Механизация уборки овощей и плодов

При современном быстром росте производства плодоовощных консервов и других продуктов одним из основных тормозов развитию промышленности является старая техника, которая применяется для уборки плодов и овощей. Из массовых культур в плодоовоще-перерабатывающем производстве переведены на механизированную уборку лишь немногие, такие, как зеленый горошек, частично картофель и некоторые корнеплоды.

Дальнейшее развитие плодоовощной отрасли промышленности может быть достигнуто только за счет значительного повышения производительности труда, в том числе и на трудоемких операциях по уборке плодов и овощей. В первую очередь подлежат механизации уборка зрелых томатов, огурцов, кабачков, стручкового перца, лука, всех видов корнеплодов, а также яблок, сливы, вишни и других косточковых плодов и некоторых ягод.

При постановке такой задачи необходимо установить некоторые условия и в первую очередь определить требования к хозяйственно-ботаническим сортам овощей и плодов.

Механизированная уборка мыслится как единовременная, одноразовая. В процессе уборки какой-либо исполнительный механизм должен захватить растение и снять с него все плоды, после чего стебли и другие части уже не остаются на корню или не могут служить для дальнейшего развития на них плодов. Поэтому первое требование — одновременность созревания плодов на каждом данном растении.

С целью общего удлинения срока сезона заготовки можно иметь в зоне набор разных сортов — ранних, среднесозревающих и поздних, можно иногда регулировать длительность сезона сроками посева или посадки растений, но на каждом участке должны произрастать только растения, на которых подавляющая часть плодов созревает одновременно или почти одновременно.

Практически считается приемлемым, если около 80% всех плодов созревают одновременно. При уборке их в один прием образуется отход — до 20% недозрелых или же излишне перезрелых (или и тех и других) плодов. Это вызывает некоторое общее снижение урожайности. Часть убранных недозрелых или перезрелых плодов можно использовать (например, зеленые томаты на засолку и маринование), другие же не используются.

Тем не менее расчеты показывают, что даже при таком частичном недоборе урожая выгодно переходить на механизированную уборку многих овощей и плодов, так как при ручной уборке общие потери могут оказаться еще выше из-за нехватки рабочей силы.

Следующее требование к сортам для механизированной уборки — штамбовость растения, что облегчает захват его рабочими органами уборочной машины в отличие от работы на полегающих и стелющихся растениях. Также важны «кучность» расположения плодов на растении, их одинаковые размеры, плотность и достаточная прочность плодов и их способность не повреждаться и не деформироваться при машинной уборке. Советские селекционеры уже создали некоторые сорта овощей и плодов, отвечающих этим требованиям. В настоящее время для уборки томатов создано несколько типов машин.

На рис. 3 показан томатоуборочный комбайн СКТ-2. В процессе уборки дисковые ножи комбайна на ходу подрезают и подбирают растения с плодами и подают их на наклонный транспортер, а с него — на плодоотделитель. Плоды, отделившиеся от стеблей, падают на плодособирающий транспортер, откуда с помощью еще одного небольшого поперечного транспортера собираются в бункер или другую емкость для перевозки. Стебли, освобожденные от плодов, сбрасываются на землю. Легкие примеси отделяются от плодов с помощью вентилятора.

Рис. 3. Томатоуборочный комбайн СКТ-2

Комбайн СКТ-2 — самоходный. Ширина захвата его 1,6 м, рабочая скорость (бесступенчатая) 0,8—3,9 км/ч, производительность 4—10 т/ч, общее количество обслуживающего персонала 16—21 человек (включая рабочих на переборке собранных плодов). Производительность труда рабочих на уборке томатов комбайнами в 4 раза выше, чем при ручной уборке. Отечественная машиностроительная промышленность уже приступила к массовому серийному производству томатоуборочных комбайнов.

Для уборки огурцов применяют венгерскую машину (рис. 4), которая в агрегате с трактором убирает за 10 ч работы огурцы с площади 1,5—2 га. Растения захватываются специальными устройствами и подаются к плодоотделителю. Плоды, оторванные от стеблей, по конвейерной ленте поступают в ящики, установленные на площадке, подвешенной сбоку машины, а плети с листьями выбрасываются на землю. Наполненные ящики с огурцами по наклонному рольгангу опускаются на землю партиями по 6—8 ящиков, откуда они транспортируются на сортировальный пункт.

Рис. 4. Агрегат для уборки огурцов

Потери (плоды, оставляемые на поле) составляют 7—10%, количество плодов, механически поврежденных при уборке, составляет 5—8%. Для механизированной уборки рекомендованы сорта огурцов (Щедрый 118, Пролог 128-1 и др.) с дружным одновременным плодоношением.

Сладкий стручковый перец чаще всего применяют в качестве овощного сырья на заводах. Уборка его весьма трудоемка. При урожае 200 ц/га требуется на уборку 150— 200 человеко-дней. Несколько снижаются трудовые затраты и облегчается работа при применении так называемых уборочных платформ.

В Болгарии созданы новые сорта стручкового перца с «букетным» расположением стручков — всех вместе, в виде розетки («букета») в самой верхней части растения. Плоды крупные, торчащие вверх или свисающие. При одновременном созревании 90% всех плодов растения можно просто скосить и перевезти на площадку, а затем уже отобрать стручки. Разработана также инструкция машины для уборки стручкового перца способом их «счесывания».

Для уборки картофеля, используемого в качестве сырья для консервирования (или сушки), применяют широко распространенные у нас картофелеуборочные машины и комбайны разных систем, например ККУ-2 «Дружба» грохотной системы с производительностью до 0,7 га/ч, захватывающий две грядки (рядка).

Существует несколько типов машин для уборки и первичной обработки лука. По одной из схем лук убирают в два приема. Сначала его выкапывают и оставляют в валках для просушки. Затем машинами выбирают из валков и перевозят в помещение для досушки и обработки. Производительность такой лукоуборочной машины (марка ЛКГ-1,4) — 0,3—0,4 га/ч. Повреждения лука при машинной уборке всего 0,2—0,5%, потери 4—6%, причем эти потерянные луковицы, как правило, лежат на поверхности почвы и их легко подобрать вручную. Затраты труда при машинной уборке лука снизились с 214 до 17 чел/га. В настоящее время разработаны также целые линии машин для послеуборочной обработки лука.

Морковь убирает машина МКГ-1,4, приводимая в движение трактором. Она состоит из дообрезчика ботвы, навешиваемого спереди трактора и полунавесного (сзади) копателя. Дообрезчик удаляет остаток ботвы, ставшийся после ее предварительного скашивания ботвоуборочной машиной. Копатель состоит из двухрешетного грохота, оборудованного лемехом и выжимными вилками, пневматического раздавливателя комочков земли, отделяющего устройства и транспортера. Машина захватывает одновременно три рядка моркови.

Кроме самоходных или прицепных машин, рассчитанных на уборку одного какого-либо вида овощей, достаточно перспективным может быть применение универсальных передвижных навесных или прицепных платформ или транспортеров. Такая платформа, приводимая в движение трактором, захватывает несколько рядков овощей. Идущие за ней рабочие срывают овощи вручную и кладут их в ящики, установленные на платформы или в крупные контейнеры.

Один рабочий находится на платформе: он разравнивает овощи и плоды в таре, передвигает в сторону наполненные ящики и ставит на край платформы пустые. Применение таких передвижных платформ при уборке томатов, кабачков, перца, баклажан, капусты и других овощей повышает производительность труда по сравнению с ручной уборкой в 1,5—2 раза. Нашей промышленностью выпускаются также платформы марок ТТП-20, ПОУ-2 и др.

Заслуживает внимания механизация уборки стручковой фасоли (зеленой или желтой). Стручковая фасоль — очень ценный овощной продукт питания, богатый витаминами и минеральными веществами. Консервы из стручковой фасоли по качеству не уступают зеленому горошку. Убирают фасоль фасолеуборочными машинами. При движении машины вдоль рядков растений фасоли стручки захватываются и счесываются наклонным валом с пружинными пальцами, которые срывают их и с помощью круглой капроновой щетки передают на транспортер. При этом само растение (штамбовых сортов) не вырывается из земли.

Механизация уборки плодов более сложная, чем овощей, так как плодовые растения — главным образом многолетние деревья. Их нельзя повреждать при уборке, кроме того, работа при уборке с высоких деревьев особенно сложна. Самыми простыми приспособлениями, облегчающими ручной труд, являются садовые лестницы. Лестница высотой 3.5 м позволяет убирать плоды с деревьев высотой 5—6 м.

Выпускаются такие лестницы алюминиевыми. Масса их 15 кг, т. е. почти в два раза легче деревянных. При использовании лестниц производительность труда на уборке повышается на 30%. Кроме того, при уборке плодов с гидравлическим подъемным устройством используют специальные платформы, позволяющие поднять рабочую площадку на 3.5 м. Платформы садовые (марки ВГС-3,5) выпускаются нашей промышленностью.

Более совершенным является вибрационный способ уборки плодов, хотя при нем плоды несколько повреждаются механически и становятся непригодными для длительного хранения. Но плоды, идущие на соки, пюре, повидло и др., убирают с помощью вибрационных устройств.

Плодоуборочная машина ВСО-25 «Стрела» пригодна для уборки плодов с деревьев высотой 5—6 м и диаметром кроны до 4,5 м. За 1 ч можно убрать плоды с 25—30 деревьев. Плоды в процессе вибрации падают на раму, обтянутую брезентом (площадь рамы 25 м²), ас нее в лотки. Рама складная, ее легко переносить, устанавливать и снимать. Встряхивающие уборочные приспособления применимы также и при уборке слив. Разработаны и испытаны машины для уборки винограда.

Ягоды считаются самым нежным фруктовым сырьем, требующим очень осторожного обращения с ними. Для их уборки также имеются различные машины или приспособления, облегчающие обычную ручную уборку. Машины для уборки черной смородины обычно состоят из навесного (к трактору) счесывающего устройства или вибратора, под действием которых ягоды отрываются от веточек и падают на мягкую (тканевую) ленту отводящего транспортера, подающего их в бункер.

Обычно перед уборкой за 2—3 дня кусты смородины обрабатывают химическими веществами— дефолиантами, после чего основная часть листьев опадает, и ягоды остаются более чистые. Для отделения собранных ягод от листочков и прочих легких примесей их пропускают через обычную веялку. Для облегчения и ускорения ручной уборки смородины, крыжовника, а также голубики, черники, брусники, клюквы и других подобных дикорастущих ягод можно применять счесывающие гребенки. Они представляют собой обычные деревянные, фанерные или жестяные полукруглые или прямоугольные лотки на ручках.

Край лотка представляет собой гребенку с длинными тонкими зубьями. Расстояние между зубьями несколько меньше размера собираемых ягод. Гребенкой прочесывают веточки, от чего ягоды отрываются зубьями и скатываются в лоток, который время от времени опорожняют от скопившихся ягод. Механизация уборки и заготовок овощного и фруктового сырья будет неполной и не даст надлежащего эффекта, если после своевременной массовой уборки комбайнами его загружать в мелкие и даже нестандартные ящики и другую тару.

При таком несоответствии экономическая эффективность, полученная от применения комбайнов, будет сведена на нет трудоемкими ручными работами по погрузке, разгрузке и транспортировке сырья.

В настоящее время в нашей промышленности применяются усовершенствованные крупные контейнеры для механизированной погрузки и перевозки овощей и плодов. Для перевозки корнеплодов, а также огурцов, кабачков, перца успешно применяют складные деревянные решетчатые контейнеры емкостью до 500 кг. Подобные контейнеры с встроенными в них внутренними полками для равномерного распределения давления слоя продукта оказались пригодными для перевозки томатов. Для томатов на Газалкентском консервном заводе Узбекской ССР применяют контейнеры емкостью 2 т (размеры 300x200x115 см) с десятью выгрузочными лотками (по пять с каждой стороны).

Для перевозки овощей используют пакет-контейнер, показанный на рис. 5. Контейнер состоит из секций в виде поддонов 500x600 мм и высотой 200—400 мм. Каждая такая секция весит 16 кг, и ее можно устанавливать и переносить вручную. При заполнении секции ставят одну на другую и полученные пакеты устанавливают на борт автомашины краном и также снимают.

Рис. 5. Пакет-контейнер для перевозки овощей

При переработке всех корнеплодов, а также яблок большой эффект дает их бестарная перевозка в специально оборудованных автосамосвалах.

Вымолоченный зеленый горошек, а также целые томаты, вишни, черешни хорошо выдерживают перевозку в автоцистернах с холодной водой. В цистерне общей емкостью 2 м³ около 2/3 занимают овощи (1,3—1,4 т), а остальное пространство заполняется холодной водой с добавлением измельченного льда. При этом нежные овощи и плоды находятся во взвешенном состоянии в воде и не деформируются, а установившаяся при таянии льда общая низкая температура внутри цистерны способствует хорошему сохранению овощей и плодов.