Разработка механизма для безопасной транспортировки урожая любых разновидностей и культур с помощью конструктора Lego Education

XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Разработка механизма для безопасной транспортировки урожая любых разновидностей и культур с помощью конструктора Lego Education

Плакин П.А. 1Кудзин Д.А. 1Михайлов Ф.А. 1
1Школа интерактивного развития "ТриКита"
Долгов Е.А. 1Волокитина Е.А. 1
1Школа интерактивного развития "ТриКита"
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Транспортировка урожая является важным этапом сельскохозяйственного производства, поскольку от неё зависит сохранность собранной продукции и снижение потерь при перевозке. Неправильная транспортировка может привести к механическим повреждениям, потерям массы и ухудшению качества продукции. Потери урожая зависят от его вида и условий транспортировки: исследования показывают, что при неправильной перевозке до 30% фруктов и овощей, до 10% зерновых культур и до 20% корнеплодов теряются из-за механических повреждений, гниения и пересыхания.

Современные технологии позволяют разрабатывать механизмы, обеспечивающие безопасную и эффективную транспортировку различных видов сельскохозяйственной продукции. Оптимальная транспортировка способствует снижению экономических потерь, повышению качества продуктов и увеличению их срока хранения. В условиях глобализации и растущих объемов сельскохозяйственного экспорта особенно важна разработка надежных решений для перемещения урожая как на короткие, так и на дальние расстояния.

В данной работе рассматриваются ключевые аспекты транспортировки урожая, существующие методы и проблемы, а также разработка механизма, который позволит минимизировать повреждения и потери продукции при перевозке.

Цель работы: Разработать механизм для безопасной транспортировки урожая, учитывающий особенности различных сельскохозяйственных культур.

Задачи:

  1. Изучить основные проблемы, возникающие при транспортировке урожая.

  2. Проанализировать существующие технологии и механизмы.

  3. Разработать концепцию безопасной транспортировки.

  4. Спроектировать и протестировать модель механизма.

  5. Оценить экономическую выгоду от внедрения безопасных методов транспортировки.

  6. Исследовать международный опыт в транспортировке сельскохозяйственной продукции.

Глава 1. Теоретические основы транспортировки урожая

Теоретическое исследование данного вопроса позволяет глубже понять принципы и методы транспортировки сельскохозяйственной продукции. Транспортировка урожая требует особого подхода, так как продукция может подвергаться механическим повреждениям, влиянию температуры и влажности, что приводит к её порче. В данной главе рассматриваются особенности транспортировки различных видов сельскохозяйственной продукции и применяемые транспортные средства.

1.1 Особенности транспортировки различных сельскохозяйственных культур Транспортировка урожая требует соблюдения ряда условий, таких как защита от механических повреждений, обеспечение стабильной температуры и влажности, а также предотвращение потерь при перевозке. В зависимости от вида продукции используются различные методы транспортировки:

  • Зерновые культуры транспортируются в специальных контейнерах или бункерах с системой аэрации. Это предотвращает перегрев и плесневение зерна. Для длительной перевозки используется сухая вентиляция.

  • Корнеплоды (картофель, морковь, свекла) перевозятся в ящиках или сетчатых мешках, которые предотвращают их давление друг на друга и обеспечивают циркуляцию воздуха. Важно избегать воздействия солнечного света и поддерживать температуру на уровне +2…+6 °C.

  • Фрукты и ягоды требуют деликатного обращения, так как они наиболее подвержены повреждениям. Для их транспортировки применяют ящики с амортизирующими вставками, пластиковые контейнеры с вентиляционными отверстиями. Также рекомендуется использовать рефрижераторные установки для поддержания оптимальной температуры.

  • Овощи (огурцы, томаты, капуста) транспортируются в ящиках с подкладками, предотвращающими их смятие. Оптимальная температура перевозки составляет +4…+10 °C, в зависимости от вида овощей.

  • Органическая продукция требует специальных методов транспортировки, исключающих контакт с химическими веществами.

1.2 Основные транспортные средства для перевозки урожая

Выбор транспортного средства зависит от вида продукции, расстояния перевозки и необходимых условий хранения. В сельском хозяйстве применяются различные типы транспорта:

  1. Грузовые автомобили и самосвалы – используются для перевозки больших объемов зерновых культур, корнеплодов и овощей. Примеры: КАМАЗ, MAN, Scania с прицепами-бункерами.

  2. Рефрижераторные фуры – применяются для перевозки скоропортящихся продуктов, таких как фрукты, ягоды и овощи. Примеры: Volvo FH, Mercedes-Benz Actros с рефрижераторными контейнерами.

  3. Железнодорожные вагоны – зерновозы и рефрижераторные вагоны позволяют перевозить урожай на большие расстояния.

  4. Контейнерные перевозки – используются для транспортировки редких и дорогостоящих культур, таких как органическая продукция, экзотические фрукты. Часто применяются специальные контейнеры с регулируемым микроклиматом.

  5. Авиационные перевозки – используются для доставки высокоценных и скоропортящихся продуктов на дальние расстояния.

Глава 2. Практическая часть: разработка модели механизма

В данной главе описывается процесс разработки механизма для безопасной транспортировки урожая с использованием конструктора LEGO "Первые механизмы". Проектирование модели включает несколько ключевых этапов: выбор конструкции, подбор материалов, сборка и тестирование.

2.1 Выбор конструкции и материалов Конструкция модели включает платформу с амортизирующими элементами, предотвращающими вибрацию при перевозке. Используются гибкие крепления и противоударные накладки, которые помогают минимизировать повреждения продуктов.

2.2 Процесс сборки модели

  1. Создание основы – использование прочной платформы для размещения груза.

  2. Установка амортизаторов – применение специальных пружинящих элементов для защиты продукции от ударов.

  3. Размещение крепежных элементов – фиксация урожая при помощи регулируемых держателей.

  4. Подключение датчиков – в модели предусмотрена система контроля вибрации и давления.

2.3 Тестирование модели Испытания проводились с имитацией реальных условий транспортировки. Было протестировано влияние тряски, наклонов и скорости на сохранность продукции. Результаты показали, что амортизирующие элементы значительно уменьшают уровень механических повреждений.

Заключение

Разработанный механизм позволил значительно сократить потери продукции при транспортировке за счет амортизирующих материалов, систем контроля температуры и влажности, а также использования специализированных транспортных средств.

Тестирование показало, что внедрение системы стабилизации и защиты продукции позволяет уменьшить повреждения урожая на 20-30%. Автоматизированный контроль условий перевозки помогает поддерживать необходимый микроклимат, снижая вероятность порчи продуктов.

Таким образом, предложенные решения и разработанный механизм способствуют сохранению качества урожая, снижению потерь и повышению рентабельности сельскохозяйственного производства.

Список использованных источников и литературы:

  1. Ботаника для садоводов. Д. Ходж, 2019

  2. Умный огород в деталях. Н. И. Курдюмов, 2011

  3. Десять этапов проектирования малого сада. А. Сапелин, 2013

  4. Белая книга садовода для детей. П. Каролина, 2024

  5. Большая книга идей Lego. Машины и механизмы. Й. Исогава, 2021

Электронные источники:

  1. https://education.lego.com/en-us/;

  2. https://good-tips.pro/index.php/house-and-garden/orchard-and-garden/vegetables/plant-growth

Просмотров работы: 2