ОПОРА ДЛЯ ВИНОГРАДАРСТВА И САДОВОДСТВА
VITICULTURE AND HORTICULTURE SUPPORT

Изобретение относится к поддерживающей опорной конструкции, используемой для виноградных кустов и садовых насаждений интенсивного типа в сельском хозяйстве, жилищно-коммунальном хозяйстве при монтаже изгородей и заборов. Опора может применяться и использоваться в любых климатических условиях, для указанных выше целей.
Новым в предложенном техническом решении конструкции опоры, является использование отходов полимерного производства и/или полимерного вторсырья (полистирола, полипропилена, полиэтилена, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида и т.д.), поступающего для утилизации на мусоросборочные предприятия.
Предлагаемое изобретение - это опора, изготовленная методом вытяжки разогретой массы из полимерного профиля, который благодаря своей конструкции (квадрат, прямоугольник, цилиндр, овал) выдерживает большую нагрузку и может использоваться при возделывании высокоурожайных сельскохозяйственных культур.
Предлагаемый вариант изготовления опоры, лишен недостатков присущих традиционно используемым опорам из бетона, металла и дерева, имеет ряд неоспоримых преимуществ.
Опора из полимерных материалов, выпускается в пяти типоразмерах:
- прямоугольные 50 mm × 40 mm, толщина стенки от 3 до 5 мм, высота от 220 см до 300 см и более;
- квадратные 50 mm × 50 mm; толщина стенки от 3 до 5 мм, высота от 220 см до 300 см и более;
- квадратные 40 mm × 40 mm, толщина стенки от 1 до 3 мм, высота от 220 см до 300 см и более;
- круглые Ф от 40 до 60 mm, толщина стенки от 1 до 3 мм, высота от 220 см до 300 см и более.
- овальные Ф от 40 до 60 mm, толщина стенки от 1 до 3 мм, высота от 220 см до 300 см и более.
Опора может иметь разную высоту в зависимости от потребности и с учетом вида и типа насаждений. Отверстия на опоре сверлят в зависимости от цели использования на разных уровнях. Отверстия на стойке для крепления проволоки сверлят в следующей последовательности, для виноградных рядов. Первая (нижняя) проволока крепится на расстоянии 50-100 см от земли в зависимости от используемой на винограднике формировки растений. Остальные проволоки располагаются на расстоянии 60-80 см друг от друга. По согласованию с заказчиком возможно индивидуальное исполнение в других типоразмерах.
В настоящее время в промышленном виноградарстве в качестве поддерживающих опорных конструкций применяют опоры из: бетона, металла и дерева. Прототипом- наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению для подвязывания виноградников и фруктовых деревьев являются железобетонные стойки, деревянные (винкол) колья из твердых пород дерева (дуб, ясень, граб) и металлические стойки (трубы). Высота опор чаще всего колеблется от 170 до 240 см.
Основные особенности и преимущества изготовления опоры с использованием полимерных материалов перед традиционными бетонными, металлическими и деревянными заключаются в следующем:
- полимерные опоры значительно легче любых других (по сравнению традиционно используемыми железобетонными более чем в 20 раз, металлическими в 13 раз, деревянными в 4 раза);
- уменьшаются расходы на транспортировку и погрузо-разгрузочные работы;
- значительно сокращаются трудозатраты и повышается производительность труда при установке опоры;
- опора долговечна, срок использования сопоставим со сроком продуктивной эксплуатации виноградника, т.е. в течение не менее 25 лет;
- показатель прочности сопоставим с соответствующим показателем у аналогов;
- стойкость к температурным воздействиям и любым химическим реагентам при соприкосновении, в зонах ведения промышленного виноградарства и садоводства;
- полное отсутствие гниения и коррозии;
- соответствие экологическим нормативам;
- способствует охране природы и окружающей среды, за счет использования отходов полимерного производства и вторсырья;
- не представляют интереса для сборщиков металла;
- удобная конструкция опоры значительно облегчает уход за растениями и сбор урожая.
Недостатками известных аналогов являются:
1. У железобетонных стоек, изготавливаемых по ТУ 115-76-80 «Стойки железобетонные ВС-24 для виноградных шпалер» и ГОСТ 25598-83 «Стойки железобетонные предварительно напряженные для шпалер виноградников». Технические условия (в настоящее время ГОСТ отменен) - большой вес, высокая ломкость и значительное количество отходов при перевозке и монтаже на виноградниках; сложность технического исполнения и большие финансовые затраты на материалы (цемент, металл, песок, гравий); ограниченность по высоте не более 240 см, перерасход шпалерной проволоки при монтаже, высокая стоимость в пределах 280 руб/штука.
2. У металлических стоек - значительный вес, высокая стоимость до 300 руб/штука, высотой 240 см, покрытие ржавчиной, перерасход шпалерной проволоки при монтаже.
3. У деревянных стоек - короткий срок эксплуатации (гниение), использование твердых пород дерева, высокая стоимость 110-220 руб/штука до 3 метров.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в значительных уменьшениях расходов на производство опоры за счет использования отходов полимерного производства и его вторичного сырья (пластмассовые пакеты, бутылки и другие полимерные материалы), снижение расходов при перевозке, хранении, установке и эксплуатации, повышение урожайности виноградников за счет увеличения зеленной массы на 25% при увеличении длины опоры до 300 см.
Изобретение решает задачу создания опоры из полимерных материалов (отходов) для виноградников, садов и для монтажа изгородей в жилищно-коммунальном хозяйстве, надежной, простой, удобной и технологичной конструкции, обеспечивающей интенсификацию виноградарства и садоводства.
Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом изобретения существует следующая причинно-следственная связь. Изготовление опоры с использованием отходов полимерного производства и/или его вторсырья уменьшает расходы на производство, увеличивает срок использования опоры, частично предотвращает загрязнение окружающей среды полимерными материалами, увеличивает до 25% урожайность виноградников.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".
Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где
на рис. 1 показаны различные варианты изготовления опор (известный уровень техники);
на рис. 2 – круглая и квадратная шпалеры;
на рис. 3 – варианты не стандартной шпалеры;
на рис. 4 – эскизное изображение квадратных шпалерных столбов.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем. Конструкция шпалеры для виноградников и садов представляет собой профиль из полимерного материала различной формы (труба, овал, прямоугольник, квадрат) с толщиной стенки от 0,5 до 5 мм. Жесткость конструкции обеспечивается деревянной вставкой, изготовленной из дешевых сортов дерева (ель, сосна, лиственница) и соответствующей размеру профиля из полимерного материала.
Технологичность и простота изготовления позволяют достаточно быстро освоить выпуск опоры в промышленных масштабах с использованием существующих промышленных способов переработки отходов полимерного производства и/или вторсырья, поступающего на мусороперерабатывающие предприятия.
Преимущество изобретения состоит в том, что промышленное использование опоры позволяет: уменьшить расходы на изготовление, перевозку и монтаж; повысить продуктивность и эффективность виноградарства и садоводства.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость."
Фирма ФЛОТЕНК-TV
построения шпалер с использованием стеклопластиковых опор
Высота опор 220 и 260 см, выпускаются в различной цветовой гамме. Возможно адаптировать к различным культурам, с отверстиями через каждые 100 мм. Индивидуальное исполнение в других типоразмерах возможно по согласованию с заказчиком.
В качестве опор чаще всего используют металлические трубы, деревянные колья из твердых пород (дуб, ясень…) пропитанные антисептиками против гниения, бетонные столбы, асбестовые трубы и т.п.
Высота опор чаще всего колеблется от 170 до 220 см.
Первая (нижняя) проволока крепится на расстоянии 50-100 см. от земли в зависимости от используемой на винограднике формировки растений.
Вторую проволоку необходимо закрепить на расстоянии 25-30 см. от первой. На ней происходит первая подвязка молодых и хрупких у основания виноградных побегов, которые могут обломиться под собственным весом при достижении 30-40 см.
Остальные проволоки располагаются на расстоянии 40-50 см. друг от друга.
Технико-экономическое обоснование
« Производство виноградной опоры из полимерных материалов»
Республика Дагестан, традиционно является основным производителем и поставщиком свежего винограда, а также продуктов его переработки в промышленные центры Российской Федерации.
Достаточно заметить, что до принятия известного антиалкогольного закона, площади под виноградниками в малоземельном Дагестане занимали до 75 тыс. гектаров, а производство свежей ягоды доходило почти 400 тыс. тонн.
Сама технология возделывания винограда представляет сложный, трудоемкий, последовательный комплекс агротехнических мероприятий. В тоже время является высокорентабельной и высокодоходной отраслью сельскохозяйственного производства.
Выращенная продукция и продукты ее последующей переработки пользуются большим спросом и востребованностью у населения. Употребляется в свежем переработанном и сушенном виде. Рекомендуется при различных заболеваниях.
В настоящее время, отрасль претерпевает полное перерождение, динамично восстанавливается и интенсифицируется.
Правительством Республики Дагестан определена задача до конца 2020 года довести площади под эксплуатационными насаждениями до 18 тыс. гектаров без учета частного сектора.
В момент наступления полного физиологического плодоношения, соблюдение всех агротехнических и технологических требований, при использовании современных научных разработок и рекомендаций даст возможность довести среднюю урожайность свежего винограда в республике до 200-250 центнеров с гектара, при ежегодных валовых сборах не менее 400-450 тыс. тонн.
Помимо своей высокой рентабельности, виноградарство является стратегической отраслью.
Выполнение поставленных выше задач даст возможность трудоустроить порядка 18-20 тыс. человек в трехсменном круглогодичном режиме работы, обеспечит заказами на комплектующие изделия ряд промышленных предприятий страны.
Наработанный нами опыт уже стабильно распространяется по Северо-Кавказскому и Южному федеральным округам страны, погодно-климатические условия которых позволяют промышленно заниматься высокодоходной виноградарческой отраслью в промышленных масштабных.
В тоже время, возделывание винограда - очень длительный и трудоемкий процесс с высокой долей ручного труда. Биологический пятилетний срок до вступления в полное плодоношение включает в себя ряд сложных технологических мероприятий, правильность и своевременность проведения которых приводит к конечным результатам нелегкого многолетнего труда. На своем этапе каждый вид работ является важным, выполняется последовательно после завершения предыдущей агротехнической операции.
После выбора участка, разработки проектно-сметной документации, подготовки территории путем очистки от камней, пней, мусора, внесения удобрений, поднятия плантажа, разбивки территории, посадки укорененных саженцев, периодических поливов, ремонта посадок путем подсадки новых саженцев взамен не прижившихся, новые закладки содержатся в покое в течении года. Этот промежуток времени уходит на укоренение насаждений и начало вегетативного роста. Следующий этап - это поднятие молодых насаждений на опору. Без выполнения этой операции возделывание винограда невозможно.
Биология виноградного растения характеризуется тем, что после зимней обрезки и формирования растений, в зависимости от сорта и условий выращивания физиологический рост каждого побега в течение вегетации может доходить до 20 и более метров. Таких побегов у куста при нормальных погодно-климатических условиях может быть не менее 6-8. Лишние пасынки изначально обламываются и чеканятся. В итоге выбирают 2-4 наиболее здоровых и не поврежденных.
Даже при своевременном проведении чеканки и обломки междурядные работы, химические обработки насаждений и уборка выращенного урожая затрудняются по причине плетистости растущей лозы.
В настоящее время для поднятия вегетирующих растений на опору используются различные виды опоры, которые в большей мере приспособлены для этих целей, так как относительно пригодны обеспечения полноценного роста и развития виноградного куста.
В реальной действительности используются:
1. железобетонные столбы, изготовленные в стационарных условиях ГОСТ 35598-83, утвержден 07.05.1982 г. ГосКом СССР по делам строительства:
а) преимущества - отсутствуют;
б) недостатки: высокая ломкость, большой вес,
высокая стоимость комплектующих (цемент, металл, песок), затруднения при транспортировке, установке и проведении ремонтных работ,
большое количество отходов, перерасход шпалерной проволоки, длительный срок доведения до кондиции, неприемлемая длина (240 см).
Следует отметить, что несмотря на индустриальное развитие отрасли фактически ГОСТ и ТУ на виноградную шпалеру не имеют обоснования соответствия предъявляемым требованиям. Размер 240 см взят произвольно, т.к. увеличение длины железобетонного столба повышает его ломкость, что при высокой цене комплектующих строительных материалов даст повышение себестоимости выращенного винограда.
Ежегодная потребность в замене таких столбов после проведения междурядных агротехнических и химических обработок, уборочных работ доходит до 30 процентов.
Использование железобетонных столбов влечет за собой увеличение расхода шпалерной проволоки, необходимой для обвязки и фиксации стыков соприкосновения проволоки, протянутой в ряду непосредственно с самим шпалерным столбом на 10-15 процентов. В пересчете на 1 гектар посадок цифра составляет более 1000 метров.
2. деревянные столбы (винкол)
а) преимущества - отсутствуют;
б) недостатки:
по своей сущности являются отходами деревообрабатывающих предприятий, накапливаемым и собираемым для названных выше целей. Называются они не шпалера, а виноградный кол. Представляют собой приспособленный, разнокалиберный материал, не имеющий определенной формы и длины. Приобретаются по мере накопления после санитарной рубки в лесхозах, а также деревообрабатывающих предприятиях, как отходы.
Несмотря на свою разнокалиберность, что в первую очередь определяет несоответствие изделия предъявляемым требованиям, виноградари вынуждены его использовать в целях недопущения наземного стелющегося прохождения последующих фаз роста и развития виноградного куста.
3. металлическая опора (колья)
а) преимущества - отсутствуют;
б) недостатки:
С металлическими или виноградными кольями положение еще хуже. Данный вид опоры компонуется путем сварки между собой отходных материалов, остающихся после изготовления какого-либо металлического изделия. При достижении определенной длины этот металлический предмет находит свое применение в промышленном виноградарстве. Приобретается металлический кол не поштучно, а по весу. В последние годы использование этих металлических болванок стало обременительным для приобретателя, т.к. из-за отсутствия охраны в осенне-зимний период, большая часть этих приспособленных заготовок фактически расхищается местным населением. Далее, за фиксированную цену, устраивающие обе стороны, реализуются местным металлоприемным пунктам. В результате, на товаропроизводителей ложатся немалые убытки.
Особо подчеркиваем, что причиной подготовки настоящего технико-экономического обоснования является сложная особенная безальтернативная специфика агротехники возделывания виноградного куста. Являясь по своей генетической сути близкородственным к произрастающим в тропических джунглях лиановым растениям, виноград в отличие от них не имеет в качестве естественной опоры высокорослые деревья, обеспечивающие их беспрепятственный вертикальный рост и развитие.
В процессе эволюции, вне дикой природы виноградарство получило бурное развитие и стало высокорентабельной самостоятельной отраслью. Внедрение достижений и разработок отечественных и зарубежных ученых позволили обозначить государственную значимость виноградарства во многих странах мира.
Учитывая потенциал и широкий спектр возможностей использования винограда и продуктов его переработки эти работы динамично продолжаются. Единственно не решаемым до настоящего времени вопросом целой промышленной отрасли остается проблема поднятия винограда на соответствующую опору. Приспособленные для этих целей различные модификации вертикально стоящих стоек и кольев, не отвечают требованиям современного виноградарства и должны уйти в прошлое.
Особо отмечаем, что в ближайшем обозримом прошлом различные разработки и предложения по шпалере товаропроизводителям винограда и плодов не демонстрировались. Сейчас уже не только на юге, но в средней части нашей страны бурными темпами развивается интенсивное садоводство.
Долгие годы работы в отрасли, изучение и анализ потенциальных возможностей увеличения продуктивности и снижения себестоимости конечной продукции определили реальные возможности для кардинального изменения повышения уровня культуры промышленного виноградарства.
Остановимся на усовершенствовании процесса поднятия кустов на опору, при резком сокращении затрат на эту операцию.
Выше были перечислены типы и виды используемой опоры, строительные материалы, входящие в состав готового железобетонного изделия, потенциальные поставщики приспособленных деревянных и металлических изделий.
Общеизвестно, какие нарастающие трудности и даже угрозы в первую очередь для экологии и окружающей среды представляет утилизация изделий полимерной индустрии после их использования. Ассортиментный перечень и видовой состав их практически не ограничен. В действительности мы повседневно и повсеместно сталкиваемся с изобилием отходов бытовой химии - от летающих пакетов до выброшенных комплектующих изделий легкой промышленности.
Самая большая опасность кроется в том, что эти отходы не утилизируются и на вторичном рынке практически не используются. В результате накапливаются в форме мусора.
Предлагаем использовать эти отходы, как основную составляющую при изготовлении виноградных столбов.
Процесс протекает следующим образом. Пенсионеры, школьники, малоимущие граждане за устраивающую их цену занимаются сбором отходов и доставкой их на стационарные пункты. Современные дробильные машины из заготовленного утилизированного сырья изготавливают гранулы, которые на специализированном заводе специальными экструдерами разогреваются в тягучую полимерную массу. Далее, полученный полуфабрикат, на как чулок натягивается на деревянный брусок сечением 5×5 см, длиной 3 метра. Впоследствии, по мере остывания она приклеивается к трехметровому бруску. Снизу и сверху нового изделия насаживаются изготовленные из того же материала защитные колпачки, которые предотвращают проникновение влаги. Это обеспечивает вечное использование шпалерного столба. В последующем, в стойке просверливаются четыре отверстия для шпалерной проволоки после чего столб готов к установке.
Увеличение длины шпалеры без какого-либо ущерба дает возможность использовать четвертую проволоку, что пропорционально увеличивает листовую массу виноградного куста на 25 процентов. Это новшество активизирует физиологические процессы растения, что в результате даст ощутимую прибавку урожая.
Малозатратное использование четвертой проволоки становится возможным за счет экономии обвязочного материала. Просверленные отверстия, через которые протягивается проволока на нашей шпалере, укрепляют устойчивость и обеспечивают его парусность.
При окончании агротехнических работ вся конструкция принимает исходное первоначальное положение, путем натягивания крайних столбов, тогда как на используемых в отрасли столбах на фиксацию каждого стыка уходило до 70 см проволоки, которую из-за шероховатости железобетонных и разнокалиберности деревянных и металлических опор приходилось развязывать каждый стык и после выправления опоры обвязывать заново, что естественно увеличивает затраты.
Предлагаемое нами изделие имеет большой спектр возможностей для его разработки его модификаций. Высокую востребованность, по нашим прогнозам и расчетам, изделия будет иметь в интенсивном садоводстве.
В последние годы пальметные сады получают широкое промышленное распространение практически во всех областях на юге и в средней полосе Российской Федерации.
Востребованность нашей опоры характеризуется самим принципом ведения интенсивного садоводства, т.к. технология выращивания низкорослых садов аналогична с технологией возделывания винограда.
Немаловажным гарантированным сегментом использования наших столбов становится их применение в качестве стоек ограждения в частном секторе, на многих муниципальных строительных и других объектах социально-бытовой инфраструктуры.
Исходя из наличия площадей под многолетним насаждениями минимальная потребность в шпалерных столбах на новые закладки реконструикцию садов и виноградников в Республике Дагестан составляет не менее 15 млн. штук.
При условной символической расчетной цене 150 р. за штуку общий валовой объем произведенной продукции в суммарном денежном выражении составляет 2250 млрд руб.
Само производство представляет безостановочный процесс, задействованный в круглосуточном режиме. Гарантирует создание дополнительных рабочих мест при трехсменной работе производства.
Условно определив временные затраты необходимые для производства единицы продукции в 3 минуты мы получили суточное производство стоек на одном агрегате в количестве 500 штук, Соответственно годовое производство их составляет 180 тыс. штук что покрывает потребности 300-350 гектаров.
С учетом потребности агропромышленного комплекса внереспубликанских получателей, также потребителей ЖКХ, строителей, частного сектора и других, объемы необходимого производства шпалерных столбов гораздо возрастают, что гарантирует востребованность предлагаемого изделия.
Совокупная среднегодовая потребность в предлагаемой опоре для всех перечисленных потенциальных потребителей ориентировочно составляет порядка одного миллиона штук, что в денежном выражении доходит до 1,5 млрд. руб.
Соответственно ощутимо возрастает сумма налоговых поступлений в бюджеты всех уровней.
Стоимость изготовленных по действующему ГОСТУ железобетонных столбиков равна не менее 350 руб., за штуку, в зависимости от объема затрат на закупку комплектующих материалов.
Приобретаемые по меньшей цене изделия, не что иное, как полуфабрикат.
Деревянные и металлические колья поставляются в республику по прямым договоренностям и обоюдно устраивающим ценам.
Преимущества предлагаемых разработок.
1. Предлагаемая технология и само изделие до настоящего времени нигде не представлялись и не использовались.
2. Внедрение в массовое промышленное производство наших разработок позволит:
- привлечь к труду и дополнительным заработкам малоимущее население и пенсионеров;
- активизировать решение экологических вопросов;
- обеспечит гарантированное поступление налоговых отчислений в бюджеты всех уровней;
- пропорциональное развитие производства создаст дополнительные рабочие места;
- предопределит ощутимую экономию металла и других строительных материалов;
- гарантирует низкую себестоимость.
Технические показатели
- эстетический внешний вид;
- небольшой вес;
- минимальная цена;
- исключение воровства;
- облегченная транспортировка и установка;
- экономия шпалерной проволоки.
Самой главной предпосылкой к переходу на использование новой опоры является то, что она дает возможность увеличить фотосинтезирующую и ассимиляционную поверхность, как виноградного куста, так и плодового дерева, что трансформируется в пропорциональное увеличение урожайности.
При подъеме насаждений на полимерную опору улучшается проветриваемость всего массива. Это в определенной степени предотвращает развитие вредителей и болезней.
Полимерные столбы найдут широкое использование в качестве заборных стоек при ограждении животноводческих, пищевых, перерабатывающих предприятий, сельских подворий, объектов строительства, ЖКХ, муниципальной, дорожной и мелиоративной инфраструктуры.
Замена и использование полимерных стоек вместо металлических и деревянных даст ощутимую экономию денежных средств покупателям и исключит режим вынужденного хранения готовой продукции.
- ТУ23.14.12-002-459370692016 Шпалера композитная полимерная для садов, виноградников и хмели.
Производитель - ООО НПО «Структура» 115035 г. Москва, ул. Садовническая д. 72, стр. 1, офис 6. Тел. 88619914941.
- ТУ 115-76-80 Стойки железобетонные ВС-24 для виноградных шпалер. Производитель Фирма «Конкрит» г. Ставрополь ул. Селекционная, д. 5-в Тел. 88652258747.