CC BY
42
УДК 635.342-135
Оптимизация конструктивных параметров агрегата для выборочной уборки белокочанной капусты
Романовский Николай Валерьевич, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией «Технологий и технических средств производства овощей» e-mail: [email protected]
Государственное научное учреждение «Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхо-закадемии» (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии), г. Санкт-Петербург
Гузанов Максим Сергеевич, младший научный сотрудник, аспирант e-mail: [email protected]
Государственное научное учреждение «Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии» (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии), г. Санкт-Петербург
Аннотация. Рассмотрено оптимальное комплектование агрегата для выборочной уборки белокочанной капусты.
Ключевые слова: капуста белокочанная; технология механизированной уборки; выборочная уборка.
Из ранних овощей по объемам производства наиболее распространена ранняя капуста. Период вегетации ранних сортов и гибридов составляет от 45 до 55 дней, что дает возможность уже в конце июля получать продукцию. Объемы производства в овощеводческих хозяйствах составляют от 100 до 300 т. Цена ранней капусты может отличаться в 3-5 раз в начале и в конце уборочного периода. Несмотря на более низкую урожайность (25...30 т/га) валовой доход от реализации ранней продукции больше в 2.2,5 раза по сравнению с поздними сортами, и что немаловажно, происходит быстрая отдача затрат на выращивание.
Эффективность выращивания ранней продукции можно увеличить, снизив затраты труда на ее производство. Наиболее трудоемкий процесс производства ранней капусты - уборка, так как она проводится выборочно 4-5 раз , до полного сбора урожая. Общие трудозатраты на уборку составляют около 70 %. В связи с тем, что в настоящее время средства механизации для выборочной уборки не производятся, сбор урожая производится вручную. В некоторых хозяйствах используются платформы, выпускаемые ранее ( прицепная ПОУ-2 и навесная ПНСШ-1,2), или изготовленные хозяйственным способом. Использование вышеперечисленных средств механизации требует дополнительных затрат на затаривание, так как сбор продукции производится навалом. В СЗНИИМЭСХ разработан агрегат для выборочной уборки не одновременно созревающих овощей.
Агрегат (рис. 1) состоит из высококлиренсного полуприцепного колесного шасси, в передней части которого расположена грузовая платформа 1. В задней части установлены два транспортера 2 длиной по три метра, которыми срезанная рабо-чими-рубщиками продукция доставляется на подъемный транспортер 3, который подает продукцию на стол инспекции 4, расположенный на грузовой платформе. Рабочие после визуального контроля затаривают продукцию в сетки закрепленные в сеткодержателях 5, которыми оборудован стол инспекции. Заполненные сетки укладывают на грузовую платформу. [1]
Рисунок 1 - Схема агрегата для выборочной уборки не одновременно созревающих овощей 1 - грузовая платформа; 2 - транспортер; 3 - подъемный транспортер; 4 - стол инспекции;
5 - сеткодержатели; - схема движения кочанов капусты
Агрегат выполняет следующие операции: сбор кочанов, затаривание в сетки, ящики или контейнеры и транспортировку на край поля (рис. 2).
транспортное положение агрегата рабочее положение агрегата
Рисунок 2 - Агрегат для выборочной уборки не одновременно созревающих овощей
Стол инспекции при необходимости может быть оборудован мешкодержателя-ми или площадкой для установки овощных ящиков. Количество рабочих, обслуживающих агрегат, как на сборе, так и на столе инспекции зависит от урожайности убираемой культуры. Собранная продукция при наполнении платформы перегружается или перевозится агрегатом к месту реализации или складирования. [2]
Основным звеном, определяющим производительность агрегата, является производительность рабочих на ревизии и затаривании убранной продукции. Бесперебойная и эффективная работа агрегата возможна при выполнении следующих условий:
- время смены заполненной тары Тсм должно быть равным или меньше времени ее заполнения Тзап:
Тсм * Тза^ (1)
- производительность рабочих на ревизии и затаривании Пзат должна быть
больше или равна производительности рабочих на сборе продукции Псб:
Пзат * Псб. (2)
Проведенные исследования показали, что время смены составляет, в среднем, 23-25 сек. Вместимость сетки составляет 28 кочанов. В зависимости от урожайности средняя масса кочанов увеличивается, в основном, вследствие увеличения их плотности. Количество кочанов практически остается неизменным, а масса наполненной сетки изменяется с 16,28 до 19,56 кг.
Производительность рабочих на ревизии и затаривании равна:
3600■т.
дм
(3)
где сет - масса заполненной сетки, кг.
Производительность рабочих на сборе может быть определена по выражению:
(4)
где
В
р - ширина захвата агрегата;
- рабочая скорость агрегата, м/сек ; ¥- урожайность, т/га.
ВР = ЫР • А
(5)
где
количество рабочих на сборе продукции, чел;
А - ширина междурядья, м , А =0,7 м.
Как показали исследования процесса выборочной уборки белокочанной капусты с применением платформы, рабочая скорость зависит от урожайности разового сбора.
В результате аппроксимации получена зависимость рабочей скорости агрегата от урожайности:
¥р = -0.09іп(7) + 0.40
(6)
Учитывая выражение 2, ^ ~ 0,365р( 0.09Ь(У) +0.40)У_
(7)
Для наглядности используя выражение (3) и (7) построим график в трехмерном пространстве зависимости производительностей.
На рисунке (рис. 3) в плоскости ПоУ рассмотрено изменение производительности рабочих на ревизии и затаривания продукции в зависимости от урожайности (линия 1). Производительность Псб при различных сочетаниях ширины захвата Вр и урожайности У изображена поверхностью в трехмерной системе координат УП Вр(Ыч) (плоскости 2).
Рисунок 3 - График производительности
Для определения оптимального комплектования агрегата рабочими, используя график, необходимо выполнить следующее.
На оси П выбираем предполагаемое значение урожайности, параллельно оси П проводим линию до пересечения с кривой изменения производительности (1). Из точки пересечения, параллельно оси Вр(Ыч) проводим линию до пересечения с плоскостью изменения производительности (2), проекция точки пересечения на плоскость Вр(Ыч)0У и ее координата на оси Вр(Ыч) определяет оптимальную ширину захвата и равняется количеству рабочих на сборе продукции, при которой будет выполнено равенство производительностей (линия 3).
Линия (4) - проекция линии (3), равных производительностей при различной урожайности на плоскости Вр(Ич)оУ. Используя линию (4), определяем оптимальная ширина захвата следующим образом: из точки на шкале П, соответствующей предполагаемой урожайности, провести прямую параллельно оси Вр(Ич) до пересечения с линией (4). Проекция точки (4) будет соответствовать оптимальной ширине захвата при данной урожайности.
Заключение.
Эффективность выборочной уборки можно повысить путем рационального комплектования агрегата рабочими на подборе продукции.
Список литературных источников:
1. Гузанов, М. С. Механизированная выборочная уборка капусты (белокочанной) / М. С. Гузанов, Н. В. Романовский // Молочнохозяйственный вестник.
- 2012. - №3(7). - С. 57, 58, 59, 60, 61.
2. ГОСТ Р51809-2001. Капуста белокочанная свежая, реализуемая в розничной торговой сети. Технические условия. - Введ. 2003-01-01.
Optimization of structural unit parameters for selective harvesting of cabbage
Romanovsky Nikolay Valer'evich, the senior research officer, the head of the Technologies and Means of Vegetable Production Laboratory e-mail: [email protected]
SSI the North-West Research Institute of Agricultural Engineering and Electrification (SZNIIMESH), St-Petersburg, Russia
Guzanov Maxim Sergeevich, the junior research officer, the post-graduate student e-mail: [email protected]
SSI the North-West Research Institute of Agricultural Engineering and Electrification (SZNIIMESH), St-Petersburg, Russia
Abstract: The optimal unit acquisition for selective harvesting of cabbage is considered.
Keywords: cabbage, technology of mechanized harvestig, selective harvesting.
