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"10.29235/1817-7204-2022-60-4-394-405vestiag-657Research ArticleМЕХАНІЗАЦЫЯ І ЭНЕРГЕТЫКАMECHANIZATION AND POWER ENGINEERINGТеоретическое исследование травмирования плодов семечковых культур при машинной уборкеTheoretical study of damaging pomaceous fruits during machine harvestinghttps://orcid.org/0000-0002-9102-2816КазакевичП. П.KazakevichP. P.

Казакевич Петр Петрович – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, заместитель Председателя 

пр. Независимости, 66, 220072, Минск

Petr P. Kazakevich – Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, Ph. D. (Engineering), Professor, Deputy Chairman 

66, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

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

Anton N. Yurin – Ph. D. (Engineerig), Associate Professor, Head of the Laboratory

1, Knorina Str., 220049, Minsk

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 Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Agriculture Mechanization202202112022604394405Copyright © Казакевич П.П., Юрин А.Н., 20222022Казакевич 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/657

В статье представлены теоретические исследования взаимодействия плодов друг с другом и транспортирующими органами плодоуборочного агрегата. Такое взаимодействие является основной причиной их травмирования, что негативно сказывается на сохранности урожая и качестве реализуемой продукции, а значит, и на ее стоимости. В работе рассмотрены основные, наиболее вероятные способы взаимодействия плодов: удар плода о твердую поверхность, соударение двух свободных плодов и удар плода о поверхность из плотно лежащих плодов. В результате исследования установлено, что наибольшие повреждения получают плоды, контактирующие при свободном перекатывании на рабочей поверхности. Это обусловлено тем, что контактное давление при соударении свободных плодов больше, чем давление при ударе плода о плоскую поверхность. Обоснована допустимая скорость падения яблок на поверхность из плотно лежащих плодов. Она составляет 1,9 м/с при высоте падения 0,183 м и соотношении радиусов контактирующих плодов k = 1/2, или 1,25 м/с и 0,08 м при k = 1, или 0,67 м/с и 0,023 м при k = 2. Результаты исследований применены в Научно-практическом центре НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства при разработке агрегата самоходного универсального для сбора плодов и формирования веток плодовых деревьев АСУ-6.

The article presents theoretical studies of contact of fruits with each other and with the transporting organs of the harvesting unit. Such contact is the main cause of damage, which negatively affects the safety of crop and the quality of products sold, and hence its cost. The paper considers the main, most probable ways of fruit contact: impact of fruit on a hard surface, impact of two free fruits and impact of fruit on the surface of densely lying fruits. It has been determined that fruits that are in contact during free rolling on the working surface receive the greatest damage. This is due to the fact that the contact pressure during the collision of free fruits is greater than the pressure when the fruit hits a flat surface. As a result of the study, the permissible speed of falling apples on the surface of their tightly lying fruits is 1.9 m/s at a falling height of 0.183 m and a ratio of the radii of the contacting fruits k = 1/2, or 1.25 m/s and 0.08 m at k =1, or 0.67 m/s and 0.023 m at k = 2. The results of the research were applied by Scientific and Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Agriculture Mechanization in the development of a self-propelled universal unit for picking fruits and forming branches of fruit trees ASU-6.

уборка плодовмодель плодаупругий удардавление сжатияплощадь контактаконтактное давлениескорость соударениявысота паденияfruit pickingfruit modelelastic impactcompression pressurecontact areacontact pressureimpact velocityfall heightReferencesЮрин, А. Н. Анализ технологий и технических средств для уборки плодов семечковых культур в промышленных садах / А. Н. Юрин // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы междунар. науч.-техн. конф., Минск, 22–23 окт. 2020 г. / Нац. акад. наук Беларуси, Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2020. – С. 136–141.Yurin A. N. Analysis of technologies and equipment for the harvesting of pome fruits in industrial orchards. Nauchno-tekhnicheskii progress v sel’skokhozyaistvennom proizvodstve: materialy mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii (Minsk, 22–23 oktyabrya 2020 g.) [Scientific and technical progress in agricultural production: proceedings of the international scientific and technical conference (Minsk, October 22–23, 2020)]. Minsk, 2020, pp. 136–141 (in Russian).Юрин, А. Н. Агрегат для уборки плодов и обрезки деревьев в садах / А. Н. Юрин, А. А. Лях // С.-х. науч.-техн. и рыноч. информ. – 2013. – № 8. – С. 39–43.Yurin A. N., Lyakh A. A. A unit for harvesting fruits and pruning trees in gardens. Sel’skokhozyaistvennaya nauchnotekhnicheskaya i rynochnaya informatsiya [Agricultural Scientific-Technical and Market Information], 2013, no. 8, pp. 39–43 (in Russian).Юрин, А. Н. Проблема уборки плодов семечковых и орехоплодных культур с земли и пути ее решения / А. Н. Юрин, В. В. Викторович, А. Д. Чечеткин // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомств. темат. сб. / Нац. акад. наук Беларуси, Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2019. – Вып. 52. – С. 116–120.Yurin A. N., Viktorovich V. V., Chechetkin A. D. The problem of harvesting pomegranate and nut crops from the ground and ways to solve it. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaistva: mezhvedomstvennyi temataticheskii sbornik [Mechanization and electrification of agriculture: interdepartmental thematic collection]. Minsk, 2019, iss. 52, pp. 116–120 (in Russian).Юрин, А. Н. Агрегат самоходный универсальный АСУ-6 для уборки плодов и обрезки деревьев в садах интенсивного типа / А. Н. Юрин // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомств. темат. сб. / Нац. акад. наук Беларуси, Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2013. – Вып. 47, т. 1. – С. 218–224.Yurin A. N. Self-propelled all-purpose unit ASU-6 for harvesting fruits and pruning trees in the gardens of intensive type. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaistva: mezhvedomstvennyi temataticheskii sbornik [Mechanization and electrification of agriculture: interdepartmental thematic collection]. Minsk, 2013, iss. 47, pt. 1, pp. 218–224 (in Russian).Новые технологии и технические средства для механизации работ в садоводстве / Рос. науч.-исслед. ин-т информ. и технико-экон. исслед. по инженер.-техн. обеспечению агропром. комплекса; подгот.: М. И. Куликов [и др.]. – М.: Росинформагротех, 2012. – 164 с.Kulikov M. I., Vorob’ev V. F., Kosyakin A. S., Bychkov V. V., Kadykalo G. I., Upadysheva G. Yu. (comp.) (et al.). New technologies and technical means for the mechanization of work in horticulture. Moscow, Rosinformagrotekh Publ., 2012. 164 p. (in Russian).Ковалев, Н. Г. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства): учеб. пособие / Н. Г. Ковалев, Г. А. Хайлис, М. М. Ковалев. – М.: Родник, 1998. – 207 с.Kovalev N. G., Khailis G. A., Kovalev M. M. Agricultural materials (types, composition, properties). Moscow, Rodnik Publ., 1998. 207 p. (in Russian).Степанова, Е. Г. Реологические свойства яблок при различных способах их обработки / Е. Г. Степанова, В. А. Причко // Изв. высш. учеб. заведений. Пищевая технология. – 1999. – № 5–6. – С. 72–73.Stepanova E. G., Prichko V. A. Rheological properties of apples when processed in different ways. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Pishchevaya tekhnologiya = News of Institutes of Higher Education. Food Technology, 1999, no. 5–6, pp. 72–73 (in Russian).Салина, Е. С. Твердость мякоти яблок как индикатор технической степени зрелости для сока / Е. С. Салина, И. А. Сидорова, Н. С. Левгерова // Соврем. садоводство. – 2019. – № 3. – С. 78–84. https://doi.org/10.24411/2312-6701-2019-10309Salina E. S., Sidorova I. A., Levgerova N. S. Apple fruit firmness as an indicator of technical maturity for juice. Sovremennoe sadovodstvo = Contemporary Horticulture, 2019, no. 3, pp. 78–84 (in Russian). https://doi.org/10.24411/2312- 6701-2019-10309Apple damage and compressive forces in bulk bins during orchard transport / E. J. Timm [et al.] // Appl. Engineering in Agriculture. – 1998. – Vol. 14, № 2. – P. 165–172. https://doi.org/10.13031/2013.19366Timm E. J., Bollen A. F., Rue B. T. D., Woodhead I. M. Apple damage and compressive forces in bulk bins during orchard transport. Applied Engineering in Agriculture, 1998, vol. 14, no. 2, pp. 165–172. https://doi.org/10.13031/2013.19366Хоконова, М. Б. Потенциальная лежкоспособность плодов семечковых культур и факторы ее формирования / М. Б. Хоконова // Биология в сел. хо-ве. – 2020. – № 4 (29). – С. 31–34.Khokonova M. B. Potential passing capacity of fruit seed crops and factors of its formation. Biologiya v sel’skom khozyaistve = Biology in Agriculture, 2020, no. 4 (29), pp. 31–34 (in Russian).Menesatti, P. Development of a drop damage index of fruit resistance to damage / P. Menesatti, G. Paglia // J. of Agr. Engineering Research. – 2001. – Vol. 80, № 1. – P. 53–64. https://doi.org/10.1006/jaer.2000.0669Menesatti P., Paglia G. Development of a drop damage index of fruit resistance to damage. Journal of Agricultural Engineering Research, 2001, vol. 80, no. 1, pp. 53–64. https://doi.org/10.1006/jaer.2000.0669Пути дальнейшей модернизации транспортных средств для АПК / Н. В. Бышов [и др.] // Науч. журн. КубГАУ. – 2016. – № 123 (09). – С. 142–168.Byshov N. V., Borychev S. N., Uspenskiy I. A., Yukhin I. A., Ryabchikov D. S., Kulik S. N. Ways of further modernization of vehicles for an agroindustrial complex. Nauchnyi zhurnal KubGAU = Scientific Journal of KubSAU, 2016, no. 123 (09), pp. 142–168 (in Russian).Умаров, Г. Г. Удаления загрязнений с яблок / Г. Г. Умаров, А. Т. Теловов // Наука, образование и инновации для АПК: состояние, проблемы и перспективы: материалы VI Междунар. науч.-практ. онлайн-конф., 25 нояб. 2020 г. / Майкоп. гос. технол. ун-т ; гл. ред. Н. И. Мамсиров. – Майкоп, 2020. – С. 554–556.Umarov G. G., Telovov A. T. Removing contaminants from apples. Nauka, obrazovanie i innovatsii dlya APK: sostoyanie, problemy i perspektivy: materialy VI Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi onlain-konferentsii, 25 noyabrya 2020 g. [Science, education and innovation for the agro-industrial complex: state, problems and prospects: proceedings of the VI International scientific and practical online conference, November 25, 2020]. Maykop, 2020, pp. 554–556 (in Russian).Garcia-Ramos, F. J. Analysis of the factors implied in the fruit-to-fruit impacts on packing lines / F. J. Garcia-Ramos, J. Ortiz-Canavate, M. Ruiz-Altisent // Appl. Engineering in Agriculture. – 2004. – Vol. 20, № 5. – P. 671–675. https://doi. org/10.13031/2013.17447Garcia-Ramos F. J., Ortiz-Canavate J., Ruiz-Altisent M. Analysis of the factors implied in the fruit-to-fruit impacts on packing lines. Applied Engineering in Agriculture, 2004, vol. 20, no. 5, pp. 671–675. https://doi.org/10.13031/2013.17447Бароев, Д. К. Влияние механизированной уборки яблок машиной МПУ-1 на состояние деревьев / Д. К. Бароев // Научное обеспечение сельского хозяйства горных и предгорных территорий: материалы II Всерос. студенч. науч.-практ. конф., Владикавказ, 25 нояб. 2021 г.: в 2 ч. / Горс. гос. аграр. ун-т; гл. ред. В. Х. Темираев. – Владикавказ, 2021. – Ч. 2. – С. 184–185.Baroev D. K. Influence of mechanized harvesting of apples by machine MPU-1 on the condition of trees. Nauchnoe obespechenie sel’skogo khozyaistva gornykh i predgornykh territorii: materialy II Vserossiiskoi studencheskoi nauchnoprakticheskoi konferentsii, Vladikavkaz, 25 noyabrya 2021 g. [Scientific support of agriculture in mountainous and foothill areas: proceedings of the II All-Russian student scientific and practical conference, Vladikavkaz, November 25, 2021]. Vladikavkaz, 2021, pt. 2, pp. 184–185 (in Russian).Колеснов, А. Ю. Современные способы обеспечения управляемого качества продукции в технологиях выращивания и хранения фруктов и овощей / А. Ю. Колеснов, М. А. Зенина // Пищевая пром-сть. – 2015. – № 5. – С. 14–19.Kolesnov A., Zenina M. Modern methods of managed product quality in technologies of cultivation and storage of fruit and vegetables. Pishchevaya promyshlennost’ = Food Processing Industry, 2015, no. 5, pp. 14–19 (in Russian).

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