ДОСЛІДЖЕННЯ ЗВЕДЕНОГО КОЕФІЦІЄНТА ЖОРСТКОСТІ ПЛОДОВИХ ГІЛОК ДЕРЕВ ВОЛОСЬКОГО ГОРІХА

Анотація

У статті розглянуто наукову проблему з визначення фізико-механічних властивостей дерев волоського горіха, тобто зведеного коефіцієнта жорсткості плодових гілок, що дозволяє обґрунтувати параметри ручних струшувачів вібраційної та віброударної дії, а також описати фізичну та математичну моделі плодової гілки в системі «людина – ручний струшувач – плодова гілка».

Встановлено, що зведений коефіцієнт жорсткості гілок залежить від породи дерева, діаметра гілки в основі та відстані від основи гілки до місця прикладання зусилля. У наведених дослідженнях розглянуто скелетні гілки волоського горіха з діаметром в основі від 50 до 90 мм, що розбиті на дві розмірні групи. Перша група мала діаметр в основі 50…70 мм, для якої відстань прикладання зусилля становила 1,25 … 1,75 м, друга група – гілки з діаметром в основі 70…90 мм, а відстань прикладання зусилля – 1,75 … 2,25 м. Зі зростанням діаметра гілки в основі та зменшенням відстані від основи гілки до місця прикладання зусилля зведений коефіцієнт жорсткості зростає.

Для проведення замірів розроблено натяжний пристрій, що забезпечував перпендикулярне прикладання сили до гілки зі зміною місця прикладання, тобто

зміною висоти над поверхнею міжряддя та відстані до центрального провідника. Пристрій складається зі стійки з опорою та штирями для встановлення й фіксації стійки біля гілки. На стійці монтується рухомий кронштейн з роликом, що дає змогу кріпити один кінець линви перпендикулярно до гілки залежно від місця прикладання сили. Другий кінець линви через динамометр кріпиться до опори. Відхилення гілки від положення рівноваги після прикладання сили визначали за допомогою лазерного далекоміра, а силу – динамометром.

Для гілок першої розмірної групи діаметром в основі від 50 до 70 мм на відстані захвату 1,25 … 1,75 м зведений коефіцієнт жорсткості змінюється в інтервалі 429,0 … 3210,7 Н/м. Найменше значення цього інтервалу 429,0 Н/м відповідає Dг = 50 мм і ℓг = 1,75 м, а найбільше − 3210,7 Н/м – досягається, якщо Dг = 70 мм, ℓг = 1,25 м. Для гілок другої розмірної групи (Dг = 70 … 90 мм, ℓг = 1,75 … 2,25 м) коефіцієнт жорсткості гілок змінюється від 474,6 Н/м, якщо Dг = 70 мм і ℓг = 2,25 м, до 2260,6 Н/м у разі, коли Dг = 90 мм і ℓг = 1,75 м.