CC BY
32
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОЧЕСЫВАНИЯ БОБОВ С РАСТЕНИЙ СОИ
В. Д. Шафоростов,
доктор технических наук Н. В. Ефимкин,
старший научный сотрудник
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, 17, тел. (861)254-06-96, факс (861)254-06-96 e-mail: www. shaforo stov_4 9 @mail.ru
Ключевые слова: растения сои, диаметр стебля, сила отрыва, конструкция
УДК 631.171:633.853.52
В ходе селекционного процесса возникает необходимость сбора бобов с отдельных растений. Эта операция выполняется вручную, что трудоемко и требует больших затрат времени.
Для разработки соответствующего механизма нами были изучены некоторые параметры отдельных растений сои. Исследования проводились в соответствии с общепринятыми методиками [1] по основным, возделываемым в производстве сортам сои - Дельта, Ника, Лак-та, Вилана, Фора, Лира, Рента, Парма. В дальнейшем использовали усредненные данные по всем сортам.
Результаты определения средних диаметров стеблей сои в междоузлиях представлены на рисунке 1.
*
ч
к *
X
Ж
"ж. А
• V \
\
13 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Точки междоузлий
Рисунок 1 - Диаграмма распределения диаметров стебля сои около средины междоузлий, начиная от поверхности земли
Анализ представленных данных показывает, что диаметр стебля сои при увеличении расстояния от корня изменяется в среднем от 9,25 до 2,2 мм, причем свыше 5-6 мм он очень жесткий и не сдавливается.
Результаты определения средних длин междоузлий представлены на рисунке 2. Анализ представленных данных показывает, что высота прикрепления нижнего яруса бобов различна и находится в пределах 30-150 мм. Расстояние между узлами находится в пределах 400-700 мм.
\
1 А-
1 / X X V / / А \
1 ! 3 Е I В 9 1П 11 12 13 11 15 1Е II Ш 13 Я 21 22
тонки ыеждсуший
Рисунок 2 - Диаграмма расстояний между узлами крепления бобов сои, начиная от поверхности земли
Результаты по определению сил, необходимых для отрыва бобов сои по отдельным междоузлиям по длине растения, представлены на рисунке 3.
Анализ представленных данных показывает, что сила, необходимая для отрыва бобов при движении очесывающего устройства вдоль стебля снизу вверх, изменяется в пределах от 15 до 45 Н (1,5-4,5 кг). В то время как
при встречном направлении достигает 95 Н (9,5 кг) из-за более крутой конфигурации утолщения узла, через который проходят кромки очесывающего устройства.
-»1 т
—р- ■ ■-Щ-- —»-н
а ■ в-1 1 —■-
-■ 1 -
- ■ -
и 4 -Л-
-»V - » —*—
0 200 ¿100 600 800 1000 1700 1400
Длина стебля, мм
-♦-усилие отрываподпине стебля при движении отземпи -•-Усилиеотрыв&подпинестеСпя при движении сверху
Рисунок 3 - Диаграмма сил отрыва бобов сои на узлах по длине стебля
Обобщая полученные данные, можно сделать следующий вывод о конструкции приспособления для отрыва бобов с растений сои в полевых условиях:
1) конструкция должна захватывать бобы с высоты 30 мм над поверхностью землей;
2) Должна состоять из двух разъемных половинок, соединенных между собой осью и сжимаемых регулируемой пружиной с силой от 15 до 70 Н. Рабочие кромки половинок устройства своей поверхностью должны создавать отверстия, повторяющие толщину стебля по его длине;
3) Для удобства работы должны быть предусмотрены две ручки;
4) Габаритные размеры должны быть такими, чтобы все бобы с одного растения вмещались в емкость приспособления;
5) Масса приспособления не должна превышать 1 кг.
На основании полученных экспериментальных данных, а также требований к конструкции было разработано приспособление, представленное на рисунке 4 а, б.
Устройство состоит из пластины 1 с буртиком 2, имеющим полукруглую вытянутую форму, открытую с одной стороны. В пластине 1 есть вырез 3. На ней установлены с двух сторон ручки 4 и 5. На пластине шарнирно установлена подвижная пластина 6, имеющая также буртик 7 описанной выше формы, и на подвижной пластине 6 есть фигурный вырез 8. Пластины 1 и 6 в средней части соединены
Рисунок 4 - Схема и общий вид устройства для очесывания бобов сои с растений: а) схема; б) общий вид 1 - пластина; 2 - буртик; 3 - вырез; 4, 5 - ручки;
6 - подвижная пластина; 7 - буртик; 8 - вырез; 9 - пружина; 10 - натяжное устройство
стягивающей пружиной 9. В закрытом состоянии они установлены так, что между ними внутри емкости, образованной буртиками, создается отверстие, размер которого составляет 2 мм, а при работе за счет подвижности пластин диаметр отверстия принимает размеры стебля.
Устройство работает следующим образом. Руками раздвигаются пластины так, что между ними образуется зазор (см. рис. 4 б), достаточный для захода растений сои. Устройство наклоняется вперед для захвата самых нижних бобов, затем выравнивается обратно, отпускается подвижная пластина, которая благодаря пружине плотно прижимается к стеблю, и устройство плавно поднимается вверх по стеблю, очесывая бобы, которые собираются в емкость устройства. Вследствие наличия пружины устройство на всем протяжении движения по стеблю плотно прижимается к стеблю, отрывая все бобы. Перед началом работы проводится несколько пробных очесываний с целью оптимизации силы сжатия пружины в зависимости от состояния стеблей и их влажности. Испытания показали, что усилие на очесывание бобов находится в пределах 15-35 Н.
Список литературы
1. Ермольев, Ю.И. Основы научных исследований в сельскохозяйственном машиностроении: Учеб. пособие / Ю.И. Ермольев. -Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2003. - 243 с.
