ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ВИБРАЦИОННЫХ ПЛОДОУБОРОЧНЫХ
МАШИН - ЧАСТЬ 1
Основные показатели, характеризующие качество работы плодоуборочной
машины,— полнота съема плодов, .потери и повреждаемость плодов и
деревьев — зависят от многих факторов как биологического характера
(степень зрелости плодов, размерно-массовые показатели плодов и
деревьев, место расположения плодов, прочность связи плодов с деревом,
масса плода, урожай на дереве, особенности кроны и др.), так и от
конструктивных и кинематических параметров рабочих органов (тип
захватного устройства и его покрытие рабочей поверхности, тип
улавливающего устройства, частота и амплитуда колебаний вибратора, время
колебания, давление на кору дерева от подушек захвата, фиксация
закрытого положения захватного устройства, маневренность машины,
микрорельеф местности и др.).
Полнота съема плодов является одним из основных показателей,
определяющих эффективность механизированного способа уборки. При
постоянной амплитуде и прочих равных условиях полнота съема плодов
увеличивается с повышением частоты колебаний (рис. 96). Характер кривых
по количеству
снятых плодов на всех изученных плодовых породах
получен одинаковым, оптимальные же частотные и амплитудные режимы работы
плодоуборочной машины, при которых обеспечивается максимальная полнота
съема плодов, различны для разных плодовых пород.
Так, для обеспечения полноты съема плодов в пределах агротехнических
требований (95% и более) оптимальной частотой колебаний при уборке слив,
абрикосов и миндаля является частота в пределах 650—900 циклов в минуту
и амплитуда 20— 30 мм, при уборке (вишни и черешни — в пределах 900—1200
циклов в минуту и амплитуда 15—20 мм, при уборке яблок — в пределах
500—600 циклов в минуту и амплитуда 20—25 мм. Эти режимы работы
вибратора плодоуборочной машины обеспечивают необходимые режимы
колебаний точки подвеса плода для его отрыва.
Экспериментальные исследования подтвердили правильность теоретически
найденных режимов колебаний точки подвеса плода для его отрыва.
Совпадение по частоте для всех изученных сортов получилось почти полное.
Что же касается амплитуды колебаний, то меньшие в 1,5—2 раза заданные
амплитуды вибратора обеспечивают необходимые амплитудные колебания точки
подвеса плода вследствие волнового движения частей дерева при колебании
его за штамб (ствол).
Полнота съема плодов зависит от расстояния места захвата ствола до земля
или расстояния захвата ветви от места крепления к стволу.
Экспериментальные исследования влияния высоты места захвата ствола на
полноту съема плодов проводили при уборке различных плодов, но наиболее
полно —при уборке слив 15 сортов. Режимы работы вибрационной машины
соответствовали оптимальным. На основании этих исследований построены
кривые (рис. 97), из которых видно, что чем больше высота •места захвата
ствола, тем меньше количество снятых плодов.
Время колебания деревьев, влияющее на полноту съема плодов, сравнительно
невелико для всех плодовых пород И 3 среднем составляет для слив 1,5—3,1
с; вишни 3—6 с, черешни 5—8 с; миндаля и абрикосов 2—3,5 с; яблонь 2,5—5
с; фундука 4—7 с. Время колебания деревьев имеет самую тесную связь с
особенностями -кроны.
Многолетние исследования и работа плодоуборочных машин в хозяйственных
условиях показывают, что деревья, не приспособленные к механизированной
уборке, отрясаются хуже. На деревьях с расположением плодов внутри кроны
наблюдаются большие повреждения плодов при проходе через крону за счет
соударения с нижерасположенными ветвями. Деревья с расположением плодов
по периферии кроны имеют минимальные повреждения плодов в кроне при
машинной уборке.
Степень зрелости плодов влияет на полноту съема в незначительной мере,
но сильно влияет на съем плодов с плодоножками и без них (особенно для
-слив, вишни и черешни).
На полноту съема плодов с дерева оказывает влияние масса отдельного
.плода — чем больше масса, тем легче и быстрее плод отрывается от места
прикрепления за счет значительных инерционных сил, возникающих при его
колебании.
Значительное влияние на полноту съема плодов оказывает диаметр ветви, к
которой прикреплена плодоножка. При диаметрах ветвей 5 мм и менее
полнота съема крайне незначительная (рис. 98). Наиболее стабильные
результаты отмечаются при снятии плодов, плодоножки которых прикреплены
к ветвям диаметром 15—20 мм.
При снятии плодов с дерева с помощью машины получается ворох, в состав
которого входят здоровые и поврежденные плоды, снятые с плодоножками и
без них, гнилые плоды (естественный брак), обитые плодушки и плодовые
образования и; листья.
Качество снятых плодов в значительной степени определяется их качеством
на дереве. Машина лишена избирательного принципа уборки плодов, поэтому
при колебании дерева опадают все плоды, в том числе и гнилые, больные,
зеленые и, щуплые, которые в конечном итоге отбраковываются, на что
затрачивается дополнительная рабочая сила.
Количество поврежденных плодов зависит от размеров
и конструкции улавливающего приспособления, степени зрелости плодов в
период уборки, урожая на дереве, массы отдельного плода, особенностей
кроны, размеров дерева и режимов работы вибратора плодоуборочной машины.
Рассматривая основы теории удара плодов о ветви деревьев, различные
части улавливающих устройств и друг о друга, можно установить общую
взаимосвязь между физико-механическими свойствами плодов и ударяемой
поверхностью, а также установить общие закономерности для разработки
оптимальных типов улавливающих устройств, обеспечивающих минимальные
повреждения плодов.
Влияние каждого отдельного фактора на количество
поврежденных плодов при механизированной уборке учесть трудно, так как
только их совокупность дает полное представление о качестве работы
плодоуборочной машины. Однако установлено, что отдельные факторы
оказывают самое существенное влияние на количество поврежденных плодов.
Так, в частности, особенности формирования кроны оказывают заметное
влияние на качество убираемых яблок (рис. 99).
Степень спелости плодов и их масса существенно влияют на количество
поврежденных плодов — чем спелее и крупнее плоды, тем они больше
повреждаются. Эта закономерность наблюдается при уборке любых плодов.
Увеличение амплитуды колебаний дерева приводит к увеличению разброса
плодов за пределы улавливающего приспособления, а это повышает
количество поврежденных плодов.
На количество поврежденных плодов при механизированной уборке
значительное влияние оказывает тип приемной поверхности улавливателя
(активная, пассивная).
На рис. 100, а — г приведены усредненные основные качественные
показатели работы плодоуборочных машин ВСО-25 и ПСМ-55 при уборке
различных плодов, оптимальных режимах работы машин и использования
улавливающих устройств с пассивной (машина ВСО-25) и активной (машина
ПСМ-55) приемными поверхностями. Качественные показатели работы машины
при уборке миндаля и фундука не приводятся, так как повреждения плодов
этих культур отсутствуют даже при падении на землю.
Анализ качественных показателей работы машин позволяет «делать
определенные выводы о возможности механизированной уборки различных
плодовых культур.
Качественные показатели работы машины .при уборке слив отвечают
требованиям садоводческих хозяйств. При уборке слив машинами механизм
отрыва плодов за счет колебания дерева существенно отличается от
механизма отрыва плодов при ручной уборке. Исходя из практически
постоянной связи
плода с плодоножкой для данного сорта « степени
спелости плодов и учитывая уменьшение связи плодоножки с ветвью при
увеличении угла отклонения плода от вертикали, было выдвинуто
«предположение о том, что плоды должны в основном отрываться с
плодоножками за счет касательных составляющих инерционных сил.
Предположение об уменьшении прочности связи плодоножки с ветвью
базировалось на экспериментальных данных (рис. 101), полученных при
изучении физико-механических свойств плодов. Достоверность теоретических
предпосылок полностью подтвердилась результатами проведенных
экспериментов. Установлено, что подавляющее количество плодов слив при
механизированной уборке снимается с плодоножками.
Повреждения плодов вишни и черешни при машинной уборке в .среднем
«оставляют 3—5% общего количества снятых плодов. Эти показатели
укладываются в агротехнические требования на съем данных плодов машиной.
Кроме обычных повреждений вишни и черешни в виде вмятин, разрывов кожицы
и т. п. определяющее значение при оценке возможности их уборки
механизированным способом имеют плоды, снятые без плодоножек. В одних
случаях плодоножка от плода отрывается без повреждения кожицы в месте
стыка, в других — плодоножка от плода отрывается с повреждением места
стыка, т. е. получается открытая ранка, через которую из плодов вытекает
сок.
Оценивая по этому критерию возможность механизированной уборки вишни и
черешни, в настоящее время можно почти безошибочно рекомендовать тот или
иной сорт для машинной уборки. Наиболее приемлемыми сортами вишни для
уборки машиной являются Любская, Институтская и Жуковская.
При съеме абрикосов машиной в период за 5—7 дней до технической
(съемной) спелости поврежденных плодов практически нет, а без плодоножек
снимается 5% плодов.
Особое место среди всех плодов занимают яблоки. До сих пор яблоки для
закладки на хранение убирают при помощи ручного садового инвентаря,
поэтому механизация уборки яблок является проблемой первостепенной
важности.
Уборка яблок механизированным способом в настоящее время может
осуществляться при условии немедленной .передачи плодов на реализацию в
свежем виде или на техническую переработку. При первичном сортировании
яблок по качеству здоровые плоды можно закладывать на длительное
хранение
а поврежденные отправлять на техническую ,
переработку.