книги из ГПНТБ / Диденко Н.Ф. Машины для уборки овощей

Наибольшее распространение имеют три вида столовых кор­ неплодов: морковь, столовая свекла и редис.

Из всех применяемых способов размещения корнеплодов для работы машин теребильного типа наиболее приемлемым являет­ ся однострочный с междурядьями не менее 45 см. Для работы машин подкапывающего типа предпочтительны двухстрочные способы размещения по схемам 62 + 8 см и 64 + 6 см, так как они обеспечивают не только свободное размещение различных рабочих органов в многорядной уборочной машине, но и прохо­ димость трактора с широкими колесами по междурядьям с ми­ нимальными повреждениями убираемой культуры.

Густота размещения корнеплодов (количество растений на 1 м ряда), определенная по результатам многолетних исследова­ ний, представлена в табл. 5.

Таблица 5

Густота размещения корнеплодов

Расположение головок корнеплодов относительно поверхности поля характеризуется следующими показателями: 94—100% го­ ловок корней моркови находится в зоне ± 3 см (из них до 77% — в зоне ±1 см); заглубление головок свеклы также не превышает 3 см, а выступание их из почвы достигает 9 см.

строчном (62 + 8 см) размещении общая ширина ленты моркови может быть 18 см; такой же ширины достигает зона размещения корней столовой свеклы; ширина зоны размещения корней реди­

прочностью ботвы, которая изменяется в зависимости от сорта корнеплодов, размерной характеристики ботвы, направления при­ ложения силы и других факторов (табл. 7).

Как видно из таблицы, увеличение угла отрыва приводит к значительному снижению разрывного усилия. При изменении угла от 0 до 45° разрывное усилие у моркови и свеклы снижается в 1,48—1,59 раза. Изменение разрывного усилия ботвы моркови

среднем равняется 4—5; однако, в связи с широким варьирова­ нием этих величин, он может приближаться к единице. У мор­ кови и редиса коэффициент запаса прочности ботвы невелик и в отдельных случаях прочность связи корня с почвой превышает прочность ботвы.

Чтобы обеспечить запас прочности ботвы, достаточный для машинного извлечения корнеплодов, необходимо уменьшить прочность связи их с почвой. Это достигается предварительным подкапыванием корнеплодов копачом, который подрезает поч­ венный пласт и приподнимает корнеплоды вместе с окружающей их почвой.

На выбор параметров копача оказывает влияние закономер­ ность изменения прочности связи корня с почвой в зависимости от высоты подъема. Как видно из рис. 2, при подъеме корня на расстояние 0—10 мм сила сопротивления возрастает, а затем сни­ жается, полное нарушение связи корня моркови с почвой проис­ ходит при подъеме его на расстояние около 50 мм [34]. Следова­ тельно, подкапывающий рабочий орган должен поднимать корне­ плод на высоту не менее 50 мм. После подкапывания сила, необ­ ходимая для извлечения корнеплода, определяется в основном

разрушение корней моркови Лосиноостровской и Шантенэ при статическом сжатии, срезе и изгибе с плечом 25 мм.

Наибольшую прочность при статическом сжатии имеют корни свеклы. Корни моркови (около 7% наиболее мелких) начинают разрушаться при нагрузке 10 кгс. Наибольшее количество корне­ плодов (61%) дает трещины при нагрузках 30—60 кгс и лишь 1,4% разрушаются при 200 кгс.

По данным А. Н. Тимофеева, предельная высота, при которой не происходит повреждений корней моркови, равна: при падении на стальную поверхность Яст = 0,10 м; на дерево Яд = 0,24 м; на резину Яр = 0,25; на слой моркови Як = 0,24 м.

В первую очередь повреждаются наиболее крупные корнепло­ ды, так как сила удара пропорциональна массе. Однако корни столовой свеклы, хотя и имеют массу больше, чем корни морко­ ви, повреждаются слабее. Предельной высотой падения для сто­

Т,кгс

Корни редиса, имеющие незначительную массу и прочную ко­ жицу, хорошо выдерживают ударную нагрузку: при сбрасывании с высоты 1 м на различные поверхности (резина, дерево, металл) повреждения отсутствуют.

(табл. 11). Как правило, прочность кочерыги превышает усилие, необходимое для выдергивания ее из почвы [30].

При механизированной уборке капусты трение рабочих орга­ нов машины наблюдается главным образом по наружным листь­

ям и кочерыге. Коэффициенты трения движения листьев и коче­ рыги по различным поверхностям, определенные при нормальном давлении 6 гс/см2 и скорости движения 1,8—2 м/с, приведены в табл. 12.

ТОМАТЫ

Физико-механические свойства томатов определяли многие исследователи [1, 12, 30]. Рассмотрим обобщенные показатели, наиболее важные для проектирования рабочих органов машин для уборки томатов.

Для машинной уборки применяются следующие схемы разме­ щения растений на поле: 90 + 50, 100 + 40 и 120 + 60 см. Откло­ нения оснований растений от оси ряда в период уборки состав­ ляют ±10 см. Расстояния между растениями в ряду колеблются при посевной культуре от 2 до 180 см со средним значением 28— 35 см и при рассадной культуре от 30 до 200 см со средним зна­ чением 35 см.

Ширина кроны куста составляет 40—60 см в неполивных ус­

от 115 до 175 см при среднем значении 133 см. При этом ширина полосы, на которой находятся плоды, не превышает 135 см при среднем значении около 100 см.

Высота растений к моменту уборки колеблется в пределах 20—70 см. Последнее значение характерно для растений томатов, на которых плоды еще полностью не поспели. Средняя высота кустов в зависимости от сорта и условий произрастания равна 30—50 см. К моменту уборки количество плодов, расположенных в зоне 0—100 мм от поверхности поля, составляет 65—90%. При этом на земле лежит до 15% плодов.

Длина основного стебля изменяется в пределах 35—80 см. Отклонения от среднего значения длины стебля одного сорта в основном находятся в пределах ± 12 см.

Масса растения с плодами колеблется от 0,5 до 4,0 кг. Сред­ няя масса растения составляет 1,3—2,4 кг в зависимости от сорта и условий произрастания. Масса плодов на кусте колеб­ лется от 0,2 до 2,8 кг. Стеблистость растения, определяемая отно­ шением массы стеблей к массе плодов, находится в пределах 0,24—0,43.

Для машинной уборки применяются томаты мелко- и средне­ плодных сортов с диаметром плодов 20—60 мм.

Размеру плодов соответствует их масса: мелкие плоды имеют массу 50 г, средние 50—80 г. Колебания массы плодов в пределах одного сорта значительные, например, у плодов сорта Машин­ ный I от 10 до 70 г при средней массе 38 г.

Среднее значение усилия теребления куста томатов составля­ ет 28—35 кгс, в зависимости от почвы и погодных условий.

Наибольшая разница в отраженном излучении в зависимости от степени спелости наблюдается при облучении плодов светом длиной волны Я = 550 -г- 575 нм (желто-зеленый участок спектра) и Я = 680 -г- 685 нм (красный). На желто-зеленом участке спект­ ра разница между отражаемостью плодов зелено-молочной и красно-розовой спелости составляет 30—35%, а на красном участ­ к е — 33—50%. Бурые плоды имеют промежуточные значения от­ ражаемости.

ОГУРЦЫ

Для механизированной разовой уборки наиболее пригодными являются сорта с наибольшим одновременным поспеванием уро­ жая, к числу которых можно отнести Кустовой 98, Короткоплетистый 81, Успех 221.

Схема размещения огурцов — рядовая с междурядьями 70— 90 см или ленточная (90 + 50 см).

Сорт Кустовой 98 отличается очень короткими разветвленны­ ми стеблями (30—65 см) и разовой завязью с развитием до пяти плодов. Этот сорт требует повышенной загущенности растений, до 100 тыс. на 1 га.

При двухстрочном посеве (90 + 50 см) ширина полосы расте­ ний на ленте к моменту уборки не превышает 140 см; высота рас­ тений 24—27 см; расстояние от основания растений до первого плода — 3—26 см при средних значениях 10—12 см; количество плодов на растении 2—4.

Согласно ГОСТу 1726—68 свежие огурцы по размерам (дли­ не) делятся на пиккули — 3—5 см, корнишоны ■— 5—9 см, зелен­ цы — 9—12 см. Для скороспелых сортов длина зеленцов ограни-

чивается 9 см; диаметр зеленцов для консервирования допускает­ ся не более 5 см, а для потребления в свежем виде — не более 6 см.

Характеристика огурцов, оптимальных для машинной уборки, приведена в табл. 13.

Радиус закругления плода у плодоножки 13,5 ± 4,5 мм [28]. Усилие отрыва плода от стебля— 1,1—4,5 кгс при среднем значении 2,5 кгс. Среднее разрывное усилие стебля у основа­ ния — 8 кгс, в середине — 8,3 кгс, у вершины — 6,3 кгс, но колеб­ лется в пределах 3,5—16,8 кгс у основания, 1,6—16,8 кгс в сере­ дине и 1,6—13 кгс на конце. Допустимые скорости соударения с металлическими поверхностями 2,0—2,2 м/с. Коэффициент тре­

ния плодов по плотной резине — 0,55, стеблей — 0,46—0,49.

ОВОЩНОЙ ГОРОХ

Овощной горох в основном сеется сплошным рядовым спосо­ бом с междурядьями 15 см и расстоянием между зернами не бо­ лее 8 см (количество растений на 1 га не менее 800 тыс.). К мо­ менту уборки горох сильно переплетается. По высоте стеблей в естественном состоянии овощной горох бывает низкий — 30— 50 см, средний — 40—70 см (при длине стеблей 100—150 см) и высокий — 70—90 см (при длине стеблей более 150 см). Полеглость растений овощного гороха приводит к тому, что у земли к моменту уборки оказывается много бобов (в зоне высотой до 100 мм, 48—63%), что мешает скашиванию без потерь.

широкие (16—18 мм). В бобах содержится по 7—9 зерен толщи­ ной 4,5—8,0 мм, шириной 4,5—9,0 мм, длиной 5,0—9,8 мм.

Усилие теребления растений колеблется в пределах 1,5— 4 кгс при среднем значении 2,8 кгс; разрывное усилие в средней части растений составляет около 6 кгс при колебаниях от 3 до 11 кгс; усилие отрыва боба — 0,6—2,6 кгс при средних значениях для разных сортов 1,2—1,7 кгс.

Прочность связи створок боба зависит от его влажности и степени спелости. Боб консервной спелости, подвергнутый сжатию по толщине или ширине между стальными пластинами до 15%- ной деформации, обыкновенно не разрушается и зерна, заклю­ ченные в нем, не повреждаются. Этой деформации соответствует допустимая нагрузка, равная 3—5 кгс. При увеличении нагрузки до 6 кгс наблюдается разрушение боба вместе с зернами.

Сила связи зерна с бобом колеблется в пределах 15—174 гс при средних значениях для разных сортов 65—90 гс. По мере по­ спевания боба сила крепления зерен уменьшается. Зерна кон­ сервной спелости, подвергнутые сжатию между плоскими жест­ кими поверхностями до деформации не большей 10%, обычно не разрушаются. Допустимые нагрузки при этом составляют 0,8—