Промышленное выращивание винограда предусматривает регулярную обрезку лозы. Согласно технологии в виноградниках России ежегодно срезают 120-160 тыс. тонн лозы, с учетом насаждений масса такой лозы достигает 500 тыс. тонн. Теплотворная способность такого объема побочной продукции эквивалентна 100-120 тыс. тонн каменного угля, или 6 млн. кубических метров природного газа.

Со срезанных лоз можно получать пользу, однако в России почти всех их выгребают за пределы виноградника и сжигают, нанося тем вред окружающей среде.

Традиционное собирание веток

Обычно срезанную с двух соседних рядов лозу сбрасывают в одно междурядье, там ее собирают механизировано специальным лозособирателем, агрегатированным с трактором. Собранное вывозят на межклеточные дороги, а оттуда волокушами выгребают за пределы виноградника. В процессе сбора и волочения ветви настолько переплетаются между собой, что отделить какую-то их часть, например для переработки, уже невозможно. Таким образом, приходим к выводу, что лоза, которая подлежит утилизации, не должна ни сгребаться в междурядьях, ни волочиться. Если целью является измельчение и дальнейшая переработка лозы, то лишь рассредоточенная по междурядью она становится пригодной для механизированного подбора, измельчения, погрузки, перевозки и тому подобное.

По своим физико-механическим свойствам срезанная виноградная лоза является неоднородным материалом. Однолетние побеги различаются по толщине и длине. Упругость срезанной лозы существенно изменяется с ее влажностью. Следует отметить, что во время обрезки удаляются и многолетние рукава, а они толще, и их потом трудно прессовать. Часто в междурядьях вместе со срезанной лозой попадают обломки шпалерных опор (деревянные, а то и железобетонные), куски оборванной шпалерной проволоки и тому подобное. Это следует учитывать во время выбора оборудования для утилизации срезанной виноградной лозы.

Следует учитывать и то, что по причине разной силы роста кустов, срезанная лоза в пространстве междурядий распределяется неравномерно, а потому и неравномерно будет подаваться к рабочим органам лозособирателя, что может прерывать или нарушать работу машины.

Обычно начало обрезки виноградников приходится на вторую половину января и февраль — оценить сохранность глазков и правильно определить нагрузки кустов можно только после пика холодов. Это создает определенные трудности, потому что лозы нельзя надолго оставлять в междурядьях. В это время грунт может быть влажным или покрытым снегом, поэтому лозы будут быстро намокать или покрываться льдом — с таким материалом потом будет труднее работать.

Основные требования к машине для тюкования виноградной лозы можно описать так:

• машина должна быть подвижной, работать в полевых условиях, с приводом рабочих органов от трактора;
• производительность машины должна быть такой, чтобы своевременно обеспечить освобождение из рядов виноградной лозы и не сдерживать выполнение следующих работ на виноградниках;
• рабочие органы машины должны обеспечивать непрерывный процесс тюкования лозы независимо от ее состояния и погодных условий.

Традиционные лозособиратели

На сегодня известны как зарубежные, так и отечественные конструкции машин для подбора и измельчения виноградной лозы. В частности, пресс-подборщик традиционной конструкции Quick Power MP400/S подбирает срезанную лозу из междурядий и прессует ее в рулоны диаметром 0,4 м и шириной 0,6 м.

Средняя производительность таких пресс-подборщиков около 100 рулонов за 8-часовую смену. Если из массы срезанных лоз тщательно удалить толстые рукава, обломки шпалерных столбов и оборванной проволоки, производительность таких машин можно увеличить вдвое, до 200 рулонов на 8-часовую смену. Однако такую массу лозы дает обрезка лишь одного гектара современных виноградников. При такой производительности машин процесс тюкования лозы на больших площадях виноградников является очень растянутым во времени, и его применение оправдано только для малых виноградарских хозяйств и для обеспечения топливом котельных небольшой мощности.

Еще одним недостатком является то, что эти машины имеют сложную конструкцию с большим количеством движущихся деталей, а следовательно, низкую эксплуатационную надежность. С учетом высокой стоимости таких машин (от 450 тыс. руб) их применение во время утилизации промышленных виноградников лоз не имеет перспектив.

Оптимальные сборщики лозы

Анализ технологии обрезки виноградников, конструкций подборщиков — измельчителей и подборщиков — прессовщиков дает основания предложить схему устройства для уплотнения и прессования виноградной лозы.

Устройство должно состоять из уплотнительной камеры в форме прямого конуса и прессовочной камеры в форме цилиндра. Внутри конуса располагается коническая спиралеобразная пружина, которая жестко закреплена на фланце с приводным хвостовиком.

На цилиндр «гармошкой» одет рукав из синтетической сетки, мешковины или полиэтилена. Выход из цилиндра перекрыт подпружиненной и подвижной перегородкой.

Технологический процесс прессования лозы происходит так: спираль с фланцем и хвостовиком начинает вращаться в таком направлении, что витки спирали «бегут» к цилиндру; в загрузочное окно конуса подается лоза, витки спирали ее захватывают и перемещают к цилиндру. Благодаря форме конуса и шагу спирали лоза уплотняется в десятки раз и спиралью проталкивается в цилиндр.

Следующая порция лозы также уплотняется, достстигает цилиндра, проталкивает дальше первую порцию лозы и т. д. Когда лоза достигает перегородки, то начинает прессоваться в цилиндре. Степень прессования лозы определяется как жесткостью конической пружины (спирали), так и сопротивлением перегородки. Когда сила проталкивания лозы по спирали будет преобладать сопротивление перегородки, последняя начнет удаляться от цилиндра вместе с «рукавом». Лоза будет выталкиваться из цилиндра, и сразу попадать в «рукав». Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока хватает «рукава». Далее «рукав» с лозой отделяется, и процесс продолжается.

Предлагаемое устройство для прессования лозы дает возможность:

• уплотнять и прессовать виноградную лозу, подобранную с междурядья, в любом состоянии, даже если она очень влажная;
• обрабатывать как однолетние побеги, так и многолетние рукава, равномерное распределение ветвей междурядьем необязательно;
• рабочий орган устройства — способная к самоочищению коническая пружина, и посторонние предметы, размер которых не превышает диаметра цилиндра, не будут прерывать процесс прессования;
• коническая пружина в экстремальных условиях может сократиться до толщины одного витка, что позволяет обрабатывать ветви при их неравномерном распределении междурядьем;
• устройство реализует текущий технологический процесс, и предварительные расчеты свидетельствуют о его большой потенциальной производительности;
• конструктивная простота является залогом надежности работы, такое оборудование можно легко изготовить даже в условиях ремонтной мастерской;
• такое устройство будет иметь приемлемую стоимость.

Подобранная и упакованная лоза транспортабельна, может сжигаться рулонами в твердотопливных котлах, перерабатываться в топливные пеллеты, а также может быть сырьем для изготовления нетрадиционных строительных материалов. Такой опыт имеет одно из отечественных коммерческих предприятий — из лозы изготавливают композиционный материал лозолит.