Разработка технологии и технических решений по уходу за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях Юга России с целью повышения плодородия почвы и получения экологически чистой продукции

Титульный лист и исполнители

РЕФЕРАТ

Отчет 254 с., 1 кн., 135 рис., 42 табл., 315 источн., 12 прил.

ИНТЕНСИВНОЕ САДОВОДСТВО, СКЛОНЫ, ПОЧВА, ПЛОДОРОДИЕ, ОБРЕЗКА, ЭКОЛОГИЯ, БИООРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ, ЭРОЗИЯ, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Объектом исследования технологические процессы и технические средства по уходу за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве.

Цель работы — разработка новых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях Юга России, позволяющих повысить плодородие почвы и получить экологически чистую продукцию.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования предложенных технических средств.

В результате исследования впервые были разработаны новые технологические решения (создание гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений; мульчирование растительности в приштамбовой зоне; плющение растительности на полотне террасы; внесение гербицида и удобрений в приствольные полосы плодовых насаждений; уход за кроной плодовых деревьев; защита плодовых насаждений на склоновых землях от болезней и вредителей) и новые технические средства (агрегат для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовыми насаждениями; косилка для скашивания растительности в приштамбовой зоне плодовых насаждений; арегат для плющения растительности на корню; установка для внесения гербицида и удобрений в приствольные полосы плодовых насаждений; блочно-модульный агрегат; подборщик-измельчитель срезанных ветвей плодовых деревьев).

Степень внедрения — результаты исследований приняты к использованию в ФГБНУ СЕВКАВНИИГПС и ООО «Племсовхоз Кенже» (Кабардино-Балкарская Республика) и используются в учебном процессе ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ.

Эффективность предложенных технологических и технических решений состоит в повышении плодородия почвы и получении экологически чистой продукции в интенсивном садоводстве Юга России.

ВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Садоводство является важнейшей отраслью сельского хозяйства, которая обеспечивает население плодами и ягодами – одним из основных источников витаминов, минеральных веществ и биологически активных соединений, крайне необходимых для нормального функционирования человеческого организма.

Тенденция развития садоводства показывает, что в настоящее время осуществляется переход от экстенсивных сильнорослых насаждений к интенсивным насаждениям на слаборослых клоновых подвоях. Они раньше вступают в плодоношение, имеют малогабаритную крону, удобную для ухода и сбора урожая, формируют высококачественные плоды и в 1,5…2 раза повышают эффективность производства. В зарубежной практике садоводство полностью переведено на слаборослые насаждения. В России они занимают менее 20% площади садов.

В целях дальнейшего увеличения производства плодовой продукции перспективными планами развития сельского хозяйства Российской Федерации предусматривается закладка новых садов интенсивного и суперинтенсивного типов.

В настоящее время в Кабардино-Балкарской Республике заложены   19 тыс. 118 га, в том числе садов интенсивного типа – 10 тыс. 839 га. Валовой сбор плодов и ягод в 2018 году составил 257,2 тыс. т, что почти на 20% больше к уровню 2017 года.

Однако в связи с ограниченностью земельных ресурсов республики освоение склоновых земель и их использование под сады является актуальной социально-экономической проблемой.

Развитие садоводческой отрасли в Кабардино-Балкарии, независимо от форм хозяйствования сельскохозяйственных предприятий, осуществляется путем научно-обоснованного подбора подвоев, сортов, подвойных комбинаций, адаптированных к реальным условиям произрастания плодовых насаждений в каждой конкретной плодовой зоне. Учеными республики разработана адаптивно-ландшафтная почвозащитная интенсивная технология выращивания промышленных садов на склоновых землях в условиях Центральной части Северного Кавказа.

В настоящее время производством плодов на склоновых землях занимаются как крупные корпорации, так средний и малый бизнес. Одна из проблем, с которыми сталкиваются производители плодов – это нехватка техники по уходу за плодовыми насаждениями. Механизация работ в садоводстве находится на уровне 10…15%.

Техника, имеющаяся в хозяйствах республики, не отвечает современным требованиям производства конкурентоспособной продукции с минимальными энергозатратами, не учитывает в полной мере вопросы экологии. При этом многие вопросы механизации трудоемких процессов в горном и предгорном садоводстве разработаны недостаточно: уход за междурядьями и приствольными полосами, обрезка плодовых насаждений, измельчение обрезанных веток плодовых насаждений, внесение водных растворов (гербицида и удобрений) в приствольные полосы плодовых насаждений, защита склонов от эрозии и воспроизводства почвенного плодородия.

Комплексная механизация горного садоводства является трудной и сложной задачей. Производство плодов на склонах должно основываться на тщательно продуманной почвозащитной технологии, отвечающей специфическим требованиям горного земледелия и оптимальной для механизации.

Правильный выбор технологий и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях горных и предгорных территории может обеспечить нормальное течение естественных биохимических процессов, что даст возможность полностью реализовать генетический потенциал возделываемых плодовых культур.

Решению этой проблемы и посвящены научные исследования по данной работе, выполнявшиеся в соответствии с Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынка сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 гг. согласно заказа МСХ РФ по теме «Разработка технологии и технических решений по уходу за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях Юга России с целью повышения плодородия почвы и получения экологически чистой продукции» (государственная регистрация ФГАНУ ЦИТиС № AAAA-A19-119071290029-9 от 12.07.2019 г.) и тематического плана научных исследований ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ.

Цель исследования – разработка новых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях Юга России, позволяющих повысить плодородие почвы и получить экологически чистую продукцию.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— проанализировать современное состояние вопроса по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях;

— разработать технологические решения по повышению плодородия почвы в садах на склоновых землях и получению экологически чистой продукции;

— разработать новые конструктивно-технологические схемы технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях: агрегатов для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений, технических средств для внесения водных растворов (гербицида и удобрений) в приствольные полосы, блочно-модульного агрегата для детальной обрезки плодовых деревьев и измельчителя срезанных ветвей;

— провести теоретические исследования по обоснованию параметров и режимов работы предлагаемых технических средств;

— оптимизировать параметры и режимы работы предлагаемых технических средств механизации;

— провести производственные испытания предлагаемых средств механизации;

— определить экономический эффект от использования предлагаемых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях.

Объекты исследований – технологические процессы, технические средства по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях и их рабочие органы.

Предмет исследований – закономерности функционирования рабочих органов технических средств по уходу за плодовыми насаждениями в садах на склоновых землях.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчисления и численного моделирования процессов работы машин. В экспериментальных исследованиях нашли применение дисперсионный анализ и теория планирования эксперимента. Обработка результатов осуществлялась методами регрессионного анализа. Использовались серийные и специально изготовленные приборы, аппаратура и стенды. Эффективность разработок оценивалась методом энергетического анализа технологических процессов.

Научная новизна работы:

— разработаны новые технологические решения по: созданию гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений; мульчированию травяной растительности в приштамбовой зоне и в ряду плодовых насаждений; плющению травяной растительности на полотне террасы; внесению гербицида и удобрений в приствольные полосы плодовых насаждений; обрезке ветвей плодовых насаждений с использованием блочно-модульного электроветкорезного агрегата; уходу за кроной плодовых деревьев; защите плодовых насаждений на склоновых землях от болезней и вредителей;

— разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочих органов агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений и установлена взаимосвязь между конструктивными параметрами и показателями работы агрегата, а также пределы изменения этих параметров, оказывающие наибольшее влияние на качество работы агрегата. Разработана конструктивно-технологическая схема агрегата, позволяющая выполнять несколько взаимосвязанных технологических операций: мульчирование травяной растительности в междурядьях, подачу и смешивание мульчи травяной растительности с почвой в приствольной полосе плодовых насаждений;

— разработана математическая модель и методика расчета параметров и режимов работы косилки для окашивания штамбов плодовых насаждений. Разработана конструктивно-технологическая схема косилки для окашивания штамбов плодовых насаждений;

— разработана математическая модель и методика расчета параметров и режима работы плющилки травяной растительности;

— предложены математическая модель и методика расчета параметров и режимов работы электроинструментов для детальной обрезки плодовых насаждений. Разработана конструктивно-технологическая схема блочно-модульного агрегата с набором режущих инструментов;

— предложена математическая модель процесса взаимодействия ножей двухвалкового роторного измельчителя со срезанными ветвями плодовых деревьев и установлена взаимосвязь между конструктивными и технологическими параметрами с одной стороны и показателями работы измельчителя (энергоемкость, производительность и степень измельчения). Разработана конструктивно-технологическая схема роторного измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев;

— предложены атематические модели в виде уравнений регрессии, позволяющие установить оптимальные параметры и режимы работы предлагаемых технических средств.

Практическую значимость имеют:

— технологические приемы, обеспечивающие повышение плодородия почвы в садах на склоновых землях и получение экологически чистой продукции;

— комплекс технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях, позволяющие снизить энергозатраты по уходу за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений и повысить эффективность обрезки и утилизации срезанных ветвей плодовых насаждений;

Реализация результатов исследований. Предлагаемые технологические решения и технические средства прошли производственные испытания в ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства» (ФГБНУ СевКавНИИГиПС) (г. Нальчик, Кабардино-Балкарская Республика). Результаты исследований приняты к использованию в ФГБНУ СевКавНИИГиПС и ООО «Племсовхоз Кенже» (Кабардино-Балкарская Республика). Результаты исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ.

Апробация результатов исследований. Основные положения данной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях: XIII Всероссийской конференции обучающихся «Национальное достояние России» и VI Всероссийского молодежного форума «АПК – молодежь, наука, инновации» (г. Москва, 2019г.); Международной (заочной) научно-практической конференции «Проблемы и перспективы современной науки» (г. Кишинев, Молдавия, 15 апреля 2019 г.);

Международной (заочной) научно-практической конференции «Современная наука: тенденции развития» (г. Душанбе, Таджикистан, 15 апреля 2019 г.);

Международной (заочной) научно-практической конференции «Стратегии развития современной науки» (г. Минск, Беларусь, 17 апреля 2019 г.); Международной (заочной) научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития научной мысли» (г. Нур-Султан, Казахстан, 17 апреля 2019 г.); Международной (заочной) научно-практической конференции «Инновационные процессы в современной науке» (г. Прага, Чехия, 19 апреля 2019 г.); Всероссийской (национальной) конференции «Актуальные проблемы природообустройства, водопользования, агрохимии, почвоведения и экологии», посвященной 90-летию гидромелиоративного факультета ОмСХИ (факультета водохозяйственного строительства ОмГАУ), 55-летию факультета агрохимии и почвоведения, 105-летию проф., д-ра геогр. наук, заслуженного деятеля науки РСФСР Мезенцева В.С.(г. ОМСК, 2019г.); Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационного развития АПК России», посвященной памяти д.т.н., проф. Хаширова Ю.М (г. Нальчик, 25-26 апреля 2019 г.); Международной научной конференции: «Современные проблемы прикладной математики, информатики и механики» (г. Нальчик, 2019г.); X Международного форума «Охрана и рациональное использование лесных ресурсов» (г. Благовещенск, 5-6 июня 2019 г.).

Разработанные технические средства механизации по уходу за плодовыми насаждениями на террасированных склонах отмечены бронзовой медалью и дипломом Российской агропромышленной выставки «Золотая Осень, 2019» (г. Москва, 2019г.) дипломами Международной агропромышленной выставки «Агроуниверсал» (г. Ставрополь, 2019 г.).

Публикации. По теме данной работы опубликованы 48 научных работ, в том числе 2 – в изданиях, входящих в Международную базу данных Scopus, Web of Since, 8 – в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, монография и учебное пособие. Получено 5 Патентов РФ на изобретения и полезные модели.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 12 приложений, содержит 254 страницы машинописного текста, в том числе 135 рисунков и 42 таблицы. Список использованных источников включает 315 наименований, в т.ч. 23 на иностранных языках.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА УХОДА ЗА ПЛОДОВЫМИ НАСАЖДЕНИЯМИ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ

1.1 Основные направления интенсификации садоводства на склоновых землях Кабардино-Балкарской Республики

Ввиду ограниченности резервов расширения площадей для возделывания плодовых культур в Северо-Кавказском регионе, довольно перспективным направлением следует признать освоение склоновых земель, характеризующихся наиболее благоприятными почвенно-климатическими условиями. Кроме того, плоды, выращенные на горных землях, отличаются морозоустойчивостью и они значительно лучше хранятся в зимний период в сравнении с сортами, выращенными на равнине [16].

Благодаря размещению плодовых насаждений на склоновых землях появляется возможность увеличения производства необходимого количества плодовой продукции и высвобождения равнинных земель для возделывания сельскохозяйственных культур [18].

В последние годы в Северо-Кавказском регионе накоплен большой опыт использования склоновых земель для возделывания плодовых культур. Так, в соответствии с федеральной государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, к 2020 году планируется довести площадь интенсивных насаждений в Кабардино-Балкарской республике до 10 тыс. га [45].

Северно-Кавказский регион располагает свыше 450 тыс. га склоновых земель, потенциально пригодных для возделывания плодовых культур [132, 133].

Практика освоения склоновых земель под плодовые культуры показывает, что наиболее эффективный метод – террасирование [134]. Террасы обеспечивают предотвращение процессов эрозии и накопление влаги. Кроме того, создаются необходимые условия для высокоэффективной работы технических средств.

Террасирование при освоении склоновых земель для возделывания плодовых культур способствует улучшению рельефа склонов. Важно, что при этом практически прекращается поверхностный сток, который имеет в горной местности большую разрушительную силу. Террасирование также способствует эффективному использованию атмосферных осадков.

Пионерами технологии освоения склоновых земель Северо-Кавказского региона, включая и метод террасирования, для возделывания плодовых культур являются ученые Кабардино-Балкарской республики. Накопленный опыт нашел широкое применение в сельскохозяйственных предприятиях региона, располагающих склоновыми землями [31, 32, 33, 37, 44, 45, 46, 132, 133, 134, 135, 136, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 278, 280, 281, 287].

Сущность данной технологии состоит в том, что на склоновых землях, имеющих крутизну до 10°, плодовые культуры высаживают контурно по плантажной или обычной вспашке (рис. 1.1, а), при большей крутизне – на террасах (рис. 1.1, б).

а)	б)
Рисунок 1.1 – Сад с контурным размещением плодовых деревьев (а) и сад на террасированных склонах (б) ООО «Племсовхоз «Кенже»

Метод террасирования, который имеет многовековую историю применения при освоении склоновых земель стран, располагающих горными склонами, подтверждает его ценность и роль в улучшении рельефа склонов. Изучению метода террасирования при освоении склоновых земель посвятили свои исследования многие ученые: А.П. Драгавцев, П.Г. Лучков, Х.Ж. Балкаров, Е.Г. Раузин, М.М. Мирзоев и др. [37, 87, 132, 133, 168, 205].

Заметный вклад в развитие садоводства на склоновых землях в условиях центральной части Северного Кавказа внес проф. П.Г. Лучков [132, 133, 134, 135, 136, 138, 139, 140, 141, 142, 143].

На современном этапе развития садоводства изучены и разработаны многие вопросы, связанные с агротехникой освоения склоновых земель для возделывания плодовых культур.

В практике освоения склоновых земель применяются множество типов террас. Тем не менее, наибольшее распространение в горном садоводстве получили ступенчатые (скамьевидные) террасы. Подробным описанием типов террас, схем размещения плодовых насаждений на террасах занимались П.Г. Лучков, В.Н. Бербеков, Х. Ж. Балкаров, Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, Ж.Х. Бакуев, Р.А. Балкаров, Л.М Хажметов и др. [31, 32, 33, 35, 36, 37, 44, 46, 132, 133, 229, 230, 232, 249, 256, 263, 269, 280, 281].

В современной практике террасирования можно отметить, что наибольшее предпочтение отдается выемочно-насыпному и плантажному способам устройства террас. Плантажное террасирование в центральной части Северного Кавказа проводится на склонах, имеющих крутизну от 8º до 16…17º , а выемочно-насыпное – от 16…17º до 25º.

Все способы устройства террас характеризуются смещением в откос значительной части верхнего плодородного слоя почвы. В этом случае в выемочной части полотна на склоновых землях, имеющих повышенную крутизну, происходит обнажение подстилающей породы, обедненной элементами минерального питания.

Проблема сохранения плодородного верхнего слоя почвы на полотне террас до настоящего времени еще глубоко не исследована. Тем не менее, в ФГБНУ СевКавНИИГиПС разработан метод под названием «постепенное террасирование», который вобрал в себя основные элементы как плантажного, так и выемочно-насыпного террасирования (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Метод террасирования склона с сохранением верхнего гумусового слоя

Применение указанного метода террасирования обеспечивает сохранение гумусового слоя на склоновых землях крутизной до 20… 25° за 3… 5 лет. Затраты на устройство террас окупаются возделыванием на них овощных, полевых и других сельскохозяйственных культур в промежутках между технологическими операциями [31, 33, 37, 44].

В прошлом горное садоводство было гордостью и одной из самых доходных и рентабельных отраслей в республиках центральной части Северного Кавказа. В настоящее время горное садоводство требует восстановления.

В настоящее время процесс восстановления горного садоводства осуществляется в два этапа.

Первый этап восстановления горного садоводства предусматривает раскорчевку старых нерентабельных насаждений. На их месте с учетом достижений науки и накопленного производственного опыта закладываются новые плодовые насаждения интенсивного типа на клоновых подвоях, скороплодные высокоурожайные породы и сорта, которые адаптивны к условиям склоновых земель [45].

Второй этап восстановления горного садоводства состоит в расширении площадей под плодовыми культурами на новых землях.

К настоящему моменту для предгорных и горных районов Северного Кавказа разработаны научно-обоснованные технологии возделывания плодовых культур на склоновых землях применительно к конкретным зонам. Так, в ученые ФГБНУ СевКавНИИГиПС и ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ разработали адаптивно-ландшафтную почвозащитную интенсивную технологию выращивания промышленных садов на склоновых землях в условиях Центральной части Северного Кавказа. В результате внедрения указанной технологии гарантируется эффективное возделывание на склоновых землях высокоурожайных, эффективных плодовых насаждений с учетом условий рельефа местности [18, 31, 32, 33, 37, 44, 45, 46, 132, 133, 134, 135, 136, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 278, 280, 281, 287].

Таким образом, развитие садоводческой отрасли в Центральной части Северного Кавказа, независимо от форм хозяйствования сельскохозяйственных предприятий, осуществляется путем научно-обоснованного подбора подвоев, сортов, подвойных комбинаций, адаптированных к реальным условиям произрастания плодовых насаждений в каждой конкретной плодовой зоне.

1.2 Основные типы садов и их технологические особенности

В мировой практике плодоводства широко внедряются интенсивные плодовые насаждения с размещением на единице площади максимального количества деревьев.

Высокоинтенсивные сады, закладываемые по европейской технологии в Кабардино-Балкарской Республике, вступают в плодоношение уже на 2-й год и способны обеспечить быстрый возврат вложенных средств.

Выбор той или иной конструкции насаждений определяется конкретными, прежде всего экологическими факторами каждого участка, а также экономическими условиями хозяйств.

В нашей стране наибольшее распространение имеют три типа интенсивных садов [33, 46, 142, 231, 244]:

• на сильнорослых и среднерослых подвоях со строчно-уплотненным размещением растений, формированием сферических (округлых) крон и плодовой стеной шириной 4…4,5 м;
• плоские и полуплоские насаждения на средне- и слаборослых подвоях с плодовой стеной до 2,5 м;
• шпалерно-карликовые на слаборослых подвоях с плодовой стеной до 1 м.

Наиболее простым в конструктивном отношении и наиболее продуктивным типом сада является непрерывная плодовая стена. Такие сады закладываются на слаборослых подвоях, которые обеспечивают получение ранних урожаев. В уплотненно-строчных насаждениях формируют кроны-ряды, параметры которых обуславливаются природно-климатическими условиями той или иной зоны, биологическими особенностями используемых сортов, схемами посадки растений и другими факторами, включая уборку и применяемую технику.

В начальный период освоения склоновых земель основные площади садовых ландшафтов в стране составляли сады на сильнорослых и среднерослых подвоях с оптимально плотным размещением деревьев, то есть сады первого типа. Они хорошо себя зарекомендовали, особенно в условиях склонового рельефа с более жесткими экологическими, чем на равнинных землях, условиями. Однако данная конструкция уже не отвечает требованиям современного развития садоводства. Такие сады поздно вступают в плодоношение и медленно наращивают урожаи.

В современных условиях экономически оправдывают себя сады второго и особенно третьего типа. Сады на средне- и слаборослых подвоях вступают в товарное плодоношение на 2…3 год после посадки, обеспечивая получение урожаев порядка 30…50 т/га. Вместе с тем, данные конструкции насаждений предъявляют повышенные требования в первую очередь к плодородию почв, что в условиях склонового рельефа не всегда выполнимо.

Закладывая интенсивные сады (рис. 1.3) на слаборослых подвоях необходимо учитывать весь комплекс условий, складывающихся на каждом участке, в том числе и почвенные условия [33, 46].

Составляющие элементы: клоновые подвои (М4, ММ-106, СК2, М-7), высота окулировки 5…15 см,, веретеновидная модифицированная система формирования кроны (высота дерева – 3,5…4 м, количество скелетных ветвей – 5…7 шт., количество плодовых ветвей от 10 до 15, тип плодоношения сортов – на кольчатках, прутиках, копьецах), схемы размещения 5 х 2…2,4 м. (рис. 1.4).

Рисунок 1.3 – Интенсивные шпалерно-карликовые сады яблони на подвое М9: в период плодоношения

а. б.

Рисунок 1.4 – Интенсивные сады груши на клоновых айвовых подвоях: шпалерно-карликовый на 3-й год посадки на гребне (а); безшпалерный (безопорный) сад-плодоношение (б)

Наиболее оправдано размещение высокоинтенсивных насаждений на слаборослых подвоях на участках с оптимальными экологическими условиями и прежде всего на пологих (до 5…6⁰) и равнинных участках, примыкаемых к склонам, на которых можно с меньшими затратами использовать факторы интенсификации садоводства, в том числе орошение.

В настоящее время широкую проверку проходят яблоневые сады на слаборослых и полукарликовых подвоях (М9, М26, СК2, ММ106) со сферическими малообъемными кронами, образующими в насаждениях сплошную плодовую стену. Это свободно растущий веретеновидный куст с размещением растений 3,5…41…1,5 м и диаметром кроны 2…2,5 м, стройное веретено и колоновидная формировка (пиллар) с размещением 30,7…1,2 м и шириной кроны около 1 м [33, 46].

Применяемые схемы посадки плодовых деревьев яблони приведены в табюлице 1.1.

Таблица 1.1 – Схемы посадки плодовых деревьев яблони

Типы подвоя по силе роста	Ширина междурядий, м	Расстояние в ряду, м
Сильнорослые	7…8	4…6
Среднерослые, полукарликовые	5…6	3…4
Слаборослые, карликовые	3…5	1…2
Суперкарликовые	3	0,5…1

На склонах, крутизной 8…12⁰ с несмытыми полнопрофильными влагообеспеченными почвами перспективны насаждения на средне- и полукарликовых подвоях с округлой или полуплоской формировкой кронами и размещением на единице площади 600…1000 деревьев в зависимости от силы роста сорта.

На склонах повышенной крутизны, подлежащих террасированию, основной конструкцией насаждений является полусферическая и уплощенная формы кроны на среднерослых и сильнорослых подвоях в зависимости от окультуривания почвы.

Закономерности роста, развития и плодоношения яблони в условиях горной местности свидетельствуют о том, что необходим дифференцированный подход к размещению на склоновых землях пород и сортов, учитывающий их биологические особенности, а также дифференцированный уход за плодовыми культурами.

Подвои и подвойные комбинации в зависимости от расположения плодовых культур на склонах различной экспозиции следует подбирать пределах одной экспозиции.

Состав культур для закладки плодовых насаждений определяют в соответствии с породно-сортовым районированием. При этом учитывают почвенные и микроклиматические условия местности, увязывая их с биологическими особенностями плодовых пород и сортов [31, 46].

В промышленных садах в настоящее время в зависимости от рельефа участка преимущественное применение нашли две системы размещения рядов плодовых насаждений: прямоугольная и контурная (рельефная) [31, 46, 135].

На малорасчлененных склонах с однородным уклоном, где горизонтали почти прямолинейны и параллельны друг другу, применяют прямоугольную систему посадки. Такая система размещения пригодна преимущественно на склонах крутизной до 6…8⁰. Склоны с прямыми и параллельными горизонтами встречаются довольно редко. В большинстве случаев они имеют криволинейные изгибы, прямолинейная посадка на которых недопустима.

На более крутых склонах, а нередко и на склонах в 3…4⁰, но с неоднородным рельефом, рекомендуется контурная система размещения рядов плодовых деревьев [132, 135, 139, 140].

Преимущество ее перед прямолинейной состоит в ослаблении смыва почвы, улучшении условий применения технических средств для ухода за плодовыми культурами и почвой. В контурных садах возрастает эффективность применения противоэрозионных мероприятий – глубокого рыхления, бороздования, междурядного или полосного задернения.

Существуют три способа контурного размещения деревьев на склонах [139, 140]. При первом способе ряды плодовых деревьев располагают строго в направлении горизонталей местности, деревья в рядах размещают на равные расстояния.

Второй способ предусматривает соблюдение прямолинейности рядов деревьев вдоль склона, а междурядья копируют рельеф участка, и при третьем способе сохраняется одинаковая ширина между контурными рядами. В практике эти способы нередко применяют в сочетании.

Встречаются посадки, в которых междурядья имеют одинаковую ширину, а деревья прямыми линиями высажены вдоль склона. В таких насаждениях лучше обеспечивается освещение крон деревьев и воздушный дренаж. Указанным способом размещают деревья на склонах, где можно использовать технику, при условии дерново-перегнойной системы содержания почвы в саду.

В практике чаще применяют второй и третий способы размещения рядов деревьев без их прямолинейности вдоль склона. В пределах одного квартала возможно сочетание прямоугольного и контурного размещения рядов деревьев при условии, когда прямолинейные и другие горизонтали на определенном отрезке участка принимают изогнутые формы (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 – Схема комбинированного размещения рядов деревьев на склоне

Схема размещения деревьев на насыпной части полотна представлена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 – Молодой яблоневый сад на террасах с размещением деревьев на насыпной части полотна

Продуктивной влаги больше в выемочной части и середине полотна террасы и она меньше подвержено колебаниям в зависимости от погодных условий.

Ускоренное развитие горного садоводства в предгорных, горных и горно-долинных районах Северо-Кавказского региона невозможно без повышения эффективности и уровня механизации.

Комплексная механизация садоводства на склонах – трудная и многогранная задача. Горное садоводство на склонах в настоящий момент все еще трудоемкая отрасль сельского хозяйства.

Технические средства, используемые в горной местности, имеют специфические особенности, определяемые такими факторами, как: пересеченность рельефа, крутизна склонов, мелкоконтурность, малоземелье и др. К средствам механизации в этих условиях предъявляются такие требования, как: большие маневренность и проходимость, выполнение одновременно нескольких технологических операций, малый вес и высокие эксплуатационные показатели. Они должны гарантированно соблюдать агротехнические требования [11, 12, 13, 14, 20, 36, 254, 257, 258, 259, 265, 272, 279, 287]. Указанные специфические требования и особенности функционирования сельскохозяйственной техники в условиях склоновых земель ограничивают, а зачастую и вообще исключают возможность использования универсальных средств механизации общего назначения.

Таким образом, процесс освоения склоновых земель и производства плодовой продукции в горном садоводстве должен базироваться на научно-обоснованной почвозащитной технологии, которая бы учитывала специфические требования горного земледелия и была бы оптимальной для механизации. С учетом этого система машин для механизации горного садоводства должна обладать такими качествами, как гибкость и адаптивность к специфическим условиям горной местности.

1.3 Система почвозащитного горного садоводства

Агропроизводственные характеристики склоновых земель существенно отличаются от равнинных главным образом тем, что склоновые земли являются эрозионноопасными и поэтому вся система земледелия на этих землях обязательно должна быть почвозащитной. Таким образом, совершенствование системы почвозащитного горного садоводства становится актуальной проблемой.

Многообразие рельефа в садах способствует развитию и протеканию процессов стока талых и ливневых вод, смыву и размыву почвенной поверх-ности. В горном плодовые насаждения размещаются на очень крутых склонах – от 10…15° до 20…25°.

Основные факторы повышенной вредоносности водной эрозии в горном сакдовдстве в сравнении с полевыми условиями определяются [38]: повышенным снегонакоплением и формированием более мощного весеннего стока; промерзанием почвы и снижением водопоглотительной способности почвенной поверхности; полной и постоянной распаханностью почв; экологической обособленностью территории; прямоугольным размещением насаждений.

Форма склона определяет распределение зон эрозии и аккумуляции, степень концентрации и рассеивания стока. Классификация склонов по крутизне следующая: пологие (менее 5⁰); покатые, слабо покатые (5…10⁰); среднепокатые (10…15⁰); сильно покатые (15…20⁰); крутые (20…30⁰); сильно крутые (30…45⁰); обрывистые (более 45⁰).

Заметно микрорельеф влияет на процесс впитывания при крутизне склона больше 5°.

Условия работы средств механизации в горной местности характеризуются большим количеством холостых ходов и огрехов, повышенным расходом ГСМ.

Следует отметить, что устойчивые к эрозии почвы содержат больше глинистых и коллоидных частиц. При этом для них характерны более высокие величины нижней границы текучести и эквивалентной влажности [56, 67].

Анализ годового хода осадков позволяет получить исходные материалы для прогнозирования величины осадков при разработке почвозащитных мероприятий в горном террасном садоводстве.

В горах и предгорных районах твердые осадки в основном преобладают в зимнее время. Следует отметить, что снежный покров оказывает большое влияние на формирование климата, и под его влиянием и воздействием развивается и формируется ряд взаимосвязанных факторов. В частности, между поверхностью полотна террасы и атмосферным воздухом из-за наличия снежного покрова формируются особые формы обмена энергии, оказывающие значительное влияние на поверхностный слой почвы.

Однако снежный покров в период весеннего снеготаяния вызывает на террасах эрозионные процессы. Исходя из этого, изучение характера снежного покрова имеет важное значение.

Снежный покров в Центральной части Северного Кавказа появляется в начале декабря. В течении зимы снежный покров сохраняется в среднем до 60 дней. Длительность зимы – около 100 дней.

Почвозащитная роль растительного покрова определяется рядом параметров: степень проективного покрытия; истинное задернение; мощность дернины и корневой системы; насыщенность корнями почвы и др. Растительность предохраняет почву от ударов дождевых капель, увеличивает шероховатость поверхности земли, способствующее снижению скорости склонового стока. Корневая система растений скрепляет почвенные агрегаты, повышает водопрочность, т.е. система создает своего рода «биологический барьер», который снижает эрозионные процессы.

Почвозащитную роль культурных растений определют проективное покрытие и состояние корневой системы. К примеру, в условиях Центральной части Северного Кавказа наибольшой противоэрозионной эффективностью обладают многолетние травы и озимые культуры сплошного посева.

В Центральной части Северного Кавказа большой процент пашни расположен на склонах крутизной 3…8⁰ и более. Здесь необходимо стремиться к полному задержанию стока талых вод. Резко понижена водопроницаемость междурядий из-за борозд, образующихся в результате прохода сельскохозяйственных машин. Именно в этих бороздах, прежде всего, и концентрируется сток, приводя к образованию рытвин.

Один из эффективных способов борьбы с эрозией на склонах – террасирование склонов.

Исходя из изложенного выше, система почвозащитного горного садоводства должна быть, в первую очередь, почво- и водоохраной.

1.4 Особенности содержания почвы в междурядьях садов в системе адаптивно-ландшафтного земледелия

Одним из путей повышения эффективности использования земли в плодовых насаждениях является рациональные системы содержания почвы в садах [87, 207, 208, 277]. Содержание почвы в горном садоводстве должно быть направлено на повышение и сохранение ее плодородия, защиту от эрозии.

Система содержания почвы в садах на склонах предполагает правильный подбор междурядных культур, почвозащитную систему обработки почвы и удобрения, мульчирование и другие приемы, направленные на улучшение свойств почвы, и в первую очередь, ее водно-воздушного и пищевого режима [207, 208].

В горном садовдстве обязательно сочетать систему содержания почвы со специальными противоэрозионными мероприятиями.

Основные принципы построения рациональных систем содержания почвы в садах на горных склонах, по мнению Драгавцева А.П. [87], состоят в: улучшении рельефа путем террасирования; проведении всех работ по уходу в направлении горизонталей; дифференцировании систем содержания междурядий для склонов различных профилей, крутизны и экспозиции, разной степени эродированности почв.

В настоящее время применяют, в основном, три способа содержания почвы в саду: черный пар, паросидеральный и залужение.

Черный пар способствует изменению структуры верхнего слоя почвы и усилению водной эрозии. Кроме того, нарушается сбалансированность элементов питания и снижается содержания гумуса [177].

Для повышения почвенного плодородия необходимо рационально примененять минеральные и органические удобрения. В условиях горного садовдства это позволяет эффективно использовать почвенно-климатические ресурсы, запасы продуктивной влаги, воспроизводить почвенное плодородие и снизить эрозионные процессы [277, 284].

Основная причина кризисного состояния садоводства – некачественное выполнение агроприемов по содержанию почвы и уходу за плодовыми насаждениями, что приводит к сильной засоренности их, появлению в больших количествах вредителей и болезней [47, 211].

Изложенное выше свидетельствует о том, что: существующие агротехнологии требуют совершенствования; необходимо оптимизировать существующщие и разработать новые технические средства с целью минимизации их негатвного воздействия на почву [109, 110, 118, 125, 179].

Альтернативой традиционным органическим удобрениям могут быть сидераты, способствующие также снижению потребности в минеральных удобрениях. Так, например, введение сидератов в севооборот позволяет вносить туки, в частности фосфорные, в зависимости от обеспеченности почвы, один раз в 2…6 лет [75, 82, 87, 162].

Основной системой содержания почвы в садах, применяемой в странах Европы, является газонно-гербицидная, при которой в приствольные полосы вносятся гербициды, а междурядья находятся под залужением злаковыми травами, с многократным скашиванием за сезон [74, 130].

Учитывая преимущества задернения в сравнении с черным паром, в частности, обогащение почвы органическим веществом, улучшение ее физических свойств, облегчение ухода за насаждениями, повышение качества плодов можно сделать вывод, что на северо-восточных склонах гор Центральной части Северного Кавказа почву в молодых садах через междурядья следует задернять злаковыми многолетними травами. Положительный эффект может быть получен и от сплошного задернения почвы, если приствольные полосы содержать под черным паром. На склонах крутизной свыше 10⁰ для предотвращения эрозии рекомендуется через междурядья в молодых садах задернять многолетними травами [48]. Через 3…4 года травы распахать. А в соседних междурядьях, которые до этого были под черным паром, высевать многолетние травы. В процессе обработки почва смещается по склону, а поверхность выравнивается, что улучшает условия применения колесной техники. Травы скашивать, создавая мульчирующий слой. На 8…10 год следует задернять всю почву в саду. Следует отметить, что в молодых садах сплошное залужение сдерживает рост деревьев, затягивает сроки вступления их в плодоношение и снижает урожай плодов [144, 284].

Положительное воздействие задернения на улучшение почвы особенно заметно проявляется при многократном скашивании травянистой растительности на мульчу, когда вся выращенная зеленая масса остается на участке и минерализируется [51, 109, 133, 151, 169].

Эффективным методом поддержания и улучшения почвенного плодородия, а также повышения продуктивности плодовых культур может служить промежуточный подзимний посев зимующего гороха в междурядьях сада [97]. В этом случае запашка 200…220 ц/га зеленой массы сидерата равноценна внесению 40…45 т. навоза.

Одним из важнейших факторов повышения продуктивности горного и предгорного садоводства является квалифицированное применение удобрений и системы содержания почвы, которая призвана повысить плодородие почвы и качество производимой сельскохозяйственной продукции. В последние годы в стране наблюдается снижение уровня применения органических и минеральных удобрений, что является неприемлемым по отношению к проблеме сохранения и воспроизводства плодородия почвы [8, 147, 174, 207, 208, 212, 311].

Таким образом, важнейшим условием прогрессивного земледелия является недопущение снижения плодородия почв. Восстановление почвенного плодородия невозможно без рационального применения минеральных и органических удобрений и усиления биологических факторов, то есть активное использование растительной биомассы, местных сырьевых ресурсов, улучшающих свойства почвы. Эти приемы в горном садовдстве позволят эффективно использовать почвенно-климатические ресурсы и запасы продуктивной влаги, повысить почвенное плодородие и снизить эрозионные процессы.

1.5 Анализ основных способов мульчирования почвы и их влияние на плодовые культуры

Мульчирование предполагает покрытие поверхности почвы различными материалами для защиты ее от вредного воздействия засухи, холода, излишнего увлажнения, прямых ударов дождевых капель.

В ФГБНУ СКНИИГПСХ изучено послепосадочное мульчирование приствольных кругов различными материалами [176, 177]. Установлено, что мульчирование приствольных кругов усиливает рост и развитие молодых деревьев в первые годы после посадки.

Температура почвы под мульчой ниже, чем на открытой поверхности [17]. Под мульчой, особенно органической, уменьшаются колебания температуры почвы.

Положительное влияние мульчирования почвы на водный режим отмечено в [10, 39, 78, 112, 120, 121, 122, 127, 128, 196, 250, 277, 292].

Мульчирование почвы способствует улучшению питательного режима плодовых деревьев [43, 74, 62, 121, 123, 124, 148, 149, 150, 163, 172, 199, 200, 201, 211, 219, 222, 284, 285, 286, 292].

Важно, что растительность произрастает непосредственно в саду, благодаря чему ее использование не требует дополнительных транспортных затрат [102, 196, 124, 206].

В качестве мульчматериала используются опилки хвойных пород, кора хвойных пород, сено, травяная резка [52, 89, 289, 301, 312].

Мульчироваие почвы раздробленной древесиной обеспечивает усиление ее влияния на почву, рост, урожайность и качество плодов яблони с минимальным использованием минеральных удобрений [122, 123, 131, 284].

В интенсивных уплотненных садах перспективно мульчирование черной пленкой. Наряду с улучшением почвенных условий и усилением ростовых процессов у плодовых деревьев мульчирование имеет и еще одно преимущество – под мульчей из пленки не растут сорняки [137].

В связи с ухудшением в последние годы экологической обстановки, с целью уменьшения использования ядохимикатов, рекомендуют использовать мульчирующую пленку или спонбоуд. Срок использования этих материалов 3…4 года. Недостаток – возможность их повреждения при скашивании травы в междурядьях [117].

Применение светопрозрачной пленки возможно с предварительным внесением гербицидов или укрытием ее почвой. В результате увеличивается энергоемкость конечной продукции [126].

Мульчирование почвы черной пленкой хорошо подавляет сорную растительность, температура почвы под пленкой и влажность всегда выше. Благодаря этому микробиологические и другие процессы в почве проходят интенсивнее [106, 123].

Не всегда сплошное мульчирование поверхности почвы сразу после посадки сада способствует лучшему росту молодых деревьев и более раннему вступлению в плодоношение. К примеру, деревья сорта Голден делишес при сплошном мульчировании плодоносят на четвертый год, в остальных вариантах опыта – на третий [291].

Мульчирование приствольных кругов в саду обеспечивает обильное выпадание надпочвенной и почвенной росы, увлажняющих почву, стимулирует увеличение у деревьев прироста годичных ветвей почти в полтора раза, улучшает качество плодов [112].

Мульчматериалы, внесенные в приствольную полосу, значительно снижают засоренность почвы около штамбов деревьев. Следовательно, мульчирование приствольной полосы – эффективная альтернатива химическому методу борьбы с сорной растительностью [149].

При использовании мульчирования по сравнению с гербицидным паром корневая система яблони охватывает больший объем в поверхностных горизонтах почвы [150].

Основной положительный эффект мульчирования – стабильность макроструктуры почвы и лучшая воздухопроницаемость, снижение потерь воды при испарении с поверхности почвы в засушливый период [8, 9, 233, 268].

1.6 Анализ технических средств по уходу за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений

1.6.1 Анализ технических средств для скашивания и измельчения травяной растительности в междурядьях плодовых насаждений

При правильном содержании почвы в садах плодовые деревья обеспечиваются в достаточном количестве влагой и питательными веществами.

К системе содержания почвы в горном садоводстве предъявляются следующие требования: обеспечение обогащения почвы органическими веществами и повышения ее плодородия, активного роста плодовых насаждений, получения устойчиво высоких урожаев плодов; обеспечение максимального использования технических средств для ухода за плодовыми культурами; обеспечение снижения эрозионных процессов (особо важно в условиях садоводства на склонах).

Анализ показал, что наиболее рациональной и доступной системой содержания почвы в садах на склонах является задернение со скашиванием растительности на мульчу (дерново-перегнойная) [2, 3, 4, 5, 19, 47, 48, 52, 71, 76, 81, 82, 85, 107, 130, 137, 172, 214, 235, 260, 262, 266, 282, 283, 286].

Скашивают растительность обычными косилками или косилками-измельчителями. При использовании обычных косилок скошенную массу удаляют из сада, так как травостой под оставленными травами выпревает. При использовании косилок-измельчителей скошенную растительность оставляют на поверхности почвы в междурядьях.

При скашивании травы почва не должна быть влажной и рыхлой, что является одним из агротехнических требований. Другим требованием является обеспечение качественного и ровного среза травы на необходимой высоте рабочими органами косилок [180].

Использование косилочных технических средств при мульчировании растительности имеет такие преимущества, как: исключение гибели почвенных микроорганизмов, что характерно при использовании почвообрабатывающей техники; наиболее полная реализация дерново-перегнойной системы содержания почвы [2, 3, 7, 58, 59, 77, 88, 90, 91, 92, 129, 159, 175, 178, 182, 185, 202, 203, 293, 295, 296].

В настоящее время в садоводстве для скашивания травы в междурядьях наибольшее распространение получили ротационные косилки-измельчители с вертикальной осью вращения, предназначенные для скашивания и измельчения травы в садах: КИУ-2А; КРС-2,5А; КРС-1,2; КРС-1,5-3; КС-3М; ИКС-1,5А; ИКС-3; КИС-1,5 (рис. 1.7) [159].

Косилки-измельчители КИУ-2А, ИКС-1,5А, КСУ-3/4 и КС-3М (рис. 1.7) предназначены для скашивания и измельчения травы и сидератов в междурядьях сада и виноградников в условиях равнины и склонов до 5⁰.

Рисунок 1.7 – Косилки-измельчители

Основными рабочими органами, которых являются роторы с горизонтально вращающимися ножами. Привод рабочих органов осуществляется от ВОМ трактора. Частота вращения рабочих органов составляет 540 мин^-1. Агрегатируются с тракторами класса 0,6…1,4.

Основными отличиями косилок-измельчителей являются ширина захвата и рабочая скорость передвижения: КИУ-2А – ширина захвата – 2,0 м, рабочая скорость 2,5…4,0 км/ч; ИКС-1,5А – ширина захвата – 1,5 м, рабочая скорость – 2,5 км/ч; КСУ-3/4 – ширина захвата – 3 м, рабочая скорость – 3,0 км/ч; КС-3М – ширина захвата – 3 м, рабочая скорость до 6 км/ч [159].

Косилка-измельчитель КРС-2,5А конструкции ВСТИСП (рис. 1.7) одновременно со скашиванием и измельчением трав и сидератов в междурядьях сада обрабатывает и межствольные полосы плодовых деревьев.

Справа по ходу движения косилки имеется выдвижная секция на двуплечем рычаге и ротор для скашивания и измельчения травяной растительности. Другой конец рычага содержит пружину, закрепленную на основной раме. Ротор снабжен обрезиненным защитным кожухом, позволяющим обходить штамб плодового насаждения без повреждения. В качестве привода используется гидромотор.

Косилка КРС-1,5-3 конструкции ООО «Стимул-Брест» (рис. 1.7) предназначена для скашивания грубостебельной растительности в междурядьях и приствольных полосах плодовых деревьев. Для обработки приствольных полос плодовых деревьев косилка оснащена выдвижной секцией.

Во ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина разработана косилка ИКС-3, предназначенная для скашивания травы в полностью залуженных междурядьях и приствольных полосах плодовых насаждений [149] (рис. 1.8).

Рисунок 1.8 – Измельчитель – косилка садовая ИКС-3

Косилка Van Wamel серии RF (Нидерланды) (рис. 1.9) содержит выдвижную секцию для скашивания травы в междурядье [149].

Отличительной особенностью всех конструкций косилок измельчителей, используемых в садах экстенсивного и полуинтенсивного типов является возможность бокового смещения рабочего органа от продольной оси агрегата для скашивания растительности под кроной плодового дерева.

Рисунок 1.9 – Косилка-измельчитель с выдвижной секцией для ухода за приствольными полосами плодовых насаждений

Для интенсивных насаждений используются косилки с симметричным расположением относительно продольной оси трактора.

Косилка садовая двухрядная КДС-1,2 (рис. 1.10) используется для скашивания и измельчения травы и сидератов в межствольных полосах плодовых деревьев [159].

Рисунок 1.10 — Косилка садовая двухрядная КДС-1,2

К недостаткам известных косилок-измельчителей следует отнести относительно низкую частота вращения ротационного рабочего органа (540…840 мин^-1), недостаточное измельчение травяной растительности, невозможность окашивания подкроновых зон и транспортирования измельченной травяной массы в приствольные полосы плодовых деревьев.

При возделывании садов на склоновых землях влажность почвы является одним из основных показателей. Исходя из этого основная задача почвообработки в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения – создать оптимальные условия для наибольшего накопления запасов влаги и предотвратить непродуктивный ее расход [17, 38, 103, 104, 260, 290, 293]. Для этого необходимо применение влагосберегающих и почвозащитных агротехнических приемов и технологий. Эта проблема решается при капельном орошении приствольных полос или мульчировании их поверхности.

Исследования, проведенные Камбуловым С.И., показали, что регулировать влажность обрабатываемого почвенного слоя можно использованием почвообрабатывающих агрегатов [103, 104, 105]. При этом автор отмечает, что единственным способом управления влажностью почвы является создание на поверхности почвы мульчирующего слоя.

При доведении травы до определенной фазы роста имеет место высокий выход зеленой массы. При скашивании последней и перемещении ее в приствольные полосы можно до 5…7 раз за сезон прикрыть почву в рядах составом из стеблей и листьев травы [198].

Под научным руководством академика РАН, профессора А.И. Завражнова проводились исследования и разработка технических средств по скашиванию травяной растительности в междурядьях, ее перемещению и созданию мульчирующего слоя в приствольной полосе плодовых насаждений [93, 94, 95, 96, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 245].

Перемещение скошенной массы в конструкциях косилок обеспечивается применением дополнительного оборудования: вентиляторов, транспортеров или специальных направляющих [115, 116].

Модель косилки SA-330D (Нидерланды) [303, 306] имеет кожухи со специальными окнами для выброса скошенной травы.

Конструкция косилки «By2g» (Нидерланды) содержит специальные направляющие, обеспечивающие изменение направления отброса срезанной травы [294, 295, 296, 304, 314].

Недостаток – повышенная энергоемкость технологического процесса.

Наибольшее влияние на снижение энергозатрат косилки, имеющей кожух, оказывает способность системы «кожух-нож» выбрасывать всю срезанную зеленую массу из полости кожуха в возможно более короткий промежуток времени после срезания [83, 101, 149]. В результате предотвращается забивание кожуха срезанной массой и уменьшается число стеблей, перерезанных более двух раз.

Для перемещения скошенной массы можно использовать ножи особой

конструкции. К примуре, на лопасти плоского прямоугольного ножа газонокосилок «Сейведж» и «Пинкор» (США) [149, 307, 309] оборудуется лепесток, который при вращении ножа создает воздушный поток, подхватывающий и транспортирующий срезаемые частички зеленой массы в сторону выбросного патрубка.

В газонокосилке «Лон-Бой» (США) каждая лопасть прямоугольного ножа изготовлена со специальным желобом выпуклой стороной в сторону от поверхности газона (рис. 1.11) [101, 149].

Рисунок 1.11 — Нож газонокосилки «Лон-Бой»

Для скашивания травы в междурядьях сада известна косилка «Perfekt-Super» (Нидерланды) [297, 298, 307], у которой режущий элемент имеет на задней стороне верхнего края полоску длиной 50 мм и высотой 15 мм, обеспечивающую отбрасывание скошенной массы.

Анализ показал, что применение в конструкциях косилок для перемещения скошенной травы дополнительного оборудования, кожухов различной конструкции увеличивает потребляемую мощность [149].

Манаенковым К.А., Хатунцевым В.В. и Ланцевым В.Ю. предложена роторная косилка для слаборослого садоводства (рис. 1.12, 1.13, 1.14) [149, 184, 245].

Косилка включает в себя: навесное устройство 1, раму 2, имеющую возможность бокового смещения от продольной оси энергосредства, самоустанавливающиеся колеса 3, на которых установлен корпус 4 с возможностью изменения угла атаки, блок роторов 5 с ножами 6, имеющими одностороннее вращение. Привод роторов осуществляется от гидромотора 7. Ножи 6 расположены на выходных валах 8 и имеют лопасти 9.

При движении роторной косилки между рядами плодовых насаждений растительность, которая скошена вращающимися в одну сторону ножами роторов, за счет удара лопастей отбрасывается в ряд насаждений. Другая же часть срезанной массы попадает в зону действия ножей, и процесс повторяется.

1 – навесное устройство; 2 – рама; 3 – самоустанавливающиеся колеса; 4 – корпус 4; 5 –блок роторов; 6 – ножи; 7 – гидромотор; 8 – выходные валы; 9 – лопасти

Рисунок 1.12 – Роторная косилка для слаборослого садоводства

Процесс работы роторной косилки следующий (рис. 1.13). Пропорционально уменьшающиеся диаметры роторов обеспечивают различную дальность отбрасывания срезанной растительности и формирование равномерного мульчирующего слоя в ряду плодовых насаждений.

Однако для управления влажностью почвы и создания гумусового слоя в приствольной полосе молодых плодовых насаждений на террасированных склонах необходимо рыхление околоприствольной полосы и смешивание с почвой мульчи травяной растительности, транспортируемой из полотна террасы.

Рисунок 1.13 – Технологический процесс работы роторной косилки

Рисунок 1.14 – Роторная косилка для мульчирования травяной растительности в междурядьях и ее перемещения в приствольные полосы плодовых насаждений

В связи с этим возникает необходимость усовершенствования технологии и разработки новой конструкции агрегата, обеспечивающего выполнение нескольких взаимосвязанных технологических операций по уходу за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений, при этом сохранение и повышение плодородия почв на склоновых землях, что актуально в условиях интенсивного горного и предгорного садоводства Центральной части Северного Кавказа.

1.6.2 Анализ способов и технических средств для рыхления и нарезания щелей в приствольных полосах плодовых насаждений

В производственных условиях наибольшее применение для рыхления приствольных полос плодовых насаждений получили устройства с активными рабочими органами — фрезами. Они обладают рядом преимуществ, чем и обусловлено их более широкое (особенно за рубежом) применение.

Фрезерование обеспечивает высокое качество рыхления, лучшее сохранение почвенной влаги, повышение полноты срезания сорной растительности, увеличение микробиологической активности почв [72, 80, 86, 218, 221, 248]. Кроме того, фрезы меньше повреждают корни [299].

Фреза садовая ФА-0,76 (рис. 1.15) содержит фрезерный барабан с горизонтальной осью вращения, шириной захвата 0,76 м.

Рисунок 1. 15 – Фреза садовая ФА-0,76

В процессе работы фрезерный барабан, который вращается с частотой 300 мин^-1, располагается в междурядье. При подходе к штамбу щуп воздействует на гидрораспределитель, и фрезерный барабан выдвигается из ряда деревьев. После схода щупа со штамба барабан вдвигается в ряд.

Установка защитного кожуха способствует увеличению мощности на привод фрезерного барабана на 31% [86]. В процессе отвода выдвижной секции расходуемая на привод мощность возрастает на 25…30% [86].

Фрезы с вертикальным валом могут совершать полезную работу на протяжении всей траектории движения ножей в зависимости от величины подачи на нож. При этом нижние слои почвы не выносятся на поверхность, что способствует лучшему сохранению почвенной влаги [99]. Фрезы с вертикальным валом вращения не заделывают в почву растительные остатки, а, наоборот, извлекают их на поверхность [301]. Именно это качество является важным преимуществом при обработке почвы в рядах деревьев, очень часто засоренных многолетними корневищными сорняками.

К недостаткам вертикальных фрез следует отнести возможность разброса почвы по сторонам обрабатываемой полосы. Однако этого можно избежать путем правильного выбора режимов работы и геометрических параметров ножей [247].

Учитывая, что основным содержанием почвы в садах на склоновых землях является дерново-перегнойная система, то во избежание смыва почвы с приствольных полос плодовых насаждений, рыхление не целесообразно.

Наиболее приемлемой является агротехнический прием – щелевание, который обеспечивает перевод поверхностного стока в продуктивную влагу [40, 282]. Для нарезания щелей, например, возможно использование навесного щелереза-кротователя ЩН-2-140, используемого для глубокого рыхления склонов крутизной до 10°.

Также эффективен роторный щелеватель с комбинированными активно-пассивными рабочими органами (ВНИИЗиЗПЭ). При его использовании активная фреза нарезает щель на уровне гумусового горизонта, а пассивный рабочий орган производит ее углубление.

Данный агротехнический прием эффективен и безопасен только в молодых садах, когда корневая система плодовых насаждений не полностью освоила полотно террасы. С учетом этого разработан способ нарезки щелей в садах на террасированных склоновых землях (рис. 1.16) [282], заключающийся в следующем.

Поперек террас с плодовыми насаждениями 1 нарезают щели 2, 3, заполняемые впоследствии мульчматериалом 4. Щели нарезается в шахматном порядке. Извлеченная из щелей почва образует валки 5. Такое размещение щелей обеспечивает существенно меньшее травмирование корневой системы плодовых насаждений, задержку поверхностного стока благодаря заполнению их мульчматериалом и наличию валков. Уменьшение травмирования корневой системы плодовых насаждений и сокращение эрозионных процессов повышает урожайность садового участка.

Рисунок 1.16 – Способ нарезки щелей в садах на террасированных склонах

Известна машина для щелевания междурядий многолетних насаждений при залужении, состоящая из рамы, рабочих секций, редуктора конического, блока сменных шестерен, дисковых щелерезов, карданной и цепной передач, направляющего кожуха, опорных колес, навесного устройства и привода от ВОМ трактора (рис. 1.17, 1.18) [183].

Рисунок 1.17 – Машина для щелевания междурядий многолетних насаждений при залужении

Рисунок 1.18 – Расположение щелей относительно приствольных полос плодовых насаждений

К недостаткам известной машины для щелевания междурядий многолетних насаждений при залужении следует отнести нарезание узких щелей с укладкой почвы в щели и над ней, невозможность измельчения и транспортирования мульматериала в приствольные полосы деревьев.

Анализ показл, что с целью ускоренного создания гумусового слоя в приствольных полосах молодых плодовых деревьев в садах на террасах и склоновых землях необходимо разработать комбинированный агрегат, состоящий из косилки-измельчителя и фрезерного рабочего органа, а также окашивающей косилки для скашивания травяной растительности в приствольной полосе и вокруг штаба плодовых деревьев.

1.6.3 Анализ технических средств для окашивания подкроновой зоны и химической обработки приствольных полос плодовых насаждений

Вследствие специфических условий работы в садах на террасах, где движение тракторного агрегата со стороны откоса террасы невозможно, межствольные полосы и зона вокруг штамба дерева являются наиболее труднообрабатываемыми элементами междурядий. Поэтому отличительной особенностью машин для обработки межствольных полос и приствольных кругов является наличие выдвижной секции с размещенными на ней рабочими органами, проникающей при поступательном движении агрегата в пространство между деревьями, механизма ввода и вывода выдвижной секции в линию ряда и из него, а также механизма обхода штамба дерева рабочим органом.

Для ввода в ряд и вывода выдвижной секции из ряда используются следующие кинематические схемы.

Схема линейного отвода, при котором ввод и вывод рабочего органа осуществляется в направлении, прямо перпендикулярном движению агрегата. При такой схеме подвижная часть рамы с рабочим органом перемещается с помощью силового цилиндра перпендикулярно оси ряда по неподвижной части рамы сельхозмашины.

Для ввода и вывода рабочего органа используются следующие механизмы (рис. 1.19): на штанге с раздвижным параллелограммом; на телескопической штанге.

а. б.

Рисунок 1.19 – Линейная схема отвода

а – на штанге с раздвижным параллелограммом; б – на телескопической штанге.

Параллелограмная схема (рис. 1.20) отвода представляет шарнирный параллелограмм, у которого передняя балка является неподвижной частью рамы сельхозмашины, а остальные три стороны параллелограмма, шарнирно соединенные с передней балкой, перемещаются в горизонтальной плоскости под действием силового цилиндра. Рабочий орган устанавливается на задней балке параллелограммной рамы. Рабочий орган, при отводе и вводе в ряд, описывает траекторию по дуге окружности.

Рисунок 1.20 – Параллелограммная схема отвода.

Недостатками данных схем является наличие больших инерциальных нагрузок, воздействующих на неподвижные элементы рамы сельхозмашины и на навеску трактора, а также значительные затраты энергии при быстрых перемещениях значительных масс.

Радиальная схема (рис. 1.21) осуществляется за счет поворота рабочего органа вокруг вертикальной оси, при этом траекторией движения рабочего органа является дуга окружности.

Рисунок 1.21 – Радиальная схема отвода

При такой схеме, направление движения рабочего органа относительно направления движения агрегата происходит назад и в сторону. Это соответствует направлению вектора силы, создаваемого силами сопротивления, что способствует ускоренному отводу рабочего органа от штамба. Ускоренный отвод рабочего органа позволяет увеличить рабочую скорость агрегата и соответственно производительность.

По принципу обхода штамба дерева, приспособления для скашивания растительности в межствольных полосах можно подразделить на две группы: с принудительным выводом рабочего органа из межствольной полосы при контакте со штамбом дерева; без принудительного вывода рабочего органа из межствольной полосы.

В качестве датчика импульса на отвод, здесь используется штамб дерева, взаимодействующий с сигнальным элементом щупом.

Существенными недостатками указанной системы является наличие сложных кинематических связей меду щупом и гидрораспределителем, наличие инерционных сил, вследствие того, что вывод и ввод осуществляется в короткий промежуток времени, что приводит к мгновенному изменению скоростей, а также вероятность повреждения штамба дерева.

К первой группе можно отнести измельчитель – косилку садовую ИКС-3, где устройства для скашивания травы в приствольных полосах могут быть в виде выдвижных секций к косилкам для междурядий, в виде самостоятельных приспособлений (рис. 1. 22).

а. б.

Рисунок 1.22 – Косилка-измельчитель КДС-1,2 (а), схема работы косилки-измельчителя с боковым выносом (б)

Ко второй группе относится аналогичная ИКС-3 и разработанная ВСТИСА и спроектированная в АО «ГСКБ» косилка садовая КРС-2,5А [183] (рис. 1.23), предназначеная для скашивания и измельчения травы и сидератов в междурядьях и межствольных полосах садов с шириной междурядья 2,5-8 м, шагом посадки не менее 1 м, в условиях равнины и склонов до 5°.

Рисунок 1.23 – Косилка-измельчитель КРС-2,5А

К достоинствам таких конструкций относится простота конструкции.

К недостаткам следует отнести: значительная величина усилия, передаваемого рычагом на штамб дерева; некачественная обработка межствольных полос, вследствие отвода выдвижной секции вокруг штамба дерева остается необработанная площадь; ввод и вывод выдвижной секции осуществляется в короткий промежуток времени, что приводит к мгновенному изменению скоростей и как следствие возникновению инерционных сил, которые приводят к снижению эксплуатационной надежности; частое включение и выключение гидравлического привода способствует перегреву жидкости гидросистемы, что приводит к нарушению работы и снижению производительности агрегата.

Использование известных косилок с выдвижными секциями для скашивания травяной растительности в ряду плодовых насаждений, размещенных на насыпной части террасы невозможно, так как остается не обработанной другая часть линии ряда со стороны откоса террасы, шириной 0,5м.

Для решения данной проблемы учеными ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ и ФГБНУ СКНИИГПС была предложена новая конструктивно-технологическая схема косилки (рис. 1.24), предназначенной для скашивания растительности в пространстве вокруг штамбов плодовых насаждений.

При движении транспортного средства между рядами деревьев штамб плодового насаждения входит в пространство между двумя соседними роторами 3, в результате чего крестообразная рама начинает проворачиваться под давлением штамба на защитное ограждение. При этом режущий аппарат скашивает растительность с пространства вокруг штамба плодового насаждения. Проворачивание несущей рамы продолжается до тех пор, пока штамб дерева не выйдет из зацепления с крестообразной рамой косилки.

а. б.

1 – выносной рукав; 2 – крестообразная рама; 3 – ротор с режущими ножами

Рисунок 1.24 – Конструктивно-технологическая схема косилки для окашивания штамбов плодовых деревьев (а), опытный образец косилки (б)

Испытание опытного образца этой конструкции косилки показали её эффективность. Однако при этом были выявлены существенные недостатки механизма навески режущего аппарата и неустойчивость хода. В процессе работы машины происходит сгруживание почвы режущим аппаратом, что значительно влияет как на качественные показатели работы косилки, так и на работоспособность агрегата в целом. Оператору необходимо корректировать положение режущего аппарата гидравлической системой трактора, что значительно повышает его утомляемость [249].

Анализ разработок И.Н. Велецкого [64, 65, 66], К.А Манаенкова [149, 150, 151, 152, 153] и других авторов показывает, что для обработки приствольных полос в садах гербицидами используются штанги, которые приспособлены к серийным опрыскивателям.

Штанга может быть снабжена с одной (рис. 1.25) или с двух сторон (рис. 1.26) отклоняющимися секциями, обеспечивающими обработку приствольных полос и обход штамба при встрече с ним [14, 98, 100]. В ряде конструкций отклоняющаяся секция заходит за ось ряда [7, 8, 98, 100] или же между краем секции и штамбом есть зазор 15…30 см [66].

Другая схема предполагает, что длина штанги несколько меньше ширины междурядий, а крайние распылители располагаются с наклоном в сторону ряда (рис. 1.27) [66, 288].

Недостаток гербицидной штанги с отклоняющимися секциями –огрехи при обходе штамба. В целях их уменьшения предложено крайние секции снабдить кранами-дозаторами, регулирующими подачу гербицида при обходе штамба [224].

Рисунок 1.25 – Навесной штанговый опрыскиватель серии ЗУБР НШ

«ГЕРБИ» (Разработчик и изготовитель – ООО «СелАгро»)

Рисунок 1.26 – Навесной штанговый опрыскиватель серии ЗУБР НШ

«ГЕРБИ 2» (Разработчик и изготовитель – ООО «СелАгро»)

Рисунок 1.27 – Гербицидная штанга садовая

(Разработчик и изготовитель – СП «СадМашСервис»)

Для повышения качества внесения гербицидов около штамба отклоняющиеся секции оборудуют механизмами, которые обеспечивают вылив дополнительных порций ядохимикатов [225] или поочередную обработку почвы перед штамбом и за ним второй секцией [228].

Разработаны и другие конструкции для сокращения огреха [226] и повышения полноты внесения гербицидов [227].

Гербицидные штанги для обработки приствольных полос в садах обладают простотой устройства и эксплуатации, однако требуют тщательного научного обоснованая параметров и режимов работы [7, 8, 64, 111].

Таким образом, требования по снижению удельного расхода жидкости и распространение интенсивных садов предопределяют актуальность данной проблемы. Исходя из этого, возникает необходимость детального изучения процесса работы существующих устройств с различными схемами компоновки гербицидных штанг и совершенствования технологии внесения гербицидов в приствольную полосу сада.

1.7 Анализ технических средств для обрезки и утилизации срезанных ветвей плодовых насаждений

1.7.1 Обрезка как способ регулирования роста и плодоношения плодовых деревьев

Регулирование благоприятного соотношения между ростом, обильным и ежегодным плодоношением плодовых насаждений обеспечивается обрезкой [125, 170]. Частая обрезка молодых насаждений способствует сильному росту надземной части и значительному отдалению наступления плодоноше­ния. Чем меньше обрезаются молодые насаждения, тем они раньше начинают плодоносить. Тем не менее, без обрезки урожай­ность насаждений остается низкой.

В современных системах формирования крон плодовых деревьев стараются возможно реже применять укорачивание, заменяя его други­ми приемами. Укорачивание однолетних приростов молодых деревьев должно быть не правилом, а скорее исключением.

Обрезка – самое сильное и быстродействующее средство, влияющее на перераспределение усваиваемых и синтезируемых деревом веществ, направляемых к нужным точкам роста и плодоношения. Исходя из этого, обрез­ка более эффективна в комплексе с другими агроприемами: системой содержания почвы, орошением, удобрением, защитой от вредителей и болезней.

Если плодовым насаждениям не оказывать помощь в распределении питательных веществ, то они не всегда используются деревом [125].

Как и другие аг­роприемы, обрезка плодовых растений должна быть направлена не столько на устранение вредных или нежелательных последствий, сколько на заблаговременное их предупреждение.

Таким образом, цель обрезки: с минимальной степенью ее применения сформировать прочную, хорошо освещенную, скороплодную и высокопродуктивную крону ограни­ченных размеров, соответствующую системе размещения растений в на­саждениях; после завершения формирования кроны и в начале плодоношения поддерживать благоприятное, производственно выгодное соотношение между ростом и плодоношением, целесообразный размер дерева и структуру кроны, обеспечивающую хорошее освещение всех ее частей, получение регулярных оптимальных урожаев плодов высокого качества с минимальными затратами труда и средств на единицу произведенной продукции.

1.7.2 Анализ способов и технических средств для детальной обрезки плодовых деревьев и утилизации срезанных ветвей

Обрезка плодовых насаждений остается одним из самых трудоемких приемов в технологии ухода за плодовыми насаждениями (рис. 1.28) [73, 146, 275].

1 – обрезка насаждений; 2 – внесение удобрений; 3 – обработка почвы; 4 – борьба с вредителями и болезнями; 5 – уборка урожая; 6 – товарная обработка плодов

Рисунок 1.28 – Удельный вес механизированного труда в общих затратах, %

Удельный вес механизированного труда при обрезке составляет 4,1%[155]. Для обрезки сада площадью 400 …500 га, при норме обрезки 7 недель, требуется не менее 165…200 человек при условии, что она проводится в 1 раз 2…3 года [173]. Если на один гектар сада требуется более 800 чел. /час, то только для обрезки сада на площади 1 га требуется 120…220 чел. /ч (20…22% всех затрат) [53].

Физиологическое состояние и продуктивность плодовых насаждений в основном определяется правильной формой и структурой кроны, зависящие от квалификации обрезчиков и качества инструмента [35, 71].

Обрезка выполняется в основном вручную с применением секаторов, садовых ножниц, ножей и ножовок, что увеличивает затраты на содержание сада. Также обрезка ручными инструментами вредна для здоровья человека. При обрезке мышечное усиление составляет 37 кг, что за рабочий день составляет 150000 кг, и способствует развитию мышечных заболеваний.

Разработка технических средств для обрезки ведутся в направлении создания приспособлений и машин для детальной и контурной обрезки [30, 50]. Важно при этом обеспечить: работу нескольких инструментов от одного источника энергии; универсальность; комбинированность.

Известны такие способы обрезки ветвей плодо­вых насаждений, как детальная (вручную) и сплошная (с использованием контурных обрезчиков) (рис. 1.29) [108, 223].

Устройства для детальной обрезки плодовых деревьев делятся на три группы: простые секаторы, использующие мышечную силу (механические, гидравлические); инструменты с полумеханизированным приводом; инс­трументы, использующие в качестве источника энергии электричество, сжатый воз­дух и жидкость [29, 49, 274, 276].

Механизированный инструмент выпускается многими предприятиями и фирмами, как отечественными, так и зарубежными.

Комплект отечественного ручного инструмента садовода включает: секатор одностороннего резания СО; садовый средний нож НС; садовый малый нож НМ; прививочный нож НП; окули­ровочный нож НО; ножовку садовую складную НСС; сталик; брусок-микрокорунд; ремень для правки лезвий ножей и сека­торов; тюбик пасты ГОИ.

Наряду с комплектами и наборами выпускаются инструменты: секаторы двухстороннего резания СД, секаторы од­ностороннего резания усиленные СОУ, секаторы кустарниковые СОК; сучкорезы СШ-1; штанговые сучкорезы СШ2-1, СШ2-2; садовые ножи НБ, НС, НМ, НП, НО, НК и НКО; ножовки НС-1, НС-2, НСС, НСШ, НП.

Отечественная промышленность выпускает несколько ви­дов секаторов и сучкорезов. Секатор пневматический СП-15 для срезания ветвей плодовых деревьев диаметром до 25 мм включает: кор­пус рукоятки, пневмоцилиндр с поршнем, режущий и противорежущий ножи, возвратную пружину и штуцер. Максимальное количество рабочих ходов поршня 45…55 в минуту, ход поршня 35 мм. Усилие среза при давлении воздуха 0,7 МПа составляет 1500 Н.

Рисунок 1.29 – Классификация способов и средств обрезки ветвей плодовых деревьев

Секатор пневматический СП-25 отлича­ется от СП-15 тем, что в рукоятке проходят два канала для подачи воздуха под давлением и для выхода отработанного воздуха. В средней части рукоятки установлено распределительное устройство для управления процессом обрезки.

Сучкорез пневматический СПГ-25, предназначенный для обрезки высо­корасположенных ветвей диаметром до 25 мм, включает: режущий аппарат односто­роннего резания гильотинного типа; трубчатую штангу; тягу; диафрагменный привод; рукоятку; золотниковое устройство; штуцер. Производительность 40…60 срезов в минуту, масса 2,9 кг.

Сучкорез пневматический СПГ-40 способен срезать ветки диаметром 40 мм. Производительность до 13 срезов в минуту.

Фирма «Millir Robinson» (США) производит секаторы, сучкорезы и другой ручной инструмент, фирма «Quick Cut» (США) – дисковые ручные пилы с пневмо- и электроприводом.

Фирма «Power Plant» вы­пускает электрические секаторы и портативные ручные ножи.

Наиболее удобны для всех видов обрезки плодовых насаждений пневматические дисковые пилы, позволяющие срезать ветви диаметром до 150 мм [303].

Фирма «Campagnola» (Франция) выпускает широкий ассор­тимент инструментов для детальной обрезки плодовых насаждений: се­каторы, пневмопилы, сучкорезоки и пр. [313].

Фирма «Cobra» (Италия) выпускает секатор для обрезки ветвей диаметром до 35 мм. Масса 550 г, расход воздуха 80 л/мин и давление сжатого воздуха 0,1 МПа.

Фирма «Super Star» (Италия) выпускает секаторы для об­резки ветвей диаметром 22…32 мм. Масса 600 г., длина штанги 0,5…3,0 м [313].

В ручном секаторе SPN-2 (Германия) рабочий цилиндр жестко соединен с нижним противорежущим ножом, а подвижный нижний нож присоединен к поршневому ходу. Масса 715 гр., длина присоединительного шланга 450 мм, длина основного шланга 25 мм, диаметр срезаемых веток до 25 мм. Недостатки: низкая надежность эксплуатации клапана; недостаточный период эксплуатации; существенная вибрация деталей.

Также в Гер­мании нашли применение пневмосекаторы Р-800 и Р-800В [276, 308, 310] повышенной производительности.

В Болгарии налажен выпуск агрегата для обрезки деревьев в сочетании с платформой ПБРН-3, основные узла которого: компрессор, рама, пневмоножницы, воздухопривод, платформа. Производительность в сравнении ручной обрезкой повысилась на 34%.

Известна гидравлическая садовая вышка ВГС-3,5, агрегатируемая с самоходным шасси Т-16 [50, 271, 272, 273]. Выдвижная платформа предназначена для размещения на ней 3 человек при обрезке. Производительность труда повышается в сравнении с ручной обрезкой в 1,6 раза (табл. 1.2) [50, 53].

Уборочная платформа ПОС-0,5 предназначена для детальной обрезки и формирования кроны плодовых деревьев, имеет компрессор и комплектуется пневматические секаторы СП-16 и СП-25, пневмогидравлические секаторы СПС-40 и СПЦ-150 (табл. 1.3) [70].

Кроме компрессоров, нашли применение резервуары, заправленные сжатым воздухом или инертным газом [274, 275].

Таблица 1.2 – Характеристика пневматического режущего инструмента вышки ВГС-3,5

Инструменты	Выполняемые операции	Количество инструментов	Габариты
			длина, мм	вес, кг
Гильотинный сучкорез	Для обрезки веток до 25мм	2	2415	3, 4
Крючковый сучкорез СПК – 25	Для обрезки удаленных ветвей	1	2470	3, 5
Малый гильотинный сучкорез СПГМ-25	Для срезания близко расположенных ветвей	2	1420	2, 5
Малый крючковый сучкорез КПКМ-25	Для срезания близкорасположенных ветвей	2	2470	3, 5
Дистанционная ножовка НIII-2, 5	Для срезания веток более 25 мм	2	2575	1, 8

Таблица 1.3 – Характеристика инструментов уборочной платформы ПОС-0,5 и ПКО-0, 7

Марка	Масса, кг	Производительность в срезах в минуту	Диаметр срезаемых ветвей, мм
СП-16	0, 6	70-80	до 16
СП-25	1, 1	45-50	до 25
СПШ-1	2, 8	20-40	до 25
СПГ-40	6	до 13	до 40
СПГ-150	4	до 20	до 60

Агрегат ППБ-1 включает 10 пневмосекаторов, 20 переносных баллонов для сжатого воздуха, 10 салазок для баллонов зарядной станции.

Секатор фирмы «SOCOP» работает при давлении 4…6 бар. Масса 840 гр. Бутылка с 300 гр. СО₂ подвешена на поясе. Автономность системы мала из-за небольшого объема газа в бутылке [160].

Основной недостаток пневматических машин – диаметр срезаемых ими ветвей очень мал (до 27 мм), в то время, как большое количество ветвей, подлежащих обрезке на 10…15 летних деревьях, имеет диаметр более 30 мм [58].

В ручных инструментах с гидравличес­ким приводом [57, 61] в основном используется объем­ный гидропривод [41, 42, 55]: гидромоторы, использующие энергию пото­ка жидкости и сообщающие выходному валу неограниченное поступа­тельное движение; гидроцилиндры, сообщающие выходному звену посту­пательное движение; поворотные гидродвигатели, сообщающие выходно­му валу ограниченное вращательное движение.

Наибольшее распространение в ручных инструментах получили гидроприводы поступательного движения – с возвратно-поступательным движением выходного звена и с гидродвигателями в виде гидроцилинд­ров.

Из ручных инструментов с гидравлическим приводом большой интерес представляет секатор СПГ-40.

В Горском ГАУ разработан секатор с гид­равлическим приводом [220] (рис. 1.30), включающий масляный насос 1, подающий под давлением жидкость в электрогидрозолотник 2, из которого масло поступает в первый гидроцилиндр (ГЦ1) 3, механически связанный с поршнем тормозного гидроцилиндра (ГЦ2) 4. Последний через рукав высокого давления подает жидкость под давлением в рабочий орган (секатор) 5.

1 – насос; 2 – электрозолотник; 3 – гидоцилиндр; 4 – тормозной гидроцилиндр; 5 — рабочий орган (секатор)

Рисунок 1.30 – Блок-схема гидропровода секатора

Недостатки: сложный многозвенный привод, требующий электронной системы управления; в случае использования в агрегате более одного инструмента для каждого из них необходимо иметь свою цепочку звеньев 2, 3, 4 (рис. 1.30).

Указанные недостатки устранены в техническом решении, при котором к исполнительным органам подводится только один рукав [220] (рис. 1.31). Поршни гидроцилиндров 6 вместе со штоками перемещаются вправо, поворачивают подвижные ножи 16 и перемещают пилы 8, тем самым осуществляется процесс резания до достижения поршнем гидроцилиндра 4 крайней правой точки. По мере дальнейшего вращения кривошипа 2 поршень гидроцилиндра 4 начинает перемещаться влево от крайней правой точки. Начинается отток жидкости из полостей гидроцилиндров привода рабочего органа, причем, пружины гидроцилиндров 6 подпирают жидкость в гидромагистраль 5, не позволяя поршню гидроцилиндра 4 отрываться от жидкости. При достижении им крайней левой точки, жидкость вытесняется из полостей гидроцилиндров 6. Далее по мере поворота кривошипа поршень начинает двигаться от левой крайней точки, и процесс повторяется.

а.

б. в.

 

а – без бачка; б – с бачком; в — гидропила

1 – рама; 2, – кривошип; 3,15, 36- штоки; 4,6,34 – гидроцилиндры; 5,30 –гидромагистрали; 7 –секатор; 8,37 – пилы; 9 –пробка; 10 – гидрораспределитель; 11 – золотник; 12 — рычаг; 13,21,22,23,42 – пружины; 14, 40 – фиксаторы; 16,17 – ножи; 17-нож; 18 –гидрокомпенсатор; 19 – регулировочное отверстие; 20,24, 28,35 — поршени; 25 – тарелка; 26 – винт; 27 – контргайка; 29 – бачок; 31,33 – клапаны; 32 – магистраль; 39 – кронштейн; 41 – вырез

Рисунок 1.31 – Устройство для обрезки ветвей деревьев и кустарников

По выводе рычага 12, соединенного шарнирно с корпусом гидроцилиндра 6 и золотником 11, из зацепления с фиксатором 14 пружина 13 перемещает золотник 11 вверх и перекрывает поток жидкости в гидромагистраль. Подвижный нож 16 останавливается, а лишняя жидкость отводится в гидрокомпенсатор. При вводе рычага 12 в зацепление с фиксатором 14 гидрораспределитель открывается, а жидкость может поступать в полость гидроцилиндра б. При этом отведенная в гидрокомпенсатор жидкость возвращается в гидромагистраль.

Преимущества гидравлического объемного привода [41]: возможность компоновки независимо от расположения валов и узлов; малая инерционность; бесступенчатое регулирование скорости движения рабочих органов.

Недостатки: невозможность ремонта в полевых условиях; сложность и громоздкость оборудования; ограниченная длина кабеля; большая масса.

Кроме того, классические схемы объемного гидропривода предус­матривают наличие двух рукавов (высокого и низкого давления) для передачи движения к каждому исполнительному органу с помощью рабо­чей жидкости, что значительно снижает эффективность использования таких приводов в ручном садовом инструменте, так как невозможно обеспечить высокую маневренность инструмента. Следствием этого яв­ляется снижение производительности.

Разработка таких инструментов с приводом от ДВС в садоводстве ведется как в нашей стране, так и зарубежом.

В НПО «Силва» разработан секатор с дисковой пилой диаметром 250…300 мм. Привод – посредством гибкого вала.

Фирма «Наkвоу» (Германия) выпускает садовый инструмент с приводом от ДВС мощностью 0, 9 л. с. и весом 4,5 кг [160].

Мотокусторезы выпускают такжефирмы «Campagnola», «Efko» (Италия), «Husqvarna», «Partners» (Швеция), «Chindaiva», «Comotzu Zenoa» (Япония) и др.

Фирма «Husqvarna» (Швеция) выпускает инструмент, включающий телескопическую штангу длиной 2, 3, 4 и 6 м. Привод от ДВС мощностью 1,3…2,1 кВт, масса 7,5…7,8 кг, диаметр срезаемых ветвей 40 мм [160].

Все инструменты с приводом от ДВС имеют идентичную конструкцию. Различия – в типе двигателяй, карбюра­тора, системы зажигания, муфты сцепления [272].

В последние годы в качестве привода садового инструмента стала применяться электрическая энергия (табл. 1.4) ввиду того, что при использовании электрических инструментов в садоводстве затраты ручного труда сокращаются на 90% [114, 181, 193, 194, 271, 273, 275].

Таблица 1.4 – Характеристика дисковых электропил (U=220/127 В)

Технические показатели	Тип пилы
	И-20	И-78	ДПА-27	ТК-3
Диаметр диска, мм	250	180	250	200
Скорость вращения, об/мин	2800	2700	1140	3500
Наибольшая глубина пропила, мм	60	60	90	45
Вес пилы, кг	14	10,9	16	5,5
Мощность, Вт	800	800	800	400

Известны отечественные конструкции садового инструмента с электрическим приводом: Н-20, И-78, «Се­вер-3», ЛЭП-1, ЛЭП-2 и др.

Фирма «Paner Plant» производит электросекаторы и электропилы для срезания ветвей диаметром до 40 мм. Рабочее напряжение 115…230 В.

Фирма «Nowutil» выпускает секаторы, способные действовать со скоростью 130 ударов в минуту и весом 900 гр. Напряжение в 24 В.

Недостатки электроинструмента: большой вес; малая производительность; использование опасного для жизни обрезчика напряжения; затрудненность использования в полевых условиях; дороговизна источников электрической энергии.

Анализ показал, что перспективным является схема утилизации срезанных ветвей, предполагающая измельчение срезанных ветвей плодовых насаждлений. Основные требования к измельчению: [54, 107, 145, 197]. древесные частицы должны быть достаточно повреждены, для того, что бы обеспечить проникновение в древесину влаги и дереворазлагающих микроорганизмов, способных разрушить структуру древесины за период до следующей обрезки плодовых деревьев, обычно проводимую один раз в два-три года.

Измельчители класси­фицируются на: стационарные, позиционные и передвиж­ные (рис. 1.32).

Стационарные измельчители работают сле­дующим образом. Собранные ветви вручную подаются в приемную камеру измельчителя. Затем масса поступает к рабочему органу и измельчается, по­сле чего полученная щепа отправляется на дальнейшую переработку.

Наиболее распространенными рабочими органом таких машин являются дисковые или барабанные измельчители. Данные машины называют рубительными, так как основаны на принципе инерционного действия рабочих органов.

Рисунок 1.32 – Классификация машин для измельчения древесины

Из отечественных конструкций можно отметить машины МРР 5-30 (рис.1.33), МРР 8-50, МРР 12-70, ТРМБ-5 и др. [60, 210]. Основной узел – механизм рубки, со­стоящий из ротора, диск которого установлен под углом к горизонтальной плоскости или вертикально, кожуха и загрузочного патрона.

Рисунок 1.33 – Рубительная машина марки МРР 5-30

Аналогичные машины выпускаются и за рубежом (рис. 1.34).

Рисунок 1.34 – Рубительная машина Type M фирмы Bruks (Швеция).

Позиционные измельчители, двигаясь по междурядью, делают периодические остановки около зара­нее приготовленной массы сучьев. Рабочие подают сучья в измельчитель, по­сле чего агрегат переезжает на следующую позицию. Привод – от ВОМ трактора. Отечественной промышленностью выпускаются машины разработаны как с барабанным (ДОП-1), так и с дисковым (УРП-1Б) рабочим органом (рис. 1.35, а) [113].

Дробилка ДОП-1 (1.35, б) предназначена для переработки древесных отходов в технологическую щепу, снабжена вентилятором, агрегатируется с тракторами МТЗ-80/82, монтируется на трехточечную гидронавеску с приводом от ВОМ. Максимальный диаметр сучьев 100 мм. Производительность 10…20 м³/ч. Размеры получаемой щепы: длина 10…60 мм, толщина не более 30 мм. Потребляемая мощность 45 кВт.

а. б.

а – УРП-1Б; б – ДОП-1

Рисунок 1.35 – Позиционные измельчители

Рубительная установка УРП-1Б предназначена для измельчения древесины в щепу. Размеры получаемой щепы: длина 20…25 мм, толщина 4…6 мм. Производительность до 80 м³/ч.

Аналогичные машины выпускают зарубежные фирмы Junkkari, Перусюхтюмя, Rauma-Repola, Sasmo (Финляндия), Bruks (Швеция), Klöckner (Германия), Pöttinger (Австрия), Eger (Венгрия).

На рисунке 1.36 приведена рубительная машина HJ 6 фирмы Junkkari (Финляндия). Привод от ВОМ трактора.

Рисунок 1.36 – Машина HJ 6 фирмы Junkkari (Финляндия).

Рабочий орган – диск диаметром 630 мм с 3-мя ножами. Частота вращения диска 2000…2400 мин^-1. Размер щепы: 3…26 мм. Максимальный размер перерабатываемых ветвей 150 мм. Производительность 7…20 м³/ч. Потребляемая мощность 22…55 кВт. Вес машины – 440 кг.

В нашей стране наибольшее распространение получили прицепные из­мельчители ИВС-1,5 с приводом от ВОМ трактора [204].

Из зарубежных конструкций известна навесная измельчительная машина HF 960 (рис. 1.37) фирмы Gerhard Dücker GmbH & Co (Германия). При измельчении ветвей щепа транспортируется как в кузов маши­ны, так и на поверхность почвы. Рабочий орган – трех ножевой барабан. Производительность до 20 м³/ч.

Как отмечалось выше, наиболее рациональной технологией является измельчение сучьев непосредственно в cаду в качестве удобрения. Она может реализоваться двумя способами: измельчение сучьев при движении по междурядью сада с одновре­менной заделкой в почву; измельчение сучьев при движении по междурядью сада с разбрасыва­нием щепы по поверхности в качестве мульчи.

Рисунок 1.37 – Фронтальный измельчитель Holzhacker HF 960
фирмы Gerhard Dücker GmbH & Co (Германия)

Известно множество конструкций машин, реализующих первый способ измельчения древесины. Эти машины, как правило, почвообрабатывающие. Большинство из них мелиоративные машины, предназначенные для освоения закустаренных земель. Примером такой машины может служить фрезерная машина МТП-44А [197].

Фрезерные машины прицепного типа вместе с трактором имеют плохую маневренность, поэтому для их работы необходимы участки с более длинными гонами. Ширина поворотной полосы должна быть не менее 15 м.

За рубежом для измельчения и заделки древесины в почву, как правило, используют машины с ножевым катком или ножевым барабаном.

Машина MJ-1,8 французской фирмы Meri Crushers (рис. 1.38) предназначена для расчистки территории от отходов древесины, мусора, для удаления с земельного участка мелких деревьев, кустарника, пней и корней [315].

Рисунок 1.38 – Машина MJ-1,8 фирмы Meri Crushers (Франция)

В процессе обработки земельного участка происходит его выравнивание и рыхление на глубину до 20 см, при этом измельченные древесные отходы и растительные остатки перемешиваются с землей. Машина содержит резцы из износостойкого металла. Конструкция модульного типа дает возможность выбрать оборудование, подходящее для конкретного типа работ. Встроенная предохранительная муфта защищает элементы трансмиссии от перегрузок.

Описанные зарубежные машины для измельчения древесной расти­тельности находятся в стадии разработки и испытаний. Информации об их широком применении нет. Аналогичная ситуация и с машинами, реализующими технологию подбора и измельчения срезанных ветвей при движении по междурядью сада с разбрасыва­нием полученной древесной мульчи по поверхности почвы. Попытки реализации в одной машине данной технологии не развивались дальше опытного образца. Информации о широком применении подборщиков-измельчителей срезанных ветвей плодовых деревьев нет.

В связи с этим появляется возможность снижения металлоемкости и энергоемкости технологического процесса путем оснащения подборщиков-измельчителей срезанных ветвей плодовых деревьев измельчительным устройством с рабочими органами меньших габаритов и меньшей инерционной массы. В качестве таких рабочих органов могут выступать роторы-вальцы с размещенными на образуемой ими цилиндрической поверхности режущими элементами – резцами-ножами. Производительность и энергоемкость машины будут ограничены только мощностью базовой машины.

1.7.3 Основные принципы системного подхода к созданию блочно-модульного агрегата для детальной обрезки плодовых деревьев

Процесс проектирования имеет две основные особенности.

Во-первых, состав и последовательность его этапов не зависят от целевого назначения проекта.

Во-вторых, логика процесса проектирования инвариантна к способу проектирования.

Наиболее общим подходом к проектированию является системный подход, который включает в себя выявление структуры системы, типизацию связей, определение свойств (атрибутов) системы, анализ влияния внешней среды.

Понятие система является одним из основных понятий науки и техники. Существует несколько понятий системы.

Наиболее полной представляется следующая формулировка системы:

1. она – целостный комплекс взаимосвязанных элементов;

2) она образует особое единство со средой;

3) любая исследуемая система – это элемент системы более высокого порядка;

4) элементы любой исследуемой системы выступают как системы более низкого порядка.

Характерной чертой является наличие у всей системы какой-либо общей цели, общего назначения.

С понятием «система» тесно связан целый круг общенаучных и философских понятий.

К ним относятся такие понятия, как: организация; структура; элемент;

окружающая среда; подсистема; свойство; отношение; цель; поведение; развитие; гибкость и др.

Системный подход требует:

1) рассмотрения процесса проектирования системы автоматизации, его целей и логики как единого целого,

2) подчинения частных целей общей цели системы и

3) интеграции представлений о системе с разных точек зрения на каждой стадии ее проектирования.

Важным при создании теории и методик проектирования систем автоматизации является также обобщение имеющегося инженерного опыта и его гармоническое сочетание с научными методами проектирования.

С позиций системного подхода проблему автоматизации экспериментальных исследований следует рассматривать как составную часть комплексной проблемы автоматизации научных исследований.

Процесс проектирования является итерационным, с возвратом на предыдущие стадии для уточнения или изменения исходных данных. Тем не менее, каждая из подсистем достаточно независима, чтобы отрабатывать задачи этапа как в автономном, так и в автоматическом режиме.

В качестве основных требований, предъявляемых к банку данных, можно выделить следующие:

а) полнота содержащихся в нем сведений о процессе или явлении;

б) возможность работы в автономном режиме и режиме связи с системой проектирования;

в) возможность самозаполнения недостающие элементы данных должны формироваться автоматически;

г) модульный принцип построения, позволяющий легко вносить необходимые изменения.

Блочно-модульный принцип построения гибких технологических систем позволяет испытывать принципиально новые агрегаты, например, совмещенного типа, позволяющие сократить число блоков. К ним относится агрегат для детальной обрезки плодовых деревьев.

При проектировании технических средств для обрезки плодовых деревьев целесообразно создавать несколько типов инструментов и включать их в состав производственного блочно-модульного агрегата (ПБМА) пропорционально общему количеству веток того или иного размера:

1. Для обрезки ветвей диаметром до 20 мм – электрический секатор.

2. Для обрезки ветвей диаметром 20…50 мм – электрический веткорез.

3. Для обрезки ветвей диаметром свыше 50 мм – одно- и двухножевая электрическая пила.

4. Подборщик-измельчитель срезанных ветвей.

• 1. Выводы по главе. Цель и задачи исследований

В результате изучения литературных источников и обобщения производственного опыта по рассматриваемой проблеме сделаны следующие выводы:

1. Процесс освоения склоновых земель и производства плодовой продукции в горном садоводстве должен базироваться на научно-обоснованной почвозащитной технологии, которая бы учитывала специфические требования горного земледелия и была бы оптимальной для механизации.

2. Одним из проблем, с которыми сталкиваются производители плодов – это нехватка техники по уходу за плодовыми насаждениями. Техника, имеющая в хозяйствах республики не отвечает современным требованиям производства конкурентоспособной продукции с минимальными энергозатратами, не учитывает в полной мере вопросы экологии. При этом многие вопросы механизации трудоемких процессов в горном и предгорном садоводстве разработаны недостаточно.

3. Основным способом содержания почвы в садах на склоновых землях является дерново-перегнойная система. Для обработки междурядий и приствольных полос необходимы специальные технические средства.

Наибольшую практическую значимость приобретают механизированные технологии, реализующие агроприем мульчирование травяной растительности в междурядьях, ее перемещение и смешивание с почвой в приствольных полосах плодовых насаждений, что позволяет ускоренно создать гумусовый слой в приствольной полосе молодых плодовых насаждений, а покрытие разрыхленных участков мульчой препятствует переносу пара от поверхности почвы в атмосферу, снизить непродуктивное испарение влаги и, как следствие, повысить водообеспеченность и плодородие почвы и устойчивость урожая плодовых культур. Разработка технического устройства для осуществления данного технологического процесса имеет актуальное значение для выращивания плодовых насаждений на склонах.

Немаловажное значение для горного и предгорного садоводства имеют разработка технических средств для механической и химической обработки при штамбовых зон и приствольной полосы плодовых насаждений на террасах.

4. Использование современных электрифицированных инструментов в садах для обрезки ветвей плодовых насаждений сдерживается рядом существенных недостатков, основными из которых являются: большой вес; малая производительность; использование напряжения, опасного для жизни обрезчика; затрудненность использования в полевых условиях; дороговизна источников электрической энергии. В связи с этим разработка блочно-модульного агрегата для детальной обрезки плодовых деревьев, оснащенная комплектом электрифицированных инструментов является актуальной для горного и предгорного садоводства.

В результате анализа применяемых технологий установлено, что перспективными являются схемы утилизации срезанных ветвей, включающие в себя про­цесс измельчения плодовой древесины.

При заделке в почву или разбрасывании по поверхности почвы в виде мульчи, измельченная масса должна быть достаточно повреждена, для того, что бы обеспечить проникновение в древесину влаги и дерево-разлагающих микроорганизмов, способных разрушить структуру древесины за период до следующей обрезки плодовых деревьев, обычно проводимую один раз в два-три года.

5. Сложившаяся проблемная ситуация вызывает необходимость разработки новых экономичных технологий и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями в садах на склоновых землях с меньшими ресурсными и энергетическими затратами.

Актуальность проблемы обусловила цель исследований – разработка новых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях Юга России, позволяющих повысить плодородие почвы и получить экологически чистую продукцию.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— проанализировать современное состояние вопроса по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях;

— разработать технологические решения по повышению плодородия почвы в садах на склоновых землях и получению экологически чистой продукции;

— разработать новые конструктивно-технологические схемы технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях: агрегатов для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений, технических средств для внесения водных растворов (гербицида и удобрений) в приствольные полосы, блочно-модульного агрегата для детальной обрезки плодовых деревьев и измельчителя срезанных ветвей;

— провести теоретические исследования по обоснованию параметров и режимов работы предлагаемых технических средств;

— оптимизировать параметры и режимы работы предлагаемых технических средств механизации;

— провести производственные испытания предлагаемых средств механизации;

— определить экономический эффект от использования предлагаемых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО УХОДУ ЗА ПЛОДОВЫМИ НАСАЖДЕНИЯМИ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ

2.1 Технологические решения по террасированию горных склонов и уходу за плодовыми насаждениями

Основная проблема при закладке садов на склонах – небольшая толщина плодородного слоя почвы (до 20 см). в этих условиях плодовые насаждения плохо растут, или не развиваются вообще, так как при террасировании в зависимости от крутизны склона снимается плодородный слой вплоть до материнской породы. Для решения данной проблемы предлагается способ снятия и перемещения гумусового слоя при террасировании горных склонов [190]. Данная технология (рис. 2.1) включает в себя процессы механической обработки поверхности почвы с равномерным одновременным крошением и перемещением гумусового слоя почвы необработанной полосы 1 вниз по склону на полотно террасы 2, осуществляемой с помощью почвообрабатывающего агрегата на базе тягово-транспортного энергосредства 8, например, трактора тягового класса 1,4…2тс, оснащенного рамой 6, приводом 7 и шнековым рабочим органом 3, ось которого расположена поперек склона, а перемещение шнекового рабочего органа осуществляется вдоль верхней кромки полотна террасы 4 в сторону необработанной поверхности почвы 5.

Технологический процесс осуществляется следующим образом.

После нарезки первой террасы с выемочной части террасы экскаватором выкапывается траншея размером 75 х 75 см, вынутый грунт выравниваем по полотну террас с обратным уклоном (рис. 2.2).

Объем траншеи 0,75 м х 0,75 м позволяет без угнетения дерева расти корневой системе первые 5 лет. Прежде чем приступить к нарезке второй террасы снимается гумусовый слой шнековым рабочим органом на второй террасе, который перемещается на траншею первой террасы заполняя его, после чего приступаем к нарезке второй террасы (рис. 2.3).

Последовательность террас в дальнейшем повторяется, траншея последней террасы на верху склона заполняется гумусовым слоем, собранным на первой террасе. Посадка саженцев на готовые террасы проводится по контуру по схеме 4 х 1, где на 1 га высаживается до 2500 шт. саженцев с отступлением от края откоса на 30 см (рис. 2.4).

1, 5 – необработанная полоса; 2 – нижнее полотно террасы; 3 – шнековый рабочий орган; 4 – верхняя кромка полотна террасы; 6 – рама; 7 – привод; 8 – энергосредство

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема технологического процесса снятия и перемещения гумусового слоя при террасировании склоновых земель

Рисунок 2.2 – Выкапывание траншеи и выравнивание вынутого грунта по полотну террасы

Рисунок 2.3 – Перемещение гумусового слоя со второй террасы в тран-шею первой террасы.

Рисунок 2.4 – Посадка саженцев на готовые террасы.

Перед началом работы (рис. 2.4) тягово-транспортное энергосредство 4 располагается на необработанной полосе 1, примыкающей сверху к подготовленному полотну террасы 2 шириной от 3 до 5 м на склоне крутизной от 8° до 20°.

Затем включают привод 7 шнекового рабочего органа 3, ось которого ориентируют поперек направления движения агрегата. Смещением оси в сторону поверхности склона шнековый рабочий орган заглубляют на необходимую глубину и начинают движение агрегата в сторону необработанной поверхности 5 вдоль верхней кромки полосы террасы 4. При этом шнековый рабочий орган одновременно осуществляет равномерное крошение и перемещение почвы вниз по склону на подготовленное полотно террасы 1.

Агротехнический эффект от предлагаемого способа снятия и перемещения гумусового слоя заключается в равномерном переносе гумусового слоя с поверхности склона на подготовленное полотно террасы

В качестве основополагающего элемента в технологии выращивания яблони на склоновых землях при предлагаемом способе террасирования служит использование сортов на полукарликовых клоновых подвоях с колоновидной (компактной формой кроны). Такие интенсивные сады с плотностью размещения деревьев до 2500 шт./га можно выращивать без установки опорно-шпалерной конструкции, что удешевляет затраты по закладке сада.

Многолетние злаковые травы высеваются в междурядьях сада. По мере появления сорной растительности ее подкашивают. Начиная со второго года каждый год весной в фенофазы выхода в трубку — начала колошения проводят обработку приземной части стеблей растений охлажденным воздухом [188].

Поскольку любые растения состоят по большей части из воды, то при суперзаморозке (до -36°С) образующиеся кристаллики льда, расширяясь, разрушают структуру растения. При быстрой заморозке кристаллическая решетка, воды в растениях образуется иной формы, чем при обычной заморозке. Под действием холодного воздуха указанная часть стебля травмируется (подавляется) и сорная растительность полегает. Обработанная масса сорняков плотным слоем покрывает почву междурядий, а мульчированный слой сохраняется длительное время благодаря тому, что подавленные растения не погибают сразу, а будучи ослабленными продолжают функционировать и не смываются ливневыми стоками, при этом обработку холодным воздухом проводят несколько раз в году. Травмирование холодным воздухом генеративных органов стимулирует образование в летне-осенний период дополнительного количества зачаточных побегов, которые начинают вегетировать весной следующего года и усиливается кущение. Мульча представляет собой растительную массу, находящуюся одновременно в стадиях самовозобновления, отмирания, минерализации, гумификация и одновременно защищает почву от смыва стоками талых и ливневых вод.

Сущность предлагаемого технологического решения заключается в том, что вместо различных химических препаратов (гербицидов и др.) используется ацетальдегид и этанол.

Известно, что ацетальдегид и этанол в сравнительно небольших количествах тормозят прорастание семян и рост растений [191]. По мнению ряда исследователей, повреждение (подавление) растений под влиянием гипоксии тесно связано с токсическим действием этанола.

Работы Е.Д. Остаплюка по изучению действия на рост растений ацетальдегида и этанола в сравнительно небольших количествах (8 мл 0,1 и 0,3%) раствора этанола или ацетальдегида показали, что во влажной среде, содержащей 0,1…0,5% ацетальдегида или этанола, заметно снижается рост растений. Минимальная концентрация его, при которых задерживается прорастание семян и рост растений составляет 0,3…0,5%.

В опытах с концентрацией ацетальдегида 0,1% интенсивность прироста корней проростков уменьшалась почти в 2…3 раза. Это происходит вследствие окисления этанола под воздействием фермента алкогольдегидрогеназы.

Таким образом, обладая высокой фитотоксичностью, ацетальдегид является одним из внутренних агентов, повреждающих (подавляющих) рост растений в анаэробных условиях.

Осуществление предлагаемого способа мульчирования заключается в обработке приземной части стеблей растений мульчирующим материалом, в качестве которого используется этанол или ацетальдегид во влажной среде с концентрацией 0,1…0,5%.

Агротехнический эффект предлагаемого способа мульчирования в горном террасном садоводстве проявляется в подавлении роста нежелательной растительности, в том числе на откосах террас, что благодаря сохранению корневой системы растений снижает скорость эрозионных процессов.

Способ плющения растительности предусматривает плющение растительности без ее срезания [215]. Устройство для его реализации (рис. 2.5) состоит из секции направляющих 1, опорных элементов 2, транспортера 3 с закрепленным вальцом 4 с резиновой навивкой.

1 – направляющие; 2 – опорные элементы; 3 – транспортеры; 4 – валец; 5 – привод; 6 — тяги

Рисунок 2.5 – Конструктивно-технологическая схема устройства для плющения растительности

Транспортер 3 имеет привод 5. Устройство навешивается фронтально на транспортное средство посредством тяг 6.

Плющилка работает следующим образом. При движении растительность поступает в пространство между направляющими 1. Валец 4 периодически перекатывается по поверхности направляющих 1. После поступления растительности в пространство между направляющими 1 растения отклоняются от вертикали резиновыми навивками вальцов 4, прижимаются к ребристой поверхности направляющих 1 и передавливаются. Растения с расплющенными стеблями остаются на поверхности почвы, удерживаясь корнями.

Предлагаемые способ и устройство обеспечивают: снижение эрозионных процессов и повышение плодородие почвы благодаря более полному использованию органического вещества растений, так как указанная растительность полностью остается на поверхности почвы, удерживаясь корневой системой, т.е. почва практически не подвергается смыву.

Способ ускоренного создания гумусового слоя в приствольной полосе молодых плодовых насаждений [186, 187] включает применение в молодых садах посева трав и использование их зеленой массы для мульчирования почвы. В междурядьях высевают многолетние травы, приствольные полосы рыхлят. При скашивании мульча доставляется за счет инерционного движения режущих органов к приствольным полосам, покрывая ее. Перемешанный с почвой мульчматериал подвергается гумуфикации ускоренно, поскольку она осуществляется в анаэробных условиях.

Технический результат предлагаемого способа состоит в том, что кратность посева трав для ускоренного создания мульматериала и ускоренная гумуфикация приствольных полос молодых плодовых деревьев сокращается на 50%.

2.2. Обоснование конструктивно-технологической схемы, параметров и режимов работы агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений

На рисунке 2.6 представлена конструктивно-технологическая схема агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений [15, 186, 187, 240, 241, 242, 243, 252, 253].

а.	б.	в.

1 – несущая балка; 2, 3 ,4, 5 – поперечные балки; 6 – стояк; 7 – опорная лыжа; 8, 9, 10, 11 – перемычки; 12 – навесное устройство; 13 – редуктор; 14 – ведущий шкив; 15 – ведущая звездочка; 16 – клиновые ремни; 17 – цепь; 18 – ведомый шкив; 19, 20, 21 – секции косилки-измельчителя; 22 – ведущая звездочка; 23 – входной вал редуктора; 24, 25 –механизмы натяжения ремней и цепи; 26 – металлический цилиндр; 27 – подшипники качения; 28, 31 – вертикальный вал; 29 – ротор; 30 – ножи; 32 – фреза; 33 – подшипниковая опора; 34 – кронштейн; 35 – крепежные детали.

Рисунок 2.6 – Конструктивно-технологическая схема агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений (а), секция косилки-измельчителя (б), фрезерный рабочий орган (в)

Агрегат работает следующим образом: при движении трактора крутящий момент от ВОМ передается посредством редуктора 13, клиноременной и цепной передач к фрезе 32 и секциям косилки-измельчителя 19, 20 и 21. Фреза 32, вращаясь, заглубляется на заданную глубину и осуществляет рыхление приствольной полосы плодовых деревьев.

Ножи 30, вращаясь в горизонтальной плоскости по часовой стрелке, скашивают и измельчают травяную растительность в мульчматериал. Под действием воздушного потока, создаваемыми роторами с лопастями 29 мульчматериал подается в правую сторону агрегата, отражаясь от бокового кожуха и опорной лыжи 7, мульчматериал покрывает разрыхленный участок приствольной полосы плодовых деревьев.

Процесс смешивания мульчматериала с почвой начинается со второго цикла и осуществляется аналогично. Перемешивание мульчматериала с почвой осущестляется в разрыхленной приствольной полосе.

Перемещанный с почвой мелкоизмельченный мульчматериал подвергается гумуфикации ускоренно.

Таким образом, осуществляется конвейрно-технологический процесс: с одной стороны – скашивание травянной растительности в междурядьях, с другой – рыхление и перемешивание мульчматериала с почвой в приствольной полосе.

2.2.1 Исследование кинематики движения фрезерного рабочего органа при рыхлении приствольных полос плодовых насаждений

Качественная обработка междурядий и приствольных полос является важнейшим элементом, обеспечивающим повышение продуктивности плодовых насаждений. Она осуществляется дискованием. Наибольшее распространение получили машины с пассивными рабочими органами, обеспечивающие удовлетворительное качество рыхления только при спелом состоянии почвы. В случае же обработки почв с низкой влажностью требуемого качества рыхления почвы достичь не удается. В результате такой обработки образуются глыбы, снижается глубина дискования и т.д. Следствием этого является интенсивное испарение почвенной влаги, ухудшаются условия для развития плодовых культур.

Указанные недостатки можно устранить путем применения фрезерных рабочих органов.

Эффективность рыхления почвы главным образом определяется геометрической формой рабочих органов [80, 234, 236, 237, 255, 264, 290].

В процессе прямолинейного и равномерного движения машины со скоростью и равномерного вра­щения фрезы с угловой скоростью (рис. 2.7) точки ножа описывают траекто­рию в виде циклоиды [80].

Рисунок 2.7 – Технологический процесс работы фрезы

Наи­более удаленные от оси вра­щения фрезы точки ножа совершают движение в соответствии с уравнением (в параметрической форме):

где t – время, с; – радиус ножа фрезы, м; – угловая скорость вращения рабочего органа, с^-1.

Исключив из этих уравнений время, получим уравнение движения ножа:

После некоторых преобразований из выражения (2.2) получим:

Подставив значение времени из выражения (2.3) в уравнение (2.1) для X, получим:

Вид кривой (циклоиды) зависит от соотношения окружной и поступательной скоростей – кинематического показателя:

Ротационные почвообрабатывающие машины характеризуются и траектория движения их рабочих органов – удлиненная циклоида или трахоида (рис. 2.8) [80].

Рисунок 2.8 – Схема к определению кинематических показателей фрезерного рабочего органа

В процессе работы нож фрезы движется то в твердом, то в разрыхленном почвенном слое. Размер срезаемой стружки и образуемых при этом почвенных комков определяются формой рабочего органа, глубиной обработки и пр.

Анализируя практику использования почвообрабатывающих фрез можно заключить, что энергетические и агротехнические показатели их работы определяются, главным образом, процессом резания почвенной стружки.

Энергетические показатели работы почвообрабатывающих фрез определяются направлением и величиной скорости резания, усилия резания, а также формой и размерами срезаемой почвенной стружки [33, 237].

Дифференцируем уравнения (2.4) по времени с целью определить скорость резания и абсолютную скорость передвижения фрезерного рабочего органа:

Тогда величина абсолютной скорости ножа с учетом выражения (2.6) составит:

Анализируя зависимость (2.7) можно заключить, что величина скорости резания и ее направление определяются углом поворота фрезерного рабочего органа и показателем кинематического режима .

Для обеспечения качественного рыхления почвы значение наименьшей окружной скорости ножа должно превышать критическую скорость (скорость разрушения почвенных комков):

где – предел прочности почвенной частицы, Па; – момент инерции ротора, кг·м²; – масса почвенной частицы, кг; E– модуль упругости почвенной частицы, Па; k– коэффициент восстановления почвенной частицы; – плотность почвенной частицы, кг/м³.

В результате расчетов с использованием выражения (2.8) установлено, что качественное рыхление почвы возможно при следующих параметрах: окружная скорость фрезы 4,77 м/с; число оборотов фрезы 387 об/мин.

Согласно рисунку 2.8, направление скорости резания зависит от углов

Анализ выражений (2.10), (2.11) и построенных по ним зависимостей (рис. 2.9) свидетельствует о том, что при изменении угла поворота от 0 до 180º угол изменяется в таких же пределах.

Рисунок 2.9 – Зависимость углов от изменения угла поворота при различных значениях

Причем величина угол при строго определенных граничных значениях угла поворота (когда проекция скорости резания на ось X равна нулю), определяемых показателем .

Для определения величины граничного угла воспользуемся выражением (2.5), учитывая, что

Принимая во внимание, что и с учетом выражения (2.12) из выражения (2.10) имеем:

С учетом выражения (2.12) из выражения (2.9) имеем:

Зависимость (рис. 2.10) свидетельствует о том, что при изменении от 2 до 8 (диапазон, который представляет наибольший интерес для практики) значение изменяется от 120 до 92º.

Рисунок 2.10 – Зависимость величин граничного угла от показателя .

Одними из основных параметров ротационных рабочих органов являются качество крошения почвы и подача на нож [80, 237]. Подача на нож определяется по выражению:

(2.15)

где – количество ножей, шт.

Анализ выражения (2.15) показывает, что подача на нож зависит от радиуса фрезы, числа ножей и кинематического режима.

Анализируя влияние на величину подачи на нож количества ножей и кинематического режима (рис. 2.11) (при радиусе фрезы 0,1175 м) можно заключить, что увеличение кинематического режима и количества ножей ведет к уменьшению подачи на нож, и наоборот.

Рисунок 2.11 – Зависимость подачи на нож от количества ножей и кинематического режима

Угол установки ножа может быть рассчитан по выражению:

(2.16)

где – ширина ножа, м.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлены рациональные значения основных конструктивных параметров и режимов работы фрезы, оказывающих наибольшее влияние на качество работы фрезерного рабочего органа.

Исследование сил, действующих на вертикальный нож фрезы (рис. 2.12), проведено при следующих допущениях:

— нож фрезы представляет собой двухгранный клин, установленный под углом по отношению к радиусу ;

— точка приложения сил расположена на середине лезвия.

Сила сопротивления резанию P действует в горизонтальной плоскости и отклонена от нормали к поверхности ножа на угол трения почвы о сталь . Она раскладывается на составляющие (тяговое сопротивление) и  (боковое усилие от силы сопротивления резанию) [80].

Согласно рисунку 2.12 устанавливаем плечо приложения силы P (фактический радиус резания  ):

Рисунок 2.12 – Схема сил, действующих на вертикальный нож фрезы

Значение крутящего момента за полный оборот фрезы с   ножами можно установить по зависимости:

(2.18)

Суммарные затраты мощности (N) на привод фрезерного рабочего органа будут равны:

(2.19)

где   – мощность фрезерования почвы, Вт;  – мощность на преодоление тягового сопротивления фрезерного рабочего органа, Вт;  – мощность, затрачиваемая на скольжение опорных лыж, Вт;  – мощность, затрачиваемая в передаточных механизмах, Вт.

Используя выражения (2.17) и (2.18), определим:

(2.20)

где — количество фрезерных рабочих органов.

Мощность на преодоление тягового сопротивления рассчитывается по выражению:

(2.21)

где — скорость передвижения фрезерного рабочего органа, м/с; — тяговое усилие, Н.

Мощность, необходимая для преодоления сопротивления скольжения опорных лыж, будет равна:

(2.22)

где   – вес, приходящийся на опорную лыжу, Н;  – коэффициент скольжения.

(2.23)

где – к.п.д. передачи.

Для установления оптимальных параметров фрезерного рабочего органа следует определить удельную мощность  (суммарные затраты мощности, отнесенные к площади поперечного сечения   обработанной зоны междурядий) и удельную работу   (работа на фрезерование единицы объема почвы):

	(2.24)
	(2.25)

2.2.2 Исследование процесса скашивания растительности ротационным режущим аппаратом в междурядьях плодовых насаждений

Уравнения наружных и внутренних точек лезвия ротационного режущего аппарата косилки-измельчителя (рис. 2.13) в параметрической форме имеют вид [21, 22, 23, 79, 236, 237, 255, 261, 283]:

,	(2.26)
,	(2.27)

где R – расстояние от центра ротора до крайних точек режущих элементов, м; – угловая скорость вращения роторов, с^-1; t– время, с; – угол поворота ротора, рад; – скорость движения агрегата, м/с; – длина лезвия ножа, рассчитываемая по выражению:

.

(2.28)

Рисунок 2.13 – Схема к исследованию кинематики ротационного режущего аппарата

Принимаем, что срезанная частица перемещаются по планке, установленной на ноже, как некоторая материальная точка с массой под действием следующих сил (рис. 2.14):

Рисунок 2.14 – Схема сил, действующих на частицу при ее движении по планке

— центробежной, действующей вдоль планки:

(2.29)

где – масса срезанной частицы, кг; – угловая скорость вращения ротора, с^-1; – расстояние от центра ротора до крайних точек режущих элементов, м;

— кориолисовой, направленной перпендикулярно к планке:

(2.30)

где – относительная скорость частицы, м/с;

— тяжести:

(2.31)

uде g– ускорение свободного падения, м/с²;

— трения почвы о материал планки:

(2.32)

где – коэффициент трения.

Дифференциальное уравнение движения частицы составим с использованием принципа Д’Аламбера, т.е. сумму проекций всех сил на направление движения (вдоль планки) приравниваем силе инерции движущейся массы:

(2.33)

Произведя некоторые преобразования, получим линейное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами:

(2.34)

Решение уравнения (2.34) представляет собой сумму общей части и частного интеграла:

(2.35)

Общая часть u определяется значениями корней характеристического уравнения . Для его составления неизвестная величина заменяется единицей, ее производные – соответствующими степенями корней , с сохранением всех коэффициентов и отбрасыванием правой части:

(2.36)

Решение уравнения (2.36) следующее:

	(2.37)
	(2.38)
	(2.39)

Так как корни (2.37) и (2.38) – действительные числа и отличны друг от друга, то общее решение таково:

(2.40)

где – постоянные, определяемые согласно начальных условий.

Частный интеграл x₁ определяется видом правой части. Если правая часть представляет собой постоянное число, частный – также постоянное число (B):

(2.41)

Это число определяется путем подстановки в уравнение (2.34):

(2.42)

откуда

(2.43)

В соответствии с (2.37), (2.40) и (2.43) решением уравнения (2.34) будет:

(2.44)

Значения постоянных определяются в соответствии с начальными условиями ( = 0):

(2.45)

В соответствии с первым условием из уравнения (2.34) имеем:

(2.46)

откуда

(2.47)

Для того, чтобы использовать второе условие (при , ), следует получить уравнение скорости перемещения частицы мульчи вдоль планки. Продифференцировав (2.34), находим:

(2.48)

После подстановки второго начального условия получим:

(2.49)

Решением системы уравнений (2.48) и (2.49) находим

	(2.50)
	(2.51)
	(2.52)

или

(2.53)

Первая постоянная равна:

(2.54)

Таким образом:

(2.55)

или

(2.56)

Скорость частиц вдоль планки будет равна:

(2.57)

При сходе частиц с ножа координат . После подстановки этого значения в уравнение (2.56) получим:

(2.58)

или

(2.59)

Решив уравнение (2.59) относительно времени t, то можно найти время пребывания частицы на ноже T (от момента попадания на нож до схода с него) и после подстановки этого значения в уравнение (2.57) найти скорость перемещения частицы вдоль планки:

(2.60)

Начальная скорость полета частиц после их схода их с ножа находится сложением векторов и :

(2.61)

При работе предлагаемого ротационного рабочего органа необходимо, чтобы траектории режущих элементов соседних роторов несколько перекрывали одна другую с тем, чтобы обеспечить отсутствие необработанных участков междурядья.

Величину перекрытия можно определить по выражению:

,

(2.62)

где q – показатель; – число ножей на роторе, шт.

Показатель q можно определить по выражению:

.

(2.63)

В процессе резания вектор абсолютной скорости точек лезвия меняет свое направление и значение от минимального до максимального. Для бесподпорного среза растений ротационным режущим аппаратом необходимо, чтобы значение превосходило значение .

Выражение для определения минимальной окружной скорости следующее:

,

(2.64)

где – угол между соседними ножами, рад; – угол, при котором скорость резания минимальна, рад; R– радиус ротора, м.

Угол между соседними ножами рассчитывается по выражению:

.

(2.65)

Суммарная рабочая длина лезвия рассчитывается по формуле:

.

(2.66)

где – количество роторов, шт.

Коэффициент максимального использования лезвия может быть рассчитан по формуле:

.

(2.67)

Площадь, скашиваемая лезвием за один оборот равна:

.

(2.68)

Конструктивный радиус ротора рассчитывается по выражению:

.

(2.69)

Для определения коэффициента использования зоны среза используется зависимость:

.

(2.70)

Суммарный момент, приведенный к ВОМ трактора [23]:

,

(2.71)

где n – число оборотов ротора, об/мин; n_ВОМ – число оборотов ВОМ трактора, об/мин.

Мощность привода одного ротора, кВт, рассчитывается по формуле:

.

(2.72)

С учетом выражения (2.72), суммарная мощность привода определится таким образом:

.

(2.73)

2.2.3 Определение дальности полета мульчи травяной растительности

На частицу мульчи в момент схода с ножа будут действовать сила тяжести и сопротивления воздуха (рис. 2.15) [21, 22, 236, 237, 283].

Рисунок 2.15 – Схема для определения дальности полета мульчи травяной растительности

Величину силы сопротивления воздуха можно установить с использованием формулы Ньютона:

(2.74)

uде k– коэффициент сопротивления, определяемый свойствами поверхности частиц; – удельный вес воздуха, кг/м³; – Миделево сечение, м²; – скорость частицы относительно воздуха, м/с.

Составим дифференциальное уравнение полета частицы мульчи в направлении оси x, которая совпадает с направлением начальной скорости :

.

(2.75)

Учитывая значение по первому выражению уравнения (2.75) получим:

(2.76)

Если обозначить

(2.77)

то выражение (2.76) примет вид:

(2.78)

где – коэффициент парусности частиц мульчи.

Уравнение (2.78) решаем с использованием метода понижения порядка:

(2.79)

Отсюда:

,

(2.80)

или

(2.81)

Но

.

(2.82)

Тогда

.

(2.83)

Интегрируя уравнение (2.83), получим:

,

(2.84)

или

.

(2.85)

Потенцируя выражение (2.85), получим:

.

(2.86)

Значение устанавливается, учитывая начальные условия: при , т.е.:

.

(2.87)

Таким образом, уравнение полета частицы мульчи представляется выражением:

.

(2.88)

С целью установления дальности полета частицы мульчи выражение (2.88) интегрируем по времени (предварительно разделяем переменные):

,

(2.89)

или

.

(2.90)

Находим интегралы обеих частей выражения (2.90):

(2.91)

Постоянная интегрирования определится, учитывая начальные условия:

Учитывая значение выражение (2.91) примет вид:

(2.92)

Умножив обе части выражения (2.92) на , получим:

(2.93)

После логарифмирования обеих частей выражения 2.93), получим:

(2.94)

Таким образом, уравнение для расчета дальности полета частицы мульчи в функции времени таково:

(2.95)

Данное выражение позволяет определить дальность полета мульчи травяной растительности при заданном значении начальной скорости или при заданном определить необходимую начальную скорость .

Реализация выражения (2.95) при показана на рисунке 2.16.

Рисунок 2.16 – Зависимость дальности полета частицы мульчи от числа оборотов ротора

Определим траекторию движения частицы мульчи после ее схода с ножа. Для этого рассмотрим движение частицы мульчи по вертикали. С учетом выражений (2.74) и (2.77) из второго выражения системы уравнений (2.75) имеем:

(2.96)

Решение уравнения (2.96) можно осуществить методом понижения порядка:

(2.97)

Тогда

.

(2.98)

После разделения переменных и интегрирования, уравнение (2.98) примет вид:

.

(32.99)

В результате интегрирования уравнения (2.99) получим:

(2.100)

Разделив переменные и проинтегрировав, получим:

(2.101)

Отсюда, проведя некоторые преобразования, имеем:

(2.102)

Постоянную интегрирования определим из уравнения (2.99) при начальных условиях

(2.103)

Постоянную интегрирования определим из уравнения (2.102) при начальных условиях

(2.104)

С учетом полученных зависимостей, уравнение движения частицы мульчи в вертикальной плоскости запишется в виде:

(2.105)

Из (2.95) имеем:

(2.106)

Учитывая зависимость (2.106), уравнение траектории движения частицы мульчи в окончательном виде запишется так:

(2.107)

Реализация выражения (2.107) при числе оборотов ротора 2000 об/мин, показана на рисунке 2.17.

Рисунок 2.17 – Траектория полета частицы мульчи после схода с планки

Таким образом, на дальность полета частиц мульчи оказывают влияние: частота вращения и размеры роторов; параметры планки; физико-механические характеристики мульчируемой растительности (коэффициент парусности и коэффициент трения о материал ножа и планки).

2.3 Обоснование конструктивно-технологической схемы, параметров и режимов работы косилки для скашивания растительности с приствольного круга и ряда плодовых насаждений на склоне

Анализ состояния вопроса показал, что наиболее целесообразным является обход штамба дерева посредством проворачивания выносной поворотной секции с установленными на ней отбойными колесами и режущими рабочими органами вокруг последнего, под действием тягового усилия транспортного средства.

Конструктивно-технологическая схема косилки для скашивания растительности с приствольного круга и ряда плодовых насаждений на склоне приведена на рисунке 2.18 [189, 251]. Косилка содержит основную раму 1, опирающуюся на три пневматических самоустанавливающихся колеса 2, с размещенными на ней роторными рабочими органами с ножами и их приводом, осуществляемым от ВОМ трактора с помощью шкивов и клиноременной передачи.

На основной раме установлена выдвижная секция, состоящая из шарнирно соединенного с ней телескопического рычага 3 с гидроцилиндром управления 4, на консоли которого шарнирно установлена поворотная планка 5 с размещенными на ней отбойными колесами 6, предназначенными для защиты штамбов от повреждений ножами и выполненными свободно вращающимися, а также роторными рабочими органами с ножами 7. Рычаг 3 и поворотная планка 5 удерживаются в заданном положении пружиной растяжения 8 и спиральной пружиной 9 соответственно.

Работает устройство следующим образом. При скашивании машинно-тракторный агрегат движется прямолинейно, а вынесенные выдвижной секцией роторные рабочие органы скашивают растительность с приствольной полосы. При подходе к дереву отбойные колеса 6 соприкасаются с его штамбом, после чего, под давлением последнего, рычаг 3 начинает отклоняться относительно оси А, отбойные колеса 6, безотрывный контакт которых со штамбом дерева обеспечивается силой давления пружины растяжения 8, перекатываются по штамбу дерева, принуждая поворачиваться относительно оси В поворотную планку 5 с размещенными на ней роторными рабочими органами с ножами 7, чем обеспечивается скашивание растительности вокруг штамба дерева на первом этапе.

Рисунок 2.18 – Конструктивно-технологическая схема косилки для скашивания растительности с приствольного круга и ряда плодовых насаждений на склоне

Второй этап начинается с момента начала возврата рычага 3 в исходное положение. При срабатывании сигнальной аппаратуры шток гидроцилиндра 4 увеличивает длину телескопического рычага 3, предотвращая тем самым отрыв поворотной планки 5 с размещенными на ней роторными рабочими органами с ножами 7 от штамба дерева при поступательном движении машинно-тракторного агрегата. Время вращения поворотной планки 5 вокруг штамба дерева равно времени контакта с ним отбойных колес 6. При прекращении контакта отбойных колес 6 со штамбом дерева выносная поворотная секция, под действием упругих элементов 8 и 9, приводится в исходное положение, после чего, при срабатывании сигнальной аппаратуры шток гидроцилиндра 4 уменьшает длину телескопического рычага до начального размера.

Основными конструктивными параметрами выносной поворотной секции являются диаметр отбойных колес, величина выноса поворотной секции, а также угол установки выносной поворотной секции (линии проходящей через центры отбойных колес) к направлению движения (рис.2.19) [251].

Рисунок 2.19 – Схема к обоснованию конструктивных параметров выносной поворотной секции

При обработке почвы в ряду деревьев за один проход для избежания огрехов необходимо обеспечить срез растительности с приствольного круга, а также обеспечить перекрытие рабочими органами линии ряда, равное среднеквадратическому отклонению агрегата от прямолинейности.

С учетом этого необходимая ширина захвата рабочих органов поворотной секции будет определяться.

(2.108)

где а – ширина защитной зоны; b – перекрытие линии ряда.

Второе уравнение получим рассмотрев

(2.109)

– диаметр штамба дерева; – диаметр отбойного колеса поворотной секции.

Совместное решение уравнений (2.108) и (2.109) позволяет определить требуемый диаметр отбойных колес поворотной секции, обеспечивающий полную обработку пространства вокруг штамба плодового дерева за один проход агрегата.

Угол установки выносной поворотной секции α (линии проходящей через центры отбойных колес) к линии перпендикулярной направлению движения будет определяться следующими необходимыми условиями:

1. До момента начала проворачивания выносной поворотной секции вокруг штамба дерева, должна быть обработана максимально большая площадь расположенная за штамбом дерева, т. е. центры ротора (точка ) и штамба дерева (точка К) должны располагаться на одной линии перпендикулярной направлению движения;

2. Необходимо обеспечить условие, при котором отбойные колеса выносной поворотной секции начнут перекатываться по штамбу дерева без повреждения последнего.

Рассмотрим выносную поворотную секцию в момент контакта со штамбом дерева. При этом штамб дерева будет являться окружностью, вписанной между отбойными колесами 1 и 2.

Из равнобедренного треугольника используя теорему косинусов.

(2.110)

где – расстояние между роторами, определяемое из конструктивных соображений.

Учитывая, что в момент проворачивания вокруг штамба дерева

(2.111)

Тогда угол атаки

. (2.112)

На основе полученных зависимостей построен график изменения угла атаки в зависимости от диаметра штамба дерева при различных диаметрах отбойных колес (рис.2.20).

Как видно из графика кривая изменения угла атаки носит нелинейный характер, при увеличении диаметра штамба дерева происходит увеличение угла атаки во всех случаях.

Требуемая величина выноса поворотной секции (длина рычага АВ)

(2.113)

uде d — расстояние между линией ряда и линией движения транспортного средства, определяемое эксплуатационными требованиями; d_ш – диаметр штамба дерева; d_к – диаметр отбойного колеса; – угол, составляемый ОВ с горизонталью.

Рисунок 2.20 – Кривая изменения угла атаки

Уравнения движения центра выносной поворотной секции (точки В) в параметрической форме будут иметь вид (рис. 2.21):

, (2.114)

где V_m — поступательная скорость транспортного средства, с которым агрегатируется косилка, м/с; t – время, с; x₀ — начальная координата, м; – длина выносного рукава поворотной секции; – угол, составляемый осью выносного рукава поворотной секции; d – расстояние между линией ряда и линией движения транспортного средства, м.

Скорости центра поворотной секции В, а также скорости центров роторов будут равны скорости транспортного средства , т. е. на данном этапе центр поворотной секции и центры роторов совершают только поступательное движение.

Для центра ротора 1уравнения движения будут иметь вид:

(2.115)

Для центра ротора 2 уравнения движения будут иметь вид:

(2.116)

Рисунок 2.21 – Схема к исследованию кинематики выносной

поворотной секции до ее встречи со штамбом дерева

Траектория любой точки на каждом сегменте представляет собой трохоиду. Таким образом, каждый сегмент срезает растительность с площади, ограниченной двумя конгруэнтными трохоидами, смещенными в направлении движения косилки.

Второй этап начинается с момента начала контакта отбойных колес со штамбом дерева. Связав начало системы координат со штамбом дерева определим начальные координаты центра поворотной секции, точки крепления рычага АВ, центров роторов 1 и 2 (рис. 2.22).

Для центра поворотной секции:

(2.117)

где – расстояние между центрами выносной поворотной секции и штамба окашиваемого дерева определяемое из выражения

uде – радиус окружности с центром в точке В проведенной касательно к штамбу дерева; – начальный угол, составляемый стержнем КВ с горизонтальной осью, при котором начинается проворачивание выносной поворотной секции вокруг штамба дерева

(2.118)

Рисунок 2.22 – Схема к исследованию кинематики выносной поворотной секции при ее контакте со штамбом окашиваемого дерева.

Для точки крепления рычага АВ:

(2.119)

Рассмотрим работу выносной поворотной секции в процессе обработки приствольного круга, исследуя процесс проворачивания вокруг штамба дерева в произвольный момент времени. Во время работы на данном этапе, диск с режущими сегментами совершает сложное движение, вращаясь вокруг оси в горизонтальной плоскости и перемещаясь с поворотной секцией, которая, в свою очередь, перемещаясь поступательно с транспортным средством вращается вокруг штамба дерева.

Представим процесс проворачивания поворотной секции вокруг штамба дерева (рис.2.23) как плоский механизм, в котором колесо 1 (штамб дерева) неподвижно, ползун А движется поступательно и прямолинейно с постоянной скоростью V_A шатун АВ совершает плоское движение, отбойные колеса 2 с режущими рабочими органами вращаются вокруг колеса 1.

Поскольку наличие пружины обеспечивает безотрывный контакт отбойных колес со штамбом дерева траекториями движения точек B, является окружность радиуса

Определим основные кинематические параметры выносной поворотной секции в период проворачивания ее вокруг штамба дерева.

Рисунок 2.23 – Схема к исследованию кинематики выносной поворотной секции при скашивании растительности вокруг штамба дерева

Напишем кинематические соотношения между скоростями и перемещениями точек системы, т. е. уравнения связей, при этом скорости и перемещения выразим соответственно через скорости и перемещения транспортного средства.

Скорость точки В принадлежащей звену 3 и совершающей вращательное движение вокруг точки О направлена перпендикулярно кривошипу ОВ и будет определяется:

, (2.120)

где — радиус окружности по которой перемещается точка В; — угловая скорость вращения звена 3 относительно точки О.

Скорость точки В, принадлежащей также кривошипу АВ, совершающему плоское движение, можно также определить как:

, (2.121)

uде – расстояния от точек В и А до мгновенного центра скоростей соответственно.

Мгновенный центр скоростей шатуна АВ находится в точке пересечения перпендикуляров, проведенных из точек А и В к их скоростям.

Угловая скорость вращения звена 3 относительно точки О

(2.122)

Скорости движения центров поворотных секций будут равны:

(2.123)

Вынос поворотной секции при выходе из зацепления со штамбом дерева начинается с момента когда координаты центра поворотной секции достигнут следующих значений ( рис. 2.24 ).

(2.124)

На данном этапе, при поступательном прямолинейном движении ползуна А с постоянной скоростью V_A начинается отрыв отбойного колеса 1 от штамба дерева, шатун АВ совершает плоское движение, перемещаясь в направлении движения транспортного средства и вращаясь, под действием упругой восстанавливающей силы пружины, в направлении обратном вращению часовой стрелки, отбойные колеса 2 с режущими рабочими органами вращаются вокруг точки В.

Траекториями движения точек является окружность радиуса траекторией движения точки В является окружность радиуса (рис. 2.24).

2.4. Обоснование конструктивно-технологической схемы, параметров и режимов работы агрегата для плющения сорной растительности в террасном горном садоводстве

Устройство для плющения растительности (рис. 2.25) содержит несущую раму 1, агрегатируемую фронтально, с закрепленными кольцами 2, с определенным шагом образующими кулисы 3. Также на несущей раме 1 во внутреннем пространстве установлены прижатые к плоскости кулис 3 плющильные вальцы 4 в виде набора свободно вращающихся дисков 5, нанизанных на горизонтальную часть 6 Т-образного вала, вертикальная часть 7 которого кинематически связана шатунами 8 и 9 и кривошипами 10 и 11 с гидромотором 12.

В процессе работы деформацию сжатия растительности осуществляют плющильные вальцы. Во время движения устройства стебли поступают в межкольцевое пространство. Катки, прижатые к металлическим кругам, куда поступает растительность, прижимают стебли растений к металлическим кольцам и в результате возвратно-поступательных движений сгибают стебли растений, которые не срезанными плющатся на корню и остаются на поверхности почвы, удерживаясь оставшейся неповрежденной корневой системой.

Рисунок 2.24 – Схема к исследованию кинематики выносной поворотной секции при выходе из зацепления со штамбом окашиваемого дерева.

2.4.1 Исследование процесса работы плющильного агрегата

Количество стеблей, сжимаемых за 1 с рассчитывается по формуле:

,

(2.125)

где В – ширина захвата агрегата, м; i_о – густота стеблестоя, шт./м²; υ_м – скорость агрегата, м/с.

Количество стеблей n_c, захватываемых одним вальцом за 1 оборот равно:

,

(2.126)

где К_в – количество вальцов, шт; n_в –частота вращения кривошипа, с^-1.

Рисунок 2.25 – Конструктивно-технологическая схема устройства для плющения растительности на корню

Толщину захвата в пространстве между двумя кольцами можно рассчитать по формуле:

,

(2.127)

где r_с – диаметр стебля, м; К_к – количество металлических колец в агрегате, шт.

Оптимальное значение диаметра вальцов будет равно:

,

(2.128)

где k — коэффициент неравномерности стеблей по высоте; — ширина вальцов, м; — высота стеблестоя, м; — угол захвата стеблей, град.

Между плющильными вальцами и сплюснутыми кольцами концентрируется энергия, расходуемая на деформацию и сжатия стебля. Вальцы плющильного агрегата являются активной частью и при движении их по кольцам происходят сложные физико-механические процессы (рис. 2.26).

Рисунок 2.26 – Схема распределения потока энергии при плющении растительности

Энергоемкость гидроприводов можно рассчитать по формуле:

,

(2.129)

где М – крутящий момент, Нм; ω – угловая скорость, с^-1; η_гм, η_м – КПД гидромотора и механической части.

Подводимую к приводу мощность разделим на полезную N_пол = Mω, необходимую для преодоления сопротивления рабочих органов плющилки, и мощность потерь N_пот.

Рассмотрим случаи, когда силы, приложенные к звеньям механизма, заданы в функции перемещения и в функции скорости.

Механизм плющильного агрегата нагружен силой сопротивления:

,

(2.130)

где Р_с — сила сопротивления, Н; Р_пл — сила деформации и сжатия растительности (плющение), Н; Р_тр — сила трения, Н.

Один оборот проходимый кривошипным механизмом разбили на 12 равноотстоящих позиций, затем процесс повторяется, т.е. сила Р_с изменяется с периодом, равным одному обороту кривошипа. Согласно условию равенства элементарных работ:

,

(2.131)

или

,

(2.132)

где V_Т – скорость кривошипа, м/с; _n – угловая скорость звена приведения, в данном случае _n=_к – это угловая скорость кривошипного механизма.

Скорость движения шатуна

,

(2.133)

где r_к – радиус кривошипа, м; V_А – скорость движения шатуна, м/с.

,

(2.134)

где — угол поворота кривошипа, отсчитываемый из начального его положения в сторону вращения (в направлении _к), 0 360⁰ за один цикл работы механизма.

Подставив полученные значения в формулу приведенного момента после преобразований будем иметь

.

(2.135)

При анализе факторов, влияющих на величину подводимой к гидромотору мощности, установлено следующее: величины M и ω случайные, поскольку машина работает в условиях переменных нагрузок, зависящих от влажности, высоты и однородности травостоя и других факторов; КПД привода – величина переменная, связанная с режимами работы плющильного агрегата. В связи с этим мощность N, определяемую по формуле (2.129), целесообразно представить в виде интегральной мощности

,

(2.136)

где f(M), f(ω) – плотности распределения крутящего момента и угловой скорости кривошипного механизма; М₁, М₂, ω₁, ω₂ – пределы изменения крутящего момента и угловой скорости кривошипного механизма; η(М, ω) – функциональная зависимость КПД привода от режимов нагружения.

Во время плющения растительности в зоне сжатия взаимодействуют три объекта – стебель растений, резиновые катки и металлические кольца. Поток энергии подводится в зону плющения со скоростью V_р.

На взаимодействие деформации растительности затрачивается энергия, равная:

(2.137)

где А_Р – работа, затрачиваемая на плющение, Дж; Р_Р — сила сжатия, Н; V_P — скорость движения катков, ; t — время плющения, с.

Скорость движения катков не совпадает с силой сжатия, образуется угол между векторами и . Работа сжатия растительности складывается из работы движения агрегата А_и и работы движения катков А_н:

А _р = А _и + А _н (2.138)

Через мощность получим работу сжатия растительности:

А_р = N_p· t, (2.139)

где N_p – мощность плющения, Вт.

Мощность N_p является показателем работы плюшения и отражает средние затраты энергии за время t плющения растительности.

Тогда удельную работу плющения определяем по формуле:

, (2.140)

где К — удельная работа плющения, ; s – площадь плющения, м²_.

Усилие сжатия при плющении растительности (Р_р) равняется:

, (2.141)

где d- диаметр металлического кольца, м.

Как видно из уравнения, мощность плющения находится в прямой зависимости от площади сжатия, от скорости движения вальцов и агрегата. Так как площадь сжатия зависит от диаметра катков и металлических колец, то количество сжимаемых стеблей — переменный фактор. Тогда на мощность мы воздействуем изменением подачи скорости движения агрегата и скоростью движения катков.

2.4.2 Влияние основных параметров плющильного агрегата на энергозатраты при плющении растительности

На основании полученных выражений были построены зависимости энергозатрат на плющение растительности от основных параметров плющильного агрегата (рис. 2.27…2.29), анализ которых показывает, что выбранные факторы оказывают непосредствен­ное влияние на энергозатраты при плющении растительности. С учетом не­обходимости обеспечения качественной работу были опре­делены рациональные значения основных параметров плющильного агрегата: диаметр вальцов – 0,2…0,3 м; скорость агрегата – 1…3 м/с; число оборотов кривошипа – 400…600 об/мин.

Рисунок 2.27 – Зависимость энергозтрат на плющение растительности от поступательной скорости энергетического средства

Рисунок 2.28 – Зависимость энергозтрат на плющение растительности от частоты вращения кривошипа

Рисунок 2.29 – Зависимость энергозтрат на плющение растительности от диаметра вальцов.

2.5 Обоснование конструктивно-технологической схемы установки для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений

Эффективность применения водных растворов (гербицида или удобрения) во многом зависит от точности их дозирования и равномерности распределения по поверхности. Поэтому при разработке современных средств механизации для внесения жидких растворов уделяют особое внимание вопросам контроля основных показателей технологического процесса.

В соответствии с агротехническими требованиями отклонения от установленного расхода жидкости не должны превышать 10%, а неравномерность отложения жидкости по ширине захвата, выраженная коэффициентами вариации, должна быть не более 40 % при обработке приствольных полос в саду [111]. Кроме того, при использовании отдельных видов гербицидов конструкция гербицидной штанги должна исключать попадание рабочей жидкости на штамбы плодовых деревьев.

Решение проблемы неравномерности вылива рабочего раствора при обходе штамбов отклоняющимися секциями гербицидных штанг возможно за счет совершенствования конструкции механизма поворота гербицидных штанг и схем расстановки распылителей.

На рисунке 2.30 представлен общий вид предлагаемого устройства для гербицидной обработки приствольных полос многолетних насаждений [192].

Рисунок 2.30 – Общий вид устройства для гербицидной обработки приствольных полос многолетних насаждений

Устройство для гербицидной обработки приствольных полос многолетних насаждений состоит из несущей рамы 1, шарнирно соединенной с ней трех- или четырех лучевой крестообразной рамы 2, имеющей вертикальную ось вращения, на лучах-штангах которых установлены щеточные рабочие органы 3 для внесения растворов гербицидов на нежелательную растительность.

Вращательный шарнир 4 крепления крестообразной рамы к несущей раме, обеспечивает подачу рабочей жидкости к щеточным рабочим органам.

Для предотвращения повреждения штамбов деревьев крестообразная рама снабжена предохранителями 5, которые выполняют одновременно и роль направляющих.

Изменение расстояния оси вращения крестообразной рамы относительно ряда деревьев осуществляется с помощью прижимного устройства 6, что позволяет создать необходимые условия для выполнения рабочего процесса устройством.

Устройство для гербицидной обработки приствольных полос многолетних насаждений работает следующим образом.

В процессе работы штамб дерева 7 входит в пространство между лучами-штангами крестообразной рамы. После этого одна из штанг встречается со штамбом дерева и под его воздействием отклоняется, т.е. происходит поворот крестообразной рамы 2. В это время щеточным рабочим органом 3, закрепленным на соседней штанге, обрабатывается нежелательная растительность с труднодоступного места -пространства между штамбом дерева и выемочным откосом террасы. Проворачивание крестообразной рамы 2 происходит до тех пор, пока штамб дерева не выйдет из пространства между лучами-штангами. При встрече со следующим штамбом процесс повторяется.

Технический эффект устройства достигается благодаря сочетанию крестообразной рамы с щеточными рабочими органами.

Агротехнический эффект устройства заключается в возможности обработки пространства между штамбом дерева и выемочным откосом террасы.

Для внесения водных растворов удобрений в приствольную полосу плодовых насаждений предложена установка, общий вид которой показан на рисунке 2.31.

а.

б.

Рисунок 2. 31 – Конструктивно-технологическая схема установки для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений (а) и вид снизу поворотной штанги

Установка содержит механизм навески 1, телескопические штанги 2, механизмы поворота 3. гербицидные штанги 4, фартук 5, выполненный из полимерного материала и щелевые распылители 6, причем один щелевой распылитель установлен перпендикулярно в передней части штанги 4, а два других установлены в конце штанги 4 и наклонены относительно друг друга под углом 30⁰ (рис. 2.25, б), при этом поворотная щтанга 4 соединена через тройник 7 и шланг 8 с магистралью 9 подачи водных растворов.

Устройство работает следующим образом. При обработке приствольных полос плодовых насаждений, размещенных на насыпной части террасы, одну из боковых телескопических штанг 2 фиксаторами 10 устанавливают по ширине междурядья так, чтобы середина поворотной штаги 4 находилась по оси ряда плодовых насаждений, а другая боковая телескопическая штанга находится в транспортном положении.

Водный раствор из магистрали 9 под давлением поступает через тройник 7 и шланги 8 к распылителю 6 боковой штанги 4 и разбрызгивается на почву в виде полосы с одной стороны ряда. Промежутки между стволами в ряду обрабатываются за счет разбрызгивания раствора крайними распылителями. При встречи со штамбом плодового дерева срабатывает механизм поворота и поворотная штага, отклоняясь, выходит из ряда плодовых деревьев. Пройдя плодовое дерево, поворотная штанга с распылителями входит в ряд деревьев и продолжается процесс обработки приствольной полосы плодовых насаждений. Неточности вождения и отклонения деревьев от линии ряда компенсируются смещением механизма поворота 3 от среднего положения. Фартук 5 защищает штамбы от попадания на них гербицидов.

При переезде на полотно другой террасы рабочую штангу переводят в транспортное положение, а другую аналогично устанавливают в ряд плодовых деревьев и процесс внесения водных растворов в приствольную полосу плодовых насаждений продолжается.

2.6 Обоснование конструктивно-технологической схемы, параметров и режимов работы технических средств, входящих в состав блочно-модульного агрегата для детальной обрезки плодовых деревьев

Большинство существующих инструментов предназначено для срезания ветвей диаметром до 50 мм. Однако при обрезке деревьев зачастую приходится удалять крупные ветки, сломанные при неблагоприятных погодных условиях, при уборке урожая плодов из-за неосторожных действий сборщиков или под тяжестью урожая плодов. Кроме этого, при проведении омолаживающей глубокой обрезки необходимо удалять толстые скелетные ветки диаметром до 100 мм.

Предлагаемый блочно-модульный агрегат монтируется на самоходном шасси Т-25. Вышка включает металлическую платформу, гидравлический цилиндр, лестницы. Состав агрегата: 8 электропил и комплект ручных инструментов для выполнения вспомогательных работ [270, 271, 273, 274, 275].

Электроснабжение агрегата обеспечивается электрической машиной, вырабатывающей ток с частотой 200 Гц и напряжением 42 В. Блок электроснабжения (рис. 2.32) содержит редуктор 1, прикрепленный к раме 6. Посредством клиноременной передачи 2 вращещние от редуктора 1 передается генератору 4. Генератор 4 крепится к раме 6 самоходного шасси. К генератору 4 присоединен преобразователь 5, предназначенный для преобразования постоянного тока в переменный с частотой 200 Гц и напряжением 36 В. К выводным клеммам преобразователя 5 с помощью электрического кабеля подключена электропила ЭПС-2 (рис.2.33).

Рисунок 2.32 – Блок электроснабжения агрегата

Рисунок 2.33 – Агрегат для обрезки плодовых деревьев

В зависимости от условий работы плодовые деревья можно обрабатывать по двум технологическим схемам: все сразу или в два приема. Сначала обрезать электропилой нижние ветви до высоты двух метров, затем остальную часть дерева.

Данная система мобильна и дает возможность отказаться от ста­ционарных линий электропередач, что весьма важно при работе в са­дах.

2.6.1 Конструктивно-технологическая схема, параметры и режимы работы электрической пилы

Электропила садовая ЭПС-02 включает (рис. 2.34): корпус электропилы 1, два электродвигателя 2, два ре­жущих элемента 3, две ручки 4, выключатель 5, соединительный шнур 6 [26, 27, 28]. Включение и выключение электродвигателей производится выключателем. Одна из ручек электропилы ЭПС-02 наряду с функциональным назначением служит и для подвода энергии через кабель от блока электроснабжения к электродвигателям. Кабель подсоединен к генератору ГАБ-4-200.

Рисунок 2.34 – Принципиальная схема садовой двухножевой электропилы.

Схема электроснабжения пилы ЭПС-02 приведена на рисунке 2.35.

Рисунок 2.35 – Схема электроснабжения пилы ЭПС-02 Напряжение, которое пода­ется к электродвигателям пилы (42 В), безопасно для жизни обрезчи­ков. 2.6.2 Обоснование веса электропилы Одно из основных требований к ручному садовому инструменту — малый вес. Общий вес садовой электропилы (Gобщ) складывается из веса электродвигателя (Gэ), пилы (Gп), редуктора (Gр) и вспомогательных устройств (Gв) [28]: Gобщ = Gэ + Gп + Gр + Gв. (2.142) Вес электродвигателя можно рассчитать по формуле [181, 193, 194]: Gэ = NэGу, (2.143) где Nэ — мощность электродвигателя, кВт; Gу — удельный вес электродвигателя, кг/кВт. Зависимость удельного веса электродвигателя от скорости вра­щения ротора следующая: Gу = 619n-0,6, (2.144) где n — число оборотов ротора электродвигателя, об/мин. Вес пилы рассчитывается так: Gп = 0,1Gэ. (2.145) Вес редуктора равен: Gр = 0,0012n + 0,127. (2.146) Вес вспомогательных устройств составит: Gв = 0,8Gэ. (2.147) Таким образом, общий вес электроинструмента рассчитывается по выражению: Gобщ = 1176,1Nэn-0,6 + 0,0012n + 0,127. (2.148) Удельный вес активной части электродвигателя в зависимости от числа оборотов ротора приведен на рисунке 2.36. Рисунок 2.36 – Удельный вес активной части электродвигателя в зависимости от числа оборотов ротора Из рисунка 2.37 видно, что заметное снижение удельного веса электродвигателей имеет место в основном при числе оборо­тов до 12000 об/мин. При дальнейшем увеличении числа оборотов (до 24000 об/мин) удельный вес снижается незначительно. 2.6.3 Теоретическое исследование процесса резания плодовых ветвей Установление диапазона скоростей резания, наименьших сил резания и другие ста­новится в настоящее время актуальными, требующими скорейшего реше­ния. Исследования по обоснованию рациональных геометричес­ких параметров режущих элементов, усилий резания, удельной работы резания и производительности пиления проводили С.В. Арбузов [29], В.В. Бычков, Д.И. Беренштейн [57], А.Л. Бершадский, А.А. Смирнов, В.О. Рыбалко [50] и многие другие. Рисунок 2.37 – Удельный вес активной части электродвигателя в зависимости от частоты тока. Однако они посвящены изучению процесса работы инструментов с пильными цепями и с круглыми пилами. Исходя из этого, появилась необходимость в исследовании работы электропи­лы, у которой в качестве рабочего органа используется ножовочное полотно. Скорость резания определяется частотой вращения кривошипа, которая, в свою очередь, ограничивается возни­кающими инерционными силами [49, 50]. Из рисунка 2.38 следует, что скорость резания Vр складывается из скорости движения ножовочного полотна Vн и скорости подачи Vп: Vp = (Vп2 + Vн2 + 2VпVнCosΘ)0,5. (2.142) Рисунок 2.38 – Направление скорости резания Анализ выражения (2.142) показывает, что с увеличени­ем угла Θ увеличиваются и затраты энергии на резание. Величина пути, пройденного ножовочным полотном, равна: х = Rп(1 – cosα) — L[1 – (Rк + Rпsinα)2/(2L2)]. (2.143)

Рабочий орган в виде дисковой пилы крепится непосредственно на валу электродвигателя с помощью двух специальных шайб и болтового соединения.

Во вращение диск приводится путем нажатия кнопочного выключателя. Вращение рабочего органа происходит до тех пор, пока нажата кнопка выключателя. По возвращении кнопки в первоначальное положение (что происходит автоматически, как только оператор перестанет нажимать на нее), цепь размыкается и двигатель останавливается. Подобный способ увеличивает безопасность работ, так как для остановки двигателя (и рабочего органа соответственно) оператору достаточно разжать руку.

Высокая скорость резания обеспечивает быстрый и гладкий срез. Напряжение 36 В является безопасным для оператора.

2.7 Обоснование конструктивно-технологической схемы, параметров и режимов работы подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев

Для расширения функциональных возможностей и уменьшения энергоемкости и металлоемкости предлагается подборщик-измельчитель обрезков плодовых деревьев, (рис. 2.39) [270, 271, 273, 274, 275, 281, 284, 286] содержащщий закрепленный на V-образной раме 1 рабочий орган, включающий левую 2 и правую 3 секции роторов, установленные с возможностью вращения навстречу друг другу и выполненные в виде шнеков 4, каждый из которых имеет навивку с одинаковым шагом. На раме 1 установлены два подающих вальца 5 и 6 с оппозитно расположенными на них дисковыми ножами 7, приводимыми от гидромотора 8. За ними установлены две ступени измельчителей – первая для измельчения с образованием толстой стружки – двухвалковый роторный измельчитель 9 с шахматным расположением зубчатых ножей 10, и вторая ступень – двухвалковый роторный доизмельчитель с вальцами 11. Привод измельчителей осуществляется от гидромотора 12.

В процессе работы шнеки 4 левой 2 и правой 3 секций, вращаясь навстречу друг другу, захватывают обрезки ветвей витками шнеков и подают их к вальцам 5 и 6. При попадании толстых ветвей, диаметр которых больше свободного пространства между дисковыми ножами 7, они получают продольные надрезы, после чего попадают в двухвалковый роторный измельчитель 9, рабочие органы которого осуществляют резание на части подаваемых надрезанных ветвей по типу образования толстой стружки. Вальцы второй ступени осуществляют перетирающее доизмельчение полученных первой ступенью измельчения частиц срезанных ветвей. Образованная измельченная масса сбрасывается на поверхность почвы мульчирующим слоем, способствуя тем самым повышению ее плодородия.

Рисунок 2.39 – Схема подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев

Предлагаемый подборщик-измельчитель может быть использован во всех зонах возделывания плодовых культур, а также может быть использован для подбора и измельчения древесных отходов в лесных насаждениях, виноградных плантациях и т.п.

Технологический процесс, выполняемый подборщиком-измельчите­лем срезанных ветвей плодовых деревьев, состоит из следующих стадий (рис. 2.40): подбор и подача подборщиком из междурядья сада срезанных ветвей плодовых деревьев к подающим вальцам; подача срезанных ветвей подающими вальцами на первую ступень измельчительного устройства; измельчение срезанных ветвей первой ступенью измельчителя; доизмельчение срезанных ветвей второй ступенью измельчителя; сво­бодное падение измельченной массы на поверхность почвы.

Рисунок 2.40 – Технологическая схема работы подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев

Исследованию процесса работы измельчительных машин посвящены работы Грубе А.Э., Долгова И.А., Желиговского В.А., Кротова А.М, Кутейникова В.К., Манаенкова К.А., Ланцева В.Ю., Медовника А.Н., Сотонина А.И., Токарева В.Г., Шомахова Л.А. и др.

Анализ этих работ показал, что энергоемкость определяется удельным усилием резания, которое в свою очередь может принимать различные величины в зависимости от условий силового взаимодействия лезвия ножа с обрабатываемым материалом. Данные условия включают в себя не только особенности физико-механических свойств материала, но и особенности кинематики движения ножей и перерабатываемого материала.

В связи с этим проведены теоретические исследования кинематики рабочих органов измельчительного устройства и сил, действующих на нож. Результаты этих исследований позволят установить зависимость энергоемкости измельчения от конструктивных параметров и режимов работы машины.

2.7.1 Анализ кинематики рабочих органов

При работе двухвалкового роторного измельчителя зубчатые ножи, установленные на ножевых дисках роторов, совершают вращательное движение на встречу друг другу при поступательном движении подаваемого слоя древесины срезанных ветвей плодовых деревьев в пространство между роторами. Это обуславливает криволинейность траектории лезвий ножей в слое древесины (рис. 2.41). Траекторией движения точки ножа относительно слоя древесины является удлиненная циклоида (трохоида) [36, 286, 287].

Абсолютная скорость любой точки ножа представляет собой геометрическую сумму окружной v_о и поступательной v_п скоростей (рис. 2.41). Проекции скорости на оси координат могут быть выражены параметрическими уравнениями:

(2.166)

где v_п – поступательная скорость (подача) ножевого диска измельчителя относительно ветки, м/с; v_о – окружная скорость, м/с; φ – угол поворота ножевого диска, град.

Окружная скорость определяется по формуле:

,

(2.167)

где ω – угловая скорость вращения ножевого диска, с^-1;
t – текущее время, с; R – радиус окружности, описываемой режущей кромкой, м.

После интегрирования выражения (2.166) получаем уравнение траектории точки ножа. Постоянные интегрирования C и C₁ можно определить, подставив в эти уравнения значения начальных условий: t=0; x=0; y=0. После этого получим C=0 и C₁=s+R, а уравнения примут вид:

(2.168)

где s – зазор, представляющий собой расстояние между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора, м.

1, 2 – верхний и нижний роторы; 3 – ножевой диск; 4 – нож;
5 – вал ротора; 6 – измельчаемая ветка

Рисунок 2.41 – Схема к кинематическому анализу траектории движения ножа измельчителя

Проекция результирующей скорости лезвия на направление движе­ния слоя может характеризовать воздействие лезвия на слой мате­риала (рис. 2.41). Действительно, в точке А такая проекция скорости v_p пред­ставляет собой скорость

,

(2.169)

с которой лезвие воздействует на слой, затягивая его и способствуя поступлению ветви в пространство между роторами измельчителя и ее резанию.

Исходя из этого, подача должна осуществляться в том месте ножевого диска, где отталкивающего действия ножа нет, т.е. . Согласно выражению (2.169) v_тян=0 тогда, когда , т. е. ре­зультирующая v_p направлена перпендикулярно направлению дви­жения ветви и соответственно поперек волокнам древесины, как это имеет место в точке В.

Из параллелограмма скоростей для положения лезвия в любой точке можно написать

,

(2.170)

В точке В, для которой соблюдено условие v_тян=0,

,

(2.171)

Приравнивая эти выражения, можно установить значение угла φ, при котором v_тян=0, т. е. определить точку, где от­сутствует отталкивающее действие лезвия и появляется явление затягивания ветви.

.

(2.112)

Данное условие можно получить из зависимости угла θ от φ по рисунку 2.42 .

,

(2.173)

откуда при

.

Максимально возможную толщину h слоя древесины, перерезаемого ножевым диском можно определить из треуголь­ника BOC на схеме (рис. 2.42):

h=|ОС|; R+s–h=R∙sin φ,

(2.174)

откуда с учетом уравнения (2.172)

R+s–h=R∙ .

(2.175)

Тогда выражение для расчета максимальной толщины слоя примет вид

(2.176)

Уравнение цилиндрической поверхности ветви относительно осей ZOY (рис.2.43) при прямом лезвии ножа представляется выражением:

(y+r)2+z2=r2

(2.177)

где r=d_в/2 – радиус измельчаемой ветви диаметром d_в, м.

Рисунок 2.42 – Схема к определению максимальной толщины слоя древесины

Рисунок 2.43 – Схема к определению ширины резания

Уравнением линии, ограничивающей поверхность резания, является решение системы

(2.178)

Ширина резания b(t) определяется координатами Х двух точек, являющихся точками пересечения линии лезвия ножа с линией, задаваемой системой (2.178).

b=z2–z1.

(2.179)

Решая уравнение (2.179), получим:

.

(2.18)

Максимальная ширина резания:

bmax=dв.

(2.181)

Одной из важных характеристик траектории движения режущей кромки ножа является расстояние между лю­быми однородными точками смежных отрезков трохоиды, равные между со­бой (рис. 2.42). Его величину можно найти, если значение абсциссы x вычесть из значения абсциссы x_b, для обоих последующих положений, т.е.

.

(2.182)

Пусть центральный угол между ножами

,

(2.183)

где z – число ножей на ножевом диске.

Следовательно,

.

(2.184)

Тогда, подставляя значение sin ωt в уравнение (2.168), получим:

.

(2.185)

Нож достигнет в слое положения а с опозданием на время Δt, необхо­димое для поворота ножевого диска на угол β, т.е.

.

(2.186)

Следовательно, абсцисса для нового положения ножа

.

(2.187)

Подставив значение Δt и учтя, что y_b=y, получим

,

,

или

.

(2.188)

Длительность процесса резания одной ветви Т можно найти как

Т=t2–t1.

(2.189)

где t₁ и t₂ – начало и конец реза, с.

(2.190)

где φ₁ и φ₂ – углы поворота ротора в моменты начала и конца реза, рад.

Угол поворота в момент начала резания определим по схеме на рисунке 2.41 при y=d_в

.

(2.191)

Угол поворота можно легко определить с учетом симметрии траектории трохоиды одного оборота режущей кромки относительно вертикальной оси (см. рис. 2.42)

.

(2.192)

Во втором случае траектория режущей кромки пересекает траекторию режущей кромки предыдущего реза в пределах тела ветви. Здесь угол поворота можно определить по схеме рис. из решения уравнения:

,

(2.193)

где x_п – координата точки пересечения траекторий, которую можно определить как

,

(2.194)

где x(π) – координата траектории режущей кромки в нижнем положении при φ=π , тогда после преобразований с учетом формул (2.168), (2.188) и (2.190) получим

;

.

(2.195)

Решая последнее уравнение можно определить угол поворота режущей кромки ножа в момент окончания процесса резания.

2.7.2 Обоснование основных конструктивных и технологических параметров измельчителя

Кинематический анализ процесса работы двухвалкового роторного измельчителя позволил установить его основные ипараметры: геометрические размеры, количество ножей на ножевом диске, углы заточки ножей, скорость вращения роторов, скорость подачи ветвей и зазор между ножом и валом противоположенного ротора.

Габаритные размеры и вес измельчителя зависят в первую очередь от диаметра вала ротора и диаметра ножевого диска. С учетом максимального диаметра измельчаемых ветвей 35…40 мм и необходимости обеспечения необходимой жесткости полого вала ротора рекомендуется принимать диаметр ножевого диска в пределах 150…250 мм.

Учитывая что, угловая скорость вращения ножевого диска ω (рад/с)

,

(2.196)

где n – частота вращения ножевого диска, с^–1:

.

(2.197)

Значение среднего диаметра ветви при резании можно рассчитать по выражению:

.

(2.198)

где d(l_i) – диаметр ветви в i-м сечении ветви, рассчитываемый по выражению ( ), м; l_i = l_расч∙i – расстояние i-го сечения резания от вершины ветви, м; N = l_в / l_расч – количество резов ветви длиной l_в.

Как показали статистические данные, среднее значение длины ветки равно l_в­=0,7 м. А рекомендуемая длина резания ветви по агротехническим соображениям l_расч=0,07 м. Тогда средний диаметр измельчаемой ветви d_ср=15 мм.

Производительность двухвалкового роторного измельчителя плодовой древесины определяется числом ножей на диске z, размерами перерабатываемого слоя ветвей и длиной измельченных частиц l_изм. Для ее определения рекомендована фор­мула [93], в м³/ч:

,

(2.199)

где F_р – расчетная площадь перерабатываемого слоя ветвей, м².

Площадь резания определяется по зависимости:

,

(2.200)

где В – длина ротора измельчителя, м; H_в – толщина перерабатываемого слоя ветвей в сжатом состоянии, м; k_др – коэффициент полнодревесности измельчаемого слоя ветвей.

Количество ножей на ножевом диске рекомендуется выбирать исходя из заданной производительности [286]: 2, 4, 6 и т.д. Оптимальным является z=2.

Передний угол заточки ножа δ_п по конструктивным особенностям двухвалкового роторного измельчителя должен иметь отрицательные значения. Это обусловлено необходимостью обеспечения беспрепятственного вращения ножа в окрестности траектории движения смежной с валом противоположенного ротора. Минимальное значение переднего угла заточки без учета знака будет ограничиваться условием стабильной работы ножа без проявления эффекта защемления подаваемой ветви между передней гранью и валом противоположенного ротора. Исходя из этого можно рекомендовать значение угла заточки δ_п= –5°…–15°.

Частота вращения ротора может варьироваться в пределах n=10…15 c^-1. С учетом этого скорость подачи ветвей может v_п=1,4…2,1 м/с. В процессе работы подборщика-измельчителя возникает некоторая задержка в подбирающем устройстве машины, связанная с обеспечением непрерывности обработки валка ветвей без образования скучиваний материала, и задержка во времени на надрезание и ориентирование ветвей в подающем устройстве. Следовательно, скорость движения агрегата подборщика-измельчителя v_а=0,8…1,5 м/с, или в пересчете v_а=2,88…5,4 км/ч.

 

Моделирование процесса измельчения плодовых ветвей

На силу резания влияют следующие показатели: передний δ_п и задний δ_з углы заточки ножей, радиус R и окружная скорость v_o режущей кромки ножа, скорость подачи ветвей v_п, зазор между кромкой ножа и валом противоположного ротора s. Необходимость оптимизации энергетических показателей требует проведения математического моделирования процесса измельчения плодовых ветвей [272]. Моделирование осуществляли с использованием пакета прикладных программ «MathCAD 2001 Professional».

Анализ полученных данных численных экспериментов проводился с использованием визуальных графиков зависимостей, полученных с использованием метода аппроксимации числовых данных.

При расчетах приняты следующие положения. Расчетная величина диаметра ветви d_ср=15 мм. Расчет показателей резания от угла поворота проводился для одного реза в промежутке от φ₁ до φ₂, с некоторым шагом варьирования Δφ. Начальный угол поворота рассчитывался по формуле (2.191), а конечный по формуле (2.192) или из решения уравнения (2.195), в зависимости от условий резания.

На рисунке 2.44 показаны примеры диаграмм удельной и полной силы резания, рассчитанных по математической модели. Для численной характеристики диаграмм выбраны два параметра: среднее значение – это P_{уд cр} и P_{рез ср}, и максимальное значение – P_{уд max} и P_{рез max}.

Учитывая необходимость наличия выступа режущей кромки над поверхностью диска на величину максимального диаметра ветви, можно установить, что величина радиуса вращения может принимать значения в пределах 110…160 мм. Как видно из результатов расчетов влияние радиуса режущей вращения кромки R в рассматриваемом пределе его варьирования не велико. Поэтому можно принять среднюю величину R=0,125 м.

Наличие зазора между кромкой ножа и валом противоположного ротора обусловлено кинематикой рабочих органов и конструктивными особенностями двухвалкового роторного измельчителя. По предварительным расчетам минимальный допустимый зазор равен s=0,001 м.

Результаты численных расчетов силы резания ветви в зависимости от радиуса вращения режущей кромки ножа R представлены в таблице 2.1.

По статистическим данным минимальный диаметр ветки равен d_min=4…5 мм. Учитывая это, верхний предел варьирования зазора равен s_max=0,004 м.

Результаты численных расчетов силы резания ветви в зависимости от величины зазора между кромкой ножа и валом противоположного ротора представлены в таблице 2.3 и на графике рисунка 2.46. Как видно из результатов расчетов выгодно увеличивать зазор, уменьшая тем самым энергоемкость резания. Окончательное решение по выбору зазора следует принять исходя из результатов анализа качества древесной мульчи после проведения экспериментов.

а) удельной силы резания P_уд; б) полной силы резания P_рез.
Рисунок 2.44 – Диаграммы зависимости удельной и полной сил резания в зависимости от угла поворота режущей кромки φ

Скорость подачи ветвей и скорость вращения ножевого диска оказывает влияние, как на произво­дительность измельчения, так и на мощность, затрачиваемую на резание срезанных ветвей.

Длина резания ветви и производительность прямо пропорциональны скорости подачи ветвей v_п и обратно пропорциональны окружной скорости режущей кромки ножа v_o. Результаты численных расчетов этих показателей представлены в таблице 2.4 и на графиках указанных зависимостей на рис. 2.47.

Результаты численных расчетов силы резания ветви в зависимости от скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o представлены в таблицах 2.5, 2.6 и наглядно на графиках рисунка 2.48.

Рисунок 2.45 – Зависимость удельной силы резания Р_уд и
коэффициента изнашивания ножа k_t от угла заточки γ

Таблица 2.1 – Результаты численных расчетов удельной силы резания P_уд (Н/мм) в зависимости от углов заточки передней δ_п и задней δ_з граней ножа

Задний угол δз , град	Передний угол δп , град
	-5	-10	-15	-20	-25	-30
35	154,6	152,1	149,0	145,4	141,2	136,3
40	163,2	160,7	157,5	153,9	149,6	144,8
45	173,9	171,3	168,2	164,4	160,2	155,3
50	187,1	184,5	181,3	177,6	173,3	168,5
55	203,4	200,8	197,6	193,8	189,5	184,7
60	223,2	220,5	217,3	213,6	209,3	204,4
65	247,1	244,5	241,3	237,5	233,2	228,4
70	276,4	273,8	270,6	266,9	262,6	257,8
75	314,8	312,3	309,2	305,5	301,3	296,4
80	376,1	356,8	370,8	367,3	363,1	358,3
85	411,3	411,1	410,9	410,6	410,4	410,1

Примечание. При расчетах приняты постоянными следующие значения остальных параметров математической модели d_в=0,015 м; R=0,125 м; s=0,0025 м; v_п=1,4 м/с; v_о=10 м/с.

Таблица 2.2 – Результаты численных расчетов силы резания ветви среднего диаметра в зависимости от радиуса вращения режущей кромки

Значение радиуса вращения режущей кромки ножа R, м	Среднее значение расчетной силы резания ветви Pср, Н	Максимальное значение расчетной силы резания Pmax, Н
0,10	2123	2816
0,11	2143	2806
0,12	2156	2798
0,13	2164	2790
0,14	2169	2783
0,15	2172	2776

Примечание. При расчетах приняты постоянными следующие значения остальных параметров математической модели d_в=0,015 м; s=0,0025 м; v_п=1,4 м/с; v_о=10 м/с; δ_п= –10°; δ_з=60°.

Таблица 2.3 – Результаты численных расчетов силы резания ветви в зависимости от величины зазора между кромкой ножа и валом противоположного ротора

Зазор между кромкой ножа и валом противоположного ротора s, м	0,001	0,002	0,003	0,004	0,005
Среднее значение расчетной удельной силы резания ветви Pуд ср, Н	185,7	173,5	161,4	149,2	137,1
Максимальное значение расчетной удельной силы резания Pуд max, Н	244,3	228,4	212,6	196,9	181,2
Среднее значение расчетной силы резания ветви Pрез ср , Н	2036,8	2148	2152	2085,8	1969
Максимальное значение расчетной силы резания Pрез max, Н	2858,3	2818	2766	2696,3	2593

Примечание. При расчетах приняты постоянными следующие значения остальных параметров математической модели: d_в=0,015 м; R=0,125 м; v_п=1,4 м/с; v_о=10 м/с; δ_п= –10°; δ_з=60°.

а) удельной силы резания P_уд; б) полной силы резания P_рез.

Рисунок 2.46 – Графики теоретической зависимости сил резания от величины зазора между кромкой ножа и валом противоположного ротора

Таблица 2.4 – Результаты расчета длины резания ветви l_расч (м) в зависимости от скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o

Окружная скорость режущей кромки ножа, vo, м/с	Длина резания ветви lрасч (м) в зависимости от скорости подачи ветвей vп, м/с
	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
8,0	0,049	0,059	0,069	0,079	0,088	0,098
8,5	0,046	0,055	0,065	0,074	0,083	0,092
9,0	0,044	0,052	0,061	0,070	0,079	0,087
9,5	0,041	0,050	0,058	0,066	0,074	0,083
10,0	0,039	0,047	0,055	0,063	0,071	0,079
10,5	0,037	0,045	0,052	0,060	0,067	0,075
11,0	0,036	0,043	0,050	0,057	0,064	0,071
11,5	0,034	0,041	0,048	0,055	0,061	0,068
12,0	0,033	0,039	0,046	0,052	0,059	0,065
Производительность Q, м3/ч	13,9	16,7	19,5	22,3	25,1	27,9
Q, т/ч	9,8	11,7	13,7	15,6	17,6	19,5

Рисунок 2.47 – График теоретической зависимости длины резания ветви l_расч от скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o

Таблица 2.5 – Результаты расчетов удельной силы резания P_уд в зависимости скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o

vo, м/c	vп, м/c
	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
8,0	220,6/169,3	220,5/165,8	220,3/160,3	220,1/152,3	219,9/145,8	219,7/145,6
8,5	220,7/170,0	220,5/167,3	220,4/162,8	220,2/156,4	220,0/147,6	219,8/145,7
9,0	220,7/170,5	220,6/168,4	220,4/164,8	220,3/159,5	220,1/152,3	219,9/145,9
9,5	220,8/170,8	220,6/169,2	220,5/166,3	220,3/161,9	220,2/156,0	220,0/148,1
10,0	220,8/171,1	220,7/169,8	220,5/167,5	220,4/163,9	220,3/158,9	220,1/152,3
10,5	220,8/171,2	220,7/170,3	220,6/168,4	220,4/165,4	220,3/161,2	220,2/155,7
11,0	220,8/171,3	220,7/170,6	220,6/169,1	220,5/166,6	220,4/163,1	220,2/158,4
11,5	220,9/171,3	220,8/170,9	220,6/169,7	220,5/167,6	220,4/164,6	220,3/160,6
12,0	220,9/171,3	220,8/171,1	220,7/170,1	220,6/168,4	220,5/165,8	220,3/162,4

Примечания:

1. В числителе – максимальное значение удельной силы резания, в знаменателе среднее значение удельной силы резания.

2. При расчетах приняты постоянными следующие значения остальных параметров математической модели: d_в=0,015 м; R=0,125 м; s=0,0025 м; δ_п= –10°; δ_з=60°.

Таблица 2.6 – Результаты численных расчетов силы резания P_рез в зависимости скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o

vo, м/c	vп, м/c
	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
8,0	2798/2173	2791/2147	2784/2089	2776/1987	2769/1898	2761/1895
8,5	2800/2176	2793/2159	2787/2118	2780/2041	2773/1922	2766/1897
9,0	2802/2178	2795/2167	2789/2138	2783/2080	2776/1987	2770/1898
9,5	2803/2179	2797/2172	2792/2151	2786/2108	2779/2036	2773/1929
10,0	2805/2179	2799/2176	2794/2161	2788/2129	2782/2073	2776/1987
10,5	2806/2179	2801/2178	2795/2167	2790/2143	2785/2100	2779/2032
11,0	2807/2179	2802/2179	2797/2172	2792/2154	2787/2120	2782/2066
11,5	2808/2178	2803/2179	2799/2175	2794/2162	2789/2136	2784/2093
12,0	2809/2177	2805/2179	2800/2177	2795/2167	2791/2147	2786/2113

Примечания:

1. В числителе – максимальное значение силы резания, в знаменателе среднее значение силы резания.

2. При расчетах приняты постоянными следующие значения остальных параметров математической модели: d_в=0,015 м; R=0,125 м; s=0,0025 м; δ_п= –10°; δ_з=60°.

Анализ полученных результатов показывает, что окружная скорость режущей кромки ножа не оказывает влияние на производительность измельчителя, а на длину и силу резания ветви оказывает меньшее влияние, чем скорость подачи ветвей.

Минимальная энергоемкость резания наблюдается при максимальном значении скорости подачи ветвей и минимальной окружной скорости режущей кромки ножа. Однако при этом наблюдается максимальная длина резания ветви, превышающая агротехнически рекомендуемые значения (70 мм).

Поэтому, ограничиваясь рекомендуемой длиной резания ветви и производительностью, можно определить скорость подачи ветвей и окружную скорость режущей кромки ножа, при которых устанавливается минимальная величина сил резания.

• 1. Выводы по главе

1.Разработаны технологические решения по: снятию гумусового слоя при террасировании склоновых земель; мульчированию сорной растительности; созданию гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений, повышающих плодородие почвы в садах на склоновых землях.

Рисунок 2.48 – Графики зависимости расчетной силы резания ветви
от скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o

2.Обоснована конструктивно-технологическая схема агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений, включающая косилку-измельчитель и фрезерный рабочий орган с вертикальной осью вращения. Определены его рациональные конструктивно-технологические параметры.

3.Обоснована конструктивно-технологическая схема косилки для скашивания растительности с приствольного круга и ряда плодовых насаждений на склоне. Разработана математическая модель процесса обхода рабочего органа косилки штамба плодового дерева.

4. Обоснована конструктивно-технологическая схема установки для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений.

5. Обоснована конструктивно-технологическая схема плющилки сорной растительности. Разработана математическая модель процесса работы плющильного агрегата.

6. Обоснована конструктивно-технологическая схема блочно-модульного агрегата для детальной обрезки ветвей плодовых насаждений, включающий в себя самоходное шасси Т-25, электрогенератор, преобразователь. садовую вышку, электропилы и комплект ручных инструментов.

7. Обоснована конструктивно-технологическая схема подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев. Получены аналитические зависимости для выражения основных показателей работы измельчителя с учетом основных конструктивных и технологических параметров машины.

8. На основе теоретических исследований получена математическая модель процесса измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев. В результате проведения численных расчетов на ПЭВМ получены зависимости показателей работы измельчительного устройства – энергоемкости, производительности и степени измельчения – от его основных параметров и режимов работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

3.1 Методика экспериментального исследования и измерительные средства

Цель экспериментальных исследований – подтвердить достоверность теоретических предпосылок и обосновать оптимальные параметры и режимы работы агрегатов для ухода за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях при условии соблюдения агротехнических требований к качеству работы.

В процессе экспериментальных исследований предусматривалось решить следующие вопросы:

— разработать опытные образцы предлагаемых средств механизации;

— исследовать процессы работы опытных образцов агрегатов и смоделировать процессы: скашивания травяной растительности в междурядьях и рыхления приствольной полосы плодовых насаждений с укладкой мульчирующего слоя на разрыхленные участки; скашивания травяной растительности в при штамбовой зоне и приствольных полосах плодовых насаждений; плющения сорной растительности в междурядьях сада на террасах; внесения водных растворов (гербицида и удобрений) в приствольные полосы плодовых насаждений; обрезки и измельчения веток.

— провести агротехническую оценку работы предлагаемых технических средств для ухода за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях;

— разработать алгоритм решения задачи установления оптимальных параметров и режимов работы опытных образцов технических средств для ухода за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях.

В соответствии с этим осуществлена следующая программа экспериментальных исследований:

1. Подготовка опытных образцов технических средств для исследования рабочего процесса ухода за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях.
2. Определение зависимости качественных показателей технологического процесса ухода за плодовыми насаждениями от конструктивных параметров и режимов работы предлагаемых технических средств;
3. Исследование основных конструктивно-технологических параметров предлагаемых технических средств с использованием методики планирования многофакторного эксперимента для изучения совместного влияния параметров на критерии оптимизации.

Экспериментальные исследования проведены в соответствии с ОСТ 70.4.4-80 [180], СТО АИСТ 10 4.6-2003 [216], СТО АИСТ 4.2-2004 [217] и разработанной комплексной методикой.

Лабораторные экспериментальные исследования рабочих органов предлагаемого технических средств проводились в научно-исследовательской лаборатории «Пилотные технологии и технические средства в АПК» ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ, а производственные испытания проводились в ФГБНУ СКНИИГПС.

В начале выполнения опытов осуществлена регулировка и настройка рабочих органов в учетом РДМУ 109-77 [164].

Экспериментальные исследования проводились на естественном травостое луга на произвольно выбранном ровном участке. Высота стеблей растений на опытном участке составляла 100…300 мм, средний диаметр стеблей составлял 1 …4 мм.

Улавливание скошенной массы осуществлено с использованием улавливающей плоскости размерами 2000×1500 мм, которая была разделена на зоны [66, 68]. Для взвешивания массы, которая собиралась с каждой зоны, использованы весы ВЛТК 500 (цена деления 0,1 г) (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 – Весы лабораторные ВЛКТ 500	Рисунок 3.2 – Нейтронный влагомер «Электроника ВНП-1»

Полевые опыты проводились в междурядьях молодого сада. Почва на участке – средневыщелоченный чернозем, характерный для предгорий Кабардино-Балкарской Республики. Проведение экспериментов предваряло определение влажности и твердости почвы в слое 0…15 см.

Для установления влажность почвы использовали нейтронный влагомер «Электроника ВНП-1» (рис. 3.2).

Зависимость влажности и числа импульсов счетчика имеет вид:

,

(3.1)

Где – частота импульсов, которые поступили от счетчика, имп./с; – коэффициент наклона градуировочной линии; – влажность, г/см³; – фоновый отсчет (при нулевой влажности), имп./с.

В случае проведения измерений на глубинах меньше 30 см имеет место существенная утечка нейтронов в воздух, что является причиной занижения значений влажности. С учетом этого обстоятельства, для нахождения истинных значений влажности вводилась поправка согласно номограммы (рис. 3.3, 3.4).

Рисунок 3.3 – Градуировочный график нейтронного влагомера	Рисунок 3.4 – Номограмма поправок

Истинное значение влажности устанавливали следующим образом. На шкале, соответствующей глубине измерений (5, 10; 15 и 20 см), откладывались полученные значения влажности, а истинное значение определялось по шкале, соответствующей глубине 30 см.

Эксперименты проведены при =18…25%. Твердость почвы определяли с использованием твердомера Ревякина.

Критериями оценки эффективности работы агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений приняты качество крошения почвы и равномерность распределения мульчи травяной растительности на поверхности разрыхленного участка приствольной полосы.

Для оценки агротехнической эффективности мульчирования почвы были заложены и проведены опыты на террасированном склоне крутизной 10…12^о в следующих вариантах: мульчирование почвы на полотне террасы с применением плющильного агрегата и без мульчирования полотна террасы. Данные варианты сравнивались с участками нетеррасированного склона. Каждый вариант охватывал участок склона от водораздела до делювиального шлейфа и имел длину не менее 80 м. Ширина участков от 30 до 60 м. Склон юго-западной экспозиции занят под насаждения яблони сорта Старкримсон. Плющение травы на полотне террасы осуществляли плющильным агрегатом.

Почвы склона представлены среднесмытыми лесными почвами с укороченным горизонтом А+В. С глубины 25…30 см залегает иллювиальный горизонт ВС с повышенной плотностью.

Лабораторные исследования по измельчению обрезков ветвей плодовых насаждений проводились на древесине плодовых культур слаборослых садов. Использовались ветви диаметром среза 10…35 мм различной длины и диаметра. Ветви с ответвлениями разрезались секатором на отдельные ветви в точке ответвления, чем имитировалась работа рабочих органов подающих вальцев подборщика-измельчителя. Перед экспериментом проводили 2…3 холостых реза без регистрации результатов. Влажность материала в момент проведения эксперимента определялась по ГОСТ 16483-71 «Влажность древесины». Экспериментальные исследования проводились в лаборатории ФГБНУ Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного садоводства.

3.2 Описание экспериментальных установок

Для проведения исследований для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений была разработана экспериментальная установка, общий вид которой приведен на рисунке 3.5. Экспериментальная установка была изготовлена в соответствии с ранее обоснованной конструктивно-технологической схемой и установленными конструктивными параметрами.

1 – рама с ходовыми колесами; 2 – вертикальные стойки; 3 – гидроцилиндр; 4 – шток гидроцилиндра; 5 – цепь; 6 – каретка; 7 – ролики; 8 – электродвигатель; 9 – горизонтальный брус; 10 – вертикальный вал; 11, 12 – звездочки; 13 – цепная передача; 14 – фреза; 15 – рычаг Рисунок 3.5 – Общий вид экспериментальной установки

Экспериментальная установка состоит из рамы с ходовыми колесами 1, вертикальных стоек 2 жестко установленные на раме 1, в нижней части которых вертикально установлен гидроцилиндр 3 шток 4 которого посредством цепи 5 соединен с кареткой 6, установленная с возможностью перемещения в вертикальной плоскости посредством роликов 7 внутри вертикальных стоек 2. На каретке 6 жестко установлен электродвигатель 8 и горизонтальный брус 9, на котором крепится вертикальный вал 10 с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Верхняя часть вертикального вала 10 посредством звездочек 11 и 12, цепной передачи 13 соединен с выходным валом электродвигателя 8, а в нижней части вертикального вала 10 жестко установлены фреза 14 или ротор с ножами (на рисунке не показан) для измельчения травяной растительности.

Подъем и опускание каретки 6 осуществляется посредством гидроцилиндра 3 и рычага 15, который служит одновременно ручкой для перемещения установки.

Установка работает следующим образом. Установив установку около приствольной полосы плодовых насаждений, посредством пульта управления включается электродвигатель 8 выходной вал, которого посредством ведущей звездочки12 и цепной передачи 13 передает крутящий момент на вертикальный вал 10 с фрезой 14. Постепенно опуская каретку 6, фреза 14 заглубляется на заданную глубину и, перемещаясь вдоль приствольной полосы плодовых деревьев, разрыхляет почву. Перемещение установки осуществляется за счет ручной тяги. Принцип скашивания травяной растительности в междурядьях плодовых деревьев осуществляется аналогичным образом, при этом вместо фрезы 14 в нижней части вертикального вала 10 устанавливается ротор с ножами.

Привод рабочих органов установки (фрезы и ножей ротационного режущего аппарата), осуществляется от двигателя АИР100L4. Техническая характеристика двигателя АИР100L4 представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Техническая характеристика двигателя

Типоразмер двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, мин-1	Кратность пускового тока, А	КПД, %	Коэффициент мощности,
АИР100L4	4	1500	6,5	85,5	0,81

Частоту вращения фрезы и ножей ротационного режущего аппарата устанавливали путем изменения передаточного отношения от двигателя до рабочего органа. При вращении фрезы использовались передаточные отношения равные 2,8; 3,9; 6,3, а при вращении ножей – 0,88; 1,1 и 1,5. Изменение передаточных отношений производилось путем сменных звездочек с различными зубьями.

Контроль качества выполнения технологического процесса ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений агрегатом осуществляли согласно рис. 3.6.

Для исследования энергозатрат на плющение растительности плющильным агрегатом создана экспериментально-лабораторная установка (рис. 3.7). На гидромоторе 1 закреплен плющильный валец 2. На валу гидромотора 1 закреплен тахогенератор 3, подающий электрический сигнал на тахометр 4. Варьирование частотой вращения вала гидромотора 1 осуществляли изменением давления масла, нагнетаемого гидронасосом 5 из масляного бака 6 при помощи регулятора 7.

Рисунок 3.6 – Контроль качества выполнения технологического процесса ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений агрегатом

Рисунок 3.7 – Принципиальная схема лабораторно-экспериментальной установки (обозначения в тексте).

Исследуемые растения закреплялись в каретке 8. Каретка представляет собой две пластины толщиной 20 мм и размерами 100 х 100мм. В пластинах выполнены сквозные отверстия диаметром 3 мм через каждые 10 мм. Всего отверстий 100.

Растения вставлялись в указанные отверстия и затем пластины сдвигались друг относительно друга в горизонтальной плоскости, чем достигался зажим исследуемого материала. Перемещение каретки осуществлялось при помощи ленточного транспортера 9, приводимого в движение червячным редуктором 10 через ременную передачу. Редуктор приводился во вращение электродвигателем 11.

Для изучения влияния различных режимов работы установки для внесения водных растворов (гербицида и удобрений) и угла установки распылителей на технологические параметры (радиус факела распыла, дисперсность распада капель аэрозоля) установки была оборудована лабораторно-стендовая установка (рис. 3.8).

Рисунок 3.8 – Лабораторно-стендовая установка

Лабораторная установка включает в себя распылитель 1, держатель 2, выполненный в виде транспортирной линейки с соответствующей шкалой деления, треногу 3, пневмогидроаккумулятор 4, компрессор 5, трансформатор 6, источник электропитания 7, тележку 8 с ловушкой 9, вентиль 10, пневмошланг 11, гидравлический шланг 12, технические манометры 13, отверстие 14 гидропневмоаккумулятора для залива воды, крышку 15 с трубкой 16 для подачи воздуха.

Работа стендовой установки осуществляется следующим образом. Емкость гидроаккумулятора через заливное отверстие 14 заполняется водой, затем заливное отверстие плотно закрывается крышкой 15 с закрепленной над ней трубкой для подачи воздуха. Включается компрессор 5, который нагнетает воздух по пневмошлангу 11 и трубке 16 в емкость гидроаккумулятора. По мере подачи воздуха, давление в гидроаккумуляторе 4 повышается. При достижении определенного давления открываются вентиля 10 и вода под давлением подается через гидравлический шланг 12 к распылителю, который осуществляет процесс распыливания жидкости.

Для определения размеров капель дождя применялся иммерсионный способ. Данный способ основан на улавливании капель на предметное стекло, покрытое несмешивающейся жидкостью меньшей плотности, чем исследуемая жидкость. На этом способе основан принцип работы поточной ловушки (рис. 3.9).

Рисунок 3.9 – Поточная ловушка для отбора капель дождя.

Обработка собранной пробы капель сводилась к ее микрофотографированию и последующему определению распределения сфотографированных капель по размерам. Для поточной ловушки значения коэффициента захвата представлены в таблице 3.2.

Для подсчета количества и замера диаметра капель использовался микроскоп МБН-1 с наклонным тубусом (рис. 3.10).

Микрофотографирование капель производилось съемной микро-фотонасадкой МФН-1,2 и применялась пленочная фотокамера с размером кадра пленки 24х36.

Увеличение на фотопленке камеры подсчитывалось по следующей формуле:

У=Vоб Уок·0,53·0,66,

(3.2)

где У – увеличение на пленке камеры; V_об — линейное увеличение объекта; У_ок – видимое увеличение окуляра; 0,53 – поправочный коэффициент; 0,66 – увеличение линзы.

Таблица 3.2 – Значение коэффициента захвата капель

Диаметр капель, мкм	Коэффициент захвата
1-4	0,09
4-8	0,46
8-12	0,67
12-16	0,77
16-20	0,82
20-24	0,86
24-28	0,87
28-32	0,89
32-36	0,92
36-40	0,93
40-44	0,95
44-48	0,97
48-52	0,99
52-56	1,0

Рисунок 3.10 – микроскоп МБН-1 с наклонным тубусом.

Измерение капель под микроскопом производилось следующим образом. Стеклянные пластинки с уловленными каплями устанавливались на предметный столик микроскопа, имеющего два поступательных взаимно перпендикулярных перемещения. Координатное перемещение стойки позволяло просматривать осевшие капли на стеклянной пластинке и последовательно производить их замер [64].

Кратность увеличения капель через объектив и окуляр микроскопа составляла

Vм=Vок х Vоб= 7х8=56.

(3.3)

Одно деление окулярного микрометра соответствовало 20 мкм.

Замер капель производился непрерывно в поле зрения микроскопа. С каждой стеклянной пластинки замерялось 150…200 капель, а с пяти — 750…1000 капель. Замер капель распыленной жидкости производился при различных давлениях воды (0,3; 0,4 и 0,5 МПа), диаметрах сопла (1; 2 и 3 мм) и углах наклона распылителей (10; 30 и 50⁰) в трех повторностях. Данные замеров капель записывались в таблицу.

Учет возможной деформации и испарения капель, находящихся в смеси трансформаторного и вазелинового масла, производился следующим образом. Произвольно выбиралась стеклянная пластинка с масляной смесью и уловленными каплями, замерялся диаметр 3 капель. Стеклянная пластинка в период наблюдений находилась на предметном столике микроскопа. Диаметр контрольных капель выбирался равным 100 мкм.

Статистическая обработка результатов исследований: влияние различных режимов работы установки на дисперсность распада капель дождя включало определение коэффициентов корреляционной связи между диаметром капель рабочей жидкости с давлением воды, углом наклона и диаметром отверстия распылителя.

В основу экспериментально-лабораторной установки (рис. 3.11) положен принцип универсальности, т.е. возможность воспроизводства всех исследуемых факторов, влияющих на удельную работу резания.

Блок-схема экспериментально-лабораторной установки приведена на рисунке 3.12, а ее принципиальная электрическая схема показана на рисунке 3.13.

В ходе проведения экспериментальных исследований электропилу крепили таким образом, чтобы она могла совершать движение вниз под собственным весом. Образцы веток крепили жестко. После установле­ния ветки электропилу отодвигали на некоторый угол, включали тумблер и, при установившейся работе электропилы, она опускалась под действием усилия подачи и совершала процесс резания.

Рисунок 3.11 – Экспериментально-лабораторная установка

Рисунок 3.12 – Блок-схема экспериментально-лабораторной установки

1– трансформатор; 2 – электродвигатель; 3 – потенциометр; 4 – диодный выпрямитель

Рисунок 3.13 – Принципиальная электрическая схема эксперимен­тально-лабораторной установки.

Снятие характеристики начинали с холостого хода электродвига­теля.

В течение всего эксперимента напряжение и частоту тока элект­родвигателя поддерживали постоянными.

Источником энергии для электропилы служил генератор, установ­ленный на самоходном шасси Т-25 (рис. 3.14).

До начала и после проведения лабораторных исследований изме­рительное устройство тарировали, для чего разработано тормозное устройство, приведенное на рисунке 3.15.

Рисунок 3.14 – Источник энергии для экспериментально-­лабораторной установки

1– регулятор трения; 2 – электродвигатель; 3 – тормозное устройство

Рисунок 3.15 – Тормозное устройство

Процесс тарировки включает шесть этапов. Вначале нагрузка до­бавляется, затем снимается. До нагрузки самописцем регистрировали нулевую линию (h₁). Затем включали электродвигатель и регистрировали работу холостого хода (h₂). С интервалом 20 Вт, за­тягивали регулятор 1, увеличивали нагрузку, что визу­ально наблюдали на образцовом ваттметре. Самописец отмечал эти нагрузки (h₃, h₄, h₅, h₆). Затем производили разгрузку (h₅‘h₄‘h₃‘h₂‘).

Тарировку проводили в трехкратной повторности. По результа­там, полученным в ходе лабораторных исследований, построили тари­ровочную кривую (рис. 3.16).

Рисунок 3.16 – Тарировочная кривая потенциометра КСП-4

Для определения влияния основных параметров измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев на энергоемкость и производительность измельчения, размерные характеристики полученной измельченной массы изготовлена экспериментально-лабораторная установка.

Схема экспериментально-лабораторной установки представлена на рисунке 3.17.

Установка изготовлена на основе опытного образца навесного измельчителя ветвей НИВ-1 роторного типа (рис. 3.17) и состоит из следующих основных узлов. Привод двухвалкового роторного измельчителя 1 осуществляется от электродвигателя 2 (N=15 кВт, n=1450 об/мин) через вариатор 3 с передаточным числом i=1…3. Подача срезанных ветвей плодовых деревьев в измельчитель осуществляется по транспортеру 7 к подающим вальцам 5.

1 – двухвалковый роторный измельчитель; 2 – электродвигатель; 3 – вариатор; 4 – тормозное устройство; 5,6 – подающие вальцы; 7 – транспортер; 8 – сборник; 9 – ротор; 10 – датчик; 11 – цифровой преобразователь; 12 – компьютер;

Рисунок 3.17 – Схема экспериментально-лабораторной установки

Скорость подачи устанавливается с помощью регулирования электропривода подающих вальцев 6. Полученная в измельчителе древесная масса ветвей сбрасывается в сборник 8. К выходному валу электропривода измельчителя прикреплен датчик частоты вращения ротора 9, электрический сигнал которого передается к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 11. Датчик электрической мощности 10 установлен на цепи питающей электродвигатель измельчителя. Электрический сигнал с датчика поступает на другой канал АЦП. Аналоговые сигналы с датчиков в АЦП преобразуются в цифровой код и передаются в персональный компьютер 12. В последнем с помощью программы регистрации измеренных величин проводится обработка цифрового кода и осуществляется запись в памяти. Для проведения тарировки измерительной части экспериментальной установки, на свободном конце вала ротора измельчителя установлено фрикционное тормозное устройство 4.

Требуемые уровни варьирования факторов обеспечивались следующим образом: углы заточки ножей изготовлением соответствующих комплектов сменных ножей; изменение радиуса вращения режущей кромки ножа осуществлялось подкладочными пластинами под нож разной толщины и варьированием межосевого расстояния между роторами; для изменения размещения ножей на роторе измельчителя ножевые диски имеют множество отверстий по радиусу, что позволяет перемещать ножи с шагом один относительно другого; изменение зазора между ножами и противоположным ротором одновременно двумя способами: изменением межосевого расстояния между роторами за счет болтового крепления опор одного из них и регулировками крепления ножей на ножевых дисках; варьирование скоростью вращения роторов измельчителя и скорости вращения подающих вальцов осуществлялось при помощи вариаторов.

Диаметр измельчаемых ветвей и размеры полученной древесной толстой стружки замерялись штангенциркулем с точностью до 0,1 мм.

На рисунке 3.18 представлена экспериментальная установка измельчительного устройства подборщика-измельчителя.

Рисунок 3.18 – Экспериментальная установка измельчительного устройства подбощика-измельчителя. Ветвей

Техническая характеристика экспериментальной установки приведена в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Технические характеристики экспериментальной установки

Показатели	Значение
Диаметр ножевого диска, мм	180
Ширина ножевого диска, мм	20
Количество ножевых дисков. шт.	10
Длина транспортера, м	2,2
Диаметр измельчаемых ветвей, мм	5…35
Мощность привода измельчителя, кВт	15
Мощность привода транспортера, кВт	1,5

При определении энергоемкости процесса измельчения на экспериментально-лабораторной установке использовалась электронная аппаратура. Для измерения частоты вращения использовался датчик ТХ-4-ТСМ индуктивного типа с токовым выходом. В качестве задатчика импульсов служило зубчатого колесо ротора измельчителя. Точность измерения частоты вращения до 1 мин^–1. Измерение расходуемой мощности измельчителем проводилось с помощью преобразователя мощности Е 849 М1 с токовым выходом с точностью до 1 Вт.

Электрический сигнал от датчиков поступал на входы аналого-цифрового преобразователя E-140, с которого с помощью регистрирующей программы L-Graph на персональном компьютере считывались данные измерений и заносились на хранение в память для последующей обработки.

После проведения измерений для каждого шага тарировки вычисляется средняя величина электрической мощности, частоты вращения ротора, момента сопротивления тормозного устройства. Далее по этим данным с помощью ЭВМ получали модель тарировочной кривой. В качестве модели выбрано уравнение регрессии в виде полинома второго порядка вида:

,

(3.4)

где b_o, b₁, b₂ – коэффициенты полинома; N_эл – средняя электрическая мощность, Вт; n – средняя частота вращения ротора, с^–1.

Далее строится тарировочная кривая и отмечаются зафиксированные тарировочные данные. Пример такого графика приведен на рисунке 3.19.

Рисунок 3.19 – Тарировочная кривая для измерения момента сопротивления на входном вале измельчителя

Оценка погрешности измерения тормозного момента дала величину 2,1 Н∙м, что составляет 1,5% от максимального момента сопротивления на вале ротора. Для каждого варианта опыта проводился на ЭВМ расчет момента сопротивления измельчению ветвей, а затем расчет мощности резания ветвей измельчителем по формуле:

.

(3.5)

3.3 Методика планирования эксперимента и обработка экспериментальных данных

В качестве метода анализа изучаемых технологических процессов и оптимизации параметров и режимов работы предлагаемых технических средств была принята теория планирования многофакторного эксперимента [1, 63, 68, 69, 119, 161].

Теоретическое исследование фрезерного рабочего органа предлагаемого агрегата показало, что его эффективная работа определяется: скоростью передвижения ; угловой скоростью вращения фрезы ; углом установки ножей . Интервалы варьирования их значений сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Факторы и уровни их варьирования

Теоретическое исследование косилки показало, что ее эффективная работа определяется: скоростью передвижения ; угловой скоростью вращения ротора ; высотой планки на роторе . Интервалы варьирования их значений сведены в таблицу 3.5.

Таблица 3.5 – Факторы и уровни их варьирования

Теоретическое исследование плющильного агрегата, анализ научно-технических источников позволили выбрать основные факторы и уровни их варьирования (табл. 3.6).

В ходе теоретических исследований основных параметров электропилы было установлено, что эффективность ее работы определяется диаметром срезанных веток ( ,м) усилие подачи ( , Н) и скорости резания ( , м/с). Интервалы варьирования их значений сведены в таблицу 3.7.

Теоретические исследования показали, что основные факторы, которые влияют на силу резания, таковы: размещение ножей на ножевых дисках, угол заточки ножа по передней δ_п и задней δ_з граням, радиус вращения режущей кромки ножа R.

Таблица 3.6 – Факторы и уровни их варьирования

Таблица 3.7 – Факторы и уровни их варьирования

Выбрав оптимальное размещение ножей на ножевых дисках, провели экспериментальные исследования двухвалкового роторного измельчителя при следующих факторах:

— угол заточки ножа по передней грани δ_п (X₁);

— общий угол заточки ножа γ (X₂);

— радиус вращения режущей кромки ножа R (X₃).

Значение заднего угла заточки ножа равно γ=δ_п+δ_з, а факторов и уровни их варьирования приведены в таблице 3.8.

Обработку результатов экспериментальных исследований проводили с использованием существующих методик [1, 63, 68, 69, 119, 161].

Общее количество точек плана при центральном композиционном планировании (количество факторов =3) рассчитывается по выражению:

,

(3.6)

где – ядро плана; – количество звездных точек; – количество точек в центре эксперимента.

Таблица 3.8 – Факторы и уровни их варьирования

Подставив выбранные значения в (3.2), устанавливаем количество опытов: . Матрица плана приведена в таблице 3.9.

Таблица 3.9 – Матрица трехуровневого плана Бокса-Бенкина для трех факторов

Принимаем, что математическая модель функции отклика представляет собой полином второго порядка:

,

(3.7)

где b_o, b_i,b_ij, b_ii – коэффициенты регрессии; X_i,X_j – значения факторов в кодированной форме.

В случае трех факторов, выражение (3.7) перепишется в виде:

(3.8)

Значения коэффициентов регрессии рассчитали по выражениям на ПЭВМ с использованием составленной программы:

Коэффициенты устанавливаются с использованием [1, 63, 68, 69, 119, 161, 167]..

Значимость коэффициентов регрессии устанавливали по t-критерию Стьюдента:

,

(3.14)

где – абсолютное значение i-го коэффициента регрессии; – среднеквадратическое отклонение дисперсий коэффициента регрессии.

Среднее арифметическое дисперсий всех точек плана матрицы рассчитали по выражению:

,

(3.15)

где m – количество повторностей; Y_ui – значение критерия оптимизации в i-том опыте.

Значения дисперсий ошибки определения коэффициентов регрессии устанавливались по зависимостям:

;	(3.16)
;	(3.17)
;	(3.18)
.	(3.19)

Здесь:

Табличное значение t-критерия Стьюдента устанавливакется по [8, 164] при:

.

(3.23)

Коэффициент регрессии значим, если:

tрасч>tтабл.

(3.24)

Дисперсия неадекватности математической модели равна:

,

(3.25)

где — сумма квадратов, определяющая неадекватность математической модели; — число степеней свободы, отвечающая сумме .

Сумму квадратов, определяющую неадекватность математической модели, можно рассчитать по зависимости:

,

(3.26)

где SS_R – остаточная сумма квадратов; SS_Y – сумма квадратов, связанная с дисперсией, характеризующей ошибку опыта.

Остаточная сумма квадратов равна:

,

(3.27)

где Y_uв – значение критерия оптимизации по уравнению регрессии.

Сумму квадратов, связанную с дисперсией, характеризующей ошибку опыта, можно рассчитать по зависимости:

.

(3.28)

Дисперсия ошибки опыта равна:

,

(3.29)

где — степень свободы, отвечающая сумме SS_Y.

.

(3.30)

Степень свободы, отвечающая сумме SS_LF:

.

(3.31)

Значение F-критерия Фишера рассчитывается по зависимости:

.

(3.32)

Табличное значение F-критерия Фишера выбирается согласно [1, 161] с учетом чисел степеней свободы числителя f₁ и знаменателя f₂:

;	(3.33)
.	(3.34)

Математическая модель адекватно описывает реальный процесс при:

.

(3.35)

Однородность дисперсий оценена по критерию Кохрена при:

.

(3.36)

Табличное значение однородности дисперсий G_max устанавливается по [167] при числах степеней свободы f₁ и f₂:

;	(3.37)
.	(3.38)

Вывод об однородности дисперсии делается при:

Gmax< Gтаб.

(3.39)

Равномерность сформированного мульчирующего слоя оценивали путем расчета коэффициент равномерности распределения скошенной массы по выражению:

(3.40)

где   – коэффициент неравномерности.

Коэффициент неравномерности рассчитывали по выражению:

(3.41)

где – среднеквадратическое отклонение; – среднее количество срезанных стеблей, кг.

Среднеквадратическое отклонение рассчитывали по зависимости:

(3.42)

где – количество срезанных стеблей в i-той зоне улавливающей поверхности, кг; – количество зон улавливающей поверхности.

Критическое значение  считается равным 77%, а оптимальное значение должно превышать 95%.

3.4 Оптимизация параметров и режимов работы агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений

Результаты экспериментов сведены в таб­лицы 3.10 и 3.11.

Коэффициенты регрессии приведены в таблице 3.12. Видно, что все коэффициенты регрессии, кроме , значимы.

Результаты расчетов критерия Кохрена сведены в таблицу 3.13. Видно, что гипотезу об однородности дисперсий можно принять.

Таблица 3.10 – Результаты экспериментальных исследований (критерий оптимизации – качество крошения почвы , %)

Осуществляем переход к натуральным координатам факторного пространства с использованием соответствующих формул:

— критерий оптимизации – качество крошения почвы:

Таблица 3.11 – Результаты экспериментальных исследований (критерий оптимизации – равномерность распределения мульчи травяной растительности, К_РМ, %)

С учетом выражений (3.43) и (3.44) получим регрессионные модели [238]:

— критерий оптимизации – качество крошения почвы :

— в кодированном виде

(3.45)

— в натуральном виде

(3.46)

— критерий оптимизации – равномерность распределения мульчи травяной растительности :

— в кодированном виде

(3.47)

— в натуральном виде

Таблица 3.12 – Значения коэффициентов регрессии

Таблица 3.13 – Результаты проверки однородности дисперсий

(3.48)

Дисперсия рассчитывается по выражению:

,

(3.49)

где N – количество опытов; k – количество значимых коэффициентов; n – количество повторностей опытов.

Расчетная величина критерия Фишера устанавливается по выражению:

.

(3.50)

Табличное значение критерия Фишера устанавливается с учетом доверительной вероятности и степеней свободы

Из таблицы 3.14 видно, что полученные регрессионные модели адекватны.

Таблица 3.14 – Результаты проверки адекватности регрессионных моделей

Значения факторов, соответствующих экстремуму функций (3.45) и (3.47), устанавливаются путем нахождения частных производных по (табл. 3.15).

Таблица 3.15 – Уравнения в частных производных

Решения составленных систем уравнений следующие:

— критерий оптимизации качество крошения почвы

— критерий оптимизации равномерность распределения мульчи травяной растительности

При этих значениях качество крошения почвы составляет 92,3 %, а равномерность распределения мульчи травяной растительности 97,6%.

С учетом полученных результатов оптимальные значения основных параметров предлагаемого агрегата равны: скорость передвижения агрегата – 1,92 км/ч; угловая скорость вращения фрезы – 40,4 с^-1; угол установки режущей кромки ножа фрезы – 63⁰; угловая скорость вращения ротора косилки – 202 с^-1; высота планки на роторе – 43 мм.

Зависимости критериев оптимизации от пары исследуемых параметров построены согласно выражений, представленных в таблице 3.16.

Таблица 3.16 – Зависимости критерия оптимизации от пары исследуемых параметров

С использованием приложения Mathcad 2000 Professional и полученных данных построили поверхности отклика и двумерные сечения зависимости критерий оптимизации от исследуемых параметров предлагаемого агрегата (рисунки 3.20 — 3.25).

Таким образом, в результате проведенных многофакторных экспериментов установлено, что максимальное качество крошения почвы (92,3%) и максимальная равномерность распределения мульчи растительности (97,6%) имеют место при: скорости передвижения агрегата 1,92 км/ч; угловой скорости вращения фрезы с^-1; угле установки ножей угловой скорости вращения ротора с^-1; высоте планки

а)	б)
Рисунок 3.20 – Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б) зависимости качества крошения почвы от скорости передвижения агрегата и угловой скорости вращения фрезы при установке режущей кромки ножа фрезы равной
а)		б)
Рисунок 3.21 – Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б) зависимости качества крошения почвы от скорости передвижения агрегата и угла установки режущей кромки ножа фрезы при с-1

а)	б)
Рисунок 3.21 – Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б) зависимости качества крошения почвы от угловой скорости вращения фрезы и угла установки ножей фрезы при =2 м/с

а)	б)
Рисунок 3.22 – Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б) зависимости равномерности распределения мульчи травяной растительности от скорости передвижения агрегата и угловой скорости вращения ротора при

а)	б)
Рисунок 3.24 – Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б) зависимости равномерности распределения мульчи травяной растительности от скорости передвижения агрегата и высоты планки

а)	б)
Рисунок 3.25 – Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б) зависимости равномерности распределения мульчи травяной растительности от угловой скорости вращения ротора и высоты планки на роторе при =2 м/с

3.5 Результаты лабораторно-полевых исследований агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений

Лабораторно-полевые исследования предлагаемого агрегата (рис. 3.26) проводились на опытно-производственном участке ФГБНУ СевКавНИИГиПС (КБР) [239].

Рисунок 3.26 – Уход за междурядьями и приствольными полосами молодых плодовых насаждений

По механическому составу опытный участок представлен среднесуглинистыми почвами. В слое почвы до 30 см содержится в среднем до 2,7% гумуса, с глубиной количество гумуса в слое 35…100 см заметно уменьшается.

Качество крошения (гранулометрический состав) почвы определяли по пробам, взятым в 4-х точках обработанной полосы.

Исследованиями установлено, что в варианте с рыхлением почвы в зоне приствольных полос с мульчирующим слоем из травяной растительности продуктивная влага в слое 0…90 см в среднем за период с 2017 по 2019 годы равнялась 174,8 мм. Это превышает контроль (без рыхления и мульчи) на 30,5 мм. В слое 0…50 см продуктивная влага в предлагаемом варианте также превысила контроль на 46,0 мм (табл. 3.17).

Рыхление почвы в зоне приствольных полос молодых плодовых насаждений и покрытие поверхности почвы мульчирующим слоем из травяной растительности оказывают положительное влияние на биометрические показатели плодовых насаждений. Результаты исследований приведены в таблице 3.18.

Таблица 3.17 – Содержание продуктивной влаги и влагооборот в почве при рыхлении и мульчировании почвы в зоне приствольных полос молодых плодовых насаждений

Вариант	Слой почвы (см)	Содержание продуктивной влаги в почве, (мм)
		весна	лето	осень	зима	среднее
1.Контроль (без рыхления приствольных полос и мульчи)	0…50	98	55	46	90	72,3
	0…90	176	116	105	180	144,3
2. Рыхление почвы в зоне приствольных полос с мульчирующим слоем из травяной растительности	0…50	152	98	82	141	118,3
	0…90	210	154	143	192	174,8
Разница, %	0…50	55,1	78,2	78,3	56,7	67,1
	0…90	19,3	32,7	36,2	6,7	23,7

Таблица 3.18 – Биометрические показатели молодых плодовых насаждений в интенсивном саду в зависимости от способов содержания почвы

(сорт яблони «Айдаред», подвой М9, среднее за 2019 г.)

Вариант	Длина окружности штамба, см	Длина годичного прироста побегов, см	Высота дерева, м
1.Без рыхления и применения мульчи в зоне приствольных полос (контроль)	13,5	38,5	2,3
2. Рыхление почвы в зоне приствольных полос с мульчирующим слоем из травяной растительности	14,4	46,5	2,4

Установлено, что использование предлагаемого агрегата по сравнению с базовым комплексом машин способствовало повышению среднегодового содержания продуктивной влаги в почве в среднем на 45,4% и увеличению урожайности плодовых деревьев на 25%.

3.6 Оптимизация параметров и режимов работы косилки для скашивания растительности с приствольного круга и ряда плодовых насаждений на склоне

После прохода серийных средств механизации под кронами плодовых насаждений остается необработанная полоса шириной 1,2…1,5 м, которую известные технические средства не могут обрабатывать. Таким образом, пространство вокруг штамбов деревьев оставляется под задернением. В лучшем случае растительность скашивается вручную, что затратно. К примеру, в КБР скашивания растительности с приствольных полос в садах на площади 1 тыс. га необходимо, чтобы бригада из 60 чел. работала в течение 2 месяцев.

Для решения данной проблемы предлагается косилка для окашивания штам­бов плодовых насаждений (рис. 3.27) [283]. В процессе ее работы штамб плодового насаждения входит в пространство между двумя соседни­ми роторами и под давлением штамба на защитное ограждение режущего аппарата рама начинает проворачи­ваться вокруг вертикальной оси из-за давления штамба. Происходит скашивание расти­тельности с пространства вокруг штамба.

Косилка прошла производственную проверку на садовом участке Сев-КавНИИГПС и внедрена в производство.

Производительность предлагаемой косилки 0,48 га/ч. Окашивание пространства вокруг штамба плодового насаждения осуществляется за один проход, что в особенности актуально в условиях горного садоводства, где к плодовым насаждениям на террасах можно подъехать только с одной стороны.

Установлены оптимальные значения основных параметров предлагаемой косилки: окружная скорость ротора 66,95 м/с, диаметр ротора 0,593 м и скорость передвижения 0,14 м/с.

3.7 Оптимизация параметров и режима работы плющилки сорной растительности в террасном горном садоводстве

Результаты экспериментального исследования предлагаемой плющилки приведены в таблице 3.19. Обработка полученных результатов проведена на ПЭВМ с использованием составленной программы [267].

а. б.

в. г.

1 – рама; 2 – лонжерон; 3 – сдвоенная наклонная стрела; 4 – выносной рукав; 5 – крестообразная рама; 6 – режущие аппараты; 7 – продольная балка; 8 – опорные колеса; 9 – опорный башмак; 10 – уравновешивающая пружина; 11 – телескопическая тяга; 12 – упор; 13 – гидроцилиндр

Рисунок 3.27 – Косилка для окашивания штамбов плодовых деревьев: конструктивная схема (а), общий вид косилки (б), косилка в работе (в), вид обработанной поверхности (г)

Для оценки значимости рассчитанных коэффициентов регрессии вначале определили среднюю арифметическую дисперсий всех точек матрицы планирования или дисперсию параметра оптимизации (табл. 3.21).

Таблица 3.19 – Матрица планирования экспериментальных исследований

по определению энергозатрат на плющение растительности

Порядок реализации			i	Фактор			Отклик
1	2	3		Х1	Х2	Х3	У1	У2	У3	Уср
10 8 12 11 9 15 4 1	7 6 2 9 5 3 14 11	4 13 12 16 5 15 3 10	1 2 3 4 5 6 7 8	+ — + — + — + —	+ + — — + + — —	+ + + + — — — —	615 1228 357 664 983 2998 1102 1949	930 940 601 762 702 3602 601 2596	820 1070 446 956 589 3056 886 1798	788 1079 468 794 758 3219 863 2114
6 5 2 7 14 3	16 1 15 10 12 8	11 7 1 14 2 8	9 10 11 12 13 14	+ — 0 0 0 0	0 0 + — 0 0	0 0 0 0 + —	978 1445 1348 675 997 1836	596 2167 1900 719 778 1400	832 1809 1389 598 1157 1669	802 1807 1546 664 977 1635
13 16	4 13	6 9	15 16	0 0	0 0	0 0	898 1156	716 708	1196 992	937 952

Таблица 3.20 – Значения коэффициентов регрессии

bo	b1	b2	b3	b12
1086,495	-244,031	113,780	-205,097	-146,875
b13	b23	b11	b22	b33
386,875	-49,375	-48,848	-73,786	-48,661

Таблица 3.21 – Дисперсии параметра оптимизации

№№	1		2		3			4		5		6		7		8
Su2	1597		1300		953			1380		2573		6941		3947		11231
№№	9	10		11		12	13		14		15		16		Сумма
Su2	2322	8145		5912		234	2263		3024		3670		3211		58703

Расчетные значения t-критерия Стьюдента сведены в таблицу 3.22. По [199] установили, что табличное значение t-критерия Стьюдента составляет 2,201. Сравнив расчетные и табличные значения t-критерия Стьюдента, делаем вывод, что все коэффициенты регрессии значимы.

Таблица 3.22 – Значения t-критерия Стьюдента

Адекватность математической модели оценена по F-критерию Фишера. Расчетные значения остаточной суммы квадратов приведены в таблице 3.23, суммы квадратов, связанной с дисперсией, характеризующей ошибку опыта – в таблице 3.24.

Таблица 3.23 – Остаточная сумма квадратов

№№	1		2	3	4		5		6		7		8
SSR	324		90000	218089	191844		63504		1340964		152100		452929
№№	9	10		11	12	13		14		15		16	Сумма
SSR	64	275625		176400	55225	20736		153664		22201		17956	3231625

Таблица 3.24 – Сумма квадратов, связанная с дисперсией, характеризующей ошибку опыта

№№	1	2	3		4		5		6		7		8
SSY	51117	41603	30494		44168		82322		222099		126294		359405
№№	9	10		11		12	13	14		15		16	Сумма
SSY	74312	260648		189169		7502	72401	96782		117443		102752	1878511

При дисперсия ошибки опыта будет равна .

Сумма квадратов, определяющая неадекватность математической модели, равна . При дисперсия неадекватности математической модели . Следовательно, . Табличное значение F-критерия Фишера равно 2,042 при и . Сравнив расчетное и табличное значения F-критерия Фишера приходим к выводу, что математическая модель адекватно описывает исследуемый процесс.

Расчетное значение критерия Кохрена составляет 0,191, табличное – 0,5466. Сравнив эти значения критерия Кохрена гипотезу об однородности приниамем.

С учетом приведенных выше расчетов, математическую модель поверхности отклика запишется в виде:

Y = 1086,495 — 244,031X₁ + 113,78X₂ — 205,097Х₃ — 146,875X₁X₂ +

+ 386,875X₁X₃ — 49,375X₂X₃ — 48,848X₁² — 73,786X₂² — 48,661X₃² . (3.51)

Для перехода от кодированных координат к реальным используем выражения:

Х₁ = (d_в – 0,2)/0,05 , (3.52)

Х₂ = (V_м — 1,9)/0,8 , (3.53)

Х₃ = (_к –8,3)/1,7. (3.54)

Таким образом, выражение для расчета энергозатрат будет (Вт):

N = 2651,276 — 7,86d_в + 22540,503V_м — 11674,539_к — 293,75d_вV_м +

+ 193,437d_вк — 4937,5V_мк — 0,448d_в² — 1475,72V_м² — 243,305_к² . (3.55)

С целью исследования функции (3.51) на экстремум, определим стационарные точки поверхности отклика из системы уравнений:

dY

= -244,031 — 146,875Х₂ + 386,875Х₃ — 97,696Х₁ = 0

dX₁

dY

= 113,78 — 146,875Х₁ — 49,375Х₃ — 147,572Х₂ = 0 (3.56)

dX₂

dY

= — 205,097 + 386,875Х₁ — 49,375Х₂ — 97,322Х₃ = 0

dX₃

Из (3.56) получим:

146,875Х₂ — 386,875Х₃ + 97,696Х₁ = -244,031

146,875Х₁ + 49,375Х₃ + 147,572Х₂ = -113,78 (3.57)

386,875Х₁ — 49,375Х₂ — 97,322Х₃ = -202,097

Решения (3.57):

X₁^*= 0,695; X₂^* = -0,169; X₃^* = 0,742.

Подставив установленные оптимальные значения в кодированном виде в выражения (3.52)…(3.54), получим: d_в = 0,235 м; V_м = 1,765 м/с = 6,35 км/ч; _к = 54,4 с^-1.

Двумерное сечение поверхности отклика, которое характеризует энергозатраты на плющение растительности в зависимости от диаметра вальца (Х₁) и скорости передвижения (Х₂), будет описываться уравнением, полученным при подстановке в (3.51) значения Х₃^*=0,742:

У(Х₁,Х₂/Х₃^*) = 907,522 + 43,03Х₁ + 71,444Х₂ — 146,875Х₁Х₂ –

— 48,848Х₁² — 73,786Х₂² . (3.58)

Координаты центра поверхности определятся дифференцированием (3.58):

dУ

= 43,03 — 146,875X₂ — 97,696X₁ = 0

dX­₁

dУ

= 77,144 — 146,875X₂ — 147,572X₂ = 0

dX₂

Решения: X_1s = 0,695; X_2s = -0,196. Подставив их в (3.58) определяются энергозатраты на плющение растительности в центре поверхности: У_s=915,94 Вт.

Решениями характеристического уравнения

f(B) = B² — 122,634B + 1787,895 = 0

таковы: В₁₁=19,911 и В₂₂=105,723. Тогда (3.58) в канонической форме примет вид:

У — 915,94 = 19,911Х₁² + 105,723Х₂² . (3.59)

Полученные линии уровня изменения энергозатрат на плющение растительности в зависимости от диаметра вальца и скорости передвижения приведены на рисунке 3.28.

Двумерное сечение поверхности отклика, которое характеризует энергозатраты на плющение растительности в зависимости от диаметра вальца (Х₁) и частоты вращения кривошипа (Х₃) будет описываться уравнением, полученным при подстановке в (3.51) значения Х₂^*=-0,169:

У(Х₁,Х₃/Х₂^*) = 1069,373 — 219,209Х₁ — 196,753Х₃ + 386,875Х₁Х₃ –

— 48,848Х₁² — 48,661Х₃² . (3.60)

Координаты центра поверхности определятся дифференцированием (3.60):

а. б.

Рисунок 3.28 – Поверхность отклика (а) и линии уровня изменения энергозатрат (б) на плющение растительности от диаметра вальца (Х₁) и скорости передвижения (Х₂)

dУ

= -219,209 + 386,875X₁ — 97,696X₃ = 0

dX₁

dУ

= — 196,753 + 386,875X₁ — 97,332X₃ = 0

dX₃

Решения: X_1s = 0,695; X_3s = 0,742. Подставив их в (3.60) получим энергозатраты на плющение растительности в центре поверхности: У_s=915,94 Вт.

Решения характеристического уравнения

f(B) = B² — 97,509B + 2245,752 = 0

следующие: В₁₁=37,298 и В₃₃=60,211. Тогда (3.60) в канонической форме примет вид:

У — 915,94 = 37,298Х₁² + 60,211Х₃² . (3.61)

Полученные линии уровня изменения энергозатрат на плющение растительности в зависимости от диаметра вальца и частоты вращения кривошипа представлены на рисунке 3.29.

Двумерное сечение поверхности отклика, которое характеризует энергозатраты на плющение растительности в зависимости от скорости передвижения (Х₂) и частоты вращения кривошипа (Х₃) будет описываться уравнением, полученным при подстановке в (3.51) значения Х₁^*=0,695:

У(Х₂,Х₃/Х₁^*) = 893,299 + 11,702Х₂ + 63,781Х₃ — 49,375Х₂Х₃ –

— 73,786Х₂² — 48,661Х₃² . (3.62)

а. б.

Рисунок 3.29 – Поверхность отклика (а) и линии уровня изменения энергозатрат (б) на плющение растительности от диаметра вальца (Х₁) и частоты вращения кривошипа (Х₃).

Координаты центра поверхности определятся дифференцированием (3.62):

dУ

= 11,702 — 49,375X₃ — 147,572X₂ = 0

dX₂

dУ

= 63,781 — 49,375X₂ — 97,322X₃ = 0

dX₃

Решения: X_2s = -0,169; X_3s = 0,742. Подставив их в (3.62) получаем энергозатраты на плющение растительности в центре поверхности: У_s=915,94 Вт.

Решая характеристическое уравнение

f(B) = B² — 122,447B + 2361,434 = 0

получаем: В₂₂=23,982 и В₃₃=98,464. Тогда (3.62) в канонической форме примет вид:

У — 915,94 = 23,982Х₂² + 98,464Х₃² . (3.63)

Полученные линии уровня изменения энергозатрат на плющение растительности в зависимости от скорости передвижения и частоты вращения кривошипа приведены на рисунке 3.30.

Более густыми линиями уровня характеризуются параметр Х₂, разреженными – параметры Х₁ и Х₃. Следовательно, Х₂ оказывает наибольшее влияние на энергозатраты. Практически концентрические окружности линий уровня У(Х₁,Х₃) (рис. 3.30) свидетельствуют о том, что они одинаково влияют на энергозатраты.

а. б.

Рисунок 3.30 – Поверхность отклика (а) и линии уровня изменения (б) энергозатрат на плющение растительности от скорости передвижения (Х₂) и частоты вращения кривошипа (Х₃)

Установленные оптимальные параметры и режимы работы предлагаемой плющилки обеспечивают минимальные энергозатраты на плющение растительности (915,94 Вт).

3.8 Результаты производственных испытаний плющильного агрегата

Предлагаемый плющильный агрегат прошел производственные испытания в СевКавНИИГПС (рис. 3.31). Параметры и режимы работы агрегата (рис. 3.32) [267] следующие: рабочая скорость агрегата (III-IY передачи трактора МТЗ-80) 1,8 м/с; диаметр вальца 0,235 м; частота вращения кривошипа 54,4 с^-1.

В результате проведенных испытаний установлено, что производительность агрегата составиляет 1,5…1,7 га/ч.

Установлено, что плющение на корню положительно влияет на водный и питательный режимы почв, усиливает ростовые процессы у плодовых насаждений и повышает урожайность (на 10…12%).

Эффективность плющения составила 96,3% травостоя за один проход.

Энергозатраты снизились в 2…3 раза, так как вместо 5…6 разового скашивания растительности плющение проводится 3…4 раза. Кроме того, снижена потребная мощность в 2 раза (табл. 3.25).

Рисунок 3.31 – Участок сада до проведения испытаний плющильного агрегата

 

Рисунок 3.32 – Плющильный агрегат в работе

Таким образом, плющение растительности является важным агротехническим приемом для предупреждения и развития эрозионных процессов в горном садоводстве. При мульчировании почвы расплющенными растениями сток снижается в 4,4…10,7 раза, а смыв – в 10 раз. На второй год после использования предлагаемого агрегата смыв практически отсутствовал.

Таблица 3.25

Показатели	Значения показателей
Производительность га в час времени — основного — сменного — эксплуатационного	2,5 2,0 1,9
Рабочая скорость, км/час	6…7
Высота плющения растительности, мм	50
Полнота плющения	96,3
Однородность сплющенной растительности , %	92
Объем наработки при проведении оценки, га	1,5

3.9 Результаты исследований установки для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений

Для эффективного внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений средствами установка должна обеспечивать капли дождя мкм [233, 234]. С учетом этого, на установке в качестве распыливающих устройств применены щелевые распылители, которые обеспечивают широкий диапазон дисперсности распада капель дождя. Полученные результаты сведены в таблицу 3.26.

При статистической обработке результатов исследования определены коэффициенты корреляционной связи между диаметром капель дождя и давлением в установке, углом наклона и диаметром сопла распылителя.

Известно, что все регрессионные модели имеют вид:

.

(3.64)

Примером является модель множественной линейной регрессии:

.

(3.65)

Для анализа вида кривой связи диаметра капель дождя D c параметрами распылителя (давлением воды H, диаметром сопла d и углом наклона распылителя α) исследованы следующие регрессионные модели:

— линейная модель:

;

(3.66)

— логарифмическая модель:

;

(3.67)

— экспоненциальная модель:

.

(3.68)

Таблица 3.26 – Значения среднего диаметра капель дождя при различных режимах работы установки и конструктивных параметрах распылителя

№	Средний диаметр капель дождя, мкм	Давление воды, кг/см3	Угол наклона распылителя, град.	Диаметр сопла, мм
1	324	3	50	3
2	178	5	50	3
3	141	5	30	2
4	180	3	30	2
5	195	4	30	3
6	68	4	30	1
7	160	3	10	1
8	108	5	10	1
9	531	3	10	3
10	190	5	10	3
11	167	3	50	1
12	35	5	50	1
13	132	4	50	2
14	168	4	10	2
15	150	4	30	2

Значения коэффициентов корреляции при описании результатов исследования различными моделями сведены таблицу 3.27.

Анализируя полученные результаты можно заключить, что их можно описать нелинейной регрессионной моделью:

,

(3.69)

где С₀, С₁, С₂, С₃ – постоянные коэффициенты.

Преобразуем выражение (3.69), проведя замену Y=e^d :

.

(3.70)

Согласно метода наименьших квадратов, наилучшими коэффициентами аппроксимации считаются те, для которых сумма квадратов невязок будет минимальной.

S (С0, С1, С2, С3) = ∑ [f(H, α, d, C0, C1, C2, C3) – Di ].

(3.71)

При выдвижении гипотезы о линейной зависимости:

S = ∑ (D-C0-C1H-C2α -C3d)2 = min.

(3.72)

Таблица 3.27 – Коэффициенты корреляции

Параметры	Н	α	d
Линейная модель
D	-0,50	-0,23	0,64
Логарифмическая модель
D	-0,52	0,22	0,65
Экспоненциальная модель
D	0,51	0,21	0,72

Определив частные производные по С₀, С₁, С₂, С₃ и приравняв их нулю, имеем:

C0n+C1∑H+C2∑ α +C3∑d=∑D C0n+C1∑H2+C2∑Hα +C3∑Hd=∑DH C0n+C1∑Hα +C2∑α 2+C3∑dα =∑D α C0n+C1∑Hd+C2∑ αd+C3∑d2=∑Dd

(3.73)

где п – число эмпирических точек.

Подставив D, H, α, d в (3.73) и решив ее с использованием программных средств SPSS 10.0.5 и S-PLUS 2000, получены коэффициенты: С₀=330,26; С₁=-71; С₂= -1,6; С₃=55,39. Тогда уравнение регрессии (рис. 3.33):

D =330,26 – 71Н –1,6 α + 55,39d .

(3.74)

H, МПа

d, мм

Рисунок 3.33 – Поверхность регрессии

Коэффициент многомерной корреляции составил 0,87.

Видно, что в наибольшей степени на диаметр капли дождя влияют давление воды Н и диаметр сопла d. В меньшей степени влияет угол наклона распылителя α. С увеличением давления воды с 0,3 до 0,5 МПа средний диаметр капель дождя уменьшается с 260 до 130 мкм. При давлении воды в установке 0,3 МПа средние диаметры капли варьируют в пределах 160…530 мкм, а при 0,5 МПа – 35…190 мкм.

С изменением диаметра сопла распылителя с 1 до 3 мм установлено увеличение среднего диаметра с 35 до 530 мкм (рис. 3.35).

Угол наклона распылителя существенно не влияет на величину среднего диаметра капель дождя. Тем не менее, увеличение угла наклона распылителя с 0 до 50⁰ ведет к уменьшению среднего диаметра капли с 210 до 170 мкм (рис. 3.36).

На основании вышеизложенного, эффективное внесение водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений возможно при давлении воды в установке 0,25…0,3 МПа и диаметре сопла распылителя 1,5 мм. В этом случае создается дождь со средним диаметром 120 мкм, что удовлетворяет агротребованиям.

Рисунок 3.34 – Зависимость среднего диаметра капель дождя от давления воды в установке

Рисунок 3.35 – Зависимость среднего диаметра капель дождя от диаметра сопла

Рисунок 3.36 – Зависимость среднего диаметра капель дождя от угла наклона распылителя

Изготовлена и прошла производственную проверку установка для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений. Общий вид установки показан на рисунке 3.37, а основные узлы установки приведены на рисунках 3.38…3.40.

Рисунок 3.37 – Общий вид установки для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений
Рисунок 3.38 – Обход штамба плодового дерева поворотной штанги с распылителями	Рисунок 3.39 – Расположение распылителей на поворотной штанге
Рисунок 3.40 – Насос для подачи водных растворов

3.10 Результаты производственного испытания электроветкорезного агрегата

В интенсивных садах необходимо как минимум 1 раз в 2 года проводить боковую обрезку кроны с целью создать световой и рабочий коридор. Ширина светового коридора должна быть равна высоте кроны плодового насаждения, а рабочего – 2,2…2,3 м [28].

Анализ существующих конструктивных разработок позволил предложить электроветкорезный агрегат (рис. 3.41), включающий: электроветкорез (ЭВР), электросучкорез (ЭСР), электропилы садовые (ЭПС-1 и ЭПС-2), электрокусторез (ЭКР) [26, 27, 28, 270, 271, 273, 276].

Рисунок 3.41 – Набор ручных электроинструментов, входящих в состав
электроветкорезного агрегата АЭВ-10

Привод инструментов – от электрогенератора повышенной частоты тока (200 Гц) и напряже­нием 42 В, приводимого от ВОМ самоходного шассии Т-25 [28].

Электроветкорез (ЭВР) состоит из 1,5…2-метрового штока, на котором установлены высокочастотный электродвигатель с дисковой пилой.

Электропила садовая (ЭПС-1) может обрезать ветви плодовых насаждений диаметром до 60 мм и состоит из корпуса, электродвигателя, пилы, кривошипа, ручки, выключателя, соединитель­ного шнура.

Электропила садовая (ЭПС-2) может обрезать ветви плодовых насаждений диаметром до 100 мм и состоит из двух электродвигателей, двух пил, двух кривошипов, двух ручек, выключа­теля, соединительного шнура, корпуса. По результатам проведенных исследований предлагаемые в состав веткорезного агрегата пилы ножовочного типа ЭПС-1 и ЭПС-2 для срезания веток диаметром более 30 мм наиболее приспособлены к проведению обрезки крупных ветвей, позволяют лучше и точнее проводить вырезку ветвей по наружной части кольца, удаление острой развилки, вырезку ветвей на пенек [61, 63].

Электрический кусторез ЭКР-1 может обрезать ветви плодовых насаждений диаметром до 35 мм.

Теоретические и экспериментальные исследования предлагаемых электроинструментов позволили установить основные параметры рабочих органов. Так, для электроветкореза ЭВР оптимальные скорость резания и усилие подачи при различных диаметрах ветвей составляют, соответственно, 30 м/с и 21Н, а для электропилы ЭПС – 1,6 м/с и 29 Н.

В результате производственных испытаний предлагаемого агрегата (рис. 3.42) установлена высокая скорость резания при гладком срезе, что соответствует агротребованиям. Производительность труда при детальной обрезке сада в сравнении с выполнением этих операций вручную повышается в 5…8 раз [26, 27, 28, 273, 274, 275, 276].

3.11 Оптимизация конструктивных параметров измельчителя

В ходе экспериментов обеспечена равномерная подача ветвей на транспортере экспериментально-лабораторной установки [24, 25, 34, 286, 287].

Табличное значение критерия Кохрена составило 0,270, расчетное – 0,146. Сравнив это значения, приходим к выводу об однородности дисперсий.

Получено уравнение регрессии :

Y =120,911–11,525∙X1–3,493∙X12+12,492∙X2+5,157∙X22+ +24,733∙X3–13,026∙X32–1,475∙X1∙X2+4,758∙X2∙X3–3,758∙X1∙X3.

(3.75)

Зависимости коэффициентов X_i в кодированном виде с натуральными следующая:

,

(3.76)

где X_i – кодированное значение фактора; x_i – натуральное значение фактора; х_i0 – натуральное значение фактора на нулевом уровне; Δx_i – натуральное значение интервала варьирования.

Рисунок 3.42 – Производственные испытания электроветкорезного агрегата

Тогда:

где δ_п – передний угол заточки режущей кромки ножа, град.; γ – общий угол заточки режущей кромки ножа, град.; R – радиус вращения режущей кромки ножа, м.

Табличное значение критерия Фишера при f_ad=11 и f_y=15 равно 2,51, расчетное – 1,215. Сравнив эти значения заключаем, что полученная модель адекватно описывает исследуемый процесс.

Уравнение регрессии в раскодированном виде запишется в виде:

Pуд=–511,9–9,22∙δп–0,461∙δп2+2,498∙γ+6199,7∙R–20841,6∙R2.

(3.78)

Установлена значимость всех коэффициентов регрессии. Наиболее значимый фактор – радиус вращения режущей кромки ножа (X₃). Положительный знак перед коэффициентами регрессии радиуса вращения (X₃) и общего угла заточки (X₂) свидетельствует о том, что с ростом значения факторов увеличиваются значения удельной силы резания. Передний угол заточки (X₁) оказывает меньшее влияние.

На рисунках 3.43-3.45 приведены трехмерные сечения зависимости удельной силы резания древесины срезанных ветвей плодовых деревьев от переднего δ_п и общего γ углов заточки и радиуса вращения R режущей кромки ножа. Видно, что удельная сила резания с увеличением радиуса вращения режущей кромки ножа возрастает по квадратичной зависимости, доходя до максимума в окрестности верхнего предела варьирования.

С увеличением общего угла заточки имеет место существенный рост удельной силы резания. При увеличении переднего угла заточки удельная сила резания уменьшается в меньшей степени, чем общего угла заточки.

Оптимальными значениями углов заточки граней ножей являются: передней δ_п= –10°, задней δ_з=60°. Радиус вращения режущей кромки ножа рекомендуется принимать равным R=125 мм.

3.12 Оптимизация технологических параметров измельчителя

Проведены опыты по изучению влияния технологических параметров двухвалкового роторного измельчителя на мощность измельчения срезанных ветвей плодовых насаждений [24, 25, 34, 286, 287] по плану трехфакторного трехуровневого эксперимента Бокса-Бенкина.

Установлено, что все коэффициенты регрессии значимы, полученные экспериментальные данные воспроизводимы, экспериментальные данные однородны.

Получено уравнение регрессии:

Y =7848,2+1432,3∙X1–1100,7∙X12+1487∙X2–639,8∙X22– –467,9∙X3+260,5∙X32+1952∙X1∙X2–47,4∙X2∙X3–614,7∙X1∙X3.

(3.79)

Коэффициенты X_i в кодированном виде:

где v_п – скорость подачи срезанных ветвей плодовых насаждений, м/с; v_o – окружная скорость вращения режущей кромки ножа, м/с; s – зазор между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора, м.

Установлена адекватность полученной модели.

Рисунок 3.43 – Трехмерное сечение зависимости удельной силы P_уд
резания древесины срезанных ветвей плодовых деревьев
от переднего δ_п и общего γ углов заточки режущей кромки ножа

Рисунок 3.44 – Трехмерное сечение зависимости удельной силы P_уд
резания древесины срезанных ветвей плодовых деревьев
от общего угла заточки γ и радиуса вращения R режущей кромки ножа

Рисунок 3.45 – Трехмерное сечение зависимости удельной силы P_уд
резания древесины срезанных ветвей плодовых деревьев
от переднего угла заточки δ_п и радиуса вращения R режущей кромки ножа

Рисунок 3.46 – Сравнительный график зависимости теоретической (─) и практической (— — —) удельной силы резания Р_уд от угла заточки γ.

Уравнение регрессии в раскодированном виде:

Nизм=–5392,3–4313,4∙vп–1719,8∙vп2+2234,5∙vo–159,95∙vo2+ +405216∙s+1220∙ vп∙vo–512250∙vп∙s.

(3.81)

Наиболее значимые факторы – скорость подачи ветвей v_п (X₁) и окружная скорость режущей кромки ножа v_о (X₁). Увеличение скорости подачи и окружной скорости режущей кромки ножа вызывает увеличение мощности измельчения срезанных ветвей. Зазор s (X₃) влияет в меньшей степени. При увеличении его величины значение отклика уменьшается.

На рисунках 3.47-3.49 представлены трехмерные сечения зависимости мощности измельчения срезанных ветвей плодовых насаждений от скорости подачи ветвей v_п, окружной скорости режущей кромки ножа v_o и зазора s между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора.

Как видно из рисунка 3.47 скорость подачи ветвей и окружная скорость режущей кромки ножа действуют на увеличение мощности измельчения примерно одинаково. С увеличением подачи ветви имеет место вначале увеличение мощности измельчения до некоторого максимального предела, далее ее уменьшение.

Рисунок 3.47 – Трехмерное сечение зависимости мощности N_изм
измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев от скорости подачи ветвей v_п и окружной скорости режущей кромки ножа v_o

Рисунок 3.48 – Трехмерное сечение зависимости мощности N_изм
измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев от скорости подачи ветвей v_п и зазора s между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора

Рисунок 3.49 – Трехмерное сечение зависимости мощности N_изм
измельчения срезанных ветвей плодовых деревьев от окружной скорости режущей кромки ножа v_o и зазора s между режущей кромкой ножа и валом противоположенного ротора

С увеличением скорости подачи и уменьшеним окружной скорости режущей кромки ножа длина резки ветви увеличивается.

Оптимальные значения следующие: скорость подачи ветвей v_п=1,4 м/с; окружная скорость режущей кромки v_о=8 м/с; величина зазора между режущей кромкой ножа и валом противоположного ротора s=0,003 мм.

3.13 Производственные испытания подборщика-измельчителя и навесного измельчителя срезанных ветвей

Предлагаеый подборщик-измельчитель обрезков плодовых насаждений [34, 286, 287] (рис. 3.50) включает закрепленные на V-образной раме 1 рабочий орган, состоящий из левой 2 и правой 3 секции роторов, вращающихся навстречу друг другу и выполненных в форме шнека 4 с навивкой. На нижнем торце шнеков 4 установлены рабочие элементы в виде дисков 5 с шипами. На раме 1 установлены два вальца 6 и 7 с оппозитно расположенными на них дисковыми ножами 8 и 9, которые приводятся во вращение гидромотором 10. За ними установлена двухвалковая зубчатая дробилка 11 с шахматным расположением зубьев 12 и 13 с приводом от гидромотора 14.

а. б.

Рисунок 3.50 – Схема (а) и общий вид (б) подборщика-измельчителя ПИВ-1

В процессе работы шнеки 4 левой 2 и правой 3 секций, вращаясь навстречу друг другу, захватывают обрезки ветвей витками шнеков и подают их к вальцам 6 и 7. При попадании толстых ветвей, диаметр которых больше свободного пространства между дисковыми ножами 8 и 9, они получают продольные надрезы от дисковых ножей 8 и 9, после чего попадают в двухвалковую дробилку 11. Зубчатая дробилка своими зубьями 12 и 13 легко разрушает толстую, предварительно надрезанную ветвь, превращая ее в раздробленную массу, которая, попадая во влажную разрыхленную почву, быстро разлагается и способствует повышению ее плодородия.

Производственные испытания подтвердили, что предлагаемый подборщик-измельчитель позволяет полностью механизировать процесс подбора и измельчения обрезанных ветвей плодовых насаждений [286].

Для повышения экономических показателей и эффективности работ при обрезке плодовых насаждений предлагается навесной измельчитель срезанных ветвей (рис. 3.51) [34, 286, 287].

Рисунок 3.51 – Навесной измельчитель срезанных ветвей НИВ-1

В корпусе установлены два вальца, имеющие взаимное перекрытие за счет наличия на поверхностях соответствующих канавок. Один из них ведущий и имеет привод от ВОМ, другой ведомый, кинематически соединен с ведущим посредством зубчатой передачи. На поверхности вальцов закреплены режущие элементы в виде зубьев, расположеных по спирали. Под вальцами имеются гребенки для очистки канавок вальцов от измельченной массы. Над вальцами на корпусе закреплено приемное устройство в виде бункера-накопителя срезанных ветвей.

В процессе работы измельчителя сложенный в бункер валок ветвей захватывается зубьями вращающихся на встречу друг другу вальцов и затягивается в пространство между вальцами и измельчается.

Предлагаемая технология ухода за кроной плодовых деревьев, как безотходная и ресурсосберегающая, позволяет уменьшить количество проходов техники в саду и исключить операции сбора, транспортировки и сжигания отчужденной при обрезке древесины.

3.14 Оценка влияния мульчирования почвы древесными материалами в междурядьях плодового сада

В ходе исследований изучена возможность использования cрезанных и измельченных ветвей плодовых насаждений в качестве мульчматериала.

В вариантах опыта с мульчированием почвы древеcными материалами была отмечена более благоприятная для плодовых насаждений температура почвы как на поверхноcти, так и на глубине 7 см (разница 2…3°С).

Наиболее интенсивное разложение органического материала наблюдалась в варианте с мульчированием щепой, где за три года убыль массы составила 92%, а нераздробленные обрезки разных фракций разложились на 73%.

При оценке биологической активноcти почвы методом «льняных полотен» также было отмечено более активное их разложение при мульчировании раздробленными ветвями (в среднем за трехлетний период разложилось 74% материала по сравнению с 65% в варианте мульчирования обрезками разных фракций). Добавление азотного удобрения (90 и 120 кг/га) к мульче ускоряло процесс разложения на 35…45% по сравнению с контролем (табл. 3.28).

Наблюдения показали также превышение содержания нитратов в почве под мульчей из щепы с азотной подкормкой в слое 0…60 см на 3,6…14,5 мг/кг и в слое 0…100 см на 2,2…10,8 мг/кг почвы по сравнению с контролем.

Аналогичная закономерность в период вегетации отмечена и по содержанию в почве подвижных форм фосфора: в среднем за три года в слое почвы 0…60 см оно варьировало в предалах 52,3…63,6 мг/кг, в слое 0…100 см – 51,2…61,7 мг/кг почвы. Следовательно, использование их в качестве мульчи измельченных ветвей плодовых насаждений – источник пополнения в почве минеральных веществ и улучшения пищевого режима, оптимизации водного и температурного режимов, подавления роста сорняков.

Таблица 3.28 — Разложение льняного полотна в опыте с мульчированием почвы различными материалами на глубине 15 см под мульчей

Варианты опыта	Процент разложения льняного полотна по месяцам			В среднем, %
	май	июнь	август
Контроль (без мульчи	70	36	63	56
Обрезки, 17 т/га	77	45	72	65
Щепа 17 т/га	89	54	80	74
Обрезки 17 т + N 90 кг/га	80	49	76	68
Щепа 17 т + N 90 кг/га	90	61	86	79
N 90 кг/га	74	40	69	61

Содержание в почве гумуса за 3 года возроcло с 2,5 до 3,4%, фосфора и калия, соответственно, с 14,2 до 21,0 и с 28,3 до 35,6 мг/100 г. почвы.

Мульчирование почвы древеcными материалами, особенно щепой в сочетании с азотными удобрениями, влияло на биометрические показатели деревьев яблони. Наблюдалось усиление (на 10…20%) прироста однолетних побегов и окружности штамба, а также увеличение массы корней в слое почвы 0…60 см в среднем на 30%. Урожайность насаждений увеличилась на 22%.

3.15 Рациональная система защиты яблоневых насаждений на склоновых землях

Центральная часть предгорий Северного Кавказа по комплексу факторов среды благоприятна не только для выращивания яблони, но и также для развития сопутствующих ей опасных вредных организмов. Существовавший ранее сортимент яблони базировался на высокоурожайных, но восприимчивых к грибным заболеваниям сортам яблони – Ренет Симиренко, Джонатан, Делишес и его клоны и другие.

Цветение яблони зачастую совпадает с холодной дождливой погодой. В результате ухудшается опыление, затягивается цветение, но самое опасное – до 100% соцветий поражаются монилиальным ожогом на сортах Ренет Симиренко, Память Симиренко, Пармен зимний золотой и многих других. По вредоносности парше почти равноценна мучнистая роса, из-за которой теряется свыше 50% урожая восприимчивых сортов, снижается зимостойкость, затягивается вступление в плодоношение молодых садов.

Помимо парши ряд сортов яблони в значительной мере поражают и другие фитопатогены. При этом степень вредоносности их не одинакова как в разных плодовых зонах республики, так и в пределах склонов разной ориентации по отношению к частям света из-за отличий на них показателей детерминирующих факторов среды.

ФГБНУ СКНИИГПС предложена технология снижения загрязнения за окружающей среды пестицидами до экологически безопасного уровня во всех плодовых зонах Кабардино-Балкарии и сходных с нею по климатическим условиям соседних регионов. Исследования велись несколькими путями: переход на выращивание сортов с высоким иммунологическим статусом, изучение способов и сроков обрезки деревьев для снижения вредоносности мучнистой росы и уменьшения доли фунгицидов, а также создание самцового вакуума как альтернативы инсектицидам в снижении вредоносности доминирующего вредителя – яблонной плодожорки [46, 48].

Радикальное решение проблемы заключается в необходимости включения в сортимент яблони (не менее 50%) иммунных и толерантных к фито-патогенам сортов.

При оценке устойчивости яблони к грибным болезням особого внимания заслуживают сорта с комплексной относительной устойчивостью к парше и мучнистой росе. Как известно, устойчивость сортов подвержена влиянию различных факторов. Она может зависит не только от генотипа и климатических условий вегетационного периода, но и от возраста дерева, структурных особенностей оптимума, то есть устойчивость к болезням не есть постоянная величина и она может варьировать в некоторых пределах. Пределы такой вариации ограничены биологическими особенностями сорта.

Хотя среди изучаемых сортообразцов нет с высокой комплексной устойчивостью к парше и мучнистой росе, сорта селекции СКНИИГПС качественно отличаются от контрольных, составляя группы средне- и высокоустойчивых сортов. По высокой устойчивости к парше выделены сорта: Лескен, Ренет кавказский, Лашин, Нарядное, а к мучнистой росе – Пламя Эльбруса, Голдсланг, Адыгское, Спур Нальчикский.

На восприимчивых к фитопатогенам сортах в региональных условиях состав вредителей обычно представлен почти 30-ю видами (калифорнийская щитовка, яблонный пилильщик, яблонная плодожорка, минирующие моли, виды листоверток, совок, пядениц, клещи-фитофаги и др.). Вредоносность яблонного цветоеда на всех сортах независимо от их устойчивости к болезням равноценна.

На иммунных и толерантных сортах при отсутствии опрыскиваний инсектицидами и акарицидами отмечается очень низкая плотность популяции ряда опасных вредителей.

На иммунных сортах в предгорной и лесогорной зонах в условиях обильных рос в августе может отмечаться поражение плодов «мухоседом», против которого факультативно проводится опрыскивание любым серосодержащим препаратом. Эта группа препаратов в этих условиях положительно влияет на физиологические процессы, а также качество плодов яблони.

Вследствие обеднения видового состава вредителей в насаждениях из иммунных и толерантных сортов яблони число опрыскиваний составляет 1..6 вместо 13…16, пестицидный пресс не превышает 16,4 кг(л)/га, а на ряде сортов составляет 1,2кг(л)/га (в контроле 240…280 кг(л)/га).

Яблоневые насаждения яблони в республике нуждаются в защите от опасного заболевания – мучнистой росы, при сильном распространении ко-торой урожай может снизиться в 2 раза. Особенно это касается восприимчивости к мучнистой росе сортов – Мелба, Айдаред, Джонатан, Альпинист и др. Производственное испытание приема летней обрезки побегов (май, июнь) в сочетании с опрыскиваниями показало существенное снижение распространенности мучнистой росы – с 0,2…2% до 10…15% в контроле. Благодаря летней обрезке пораженных побегов яблони число опрыскиваний удалось сократить с 6…7 до 1…2, уменьшив затраты на борьбу с мучнистой росой в 5…6 раз. При этом на фоне летней обрезки отмечено более интенсивное развитие корневой системы и листового аппарата деревьев, повышение урожайности.

Наблюдения показали, что на относительно устойчивом к парше сорте Голден резистент болезнь не имела практического значения. На сильно поражаемом мучнистой росой сорте Джонафри болезнь практически отсутствовала в варианте летнего удаления больных побегов и укорачивания на 1/3 внешне здоровых побегов, сочетающегося с летней формировкой. На сорте яблони Айдаред поражение побегов мучнистой росой отмечено существенно ниже на фоне летней формировки, удалении больных побегов и укорачивания внешне здоровых (табл. 3.29).

Одновременно установлено более слабое поражение листьев паршой на восприимчивых сортах, которое в основном проявляется внутри кроны. Очевидно, это связано с тем, что крона контрольных деревьев более загущенная в сравнении с изучаемой технологией при летней формировке.

Кроме того, в условиях степной зоны после укорачивания прироста к концу вегетации существенно увеличивается число плодовых почек. Так, на сорте Айдаред при стандартной обрезке количество плодовых почек составило 17…19 шт. на 1 пог. м ветви, а в варианте летней обрезки и укорачивания всего прироста – 39…51 шт./пог.м в то время как в контроле только 6…9 шт./пог.м.

Таблица 3.29 — Влияние сроков формирования деревьев яблони на поражение мучнистой росой и паршой

Сорт	Варианты опыта	Поражение				Урожайность, ц/га
		мучнистой росой побегов,%		паршой плодов
				%	балл
Предгорная зона СевКавНИИГПС, Затишье
Сорт Нарт	Зимняя обрезка	0,12	16,7		0,1	416
	Летняя обрезка	0,05	9		0,1	480

Отмечена аналогичная реакция на сортах яблони Джонафри, Ренет Симиренко, Либерти, Ламбурне, Голден резистент, Мутсу.

При испытании разработанной технологии на иммунных и толерантных сортах число опрыскиваний в течение 3…10 лет колебалось от двух до шести с использованием пестицидов с низкой экотоксичностью.

Число опрыскиваний было в 3…18 раз меньше, чем на восприимчивых сортах, пестицидный пресс уменьшается почти в 18 раз.

3.16 Выводы по главе

1. Разработана технология создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений, которая заключается в следующем: скошенная мелкоизмельченная травяная растительность в междурядьях деревьев доставляется за счет инерционного движения режущих органов к разрыхленным приствольным полосам, покрывая ее. Перемешивание мульчи с почвой осуществляется со второго цикла в разрыхленных приствольных полосах глубиной до 10…15 см и шириной 20…25 см. Перемешанный с почвой, мульча травянистой растительности подвергается гумификации ускоренно, поскольку она осуществляется в анаэробных условиях с одновременным возобновлением мульчи в приствольные полосы. Разрыхленные участки приствольных полос деревьев лучше впитывают и аккумулируют выпадающие атмосферные осадки, а покрытый мульчматериал угнетает прорастание сорняков и предохраняет поверхность разрыхленной приствольной полосы от испарения влаги. Перемешивание старого слоя мульчи с почвой и ее разложение благоприятно сказывается на агрофизических свойствах и плодородии почвы.

2.Получены регрессионные модели, позволяющие установить зависимость качества крошения почвы и равномерности распределения мульчи травяной растительности на поверхности разрыхленного участка приствольной полосы плодовых насаждений от скорости передвижения агрегата, угловой скорости вращения фрезы, угла установки ножа фрезы, угловой скорости вращения ротора и высоты планки на роторе и определить оптимальные значения скорости передвижения агрегата (1,92 км/ч), угловой скорости вращения фрезы (40,4 с^-1), угла установки ножа фрезы (63⁰), угловой скорости вращения ротора (202 с^-1) и высоты планки на роторе (43 мм), обеспечивающие качество крошения почвы 92,3% при равномерности распределения мульчи травяной растительности на поверхности разрыхленного участка приствольной полосы 97,6%. Разработан опытный образец и в входе производственных испытаний агрегата установлено, что рыхление приствольных полос молодых плодовых насаждений с покрытием поверхности почвы мульчирующим слоем из травяной растительности позволяет повысить содержание продуктивной влаги в почве в среднем на 45,4%.

3.Разработана технология мульчирования травяной растительности в при штамбовой зоне и в ряду плодовых насаждений, осуществляющая покрытие ряда плодовых насаждений мелкоизмельченной мульчой, угнетающая рост сорняков, предохраняющая поверхность ряда приствольной полосы от испарения влаги и разложение которой улучшает агрофизические свойства и плодородие почвы. Разработан опытный образец косилки для скашивания травяной растительности в приствольной полосе и при штамбовой зоне плодовых насаждений. В ходе производственных испытаний косилки установлено, что производительность ее составляет 0,48 га/ч. Штамб плодового дерева косилка окашивает за один проход. Это особенно важно в условиях горного садоводства, когда к деревьям на террасах имеется подъезд только с одной стороны. Определены основные параметры косилки: окружная скорость ротора – 66,95 м/с, диаметр ротора – 0,593 м и скорость передвижения агрегата – 0,14 м/с.

4.Разработана технология плющения травяной растительности на полотне террасы, позволяющая снизить сток поверхностных вод и смыв почвогрунтов с полотна террасы, улучшить воднофизические свойства почвы и плодородие почвы. Получены регрессионные модели, позволяющие установить зависимость энергозатрат на плющение травяной растительности от скорости передвижения агрегата , диаметра вальца , частоты вращения кривошипа и определить оптимальные значения: = 6,35 км/ч; = 0,235 м; =54,4 с^-1 при этих значениях энергозатраты составляют 915,94 Вт. Установлено, что производительность плющильного агрегата составляет – 2 га/ч, мульчирование поверхности почвы расплющенными растениями снижает сток в 4,4…10,7 раза, а смыв почвы в 10 раз..

5. Разработана технология внесения водных растворов (гербицида и удобрений) в приствольные полосы плодовых насаждений, позволяющая снизить нормы расхода рабочей жидкости и гербицида и получить экологически чистую продукцию. Испытан опытный образец установки для внесения водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений и установлено, что внесение водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений можно осуществлять при давлении воды в установке 0,25…0,3 МПа при диаметре сопла распылителя, равном 1,5 мм. При этом создается дождь, средний диаметр которого составляет 120 мкм, что соответствует агротехническим требованиям.

6. Разработана технология обрезки ветвей плодовых насаждений с использованием блочно-модульного электроветкорезного агрегата, включающая набор ручных электроинструментов: электропилы, электроветкореза с дисковой пилой, электрокустрез, позволяющие повысить производительность труда при детальной обрезке сада по сравнению с выполнением этих операций вручную в 5-8 раз.

7. Разработана безотходная и ресурсосберегающая технология ухода за кроной плодовых деревьев, позволяющая использовать срезанные ветки плодовых деревьев в раздробленном виде в качестве материала для мульчирования почвы, обеспечить возврат в почву ценных микроэлементов, содер­жащихся в обрезках, исключить ручную уборку обрезанных вет­вей и их вывоз с последующим сжиганием. Получены регрессионные модели, позволяющие установить зависимость мощности измельчения обрезанных ветвей плодовых насаждений от скорости подачи ветвей v_п, окружной скорости режущей кромки v_о, величины зазора между режущей кромкой ножа и валом противоположного ротора s. Установлены оптимальные параметры и режим работы подборщика-измельчителя: v_п=1,4 м/с, v_о=8 м/с и s=0,003 мм. В ходе производственных испытаний подборщика-измельчителя установлено, что мульчирование почвы древеcными материалами, особенно щепой в сочетании с азотными удобрениями, влияло на биометрические показатели деревьев яблони, содержание в почве гумуса возроcло с 2,5 до 3,4%, фосфора и калия, соответственно, с 14,2 до 21,0 и с 28,3 до 35,6 мг/100г. почвы, урожайность деревьев повысилась на 22%.

8. Разработана рациональная система защиты плодовых насаждений на склоновых землях от болезней и вредителей, включающая переход на выращивание сортов с высоким иммунологическим статусом, способы и сроки обрезки деревьев для снижения вредоносности мучнистой росы и уменьшения доли фунгицидов, а также создание самцового вакуума, как альтернативы инсектицидам в снижении вредоносности доминирующего вредителя – яблонной плодожорки. При испытании разработанной технологии на иммунных и толерантных сортах число опрыскиваний колебалось от двух до шести с использованием пестицидов с низкой экотоксичностью. Число опрыскиваний было в 3…18 раз меньше, чем на восприимчивых сортах, пестицидный пресс уменьшается почти в 18 раз, что позволяет получить экологически чистую продукцию.

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО УХОДУ ЗА ПЛОДОВЫМИ НАСАЖДЕНИЯМИ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ

Расчет эффективности предлагаемых технологий и технических средств осуществлялся в соответствии действующими методиками [165, 166, 246].

Результаты технико-экономической оценки (табл. 4.1) технологии ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений на террасированных склонах свидетельствуют о том, что применение предлагаемого агрегата позволяет: получить чистый дисконтированный доход за период исследований равный 3986,76 тыс. руб. на площади 20 га, что на 1583,51 тыс. руб. больше базового варианта; снизить себестоимость работ в 1,6 раза (с 62,97 тыс. руб. до 39,4 тыс. руб.).

Внедрение разработанного плющильного агрегата обеспечивает экономический эффект за счет повышения урожайности и качества плодов в размере 16,5 тыс. руб./га. Урожайность в среднем увеличилась на 8 ц/га. Общий годовой экономический эффект от применения разработанного плющильного агрегата в расчете на 1 га составил 36,5 руб.

Применение электроветкорезного агрегата позволит получить экономический эффект в размере 8,02 тыс. руб./га при снижении трудовых затрат в 6 раза.

Внедрение разработанной технологии обеспечивает экономический эффект как за счет снижения приведенных затрат, так и за счет повышения урожайности и качества плодов от агротехнического эффекта использования древесной мульчи.

В сравнении с базовой технологией, в предлагаемой сокращено количество сельхозработ (с 5 до 1), исключены ручные работы и сжигание древесных отходов.

Использование большого количества техники и рабочего персонала требует значительных материальных и трудовых затрат (табл. 4.2). Видно, что снижение приведенных затрат складывается за счет снижения всех видов издержек. Экономический эффект от использования технологии утилизации срезанных ветвей плодовых насаждений подборщиком-измельчителем составил 1447,84 руб./га.

При расчетах экономического эффекта за счет повышения урожайности (табл. 4.3) использованы данные, полученные в опытах с древесной мульчей из срезанных ветвей яблони сорта Ред Делишес [98].

Таблица 4.1 – Показатели сравнительной экономической эффективности

№	Показатели	Единица измерения	Варианты
			Базовый МТЗ-82+КИС-1,5; МТЗ-82+ФА-0,76	Предлагаемый МТЗ-82+АУМПП
1.	Площадь обработки	га	20	20
2.	Чистый дисконтированный доход за 3 года исследования	тыс. руб.	2400,25	3983,76
3.	Единовременные капитальные вложения с учетом выплат по кредиту	тыс. руб.	2282,86	1170,93
4.	Себестоимость процесса ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений, в том числе расходы на: — оплату труда; — техн. обслуживание; — ТСМ; — прочие затраты	тыс. руб.	62,97	39,4
			13,03	8,15
			2,74	1,72
			44,21	27,65
			2,99	1,88
5	Срок окупаемости	год	1,4	0,5

С учетом средней реализационной цены плодовой продукции экономический эффект от использования предлагаемой технологии составит 8010 руб./га.

Таким образом, суммируя отдельные эффекты, получим общий экономический эффект от внедрения новой технологии утилизации древесных отходов садоводства подборщиком-измельчителем срезанных ветвей плодовых деревьев в размере 9458 руб./га.

За счет внедрения предлагаемой рациональной системы защиты плодовых насаждений на склоновых землях от болезней и вредителей урожайность увеличится на 15%. В результате экономический эффект составит 56,25 тыс.руб./га.

Таблица 4.2 – Экономическая эффективность технологии утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев подборщиком-измельчителем
за счет снижения приведенных затрат

Показатель	Базовая технология	Предлагаемая технология
Используемые агрегаты	МТЗ-82+СВ-1, МТЗ-82+ПФ-0,5, МТЗ-82+2ПТС-4	ДТ-75М+ПИВ-1
Прямые издержки, руб./га: на тракторы на СХМ всего:	955,89 116,26 1072,15	500,89 349,48 850,37
Затраты на ГСМ, руб./га	360,68	148,63
Заработная плата, руб./га	876,82	15,75
Удельные капитальные вложения, руб./га	4129,76	3110,12
Приведенные затраты, руб./га	2929,12	1481,27
Экономический эффект, руб./га	–	1447,84

Таблица 4.3 – Экономическая эффективность технологии утилизации срезанных ветвей плодовых деревьев подборщиком-измельчителем
за счет увеличения урожайности и улучшения качества плодов

Показатели	По базовой технологии	По предлагаемой технологии
Урожайность, ц/га (%) I сорт II сорт III сорт Всего:	45,3 (45) 23,2 (23) 32,2 (32) 100,7 (100)	53,9 (48) 29,2 (26) 29,2 (26) 112,3 (100)
			Реализационная цена, руб./ц I сорт II сорт III сорт	750 320 120	750 320 120
			Выручка, руб./га I сорт II сорт III сорт Всего:	33986 7412 3867 45265	40428 9343 3504 53275
			Экономический эффект, руб./га		8010

Итого суммарный экономический эффект от внедрения предлагаемых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях Юга России составит 136,7 тыс. руб./га.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итоги выполненного исследования

1. Разработана технология создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений, которая заключается в следующем: скошенная мелкоизмельченная травяная растительность в междурядьях деревьев доставляется за счет инерционного движения режущих органов к разрыхленным приствольным полосам, покрывая ее. Перемешивание мульчи с почвой осуществляется со второго цикла в разрыхленных приствольных полосах глубиной до 10…15 см и шириной 20…25 см. Перемешанная с почвой мульча травянистой растительности подвергается гумификации ускоренно, поскольку она осуществляется в анаэробных условиях. Разрыхленные участки приствольных полос деревьев лучше впитывают и аккумулируют выпадающие атмосферные осадки, а покрытие почвы мульчматериалом угнетает прорастание сорняков и предохраняет поверхность почвы от испарения влаги. Перемешивание слоя мульчи с почвой и ее разложение благоприятно сказывается на агрофизических свойствах и плодородии почвы.

2. Обоснована конструктивно-технологическая схема, изготовлен и испытан опытный образец агрегата для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовыми насаждениями на склоновых землях. Получены регрессионные модели зависимости качества крошения почвы и равномерности распределения мульчи травяной растительности на поверхности разрыхленного участка приствольной полосы плодовых насаждений от скорости передвижения агрегата, угловой скорости вращения фрезы, угла установки ножа фрезы, угловой скорости вращения ротора и высоты планки на роторе. Определены оптимальные значения скорости передвижения агрегата (1,92 км/ч), угловой скорости вращения фрезы (40,4 с^-1), угла установки ножа фрезы (63⁰), угловой скорости вращения ротора (202 с^-1) и высоты планки на роторе (43 мм), обеспечивающие качество крошения почвы 92,3% при равномерности распределения мульчи травяной растительности на поверхности разрыхленного участка приствольной полосы 97,6%. Установлено, что рыхление приствольных полос молодых плодовых насаждений с покрытием поверхности почвы мульчирующим слоем из травяной растительности позволяет повысить содержание продуктивной влаги в почве в среднем на 45,4%.

3. Разработана технология мульчирования травяной растительности в приштамбовой зоне и в ряду плодовых насаждений, предусматривающая покрытие междурядья мелкоизмельченной мульчой, угнетающей рост сорняков, предохраняющей поверхность почвы от испарения влаги и разложение которой улучшает агрофизические свойства и плодородие почвы. Обоснована конструктивно-технологическая схема, изготовлен и испытан опытный образец косилки для скашивания травяной растительности в приствольной полосе и приштамбовой зоне плодовых насаждений. В ходе производственных испытаний косилки установлено, что ее производительность составляет 0,48 га/ч. Штамб плодового дерева косилка окашивает за один проход, что актуально для горного садоводства, когда к деревьям на террасах имеется подъезд только с одной стороны. Определены основные параметры косилки: окружная скорость ротора – 66,95 м/с, диаметр ротора – 0,593 м и скорость передвижения агрегата – 0,14 м/с.

4. Разработана технология плющения травяной растительности на полотне террасы, позволяющая снизить сток поверхностных вод и смыв почвогрунтов с полотна террасы, улучшить воднофизические свойства почвы и плодородие почвы. Обоснована конструктивно-технологическая схема, изготовлен и испытан опытный образец плющилки. Получена регрессионная модель зависимости энергозатрат на плющение травяной растительности от скорости передвижения агрегата , диаметра вальца , частоты вращения кривошипа и определены оптимальные значения: = 6,35 км/ч; = 0,235 м; =54,4 с^-1. При этих значениях энергозатраты составляют 915,94 Вт. Установлено, что производительность плющилки составляет 2 га/ч, мульчирование поверхности почвы расплющенными растениями снижает сток в 4,4…10,7 раза, а смыв почвы в 10 раз.

5. Разработана технология внесения гербицида и удобрений в приствольные полосы плодовых насаждений, позволяющая снизить нормы расхода гербицида и получить экологически чистую продукцию. Обоснована конструктивно-технологическая схема, изготовлен и испытан опытный образец установки. Установлено, что внесение водных растворов в приствольные полосы плодовых насаждений можно осуществлять при давлении воды в установке 0,25…0,3 МПа при диаметре сопла распылителя 1,5 мм. При этом создается дождь, средний диаметр которого составляет 120 мкм, что соответствует агротехническим требованиям.

6. Разработана технология обрезки ветвей плодовых насаждений с использованием блочно-модульного электроветкорезного агрегата, включающий набор ручных электроинструментов: электропилы, электроветкорезы с дисковыми пилами, электрокустреза, позволяющие повысить производительность труда при детальной обрезке сада по сравнению с выполнением этих операций вручную в 5…8 раз. Установлено, что использование электровкткорезного агрегата позволяет обеспечить высокую скорость резания и гладкий срез, удовлетворяющие агротехническим требованиям. Применение тока высокой частоты (200 Гц) позволяет существуенно уменьшить габариты и массу инструментов, а напряжение 42В безопасно для жизни оператора.

7. Разработана безотходная и ресурсосберегающая технология ухода за кроной плодовых деревьев, позволяющая использовать срезанные ветки плодовых деревьев в раздробленном виде в качестве материала для мульчирования почвы, обеспечить возврат в почву ценных микроэлементов, содер­жащихся в обрезках, исключить ручную уборку обрезанных вет­вей и их вывоз с последующим сжиганием. Обоснована конструктивно-технологическая схема, изготовлен и испытан опытный образец подборщика-измельчителя. Получены регрессионные модели зависимости мощности измельчения обрезанных ветвей плодовых насаждений от скорости подачи ветвей v_п, окружной скорости режущей кромки v_о, величины зазора между режущей кромкой ножа и валом противоположного ротора s. Установлены оптимальные параметры и режим работы подборщика-измельчителя: v_п=1,4 м/с, v_о=8 м/с и s=0,003 мм. В ходе производственных испытаний подборщика-измельчителя установлено, что мульчирование почвы древеcными материалами, особенно щепой в сочетании с азотными удобрениями, влияет на биометрические показатели деревьев яблони, на содержание в почве гумуса (возроcло с 2,5 до 3,4%), фосфора и калия (увеличилось, соответственно, с 14,2 до 21,0 и с 28,3 до 35,6 мг/100г. почвы), урожайность деревьев (повысилась на 22%).

8. Разработана рациональная система защиты плодовых насаждений на склоновых землях от болезней и вредителей, включающая переход на выращивание сортов с высоким иммунологическим статусом, способы и сроки обрезки деревьев для снижения вредоносности мучнистой росы и уменьшения доли фунгицидов, а также создание самцового вакуума, как альтернативы инсектицидам в снижении вредоносности доминирующего вредителя – яблонной плодожорки.

9. Суммарный экономический эффект от внедрения предлагаемых технологических решений и технических средств по уходу за плодовыми насаждениями на склоновых землях Юга России составляет 136,7 тыс. руб./га.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст] / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. – М.: Наука, 1976. – 279 с.
2. Алехин, С.Д. Состояние и перспективы разработки устройств для обработки почвы в межствольных полосах сада [Текст] / С.Д. Алехин, А.Д. Засыпкин, В.И. Горшенин, К.А. Манаенков // Научное обеспечение агропромышленного комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям: Тез. докл. науч. конф. 12 — 15 апреля 1994 г. – Мичуринск, 1994. – С .182-184.
3. Алёхин, А.В. Обоснование параметров и режимов работы ротационного рабочего органа для обработки почвы в интенсивных садах [Текст] / Алёхин Алексей Викторович // Автореф. дисс. …канд. техн. наук: 05.20.01. – Мичуринск-наукоград, 2010. – 23с.

4. Алиев, Т.Г.-Г. Влияние мульчирования на рост и развитие корневой системы яблони [Текст] / Т.Г.-Г. Алиев, Г.Н. Пугачев // Повышение эффективности садоводства в современных условиях: Матер, всерос. науч.-практ. конф. 22-24декабря 2003 г. — Мичуринск, 2003. – Т. 3. – С. 60-66.

5. Алиев, Т.Г.-Г. Результаты изучения перспективных систем содержания почвы в интенсивных садах семечковых культур [Текст] / Т.Г.-Г. Алиев, А.А. Соломахин, М.В. Придорогин [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 2. – С. 24-26.

6. Алиев, Т.Г.-Г. Агробиологическое обоснование применения гербицидов в плодовых и ягодных насаждениях [Текст]: Автореф. дис. … д. с.-х. н. / Т.Г.-Г. Алиев. — Мичуринск-наукоград РФ, 2007. — 47 с.

7. Аниферов, Ф.Е. Машины для садоводства [Текст] / Ф.Е. Аниферов, Л.И. Ерошенко, И.З. Теплинский. – Л.: Агропромиздат, 1990. – 304 с.

8. Аммайгаджиев Г. К. Эколого- экономическое обоснование районов воз-делывания многолетних насаждений в предгорной зоне Дагестана [Текст]: дис-сер. канд. с.-х. наук. – М., 2001. – 199 с.

1. Андреев, В.Н. Математическое планирование экспериментов [Текст] / В.Н. Андреев // Методические указания.– Л.: ЛТА, 1982.– 39 с.

10. Андриенко, А. С. Влияние системы содержания почвы в садах на водный, пищевой, питательный и тепловой режимы почвы [Текст] / А.С. Андриенко// Содержание почвы в садах. – Киев, 196. – С. 24-39

1. Апажев, А.К., Технологии и технические решения по уходу за плодовыми насаждениями в интенсивном садоводстве на склоновых землях Юга России [Текст] / А.К. Апажев, В.Н. Бербеков, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов и др. – Нальчик, 2019.- 243 с.

12. Апажев, А.К. Научно-методические рекомендации по разработке мероприятий, обеспечивающих повышение плодородия почв в условиях склоновых эродированных черноземных почв Юга России [Текст] / А.К. Апажев, В.Н. Бербеков, Ю.А. Шекихачев, А.Л. Хажметова [и др.].– Нальчик: КБГАУ, 2017.– 116 с.

13. Апажев, А.К. Инновационные технологические и технические решения по повышению плодородия почв в условиях склоновых эродированных черноземных почв Юга России [Текст] / А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, А.Л. Хажметова [и др.].– Нальчик: КБГАУ, 2018.– 264 с.

1. Апажев, А.К. Математическая модель взаимодействия рабочих органов почвообрабатывающей техники с почвой [Текст] / А.К. Апажев, А.Г. Фиапшев, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов Л.М., Х.Х. Ашабоков, А.Л. Хажметова // Современные проблемы прикладной математики, информатики и механики. Сборник трудов Международной научной конференции: в 3-х т. Т.II.- Нальчик: Изд-во Кабардино-Балкарского государственного университета им.Х.М.Бербекова,2019. – С. 132-136.
2. Апажев, А.К. Совершенствование технологии создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений [Текст] / А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, А.Г. Фиапшев // Фундаментальные науки и современность.- 2019.- № 5 (26). – С. 46-52.
3. Апажев, А.К. Анализ экологических проблем в деятельности крестьянских (фермерских) хозяйств Кабардино-Балкарской Республики [Текст] / А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, А.Г. Фиапшев // Современные научные исследования и разработки.- 2019.- № 3(32). – С. 7-9.
4. Апажев, А.К. Суммарное водопотребление и анализ основных методов его расчета [Текст] / А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, А.Г. Фиапшев // Современные научные исследования и разработки.- 2019.- №3(32). – С. 9-1.
5. Апажев, А.К. К вопросу повышения эффективности использования склоновых земель горных регионов [Текст] / А.К. Апажев, Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Проблемы и перспективы современной науки» (г. Кишинев, Молдавия, 15 апреля 2019 г.).- Нефтекамск.: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 8-11.
6. Апажев, А.К. Перспективы дерново-перегнойной системы содержания почвы в садах [Текст] / А.К. Апажев Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Проблемы и перспективы современной науки» (г. Кишинев, Молдавия, 15 апреля 2019 г.).- Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 12-15.
7. Апажев, А.К. Характеристика условий работы средств механизации для удаления растительности в садах [Текст] / А.К. Апажев Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Стратегии развития современной науки» (г. Минск, Беларусь, 17 апреля 2019 г.).- Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 28-31.
8. Апажев, А.К. Математическое моделирование процесса работы ротационной садовой косилки [Текст] / А.К. Апажев Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Стратегии развития современной науки» (г. Минск, Беларусь, 17 апреля 2019 г.).- Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 32-35.
9. Апажев, А.К. Математическое моделирование процесса взаимодействия ротационного рабочего органа с объектом обработки [Текст] / А.К. Апажев Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции ««Теоретические и практические аспекты научных исследований» (г. Минск, Болгария, 19 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 40-43.
10. Апажев, А.К. Влияние основных параметров ротационной косилки на энергоемкость измельчения растительности [Текст] / А.К. Апажев Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты научных исследований» (г. Минск, Болгария, 19 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 44-47.
11. Апхудов, Т.М. Обоснование основных конструктивных и технологических параметров измельчителя ветвей плодовых деревьев [Текст] / Т.М. Апхудов, А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев Ю.А // Международный технико-экономический журнал. – 2019. – №4. – С.15-19.
12. Апхудов, Т.М. Математическое моделирование процесса измельчения плодовых ветвей роторным измельчителем [Текст] / Т.М. Апхудов, А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев Ю.А // Техника и оборудование для села. – 2019. – №9(267). – С. 21-24.
13. Апхудов, Т.М. Размерные характеристики срезанных ветвей плодовых деревьев [Текст] / Т.М. Апхудов, Л.З. Шекихачева // Фундаментальные науки и современность. – 2019. – № 1(22). – С. 19-24.
14. Апхудов, Т.М. Размерные характеристики валка из срезанных ветвей плодовых деревьев [Текст] / Т.М. Апхудов, Л.З. Шекихачева // Фундаментальные науки и современность. – 2019. – № 1(22). – С. 24-29.
15. Апхудов, Т.М. Результаты исследований динамики процесса резания ветвей плодовых деревьев и качества образующихся поверхностей [Текст] / Т.М. Апхудов, Л.З. Шекихачева // Человек и современный мир. – 2019. – № 1(26). – С. 170-177.

29. Арбузов, С.В. Машины для обрезки насаждений [Текст] / С.В.Арбузов // Садо­водство. – 1968. – №3. – С.44.

30. Афанасьев, П.С. Конструкции и расчеты деревообрабаты­вающего оборудования [Текст] / П.С. Афанасьев // Справочник. – М., 1970. – 146 с.

31. Бакуев, Ж.Х. Интенсификация садоводства КБР путем создания оптимальных типов и конструкций плодовых насаждений короткого цикла эксплуатации [Текст] / Ж.Х. Бакуев // Сборник завершенных научных работ в области АПК, рекомендуемых для внедрения в производство. – Нальчик 2006. – С.38-40.

1. Бакуев, Ж.Х. Интенсификация возделывания груши в предгорьях КБР [Текст] / Ж.Х. Бакуев, А.В. Сатибалов, А.В. Канаметов // Матер. Междунар. НПК «Новации в горном и предгорном садоводстве» — Нальчик, 2011. – С.9-12.

33. Бакуев. Ж.Х. Интенсификация садоводства в предгорьях Северного Кавказа [Текст] / Бакуев Ж.Х. – Нальчик , 2012. – 369с.

1. Балкаров, Р.А. Утилизация древесины срезанных ветвей плодовых деревьев в горном и предгорном садоводстве [Текст] / Р.А. Балкаров, А.У. Заммоев // Матер. регион. научн. конф. молодых ученых Горского государственного агроуниверситета «Экология южного региона». –Владикавказ: ГГАУ, 2002. – С. 105-107.
2. Балкаров, Р.А. Ресурсосберегающие технологии и средства механизации механизированного ухода за плодовыми деревьями на террасированных склонах [Текст] / Р.А. Балкаров // Автореф. дисс. докт. техн. наук. – М., 2004.–36 с.
3. Балкаров, Р.А. Методы обеспечения экологической безопасности при эксплуатации сельскохозяйственной техники [Текст] / Р.А. Балкаров, Л.З. Щекихачева //Фундаментальные науки и современность. – 2019. – №2 (23). – С.24-29
4. Балкаров, Х.Ж. Новая технология террасирования склонов под сады [Текст] / Х.Ж. Балкаров // Сб. научных трудов СКНИИГПС, вып. 11. – Нальчик, 1990. – С.58-69.
5. Балкизов, А.Б. Особенности формирования водного режима южных черноземов [Текст] / А.Б. Балкизов, Л.З. Шекихачева [и др.] // Человек и современный мир. 2019. № 2(27). С. 82-89.
6. Балобин, В.Н. О дерново-перегнойной системе содержания почвы в саду [Текст] / В.Н. Балобин // Пути повышения урожайности плодовых и ягодных культур. — Минск: Ураджай, 1977. — Вып. 1. — С. 85-92.
7. Бароев, А.И. Пути совершенствования противоэрозионной техники [Текст] / А.И. Бароев, А.Н. Важенин // В кн.: Механизация и экономика сельскохозяйственного производства. – Целиноград, 1971. – С.5-11.

41. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприво­ды [Текст] / Т.М. Башта и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 365 с.

42. Башта, Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем [Текст] / Т.М. Башта. – М.: Машиностроение, 1974. – 606 с.

43. Беляк, Н.И. Влияние системы содержания почвы на размещение корневой системы яблони [Текст] / Н.И. Беляк // Садоводство. – 1985. – № 33. – С. 53-55.

1. Бербеков, В.Н. Устройство террас нового типа [Текст] / Л.А. Шомахов, В.Н. Бербеков, Х.Ж. Балкаров, А.М. Хатухов // Садоводство и виноградарство. –2004. – №4. – С. 13-14.
2. Бербеков, В.Н. Рекомендации восстановления, стабилизации и развития отрасли садоводства в КБР [Текст] / М.Х. Ахохов, Л.А. Шомахов, В.Н. Бербеков. – Нальчик, 2002. – 17 с.

46. Бербеков, В.Н. Теоретические основы создания садовых агроландшафтов горных и предгорных территорий [Текст] / В.Н. Бербеков // Материалы науч.-практ. конф. «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения». Часть II. – Краснодар, 2004. – С. 3-6 .

47. Бербеков, В.Н. Баланс питательных веществ в садах на галечниковых землях [Текст] / В.Н. Бербеков // Материалы научно-практической конференции «Организационно-экономический механизм инновационного процесса и приоритетные проблемы научного обес-печения развития отрасли». – Краснодар, 2003. – С. 104-108.

48. Бербеков, В.Н. Интенсивное садоводство Кабардино-Балкарии: Монография [Текст] / В.Н. Бербеков. – Нальчик: Изд-во «Принт Центр», 2017.- 400 с.

49. Беренштейн, И.В. Рационализаторы — виноградарям: Справочное издание [Текст] / И.В. Беренштейн. – Симферополь: Таврия, 1985. – 112 с.

50. Бершадский, А.Л. Методы определения удельной работы резания древесины [Текст] / А.Л. Бершадский, А.А. Смирнов, В.О. Рыбалко. – Архангельск, 1938. – 18 с.

51. Борисова, А.А. Влияние различных паросидеральных предшественников для школы сеянцев на выход и качество семенных подвоев груши [Текст] / А.А. Борисова, С.П. Джура // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ ВСТИСП. – М., 1999. – С. 111-116.

52. Босак, В.И. Мульчирование посадок голубики высокой как мера борьбы с сорняками на плантации [Текст] / В.И. Босак // Проблемы производства и переработки малораспространенных плодовых и ягодных культур: Тезисы научно-производственной конференции, Самохваловичи, 26-28 августа 1996 г. – Минск: БелНИИ плодоводства, 1996. – С. 30-32.

53. Бредун, М.И. Механизация работ в садах и виноградниках [Текст] / М.И. Бредун. – М.: Высшая школа, 1967. – 144 с.

54. Брик, М.И. Технологическая щепа [Текст] / М.И. Брик, Б.А. Васильев. – М.: Лесная промышленность, 1975. – 206 с.

55. Бутов, В.В. Объемный гидропривод [Текст] / В.В. Бутов и др.– Новочеркасск, 1979. – 81 с.

56. Будаговский, В.И. Впитывание воды в почву [Текст] / В.И. Будаговский. – М.: Изд. АН СССР, 1955. – С. 42-50.

57. Бычков, В.В.Механизация обрезки кроны деревьев [Текст] / В.В. Бычков, Д.И. Беренштейн // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. –1981. – №10. – с. 10-16.

58. Бычков, В.В. Новые машины для ухода за почвой в садах [Текст] / В.В. Бычков // Садоводство и виноградарство. – 1998. – № 3. – С. 9-11.

59. Бычков, В.В. Энерго- и ресурсосберегающие машины для садоводства [Текст] / В.В. Бычков, А.А. Цымбал // Садоводство и виноградарство. – 2000. – № 5. – С .15-17.

60. Вальщиков, Н.М. Рубительные машины [Текст] / Н.М. Вальщиков – Л.: Машиностроение, 1970. – 328 с.

61. Варламов Г.П. Механизация работ в садах [Текст] / Г.П.Варламов // Садоводс­тво. – 1981. – №1. – С. 32-34.

62. Васкан, Г. К. Влияние различных систем содержания почвы в саду на водно-питательный режим и урожай плодов яблони [Текст] / Г.К. Васкан // Новое в агротехнике возделывания плодовых культур. – Кишинев: Штиинца, 1989. – С. 4-9.

1. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных [Текст] / Г. В. Веденяпин. – М.: Колос, 1973. – 426 с.

64. Велецкий, И.Н. Механизация защиты растений [Текст]: Справочник / И.Н. Велецкий. – М.: Агропромиздат, 1992. – 223 с.

65. Велецкий, И.Н. Методические указания по применению гербицидов ленточным способом [Текст] / И.Н. Велецкий. – М: Колос, 1970. – 31 с.

66. Велецкий, И.Н. Технология применения гербицидов [Текст] / И.Н. Велецкий. – Л.: Агропромиздат, 1989. – 176 с.

67. Виленский, Д.Г. Борьба с эрозией почв [Текст] / Д.Г. Виленский. – М.: Изд. АН СССР, 1938. – С.80-85.

68. Вознесенский, В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях [Текст] / В.А. Вознесенский, Н.А. Чернова. – М.: Статистика, 1974. – 192 с.

69. Вольф, В.Г. Статистическая обработка опытных данных [Текст] / В.Г. Вольф. – М.: Колос, 1967. – 230 с.

70. Воскресенский, С.А. Резание древесины [Текст] / С.А. Воскресенский. – М., 1955. – 199 с.

71. Востров, И.С. Рациональное использование микроорганизмов для повышения потенциального плодородия почвы [Текст] / И.С. Востров // Вестник сельскохозяйственной науки. – 1989. – №1. – С. 22-24.

72. Герасимов, Н.И. Обработка межствольных полос в садах [Текст] / Н.И. Герасимов, Я.З. Жилицкий [и др.] // Технология, организация и механизация интенсивного садоводства: Сб. науч. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина. – Мичуринск, 1979. – Вып. 28. – С. 149.

73. Гольфендбейн, П.С. Принципы построения округлой кроны и обрезки деревьев яблони в связи с плотностью размещения [Текст] / П.С. Гольфендбейн . – М.: Ко­лос, 1972. – 102 с.

74. Горбатенко, В.Е. Содержание почвы в интенсивных садах [Текст] / В.Е. Горбатенко // Садоводство и виноградарство. – 1990.- №8. – С. 14-15.

75. Грислис, С.В. Биолого-хозяйственная оценка клевера лугового в севооборотах с короткой ротацией [Текст] / С.В. Грислис, В.М. Решетников // Вестник РАСХН. – 2000. – №1. – С.55–57.

1. Грязев, В.А. Системы содержания почвы в промышленных садах [Текст] / В.А. Грязев, В.А. Потапов // Садоводство. – 1984. – № 6. – С.11-13.

77. Гудковский, В:А. Проблемы и пути развития эффективного садоводства России [Текст] / В.А. Гудковский // Интенсивное садоводство: Матер, науч.-практ. конф. – Мичуринск, 2000. – С.20-25.

78. Гудковский, В.А. Концепция развития интенсивного садоводства в современных условиях России [Текст] / В.А. Гудковский, А.А.Кладь // Садоводство и виноградарство. – 2001. – №4. – С.2-8.

79. Гутьяр, Е.М. К теории резания стеблей [Текст] / Е.М. Гутьяр // Сельскохо­зяйственные машины, – 1931. – №7. – С.12-13.

80. Далин, А.Д. Ротационные почвообрабатывающие и землеройные машины [Текст] / А.Д. Далин, П.В. Павлов. – М . : Машгиз, 1950. – 258 с.

1. Джекс, Д. Мульчирование [Текст] / Д. Джекс, У. Бринд, Р. Смит. – М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1958. – 218 с.

82. Джил Джесьоловски. Мульчируйте приствольные круги [Текст] // Садовод и фермер.– М., 2000. – №5 – С. 33.

83. Джумакулов, СБ. Влияние защитного кожуха почвофрезы на показатели работы фрезерного культиватора [Текст] / СБ. Джумакулов // Механизация хлобководства: Реферативный научно-технический сборник. – Ташкент. – № 6 (212). – С. 4-5.

84. Джура, С.П. Некоторые вопросы изучения севооборотов в школе сеянцев груши [Текст] / С.П. Джура, А.А. Борисова // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ/ВСТИСП. – М., 2002. – Т.9. – С. 219-223.

1. Довбан, К.И. Сидерация — многофакторный агроприем [Текст] / К.И. Довбан // Земледелие. –1986. – №8. – С.40-42.

86. Докин, Б.Д. Эффективность применения фрез для междурядной обработки пропашных культур [Текст] / Б.Д. Докин, B.C. Сурилов // Вестник сельскохозяйственной науки. – 1962. – № 7. – С. 31-36.

87. Драгавцев, А.П. Горное садоводство [Текст] / А.П. Драгавцев – М.: Сельхозиздат, 1958. – 430 с.

1. Думай, Л.Б. Новые машины для механизации работ в садоводстве и виноградарстве [Текст] / Л.Б. Думай // Материалы НТС ВИСХОМ. – 1960. – Вып. 7. – С.116-128.

89. Ежов, Л.А. СошнИнтенсификация производства посадочного материала в условиях Урала [Текст] / Л.А. Ежов. Ю.В. Сошна и др. // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ВСТИСП. – М., 2000. – Т. 7. – С. 102-109.

90. Жилицкий, Я.З. К вопросу о системе машин для садоводства [Текст] / Я.З. Жилицкий // Сад и огород. – 1956. – № 8. – С.19-20.

91. Жилицкий, Я.З. Механизация обработки межствольных полос в садах [Текст] / Я.З. Жилицкий, Н.И. Герасимов, Н.П. Лосев // Усовершенствование почвообрабатывающих машин. – М., 1963. – С.134-140.

1. Жилицкий, Я.З. Механизация работ в садоводстве [Текст] / Я.З. Жилицкий, Н.И. Герасимов. – М.: Колос, 1973 . – 118с.

93. Завражнов, А.И. Исследование процесса перемещения скошенной массы в приствольные полосы рабочими органами косилки для интенсивного садоводства [Текст] / А.И. Завражнов, К.А. Манаенков, В.В. Хатунцев // Достижения науки и техники АПК. – 2008. – № 8. – С.39-43.

94. Завражнов, А.И. Комплекс машин для маточников вегетативно размножаемых подвоев и интенсивного сада [Текст] / А.И. Завражнов, К.А. Манаенков, В.Ю. Ланцев // Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 1. – С.49-52.

1. Завражнов, А.И. Проблемы и пути механизации обработки почвы в интенсивных садах [Текст] / А.И. Завражнов, К.А. Манаенков // Интенсивное садоводство: Матер, науч.-практ. конф. – Мичуринск, 2000. – Ч. 2. – С.8-13.
2. Завражнов, А.И. Энергосберегающая технология и комплекс машин для обработки почвы в интенсивных слаборослых садах [Текст]: Учебное пособие / А.И. Завражнов, К.А. Манаенков. – Мичуринск, 2002. – 105 с.

97. Загиров, Н.Г. Биологические и экологические основы адаптивного возделывания плодовых культур винограда в Дагестане [Текст]: Автореферат дис… докт. с.-х. наук. – М., 1997. – 38 с.

98. Зайцев, П.В. Обработка приствольных полос гербицидами [Текст] / П.В. Зайцев // Техника в сельском хозяйстве. – 1979. – № 3. – С. 79.

99. Зволинский, В.Н. Результаты и основные направления работ по фрезерным почвообрабатывающим машинам [Текст] / В.Н. Зволинский // Тракторы и сельхозмашины. – 1978. – № 11. – С. 11.

100. Зельцер, В.Я. Приспособление для внесения гербицидов в многолетних насаждениях [Текст] / В.Я. Зельцер, Б.Н. Чудак // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. – 1976. – № 6. – С. 34-41.

101. Зотов, В.А. Машины для городских озеленительных хозяйств [Текст] / В.А.Зотов. – М.: Машиностроение, 1978. – 203 с.

102. Ильина, Л.В. Использование растительной биомассы для повышения плодородия почв и продуктивности земледелия [Текст] / Л.В. Ильина, Р.Н. Ушаков и др. // Земледелие. – 1998. – №1. – С.42-46.

147. Казбеков Б. И. Оптимизация производства плодовой продукции в Республике Дагестан [Текст]: диссер. докт. с.-х. наук. – Краснодар, 2006. – 403с.

103. Камбулов, С.И. Влияние технологии обработки почвы на влагообеспеченность обрабатываемого слоя [Текст] / С.И. Камбулов, В.Б. Рыков, Е.И. Трубилин [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2018. – №135. – С.50-57.

104. Камбулов, С.И. Влагообеспеченность обрабатываемого слоя почвы при различных технологиях возделывания [Текст] / С.И. Камбулов, В.Б. Рыков, В.В. Колесник [и др.] // Инновации в сельском хозяйстве. – 2017. — №4 (25). – С.222-227.

105. Камбулов, С.И. Энергетическая оценка комбинированного орудия для обработки почвы в садах [Текст] / С.И. Камбулов, А.В. Пономарев // «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса» сборник научных трудов XXII Международной научно-практической конференции в рамках XXII Агропромышленного форума юга России и выставки «Интерагромаш». Донской государ. техн. университет. Аграрный научный центр «Донской». – Ростов-на-Дону. – 2019. – С.317-320.

106. Камзолова, О.М.. Химический состав сливы в зависимости от системы содержания почвы и сорто-подвойной комбинации [Текст] / О.М. Камзолова О.М., И.М. Стацкевич // Плодоводство. Научные труды: Белорус. Научно-исследовательский институт плодоводства. Том 12. – 1999. – С. 152-153.

107. Кант. Зеленое удобрение [Текст] / Перевод с немецкого Кирющина. – М.: Колос, 1982. – 128 с.

108. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственные ма­шины [Текст] / А.Н. Карпенко, В.М. Халанский. – М.: Агропромиздат, 1989. – 527 с.

109. Кашин, В.И. Научные основы адаптивного садоводства / В.И. Кашин: — М: Колос, 1995. – 335 с.

110. Кашин, В.И. Научная база реализации биологического потенциала садовых растений [Текст] / В.И. Кашин // Садоводство и виноградарство. – 2000. – №5. – С. 2-5.

111. Кобылко, Б.Г. Щелевые распылители для внесения гербицидов [Текст] / Б.Г. Кобылко, Л.Н. Козин // Защита растений. – 1983. – № 2. – С. 34-35.

112. Коннов, Ю.М. Влияние дерново-мульчевой системы содержания на водопроницаемость почвы в саду [Текст] / Ю.М. Коннов, Н.М. Круглов, В.А. Потапов // Технология, организация и механизация интенсивного садоводства: Сб. науч. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина. – 1978. – Вып. 26. – С. 63- 66.

113. Коробков, В.В. Комплексная переработка низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок [Текст] / В.В. Коробков. – М: Лесная промышленность, 1978. – 256 с.

114. Краморов Ю.И. Высокоскоростные машины в сельском хо­зяйстве [Текст] / Ю.И. Краморов. – Краснодар, 1966. – 344 с.

115. Красовский, В.В. Обоснование параметров и режимов работы косилки для скашивания сидератов в междурядьях садов и виноградников [Текст] / Красовский Виталий Викторович // Автореф. дис… канд. техн. наук: 05.20.01. – Симферополь, 2017. – 23с.

116. Красовский, В.В. Обоснование параметров и режимов работы косилки для скашивания сидератов в междурядьях многолетних насаждений [Текст] / В.В. Красовский // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – Оренбург, 2015. – Вып. 6 (56). – С.79–81.

117. Криворот, А.М., Обзор исследований по плодоводству, проводимых в научных учреждениях Польши [Текст] / А.М. Криворот, С.Э. Семенас, С.Г. Гаджиев // Плодоводство. Научные труды: Белорус. научно-исследовательский институт плодоводства. – 1999. – Т.12. – С. 160-166.

118. Кротов, А.М. К вопросу разработки почвосберегающих технологий и техники для садоводства [Текст] / А.М. Кротов // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ВСТИСП. – М., 2000. – С. 280-286.

119. Круг, Г.К. Статистические методы в инженерных исследованиях [Текст] / Г.К. Круг. – М.: Высшая школа, 1983. – 216 с.

120. Круглов, Н.М. Влияние мульчирования на температуру почвы в саду при экскаваторной предпосадочной подготовке [Текст] / Н.М. Круглов, В.А. Потапов // Технология, организация и механизация садоводства: Сб. науч. тр. ВНИИС им. Мичурина. – Вып.26. – Мичуринск,1978.– С.63-66.

121. Круглов, Н.М. К обоснованию противоэрозионного мульчирования в садах [Текст] / Н.М. Круглов // Проблемы повышения эффективности современного садоводства: Краткие тезисы докладов Всесоюзной научной конференции молодых ученых. – Мичуринск, 1982. – С. 22-23.

122. Кудаев, Р.Х. Влияние мульчирования приствольных кругов на рост яблони на склонах [Текст] / Р.Х. Кудаев, З.И Айтеков // Сб.: Молодежь и естественные науки. – Нальчик, 1985. – С. 101.

123. Кудаев,Р.Х. Мульчирование в интенсивных садах на склонах [Текст] / Р.Х. Кудаев // Пути ускорения научно-технического прогресса в садоводстве: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Нальчик, 1987. –С.156-158.

124. Кудаев, Р.Х. Научные основы возделывания яблони и алычи на богарных склоновых землях горно-степной зоны [Текст] / Р.Х. Кудаев: автореф. дисс. … докт. с.-х. наук. М., 1997. – 33 С.

1. Куренной, Н.М. Основы интенсивного плодоводства [Текст] / Н.М. Куренной. – М.: Колос, 1980. – 191 с.
2. Куренной, Н.М.. Плодоводство [Текст] / Н.М. Куренной, В.Ф. Колтунов, В.И. Черепахин. – М.: Агропромиздат, 1985. – 200 с.

127. Куртенер, Д.А. Агрометеорологические и агрофизические вопросы применения различных мульчирующих укрытий для регулирования температурного режима почвы в высокогорных условиях [Текст] / Д.А. Куртенер, Г.Г. Семикина, Т.И. Турманидзе // Научн.техн. бюлл. по агрофизике. – Л., 1984. – С.41-45.

128. Куртенер, Д.А. Экспериментальные исследования мульчи из каменных плит [Текст] / Д.А. Куртенер, Т.И. Турманидзе // Сб. тр. по агрофизике. – Л.: Гидрометеоиздат, 1970. – Вып. 26. – С.147-150.

129. Кутейников, В.К. Механизация работ в садоводстве [Текст] / В.К. Кутейников, Н.П. Лосев, А.В. Четвертаков [и др.]. – М.:Колос, 1983. – 319 с.

130. Кухта П.Н., Кулешова И.И., Адашик А.Г. Безгербицидные системы содержания почвы в садах и ягодниках [Текст] / П.Н. Кухта, И.И. Кулешова, А.Г. Адашик// Плодоводство. Научные труды: Белорус. Научно-исследовательский институт плодоводства. – 1999. -Т.12. – С. 62-65.

131. Лебедев В.М. К вопросу об адаптивном садоводстве России [Текст] / В.М. Лебедев // Биологический потенциал садовых растений и пути его реализации: Матер. межд. конф. (19-22 июля 1999г.) / ВСТИСП. – М., 2000. – С. 96-98.

132. Лучков, П.Г. Освоение склонов под промышленную культуру яблони [Текст] / П.Г. Лучков. – Нальчик: Эльбрус, 1976. – 186 с.

1. Лучков, П.Г. Садоводство на склонах [Текст] / П.Г. Лучков, Л.А. Шомахов. – М.: Россельхозиздат, 1985. – 150 с.

134. Лучков, П.Г. Плодоводство на мелиорированных землях [Текст] / П.Г. Лучков, Р.Х. Кудаев, Ж.Х. Бакуев // Учебное пособие. – Нальчик 2004. – 185с.

135. Лучков, П.Г. Агоротехника садов на склонах Северного Кавказа [Текст] / П.Г. Лучков. – Нальчик: Эльбрус, 1981. – 94 с.

136. Лучков, П.Г. Рекомендации по выращиванию промышленных садов на горных склонах [Текст] / П.Г. Лучков. – Нальчик: Эльбрус, 1982. – 28 с.

1. Лучков, П.Г. Мульчирование почвы в молодых садах на склонах [Текст] / П.Г. Лучков, Г.А. Пономаренко, Р.Х. Кудаев // Садоводство и виноградарство. – 1989. – №4. – С.28-30.
2. Лучков, П.Г. Яблоня на клоновых подвоях в условиях Северного Кавказа: Проблемы и пути решения [Текст] / П.Г. Лучков, А.Р. Расулов, Р.Х. Кудаев Л.А. Шомахов // Садоводство и виноградарство. 2000, №1. – С.2-3.

139. Лучков, П.Г. Плодоводство на мелиорированных землях [Текст] / П.Г. Лучков, Р.Х. Кудаев, Ж.Х. Бакуев // Учебное пособие. – Нальчик 2004. – 185с.

140. Лучков, П.Г. Агоротехника садов на склонах Северного Кавказа [Текст] / П.Г. Лучков. – Нальчик: Эльбрус, 1981. – 94 с.

141. Лучков, П.Г. Рекомендации по выращиванию промышленных садов на горных склонах [Текст] / П.Г. Лучков. – Нальчик: Эльбрус, 1982. – 28 с.

142. Лучков, П.Г. Интенсивное садоводство на горных склонах [Текст] / П.Г. Лучков, Г.А. Пономаренко, А.Г. Чурин// Садоводство и виноградарство Молдавии, № 11, 1983. – С.19 -21.

143. Лучков, П.Г. Проблемы горного садоводства [Текст] / П.Г. Лучков, Б.Д. Унажоков // Садоводство и виноградарство. –1985. – № 6. – С.3 -5.

144. Лучков, П.Г. Длительное задернение в садах на склонах [Текст] / П.Г. Лучков, Ф.П. Гуанова, Г.А. Пономарева // Садоводство. –1983. – №4. – С. 16-17.

145. Лучков П.Г. Использование древесины срезанных ветвей яблони для мульчирования почвы в садах [Текст] / П.Г. Лучков, Л.А. Шомахов, А.Н. Медовник, А.Р. Шомахов. – Краснодар: Типография агрофирмы «Центральная», 2001. – 113 с.

146. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материа­лов [Текст] / В.И. Любченко. – М., 1986. – 296 с.

147. Магомедова, А. А. Состояние плодоводства в предгорных и горных районах Дагестана и пути повышения продуктивности садов [Текст] / А.А. Магомедова: диссер. канд. с.-х. наук. – Махачкала, 2005. – 142с.

148. Майдебура В.И. Система содержания почвы и урожайность яблони [Текст] / В.И. Майдебура, Н.И. Беляк, Н.В. Козак // Садоводство и виноградарство. – 1988. – №5. – С.10-12.

1. Манаенков, К.А. Ресурсосберегающие технологии и комплекс машин для ухода за почвой в интенсивных садах [Текст] / Манаенков Константин Алексеевич // Автореф. дисс….доктор техн. наук: 05.20.01. – Мичринск-наукоград, 2010. – 38с.

150. Манаенков, К.А. Защитная зона рядов яблонь при обработке почвы в интенсивных садах [Текст] / К.А. Манаенков // Садоводство и виноградарство. – 2000. – № 3 . – С .7-8.

151. Манаенков, К.А. Математическое моделирование процесса скашивания травы в междурядьях слаборослых садов с одновременным мульчированием приствольных полос [Текст] / К.А. Манаенков, В.В. Хатунцев // Труды ученых Мичуринского государственного аграрного университета: Сб. науч. трудов. – Воронеж: Кварта, 2005. – С.102-113.

152. Манаенков, К.А. Состояние и перспективы разработки устройств для скашивания сидератов в слаборослых садах [Текст] / К.А. Манаенков, В.В. Хатунцев // Инженерное обеспечение АПК: Матер, науч.-практ. конф. 23 — 24 октября 2003 г. – Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2004. – С.56-60.

153. Манаенков, К.А. Исследование равномерности распределения травы при ее отбрасывании в сторону рабочими органами косилки [Текст] / А.И. Завражнов, К.А. Манаенков, В.В. Хатунцев // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – 2006. – № 2. – С. 173–180.

154. Манаенков, К.А. Энергосберегающая технология обработки почвы в интенсивных садах [Текст] / К.А. Манаенков // Техника в сельском хозяйстве – 2002. – № 2. – С.20-22.

155. Манжос, Ф.М. Опыты по перерезанию древесины сучьев при помощи ножей [Текст] / Ф.М. Манжос // Тр. МЛТИ, №2. – М., 1962.

156. Маслов, С.П. Влияние систем содержания почвы и доз азотных удобрений на рост и урожайность деревьев яблони [Текст] / С.П. Маслов, К.Н. Руденко // Селекция, сортоизучение, агротехника плодовых и ягодных культур. – Орел, 1982. – С. 71-76.

157. Маслов, С.П. Урожай и физические свойства почвы при залужении сада [Текст] / С.П. Маслов //Улучшение сортимента и агротехника плодовых и ягодных культур. – Орел, 1983. – С. 78-82.

158. Мациев, А.В. Содержание почвы в вишневом саду [Текст] / А.В. Мациев // Садоводство и виноградарство. – 1992. – № 5-6. – С. 8.

159. Машины для механизации работ в садоводстве [Текст]: Каталог техники / Под общей ред. И.М. Куликова. – М., 2005. – 120 с.

160. Международная выставка садового оборудования «Кельн, 87» [Текст] // Gartenban, 1987, №3.

161. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов [Текст] / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин – Л.: Колос, 1972. – 199 с.

162. Метлицкий, З.А. О способах содержания почвы в плодоносящих яблоневых садах [Текст] / З.А. Метлицкий, В.И. Котов, Л.А. Принева // Агротехника плодового сада и ягодников. – М., 1970.- Т. 2. – С. 15-43.

163. Метлицкий, З.А. Агротехника плодовых культур [Текст] / З.А. Метлицкий. М.: Колос, 1973. – 519 С.

164. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов (РДМУ 109–77) [Текст]. – М.: Изд. стандартов, 1978. – 122 с.

1. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники [Текст]. Ч. 1. – М., 1998.– 217 с.

166. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники [Текст]. Ч. 2: Нормативно–справочный материал.– М., 1998. – 251 с.

167. Методические указания по статистической обработке экспериментальных данных в мелиорации и почвоведении [Текст] / Э.А. Бишоф. – Л.: СКНИИГиМ, 1977. – 275 с.

1. Мирзоев, М.М. Горное садоводство Узбекистана [Текст] / М.М. Мирзоев. – Ташкент, 1982. – 200 с.

169. Муравьев, А.А. Уход за кроной и почвой в плодовом саду [Текст] / А.А. Муравьев, Н.И. Халекова, Т.П. Уколова // Садоводство, виноградарство. –2001. – №4. – С. 14-15.

170. Муравьев, А.А. Обрезка кроны зимой и механи­зированное снижение кроны [Текст] / А.А. Муравьев, С.П. Маслов. – М.: Россельхозиздат, 1986. –348 с.

171. Налимов, В.В. Теория эксперимента [Текст] / В.В. Налимов. – М.: Наука, 1971. –307 с.

172. Насталенко, П.И. Влияние дерново-перегнойной системы содержания почвы на рост, урожайность и товарные качества плодов яблони [Текст] / П.И. Насталенко // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. – 1990. – №1. – С. 22-25.

173. Некрасов, Р.М. Исследования процесса срезания сучьев при переменной скорости подачи стволов [Текст] / Р.М. Некрасов, Ю.В. Плотников // Тр. ЦНИ­ИМЭ, вып. 79. – М., 1967. – с. 78-90.

174. Нефтялиев, М. Д. Агроэкологическое обоснование оптимальности адаптивно- ландшафтного размещения садоводства Южного Дагестана [Текст] / М.Д. Нефтялиев: дисс…. канд. с.-х. наук. – Махачкала, 2011. – 186с.

175. Новая техника для агропромышленного комплекса [Текст]: Справочник. – М.: Агропромиздат, 1994. – 276 с.

176. Олисаев, А.А. Каменная мульча в горных садах [Текст] / А.А. Олисаев // Тр. Кубанского СХИ. – Краснодар, 1968. – Вып.19. – С. 172-175.

177. Олисаев, А.А. Освоение горных земель под плодовые культуры в Республике Северная Осетия – Алания [Текст] / А.А. Олисаев: Автореф. дис. докт. с.-х. наук. – М., 1997. – 60 с.

1. Орсик, Л.С. О состоянии и дальнейшем развитии средств механизации садоводства и виноградарства [Текст] / Л.С. Орсик / Машинные технологии и техника для возделывания садов, ягодников, питомников, винограда, декоративных кустарников и цветов // Сб. науч. докл. Второй междунар. науч.-практ. конф. «Научно-технический прогресс в садоводстве». – М.: ВСТИСП, 2003. – Ч. 1. – С.10-16.
2. Оруджева, Л.Ш. Пути формирования земельных отношений в Республике Дагестан [Текст] / Л.Ш. Оруджева // Проблемы земельных отношений в РД: Матер. респуб. научно-практ. конф. – Махачкала, 1998. – С. 42-44.
3. ОСТ 70.4.4-80 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для обработки почвы в садах, виноградниках, хмельниках и ягодниках. Программа и методы испытаний [Текст]. – М.: Всесоюзное объединение «Союзсельхозтехника» СМ СССР, 1980. – 28 с.

181. Павлов Э.А. Эксплуатация ручных электросучкорезок РЭС-1 [Текст] / Э.А. Павлов, М.И. Дрехслер, В.В. Кусман. – М., 1954. – 158 с.

182. Паламарчук, Г.Д. Механизация и автоматизация процессов межкустовой обработки почвы на виноградниках [Текст] / Г.Д. Паламарчук, Г.Г. Мартынов // Сб. тр. ВНИИВиВ «Магарач». – Ставрополь, 1967. – Т. 7. – С. 191-199.

183. Пат. 2387114 Российская Федерация, МПК A01B 13/16. Машина для щелевания междурядий многолетних насаждений при залужении [Текст] / В.И. Горшенин, И.А. Дробышев, А.В. Алехин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Мичуринский ГАУ»; заявл. 24.03.2008; опубл. 27.04.2010. Бюл. №15.

1. Пат. 226598 Российская Федерация, МПК⁷ А01D34/84. Роторная косилка для слаборослого садоводства [Текст] / Манаенков К.А., Хатунцев В.В., Ланцев В.Ю.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Мичуринский ГАУ»; заявл. 18.02.2004; опубл. 20.12.2005. Бюл. №35.
2. Пат. 157023 Российская Федерация, МПК⁷ А01D34/84. Роторная косилка-измельчитель [Текст] / В.В. Красовский, П.А. Догода, Ю.В. Самсонов; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВО «КФУ им. Вернадского»; заявл. 18.02.2004; опубл. 20.12.2005. Бюл. №32.
3. Пат. 178374 Российская Федерация, МПК⁷ А02D34/84, А02В39/16. Установка для создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений на террасах и галечниковых землях [Текст] / А.К. Апажев, В.Н. Бербеков, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов, А.Л. Хажметова, И.О. Темиржанов, Х.И. Кучмезов; заявитель и патентообладатель Кабардино–Балкарский гос. агр. унив. № 2017138883; заявл. 08.11.17; опубл. 02.04.18. Бюл. № 10. – 2 с. : ил.
4. Пат. 189588 Российская Федерация, МПК7 А 01 D 34/84, А 01 D 34/86. Агрегат для обработки междурядий и приствольных полос плодовых насаждений на террасированных склонах [Текст] / А.К. Апажев, Л.М. Хажметов, Ю.А. Щекихачев, А.Г. Фиапшев [и др.] заявитель и патентообладатель Кабардино–Балкарский гос. агр. унив.– № 2019106407,; заявл. 06.03.19; опубл. 28.05.19, Бюл. № 16. – 10 с. : ил
5. Пат. 2688359 Российская Федерация, МПК7 А01В 79/02, А01G 22/00, А01G 7/06. Способ мульчирования сорной растительности [Текст] / А.К. Апажев, В.Н. Бербеков, Ю.А. Щекихачев, Л.З. Щекихачева [и др.] ; заявитель и патентообладатель Кабардино–Балкарский гос. агр. унив.– №2018125407; заявл. 10.07.2018; опубл. 21.05.19, Бюл. №15. – 5 с. : ил.
6. Пат. 192794 Российская Федерация, МПК7 А01D 34/84. Окашивающая косилка [Текст] / А.М. Егожев, А.К. Апажев, Е.А. Полищук, А.А. Егожев; заявитель и патентообладатель Кабардино–Балкарский гос. агр. унив.– №2019118861; заявл. 17.06.2019; опубл. 01.10.2019, Бюл. №28. – 5 с. : ил.
7. Пат. 2697006 Российская Федерация, МПК7 A01B 79/00, A01B 13/16, A01B 9/00. Способ снятия и перемещения гумусового слоя при террасировании горных склонов [Текст] / Х.И. Кузмезов, В.Н. Бербеков, Л.М. Хажметов; заявитель и патентообладатель ФГБНУ Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного садоводства – №2018123097, заявл. 25.06.2018; опубл. 08.08.2019; бюл. №23. – 4с. ил.
8. Пат. 2690427 Российская Федерация, МПК7 A01G 17/00, A01N 25/02, A01B 13/16. Способ мульчирования сорной растительности в горном террасном садоводстве [Текст] / Л.А. Шомахов, В.Н. Бербеков, А.У. Заммоев; заявитель и патентообладатель ФГБНУ Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного садоводства – №2018123099, заявл. 25.06.2018; опубл. 03.09.2019; бюл. №26. – 4с. ил.
9. Пат. 2694589 Российская Федерация, МПК7 A01М 21/04. Устройство для гербицидной обработки приствольных полос многолетних насаждений [Текст] / Л.А. Шомахов, А.К. Апажев, Ю.А. Щекихачев, В.Н. Бербеков [и др.]; заявитель и патентообладатель Кабардино–Балкарский гос. агр. унив.– №2018125405; заявл. 10.07.2018; опубл. 16.07.2019, Бюл. №24. – 3с. : ил.

193. Пациора, П.П. Электропилы для лесозаго­товок [Текст] / П.П. Пациора, Н.Ф. Руденко. – М., 1958. – 257с.

194. Пациора, П.П. Электрооборудование лесопро­мышленности и деревообрабатывающих предприятий [Текст] / П.П. Пациора, В.А. Яковенко. – М., 1981. –342 с.

195. Порфирюк, В. И. Некоторые преимущества обработки орошаемых почв активными вращающимися рыхлящими органами [Текст] / В.И. Порфирюк // Сельское хозяйство Таджикистана. – 1966. – № 6. –С. 16-17.

196. Потапов, В.А. Противоэрозионное мульчирование [Текст] / В.А. Потапов, Н.М. Круглов // Садоводство.–1983. – №34 – С. 14-15.

197. Преображенский, К.Н. Биологическая утилизация древесины на мелиорируемых землях [Текст] / К.Н. Преображенский. – М.: Росагропромиздат, 1988. – 186 с.

1. Придорогин, М.В. Концепция залужения почвы в молодых плодовых садах, способы ее осуществления и оценка эффективности: Практические рекомендации [Текст] / М.В. Придорогин, В.К. Придорогин. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г.Р. Державина, 2005. – 385 с.

199. Принева Л.А. Изучение способов содержания почвы в эксплуатационных яблоневых садах Нечерноземной полосы РСФСР [Текст] / Л.А. Принева: Дисс. … канд. с.-х. наук. – М., 1967. – 144 с.

200. Принева Л.А. Задернение в садах Нечерноземной полосы [Текст] / Л.А. Принева // Садоводство. – №6.– С. 17.

201. Принева Л.А. Частота скашивания травостоя и скорость минерализации скошенной массы [Текст] / Л.А. Принева // Сб.: Плодоводство и ягодоводство нечерноземной полосы. – М. , 1973. – Т. 6. – С. 46-49.

202. Пронь, А.С. Система машин для комплексной механизации садоводства и виноградарства [Текст] / А.С. Пронь, В.А. Бондарев, И.М. Белянский // Система ведения сельского хозяйства в Краснодарском крае (Рекомендации). – Краснодар, 1986. – С. 218 – 223.

1. Пронь, А.С. Совершенствование комплексов машин [Текст] / А.С. Пронь, В.И. Плахотин, В.А. Попова // Сельские зори. – 1999. – № 9-10. – С. 29.
2. Протокол испытаний опытного образца машины ИВС-1,5 для измельчения ветвей в садовых хозяйствах. Мичуринск, 1991 – 8 с.
3. Раузин, Е.Г. Сады на террасах [Текст] Е.Г. Раузин. – Алма-Ата, 1973. – 147 с.

206. Ревякина, Н.Т. Анализ урожайности вишни при различных системах содержания почвы [Текст] / Н.Т.Ревякина // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ. / ВСТИСП. – М., 1995. – С. 158-167.

207. Рубин, С.С. Содержание почвы в садах [Текст] / С.С. Рубин. – М.: Колос, 1967. – 367 с.

208. Рубин, С.С. Содержание почвы и удобрение в интенсивных садах [Текст] / С.С. Рубин. – М.: Колос, 1983. – 271 с.

209. Рубин, С.С. Системы содержания почвы в садах [Текст] / С.С. Рубин // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. – 1984. – № 4. – С. 6-11.

210. Рушнов, Н.П. Рубильные машины и установки [Текст] / Н.П. Рушнов, Е.А. Пряхин Е.А. // Обзорная информ. Лесоэксплуатация и лесосплав. Вып. 13. – М.: ВНИПЭИлесопром, 1981. – 40 с.

211. Сальников, С.В.Экспериментальные исследования процесса среза травы ротационным рабочим органом [Текст] / С.В. Сальников, А.А. Цымбал, А.В. Драный // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ВСТИСП. Т.7. –М., 2000. – С. 299-304.

212. Сапукова, А. Ч. Оптимизация размещения и повышение продуктивности плодовых культур в равнинной зоне Дагестана [Текст] / А.Ч. Сапукова: диссер. канд. с.-х. наук. – Махачкала, 2005. – 140с.

213. Слаборослый интенсивный сад [Текст] / Под ред. В.А. Потапова. – М.: Росагропромиздат. – 1991. – 219 с.

1. Спиваковский, Н.Д. Система содержания почвы и удобрения в саду [Текст] / Н.Д. Спиваковский // Садоводство Нечерноземной полосы. – М., 1965. – 146 с.

215. Способ плющения растительности и устройство для его осуществления [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.А. Щекихачев // А.С. № 1655341; заявитель и патентообладатель Кабардино-балкарский агромел. ин-т; заявл. 04.04.89; опубл. 15.06.91. бюл. №22. – 3с.: ил.

216. СТО АИСТ 10 4.6–2003. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины почвообрабатывающие. Показатели назначения. Общие требования [Текст]. – М.: Минсельхоз России, 2003. – 19 с.

1. СТО АИСТ 4.2–2004. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей. – М.: Минсельхоз России, 2004. – 36 с.

218. Стрельбицкий, В.Ф. Механизация обработки почвы в садах и на ягодниках [Текст] / В.Ф. Стрельбицкий, В.А. Свинцов, ЯЗ. Жилицкий [и др.] // Садоводство. – 1974. – № 9. – С.42-43.

219. Сырбу, И.Г. Эффективность применения черной пленки для мульчирования почвы в плодовом питомнике [Текст] / И.Г. Сырбу, о.В. Глижинский, Г.И. Василаке // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. – 1982. – №10. – С.17-19.

220. Тавасиев, Р.М. Средства малой механизации для плодовых насаждений крестьянских (фермерских) хозяйств: диссертация … доктора технических наук: 05.20.01 [Текст] / Тавасиев Рамазан Мусаевич; [Место защиты: Ставроп. гос. аграр. ун-т]. – Владикавказ, 2009. — 277 с.

221. Трубилин, Е.И. Результаты анализа сил, действующих на рабочий орган ротационного культиватора / Е.И. Трубилин // Труды Кубанского СХИ. – Краснодар, 1985. – Вып. 256. – С. 38-45.

222. Трунов, Ю.В. Мульчирование почвы черной полиэтиленовой пленкой в питомнике [Текст] / Ю.В. Трунов // Садоводство и виноградарство. – 1995. – №2. – С. 10-11.

223. Туриев, О.И. Разработка и обоснование основных параметров обрезчика ветвей для крестьянских (фермерских) хозяйств [Текст] / О.И. Туриев: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. – Владикавказ, 1999. – 22 с.

224. Устройство к опрыскивателям для внесения гербицидов на виноградниках: а.с. АО 1С 23/00, А01М 7/00 №1423031 [Текст] / Кулиев Г.Ю. [и др.]; опубл. 15.09.88, Бюл. №34.

225. Устройство для внесения удобрений: а.с. А01С 23/00, А01М 7/00 №1395176 [Текст] / Кулибеков Г.М. [и др.]; опубл. 15.05.88, Бюл. № 18.

226. Устройство для обработки межкустовых пространств ядохимикатами: а.с. А01М 7/00 №1337021 [Текст] / Бордугов Н.Я.; опубл. 15.09.87, Бюл. № 34.

227. Устройство к опрыскивателям для внесения гербицидов на виноградниках: а.с. А01М7/00 №1165259 [Текст] / Кулиев Г.Ю. [и др.]; опубл. 07.07.85, Бюл. № 25.

228. Устройство для внесения гербицидов в рядах насаждений сельскохозяйственных культур: а.с. АО 1С 23/00, А01М 7/00 №1470219 [Текст] / Гегелидзе Г.И. [и др.]; опубл. 07.04.89, Бюл. № 13.

1. Хажметов, Л.М. Агроресурсный потенциал склоновых агроландшафтов Юга России [Текст] / Л.М. Хажметов, Р.Х. Кудаев, Л.З. Шекихачева, А.Л. Хажметова // В сборнике: Актуальные научные исследования: от теории к практике Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции. под общей редакцией А.И. Вострецова. –2017. –С. 77-80.
2. Хажметов, Л.М. Рекомендации по размещению плодовых насаждений на полотне террас [Текст] / Л.М. Хажметов // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Инновационные процессы в современной науке» (г. Прага, Чехия, 19 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 151-154.
3. Хажметов, Л.М. Основные типы садов и их технологические особенности [Текст] / Л.М. Хажметов, А.Б. Балкизов, Л.З. Шекихачева, Р.Х. Кармов // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Инновационные процессы в современной науке» (г. Прага, Чехия, 19 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 155-158.
4. Хажметов, Л.М.. Обоснование способа размещения террас на склоновых землях [Текст] / Л.М. Хажметов, А.Г. Фиапшев, Л.З.Шекихачева, А.М. Амшуков // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Современная наука: тенденции развития» (г. Душанбе, Таджикистан, 15 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 49-52.
5. Хажметов, Л.М. Особенности технологии проведения внекорневых подкормок в садоводстве [Текст] / Л.М. Хажметов, А.С. Сасиков, Л.З. Шекихачева // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития научной мысли» (г. Нур-Султан, Казахстан, 17 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 33-36.
6. Хажметов, Л.М. Обоснование технологических параметров комбинированной установки для ухода за кронами плодовых деревьев [Текст] / Л.М. Хажметов, А.С. Сасиков, Л.З. Шекихачева // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития научной мысли» (г. Нур-Султан, Казахстан, 17 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 37-40.
7. Хажметова, А.Л. Технологическое и техническое обеспечение повышения эффективности интенсивного горного и предгорного садоводства [Текст] / А.Л. Хажметова, А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов, А.Г. Фиапшев // Техника и оборудование для села.– 2019.– №6 (264).– С. 23-28.
8. Хажметова, А.Л. Моделирование процесса работы агрегата для обработки междурядий и приствольных полос плодовых насаждений [Электронный ресурс] / А.Л. Хажметова, А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов, А.Г. Фиапшев // АгроЭкоИнфо. – 2019. – №2.– Режим доступа: http://agroecoinfo.narod.ru/ journal/STATYI/2019/2/ st_244.doc.
9. Хажметова, А.Л. Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров агрегата для обработки междурядий и приствольных полос плодовых насаждений [Электронный ресурс] / А.Л. Хажметова, А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, Л.M. Хажметов, А.Г. Фиапшев, B.C. Курасов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). [Электронный ресурс].– Краснодар: КубГАУ, 2019.– №07(151).– Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/0 7/pdf/20.pdf.
10. Хажметова, А.Л. Оптимизация параметров и режимов работы фрезерного рабочего органа агрегата для обработки междурядий и приствольных полос плодовых насаждений [Электронный ресурс] / А.Л. Хажметова, А.К. Апажев, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов, А.Г. Фиапшев // АгроЭкоИнфо.– 2019.– №3.– http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2019/ 3/st_328.doc.
11. Хажметова, А.Л. Агротехническая эффективность агрегата для ухода за почвой в интенсивном садоводстве [Текст] / А.Л. Хажметова, А.Г. Фиапшев // Международный технико-экономический журнал. – 2019. – №4. – С. 20-26.
12. Хажметова, А.Л. Инновационная биотехнология и техническое средство для создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений [Текст] / А.Л. Хажметова, Ю.А. Шекихачев // Перспективные инновационные проекты молодых ученых: материалы VII Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых.– Нальчик, 2017. – С.155-159.
13. Хажметова, А.Л. Установка для создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений в садах на террасах [Текст] / А.Л. Хажметова, Ю.А. Шекихачев // Мировые научно-технологические тенденции социально-экономического развития АПК и сельских территорий: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию окончания Сталинградской битвы (31 января-02 февраля 2018 г.). – Волгоград: ВолГАУ, 2018. – С. 278-282.
14. Хажметова, А.Л. Инновационная технология и техническое средство для создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений на склоновых и галечниковых землях [Текст] / А.Л. Хажметова // Актуальные проблемы и механизмы развития АПК: труды Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений.– М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2018.– С .114-118.
15. Хажметова, А.Л. Агрегат для ухода за междурядьями и приствольными полосами плодовых насаждений [Текст] / А.Л. Хажметова // Каталог инновационных разработок Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений.– М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019.– С. 92-93.

244. Хажметова, А.Л. Основные направления интенсификации промышленных садов на склоновых землях Кабардино-Балкарской республики [Текст] / А.Л. Хажметова, Ю.А. Шекихачев, А.М. Вологиров // Инженерное обеспечение инновационного развития АПК России: сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-практической конф., посв. памяти д.т.н., проф. Ю.М. Хаширова. – Нальчик, 2019. – С. 247-250.

245. Хатунцев, В.В. Технология и косилка для мульчирования приствольных полос в интенсивных садах [Текст] / Хатунцев Владимир Владимирович // Автореф. дисс. …канд. техн. наук:05.20.01. – Мичуринск, 2009. – 23 с.

246. Хорольский, В.Я. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов [Текст] / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов, Д.В. Петров. – Ростов-на-Дону: Терра, 2004. – 167с.

247. Чудак, С. В. Исследование и разработка вертикальной фрезы для поверхностной обработки почвы в виноградниках [Текст] / С.В. Чудак: Дис. на соиск. уч. степ. к. т. н. – Кишинев, 1973. – 195 с.

248. Шамота, В. А. Что дает фрезерная обработка? [Текст] / В.А. Шамота // Колхозно-совхозное производство Молдавии. – 1965. — № 4. – С. 5-7.

249. Шекихачев, Ю.А. Механико-технологическое обоснование технических средств для ухода за почвой террасированных склонов в условиях горного садоводства (на примере Центральной части Северного Кавказа) [Текст] / Шекихачев Юрий Ахметханович: Автореф. дисс. … д-ра техн. наук: 05.20.01. – Краснодар, 2001. – 40 с.

250. Шекихачев, Ю.А. Агроэкологическое обоснование способа мульчирования растительности в условиях горного садоводства [Текст] / Ю.А. Шекихачев, Л.А. Шомахов // Сборник «Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды КБАССР, ч.I. – Нальчик: ЦСУ КБССР, 1990. – С.96-101.

1. Шекихачев, Ю.А. Установка для обработки приствольных полос [Текст] / Ю.А. Шекихачев, Е.А. Полищук, А.Л. Хажметова // Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК: сборник научных статей по материалам XIII Международной научно-практической конференции, в рамках XIX Международной агропромышленной выставки «Агроуниверсал-2017» (5-7 апреля 2017 г.).– Ставрополь: АГРУС, 2017.– С. 79-82.
2. Шекихачев, Ю.А. Обоснование конструктивно-технологической схемы технического средства для создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых деревьев [Текст] / Ю.А. Шекихачев, А.Л. Хажметова, А.А. Шекихачев // Инженерное обеспечение инновационного развития агропромышленного комплекса России: сборник научных трудов VII всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию Х.Г. Урусмамбетова (26-27 апреля 2018 г.). – Нальчик, 2018. – С. 249-251.
3. Шекихачев, Ю.А. К вопросу создания гумусового слоя в приствольных полосах плодовых насаждений [Текст] / Ю.А. Шекихачев, А.С. Сасиков, А.Л. Хажметова // Научные исследования XXI века: теория и практика: материалы международной (заочной) научно-практической конференции (15 июня 2018 г.).– Прага: Vydavatel «Osvícení», 2018.– С. 143-146.
4. Шекихачев, Ю.А. К вопросу эксплуатации сельскохозяйственных агрегатов в горной местности [Текст] / Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В. Мишхожев // Человек и современный мир. 2019. –№1(26). –С. 192-198.
5. Шекихачев, Ю.А. Математическая модель процесса работы установки для обработки приствольных полос плодовых насаждений [Текст] / Ю.А. Шекихачев, А.Л. Хажметова // Аграрная наука и образование в условиях цифровизации экономики: сборник научных трудов по итогам VI международной научно-практической конференции памяти Б.Х. Жерукова (25 декабря 2018 г.).– Нальчик: Кабардино-Балкарский ГАУ им. В.М. Кокова, 2018.– С. 363-369.
6. Шекихачев, Ю.А. Основные направления интенсификации промышленных садов на склоновых землях Кабардино-Балкарской республики [Текст] / Ю.А. Шекихачев, А.Л. Хажметова, А.М. Вологиров // Инженерное обеспечение инновационного развития агропромышленного комплекса России: сборник научных трудов VIII всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти доктора технических наук, профессора Ю.М. Хаширова (25-26 апреля 2019 г.). – Нальчик, 2019. – С. 247-250.
7. Шекихачев, Ю.А. Исследование работы сельскохозяйственных агрегатов на местности со сложным рельефом [Текст] / Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В. Мишхожев // Человек и современный мир. – 2019. –№ 1(26). – С. 198-204.
8. Шекихачев, Ю.А. Исследование бокового увода колесного трактора при движении в поперечном направлении склона [Текст] / Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Фундаментальные науки и современность. – 2019. – № 1(22). – С. 72-78
9. Шекихачев, Ю.А. Математическая модель буксования движителя колесного трактора [Текст] / Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В. Мишхожев // Фундаментальные науки и современность. – 2019. – № 1(22). – С. 66-72.
10. Шекихачев, Ю.А. Почвенная влага и пределы регулирования влажности почвы [Текст] / Ю.А. Шекихачев Ю.А., А.С. Сасиков // Человек и современный мир. – 2019. – № 2(27). – С. 89-94.
11. Шекихачев, Ю.А. Ротационная косилка для ухода за междурядьями плодовых насаждений [Текст] / Ю. А. Шекихачев, В. Х. Мишхожев, Каз. В Мишхожев // Сборник тезисов работ участников XIII Всероссийской конференции обучающихся «Национальное достояние России» и VI Всероссийского молодежного форума «АПК – молодежь, наука, инновации». – М.: НС «Интеграция», Минобрнауки России, Минпросвещения России, Минтранс России, РОСКОСМОС, РИА, РАО, РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2019. – С. 611-612.
12. Шекихачев, Ю.А. Особенности применения удобрений на эродированных почвах [Текст] / Ю.А. Шекихачев, И.Х. Уначев, Р.Р. Ибнаминов, И.А. Лихов // Сборник материалов Всероссийской (национальной) конференции «Актуальные проблемы природообустройства, водопользования, агрохимии, почвоведения и экологии», посвященной 90-летию гидромелиоративного факультета ОмСХИ (факультета водохозяйственного строительства ОмГАУ), 55-летию факультета агрохимии и почвоведения, 105-летию проф., д-ра геогр. наук, заслуженного деятеля науки РСФСР Мезенцева В.С. – Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2019. –С. 681-684.
13. Шекихачев, Ю.А. К вопросу разработки агроэкологической системы террасированного склона [Текст] / Ю.А. Шекихачев, А.А. Тлупов, Т.Т. Апажев //Сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационного развития АПК России», посвященной памяти д.т.н., проф. Хаширова Ю.М (г. Нальчик, 25-26 апреля 2019 г.). – Нальчик, 2019. – С.250-254.
14. Шекихачев, Ю.А. Исследование процесса обработки кроны плодового дерева комбинированной установкой [Текст] / Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов // Материалы X Международного форума «Охрана и рациональное использование лесных ресурсов» (г. Благовещенск, 5-6 июня 2019 г.). ч. 2. – Благовещенск: Изд-во Дальневосточного ГАУ, 2019. – С. 94-97.
15. Шекихачева, Л.З. Факторы, оказывающие влияние на плотность почвы [Текст] / Л.З. Шекихачева, А.З. Шонтуков, Л.Х. Жабоева // Сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационного развития АПК России», посвященной памяти д.т.н., проф. Хаширова Ю.М. (г. Нальчик, 25-26 апреля 2019 г.). – Нальчик, 2019. – С.254-257.
16. Шекихачева, Л.З. Влияние уплотнения почвы на ее агрофизические свойства и урожай сельскохозяйственных культур [Текст] / Л.З. Шекихачева, Каз. В. Мишхожев, Л.Х. Жабоева // Сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационного развития АПК России», посвященной памяти д.т.н., проф. Хаширова Ю.М. (г. Нальчик, 25-26 апреля 2019 г.). – Нальчик, 2019. – С.257-261.
17. Шекихачева, Л.З.. Исследование процесса работы плющильного агрегата в садах [Текст] / Л.З. Шекихачева, Т.Т. Карашаев // Сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное обеспечение инновационного развития АПК России», посвященной памяти д.т.н., проф. Хаширова Ю.М. (г. Нальчик, 25-26 апреля 2019 г.). – Нальчик, 2019. – С.261-263.
18. Шекихачева, Л.З. Нормирование внесения минеральных и органических удобрений [Текст] / Л.З. Шекихачева, Р.А. Шаранин, И.Ж. Теуважев, И.Т. Вакашев // Сборник материалов Всероссийской (национальной) конференции «Актуальные проблемы природообустройства, водопользования, агрохимии, почвоведения и экологии».– Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2019. – С. 629-633.
19. Шекихачева, Л.З. Конструктивные параметры террас на горных склонах [Текст] / Л.З. Шекихачева, А.М. Гонгапшев // Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции «Современная наука: тенденции развития» (г. Душанбе, Таджикистан, 15 апреля 2019 г.). – Нефтекамск: Научно-издательский центр «Мир науки», 2019. – С. 53-56.

270. Шомахов, Л.А. Электроветкорез [Текст] / Л.А. Шомахов // ИЛ СКЦНТИ. – 1973. – №280-73. – 4 с.

271. Шомахов, Л.А. Механизация подетальной обрезки плодовых деревьев [Текст] / Л.А. Шомахов // Тез. докл. научно-техн. конф. КБГУ. – Нальчик, 1974. – С. 36-40.

272. Шомахов, Л.А. Системный подход в гор­ном садоводстве [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.У. Герандоков. – Нальчик: Эльбрус, 1987. – 160 с.

273. Шомахов, Л.А. Электроветкорезный агрегат для подетальной обрезки плодовых деревьев [Текст] / Л.А. Шомахов, Э.Ю. Ашхотов // Тез. докл. науч­но-практ. конф. «Наука — производству». – Нальчик, 1989. – С.24-27.

274. Шомахов, Л.А. Механизация обрезки плодо­вых деревьев [Текст] / Л.А. Шомахов, Р.А. Балкаров // Сб. научных тр. СКНИИГПС «Интенсивное садоводс­тво», вып. 1. – Нальчик, 1992. – С.22-28.

275. Шомахов, Л.А. Механизация обрезки плодовых деревьев [Текст] / Л.А. Шомахов // Сб. научн. тр. СКНИИГПС, вып. IV «Интенсивное садоводство». – Нальчик, 1992. – С.2-9.

276. Шомахов, Л.А. Использование электроин­струментов для обрезки ветвей в саду [Текст] / Л.А. Шомахов, И.О. Темиржанов // Тез. докл. Всероссийского совещания «Молодые ученые — садоводству России». – М., 1995. – С.125-128.

277. Шомахов, Л.А. Обоснование рационального способа содержания почвы в саду [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев // Интенсификация садоводства: Сб. научных трудов СКНИИГПС. – Нальчик, 1995. – Вып. V. – С.3-11.

278. Шомахов, Л.А. Технологические и технические решения механизации возделывания плодовых культур на террасированных склонах [Текст] / Шомахов Лев Аслангериевич // Дисс….д-ра техн. наук (в виде научного доклада): 05.20.01. – М., 1996. – 92с.

279. Шомахов, Л.А. Системный анализ в горном и предгорном садоводстве [Текст] / Л.А. Шомахов, А.А. Маремуков, Ю.А. Шекихачев. – Нальчик: Эльбрус, 1998. – 188с.

280. Шомахов, Л.А., Рациональная технология освоения горных склонов под сады [Текст] / Л.А. Шомахов, Х.Ш. Балкаров, П.Г. Лучков // Садоводство, виноградарство.– 2000. – №4. – С. 2-4.

1. Шомахов, Л.А. Усовершенствование технологии и разработка машин для комплексной механизации трудоемких процессов выращивания садов на террасах [Текст] / Л.А. Шомахов, А.Н. Медовник. – Краснодар: Агрофирма «Центральная», 2001. – 30с.
2. Шомахов, Л.А. Методы и средства борьбы с водной эрозией террасированных склонов в горном садоводстве [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, С.З. Каноков. – Нальчик: КБГСХА, 2001. – 55с.
3. Шомахов, Л.А. Исследование энергоемкости ротационного режущего аппарата садовой косилки в условиях горного садоводства [Текст] / Л.А. Шомахов, Р.А. Балкаров, А.У. Заммоев [и др.] // Регион. сб. научн. трудов. Кабардино-Балкарского научного центра РАН «III конференция молодых ученых». – Нальчик, 2002. – С. 52-58.
4. Шомахов. Л.А. Использование срезанных ветвей яблони для мульчирования почвы в садах [Текст] / Л.А. Шомахов, М.А. Варквасова, А.Р. Шомахова, Б.Б. Бесланеев // Научное обеспечение современных технологий производства, хранения и переработки плодов и ягод в России и странах СНГ: Матер. межд. научно-практ. конф. (12-14 августа 2002г.) / ВСТИСП. – М., 2002. – С. 127-129.
5. Шомахов, Л.А. Агротехническая эффективность террасирования склоновых земель и мульчирования почвы в горном садоводстве [Текст] / Л.А. Шомахов, Ю.А. Шекихачев, С.З. Каноков. – Нальчик: КБГСХА, 2002. – 48с.
6. Шомахов, Л.А. Мульчирование террас измельченной древесиной срезанных ветвей плодовых деревьев [Текст] / Л.А. Шомахов, А.У. Заммоев // Матер. междун. конф. «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения». – Краснодар: КГАУ, 2004. – 4 с.
7. Шомахов, Л.А. Ресурсосберегающие машинные технологии возделывания плодовых культур для получения высококачественных плодов в условиях почвозащитного адаптивно-ландшафтного горного и предгорного садоводства (рекомендации) [Текст] / Л.А. Шомахов, Р.А. Балкаров, А.У. Заммоев [и др.]. – Нальчик: КБГСХА, 2004. – 76 с.

288. Штанга для опрыскивания гербицидами междурядий многолетних насаждений: а.с. А01М 7/00 [Текст] / Аскеров А.Д. — №1424782; опубл. 23.09.88, Бюл. № 35.

289. Шумейкер Дж. Ш. Культура ягодных растений и винограда. – Пер. с анг. Н.А. Емельяновой и др. – М.:ИЛ, 1958. – 562 с.

290. Щиров, В.Н. Проектирование рабочих органов для рыхления почвы с использованием деформаций растяжения [Текст] / В.Н. Щиров, Г.Г. Пархоменко // Вестник АПК Ставрополья. – 2016. – № 3 (23). – С. 57-62.

291. Юрина, Л.В. Использование машины КТУ-10 для мульчирования почвы [Текст] / Л.В. Юрина, И.И. Днистрян // Садоводство. – 1983. – №4. – С.17-19.

292. Ярославцев, Е.И. Эффективность конструкций насаждений малины Бабье лето в Подмосковье [Текст] / Е.И. Ярославцев, С.А. Койка, А.Ю. Ракитин // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. тр./ ВСТИСП. – М., 1998. – С.116-121.

1. Ellison W.D. Some effects of on infiltration and surface ranoff // Agricultural Engineering, 1947. – 28(6). – р. 245-149.
2. Cirkelmaaier- nieuws. //De Fruitteelt. – 1964. – № 3. – P. 79.
3. Chalker, F.C Mulching of avocadoes / F.C. Chalker // Agr. Jaz. of Nsw. – 1966. – V. 77. – № 4. – P. 43-52.
4. Collision, R.C. Orchard cover and their relation to soil conservation Jeneva / R.C. Collision, E.A. Carleton. – New York, 1941. – 235 p.

297. Fruitteler- maakt met cirkelmaaier Zwarte stroken schoon // De Fruitteelt. — 1968. – №15. – P. 521.

298. Growing Reguest for «Perfekt-Super» // Holland Shipping and Trading. –1967. – №485. – P. 14.

299. Lacombe, R. 20ans de mficanisation viti-vinicole on les ensignements des dMmonstrations de motoviticulture / R. Lacombe // Tracteurs et machines agricoles. – 1966, 42. – № 10. – P.18-22.

300. Larean M.J. Cultivar and soil manogement studies of highbush blueberries in Quebec //Third Ynternetionel Symposium on Voccinium Culture (warsow, Polond, 24-28 Yuly 1984). – Waeningen, 198 – p. 115-121.

301. Moser, Eb. Maschinen fir den Obstund Weinbau / Eberhard Moser // Landtechnik. – 1969, 24. – № 10. – P. 344-347.

302. Nieuws ower cirkelmaaiers. // De Fruitteelt. – 1968. – № 2. – P. 62-63.

303. Patzold G., Lebe R. Einffup cler Solten-Unterla­gen-Kombination bein Apfel anf die Masse des anfellen Schettholzes und die Anfahl Scheren und Sageschnitte // Gartenban, 1990, –№1.

1. Pellizzi, G. Indagine sperimentale su zappatrici rotative per lavorazione sulle colture arboree intraceppi / Guiseppe Pellizzi // Macchine e motori agricole. – 1964. – 22. – №1. – P.65-74.

305. Perfekt- Mulchmaschinen. //Schweizerische Zeitschrift fur Obst und Weinbau. –1969. – №26. – P. 9.

306. «Perfekt-Super» Rotary Mower: A Great Success // Holland Shipping and Trading. – 1996. – № 469. – P. 11-12.

1. Prospekt «Bernard Krone tiller» / DBR. – 1981.
2. Prufbeicht der Pneumtischen Einhandschere SPN-2 // Gartenban, 1990, №7.
3. Ross, P.J. Soil temperature and the Energy Balance of Vegetative Mulch in the Samiarid Tropics.Static Analysis of the Radiation Balance / P.J. Ross, J. Williams, R.L. McCown. Anstr.J.Soil Reserch. 1985. – Р. 23.
4. Schlupfolgeningen ans den Enfahrunden rergangener yah­re fur den obstbanmodmit // Gartenban, 1990, №1.

311. Schmidt A. Mulchen und Einsatr von Zusatrstaffen als Moglilhkeiten der Bo-denpflege in Blaubeereanlagen.(Vaccinium corymbosum)// Erwerbsobstbau. – 1989. – Jg.31, H.4. – S. 95-98.

312. Slowik B. Wplyn sciolkowania, nowadniania I zapzawiania gleby, pzzed sadzeniem na uszkodzinia mzozowie borowki wysokiej jdmiany Bluecrop w czasie zimy 1986/87 //Prace instytutu sadownictwa ikwiaciarstwa w ski-erbiewicach. Seria. A. – Prace dosiad czalne z zakresu sodownietwa.-Skierneewice, 1991. – S. 31-37.

313. Swobs J.E. Commercial apple growing in British Colum­bia // Published by Autority of the Minister of Agriculture, Vic­toria, British Columbia, 1971.

314. Weca. Cirkelmaaiers // De Fruitteelt. – 1965. – № 22. – P. 722-723.

315. www.aha.ru/~proftech/mericrush.html#top. Оборудование «MERI CRUSHERS» (Финляндия) для обустройства земельных участков.

Приложения