CC BY
28
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
УДК 631.366
Н.В. РОМАНОВСКИЙ; М.С. ГУЗАНОВ
ОБОСНОВАНИЕ ШИРИНЫ ЗАХВАТА АГРЕГАТА ДЛЯ ВЫБОРОЧНОЙ УБОРКИ ОВОЩЕЙ
Приведены результаты исследований операций при выборочной уборке капусты белокочанной с помощью средств частичной механизации. Определена оптимальная ширина захвата агрегата для выборочной уборки овощей.
Ключевые слова: овощи, выборочная уборка, уборочный агрегат
N.V. ROMANOV SKY; M.S. GUZANOV
SUBSTANTIATION OF THE TRACTOR/IMPLEMENT SYSTEM COVERAGE FOR SELECTIVE VEGETABLES HARVESTING
The paper presents the field tests results of selective vegetables harvesting, which were used to substantiate the effective coverage of the harvesting trac-tor/implement system.
Key words: vegetables, coverage, harvesting unit
В России посадки белокочанной капусты составляют 45-50% от всей площади, занимаемой овощами открытого грунта. Около 20% посадок капусты занимают ультра ранние и ранние сорта и гибриды, которые обеспечивают получение продукции в последней декаде июня, через 50-55 дней после посадки. Стоимость ранней капусты, в зависимости от наличия ее на рынке, может превышать в 5 раз стоимость капусты поздних сортов. На рис. 1 показано изменение стоимости белокочанной капусты в зависимости от срока ее реализации в 2012 году.
62
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.
Рис. 1. Изменение цены реализации белокочанной капусты
Выращивание ранних сортов капусты дает возможность получить денежные средства от ее продажи уже в конце июня. Спрос на раннюю капусту достаточно высок, объемы реализации в отдельных хозяйствах достигают 150-200 т.
Наиболее трудоёмкая операция при производстве ранней белокочанной капусты - это уборка, на которую приходится до 67% всех трудозатрат. В настоящее время отечественной промышленностью не производятся машины для механизации выборочной уборки. В некоторых хозяйствах поддерживаются в работоспособном состоянии выпускавшиеся в 1970-80-е годы средства частичной механизации - прицепные и навесные платформы. Данные агрегаты в технологическом процессе уборки капусты выполняют операции накопления и транспортировки убранной продукции за пределы поля, где производится ее укладка в тару (ящики, сетки), что снижает производительность платформы.
Проведённые хронометражные наблюдения за платформой ПНСШ-12, показали, что при урожайности капусты 8 т/га время наполнения платформы кочанами до 1 т составляет 0,38 ч, трудоёмкость 2,78 чел. ч, а трудоёмкость затаривания убранной продукции в сетку примерно равна 3 чел. ч. Следовательно, суммарные трудозатраты составляют 5,78 чел. ч/т.
Для повышения эффективности выращивания ранней капусты необходимо снижение трудозатрат на уборке за счет механизации отдельных технологических операций. Для решения этой задачи в лаборатории «Технологий и технологических средств производства овощей» разработан агрегат для выборочной уборки. Агрегат
63
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
предусматривает, кроме накопления и транспортировки срезаных кочанов, также их инспекцию и затаривание в сетку.
Для оптимизации конструктивно-кинематических параметров агрегата были проведены исследования операций при уборке капусты с помощью средств частичной механизации.
Исследования проводились в ЗАО «Победа» Ломоносовского района Ленинградской области в период с 27 июня по 15 июля на ультра раннем сорте капусты «Этма». Уборка ранней капусты начиналась при достижении кочанами товарной годности, (по ГОСТ масса кочанов не должна быть менее 0,3 кг) с интервалом в 3 дня. Масса кочанов при каждом сборе отличалась не существенно и составляла 0,6-0,7 кг.
На рис. 2 представлены графики изменения урожайности ранней капусты, процентного содержания пригодных к реализации кочанов и средней массы кочана в зависимости от срока уборки.
У к м
29.06. 02.07. 06.07. 10.07. 13.07. урожайность, т/га,
---------количестдо убранных кочанод, %,
---------средняя масса кочанод, г
дата
Рис. 2. Изменение урожайности (У) ранней капусты, количества убранных кочанов (К) и их массы (М), в зависимости от сроков уборки
Урожайность капусты в момент сбора зависит от средней массы кочанов и от процентного содержания кочанов, пригодных к реализации. Интенсивность увеличения массы кочана зависит от погодных условий, в основном, от обеспеченности растений влагой.
64
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.
Разовый сбор кочанов зависит также от требуемых для реализации объёмов, при этом снижается нижний предел массы убранных кочанов, соответственно количество собранных кочанов увеличивается. Данное снижение на графике отмечалась 06.07, при этом урожайность повысилась до 9,8 т/га и была достигнута за счёт увеличения количества убранных кочанов до 30% при снижении их средней массы до 600 г.
При исследовании операций уборочного процесса на уборке капусты с использованием агрегата для выборочной уборки определялась рабочая скорость агрегата и время цикла поступления срезанных кочанов в зависимости от урожайности капусты. Максимальной скоростью движения принималась та, при которой устойчиво выполнялся технологический процесс. Время цикла определялось при хронометраже за одним рабочим и равнялось интервалу поступления на транспортёр отдельных кочанов. На рис. 3 представлен график изменения рабочей скорости агрегата и времени цикла поступления кочанов в зависимости от урожайности.
Рис. 3 Изменение рабочей скорости (V) агрегата и времени цикла поступления кочанов (h) в зависимости от урожайности
Время цикла поступления кочанов складывается из нескольких составляющих: времени среза и обработки кочана, времени укладки обработанного кочана на транспортёр и времени передвижения рабочего до следующего кочана. Время выполнения всех операций цикла зависит от физиологических возможностей человека. Соответственно, при увеличении количества подлежащих сбору кочанов на участке
65
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
увеличивается время цикла, т.к. уменьшается только время перемещения рабочего от кочана к кочану. Это требует снижения скорости движения агрегата.
Для обеспечения непрерывного выполнения технологических операций необходимо определить время выполнения операций по затариванию кочанов в тару (сетку). Непрерывность возможна при условии, когда время заполнения тары будет меньше или равно времени смены сетки.
ТСМ — ТЗАП , (1)
где Тсм - время смены сетки, с; Тзля - время заполнения сетки, с.
Время смены тары при затаривании кочанов в сетку включает в себя время выполнения следующих операций: съём заполненной сетки с сеткодержателя, завязывание сетки, укладка заполненной сетки на платформу, размещение пустой сетки в сеткодержателе. Время смены сетки также зависит от степени заполнения платформы агрегата продукцией.
Проведение хронометражных наблюдений показывает, что выполнение всех этих операций занимает от 22 до 25 с. Вместимость тары (сетки) зависит от массы и количества кочанов. В стандартную овощную сетку помещаются 30-33 кочана при общей массе 14,5-18,0 кг.
Используя полученные данные и учитывая условие (1), можно определить ширину захвата агрегата для выборочной уборки.
Определим возможное количество циклов (срезанных кочанов)
пк , которое может выполнить один рабочий за время смены сетки.
п
Т,
СМ
Ц
(2)
где tn - время цикла.
66
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.
Соответственно количество рабочих N б, необходимых для заполнения сетки за время Тзля , будет равно
раб
N..
(3)
где Nраб " количество рабочих; Nкоч - количество кочанов в
сетке или количество циклов.
При ширине междурядий A , ширина захвата агрегата BP будет равна
BP = A ■ Nраб • (4)
Учитывая формулы (2), (3) ,(4), получим выражение
A ■ N,„„ ■ tr.
(5)
BP =
' коч Ц
T
T Г'
Определим ширину захвата агрегата при следующих условиях: ширина междурядий - 0,7 м; урожайность - 9,8 т/га; время цикла -5,2 с; время смены сетки - 23,5 с; количество кочанов - 33 шт.; средняя масса кочана - 600 г:
Bp
0,7 ■ 33 ■ 5,2
-------------= 5,1 м.
23,5
Таким образом, ширина захвата агрегата при конкретных выше перечисленных условиях составляет 5,1 м и должна быть кратной ширине междурядья (5,6 м).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Романовский Н.В. Механизированная технология уборки погонной капусты./ Н.В. Романовский //Сб. науч. тр. ВИМ. - М., 2011. -Т.2.- С. 470-475.
2. ГОСТ 1724-85. Капуста белокочанная свежая заготовляемая и поставляемая - М.: Изд-во стандартов.- 1985.
3. ГОСТ Р51809-2001. Капуста белокочанная свежая, реализуемая в розничной торговой сети - М.: Изд-во стандартов.- 2001.
67
