CC BY
23
УДК 631.358
ПЛОДОСЪЕМНИКИ С МЕХАНИЧЕСКИМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДАМИ
Б.Х. Ахалая, кандидат технических наук Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ E-mail: badri53@yandex.ru
Аннотация. Рассмотрены разработанные новые садовые инструменты для снятия фруктовых плодов различного вида и размеров как механического, так и электрического действия, позволяющие повысить производительность сбора урожая. Создание семейства удобных в эксплуатации и обслуживании технических средств для неповреждающего снятия плодов является одним из важных звеньев для мобилизации и развития научно-технического потенциала агроинженерной науки [1-2]. Большое разнообразие фруктовых насаждений по сортам и видам в системе механизированного процесса возделывания плодовых культур требует разработки новых плодовых электро-механизированных технических средств [3]. В различных условиях выращивания фруктовых насаждений применяют различные способы уборки: вручную, с различными устройствами для снятия плодов и комбайновую. Там, где нет условий или возможности применения комбайнового сбора, применяют различные ручные приспособления. Основные требования для всех плодосъемников - не повреждать плоды и не травмировать руки сборщика плодов, а также удобство в эксплуатации и производительность. Исходя из вышеизложенного, была поставлена цель создания устройства для уборки плодов фруктовых насаждений. В Федеральном агроинженерном центре ВИМ разработана серия плодосъемников, два вида из которых приводятся в настоящей работе. Все разработки защищены патентами на изобретение.
Ключевые слова: лезвия, рукоятка, шток, мотор-редуктор, выключатель.
В настоящее время для сбора плодов фруктовых насаждений промышленностью выпускаются различные секаторы. Недостатками известных устройств являются низкая производительность сбора плодов и неудобство их эксплуатации. Во время работы не исключено повреждение плода и руки сборщика, поддерживающей плод.
Целью разработки является повышение производительности, широкий диапазон уборки различных плодов, исключение повреждения плодов, обеспечение безопасности труда сборщиков. В ВИМе разработаны устройства для снятия плодов различной модификации, одно из которых представлено на рисунке 1 [4]. Оно содержит нож, опорную площадку 1, кольцо 2 с приемным мешком 3. Наконечник плодосъемника 4 выполнен конусным, а нож - в виде двух 5 и 6 со-осно размещенных цилиндрических лезвий, с режущей 7 и противорежущей 8 кромками, при этом режущее лезвие установлено на рукоятке 9 с возможностью поступательно-вращательного движения. Оба лезвия, на противоположной от опорной площадки сто-
роне, выполнены с У-образными вырезами
10, а рабочая кромка режущего лезвия выполнена гиперболической, кольцо с приемным мешком закреплены на противорежу-щем цилиндрическом лезвии снизу. Рукоятка плодосъемника снабжена резьбовой втулкой
11, на которой закреплен съемный шток 12 с фиксатором 13 (рисунок 2).
Рис. 1. Плодосъемник в сборе
Рис. 2. Шток
Механизация, автоматизация и машинные технологии в животноводстве
Во время работы сборщик подносит пло-досъемник при помощи штока к плодоножке плода, размещенному на высоте 3-5 м, со стороны V-образного выреза и вращает штоком рукоятку вместе с жестко закрепленным на ней режущим лезвием против часовой стрелки. Опорная площадка упирается в плод, режущее лезвие, расположенное внутри противорежущего лезвия, срезает плодоножку. Срезанные плоды погружаются в мешок, примерно 2-3 кг в зависимости от размеров плода. После этого рабочий переносит мешок с плодами в специальный контейнер. Шток позволяет изменять его длину и снабжен фиксатором для изменения угла его наклона по отношению к оси плодосьем-ника для удобства уборщика во время передвижения.
При уборке плодов на небольшой высоте уборщик работает со снятым мешком и без штока. Смещением штока на незначительное расстояние происходит вращение рукоятки, при этом срезается плодоножка, поскольку для этого режущему лезвию достаточно пройти малое расстояние, примерно 15-20 мм. Наконечник выполнен конусной формы для свободного проникновения плодосъем-ника между ветвями к плодоножке. Рабочая кромка цилиндрического лезвия выбрана гиперболической формы для плавного (с наименьшим сопротивлением) и надежного среза плодоножки. Должное внимание уделяется высеву в междурядьях плодового сада покровных культур, высеваемых для поддержания определенного режима почвы, для этой цели используются пневматические высевающие аппараты различной конструкции, создаваемые в ВИМе [5].
Инструмент для снятия плодов целесообразно использовать, к примеру, для уборки цитрусовых плодов, так как плоды цитрусовых растений крепко держатся на плодоножках и убирать их вручную нельзя, так как в этом случае нарушается целостность самого плода. Кроме этого, им удобно работах в ви-ноградниковых садах. Применение предлагаемых инструментов для снятия плодов позволит повысить производительность в 1,5-2 раза, облегчить процесс съема плодов,
расширить зону применения, исключить повреждение плодов и обеспечить безопасность труда сборщиков. На рис. 3 представлен электрический плодосъемник, основным достоинством которого является высокая производительность устройства, легкость в работе и универсальность.
нотпор-ря&т*
Рис. 3. Электрический плодосъемник
Это достигается тем, что садовый инструмент, включающий рукоятку и закрепленный на ней нож, снабжен мини-мотор-редуктором - с блоком питания, размещенным в корпусе ножа, выполненного в виде противорежуще-го лезвия, нож выполнен в виде двух соосно размещенных, цилиндрических лезвий с эллипсоидными вырезами в верхней части и вырезами на режущей и противорежущей кромках, выполненных в носовой части ножа, при этом соотношение диаметра выреза его к глубине определены условием 2:5 при постоянном угле раствора в 30°, при этом эллипсоидные вырезы расположены под углом 20° к оси ножа, а режущее лезвие установлено на валу мотор-редуктора. Кроме того, рукоятка ножа выполнена полой с возможностью размещения в ней запасных элементов питания и резьбовой крышкой на конце. Электрический плодосъемник состоит из мини-мотор-редуктора 1 с блоком питания 2, двух соосно размещенных, режущего 3 и противорежущего 4 цилиндрических лез-
Лоигпа! оГ УШТ^Н №3(31)-2018
179
вий с эллипсоидными вырезами 5 и вырезами на режущей 6 и противорежущей 7 кромках, вала 8 мотор-редуктора 1. Кроме того, рукоятка 9 ножа выполнена полой с возможностью размещения в ней запасных элементов питания и резьбовой крышкой 10 на конце, на корпусе ножа 3 установлен выключатель 11 мотор-редуктора 1. Во время работы рабочий, держа в одной руке плод, во-второй - рукоятку 9, подносит нож к плодоножке так, чтобы плодоножка разместилась в вырезе кромок 6 и 7 лезвий ножа, после чего рабочий выключателем 10 запускает мини-мотор-редуктор 1, и режущая кромка лезвия 5, срезая плодоножку, делает один полный оборот и становится в исходное положение. Предлагаемый электрический плодосъемник универсальный, им можно убирать фруктовые плоды любых размеров, он очень полезен в уборке урожая винограда.
Таким электрическим плодосъемником возможно не только убирать различные плоды, но при необходимости проводить обрезку ветвей небольшого диаметра. Предложенный электрический плодосъемник удобен в эксплуатации и обеспечивает повышение производительности труда до 20%.
Заключение. Перспективным направлением в создании семейства устройств для съема плодов фруктовых насаждений является разработка конструкций универсальных компактных садовых инструментов, позволяющих убирать урожай различных видов и сортов фруктовых плодов в короткие сроки и
с минимальными потерями. Применение разработанных механизированных и электромеханизированных технических средств для неповреждающего снятия плодов позволяет повысить производительность в 1,5-2 раза, облегчить процесс съема плодов, расширить зону применения, минимизировать повреждение плодов и обеспечить безопасность труда сборщиков с учетом небольших размеров и незначительного веса инструментов.
Литература:
1. Измайлов А.Ю. Разработка интенсивных машинных технологий и новой энергонасыщенной техники для производства основных видов с.-х. продукции // Техника и оборудование для села. 2016. №5. С. 2-5.
2. Отчет ОСХН РАН о выполнении фундаментальных и поисковых научных исследований в 2016 г. М., 2017.
3. Завражнов А. Разработка и внедрение инновационных технологий и технических средств для интенсивного садоводства России // Вестник БАУ. 2014. №2.
4. Пат. 165588. Механический плодосъемник / Ахалая Б.Х. 2016. Бюл. №30.
5. Ахалая Б.Х. Особенности совмещения посевов двух культур: Сб. тр. ВИМ. М., 2004. Т. 151. С. 113-119.
Literatura:
1. Izmajlov A.YU. Razrabotka inten-sivnyh mashinnyh tekhnologij i novoj ehnergonasy-shchennoj tekhniki dlya proizvodstva osnovnyh vidov s.-h. produkcii // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2016. №5. S. 2-5.
2. Otchet OSKHN RAN o vypolnenii fundamental'nyh i poiskovyh nauchnyh issledovanij v 2016 g. M., 2017.
3. Zavrazhnov A. Razrabotka i vnedrenie innovacionnyh tekhnologij i tekhnicheskih sredstv dlya intensivnogo sa-dovodstva Rossii // Vestnik BAU. 2014. №2.
4. Pat. 165588. Mekhanicheskij plodos"emnik / Ahalaya B.H. 2016. Byul. №30.
5. Ahalaya B.H. Osobennosti sovmeshcheniya posevov dvuh kul'tur: Sb. tr. VIM. M., 2004. T. 151. S. 113-119.
FRUIT PICKER TOOLS WITH MECHANICAL AND ELECTRICAL DRIVES B.H. Ahalyia, candidate of technical sciences Federal agroengineering research centre VIM
Abstract. The developed new garden tools for the fruit of various types and sizes removal, both mechanical and electrical action, allowing the harvesting performance to increase are shown. The creation of the family of convenient in operation and maintenance technical means for fruit undamaged removing is one of the most important parts of scientific-and-technical potential of agroengineering science mobilization and development [1-2]. A wide variety of fruit plantations by varieties and species in the system of fruit cultivation process mechanizing requires the new fruit electro-mechanized technical means' development [3]. At different conditions of fruit plantings cultivation apply various methods of removal: manually, with various devices for fruits removal and combine ones. Where there are no conditions or possibility of combine harvesting using, various manual devices are introduced. The basic requirements for all fruit picker tools are fruit not- damaging and the fruit picker's hands not-injuring, as well as ease of use and performance. Based on the above mentioned, the goal was a device for fruit plantations' harvesting to create. In the Federal Agroengineering center VIM was developed a series of fruit picker tools, two types of them are given in this paper. All the developments are protected by patents for invention. Keywords: blades, handle, rod, motor-inductor, switch.
