CC BY
37
раздела «воздух-жидкость». Далее растворенный кислород, также как и субстрат, диффундирует в биопленку по направлению к поверхности носителя. Продукты метаболизма (в частности С02) двигаются в обратную сторону — из жидкости в газовую среду.
В отличие от субстрата растворенный кислород быстро истощается при переходе через наружные слои биопленки и поэтому бактерии расположенные ближе к поверхности носителя, функционируют в анаэробных условиях. Это положение экспериментально доказано путем респирометрических измерений с использованием кислородных микрозондов.
В этом случае обмен метаболитов (спиртов, кислот, С02, СН4, Н28 и др.) происходит путем диффузии между аэробной и анаэробной зонами.
Если жидкость транспортирует загрязнения в виде дисперсных частиц, они могут посредством биосорбции на биологической пленки создавать внеклеточные запасы в желатиноподобном матриксе.
При проведении экспериментов определено влияние толщины бактериальной пленки на скорость очистки сточных вод по общему органическому углероду (рис. 2). Полученные результаты показывают, что после нарастания биопленки до определенной толщины (около 200 мкм) скорость очистки (усвоения субстрата) прекращает расти и стабилизируется на уровне 140 мг/ч, а ее объемная масса достигает своего максимального значения (порядка 100 мг/ см3) при 150 мкм (рис. 3).
Установлено также, что оптимальная толщина бактериальной пленки пропорциональна концентрации субстрата в жидкой фазе: при 100 мг/л — около 70 мкм, при 500 мг/л — 145 мкм.
Таким образом, по результатам проведенных эк-
(ООУ) в зависимости от толщины биологическои пленки
спериментов определены динамика формирования биопленки на твердой поверхности и ее оптимальная толщина, выше которой рост скорости очистки
Рис. 3. Объемная биомасса биологической пленки Ре в зависимости от ее толщины
прекращается.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС МАШИН ДЛЯ ПОТОЧНОЙ УБОРКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПЛОДОВ ФУНДУКА
Д.А. МАМЕДОВ, кандидат технических наук Азербайджанская СХА
Как известно, Азербайджан в бывшем СССР был основным производителем и поставщиком ценных плодов фундука. Однако и сегодня их уборка зачастую проводится вручную. Следовательно, уровень развития отрасли в первую очередь связан с механизацией этого процесса и разработкой технологий и комплексов машин для его проведения, а также транспортировки урожая на пункты первичной и основной товарной обработки.
Разработка технических средств для механизации уборки фундука началось в Советском Союзе с 70-х гг. прошлого столетия.
Конечно же первые образцы машин, такие как ВОС-4, ВСО-25, МПУ-1А, имели ряд недостатков.
44 ----------------------------------------------
У
Поэтому с 1976 г. ученые АзНИИМЭСХ и ВИС-ХОМ развернули широкие научно-исследовательские работы по созданию ряда конструкций предназначенных для механизации уборки фундука. По совместной программе были разработаны на уровне изобретений уборочные машины, изготовленные на опытном заводе АзНИИМЭСХ. По результатам эксплуатации макетных образцов удалось установить наиболее приемлемые конструктивные схемы встряхивателей и улавливателей, обосновать динамические, кинематические и режимные параметры различных их вариантов [1,4].
В частности хозяйственные испытания машины для уборки фундука МУФ-1 показали, что ее годовая экономическая эффективность составляет около 13 млн 700 тыс. манат.
Эта машина состоит из стрелы, захвата, инерционного вибратора, делителей, гребешков, поворот-
ного механизма, гидроцилиндра, насосной станции, улавливателей и отражателей [3].
Техническая характеристика машины МУФ-1 Тип машины навесная
Агрегатируется с трактором класс тяги 1,4
Ширина междурядий, м 5 и более
Производительность, га (кустов)/ч 0,1 (22)
Полнота съема урожая, % 98,4
Обслуживающий персонал
(включая тракториста), чел 3
Зажим роликовый
Вибратор инерционный
Улавливатель барабанный
Габариты, мм 7410x7160x2450
В отличие от встряхивателей других подобных машин у МУФ-1 предназначенной для уборки многоштамбовой культуры (фундука), захват выполнен в виде 8 параллельных делителей с рабочими органами — гребешками с подвижной осью, на которых установлены обрезиненные ролики.
Захвате вибратором крепится на раме, подвешенной к передней части трактора, а улавливатель — на его задней навеске.
При выполнении технологического процесса механизатор вводит стрелу с захватом в стволы фундуч-ного куста и зажимает их поворотом консолей с помощью литых резиновых роликов. Одновременно двое рабочих раскрывают улавливающие брезентовые ткани под кроной куста, после чего включается вибратор, который стряхивает плоды.
На машину утверждены агротехнические требования, она защищена двумя апвторскими свидетельствами № 444522 и 526320. В 1982 г. МУФ-1 прошла
государственные испытания на ЗакМИС (протокол № 96-46-82 (1210110) и была рекомендована с 1985 г. к выпуску опытной партией на заводе НПО «Средаз-сельхозмаш» г. Ташкента, где с 1986 г. освоено ее производство [5, 6].
Обобщение характеристик существующих средств механизации уборки фундука позволило нам впервые классифицировать их в едином технологическом комплексе, рассматривая все возможные варианты.
При этом обязательно учитываются специфические особенности окультуренных фундуковых садов по кустовидности и параметрам деревьев. В первую очередь для каждого способа уборки принимается во внимание схема посадки по ширине междурядий, допускаемая ширина кроны растений и число стволов в каждом кусте.
Учитывая отсутствие комплексов для уборки орехоплодных культур и на основе агротехнических требований к ее проведению мы разработали проект технологических комплексов машин (см. табл.). Его можно использовать при наиболее распространенных схемах посадки деревьев в фундуковых садах (5x5, 6x6, 8x8, 10x5, 10x10 м) и диаметрах кроны до 6 и 6...10 м.
Проект предусматривает 6 основных вариантов уборки фундука, в том числе, 2 ручных способа (с использованием ручного садового инвентаря с лестницами-стремянками либо с плодоуборочными платформами) и 4 механизированных.
Проанализировав каждый из вариантов можно увидеть, что для ручной уборки фундука в плюске необходимы 4 технологические операции. Существенное различие между названными способами —
Таблица. Проект технологических комплексов машин для уборки и транспортировки плодов фундука из сада
Способ уборки Схема посадки и ширина кроны Применение технических средств в последовательности технологических операций
доставка тары уборка фундука с кустов погрузка в транспортное средство, вывоз из междурядья транспортировка на пункт очистки от плюски
Ручной 5x5, 6x6 м; крона 6...10 м 8x8,10x10 м; крона 6...10 м Ручная погрузка мешков в самоходное шасси СШ-28 (Г-16М) и разгрузка в саду То же Стряхивание с кустов на землю и сбор, ручной сбор с применением садовой лестницы ЛСУ-2,5 и платформы ПОС-О.Б+трактор кл.1,4 Ручной сбор с применением платформы ПКО-0,7 +трактор кл.1,4 Ручная, в тракторный прицеп ПТС-4 или самоходное шасси СШ-28 (Т-16М) Ручная, из платформы ПКО-0,7 в тракторный прицеп 2ПТС-4 или самоходное шасси СШ-28 (Т-16М) Тракторный прицеп 2 ПТС-4 +тракгор кл.1,4 или самоходное шасси СШ-28 (Т-16М) То же
Механи- зирован- ный 5x5, 6x6 м; крона до 6 м 8x8,10x10 м;крона до10 м То же То же Плодоуборочные машины МПУ-1А и МУФ-1 с тракторами кл.1,4 Плодоуборочные машины КПУ-2 и МУФ-1 с улавливателями и загрузочными тарными мешками Ручная, в тракторный прицеп 2ПТС-4 или самоходное шасси СШ-28 (Т-16М) То же То же То же
Поточно-
комбай-
новый
5x10, 6x6 м; крона до 6 м
5x10, 8x8 м; кро-надо 10 м
Комплексная уборка плодоуборочными машинами КПУ-2 и МУФ-1 с поточной загрузкой в саморазгру-жающийся прицеп ППВ-3 То же с загрузкой в само-разгружающийся прицеп КСП-6
Сменный прицеп типа ППВ-3
Сменный прицеп типа КСП-6
замена садовых лестниц ЛСУ-2,5 платформами ГЮС-0,5 и ПКО-0,7 (в агрегате с трактором кл. 1,4), что позволяет проводить как непосредственный сбор, так и стряхивание плодов малогабаритными ручными вибровозбудителями. Кроме того, при использовании платформ можно совместить погрузку плодов в процессе сбора с разгрузкой их в тракторный прицеп типа 2 ПТС-4, что значительно сокращает затраты ручного труда в случае применения вильчатого погрузчика ПВСВ-0,5.
При механизированном способе уборки осуществляется также 4 технологических операций, однако в этом случае отсутствует необходимость в вильчатом погрузчике ПВСВ-0,5 благодаря использованию тракторных прицепов типа 2ПТС-4. Для уборки посадок схемы 5x5 и 6x6 с кроной кустов до 6 м применяются машины МПУ-1А, для схем 8x8 и 10x10 с кроной до 10 м — КПУ-2.
Наконец, при поточно-комбайновой уборке число технологических операций сокращается до 2. Выполняются они с использованием минимального количества технических средств, а именно работаю-
щих в непрерывном потоке самоходных комбайнов типа КПУ-2 и МУФ-1 с одновременно загружающимися тракторными прицепами типа ППВ-3 (для посадок 5x5 и 6x6 м с кроной кустов до 6 м) или КСП-6 (для посадок 5x10, 8x8 и 10x10 с кроной до 10 м). При конкретном проектировании способа поточнокомбайновой уборки фундука в плюске в зависимости от расстояния перевозок урожая может предусматриваться одновременное прикрепление 2 или 3 прицепов различной грузоподъемности к каждому самоходному комбайну.
Следует иметь ввиду, что для применения плодоуборочных машин МПУ-1А и МУФ-1 необходимо дополнение их загрузочным ковшом, связанным улавливающими тентами (плодоулавливателями) с подающим транспортером для высыпки орехов в прицепы ППВ-3 и КСП-6 для совмещения операций стряхивания плодов и одновременной загрузки в транспортное средство.
Это позволит исключить простои машин, повысить производительность и убрать выращенный урожай фундука в кратчайшие сроки и в полном объеме.
Литература:
/. Мамедов Д.А. Механизация уборки и послеуборочной обработки орехоплодных культур/Механизация и электрификация с.х., № 6, М., 2004, 2 с.
3. Мамедов P.M. Машина для уборки фундука/МСХАзССР ГУСХ и П., АзНИИМЭСХ. Отчет закл. № ГР 77033694, Кировабад, 1978, 70 с.
4. А.С.СССР№ 304908. Захват вибрационного стряхивания/Мамедов Р.И., Князьков В.В., Рагимов С.К., Б.И. «Откр., изобр., пром.об-р.товян.», № 18, ¡971, 4 с.
5. Протокол № 32 (56) 38 Объединенного Заседания IITC Госкомитета СССР по производственно-техническому обеспечению сельского хозяйства МСХ и СССР и МТ и СХ Машиностроения/Кировабад, 28 мая 1985 года, 19 с.
6. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 годы, часть 1, Растениеводство, М., 1988, с.674.
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ СОСТАВЛЕНИЯ ЛАНДШАФТНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЕЛЬ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИБИРИ
С.Е.ПЕРФИЛЬЕВ, кандидат географических наук
Красноярский НИИСХ
Географические особенности Центральной Сибири (Красноярский край, республики Тыва, Хакасия) обусловливают своеобразие земледелия и специализации сельскохозяйственного производства. Рельеф ландшафтов преимущественно низкогорно-котло-винно-равнинный, местами увалистый, холмистоувалистый с волнистыми и платообразными водоразделами, с пологими, слабопокатыми, покатыми и крутыми склонами. На склонах от Г до 3° расположено 47 % пахотных земель, до 5° — 14,5, до 7° — 10 и на крутых склонах до 12° — 28,5 %. Климат суровый, резко континентальный. Осадков выпадает достаточно, но время выпадения и количество их могут не совпадать с потребностями растений по фазам развития. Вегетационный период в зависимости от зонального мезоклимата длится 3...4 месяца. В лесостепной и степной зонах наибольший объем стока (до 60...90
%) приходится на период весеннего половодья (конец марта - начало апреля). При этом годовой коэффициент стока в закрытой лесостепи и подтайге составляет 0,15...0,2 в открытой лесостепи — 0,3...1,1.
В результате среднемасштабного агроландшафт-ного районирования и агроэкологического картографирования сельскохозяйственной территории Центральной Сибири установлено, что каждой топологической ландшафтной единице присуща топологическая сельскохозяйственная единица [1, 2]. Территориально они разделены переходными зонами, которые в рельефе имеют положительные или отрицательные структурные формы. При этом отмечается закономерность связи форм и элементов рельефа с ландшафтной системой земель и системой сельскохозяйственных угодий в виде: а) «ландшафтный округ — система котловин — сельскохозяйственный округ, ограниченный возвышенностями, низ-когорьем, кряжами и среднегорьем с хвойными лесами»; б) «ландшафтная провинция — котловина — сельскохозяйственная провинция, обрамленная под-
