.-...tuacii-na-rynke.html
13.Маг!п V., Vereshhagin А. Grechnevye такагопу //Hleboprodukty. - 2011. № 11. - S. 40-41.
14.Muskatnyj oreh - ро^пуе / opasnye svojstva muskatnogo о^а. ^Е1еМтппу resurs] - URL: http:// edaplus.info/produce/nutmeg.html
15.Suprunova 1.А., СНкЫкоца ОSamchenko O.N. Мика l'njanaja - ретрек^пу ^о^п/к p/shhevyh volokon dja razrabotk/ funkc/onal'nyh produktov //Tehn/ka / tehnolog/ja p/shhevyh pro/zvodstv. - 2010. Т. 19. - № 4. - S. 50-54.
^Тет/тец R.B. ^ро^оцап/е shrota rastoropsh/ V тсерие makaronnyh ^е/ dja povyshen/ja ^ protektornyh svojstv/R.B. Тет/тец Z.T Baeva, L.A. ^^ик, RJE. Val/eva //№ика, tehn/ka / obrazovan/e. -2014. № 1 (1). - S. 27-29.
17.Ткас^оц АУ. Pro/zvodstvo такатп: ртЫету / zadach///Hleboprodukty. - 2012. - № 10. - S. 16-17.
18.Fjodorova R.A., Volkov V.S., Шц/коца V.JU. Razrabotka тсер^^ / tehnolog// makaronnyh Ые/ s dobavlen/em grechnevoj тик/ // Izvest/ja Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo адттодо ип/це^^а. -2017. - № 1 (46). - S. 91-95.
УДК 634.75:631.358
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ УБОРКИ УРОЖАЯ
НИЗКОРАСТУЩИХ ЯГОДНИКОВ
ФИЛИППОВ Ростислав Александрович, канд. с-х. наук, ФГБНУ "Федеральный научный агроин-женерный центр ВИМ", v/msad@yandex.ru
ЦЫМБАЛ Александр Андреевич, д-р с.-х. наук, профессор, ИМЭ имени В.П. Горячкина РГАУ-ФГБОУ ВО МСХА имени К.А.Тимирязева, tс/mbalaa@yandex.ru
УТКОВ Юрий Андреевич, д-р техн. наук, член-корр. РАН, профессор, utkоv@vst/sp.оrg ЧУХЛЯЕВ Игорь Иванович, канд. с.-х. наук, ок1/поца@та/1.т
МЕХЕДОВ Михаил Алексеевич, канд. с.-х. наук, доцент, ИМЭ имени В.П. Горячкина РГАУ-ФГБОУ ВО МСХА имени К.А.Тимирязева, m/ha/lm1a@rambler.ru
Земляника садовая является в России самой распространённой ягодной культурой. Однако затраты труда при её возделывании достигают 2000 чел-ч/га, среди которых на уборку ягод приходится до 60%. Перед инженерной садоводческой наукой стоят важнейшие задачи по созданию новых технических средств, применение которых в промышленных многолетних насаждениях приведёт к существенному снижению затрат труда, повысит производительность и привлекательность труда в садоводстве. Целью данной работы являлось изучение эффективности ручного сбора ягод земляники путём выявления оптимальной технологии процесса уборки с применением технических средств, которые облегчают трудовой процесс и позволяют работать сборщику ягод в оптимальном положении. В результате проведённых исследований получены данные об эффективности использования различных технических средств на операции сбора урожая ягод земляники. Качество выполнения технологического процесса уборки ягод за весь период испытаний был на уровне ручного сбора. Полнота сбора колебалась от 95,8% в сильно загущенных рядах с большим количеством сорняков до 99,5% на участках с хорошей агротехникой содержания насаждений. В результате применения технических средств производительность сбора ягод земляники выросла в среднем на 29,2%. Экономический расчёт применения технических средств показал их эффективность при урожайности более 18 ц/га, в таком случае срок окупаемости составит 1,3 года. При малой урожайности, а также при выборочном сборе каждому сборщику целесообразно применять лишь подставку под тару. Исследование трудового процесса позволило оценить степень его тяжести и отнести работу на платформе по сумме показателей к категории труда средней тяжести, а по некоторым показателям - к категории лёгкого труда.
Ключевые слова: платформа, уборка урожая, земляника, сборщик.
Введение
Наиболее важной сферой научного поиска остаётся совершенствование уже применяемых технологий в промышленном садоводстве, где доминируют многолетние насаждения. Наиболее остро это касается уборочных процессов, уровень © Филиппов Р. А., Цымбал А. А., Утков Ю.
механизации которых остаётся по-прежнему крайне низким [1].
Известно, что при любой технологии возделывания плодовых и ягодных культур наибольшая трудоёмкость приходится на технологическую операцию уборки урожая, на её долю приходится А., Чухляев И. И., Мехедов М. А., 2018 г.
около 60-70% от всех суммарных трудозатрат. Поэтому многие крупные и средние садоводческие хозяйства используют различные технические средства и платформы, призванные снизить степень утомления при сборе ягод и усовершенствовать операцию сбора ягод.
Еще одним достоинством данных технических средств является их низкая стоимость и простота изготовления, что положительно влияет на ценообразование конечного продукта.
Объекты и методы
В работе использовались общепринятые методы математической обработки экспериментальных данных. Для исследования степени эффективности трудового процесса сбора ягод и других параметров человеческой деятельности в процессе уборки ягод использовали метод наблюдения, хронометражные исследования, а также метод анкетирования.
Уже на первом этапе оценка методом наблюдения сбора ягод вручную в разные периоды первоначально способствовала формированию общих требований по созданию удобных условий для сборщиков. В последующем с учетом анализа сведений о биометрических параметрах системы «насаждения-машина-сборщик» была обоснована необходимость изменения как в целом технологии уборки, так и зависимых от этих изменений известных разнообразных технических средств, создающих приемлемые условия труда сборщикам ягод [2]. Наблюдения дополнялись другими объективными методами регистрации: фото-видеосъёмкой рабочих движений, показаний специализированных приборов, внешних проявлений трудовой деятельности работника во время сбора ягод земляники, включая медицинское обследование с фиксацией артериального давления. Как результат такого этапа исследований стал банк данных визуального учета и отбор приоритетных по уровню усталости положений сборщиков. Естественным продолжением стал следующий этап возникновения разнообразных технических средств [3], зачастую отдающих предпочтение решению единичных, частных особенностей применения как платформ для сбора ягод вручную, так и машинного поточного сбора [4].
Обработка основных результатов наших экспериментов проводилась при помощи стандартных компьютерных программ.
Экспериментальная часть
При проведении научных исследований определялась средняя урожайность растений земляники путем пересчёта ягод и их взвешивания на электронных торговых весах с точностью ± 1г., учитывалось количество ягод на одном погонном метре в различные периоды сбора. Производились замеры физиологического состояния сборщика -частоты сердцебиений (недопустимо превышение фактического значения в спокойном состоянии более чем на 28 ударов в 1 мин). Пульс измерялся автоматическим пульсометром Sigmа РС-3.
Методы наблюдения и хронометража дополнялись беседами с операторами и анкетированием.
Хронометраж проводился для изучения процесса сбора с применением технических средств и без них, оценки тяжести трудового процесса путем подсчёта количества движений за определённый промежуток времени.
Естественный эксперимент проводится для анализа и регистрации параметров реальной деятельности оператора-сборщика при взаимодействии с различными техническими средствами, а также влияния на процесс сбора различных факторов.
Результаты и их обсуждение
Ручной способ сбора урожая низкорастущих ягодников (например, земляники садовой) заключается в отделении от растения ягод, достигших стадии товарной спелости. Такой способ может быть эффективным при условии, что сбор ведут опытные, специально подготовленные сборщики. Они собирают спелые ягоды, выбраковывают гнилые и повреждённые ягоды.
Производительность ручного сбора напрямую зависит от таких факторов, как размер ягод и его масса, особенностей габитуса кустов. Из данных таблицы 1 видно, что в начальный период (1-2 сборы) ягоды наиболее крупные и их количество меньше, но масса ягоды является доминирующим фактором, и поэтому производительность рабочего возрастает.
Таблица 1 - Параметры сортов в период сбора
№ ПАРАМЕТР СОРТ
Зенга-Зенгана Фестивальная
1 средняя масса ягоды в начале сбора, г. 14,9 16,8
2 средняя масса ягод в середине сбора, г. 11,6 14,6
3 средняя масса ягод в конце сбора, г. 6,3 5,2
4 среднее количество ягод в начале сбора, шт./ пог. м. 12,3 15,2
5 -- в середине сбора, шт./ пог. м. 34,5 46,3
6 --в конце сбора, шт./ пог. м. 28,4 34,2
Для повышения производительности во время ручного сбора ягод земляники садовой, минимизации потерь времени на перенос по полю порожней и наполняемой земляникой тары, а также уменьшения тяжести трудового процесса нами рекомен-
дуется использовать при сборе ягод земляники различные технические средства (рис.1), снижающие общую напряженность процесса уборки урожая ягодных культур [5,6].
а б
а- одноместная колёсная платформа, б - двухместная колёсная платформа Рис.1 - Процесс сбора ягод земляники с использованием технических средств.
Во время проведения опытной эксплуатации технических средств для ручного сбора ягод земляники на промышленных плантациях производили учёт собранного урожая, что позволило выявить зависимость изменения производительности труда от различной урожайности на конкретное время сбора.
Была установлена (рис. 2) зависимость производительности труда от урожайности при использовании различных технических средств, на которых работал сборщик.
Анализ данного графика, показал, что самым эффективным является применение на сборе
ягод одноместной платформы, вероятнее всего это происходит из-за того, что сборщик работает в привычном для него темпе не подстраиваясь, при этом, под темп работы других сборщиков.
Использование индивидуальной подставки для тары достаточно эффективно, так как исключается затраты времени на холостой перенос тары по полю, но при урожайности земляники более 30ц/га производительность сбора, учитываемая по площади, снижается из-за того, что при возрастающей урожайности, уменьшается зона перемещения рабочего по плантации.
1- без использования технических средств, 2 - с использованием индивидуальной подставки для тары, 3 - с использованием трехместной платформы, 4 - с использованием двухместной платформы, 5 - с использованием одноместной платформы Рис. 2 - Зависимость производительности сбора урожая земляники садовой от её урожайности в момент сбора при использовании различных технических средств
Трёхместную платформу целесообразно применять в случае, если урожайность на момент сбора более 40 ц/га, так как урожай собирают с шести рядов одновременно, при минимальном перемещении платформы по плантации.
В результате хронометражных исследований процесса сбора ягод земляники садовой на плантации установлено, что производительность сборщиков в течение смены существенно зависит от применяемого ими технического средства (рис. 3).
На графике видно, что при традиционном ручном сборе без применения технических средств в ранние часы достигаются хорошие показатели производительности, затем к концу рабочей сме-
ны они постепенно снижаются из-за тяжелых условий труда, усталости и растущей температуры окружающего воздуха. При этом сборщики, применяющие одноместную платформу, в течение дня показывают более стабильный результат из-за того, что сбор ведётся в положении сидя, работник меньше утомляется, меньше тратит сил на передвижение, не перемещает по полю пустую тару, а основную часть времени занимается непосредственно сбором урожая.
При использовании земляникоуборочных платформ снижается усталость по сравнению с ручным сбором по нескольким причинам.
1 - производительность при использовании одноместной платформы, 2 - производительность при использовании двухместной платформы, 3 - производительность при использовании подставки для тары, 4 - производительность без использования дополнительных средств Рис. 3 - Изменение производительности сборщиков в течение дня
Сбор производится сидя поочерёдно с двух рядов, что вызывает необходимость совершать небольшие наклоны влево и вправо в пределах 10о, что по нормам охраны труда не оказывает негативного влияния на человека, более того, это способствует поочерёдному нагружению и раз-гружению различных групп мышц. Не приходится носить заполненную ягодами тару и переносить каждую наполненную емкость на межквартальную полосу.
При помощи пульсомера РС-3 оценено изменение пульса сборщиков на уборке урожая с применением двухместной платформы и без неё. Исследования показали, что при сборе урожая без применения платформы частота сердечных сокращений была выше в среднем на 11-17 ударов в мин., чем при работе с использованием платформы.
Исследование трудового процесса позволило оценить степень его тяжести и отнести работу на двухместной платформе по сумме показателей к категории труда средней тяжести, а по некоторым показателям - к категории лёгкого труда.
Экономический расчёт применения технических средств показал, что их применение целесообразно, когда урожайность в день сбора будет более 18 ц/га, в таком случае срок окупаемости комплекса, состоящего из одной одноместной платформы и одной двухместной составит 1,3 года. При малой урожайности, а также при выборочном сборе, каждому сборщику целесообразно
применять лишь подставку под тару.
Выводы
Качество выполнения технологического процесса уборки ягод за весь период испытаний был на уровне ручного сбора. Полнота сбора колебалась от 95,8% в сильно загущенных рядах с большим количеством сорняков до 99,5% на участках с хорошей агротехникой содержания насаждений.
В результате применения технических средств производительность сбора ягод земляники выросла в среднем на 29,2%.
Повышение производительности труда связано с сокращением затрат времени на доставку тары, вынос продукции, перемещение тары, необходимое время отдыха, а также за счёт менее напряжённых условий работы. Рекомендуемые технические средства предусматривается применять и при других работах, проводимых на промышленной плантации земляники - посадке и прополке.
Экономический анализ применения технических средств доказал их эффективность при урожайности более 18 ц/га, в таком случае срок окупаемости составит 1,3 года. При малой урожайности, а также при выборочном сборе каждому сборщику целесообразно применять лишь подставку под тару.
Анализ результатов выполненных нами исследований подтверждает актуальность дальнейшего совершенствования конструкций мобильных технических средств путём оснащения их компактными и энергоэффективными электроприводами.
Список литературы
1.Филиппов, P.A., Утков Ю.А. Технические средства для совершенствования ручного сбора ягод земляники на промышленной плантации/Садоводство и виноградарство. -2010. -№ 2. -С. 37-40.
2.Айсаров, Р.М. Оценка тяжести труда при уборке земляники / Р.М. Айсаров, Е.И. Жаркинов, Ю.С. Лобанов // Садоводство, 1978, № 8, С. 13.
3. Филиппов Р.А. Технические средства в технологии ручной уборки ягод земляники. Дис... к. с-х. наук. - Москва. 2012. 156 с.
4 А.с. 1547763 СССР. Машина для уборки ягод земляники / О.А. Евсеева, Г.П. Варламов, A.A. Цымбал, Ю.А. Утков // Бюл. 1990.№ 9.
5.Пат. 2415550 РФ. Платформа для ручной уборки урожая, посадки и ухода за низкорастущи-ми культурами / Чухляев И.И., Утков Ю.А., Цымбал A.A., Бычков В.В., Филиппов Р.А. // Бюл. 2011. №10.
6.Пат. 2523500 РФ. Платформа для ручной уборки ягод земляники и других низкорастущих культур/Р.А. Филиппов, Ю.А. Утков, Д.О. Хорт, И.Г. Смирнов //Бюл. 2014. № 20.
EFFE^IVENESS USE ОF TEСHNIСАL MEАNS FОR HАRVESTING LОW-GRОWING BERRY
Filippоv Rоstislаv А., candidate of agricultural sciences, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Research Agro-engineering Center VIM", vvimsad@yandex.ru
Tsymbаl Аleksаndr А., doctor of agricultural sciences, Federal state budgetary educational institution of higher professional education "Russian state agrarian University - MTAA named after K. A. Timiryazev, vtcimbalaa@yandex.ru
Ut^v Yuri А., doctor of technical sciences, corresponding member of the Russian Academy Sciences, adpetrenko @yandex.ru
Chukhlyaev Igor I., candidate of agricultural sciences, oklinova@mail.ru
Mekhedov Mikhail A., candidate of agricultural sciences, Federal state budgetary educational institution of higher professional education "Russian state agrarian University - MTAA named after K. A. Timiryazev, mihailm1a@rambler.ru
Strawberry in Russia is the most common berry culture. Labor costs in its cultivation reach 2000 (people-h / ha), for harvesting berries account for up to 60%. Engineering horticultural science is faced with the most important tasks creating new technical means, the use which in industry will reduce labor costs, increase productivity and attractiveness labor in horticulture. The purpose this work was to study the efficiency manual harvesting of strawberry berries by identifying the optimal technology harvesting process using technical means that facilitate the work process and allow the berry picker to work in the optimal position. As a result of the research data on the effectiveness use of various technical means for harvesting strawberries. The quality of the technological process harvesting berries for the entire period testing was manual manual harvesting. The completeness of the manual harvesting ranged from 95.8% in highly thickened rows with a large number of weeds, to 99.5% in areas with good agricultural equipment of the content of plantations. As a result of the use technical means, the productivity picking strawberries increased by an average of 29.2%.The economic calculation of the use technical means showed their efficiency at a yield more than 18 kg / ha, in this case, the payback period will be 1.3 years. With low yields, as well as selective harvesting of each picker is advisable to use only a stand for pacKaging. The study of the labor process made it possible to assess its severity and classify the work on the platform by the sum of indicators to the category of moderate labor, and by some indicators - to the category of light labor.
Key wоrds: platform, harvesting, strawberry, picker.
1. Filippov,R.A., Utkov YU.A. Tekhnicheskie sredstva dlya sovershenstvovaniya ruchnogo sbora yagod zemlyaniki na promyshlennoj plantacii//Sadovodstvo i vinogradarstvo. -2010. -№ 2. -S. 37-40.
2. Ajsarov, R.M. Ocenka tyazhesti truda pri uborke zemlyaniki / R.M. Ajsarov, E.I. ZHarkinov, YU.S. Lobanov // Sadovodstvo, 1978, № 8, S. 13.
3. . Filippov R.A. Tekhnicheskie sredstva v tekhnologii ruchnoj uborki yagod zemlyaniki. Dis... k. s-h. nauk. - Moskva. 2012. 156 s.
4. C.C. 1547763 USSR. Mashina dlya uborki yagod zemlyaniki / O.A. Evseeva, G.P. Varlamov, A.A. Cymbal, U.A. Utkov//Byul. 1990.№ 9.
5. Pat. 2523500 RF. Platforma dlya ruchnoj uborki yagod zemlyaniki i drugih nizkorastushchih kul'tur/ R.A. Filippov, U.A. Utkov, D.O. Hort, I.G. Smirnov//Byul. 2014. № 20.
6. Pat. 2415550 RF. Platforma dlya ruchnoj uborki urozhaya, posadki i uhoda za nizkorastushchimi kul'turami / CHuhlyaev I.I, Utkov YU.A., Cymbal A.A., Bychkov V.V, Filippov R.A. // Byul. 2011. №10.
УДК 664.1.033
ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЙ ПЛАЗМОЛИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ: ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА
И ЕГО ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЮДАЕВ Игорь Викторович - д-р техн. наук, профессор кафедры теплоэнергетики и информационно-управляющих систем, заместитель директора по научной работе, etsh1965@mail.ru
КОКУРИН Руслан Геннадьевич - аспирант кафедры теплоэнергетики и информационно-управляющих систем, chemistr@yandex.ru
ДАУС Юлия Владимировна - соискатель кафедры теплоэнергетики и информационно-управляющих систем, zirochka2505@gmail.com
Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ
Одним из эффективных способов подготовки к выходу или удалению внутриклеточной влаги из растительного сырья является электроимпульсный плазмолиз, который применяется при отжиме сока, сушке сырья, обезвоживанию растений и др. Сам процесс определяется энергетическими параметрами и характеристиками, которые могут быть получены экспериментальным путем. Для изучения процесса импульсной электрообработки растительного сырья была спроектирована и изготовлена исследовательская установка, основным элементом которой является генератор импульсного напряжения. Для наладки установки и выявления режимов обработки были проведены серии поисковых экспериментов на растительном сырье из яблок и тыквы. Результаты
Lite^u^
© Юдаев И. В., Кокурин Р Г., Даус Ю. В., 2018г.
