[63];
n по защите виноградников от низких температур [11].
Разработаны и внедряются способы:
n Краснодарский формирования виноградного куста [111];
n ведения виноградного куста на шпалере [112];
n ведения укрывной культуры винограда [113];
n крепления виноградных лоз [115];
n борьбы с корневищными сорняками в рядах культурных растений [120];
n ведения интенсивного сада [125].
Полученные рекомендации внедрены в поставленных на производство
машинах - для внесения жидких комплексных удобрений в садах МГУС-2,5 и
виноградниках МВУ-2000, автоматической линии для изготовления и затаривания
на спецкассеты крепёжных скоб; устройствах - контейнера кассетного для
затаривания лотковой первичной тары при уборке, транспортировке, хранении и
реализации винограда, плодов, ягод и овощей КПТ-28, стойки железобетонной
для шпалеры индустриальной ВС-20-4.ТУ10 РСФСР 21-01-89; приспособления
лозоукладывающего ПРВН-39000Э; приборах динамометрических ПТЛ-1, ДТ-1, ДЛ-
3, ПУВЛ, ПЛ-50-5, МД-1, ДМЗ-3, разработанных совместно с Одесским филиалом
НПО «Агроприбор» для изучения взаимодействия рабочих органов машин с
элементами крон древесных растений [32, 41, 44. 68, 94].
Модернизированы и внедрены через мастерские хозяйств виноградниковые
плуги - рыхлители ПРВН-2,5, приспособления ПРВН 72000, садовые культиваторы
КСГ-5, фрезы ФА-0,76А, рабочие органы для двухслойной обработки почвы в
междурядьях, мульчирования колеи и приствольной полосы, плуги - рыхлители
ПРВН-2,5 для укрывки лозы почвой, взятой из межколейного пространства
междурядий и столбостав ЗСВ-2 для транспортировки контейнеров одновременно
в 3 ... 5 междурядьях, обеспечивающие снижение тягового сопротивления
агрегатов не менее, чем на 25 % и увеличение производительности труда в 1,5
... 1,8 раза.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на
заседаниях Учёного совета СКЗНИИСиВ (1966 ... 1995 г.г.); четырежды - на
научно - технических конференциях ВИСХОМ (1970, 1972, 1976, 1985 г.г.);
пять раз - на научно - практических конференциях «Научно - технический
прогресс в инженерно - технической сфере АПК России» в ВИМ (1992) и ГОСНИТИ
(1993, 1994, 1995, 1996); шесть раз - на Всесоюзных научно - технических
конференциях в Краснодаре (1977, 1984 г.г.), во Львове (1974 г.), в Каунасе
(1982 г.), в Нальчике (1987 г.), в Санкт-Петербурге (АФИ, 1993 г.); дважды
- на НТС Госпрома РСФСР (1988 г.); дважды - на Всесоюзных семинарах ВДНХ
СССР (1974 г.) и ЦИНАО (1976 г.); четырежды - на научно - методических
совещаниях НТО СХ в Орджоникидзе (1979 г.), Зернограде (1980 г.), Кишинёве
(1983 г.), Краснодаре (1983 г.); четырежды - на Координационных советах по
проблеме О.СХ.61 в Новочеркасске (1984, 1996 г.г.), Тбилиси (1985 г.), Ялте
(1991 г.); трижды - на заседаниях секции ВРО ВАСХНИЛ «Комплексная
механизация и электрификация растениеводства» в Зернограде (1984, 1985,
1991 г.г.); на заседании Президиума ВРО ВАСХНИЛ (1989 г.).
Методические, технологические, научно - исследовательские и
конструкторские разработки демонстрировались на ВДНХ СССР и отмечены 13
медалями, в том числе 2 золотыми.
Публикация результатов исследований. Основное содержание диссертации
изложено в 125 научных работах, в том числе - в одном справочнике, трёх
методиках, четырёх монографиях, 18 рекомендациях, 7 агроуказаниях, 6
брошюрах и 60 научных статьях общим объёмом 207 п. л., в том числе лично
автора 58,8 п.л., а также 26 авторских свидетельствах и патентах.
На защиту выносятся результаты, перечисленные в рубриках «Научная
новизна», «Практическая ценность» и «Реализация результатов исследований».
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Анализ состояния проблемы и обоснование задач
исследований
Моделирование технологий в растениеводстве рассмотрено в работах
А.Б.Лурье, М.С.Рунчева, Э.И.Липковича, П.Н.Бурченко, Г.П.Варламова,
М.Е.Демидко, В.Я.Зельцера, А.В.Четвертакова, Ю.А.Уткова, А.А.Никонова,
Н.Н.Походенко, В.И.Могоряну, Т.Е.Малофеева, А.М.Гатаулина и др. Анализ этих
работ показал, что они в принципе аналогичны синтезу системы отображения
массива данных через однородные порции, используемого в работах В.А.Вей-
ника, Н.П.Бусленко, В.Ф.Венды, Е.Г.Гольштейна, В.В.Налимова, Н.Н.Моисеева,
М.П.Перетятькина, И.И.Кандаурова, А.Н.Зеленина, В.И.Баловнева, И.П.Керова,
С.Директора, Р.Рорера, Джозефа Р. Шен-филда, Кеннета Кюнена и др.
Указанными исследованиями доказано, что моделированию мо-жет быть
подвержена любая проблема любой системы, если массив данных о процессах,
протекающих в системе, отобразить через осно-вной процесс, обратные связи и
ограничения. Этот принцип был положен в основу разработки комплексов машин.
Однако методы отображения информации в конкретных механизированных
технологиях до сих пор не носят обобщающего характера. Особенно это
относится к технологиям многолетних насаждений, где для сходных условий
среды пока управляемыми являются только входные и выходные параметры
технологии (размещение растений во время закладки массива, уровень спелости
урожая и т. п.), а внутреннее функционирование и развитие составляющих
технологии до сих пор остаётся «черным ящиком», т.е. «неоптимизировано и
неуправляемо» [43, 65, 70].
Гипотетически проблема состоит в том, что в управлении фун-
кционированием технологии недостаточно учтены: многолетность насаждения;
неизменность схем посадок, при непрерывном изменении архитектоники крон;
изменение свойств среды в результате многократного однообразного
циклического воздействия на неё; предельные параметры стыка в системе
машина - растение - среда.
Исходя из высказанной гипотезы, потребовалось решить следующие задачи:
n изучить формирование многолетних насаждений в процессе
индивидуального и группового развития на фоне мировой градации
поколений техники;
n разработать методологию оптимизации управления функционированием и
развитием механизированных технологий многолетних насаждений;
n выполнить с помощью разработанной методологии анализ современного
состояния и прогноз развития технического уровня садоводства
Северного Кавказа и виноградарства Краснодарского края;
n выбрать из массива данных анализа приоритетные направления и с
помощью разработанной методологии обосновать оптимальные параметры
их механизированных технологий, рабочих органов и машин.
Исходные предпосылки оптимизации управления
механизированными технологиями
многолетних насаждений
При разработке такой сложной проблемы, какой является оптимизация
управления механизированными технологиями многолетних насаждений в процессе
их функционирования, возникает необходимость видеть одновременно и проблему
целиком, и связи между её частями, и отдельные её части. Всё это
рассматривать в зависимости от закономерностей среды, развития культур и
обрабатывающей их техники.
Механизм решения поставленной задачи соответствует «поня-тийно -
образно - практической» структуре (Г.Альтшуллер, 1973, М.Зиновкина, 1996).
В данном случае решение сводилось к системному анализу развития с
последующей доработкой принятых в производстве вариантов технологий
многолетних культур.
Закономерность формообразования этих вариантов развития определялась
морфологическим анализом функциональных отличий стыка между параметрами
насаждений (табл. 1), в том числе и формообразования растений в насаждениях
(табл. 3), и параметрами средств ухода за ними, на фоне мировой градации
поколений техники (НТР.ВО «Знание» / Бюл. - № 20, 1986 г.) и почвенно -
климатических особенностей Северо - Кавказского региона России в разрезе
отрицательных факторов воздействия технологий на параметры среды и среды на
параметры технологий [16, 19, 23, 24, 25, 69, 92, 96, 104, 120].
Видение проблемы в целом, связей между её частями и отдельных её
частей осуществлялось специально разработанным для этого методологическим
подходом, отправным моментом которого являет-[pic]ся доказательство
достаточности массива информации о проблеме [43, 70, 73, 81, 82, 86, 88,
89, 91, 95, 98].
Анализ информации морфологической матрицы (табл. 1) показал, что на
данном этапе развития многолетних культур существует, с позиции теории
систем, два технологических «организма» [pic] и [pic], имеющих собственные
цели. Первый и конструктивно и функционально «застыл» на втором уровне
мировой градации поколений техники ([pic] и [pic]). Его средства ухода
[pic][pic]ограничиваются моторизацией инвентаря с ручным управлением. Его
самоцель - заставить рабочий объём насаждения максимально давать продукт.
Поэтому он является основой ведения дачных, приусадебных и других куртинных
насаждений. Второй, в отличие от первого «организма», развивающийся. Его
цель - максимальная замена ручного труда машинным. Ему осталось в
управлении системой применить гибкое программирование с адаптацией и
внутренней диагностикой системы, тогда он полностью перейдёт на пятый
уровень мировой градации поколений техники. В нём противоречие отбора
рабочего объёма насаждения на технологические коридоры [pic] [98] решается
переходом средств ухода на мостовые системы по схеме [pic] и [pic] [82,
124]. В «организме» [pic] заложена не только собственная цель, но и
возможные пути развития её «организма» в направлении [pic], или [pic], или
[pic], или [pic], или [pic], или [pic].
Из этого следует, что каждое последующее функциональное отличие
технологии предыдущему функциональному отличию является альтернативным
([pic] альтернатива для [pic] и т. д.), поэтому вектор развития
архитектоники многолетних насаждений явно движется от [pic] к [pic].
Кульминацией этого развития станет блочно - пропашное исполнение
«организма» [pic] (см. табл. 2).
Чисто пропашное исполнение «организма» [pic][pic] [pic]
бесперспективно для садоводства
по причине сло-жности транспортировки урожая с участка. Рационально его
использовать в питомниководстве с модернизацией трактора МТЗ-80/82 и
[pic]
[pic] При четырёхразовой ротации насаждений.
культиватора КРН-5,6 [124]. Применение «организма» [pic], с использованием
[pic] по схеме [pic], при появлении [pic] стало не рациональным [34, 35,
48, 54, 56, 70, 71, 72, 85, 90, 93, 117, 119, 120].
Таким образом, многолетние насаждения с технологическими коридорами
являются самоорганизующейся системой, каждый вариант которой имеет сугубо
свои цели, поэтому на ближайшее обозримое будущее варианты [pic], или[pic],
или [pic], или [pic] этой технологии правомочны. В них параметры
технологического коридора останутся стабильными как минимум до 2010 года,
(на период пятого поколения техники ширина коридора будет в пределах 2 ...
2,5 м.), в то время как архитектоника растения будет продолжать
совершенствоваться [11, 26, 31, 32, 38, 43, 48, 56, 60, 65, 67, 73, 75, 81,
82, 83, 93, 94, 98, 111, 112, 113, 115, 116, 123, 125]. А это значит, что
заданная стратегия развития отличительной функции [pic] архитектоники
многолетних насаждений, «опирающаяся на поведенческие стере-отипы»
(Н.Н.Моисеев, 1996) этой функции, ещё не только не исчерпала себя, но и
находится на подъёме. Подъём её идёт явно по двум
Таблица 3
Морфологическая матрица вариантов исполнения
основных функций архитектоники многолетних растений
направлениям: уменьшением количества технологических коридоров и параметров
растений. Но эти направления для [pic] и [pic] антагонистичны, так как с
уменьшением параметров растений уменьша-
ется ширина междурядья, что увеличивает её долю в параметре коридора с 25%
на СКС до 50% на карликовых подвоях М9, а это и недобор урожая с площади, и
увеличение антропогенного влияния агрегатов на почву более частыми
проходами на этой площади. Поэтому варианты [pic] и [pic] наиболее
перспективны [98]. При этом следует ожидать, что из вариантов [pic], [pic]
и [pic] будут синтезированы садовые [98] и виноградниковые (В.П.Бондарев,
1989) оптимальные конструкции крон отдельных растений или рядов [93] для
блока варианта [pic]. Путь этого синтеза чётко прослеживается с помощью
формализации кроны многолетнего растения в виде четырёхмерного
пространства, которая показывает направления совершенствования
архитектоники кроны, а следовательно и насаждения. Для этого были
использованы понятия науки проектирования и конструирования «носителей
функций» (Я.Дитрих, 1981), информация о которых представлена в табл. 3 и на
рис. 1.
Рис. 1. Модульное с) нарастание дерева а) и куста в);
[pic] - апикально, по порядкам ветвления [pic];
[pic] - латерально, по порядкам утолщения [pic]
Анализ данных таблицы 3 показал, что, с позиции теории систем, вся
гамма форм архитектоники многолетнего растения строится на трёх основных
иерархически подчинённых функциях: ствола, скелета и периферии кроны.
Каждая из этих функций отдельный организм, имеющий сугубо свою цель, но
закономерность построения этих организмов однотипна - обязательная
Страницы: 1, 2
