сотрудник
Казань, Республика Татарстан, Россия
Предложено устройство для сбора колорадского жука, состоящее из кожуха в виде овала, разделенного наверху, агрегата, с помощью которого внутри устройства организован воздушный поток. Исследованы и определены условия отдувания их от проемов кожуха, не давая жукам упасть на землю, предусмотрены битеры, дополнительно стряхивающие жуков и личинок. Проведено математическое моделирование процесса.
колорадский жук, устройство сбора колорадского жука, скорость витания, моделирования воздушного потока
Введение. Колорадский жук наиболее опасный вредитель пасленовых [1]. Существует несколько технологий борьбы с ним: химические; биологические; механические.
Каждая из этих технологий имеют как достоинства, так и недостатки. Не исключено, обработка отравляющими веществами скажется на химическом составе картофеля и, далее по пищевой цепочке, на здоровье населения. Аналогичное положение и с биологическими технологиями. Влияние, например, рекламируемых генно модифицированных продуктов на организм человека не изучено до конца, не возможно оценить, что будет в дальней перспективе. Механические технологии будучи неоспоримо экологически чистыми, могут оказаться более затратными, поскольку предполагают периодическую обработку посадок.
В данной работе исследованы некоторые аэродинамические характеристики создаваемого авторами пневмомеханического устройства для сбора колорадского жука и его личинок [2]. Функционирование устройства основано на том факте, что колорадский жук и его личинки отрываются от растения и падают на землю при незначительном силовом воздействии [3].
Устройство, исходя из спроса, может выполняться состоящим из одного, применительно для небольших участков, или нескольких легко стыкуемых блоков для больших плантаций. Конструктивно каждый блок представляет собой продолговатый кожух, в вертикальном сечении имеющий форму овала, раздвоенного наверху, внутри которого создаются поступающие из отверстий направленные воздушные потоки, которые направляются вниз к щелям выхода, снабженных отражателями. Для дополнительного стряхивания кустов и сбивания насекомых предусмотрены битеры. Общий вид одного блока устройства без детализации приведен на рисунке1.
Устройство прицепляется к трактору и может приводиться в действие как от автономного источника энергии, так и от двигателя базового агрегата. В целях экономии предлагается работу агрегата совместить с междурядной обработкой посадок картофеля
Первый этап исследования посвящен определению необходимой скорости витания личинок и жуков и компьютерному моделированию воздушных потоков внутри устройства с целью выявления рациональной формы кожуха и оценке влияния наличия кустов на поле скоростей.
Определение необходимой скорости воздушного потока. Для того чтобы сдуть жуков и личинок, и при сдувании и дополнительном стряхивании они не падали на землю, внутри кожуха необходимо создать воздушный поток со скоростью, достаточной для удержания насекомых на весу и отбрасывания их в ловушку. Очевидно, поток можно организовать как вертикально, так и горизонтально или под определенным углом к координатным осям. В первом случае скорость потока должна быть больше скорости витания, а во втором такой, чтобы падающие насекомые сносились горизонтальным потоком в ловушку и не успевали упасть в проем для прохода стеблей растений.
1. Глез В.М. Колорадский жук/В.М. Глез, В.И. Черкашин//Защита и карантин растений. Приложение. - 2002. - № 95. - С. 92 (28 с.).
2. Заявка № 2013141131, RU, МПК A01M5/04, Агрегат для сбора и утилизации насекомых- вредителей/ Хасанов И.Ю., Валиев А.Р., Хазиахметов Р.Р., заявл. 06.09.2013
3. Хазиахметов Р.Р. К разработке агрегата для сбора колорадского жука/Р.Р. Хазиахметов, И.Ю. Хасанов, А.Р. Валиев// Материалы XIX инновационного совета НИУ Урала, Западной Сибири, Поволжья и Северного Казахстана по картофелеводству «Сорта и технологии возделывания картофеля в современных условиях». - Казань: Центр инновационных технологий. - 2013. - С.104-110.
4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том 6. Гидродинамика. М: Наука, гл. ред. физ-мат. лит., 1986. - 736 с.
5. Пицык Л.Е. Расчет теплоотдачи при обтекании эллипсоида // Проблемы высокотемпературной техники. 2012. -C. 102-106.
6. Официальный сайт проекта CAELinux [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.sourceforge.net//projects/caelinux (свободный).
7. Salome свободно распространяемая платформа для численного моделирования [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.Salome-platform.org (свободный).
8. Open FOAM свободно распространяемый инструментарий для гидродинамических расчетов [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.openfoam.com (свободный).
