Решение проблемы механизации садоводства и виноградарства

| | |] | | | | | | | |

| |[pic] |[pic] |19,2 |96,0 |178,0|255,0|292,0|312,0|299,0|

| |[pic] |[pic] |2,04 |5,85 |9,56 |13,43|13,43|16,0 |- |

|Али- |[pic] |[pic] |163,0|250,0|277,0|293,0|239,0|245,0|- |

|готе |[pic] |[pic][pic|6,46 |10,0 |11,0 |11,67|9,5 |9,75 |- |

| | |] | | | | | | | |

| |[pic] |[pic] |33,0 |94,0 |154,0|217,0|215,0|258,0|- |

| |[pic] |[pic] |3,1 |8,9 |14,0 |14,5 |- |- |- |

|Кле- |[pic] |[pic] |248,0|380,0|419,0|317,0|- |- |- |

|рет |[pic] |[pic][pic|11,1 |17,0 |18,7 |14,2 |- |- |- |

| | |] | | | | | | | |

| |[pic] |[pic] |56,4 |160,0|250,0|259,0|- |- |- |

Из табл. 11 следует, что жёсткость изгиба и модуль упругости

виноградной лозы растут с увеличением степени деформации до определённого

момента, а затем уменьшаются, что соответствует показательной функции (21).

У виноградной лозы заметна разница в интенсивности наращивания жёсткости

изгиба [pic] и модуля упругости [pic]. Наибольшая интенсивность наращивания

и спада у сорта Клерет. Плавнее - у Изабеллы. Это говорит о том, что нельзя

пользоваться усреднёнными данными о физико - механических свойствах

виноградной лозы при создании рабочих органов машин. В машинах должны быть

предусмотрены узлы настройки рабочих органов на допустимые резонансные

параметры амплитуды и частоты обрабатываемого сорта.

Результаты испытаний прибора ДЛ-3 показали, что он обеспечивает

высокую точность измерений и стабильность показаний на всём диапазоне

нагрузок.

Прибор ДТ-1 (динамометр торсионный) предназначен для определения

крутящего момента в черенке по шкале отсчёта угла закручивания

оттарированной пружины. В приборе применена пружина диаметром Д = 80 мм с

6,75 витками стальной проволоки [pic]= 4 мм. Напряжение в сечении проволоки

при передаче наибольшего крутящего момента равно

[pic],

где [pic] и [pic] определялись прибором ДЛ-3.

Расчётная деформация пружины равна [pic].

В принципе прибор состоит из тормозной и нагрузочной головок, между

которыми в специальные зажимы вставляется испытыва-емый черенок лозы

диаметром от 5 до 20 мм и длиной от 200 до 500 мм. Испытания черенка на

приборе заключаются в закручивании его с помощью нагрузочной головки в

прямом и обратном направлениях. Осевые деформации образца при этом

измеряются с помощью индикатора часового типа, связанного с валом

нагрузочной головки через коническую поверхность. Величины нагрузочного

момента и угла закручивания отсчитываются по специальным шкалам, а осевая

деформация - по шкале индикатора.

Пределы измерения: крутящего момента [pic], угловой деформации [pic]

и осевой деформации - не более 2 мм .

Точность измерения: крутящего момента [pic], угловой деформации [pic]

и осевой деформации [pic] мм.

С помощью прибора ДТ-1 испытывалась виноградная лоза для

определения предельных параметров в формах нагрузки 5 и 6 (рис. 11).

Прибор ПТЛ-1 предназначен для двухопорного изгиба черенков с

индикацией на цифровых шкалах величин деформаций и усилий,

возникающих при этом в черенке. Форма нагрузки 2 и 5 (рис. 11).

Расстояние между опорами переменно с позициями 200, 250 и 300 мм. Величина

деформации черенка измеряется от 0 до 200 мм с точностью [pic] мм. Усилие

деформации - от 0 до 10 кг с точностью [pic] кг.

Прибор ПУВЛ предназначен для записи на диаграммной ленте усилий и

деформаций, возникающих при нагружении образований в кроне по форме 1, 4, и

6 (рис. 11). Форма 1 аналогична консольному изгибу побегов в направлении

штамба (развилок). Пределы измерений: усилия от 0,5 до 5 кг, деформации -

до 150 мм. Точность измерения: усилия [pic] кг, деформации [pic] мм.

Пользуясь теми же теоретическими предпосылками, были созданы приборы:

навесной на трактор ПЛ-50-5 для исследования жёсткости изгиба пучка лоз на

корню с записью на бумажной ленте механизмом, аналогичным механизму

плотномера Ревякина; накидной МД-1 (матрица динамометрическая) для изучения

жёсткости изгиба пучка лоз по его длине (форма 4, рис. 11) и модель лозы

постоянной жёсткости при многократном нагружении по формам 1, 2, 3, 5 и 6

(рис. 11), предназначенной для изучения стыка рабочих органов с лозой в

лабораторных условиях. Более подробно о методологии и приборах изложено в

работах [31, 32, 38, 44, 56, 65, 67, 68, 94].

6. Создание и обоснование оптимальных параметров механизированных

технологий, рабочих органов и машин для приоритетных направлений

многолетних культур

Разработка морфологических матриц отличительных функций стыка

параметров форм насаждений и средств ухода (табл. 1), вариантов исполнения

основных функций архитектоники многолетних растений (табл. 3), ранговой

иерархии ветвления крон (табл. 4) и обнаружение идентичности влияния на

среду факторов природного (рис. 5) и антропогенного (табл. 5) происхождения

в почвообрабатывающем, удобренческом , мелиоративном и защитном модулях

даёт основание надеяться на выявление однообразных тенденций и в габитусном

и в уборочном модулях.

Создание и обоснование

оптимальных параметров габитусного модуля

Установлено [16, 23, 26, 31, 37, 38, 41, 43, 44, 56, 60, 65, 67, 68,

79, 80, 83, 92, 94, 96], что в модуле объективен стык растения с почвой,

растения со шпалерой, шпалеры с почвой и растения и шпалеры со средствами

ухода. Этот набор стыкующихся пар возможен и в садоводстве и в

виноградарстве. Поэтому, с целью рациональности рассмотрим наиболее

вероятные стыки, использовав морфологию форм нагрузок (рис. 11).

Стык растения с почвой обусловлен природной связью корней, поэтому

повреждение их в бесшпалерных формах насаждений на подвоях типа М9 приводит

к опрокидыванию растений от нагрузок, создаваемых ветром, гололёдом,

урожаем (формы 1 ... 4, рис. 11). Для сведения до минимума отрицательного

влияния нагрузок потребовалось исключить повреждение корней при обработке

почвы в приствольных полосах и при внесении удобрений в корнеобитаемый

горизонт.

Проблема щадящей почвообработки решалась заменой режущих рабочих

органов фрезы ФА-0,76А на молотковые, а у дисковых - заменой технологии

подрезки сорняков на технологию окучивания и разокучивания, чередование

которых должно начинаться с осеннего окучивания ряда и весеннего его

разокучивания. В роли молотковых рабочих органов использовались цепные

шлейфы, смонтированные на фланцах барабанов фрез по спиралям

четырёхзаходной схемы с провисанием от центробежных сил по форме цепной

линии в пределах внешних параметров фрезбарабанов. Спиральное закрепление

цепных шлейфов позволило решить проблему управления движением в ряд или из

ряда, сбивающегося до глубины 0,03 м цепями слоя почвы с прорастающими

сорняками. Цепные рабочие органы на фрезах ФА-0,76А позволили

распространить их внедрение на каменистых почвах [97]. Выносной нож на

секции культиватора КСГ-5 заменён аналогичным имеющемуся у ФА-0,76А цепным

фрезбарабаном с гидроприводом. Для внесения удобрений в корнеобитаемый

горизонт (глубина 0,30 ... 0,50 м) рыхлящие рабочие органы заменены

игольчатым колесом, а твёрдые удобрения - на жидкие минеральные [37, 40,

45, 47, 50, 52, 61, 63, 66]. При внесении растворов в зону ряда игольчатое

колесо самоустанавливается по изоплоскостям твёрдости пахотного горизонта

(рис. 15.1) [114], а при внесении в междурядьях игольчатое колесо

устанавливается за рыхлящим рабочим органом глубже его хода на 0,20 ...

0,25 м между экранами, не допускающими контакта раствора с почвой пахотного

горизонта (рис. 15.2) [110].

| | |

Рис. 15. Рабочие органы для внесения растворов

минеральных удобрений в корнеобитаемый горизонт:

1) зоны ряда;

2) междурядья

Базовой машиной для этих рабочих органов является любой прицепной

опрыскиватель, имеющий нагнетательную систему. Разработки [110 и 114]

послужили основой создания машин МГУС-2,5 и МВУ-2000, выпуск которых

организован на Львовагрохиммаше в 1984 и 1986 гг. Экспериментальные

материалы использования удобрителей приведены в доказательстве

работоспособности методологии (разд. 3, табл. 7, 8, 9).

Стык растения со шпалерой в связи с почвенно - климатическими

условиями многовариантен: в неукрывной зоне виноградарства по формам 4 и 5;

в укрывной - по формам 2, 3, 4, 6; в садоводстве - по формам 1 и 4 (рис.

11).

С позиции архитектоники кроны неукрывного виноградного куста штамб и

кордоны являются однотипными элементами, которые продолжают рост

темпоральными слоями: апикально и латерально (рис. 1). На первый параметр

влияют обрезной, а ко второму приспосабливаются, не допуская пережима

магистралей сокодвижения. Слабо закреплённые на шпалере кордоны

искривляются по длине, и если отсутствует крепление кордона у штамба, то

кордон искривляет и сам штамб, что ухудшает параметры стыка следящих систем

машины с системой шпалера - виноградный куст. Система шпалера - виноградный

куст в этом случае приобретает свойства «изменяемой системы», которая не в

состоянии уравновесить внешние силы и, под действием приложенных нагрузок,

меняет свои параметры. Согласно законов строительной механики, подобные

системы нельзя использовать в качестве сооружений. Несмотря на это, в

виноградарстве они являются основными «сооружениями»! В них сохранность

геометрических форм шпалеры ложно отождествляется с формой куста. Автором

[115] найден принцип стыка, позволяющий отождествлять системы шпалера -

виноградный куст с сооружениями. Для этого в систему введена, как

посредник, «упругоперемещающаяся опора» (передаточная балка),

характеризующаяся «коэффициентом податливости». Этот коэффициент определяет

меру деформационной способности опорных закреплений кордонов на проволоке и

численно выражает величину перемещения кордонов единичными опорными

нагрузками в точках сжатия (т.с.), расположенных попеременно то сверху, то

снизу (форма 5, рис. 11). Здесь, при малом изгибе кордона по Е.П.Попову

(1986), модулярный угол упругой кривой эллиптического интеграла Лежандра

(1771) [pic], а значения эллиптических интегралов [pic] первого рода и

[pic] второго рода стремятся к амплитуде эллиптического интеграла [pic],

которая изменяется в пределах [pic], где

[pic]; (26)

[pic] [pic] (27)

[pic] - модуль упругости материала кордона при изгибе;

[pic] - для формы перегибного рода;

[pic] - произвольная постоянная, определяемая начальными условиями,

например, величиной прогиба кордона.

Тогда уравнение периодической упругой кривой, то есть закреплённого

кордона на шпалере, запишется в виде

[pic] ), [pic],

(28)

где [pic] и [pic] - оси координат формы 5 (рис. 11) с началом в точке

[pic].

Из - за малой величины [pic] рассмотренный случай (26), (27), (28)

соответствует приближённой теории продольного изгиба, ось действия которого

проходит через точки перегиба (т.п.) формы 5 (рис. 11), то есть, между

посредниками. Поэтому никакие приложенные нагрузки на кордон не приведут

этот стык к системе мгновенно изменяемой. Здесь на величину подпора

огромное значение оказывает шаг установки передаточных балок (табл. 12).

Таблица 12

Результаты замера физических параметров

крепления на шпалере кордонов сорта Совиньон

передаточными балками

(формировка высокоштамбовая со свободным свисанием прироста)

| |Ед. |№ балки от штамба, год замера |

|Показатели |Изм.|I |II |III |

| | |1 |2 |3 |1 |2 |3 |1 |2 |3 |

|Диаметр кордона |мм |17,|21,|28,|16,|18,|24,|14,|16,|22,|

|в месте | |5 |1 |3 |7 |3 |6 |3 |1 |2 |

|Глубина вмятины |мм |1,2|1,3|0,9|1,3|2,1|1,3|1,1|0,8|0,8|

|кордона балкой | |2 |1 |9 |5 |6 |4 | |3 |6 |

|Шаг установки |м |0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|

|балок | |7 |6 |6 |4 |2 |4 |8 |4 |4 |

Из табл. 12 следует, что уменьшение шага установки балки (11)

увеличивает глубину вмятины кордона балкой, а следовательно и подпора.

Наличие явления подпора позволило отказаться от охвата кордонов крепёжным

устройством. Роль крепёжного устройства стали выполнять передаточные балки,

которые в этом случае являются принадлежностью шпалеры, как перемычки

верёвочной лестницы. В конечном итоге кордон контактирует с любым элементом

шпалеры только двумя какими - либо сторонами: сверху или снизу, слева или

справа. Полного охвата кордона элементом крепления при этом не наблюдается.

Следовательно, перекрытия магистралей сокодвижения в кордоне не может быть,

сколько бы времени ни существовал кордон. Передаточная балка в этом случае

являет собою средство постоянного крепления кордонов на шпалере,

выполненное из шпалерной проволоки в виде с-образной скобы.

Принципиально в решении поставленной задачи величина реакции на

передаточных балках от силы упругости кордона, расположенного попеременно

то над передаточной балкой, то под ней, играет основную роль.

Производственная проверка показала перспективность перевода кордонов

на многолетний способ их крепления с-образными скобами. Для внедрения этого

способа разработана технология крепления [75, 80] и три станка - скободела,

обеспечивающие перевод до 3 тыс. га виноградников на многолетнее крепление

в конце стадии воспитания. Затраты труда на креплении снижаются по

сравнению с подвязкой мочалом в 24 раза, а канатиком - в 19 раз. Уровень

механизации при креплении кордонов скобами достигает 96 %, за счёт

изготовления скоб автоматом - скободелом и десятилетнего их использования.

Крепление (рис. 16) начинается с заводки кордона снизу между

| | |

Рис. 16. Вид на элементы высокоштамбового куста

после выполнения всех операций, связанных с креплением

кордонов с-образными скобами 1 и вытяжкой штамбов 2

парой шпалерных проволок, которые являются главной несущей балкой. После

этого одевается на эту балку на расстоянии длины кордона три скобы по схеме

вниз - вверх - вниз разрезами. Затем первая скоба перемещается по главной

несущей балке до упора в кордон, который подтягивается вверх и укладывается

на неё, пропуская вниз между проволоками несущей балки, вторая скоба

перемещается до середины кордона, который укладывается на неё снизу,

возвращается вверх между проволок главной балки и подпирается снизу третьей

скобой. Расстояние между скобами не должно выходить за пределы 0,25 ...

0,40 м, что обеспечит подпор в точках стыка в пределах допустимого

удельного давления скобы на кордон и выравнивание подтяжкой штамбов.

Принцип стыка растения со шпалерой и почвой посредством передаточных

балок использован в создании индустриальной шпалерной системы (рис. 17).

| | |

Рис. 17. Индустриальная шпалерная система

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

МЕНЮ

Решение проблемы механизации садоводства и виноградарства