vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2020-58-4-483-494vestiag-528Research ArticleМЕХАНІЗАЦЫЯ І ЭНЕРГЕТЫКАMECHANIZATION AND POWER ENGINEERINGИнтенсивное садоводство: механизация валкования обрезанных ветокIntensive gardening: mechanization of cut branches windrowinghttps://orcid.org/0000-0002-9102-2816КазакевичП. П.KazakevichP. P.

Казакевич Петр Петрович – член-корреспондет НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор, заместитель Председателя Президиума

пр. Независимости, 66, 220072, Минск

Petr P. Kazakevich – Corresponding Member, Sc. (Engineering), Professor. Deputy Chairman of the Presidium

66, Nezavisimosti Ave., Minsk 220072, Republic of Belarus

oan2011@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9348-8110ЮринА. Н.YurinA. N.

Юрин Антон Николаевич – кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Кнорина, 1, 220049, Минск Президиума

Anton N. Yurin – Ph. D. (Engineering), Associate professor

1 Knorina St., Minsk 220049, Republic of Belarus

anton-jurin@rambler.ruПрезидиум Национальной академии наук БеларусиPresidium of the National Academy of Sciences of BelarusНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйстваScientific and Production Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Agricultural Mechanization202003112020584483494Copyright © Казакевич П.П., Юрин А.Н., 20202020Казакевич П.П., Юрин А.Н.Kazakevich P.P., Yurin A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/528

Наиболее перспективной техногией утилизации плодовых веток является их измельчение в междурядья сада специальным агрегатом. Однако существующие технические средства предусматривают двукратный проход агрегата, так как ширина измельчителей меньше ширины междурядья. Это до 2 раз снижает производительность труда и повышает затраты на проведение технологической операции. Рациональным решением данной задачи является выполнение одним агрегатом (машинным комплексом) валкования обрезанных веток и их измельчение за один проход. При этом, если измельчители веток изучены достаточно хорошо и параметры их обоснованы, то рациональные параметры валкователя веток до настоящего времени не обоснованы. Поэтому изучение функционирования и обоснование параметров валкователя веток плодовых деревьев является актуальной проблемой в плодоводстве. Анализ технологий и технических средств для данной операции показал, что наиболее рациональной является применение технологии утилизации продуктов обрезки путем валкования и измельчения их непосредственно в междурядье сада, мульчирования древесными опилками поверхности почвы. Такие устройства в республике не производятся. Для обоснования параметров валкователя веток плодовых деревьев проведены теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию его рабочей ширины захвата. Определен диаметр положения щеток щеточного узла, рациональное количество щеток на рабочем органе в количестве, скорость его вращения и динамический коэффициент. Графический анализ процесса перемещения веток щеточным узлом позволил установить рациональную длину упругих пальцев щетки и их жесткость. Полученные параметры и режимы работы валкователя веток были использованы при разработке комплекса уборки веток плодовых деревьев КУВ-1,8, который обеспечивает валкование и измельчение срезанных и уложенных в валок веток садовых деревьев и кустарников с разбрасыванием щепы на поверхности за один проход по ряду. Опытный образец комплекса уборки веток КУВ-1,8 успешно прошел приемочные испытания и широкую производственную проверку.

The most promising technology for utilization of fruit branches is grinding in the aisles of the garden using a special unit. However, the existing technical means provide for double run of the unit, since the width of the grinders is less than the row spacing width. This reduces labor performance up to 2 times and increases the cost of technological operation. A rational solution to this problem is windrowing of the cut branches and crushing within one run by one unit (machine complex) . At the same time, in case the branch grinders have been studied well enough and their parameters are justified, the rational parameters of the branch windrowing unit have not been substantiated until now. Therefore, study of the functioning and substantiation of the parameters of windrowing unit of fruit tree branches is an urgent problem in fruit growing. Analysis of technologies and technical means for this operation showed that the most rational was the technology of utilization of cut products using windrowing and crushing method directly in the garden row, mulching the soil surface with sawdust. Such machines are not manufactured in the republic. To substantiate the parameters of the windrowing unit for branches of fruit trees, theoretical and experimental studies have been carried out to substantiate its operational width. The diameter of position of the brush assembly brushes, the rational number of brushes on the operating body in quantity, speed of its rotation and dynamic coefficient have been determined. The graphical analysis of the process of moving branches by the brush unit made it possible to determine the rational length and rigidity of the elastic fingers of the brush. The obtained parameters and operating modes of the branch windrowing unite were used for development of a complex for harvesting branches of fruit trees KUV1.8, which provides for windrowing and grinding of cut and swath branches of garden trees and bushes with chips scattering on the surface in one run along the row. The prototype of KUV-1.8 branch harvesting complex has successfully passed the commissioning tests and extensive operational test. 

: интенсивный садветки деревьеввалкователь ветокщеткарабочий органскорость вращениядинамический коэффициентжесткость пальцевтраектория движенияусилие перемещенияротор щеткидлина пальцевintensive gardentree branchesbranch windrowing unitbrushoperating bodyrotation speeddynamic coefficientfinger elasticitymovement trajectorydisplacement forcebrush rotorfinger lengthРабота выполнена в рамках Государственной научно-технической программы «Агропромкомплекс» на 2011–2015 годы, подпрограмма «Механизация производства основных сельскохозяйственных культур».The research was carried out as part of the State Research and Technical Program “Agropromkompleks” for 2011–2015, subprogram “Mechanization of basic crops production”.ReferencesНаучные системы ведения сельского хозяйства Республики Беларусь / Нац. акад. наук Беларуси, М-во сел. хозва и продовольствия Респ. Беларусь ; редкол.: В. Г. Гусаков (гл. ред.) [и др.]. – Минск : Беларус. навука, 2020. – 682 с.Gusakov V. G. (chief ed.). Scientific systems of agriculture of the Republic of Belarus. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2020. 682 p. (in Russian).Приоритетные технические средства для закладки и возделывания многолетних насаждений в садоводстве и питомниководстве России и Беларуси / Я. П. Лобачевский [и др.] // Техника и оборудование для села. – 2016. – № 10. – С. 16–20.Lobachevskii Ya. P., Smirnov I. G., Yurin A. N., Hort D. O., Filippov R. A., Romanyuk N. N. Priority technical means for making and growing perennial plantations and nurseries in horticulture of Russia and Belarus. Tekhnika i oborudovanie dlya sela = Machinery and Equipment for Rural Area, 2016, no. 10, pp. 16-20 (in Russian).Обоснование конструктивно-технологической схемы комплекса уборки веток и ширины захвата валкователя / А. Н. Юрин [и др.] // Техническое и кадровое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве : материалы междунар. науч.-практ. конф., Минск, 24–25 окт. 2019 г. : в 2 ч. / Белорус. гос. аграр. техн. ун-т. – Минск, 2019. – Ч. 1. – С. 74–76.Yurin A. N., Viktorovich V. V., Chebotarev V. P., Chechetkin A. D. Justification of the design and technological scheme of a branch harvesting complex and the swath width of a rake. Tekhnicheskoe i kadrovoe obespechenie innovatsionnykh tekhnologii v sel’skom khozyaistve: materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii (Minsk, 24-25 oktyabrya 2019 g.) [Technical and staff assistance of innovative technologies in agriculture: proceedings of the international scientific and practical conference (Minsk, October 24-25, 2019)]. Minsk, 2019, pt. 1, pp. 74-76 (in Russian).Медовник, А. Н. Технологическое и техническое обеспечение ресурсо-энергосберегающих процессов ухода за плодовыми насаждениями интенсивного типа : дис. ... докт. техн. наук : 05.50.01 / А. Н. Медовник. – Нальчик, 2001. – 317 л.Medovnik A. N. Technological and technical support of resource and energy-saving processes of care for fruit plantations of intensive type. Ph.D. Thesis. Nalchik, 2001. 317 p. (in Russian).Беренштейн, И. Б. Машины для обрезки кроны плодовых деревьев, сбора чурпы и измельчения срезанных веток / И. Б. Беренштейн // Система садоводства Республики Крым / Крым. федер. ун-т, Акад. биоресурсов и природопользования ; под общ. ред. В. И. Копылова. – Симферополь, 2016. – С. 255–258.Berenshtein I. B. Machines for pruning of fruit trees crowns, collecting churpa and chopping cut branches. Sistema sadovodstva Respubliki Krym [Gardening system of the Republic of Crimea]. Simferopol, 2016, pp. 255-258 (in Russian).Исследование физико-механических свойств ветвей плодового дерева / А. А. Земляной [и др.] // Вестн. Мичур. гос. аграр. ун-та. – 2016. – № 2. – С. 139–147.Zemlyanoi A. A., Zavrazhnov A. I., Zavrazhnov A. A., Lantsev V. Yu. The study of physical and mechanical properties of branches of a fruit tree. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2016, no. 2, pp. 139-147 (in Russian).Алышов, И. Г. Обоснование выбора конструкции подборщика обрезков ветвей фундука / И. Г. Алышов // Аграр. наука. – 2014. – № 12. – С. 28–29.Alyshov I. G. Rationalization of choice the structure of picker pruning hazel-nut. Agrarnaya nauka = Agrarian Science, 2014, no. 12, pp. 28-29 (in Russian).Машины для формирования кроны и уборки урожая плодово-ягодных культур / Г. П. Варламов [и др.]. – М. : Машиностроение, 1975. – 206 с.Varlamov G. P., Dushkin A. I., Knyaz’kov V. V. (et al.). Machines for forming the crown and harvesting fruit and berry crops. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1975. 206 p. (in Russian).Новые технологии и технические средства для механизации работы в садоводстве / В. Ф. Воробьев [и др.] ; подгот. под рук. M. И. Куликова. – М. : Росинформагротех, 2012. – 164 с.Vorob’ev V. F., Kosyakin A. S., Bychkov V. V., Kadykalo G. I., Upadysheva G. Yu.,Khromenko V. V. (et al.). New technologies and technical means for the mechanization of work in gardening. Moscow, Rosinformagrotech Publ., 2012. 164 p. (in Russian).Апхудов, Т. М. Древесные отходы садоводства и технологии их утилизации / Т. М. Апхудов, Л. З. Шекихачева // Человек и соврем. мир. – 2019. – № 1 (26). – С. 163–169.. Apkhudov T. M., Shekikhacheva L. Z. Horticulture wood waste and technologies for their disposal. Chelovek i sovremennyi mir = Нuman Being and Contemporary World, 2019, no. 1 (26), pp. 163-169 (in Russian).Синяк, С. О. О проблеме уборки обрезанных веток плодовых деревьев в Республике Беларусь и пути ее решения / С. О. Синяк, А. Н. Юрин // Механизация и электрификация сельского хозяйства : межведомств. темат. сб. / Нац. акад. наук Беларуси, Науч.-практ. центр Нац. акад. наук Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2012. – Вып. 46. – С. 212–215.Sinyak S. O., Yurin A. N. Situation on the mechanization of harvesting the branches of fruit trees in the Republic of Belarus. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaistva: mezhvedomstvennyi tematicheskii sbornik [Mechanization and electrification of agriculture: interdepartmental subject collection]. Minsk, 2012, iss. 46, pp. 212-215 (in Russian).Заммоев, А. У. Параметры и режимы работы измельчительного устройства подборщика-измельчителя срезанных ветвей плодовых деревьев : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.20.01 / А. У. Заммоев ; Кабард.-Балкар. гос. с.-х. акад. – Нальчик, 2006. – 23 с.Zammoev A. U. Parameters and operating modes of a chopping device of a pick-up-chopper of branches of pruned fruit trees. Abstract of Ph.D. diss. Nalchik, 2006. 23 p. (in Russian).Апхудов, Т. М. Обоснование конструктивных параметров двухвалкового роторного измельчителя срезанных ветвей / Т. М. Апхудов // Изв. Кабард.-Балкар. гос. аграр. ун-та им. В. М. Кокова. – 2020. – № 2 (28). – С. 106–110.Apkhudov T. M. Justification of design parameters of double-roll rotary shredder of cut branches. Izvestiya Kabardino-Balkarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta im. V. M. Kokova = Izvestiya of Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V. M. Kokov, 2020, no. 2 (28), pp. 106-110 (in Russian).Апхудов, Т. М. Математическое моделирование процесса измельчения плодовых ветвей роторным измельчителем / Т. М. Апхудов, А. К. Апажев, Ю. А. Шекихачев // Техника и оборудование для села. – 2019. – № 9 (267). – С. 21– 24. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2019-9-21-24. Apkhudov T. M., Apazhev A. K., Shekikhachev Yu. A. Mathematical modeling of the process of fruit branch grinding using a rotary grinder. Tekhnika i oborudovanie dlya sela = Machinery and Equipment for Rural Area, 2019, no. 9 (267), pp. 21-24. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2019-9-21-24Балкаров, Р. А. Классификация режущих аппаратов машин для обрезки плодовых деревьев [Электронный ресурс] / Р. А. Балкаров, Л. З. Шекихачева // Инновации в современной науке : материалы междунар. (заоч.) науч.-практ. конф., г. Прага, 28 нояб. 2017 г. / под общ. ред. А. И. Вострецова. – Уфа, 2017. – CD-ROM.Balkarov R. A., Shekikhacheva L. Z. Classification of cutters for fruit tree pruning machines. Innovatsii v sovremennoi nauke: materialy Mezhdunarodnoi (zaochnoi) nauchno-prakticheskoi konferentsii, 28 noyabrya 2017 g., g. Praga [Innovations in modern science: proceedings of the International (correspondence) scientific-practical conference, November 28, 2017, Prague, Czech Republic]. Ufa, 2017. CD-ROM (in Russian).Интенсивные технологии в садоводстве = Nowe technologie w sadownictwie / пер. с пол. Н. А. Чупеева. – М. : Агропромиздат, 1990. – 300 с.Pieniążk S. A. (ed.). Nowe technologie w sadownictwie. Warszawa, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1986. 287 p. (in Polish).Легоев, В. Б. Совершенствование технологии и технических средств для механизации подбора яблок с земли в садах : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 / В. Б. Легоев. – Саратов, 1984. – 23 с.Legoev V. B. Improvement of technology and technical means for mechanization of picking apples from the ground in orchards. Abstract of Ph.D. diss. Saratov, 1984. 23 p. (in Russian).Апхудов, Т. М. Размерные характеристики срезанных ветвей плодовых деревьев / Т. М. Апхудов, Л. З. Шекихачева // Фундам. науки и современность. – 2019. – № 1 (22). – С. 19–23.Apkhudov T. M., Shekikhacheva L. Z. Dimensional characteristics of cut branches of fruit trees. Fundamental’nye nauki i sovremennost’ [Fundamental Sciences and Modernity], 2019, no. 1 (22), pp. 19-23 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.