Машини за контурна резитба
Механизираната контурна резитба е един от основните агротехнически методи за развитие на овощните дървета и лозята, с помощта на които се регулира техният растеж и плододаване. Един от най-прогресивните видове подрязване на овощни дървета и лозя, е контурното им подрязване с машини. При десетократно увеличаване на производителността на машините с режещ апарат в сравнение с ръчния метод, се създава реална възможност за решаване на проблема с навременното подрязване на дървета и лозя на големи площи за получаване на промишлени количества от продукцията. В статията ще разкажем за устройството и класификацията на машините за овошки, за съвременните прикачни машини и особеностите на навесните машини за овошки, за европейските производители на навесни машини за овошки, за съвременните навесни машини за лозя.
Текст: списание АгроБио Техника
Подрязването е един от трудоемките процеси в градинарството и лозарството, така че улесняването на тази операция с машини е от голямо значение. При механизирана резитба се изрязват коридори между редовете (странична резитба) и се намаляват короните на високи дървета и високостъблените лози в насаждения с пълен растеж. В същото време обаче се отбелязва силен възстановителен растеж и удебеляване на короната, което намалява ефективността на тази операция. Използването на контурно подрязване, започвайки от млада възраст на насажденията, изглажда този недостатък.
Основните задачи на контурната резитба са създаване на силно и трайно овощно дърво, способно да дава и издържа на обилни реколти, получаване на висококачествени плодове, удължаване на периода на плододаването му. С механизираната резитба на лозите се придава желаната форма, която облекчава изпълнението на останалите манипулации по отглеждането-обработка, борба с болестите и неприятелите, гроздобер и т.н. Сложността на механизацията на подрязването се обяснява с несъвършенството на конструкцията на машините, техните режещи устройства, разнообразието на клоните по дебелина, тяхното случайно местоположение в короната и други фактори. Всичко това определя индивидуален подход към всеки клон.
Машини за контурна резитба
Машините за контурна резитба в овощните градини и лозя са специализирани селскостопански машини. Те могат да режат растенията в различни форми, така че да се осигури оптималното им развитие и в последствие да се улесни брането на плодовете. Машините за контурно рязане в овощните градини и лозя често са оборудвани с дискови ножове, които режат растенията на определена височина и форма. Също така те могат да имат и допълнителни функции, като например отстраняване на клони и листа, които могат да пречат на развитието на растенията. Тези машини могат да бъдат с ръчно управление или автоматизирани. Те могат да спестят много време и усилия при рязането на големи обеми от насаждения и могат да допринесат за увеличаване на производителността и качеството на реколтата.
Нивото на автоматизация на машините за резитба може да варира от напълно ръчно управление до напълно автоматизирана система. При ръчно управление операторът използва машината за да реже растенията в ръчен режим, като премества машината по дължината на реда на растенията. Този начин на управление изисква повече умения и опит от оператора, но позволява по-голяма гъвкавост и контрол върху рязането. При напълно автоматизирани машини, системата е програмирана да реже растенията по зададена форма и размер, използвайки сензори за проследяване на реда и определяне на височината на растенията. Това е по-бърз и ефективен начин за рязане на големи обеми от растения, но изисква по-голямо инвестиране в технологии и програмиране на машините.
В междинната категория на автоматизацията, операторът може да използва автоматизирани функции за определяне на височината и формата на растенията, докато ръчно манипулира машината във всеки ред. Това е по-гъвкав и ефективен начин за рязане на растения, който съчетава предимствата на ръчното и автоматизираното управление. На пазара вече се появяват и резитбени роботи и дронове. Тези технологии позволяват напълно автономен и адаптивен процес на подрязване и оформяне на растенията. Роботите са напълно автоматизирани и използват сензори и камери за определяне на позицията и формата на растенията.
Устройство на машините за овошки
В центъра на машината има голяма въртяща се рамка, в която има няколко циркулярни триони, прикрепени към рамо. Рамото от своя страна е направено от няколко дебели профила. Всички режещи инструменти се задвижват от хидравличен мотор чрез двуредно ремъчно задвижване. Последният от своя страна е не само междинен механизъм, но и вид предпазител(в случай, че устройството е претоварено). Движението на хидравличните цилиндри на повдигащото рамо се управлява от електрически разпределител от кабината на трактор. Тази схема е доста удобна поради оптималното разположение на органите за управление на подрязвача и в резултат на това има удобна функционалност. Контролът на всичките му действия осигурява висока променливост.
Електрохидравличното управление на всички движения също позволява висока променливост. В случай на достатъчна производителност на хидравличната система, е възможно директно захранване на машината за подрязване по контур от хидравличната система на трактора. За трактори с недостатъчна производителност на хидравличната система, за да се осигури надеждна и висококачествена работа, е необходимо да се допълни режещия блок с допълнителен източник от вала за отвеждане на мощност (ВОМ). Тогава новият източник захранва хидравличния двигател за задвижването на циркулярните триони на подрязвача, а движението на рамото се осъществява чрез тракторната хидравлична система. Осъществява се и независим контрол на настройките. Така цялото управление на машината се извършва доста гладко.
Хидравличните предпазители, разположени на повдигащото рамо, гарантират за безопасността му по време на движение. В случай, че хидравличната система е повредена, то няма да падне и агрегата няма да се повреди. Едностранните подрязвачи обикновено се изработват за задно навесно окачване, но при поръчване могат да се направят и за предната навесна част на трактор или друго превозно средство. Въз основа на анализ на конструктивните особености на машините за контурна резитба на овощни дървета, както и на техните работни органи, е съставена и тяхната обща класификация.
Класификация на машините за овошки
Според метода на агрегиране машините за подрязване на короната се разделят на прикачни (теглени), навесни (окачени) и полунавесни (полуокачени). Полунавесните машини се различават от навесните по наличието на опорни колела и шарнирно закрепване към хидравличния теглич на трактора. С такъв теглич машината не възприема вибрациите на трактора в надлъжно-вертикалната равнина. Трябва да се отбележи, че прикачните машини имат значителни недостатъци, които влияят върху качеството на технологичния процес. Тъй като подрязването на короната се извършва главно през пролетта или зимата, когато почвата в градината е преовлажнена или покрита със сняг, колелата на машината могат да се изместят спрямо оста на редица дървета поради недостатъчно сцепление към мократа почва.
В резултат на това праволинейността на равнината на подрязване и зададените размери на короните не се поддържат. Този недостатък е особено значим, когато машината се използва в градини, разположени на склонове. Освен това прикачните машини имат слаба маневреност, което влошава тяхната работа и изисква големи ширини на ивиците за завиване (синорите). Според начина на разположение на режещия апарат спрямо трактора се разграничават машини с предно (челно), странично и задно разположение на режещия агрегат. Машините с предно разположение на режещите устройства имат значителен недостатък.
При подрязване на короните отрязаните клони попадат в пътеката пред трактора и се притискат в почвата от вериги или колела. Събирането и отстраняването на такива клони от пътеките(междуредията) на овощната градина става много по-трудно, особено ако почвата в градината е напоена с вода, което е характерно за периода на резитбата. При странично разположение на режещия апарат, последният е монтиран в средната част на основата на трактора.
Подобно разположение може значително да намали възприемането на трептенията на трактора в надлъжно-вертикалната равнина от режещия апарат. Анализирайки класификацията, е възможно да се формулират основните изисквания, на които трябва да отговаря съвременната машина за контурна резитба на овощни дървета, за да се осигурят висококачествени резитбени операции. Тя трябва да е навесна и с челно разположение на работните режещи органи, оборудвани с циркулярни триони.
Важни са също хидравличното задвижване(осигуряващо необходимия въртящ момент и достатъчно голям брой обороти), и усъвършенстване със стабилизиращото устройство на работните органи при наличие на неравности при междуредията. Повечето от съвременните машини за контурна резитба са оборудвани с дискови режещи органи, които, за разлика от други, могат да се използват за подрязване на дървета от всяка възраст. Разликата между различните версии на машините за подрязване на короните на овощните дървета се състои в броя на степените на свобода на самия задвижващ механизъм.
Съвременни прикачни машини за овошки
Пример на съвременна прикачна машина е машината произведена от американската компания „Lak Carfield Nurseries”, предназначена да ограничи ширината на короните на два полуреда дървета във вертикални или наклонени равнини. Режещото му устройство се състои от циркулярни триони, монтирани на две стрели, шарнирно закрепени към рамата на теглената машина. Ъгълът на наклона на режещите устройства се осъществява с помощта на хидравличен цилиндър чрез паралелограмен механизъм. Максималният ъгъл на наклон на режещите модули е 45° спрямо вертикалата. Задвижването на работните органи се осъществява от ВОМ.
Интерес представлява работата на теглена машина за контурно подрязване на овошки произведена от американската компания „Top all”. Тази машина се състои от едноосна количка, върху която е монтирана телескопична колона с конзолна стрела, задвижващ двигател на работните органи, предавателен механизъм и механизъм за управление. На конзолната стрела е монтиран режещ апарат, състоящ се от шест циркуляра, по три монтирани на всяка от двете въртящи се равнини. Честотата на въртене на равнините е 26min-1, а на циркулярите - 1350min-1.
Въртящите се равнини са монтирани по такъв начин, че предният ръб на циркулярите да е малко по-нисък от задния по посока на движението на машината. Това избягва повторен контакт с отрязани клони. Стрелата с помощта на повдигащ механизъм може да бъде инсталирана на различни височини-от 2m до 4,5m. Ъгълът на стрелата към хоризонталната равнина се регулира с помощта на ръчна лебедка в диапазона от 7° до 45°. Производителността на машината (по площ) е 0,5-0,8hа/h (ха/ч). Оператор управлява машината от специална кабина.
Особености на навесните машини за овошки
Навесните машини нямат недостатъците, присъщи на прикачните машини. Те обаче имат и друг характерен недостатък, състоящ се във факта, че режещият апарат, монтиран на стрелата, е изведен напред на значително разстояние от центъра на тежестта на трактора. В този случай амплитудата на трептене на режещия апарат рязко се увеличава в сравнение с амплитудата на трептене на трактора, движещ се по неравна повърхност на почвата. В резултат на това равнината на рязане е неравна и освен това рискът от счупване на режещите елементи се увеличава, когато те са вградени в дървото на клоните. За да се премахне този недостатък в съвременните навесни машини, е монтирано специално стабилизиращо устройство или режещият агрегат е поставен близо до центъра на тежестта на трактора.
Навесни машини за овошки
Пример на съвременна навесна машина, е машината Cosmos 101(6500) произведена от френската компания „CoupEco”. Тя е изключително гъвкава и производителна машина, която може да се агрегира на почти всички видове самоходни машини със заден три точков навес, с категория 1 или 2. Характерно за нея са двете позициониращи рамена на работното тяло с хидравлично задвижване и една точка за накланяне на работното тяло. Единичното работно тяло е с 6 броя циркулярни триони специално конфигурирани за резитба на овошки с диаметър 500mm (2.32m работен обхват на режещата глава). С нея е възможно да се режат клони с дебелина 80mm по-цялата работна повърхност в движение, а също и на клони с дебелина до 150mm-при резитба на единични клони прерязвани в центъра на диска. Честотата на въртене на циркулярите е 2500min-1.
Машината е оборудвана с всичко необходимо за работа, като от трактора се очаква задвижване с необходим ВОМ с 540min-1, а за контролния пулт-захранване с 12V. Тежестта на машината е 550кg, като при работа е стабилна и балансирана. Друг пример на съвременна навесна машина, е машината произведена от италианската фирма FAMA CK-D400. Предназначена е за рязане на издънки на овощни дървета с диаметър 6mm или повече. Тя може да се монтира на всеки универсален трактор, оборудван с преден повдигач или стандартен фланец и хидравличен разпределител, който осигурява управление на следните функции. Работа на двигателя, странично изместване (50сm), наклон (30°), регулиране на височината на режещите циркулярни триони(50сm), завъртане на хоризонталната лента.
Машината използва хидравличната система на трактора(минимален обем на маслената помпа 55l). Стандартно е оборудвана от опорна рамка с колела, фланцова система, джойстик със 7 режима на управление-за удължаване, накланяне и издигане на режещите рамки, пускане и спиране на машината. Вертикалната режеща рамка е с дължина 3m с 9 циркулярни дискови триони за височина на дървото от 2,7m, а хоризонталната с наклон и хидравличен повдигач-ширина 1m и 3 диска за подрязване на горните клони. Диаметърът на диска е 400mm. Оборотите на ВОМ на хидравличната станция-540min-1.
Иновационна е навесната машина ID-PFP-сегментен тип, произведена от водещата испанската компания Industrias David (ID) за подрязване короните на многогодишни овощни дървета от различни видове(ябълки, круши, кайсии, череши и др.) с височина до 4,2m и диаметър на клоните до 12сm. Това е единствената машина за подрязване на корони, която може да се монтира на челeн товарач на трактор с мощност от 40к.с./25kW, а хидравличната система-на задния му навесен теглич. PFP, е най-новия модел в серията за подрязване на овощни дървета. Основните възли на машината са самостоятелна помпена станция, кардан, окачване с триони, линия с работна течност, преден навесен теглич.
Машината работи по следния начин. Карданът предава въртене от ВОМ на трактора към помпата на хидравличната станция. Помпата от своя страна доставя работната течност от хидравличния резервоар към хидравличните двигатели, които са разположени над всеки трион. Така те директно въртят циркулярните триони с диаметър 600mm, оборудвани с твърдосплавни пластини. В това е предимството на машината, защото няма загуба на мощност и приплъзване на междинни предавки. Позицията на гредата с триони се регулира от хидравлични цилиндри, разположени на предния окачен теглич. Целият процес се управлява и контролира от кабината на трактор от водача, с помощта на контролен панел.
Съвременни навесни машини за лозя
Интерес представляват и навесните машини за контурна резитба на лозя при обработване на средни до големи парцели отглеждани в хълмисти и полски райони. Например, съвременни навесни машини за подрязване на лозя, са машините - CMCU/500 и CFT/300 нa италианската компания Orizzonti. CMCU/500 - машината е с подвижна колона, оборудвана с режещи греди с П-образна (тунелна) структура, 2 вертикални режещи греди с дължина 150сm и четири броя единични ножове тип "бумеранг", две горни режещи греди с дължина 80сm. Стандартно е оборудвана с хидравличен разпределител с 5 функции (4 + мотор за включване/ изключване) за следните хидравлични движения.
Странично накланяне, включително система за самонивелиране на тунела, вертикално повдигане, наклон на тунела, хидравлично отваряне на тунела, и мотор за включване/изключване. С помощта на разпределителя може да се регулира скоростта на режещите ножове и различните движения на машината.
Моделите машини с двойни остриета са предпочитани в сектора за обработка на средни до големи лозови масиви. Такава е машината CFT/300. Тя е с фиксирана колона, монтирана в предната част на трактора. Този модел е отлично решение за предимно равни лозя, благодарение на здравата фиксирана стойка, която поддържа двата подрязвача.
Особеност на машината е горната греда, където е монтирана система за защита от удар, гарантирана от специална пружина, която не позволява на машината да падне, винаги когато срещне препятствие по време на работа. Същото важи и при накланяне на машината 0 до 90° при работа в близост до циментови стълбове или подобни опори. Във вертикалния подрязвач има виброгасител, който осигурява по-голяма устойчивост на удар и вдлъбнатини, които могат да се появят в зоната за подрязване. Стандартно е оборудвана с 4-функционална хидравлична система (повдигане, странично движение, наклон на вертикалния нож, 90° извъртане на горния нож), и разпределител с регулатор на скоростта на мотора за рязане(включване/изключване).
С нея се осигурява цялото движение на конструкцията заедно с два пръта, необходими за прибиране на листата. Включени са също режеща дъска с двоен нож с регулируема работна височина на рязане 2m, както и хоризонтален двоен нож-със срязваща работна ширина 1m. Друг пример на съвременни навесни машини за контурна резитба на лозя са машините на италианския производител Rinieri S.R.L.- CRV и CRL. CRL-машините, са снабдени с вертикални и хоризонтални режещи остриета, хидравличен наклон, свързан към стандартна рамка. Тя е оборудвана с 4 хидравлични движения (хидравлично повдигане, хидравлично странично изместване, хидравлично накланяне, хоризонтално накланяне на гредата), хидравличен разпределител, опора и пружинно амортизиране (с цел безопасност).
CRV-машините, имат новоразработена режеща рамка с остриета от неръждаема стомана. Използването на леки алуминиеви ролки и ангренажни ремъци значително намаляват теглото на рамката и подобряват производителността. Максималната работна скорост достига над 15кm/h, без да се нарушава качеството на рязане. Рамките са оборудвани с независими предпазни устройства, конструкцията е много здрава и може да издържи всякакво натоварване. Работният обхват варира от 105сm до 175сm.