CC BY
49
___________МЕХАНИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА______________________________
УДК 631.171: 635.61
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ВОЗДЕЛЫВАНИЯ, УБОРКИ И ПЕРЕРАБОТКИ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР
MODERN DIRECTION MECHANIZED GROW, CLEANING AND CONVERSIONS OF THE MELLON
A.H. Цепляев, M.H. LUanpoB, В. Г. Абезин, В.А. Цепляев, E.M. Тарасова
ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
A.N. Ceplajev, M.N. Shaprov, V. Abezin, V.A. Ceplajev, E.M. Tarasova
Volgograd state agricultural academy.
В статье рассмотрены вопросы механизации при возделывании бахчевых культур в условиях богарного земледелия Нижнего Поволжья и предложен комплекс машин, позволяющий полностью исключить затраты ручного труда.
In the article are considered questions to mechanizations in melon crop production in dry farming condihons in Nizhneye Povolzhye and we speak abouf machineny complex, using fully we do not need hand work.
В ряду наиболее значимых мер по сокращению производственных затрат при возделывании бахчевых культур особая роль отводится механизации.
Растения бахчевых, как и их плоды, существенно отличаются от других с.х. культур. Широко развитая корневая система, лианообразные, стелющиеся плети, плоды существенной массы и в то же время легко - повреждаемые, все это требует создания специфических как рабочих органов, так и самих машин.
В лаборатории механизации бахчеводства Волгоградской ГСХА разработан комплекс машин по возделыванию, уборке и переработке бахчевых культур.
Посев. Он ориентирован в первую очередь на богару. Известно, что успешное прорастание семян бахчевых после посева может быть при температуре почвы не менее 13-14 С. Почва достигает такой температуры в первую декаду мая. К этому времени ее верхний слой на глубину 3-5 см сильно иссушается и его влажность не превышает 8-9%. Кроме того, сошники отечественных и зарубежных сеялок перемешивают влажную почву с сухой. Естественно, заделка семян бахчевых должна проводиться на большую глубину. Все это, безусловно, снижает всхожесть, ухудшает прорастание семян и, как следствие, приводит к неравномерности появления всходов и снижению урожайности. Кроме того, в Нижнем Поволжье в середине мая могут быть заморозки, весной характерны песчаные бури, что ведет к гибели части всходов. Поэтому возникает необходимость в проведении подсева.
Поэтому сотрудниками лаборатории механизации бахчеводства разработана сеялка, позволяющая равномерно распределять семена бахчевых в рядке, с укладкой их во влажный слой почвы и мульчированием сверху сухим слоем. Посев такой сеялкой может проводиться как пунктирным, так и линейно-гнездовым способами. Для исключения ручной и трудозатратной
операции подсева разработана технология многоуровневого посева семян, а для ее проведения сконструирована посевная секция. Кроме того, разрабатывается технология повышения полевой всхожести семян и стимулирования развития растений за счет применения активаторов роста и в первую очередь - экологически чистой активированной воды. Данная технология предусматривает предпосевное замачивание семян. Поэтому нами разработан высевающий аппарат, способный проводить посев замоченных и проросших семян бахчевых. При этом исключается операция подсушивания семян, предусмотренная в технологиях при посеве известными высевающими аппаратами. Производственными испытаниями разработанной сеялки установлено, что всходы бахчевых после такого посева появляются на 4-5 день, а созревание плодов наблюдается на 15-20 дней раньше по сравнению с обычными посевами.
Уход. Наиболее трудоемким при возделывании бахчевых культур остается операция ухода за посевами. При развитой корневой системе для предотвращения их повреждения рабочими органами малую защитную зону сделать невозможно. Поэтому для посевов, полученных пунктирным способом, предлагается комбинированная обработка: механическим путем - междурядья в сочетании с подачей гербицидов в рядок. Линейно-гнездовой посев позволяет использовать специально сконструированные прополочные агрегаты для обработки междугнездий и подачи гербицидов в гнездо, что существенно снижает затраты труда. Конструкции прополочных агрегатов позволяют выполнять эту операцию рабочими органами, установленными на поворотных стойках, причем поворот рабочих органов для обработки междугнездий может осуществляться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.
При проведении третьей, а иногда и второй обработки посевов возникает необходимость в укладке плетей бахчевых на рядок перед обработкой междурядий с дальнейшей раскладкой их на междурядье после прохода агрегата. В связи с этим разработана серия плетеукладчиков с различными технологическими вариантами и конструкцией рабочих органов. По виду воздействия на растения плетеукладчики могут быть пассивными и активными.
Уборка. Из-за трудоемкости процесса особое внимание уделяется машинам для уборки плодов бахчевых культур. Сложность уборки состоит в том,
что необходимо создать рабочие органы, способные обеспечивать сбор плодов при малых динамических нагрузках.
Для повышения товарного выхода плодов арбузов возникает необходимость в проведении выборочного сбора. Сложность здесь в том, что машине необходимо убрать только спелый арбуз. При таком сборе основным отличительным признаком чаще всего принимают размер плода. Положение усугубляется еще и тем, что при проходе машины вегетативная масса растений не должна повреждаться. Это позволит продолжать развиваться плодам второго сбора. Поэтому попытки создания рабочего органа для выборочного сбора остались на уровне экспериментов. В практике использовались машины,
механизирующие вынос плодов с поля и укладку их в валки. Для этой цели применялись различные широкозахватные транспортеры, а наибольшее распространение получили навесные наклонные лотки.
При сплошной механизации уборки арбузов и тыквы также имеются некоторые сложности, но этот процесс все же проще, чем выборочный. При его выполнении нет необходимости в разделении плодов и сохранении вегетативной массы. Сплошная механизация сбора по уже сложившейся технологии выполняется в два этапа. Проводится машинная укладка плодов в валок, а затем подбор и погрузка в транспортные средства.
На сегодня создано большое количество подборщиков. Это машины барабанного типа с приводами от взаимодействия обода с почвой, большое семейство винтовых подбирающих устройств, устройств транспортерного, накалывающего и других типов. Большая часть из них вполне работоспособна и может быть изготовлена и внедрена в производство. Наиболее перспективным является подборщик-погрузчик плодов транспортерного типа, выполняющий механизированную уборку за один проход. Его основу составляет лопастной транспортер, к которому с обеих сторон монтируются две боковые секции с активными направляющими, способными закатывать плоды внутрь транспортера. Ширина захвата такой машины - 5 метров.
Нерешенным остается вопрос мягкой укладки плодов, особенно арбузов и дынь, в транспортное средство. Существующие технические решения остаются на уровне экспериментальных.
Первичная переработка плодов бахчевых. В последние годы большое внимание уделяется первичной переработке плодов бахчевых. Особенно ценятся семена тыквы. Это прекрасное сырье для получения масла и другой продукции. Хорошие результаты имеют животноводы от внедрения в рацион животных тыквенного порошка. Пищевая промышленность заинтересована в получении очищенной от корки и семян мякоти тыквы с целью производства купажированных соков, цукатов и других деликатесов из бахчевых культур.
В связи с этим в лаборатории проводится большая работа по созданию всевозможных перерабатывающих устройств. Наиболее значимыми можно считать исследования по получению семян из плодов бахчевых с использованием выделителей щеточного, палерного, транспортерного и других типов.
Однако при современном уровне развития с.-х. техники рассмотренные конструктивно-технологические решения выделителей семян не обеспечивают эффективной и качественной работы. Высокие потери семян, их травмирование, нерациональное использование сырья ограничивают применение данных выделителей для технологии комплексной переработки плодов.
С нашей точки зрения, наиболее полно данной технологии соответствует выделитель семян, принцип действия которого заключается в вымывании семян из плодов бахчевых культур, предварительно разрезанных на половинки.
Этот принцип действия дает нам возможность отказаться от предварительного измельчения плодов и сепарации получаемого вороха. Это
приводит к снижению энергозатрат, уменьшению повреждаемости семян и к увеличению производительности, а также к сохранению ценной мякоти для дальнейшей переработки.
В качестве рабочего органа в выделителе используется струя воды, выходящая из насадки под давлением. Такой рабочий орган позволяет снизить до минимума травмирование семян при сохранении высокой полноты отделения.
Применение машины позволяет выделить семена без ударных воздействий и повреждений из плодов тыквы любой формы и размеров. Мякоть плода сохраняется для дальнейшей переработки на продовольственные цели или корм сельскохозяйственным животным.
Кора бахчевых придает горьковатый вкус, и поэтому при получении пищевой продукции ее необходимо удалять. В настоящий момент технология удаления наружного покрова с плодов бахчевых культур с целью получения очищенной мякоти основана на применении ручного труда, а существующие конструктивно-технологические решения машин по очистке плодов от коры не обеспечивают при переработке бахчевых эффективной и качественной работы - высокой полноты очистки и маленьких потерь съедобной мякоти. Кроме того, во всех известных машинах для удаления коры качество выполнения технологического процесса зависит от индекса формы плодов.
В предлагаемых машинах для удаления коры с плодов бахчевых культур наиболее часто используется в качестве рабочего органа абразивный инструмент, позволяющий получить сравнительно хорошее качество очистки, но при этом очень высокие потери мякоти (до 50%). Этот метод известен как «глубокая очистка» плодов и относится по способу воздействия на него к истирающим. Эти машины отличаются обязательным применением душирующих устройств в качестве вспомогательного рабочего органа и наличием в мякоти фрагментов абразива, что недопустимо по технологическим требованиям. Известны также машины, оснащённые режущими рабочими органами: щелевидный нож или пакеты фрез. Но ввиду сложности процесса резания, очистка от коры этим способом осложняется большим разнообразием форм и размеров плодов тыквы, что приводит к низкой полноте очистки и высоким потерям съедобной мякоти. Для решения этих проблем была разработана машина для удаления коры с плодов тыквы, оснащённая очистительным аппаратом щёточного типа.
Высоких показателей качества, удовлетворяющих техническим условиям, предъявляемым к процессу, мы смогли добиться за счёт применения щёточных барабанов с гибкими щёточными элементами. Также устранена предварительная калибровка плодов и зависимость от индекса формы путём применения конусообразного поворотного барабана и направляющих пазов для перемещения по ним щёточных барабанов соответственно.
По результатам проведённых испытаний, машина позволила получить максимальную полноту очистки в пределах 96-98% и уменьшить потери съедобной мякоти до 3-5% в зависимости от сорта плодов тыквы.
Внедрение данного комплекса машин позволяет в 5-6 раз повысить производительность труда, снизить трудоемкость и энергозатраты.
Указанные машины, как и их рабочие органы, не имеют аналогов в мировой практике, что подтверждается 150 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, а также актами на внедрение.
Библиографический список
1. Абезин, В.Г. Агроэкологическая ресурсосберегающая технология и средства механизации бахчеводства / В.Г. Абезин, М.Н. Шапров, А.Н. Цепляев
// Библ. указ. ВИНИТИ. - 2001. - №12.
2. Шапров, М.Н. Выбор технологий при возделывании бахчевых культур / М.Н. Шапров, А.Н. Цепляев, В.Г. Абезин// Аграрная наука. -2002. -№12. - С. 11-13.
3. Цепляев, А.Н. Технология безотходной переработки плодов тыквы / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, А.В. Седов // Научный вестник «Инженерные науки». - вып. 4 / ВГСХА. - Волгоград, 2003. -С.51-54.
