CC BY
48
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вентцель Е.С. Исследование операции. М.: Советское радио, 1972, 555 с.
2. ГОСТ Р 53056-2008. Методы экономической оценки. Москва. Стандартинформ, 2009.
3. Шамонин В.И. Повышение эффективности послеуборочной доработки капусты белокочанной путем оптимизации параметров технологического процесса (на примере Ленинградской области). Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. С-Пб.-Павловск, 2002 г.
УДК 631.366
Н.В. РОМАНОВСКИЙ
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ВЫБОРОЧНОЙ УБОРКИ РАННИХ ОВОЩЕЙ
Определены основные эксплуатационно-технологические параметры технического средства для выборочной уборки ранних овощей (рабочая скорость и ширина захвата), определяющие его производительность. На параметры технического средства влияет удельная частота расположения пригодных к реализации растений на длине рядка. Расчетные параметры технического средства находятся в пределах доверительного интервала с вероятностью безошибочного прогноза Р=0,95 с данными, полученными в результате экспериментальной проверки.
Ключевые слова, ранние овощи, выборочная уборка, рабочая скорость, ширина захвата
N.V. ROMANOVSKY
SUBSTANTIATION OF TECHNICAL EQUIPMENT PARAMETERS FOR SELECTIVE HARVESTING OF RATHE-RIPE VEGETABLES
The main operational and technological parameters of technical equipment for selective harvesting of rathe-ripe vegetables (working speed and width), which affect its performance, are defined. These parameters are, in their turn, affected by specific
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_
density of market-ready plants along the length of the row. Estimated parameters of the facility are within the confidence interval with the probability of error-free forecast P= 0,95 with the data obtained as a result of experimental verification.
Key words: rathe-ripes, selective harvesting, work speed, working width
Овощные культуры достигают товарной пригодности не одновременно, что объясняется различной энергией семян, неоднородностью плодородия и тепло - влагоемкости почвы в пределах одного поля. Как показывают исследования, сбор урожая ранних овощей производится 3-5 раз с интервалом (в зависимости от погодных условий) от 2 до 5 дней [1].
Наиболее трудоемкая операция- уборка урожая, которая составляет от 65 до 75% [2] общих трудозатрат, поэтому механизация уборочного процесса может существенно повысить эффективность возделывания ранних овощей.
Проведенный анализ технических средств для частичной механизации выборочной уборки показывает, что все технические средства можно разделить на две группы: транспортеры и платформы.
Транспортеры преимущественно используются на сплошной уборке овощей. Платформы обеспечивают сбор и транспортировку собранной продукции в пределах поля. Уборочный комплекс, созданный на базе платформ, производит подготовку продукции к реализации (доработку и упаковку). На выборочной уборке ранних овощей более эффективно применение уборочных комплексов.
При условии бесперебойной работы платформы должно соблюдаться следующее условие:
П,, *П, (!) где п - производительность на i -ой операции.
Основными параметрами уборочного комплекса, определяющими его производительность и, как следствие, эффективность его применения, являются рабочая скорость vP и ширина захвата вР.
Основная технологическая операция - сбор продукции, выполняется вручную, и поэтому рабочая скорость зависит от физиологических возможностей человека (рабочего-рубщика) и урожайности разового сбора овощей у.
Ранее проведенными исследованиями уборки ранней капусты с применением платформы ПНСШ-12А установлена зависимость рабочей скорости агрегата от урожайности разового сбора [3]. Полученные результаты подчиняются уравнению (2):
V = 0,352е -0Д)68У
Я2 = 0,9419 (2)
При изменении урожайности от 5 до 10 т/га рабочая скорость изменяется от 0,27 до 0,18 м/с. Изменяется также и частота поступающих кочанов от одного рабочего-рубщика, с 7 до 4,5 шт/мин.
Проведенный анализ и обработка результатов исследований рабочего процесса технических средств для выборочной уборки овощей показывает, что существует взаимосвязь между рабочей скоростью средства и количеством растений на метре рядка, пригодных к реализации, которая может быть определена по уравнению:
V =- 0,15361п (к) + 0,1332 ф Я2 = 0,9809
Теоретически, средняя удельная частота расположения растений
на рядке к может быть определена по формуле:
, 0,1У • а к=-, шт/м
m.
(4)
где у - урожайность разового сбора, т/га; тР - средняя масса овощной продукции кг; а - ширина междурядий, м.
В табл. 1 приведены расчетные значения удельной частоты расположения овощной продукции по длине рядка.
Таблица 1
Наименование Средняя Урожайность Частота
масса разового расположения
сбора овощей
min max min max min max
Капуста:
белокочанная 0,65 1,0 5,0 10,0 1,1 0,7
цветная 0,5 0,9 2,0 5,0 0,23 0,28
кольраби 0,5 1,0 3,0 5,0 0,42 0,35
Кабачок 0,8 0,8 2,0 3,0 0,17 0,25
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_
Для дальнейших расчетов примем значение удельной частоты расположения овощей н = 1,1 шт/м, рабочей скорости у, = 0,11 м/с.
Непрерывность уборочного процесса возможна при равенстве производительностей на всех технологических операциях. Для обеспечения непрерывности упаковки продукции необходима организация двух рабочих мест. Соответственно, время упаковки туп и время смены тары тсм были равны.
По данным проведенного хронометража процесса упаковки продукции были получены следующие данные: время заполнения картонного овощного ящика туп: кабачками (15...18 шт.) - 18...30 сек, цветной капустой (6.8 шт.) - 10.14 сек; сетки: белокочанной капустой (28.32 шт.) - 23 сек.
Исходя из условий равенства производительностей, ширина захвата может быть определена по выражению
Вр =-Пу--А м (5)
р Туп -Ур ■ Н ,м (5)
где пу - количество единиц продукции в упаковке, шт.
Приведенные расчеты для ряда культур с использованием статистических данных по урожайности разового сбора и массы овощей показали, что теоретически оптимальная рабочая ширина при различных условиях колеблется от 3,5 до 7,0 м. При изменении одного из параметров, определяющих ширину захвата, обеспечение равной производительности возможно путем регулирования рабочей скорости или уменьшением рабочей ширины захвата.
Экспериментальные исследования, проводились при уборке цветной капусты в КХ «Жасмин» с применением уборочного комплекса (рис.1).
При проведении исследований агрегат был укомплектован в соответствии с приведенными расчетами: 6 м ширина захвата, 8 человек на сборе капусты, 2 человека на упаковке продукции в картонные ящики вместимостью 6.8 кочанов, средняя масса кочана 0,75 кг. Урожайность разового сбора 2,1 т/га.
Рис. 1. Уборка цветной капусты в КХ «Жасмин»
Используя полученные данные, по формуле 4 можно определить удельную частоту расположения растений: Н = 0,1.2,1.0,7 = 0,2
0'75 , шт/м (6)
Длину пути платформы за время заполнения тары (ьр) можно
найти по формуле
пу - а 7 - 0,7 ьр = =-— = 4,08
н' Вр 0,2'6 , м (7)
Соответственно, рабочая скорость технического средства может быть определена по выражению
р Т
CM
- = 0,29
14 ,м/с
(8)
По данным хронометража получены следующие данные (табл.2).
Таблица 2
Результаты измерений
№ пп Наименование Длина гона, м Время прохода, с Скорость движения, м/с Средняя скорость, м/с
1 Расчетные данные 320 1103 0,29 0,29
2 Данные хронометража: 1 2 3 320 320 320 1201 1252 1173 0,266 0,255 0,272 0,263
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_
Определим доверительные границы средней величины скорости степень вероятности безошибочного прогноза р = 95%. Средняя ошибка средней скорости
ьу
(9)
о =
Е V-V )2
где » п-1 (10)
ув = уср ± г •ьу (11)
где г критерий при п < 30 г = 2 прир=0,95.
Тогда у =уср1 ±г •ьу = 0,263 ± 2 • 0,017=0,229...0,297 м/сек. (12)
Доказано, с вероятностью 0,95 ,что рабочая скорость будет находиться в пределах доверительного интервала, и метод можно считать приемлемым для расчета параметров агрегата.
ВЫВОДЫ
Для определения эксплуатационно - технологических параметров технических средств для выборочной уборки овощных культур с высокой достоверностью можно использовать расчетные значения удельной частоты расположения пригодных для реализации растений на рядке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Романовский Н.В., Гузанов М.С. Технологии механизированной уборки белокочанной капусты// Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014, №1. С.49-52.
2.Романовский Н.В., Гузанов М.С. Исследование уборочного процесса ранней капусты //В сборнике: Система технологий и машин для инновационного развития АПК России. Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. 2013.С.253-256.
3. Романовский Н.В., Гузанов М.С. Определение конструктивных кинематических параметров агрегата для выборочной уборки капусты //Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.2013 ,№4.С.64-65.
