А. С. Алатырев, С. С. Алатырев, И. С. Кручинкина

Чувашский государственный аграрный университет

кочанная капуста, контейнерная технология уборки, модель рабочего процесса, теория массового обслуживания

В последние годы во многих странах мира, в частности, в Дании, Бельгии, Италии, США, Канаде, Китае, Японии, Белоруссии, Казахстане, а также в нашей стране начали проявлять повышенный интерес к механизации процесса уборки белокочанной капусты [13]. Уборка урожая с использованием машин повышает производительность труда и сокращает затраты более чем в 3 раза. В то же время в связи с внедрением механизированных технологий при уборке капусты возникает проблема, связанная с сохранением товарного вида продукции, поскольку при отгрузке кочанов в кузов транспортного средства навалом и в процессе закладки на хранение происходит ее механическое повреждение. В этой связи была предложена контейнерная технология уборки кочанной капусты, основанная на использовании капустоуборочного комбайна, конструкция которого была разработана авторами исследования. Здесь, в отличие от традиционного способа уборки, поток кочанов растягивается на продольном транспортере вдоль кузова транспортного средства, откуда кочаны бережно перекладываются в контейнеры, находящиеся в кузове. Процесс механизированной уборки капусты с помощью укладки кочанов в контейнеры при использовании данного способа будет протекать устойчиво (без потерь кочанов), если обслуживающий персонал будет успевать перебирать кочаны на продольном транспортере и передавать рабочим, укладывающим их в контейнеры. В этой связи в целях оптимизации рабочего процесса на основе теории массового обслуживания была смоделирована предлагаемая технология. По представленной методике и выполненным расчетам было обосновано количество обслуживающего персонала, занятого переборкой кочанов на продольном транспортере, равное 4 чел.

In recent years, in many countries of the world, in particular in Denmark, Belgium, Italy, USA, Canada, China, Japan, Belarus, Kazakhstan, as well as in our country, they have begun to show increased interest in the mechanization of harvesting white cabbage. Harvesting using machines increases productivity and reduces labor costs by more than 3 times. At the same time, due to the introduction of mechanized technologies for harvesting cabbage, the problem of preserving the market quality of products due to mechanical damage during the shipment of heads to the vehicle body in bulk and in the process of laying it for storage has become severe. Accordingly, a container technology for harvesting cabbage is proposed based on a cabbage lifter developed by the authors. Here, in contrast to the traditional method of harvesting, the flow of cabbage heads is spread out on a longitudinal conveyor along the vehicle body, from where the cabbage heads are carefully transferred to containers located in the body of vehicle. The process of mechanized harvesting of cabbage by laying heads in containers according to this method will proceed steadily (without loss of heads) if the service personnel will have time to sort out the heads on a longitudinal conveyor and transfer to workers laying heads in containers. In this regard, in order to optimize the workflow, the proposed technology is modeled on the basis of queuing theory. According to the presented methodology and calculations, the number of operation personnel engaged in sorting of cabbage heads on a longitudinal conveyor was substantiated, equal to 4 people.

Литература

1. Венцель, Е. С. Исследование операций / Е. С. Венцель. – Москва: Советское радио, 1972. – 552 с.


2. Костюченкова, О. Н. Обоснование параметров и режимов работы универсальной капустоуборочной машины: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / О. Н. Костюченкова. – Челябинск, 2012. – 23 с.


3. Патент № 2743189 Российская Федерация A01D45/26. Капустоуборочная машина: заявл.: 26.02.2020; опубл.: 16.02.2021 / И. С. Кручинкина, А. С. Алатырев, С. С. Алатырев // Бюл. № 5. – 3 с.


4. Патент № 17155 С1 Республика Беларусь A01D45/26. Капустоуборочный комбайн: заявл.: 21.12.2010; опубл.: 30.06.2013 / И. Н. Шило, В. А. Агейчик, Н. Н. Романюк, А. В. Агейчик // Бюл. № 3. – 2 с.


5. Agricultural Machinery / N. Murakami, K. Otsuka, K. Inoue, M. Sugimoto. –1999. – 61(5) 93 DOI: 10.11357 / jsam 1937.61.5_93 [In Japanese].


6. Development and Utilization of a New Mechanized Cabbage Harvesting System for Large Fields / M. Hachiya, T. Amano, M. Yamagata, M. Kojima // Japan Agricultural Research Quarterly. – 2004. – Vol. 38 (2). – P. 97-103.


7. Development of a Cabbage Harvester / R. Chagnon, P. Eng, M. T. Charles [et al.] // American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE). – 2004. –041025. – DOI: 10.13031/2013.17892.


8. Design of cabbage pulling-out test bed and parameter optimization test / C. Zhou, F. Luan, X. Fang, H. Chen // Chemical Engineering, 2017. – Transactions Volumes 62. – P. 1267-1272.


9. Du, D. D. Development and experiment of self-propelled cabbage harvester / D.D. Du, G.Q. Fei, J. Wang // Transactions of the Chinese Society of Agricultural. Engineering. – 31 (14) 16. – DOI: 10.11975 / j.issn.1002-6819.2015.14.003.


10. Gao, T. H. Optimization experiment of influence factors on greenhouse vegetable harvest cutting / T. H. Gao, T. B. Wang, Z. C. Zhou // Transactions of the CSAE. – 2015. – Vol. 31 (19). – P. 15-21.


11. Geng, D. Y. Analysis of agricultural machinery development trend in our country / D. Y. Geng, T. Z. Zhand, H. Luo // Transactions of Chinese Society for Agricultural Machinery. – 2004. – N 4. – P. 208.


12. Kanamitsu, M. Development of Chinese cabbage harvester / M. Kanamitsu, K. Yamamoto // Japan Agricultural Research Quarterly (JARQ). – 1996. – N 30 (1). – P. 35.


13. Technology and parameters of cabbage machine harvesting by careful stacking of heads in containers / S. S. Alatyrev, I. S. Kruchinkina, A. S.Alatyrev [et al.] // V 2020IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 433 (2020) 012005 DOI:10.1088/1755-1315/433/1/012005.


14. Song, K. S. Automatic cabbage feeding, piling, and unloading system for tractor implement Chinese cabbage harvester / K. S. Song, H. Hwang, J. T. Hong // IFAC Proceedings Volumes. – 2000. – Vol. 33 (29). – P. 259.


15. Patent N 3497013 USA. February 24, 1970 / W. M. Baker, P. Road. – 6 p.


16. Patent No 3827503. USA. August 6. 1974 / C. J. Hansen. – 6 p.


17. Wu, X. W. Discussion on structure of self-propelled hydraulic cabbage harvester / X. W. Wu, Y. J. Sun, X. K. Yuan // South Agricultural Machinery. – 2015. – N 11. – P. 35.