Способ определения отслоения коры дерева после воздействия на нее уборочной техникой Советский патент 1991 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для определения отслоения коры плодовых деревьев после механизированной уборки урожая.

Цель изобретения повышение точности измерений без повреждения коры и уменьшение их трудоемкости .

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - зависимость скорости деформации коры при скалывании ее поперек волокон.

Устройство состоит из индентора 1 с накладкой 2, абсолютно жесткой при сдвиге в поперечном направлении и обеспечивающей надежности сцепление с корой штамба (скелетной ветви) 3 дерева под действием силы N. Монотонное нагружение индентора 1 силой F в тангенциальном (касательном к коре) направлении поперек волокон осуществляет генератор силового воздействия 4. Скорость скалывающей кору деформации,

равная скорости V перемещения индентора 1, измеряется блоком 5 регистрации перемещения и торможения индентора.

Способ реализуется следующим образом.

Индентор 1 прижимается к коре силой N,направленной по нормали к цилиндрической поверхности штамба 3, и после этого генератором 4 нагружается монотонно возрастающей силой F, Скорость перемещения индентора регистрируется блоком 5. Она постоянная на участке АВ (фиг. 2), соответствующем обратимой (упругой и высокоэластичной) деформации коры и камбиевого слоя. В точке В возникает вязкоте кучая (необратимая) деформация наиболее слабого звена нагружаемой системы - камбия, вызывающая его разрушение.

Увеличение скорости деформации V регистрируется блоком 5, мгновенно тормозящим индентор 1 и подающим сигнал управления генератору 4, который фиксирует значение силы F в момент возрастания

Ё

О

о сь ю

Јь ю

скорости V и разгружает индентор 1. После его разгрузки подается генератором 4 командный сигнал блоку 5 на расторможение (освобождение) индентора. С учетом зафиксированного значения силы F определяется предел прочности коры г при скалывании ее поперек волокон.

Критерием оценки наличия отслоения коры плодовых деревьев после механизированной уборки урожая является выполнение следующего условия гм rjmin (4} где гм - предел прочности коры на участке, подвергнутом максимальному механическому воздействию рабочего органа плодо- уборочной машины (или же в точке, соответствующей наибольшей деформации накладки рабочего органа машины),

Л min - минимальное значение предела прочности в i-ой точке коры, не воспринимавшей силовых нагрузок.

Число i точек, в которых выполняются замеры л равно

l-L- -V (2)

I- d2

где t - табличное значение критерия Стью- дента при числе степеней свободы, равном 4 (т 2,78);

V- коэффициент вариации предела прочности коры по периметру горизонтального сечения штамба, определяется экспериментально и для деревьев косточковых и семечковых культур равен 7%;

d -относительная погрешность, составляющая для инженерных опытов 5%.

7 1

Так как (2,78 ч ) 5,4, принимаем

О

1 5.

Места замеров л отмечаются по периметру горизонтального сечения штамба на уровне точки коры, подвергнутой максимальному механическому воздействию, на расстояниях I, равных

(3)

I +1

где L - длина периметра сечения штамба, не контактировавшего с рабочими органами плодоуборочной машины.

Преимущество предложенного способа состоит в нагружении штамба в пределах упругой и высокоэластичной деформации коры и камбиевого слоя, не вызывающей их разрушения, Точность исследований повышается за счет оценки предела прочности г при монотонно возрастающей нагрузке, что позволяет с меньшей трудоемкостью получить более достоверные результаты в сравнении с дискретной регистрацией силы F воздействия на кору. Уменьшение промежутка A F регистрации силы повышает трудоемкость экспериментов, но даже при самом незначительном интервале Д F не исключено, что переход от обратимой к необратимой деформации произойдет на средине интервала. Точность оценки предела

прочности снижается, так как расчет г производится по предельным значениям промежутка Д F.

Использование предлагаемого способа на этапе поисковых, опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ, предшествующих проектированию плодоуборочной техники, позволяет создать контактирующие с корой накладки рабочих органов уборочных машин, которые уменьшают повреждения деревьев на 6-9%. Как свидетельствуют исследования, исключается вызванное повреждениями снижение продуктивности сада .составляющее 2,4- 3,0%. При урожайности семечковых культур

(яблоки, груши) 150 ц/га и закупочной цене плодов 15 руб/ц экономический эффект составит 54,0-67,5 руб/га. Данный эффект является минимальным, так как он не учитывает снижения стоимости работ по

ликвидации последствий механизированной уборки урожая.

Формула изобретения Способ определения отслоения коры

дерева после воздействия на нее уборочной техникой, включающий приложение усилия к коре поперек волокон и регистрацию величины приложенной нагрузки в момент увеличения скорости деформации, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений без повреждения коры и уменьшения их трудоемкости, осуществляют многократную регистрацию величины приложенных усилий на уровне механического воздействия рабочих органов убороч- ной техники на ствол в зонах, не подвергавшихся этому воздействию, и однократное измерение в зоне, подвергшейся механическому .воздействию

0 уборочной техникой, после чего определяют минимальное значение предела прочности коры, полученное в результате измерений в зонах, не подвергавшихся воздействию, и в случае его превышения

5 предела прочности коры, определенного по измерению в зоне воздействия, делают заключение об отслоении коры.

Кора Конбиебый слой

Дредссина

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для определения отслоения коры плодовых деревьев после механизированной уборки урожая. Цель изобретения - повышение точности измерения без повреждения коры и уменьшение их трудоемкости. Способ заключается в многократном измерении предела прочности коры в зонах, не подвергавшихся воздействию при уборке, и сравнении полученного минимального значения с пределом прочности коры после воздействия уборочной техникой, по результатам сравнения делают заключение об отслоении коры. 2 ил.

Фиг,1