СПОСОБ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УБОРКИ ПЛОДОВ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО РЯДОВОЙ ПОСАДКИ
METHOD FOR MECHANIZED HARVESTING OF FRUITS MAINLY OF ORDINARY PLANTING

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к садоводству, а именно к способам уборки плодов.
Садоводство - важнейшая отрасль сельскохозяйственного растениеводства. Несмотря на свою тысячелетнюю историю, многие базовые узловые вопросы садоводства продолжают волновать садоводов: селекция, питомниководство, разработка лучших агроприемов возделывания самих садовых растений и, конечно же, один из трудоемких процессов - уборка урожая, которая занимает 40-60% общих трудовых затрат. Поиск способов уборки и плодоуборочных машин различными НИИ, изобретателями, рационализаторами активно ведется, но зачастую урожаи приходится убирать вручную. Во всех опытных попытках механизированного сбора урожая плодов, зарубежных или отечественных, имели место стационарный подход к единичному дереву, долгое «топтание» уборочного агрегата на одном месте (возле дерева), громоздкие полотнища улавливающих экранов, долгий захват штамба (центрального проводника) встряхивающими приспособлениями, затаривание плодов в контейнеры. И результат этого -урожай в основном шел на переработку вследствие больших механических повреждений плодов.
Известны способы уборки плодов и плодоуборочные машины, предназначенные для механизированной уборки плодов и большинство из них - с использование пневматических устройств для отрыва плодов от деревьев: а.с. СССР №697085, A01D 46/24, 1968; а.с. СССР №441895, A01D 46/26, 1972; а.с. СССР №511903, A01D 46/26, 1974; а.с. СССР №1114369, A01D 46/26, 1984; а.с. СССР №1335173, A01D 46/26, 1987; а.с. СССР №1417823, A01D 46/00, 1988; а.с. СССР №1176870, A01D 46/24, 1985; патент РФ №2174298, A01D 46/24, 46/26, 2001 г и др. Каждое из вышеуказанных технических решений достигает свою поставленную цель для эффективной уборки плодов, но имеет свои недостатки: сложность конструкции, большие энергоатраты, недостаточная эффективность съема плодов, механическое повреждение плодов, низкая производительность сбора плодов и др.
Известны способы уборки плодов посредством воздушного потока с наполнителем: а.с. СССР №1069976, A01D 46/00, 1981 г. согласно которому семена саксаула и черкеза отделяют с помощью воздушного потока с наполнителем, в качестве которого используют песок влажностью 1-5%. Также а.с. СССР №1373354 A01D 46/24,1988, согласно которому наполнитель выполнен в виде упругих шариков, концентрация которых составляет 30-40 шт на 1 кв. м обрабатываемой поверхности, при этом шарики направляют под углом 45°-90° относительно горизонта с начальной скоростью 10,2-13,1 м/с. Эти способы также недостаточно производительны.
Известны также способ уборки плодов и ягод и устройство для его осуществления (Патент РФ №2104631, A01D 46/00, опубл. 20.02.1998), включающий отделение их от движущегося по междурядьям уборочного агрегата, снабженного гидросистемой для обеспечения вибрационного воздействия рабочих органов на ветви растения и бункером для сбора плодов, отделение плодов от растений, улавливание и сбор. При этом усилие для перемещения улавливателя и управления создают от взаимодействия с растениями с возможностью копирования улавливателем рядка растений и формирования траектории движения агрегата. Отделитель плодов выполнен в виде упругогибких ножей. Поверхность контакта улавливателя с растениями выполнена из упругоэластичного пенопласта. Отделитель и улавливатель установлены на раме агрегата подвижно (ПРОТОТИП).
Недостаток известного способа уборки плодов и ягод - его сложность, а также наличие повреждаемости плодов при их съеме.
Задачей заявляемого изобретения является упрощение способа и снижение повреждаемости плодов при уборке.
Технический результат достигается тем, что в известном способе уборки плодов и ягод, включающем использование движущегося по междурядьям уборочного агрегата, снабженного гидросистемой для обеспечения вибрационного воздействия рабочих органов на ветви растения, и бункером для сбора плодов, отделение плодов от растений, улавливание и сбор, согласно изобретению уборку плодов осуществляют одновременно на двух внутренних полурядках междурядья, отделение плодов от растений осуществляют локальным скольжением по ветвям растения рабочих органов в виде «длинных» эластичных палок-отделителей разной длины, установленных под разными углами к горизонту в пределах 0°-90° в передней части бункера и закрепленных в виде нескольких веерных узлов по его ширине, улавливание отделенных плодов осуществляют с помощью «коротких» эластичных палок-улавливателей, установленных вдоль боковых и задней стенок бункера в стороны «за борт» под углом естественного откоса плодов убираемой культуры, и эластичных палок, горизонтально установленных над днищем бункера с шарнирным закреплением каждой по ее середине и расстоянием между ними не более диаметра плода, причем веерные узлы из палок-отделителей устанавливают в передней части бункера в количестве не менее трех, а палки, горизонтально установленные над днищем бункера равномерно распределяют по его длине и перемещают по вертикали по мере заполнения бункера плодами.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с протипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ механизированной уборки плодов преимущественно рядовой посадки отличается от прототипа условиями осуществления действий: в прототипе при уборке плодов и ягод агрегат движется по междурядьям и обрабатывает рядок с двух сторон, а в заявляемом техническом решении обрабатывают одновременно два внутренних полурядка междурядья; в прототипе отделители-встряхиватели в виде лопаток и гребенок отделяют плоды и ягоды от растений, а транспортеры-улавливатели улавливают и перемещают их и подают через желобок в тару, а в заявляемом способе плоды отделяют от растения локальным скольжением по ветвям растения рабочих органов в виде «длинных» эластичных палок-отделителей разной длины, установленных под разными углами к горизонту в пределах 0°-90° в передней части бункера и закрепленных в виде нескольких веерных узлов по его ширине, а улавливание отделенных плодов осуществляют с помощью «коротких» эластичных палок-улавливателей, установленных вдоль боковых и задней стенок бункера в стороны «за борт» под углом естественного откоса плодов убираемой культуры, и эластичных палок, горизонтально установленных над днищем бункера с шарнирным закреплением каждой по ее середине и расстоянием между ними не более диаметра плода. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности «НОВИЗНА».
Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений общедоступных в печати, было обнаружено, что заявляемое техническое решение для специалиста в данной области техники явным образом не следует из известного на сегодня существующего уровня техники. Заявитель не выявил технических решений, направленных на достижение той же цели со сходными существенными признаками, включенными в отличительную часть формулы заявляемого изобретения. Многолетние наблюдения и исследования заявителя, «выросшего» в садах, вопросов садоводства отечественного и зарубежного привели к ясному пониманию необходимости технологических изменений в садоводстве. Один из трудоемких процессов в технологическом процессе производства плодов - уборка урожая. Она занимает 40 - 60% общих трудовых затрат. Причем, во всех известных опытных попытках механизированного сбора урожая - зарубежных, отечественных вообще и местных в частности - имеют место механические повреждения плодов, из-за чего почти 80% урожая идет на переработку. И производительность известных способов уборки плодов не достаточно высокая. Заявляемый способ меняет парадигму подхода к уборке плодов и процесс уборки выводит на новый к ней подход. Поэтому можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ». Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ», т.к. оно может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности в садоводстве. При этом ниже будут описаны средства и методы, с помощью которых возможно осуществление заявляемого изобретения в том виде, как оно представлено в формуле изобретения, т.е. техническое решение соответствует и ДОСТАТОЧНОСТИ РАСКРЫТИЯ изобретения.
Заявляемый способ поясняется чертежами устройства, осуществляющего этот способ. На фиг. 1 схематично изображен уборочный агрегат, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сзади.
Устройство, осуществляющее заявляемый способ, включает: уборочный агрегат 1 с гидросистемой 2, связанной с рабочими органами, палки-отделители 3, закрепленные в передней части бункера 4 в виде веерных узлов 5, палки-улавливатели 6, установленные вдоль боковых и задней стенок бункера, горизонтальные палки 7, установленные над днищем бункера с шарнирным закреплением каждой по ее середине и расстоянием между ними не более диаметра плода.
Способ осуществляют следующим образом. Уборку плодов, например в саду преимущественно рядовой посадки, проводят механизированным способом при непрерывном движении агрегата по междурядьям. Взаимодействие рабочих органов с растениями осуществляют одновременно на двух полурядках междурядья. Отделение плодов от растений осуществляют локальным скольжением по ветвям растения рабочих органов в виде «длинных» эластичных палок-отделителей разной длины, установленных под разными углами к горизонту в пределах 0°-90° в передней части бункера и закрепленных в виде нескольких веерных узлов по его ширине, которые «охватывают» собой по высоте и ширине всю плодовую зону кроновой полусферы дерева, а связь палок с гидросистемой агрегата придает палкам-отделителям вибрацию, что обеспечивает еще и локальное встряхивание плодоносящих ветвей, кроме упругого по ним скольжения. Улавливание отделенных от растения плодов с помощью «коротких» эластичных палок-улавливателей, установленных вдоль боковых и задней стенок бункера в стороны «за борт» под углом естественного откоса плодов убираемой культуры, и палок, горизонтально установленных над днищем бункера с шарнирным закреплением каждой по ее середине и расстоянием между ними не более диаметра плода, подвижно колебающихся по высоте по типу «весов», обеспечивает «мягкое падение» на днище бункера и друг на друга. Сбор плодов осуществляется в бункер, без применения контейнеров, ящиков, который удобно доставить на приемный пункт, предварительно «сложив» палки-отделители и палки-улавливатели. На приемном пункте бункер с плодами саморазгружается, например, в емкость с водой или на плодоупаковочную платформу и т.д. Таким образом заявляемый способ более прост, более производителен, а также обеспечивает малую травмированность плодов, т.е. решает поставленную задачу.