авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВ

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЧАЛЕНКО

Владислав Вадимович


ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ

СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВ АРБУЗА

Специальности: 06.01.09 –растениеводство,

05.20.01- технологии и средства

механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Астрахань - 2007

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства (ГНУ ВНИИОБ РАСХН)

Научные консультанты: доктор технических наук, лауреат премии

Правительства РФ в области науки и техники,

Стрекалов Сергей Дмитриевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Коринец Валентин Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Абезин Валентин Германович, ГНУ Поволж

ский НИИ эколого-мелиоративных технологий (г.

Волгоград),

доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники

Туркменской ССР

Фурсов Виктор Николаевич, ГНУ ВНИИОБ

(г.Камызяк,Астрханской обл.),

доктор сельскохозяйственных наук

Теханович Генрих Адамович, Кубанская опыт

ная станция ВИР РАСХН ( Краснодарский край).

Ведущая организация: ФГУ ВПО Волгоградская государственная

сельскохозяйственная академия

Защита состоится « 3 » октября 2007 г. в 11 часов на заседании Регионального диссертационного совета ДМ 212.009.02 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1, Естественный институт АГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Естественного института Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна,1.

Автореферат разослан « 28 » апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент М.Ю. Пучков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К настоящему времени производство бахчевых в Российской Федерации и странах СНГ сократилось в сравнении с достигнутым ранее уровнем более чем в десять раз. Вместо рекомендованных медицинскими нормами 16,9 кг/год потребляемой на душу населения продукции бахчевых производится всего 6,0- 6,6 кг/год [С.С. Литвинов, 2005].

В ближайшие годы, наряду с общим подъемом благосостояния населения РФ,предстоит и значительное увеличение производства плодов бахчевых культур. Оно не представляется возможным без использования накопленного в предшествующие годы опыта и достижений науки по разработке средств механизации и обоснованию современных технологий возделывания, уборки и транспортировки плодов бахчевых культур, в том числе арбузов.



Обобщение этого опыта для условий возделывания на ровной поверхности, в том числе и на орошаемых землях Нижнего Поволжья,и выработка рекомендаций, обеспечивающих ресурсосберегающее производство плодов бахчевых культур являются актуальными проблемами в настоящее время.

Цели и задачи исследования. Анализ состояния с производством, а также отечественных и зарубежных литературных источников определили цель исследования: на основе изучения физико-механических свойств и технологических показателей как плодов, так и всего растения изыскать технологические приемы и технические средства для механизации трудоемких процессов при возделывании и уборке, обосновать и разработать интенсивную, ресурсосберегающую технологию, изыскать и обосновать инструментальные методы контроля качества плодов арбуза.

В задачу исследований входило:

1. Исследовать структуру затрат (труда, средств, энергии и т.п.) на проиводство плодов бахчевых культур и обосновать перспективные направления исследований.

2. Изучить физико-механические свойства плодов арбуза и всего растения, обеспечивающие разработку интенсивной, ресурсосберегающей технологии производства.

3. Обосновать основные параметры системы машин в бахчеводстве (ширина междурядий, схемы посева и т.п.).

4. Обосновать технологический процесс механизированного формирования надземной массы бахчевых культур и разработать агротехнические требования на технические средства, обеспечивающие проход машинно-тракторных агрегатов по полю в процессе возделывания и выборочной уборки.

5. Обосновать технологический процесс машинной выборочной уборки, разработать агротехнические требования на арбузоуборочную машину.

6. Обосновать технологический процесс, изыскать и разработать технические средства для механизированной разгрузки транспортных средств и загрузки арбузов в контейнеры.

7. Изыскать и разработать инструментальные способы и технические средства контроля степени зрелости арбуза без надреза плода.

8. Разработать систему машин для производства плодов бахчевых культур в поливных условиях Нижнего Поволжья.

9. Определить эффективность предложенной технологии производства плодов арбуза.

Объекты исследования. Технология производства плодов арбуза, а также составляющие её операции посева, формирования стебельно-плодовой массы, многоразовой выборочной уборки, погрузо-разгрузочные работы с инспекцией по внешним показателям и затариванием в контейнеры, оценка зрелости без надреза плода.

Предметы исследования. Система машин для комплексной механизации производства арбузов, физико-механические, технологические и биохимические свойства растений и плодов арбуза, конструктивные параметры рабочих органов машин и орудий для возделывания, уборки и послеуборочной обработки плодов с затариванием в контейнеры, способы и технические средства контроля зрелости без надреза плодов.

Научная новизна. Изучены физико-механические свойства и технологические параметры плодов и растения арбуза в целом, что позволило обоснованно подойти к проектированию рабочих органов и орудий, обеспечивающих механизацию производственных процессов возделывания и уборки в бахчеводстве.

Обоснована возможность перехода в бахчеводстве на схемы посева с междурядьями 140 - 180 см, что привело к разработке трехрядной системы машин по посеву и уходу с шириной захвата 4,2 и 5,6 м.

Обоснована целесообразность и разработаны рабочие органы, обеспечивающие механизированное выполнение направленного формирования надземной массы растений относительно оси ряда с образованием по серединам междурядий полос свободных от плодов и плетей, что обеспечивает проход по ним машинно-тракторных агрегатов для ухода за посевами и уборки плодов.

Исследован технологический процесс выборочной уборки арбузов по размеру, разработаны агротехнические требования на машину для уборки арбузов, проведены ее хозяйственные испытания.

Обоснована технологическая схема, изысканы рабочие органы и разработана конструкция линии для механизированной разгрузки загруженных навалом автомашин, инспекции плодов арбуза и загрузки их в контейнеры.

Выявлена динамика химического состава сока мякоти и коры плодов арбуза в процессе созревания от незрелых к перезрелым во взаимосвязи с их сопротивлением протеканию электрического тока, что позволило приступить к разработке методов инструментальной оценки качества плодов арбуза без

их надреза на всем протяжении уборочно -транспортного процесса. Разработано техническое задание, сконструирован и изготовлен опытный образец индикатора зрелости арбуза. Предложена методика использования индикатора зрелости для оценки пригодности поля к механизированной уборке, контроля качества плодов по зрелости на протяжении всего уборочно – транспортного процесса в цепи «поле-магазин-покупатель».

Разработанная с участием автора 9-ти балльная шкала зрелости плодов по органолептической оценке внутреннего состояния семян и мякоти и наличие индикатора зрелости позволили выработать рекомендации по совершенствованию действующего ГОСТа 7177-80 «Арбузы продовольственные, свежие».

Разработаны и утверждены предложения по формированию системы машин в бахчеводстве до 2000 г.

Определена эффективность производства плодов бахчевых культур с применением разработанного комплекса машин. Производительность труда может возрасти в сравнении с существующей технологией в 1,8 раза, приведенные затраты сократятся на 18 -20 %, а затраты совокупной энергии – в 1,8 раза в расчете на одну тонну плодов.

Новизна технологических (способы) и технических (устройств) решений выполненной работы подтверждены 28-ю авторскими свидетельствами и двумя патентами на изобретения.

По результатам научных исследований, при участии автора совместно с рядом НИИ и специализированных КБ обоснованы агротехнические требования, разработана конструкция, изготовлены, испытаны и поставлены на производство:

- сеялка бахчевая комбинированная СБН-3;

- культиватор для междурядной обработки бахчевых культур КНБ-5,4;

- транспортер широкозахватный ТШП-25;

Разработана конструкция, изготовлены опытные образцы и прошли ведомственные испытания:

- комбайн для уборки арбузов «КАВУН» (условная марка КАП-10);

- линия для сортирования и затаривания арбузов в контейнеры (ЛЗА-20);

- индикатор степени зрелости арбузов.(ЗА-1).

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Теоретическая и практическая возможность механизации технологических процессов при производстве и заготовках арбузов на ровной поверхности как в богаре, так и при орошении.

2. Система машин для производства плодов бахчевых культур.

3. Методы и технические средства направленного формирования листо-стебельной массы и плодов бахчевых культур.

4. Технология механизированной выборочной уборки плодов арбуза.

5. Технологическая схема и набор технических средств для разгрузки автомашин, инспекции и затаривания плодов арбуза в контейнеры на заготовительных пунктах без применения ручного труда.

6. Методика инструментального контроля степени зрелости арбуза без надреза плода и технические средства для её осуществления.

7. Ресурсосберегающая, экономически эффективная, технология производства, заготовок и оценки качества плодов арбуза.

Обоснованность и достоверность результатов исследований вытекает из проведения полевых опытов и исследования технологических процессов в типичных для возделывания бахчевых культур природно-климатических условиях, применения современных методик и других руководящих документов; наличия актов производственных проверок результатов исследований, рекомендуемых производству, а также математической обработкой полученных в экспериментах данных (оценка существенности различий вариантов опыта, дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы).

Практическая значимость. Внедрение разработанной технологии и комплекса машин позволяет не только резко повысить производительность труда и значительно сократить затраты на производство продуктов бахчеводства, но и решает социальную проблему на селе, в значительной мере ликвидируя ручной труд и заменяя его на управление механизмами.

Разработка индикатора зрелости арбузов позволяет вплотную подойти к внедрению инструментальных методов контроля качества плодов на всем протяжении технологического цикла «поле - магазин - потребитель», а в дальнейшем перейти к конструированию автоматических устройств для сортирования плодов машинной уборки.

Результаты исследований и комплекс машин прошли производственную проверку в Астраханской и Волгоградской областях Российской Федерации, а также в Херсонской обл. Украины.





Предложения автора включены в рекомендации для возделывания и уборки плодов бахчевых культур в Астраханской и Волгоградской областях.

Фактический материал и личный вклад автора Автору представленной диссертационной работы пришлось быть руководителем и основным исполнителем исследований по механизации бахчеводства в ГНУ ВНИИОБ в течение 1968-2005 гг.

Личный вклад заключался в выборе объекта исследований, разработке программы и методики, участии в проектировании и изготовлении экспериментальных рабочих органов и орудий, в их испытании, проведении полевых опытов, производственной проверке результатов, подготовке отчетов о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе.

Теоретические разработки выполнены автором лично. В работе использованы экспериментальные материалы, полученные автором лично, а также совместно с Н.Е. Руденко, А.П. Зубановым, С.Д. Стрекаловым, Н.П. Порфирьевым, В.М. Ермаковым и др. сотрудниками института.

Апробация работы. Основные положения представленной работы опубликованы и получили положительную оценку:

  • на ученом совете ГНУ ВНИИОБ при заслушивании заключительных отчетов в течение 1970-2006 гг.;

- на XIX-ом Международном конгрессе по садоводству. (Варшава, ПНР,

1974);

- на Всесоюзном совещании по техническим средствам контроля качества арбузов (г.Астрахань, 1982);

  • на Всесоюзном научно-техническом семинаре ВИСХОМ «Основные направления механизации погрузо-разгрузочных работ…» (Москва, 1985);
  • на Всесоюзном координационном совещании по бахчеводству (Астрахань, 1986);

- публикациях по вопросам механизации производственных процессов

и оценке качества плодов в научных трудах ГНУ ВНИИОБ, журналах

«Плодоовощное хозяйство», «Механизация и электрификация с.-х.-ва», «Техника в сельском хозяйстве», «Хранение и переработка с.-х. сырья», «Вестник Российской академии с.-х. наук»,“Плодородие”, «Картофель и овощи» и других изданиях.

- выступлениях на Всероссийских фестивалях «Российский арбуз» ( г.Астрахань,2002-2006 гг.)

Публикации. Опубликовано более 100 научных работ по теме диссертации, в том числе 3 монографии, 28 авторских свидетельств, 2 патента на изобретения, 17 депонированных заключительных отчетов, всего на 353 печатных листах, из них 33,8 печатных листов приходится на долю автора. Семьдесят две публикации соответствуют изданиям, рекомендованным ВАК РФ для материалов докторских диссертаций.

Результаты производственной проверки новых технологических приемов, машин и рабочих органов, рекомендуемых в производство, отражены в протоколах, актах и информационных листках Астраханского центра научно-технической информации.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 325 страницах компьютерного текста, содержит 43 рисунка, 47 таблиц, включает введение, девять глав, выводы, информацию о внедрении, рекомендации производству, список литературы из 525 наименований, в том числе 27 иностранных, и 17 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечено, что 60-е годы прошлого века характеризовались повышенным вниманием к развитию и повышению эффективности ведения сельского хозяйства. В 1966 году приступил к работе Всесоюзный НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства (с 2001 г. Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства).

Конструирование и выпуск новой, более совершенной техники требовали более углубленных исследований технологических процессов в бахчеводстве. Глава 1. Теоретические предпосылки к разработке технологии и системы машин в бахчеводстве. На основе имеющихся данных по агротехнике, физико-механическим и технологическим свойствам плодов и растений арбуза делается вывод о необходимости разработки как новых технологических приемов, так и создании специализированных машин для бахчеводства.

Над совершенствованием технологии возделывания арбузов работали такие ученые как З.М. Аббасов, Н.П. Антонюк, В.Ф. Белик, Ю.А. Быковский, М.Я. Веселовский, А.Н. Гудков, К.Е. Дютин, Б.Н. Емелин, Ю.Л. Колчинский, Г.Е. Листопад, Р.Д. Овезов, А.А. Павлюченко, Н.Е. Руденко, А.Г. Семеринова, В.П. Тощев, А.И. Филов и автор настоящей работы, а также зарубежные F.W.Allen, M.O. Brien, J.Delorme, B.L. Harriot и др.

Выяснилось, что для существенного повышения производительности труда в бахчеводстве необходимо изыскать технологические процессы и средства их механизации, обеспечивающие:

- проход машинно-тракторных агрегатов (МТА) по полю на протяжении всего периода вегетации и уборки;

- механизированную уборку плодов с загрузкой транспортных средств;

- возможность выполнения погрузочно-разгрузочных работ с плодами без применения ручного труда.

В практике производства плодов арбуза известны приемы фитотехники (укладка и прищипка растений), направленные как на ускорение плодоношения и повышение урожайности, (А.Г. Авакян 1952, 1965), так и на обеспечение прохода МТА по полю (А.И. Филов, 1969; В.Ф. Белик, 1975 и др.). В последнем случае после прохода агрегата рекомендовалось сразу проводить оправку плетей (раскладку по обработанному междурядью для равномерного распределения растений по полю).

Бахчевые культуры относятся к травянистым формам тыквенных. Среди них есть «лазящие», стелющиеся (большинство видов и сортов тыквы, арбуза и дыни) и кустовые формы (кабачки, патиссоны).

Районированные, а ныне внесенные в госреестр сорта арбуза предназначенные для потребления в свежем виде относятся к стелющимся формам. Ко второй половине вегетации бахчевое поле целиком закрывается листо-стебельной массой. Проход машинно-тракторных агрегатов (МТА) по полю становятся невозможным. А это означает, что борьба с сорняками и уборка плодов должны выполняться вручную.

В разработку технологии и технических средств для выполнения приемов фитотехники на бахче большой вклад внесли А.Г. Авакян, Р. Аллабердиев, В.Н. Белоконь, В.П. Бороменский, В.М. Ермаков, А.Э. Кодиров, П.Д. Лизин, Н.П. Порфирьев, К. Овезова, В.А. Орехов, М.Н. Шапров и др.

Можно сделать вывод о том, что:

- известные приемы фитотехники (чеканка и укладка плетей на ряд с присыпкой почвы) до настоящего времени выполняются вручную и для повышения урожайности требуют «привязки» к срокам и месту выполнения операции на каждом растении, механизация этого процесса маловероятна;

- механизированное выполнение этих операций с целью обеспечения прохода МТА по полю на протяжении всего периода вегетации требует проведения научно-исследовательской работы в плане как обоснования схем посева, так и изыскания конструкции рабочих органов и технологии в целом.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.