Исследовательская работа. Техническое моделирование и изобретательство

Весенние заморозки в крымском Предгорье!

Цель моей работы – Изучить причину начала сокодвижения у плодовых деревьев в период развития генеративных почек, разработка конструкции и создания устройства для задержки сокодвижения при весенней оттепели.
Задачи:
Исследовать в литературных источниках информацию о климатических особенностях Крыма.
Изучить особенности фотопериодизма.
Провести практические исследования на плодовом дереве - абрикос по задержке развития генеративных почек.
Конструкторская разработка макета.
Изготовить тестовую действующую модель задержки сокодвижения при весенней оттепели, для практического применения.
Актуальность проекта:
Сохранить урожай плодовых деревьев в условиях весенних заморозков крымского Предгорья.

Методы исследования:
Теоретический
Экспериментальный
Проектный
автономность;
возможность усовершенствовать;
простое управление;
применение в индивидуальных
приусадебных участках.
Новизна:

Климатические характеристики физико-географических районов Крыма
Зима
Весна
Богатство Крыма и климата
Солнце
Тепло
Света
Влажная
Частыми осадками
Мало испарений
Малый снежный покров
Большие колебания температуры воздуха
Ранняя
Мало облачная
«Возвраты холодов» с ночными морозами
Прохладная из-за нагрева почвы и испарения влаги

Фотопериодизм- продолжительность и интенсивность воздействия света
Гарри Ардел Аллард
Уайтем Уэллс Гарнер
Термин «фотопериодизм» предложили в 1920 году американские ученые селекционеры У. Гарнер и Г. Аллард, предположили что растения «чувствуют» длину дня и выделили:
- Растения длинного дня (14-16 ч. освещенности) – северные широты;
Растения короткого дня (10-12 ч. освещенности) – южные широты;
Фотопериодические нейтральные растения, не реагирующие или слабо реагирующие на длину дня (томат, дыня, подсолнечник).
Растительные организмы способны использовать свет не только как источник энергии, но и осуществлять регуляцию процессов роста и развития растений.
Фитохром
Фотохром открыт в 1960 году американскими физиологами Х.А. Бортвиком и С.Б Хендриксом, фоторецептор, сине-зеленый пигмент, существующий в двух взаимопревращающихся формах. Одна поглощает красный свет (КС, 660нм), другая – дальний красный (ДКС, 730 нм). Данный белок отсчитывает «светлое» и «темное» время суток, стимулирует все стороны роста клеток при вегетативном и половом размножении, регулирует двигательные реакции растений.

Методы защиты деревьев от возвратных морозов ранней весной
Дождевание
Дымление
Опрыскивание известковым раствором
Сооружение укрытий

Опыт № 1
Цель: Провести исследования и доказать опытным путем, что при помощи охлаждения, можно задержать развитие генеративных почек у плодового дерева – абрикоса.
Выводы: В ходе эксперимента гипотеза подтвердилась, опытным путем было доказано, что при помощи охлаждающего элемента можно замедлить процесс сокодвижение у дерева – абрикос, и задержать развитие генеративных почек.
Гипотеза: при понижении температуры, можно ли замедлить процесс сокодвижения у плодового дерева – абрикос.

Элементы для температурной коррекции плодовых деревьев
Элементы Пельтье
Аккумуляторная батарея
Температурное реле (2 шт.)
Термопаста
Радиаторы
Кулер

Опыт № 2
Цель: Определить потребляемый ток во время работы элемента Пельтье, при помощи блока питания.
Схема цепи измерение потребления эл. Пельтье
Схема измерение нагрева и охлаждения эл. Пельтье
Выводы: Вследствие эксперимента выяснил, что охлаждающие элементы Пельтье потребляют ток от 1,01А до 1,05 А, эти данные нужны для того, чтобы рассчитать потребления тока для тестовой модели плодовых деревьев, и определиться с выбором блока питания.
Опыт № 2.1.
Цель: Уменьшить потребление тока в охлаждающих элементах Пельтье.
Выводы: Проведенные исследования в отношении охлаждающих элементов Пельтье, показали, что если соединить последовательно, то напряжение уменьшается до 6 V на одну пластину. Это позволит сэкономить заряд батареи на тестовой действующей модели.

Разработка и изготовление конструкции макета температурной коррекции
Структурная схема макета

Схема температурной коррекции плодовых деревьев
Конструктивные особенности температурной коррекции
Внутренний вид устройства

ВЫВОДЫ
1. В ходе работы над проектом были проведены исследования в литературных источниках об климатических особенностях Крыма. У нас жаркое лето, ветреная и холодная зима, весна и осень переменчивы.
2. Каждое дерево имеет фитохром – белок, который отвечает за анализ спектрального состава света и пробуждения дерева, активацию процесса сокодвижения.
3. Проведены практические исследования на плодовых деревьях – абрикос на задержку развития генеративных почек.
4. Совместно с преподавателем разработан и создан макет для будущей действующей модели.
5. Изготовлена тестовая действующая модель технической коррекции цветения плодовых деревьев, предназначенная для помощи садоводом и любителям приусадебных участков в период цветения, для спасения урожая от возвратных морозов ранней весной.

Перспективы развития проекта
Усовершенствовать конструкцию и параметры данной тестовой модели.
Создание интерфейса (разработка программы управления системой за отслеживанием прогноза погоды для включения в автономном режиме устройства).
Разработать универсальное крепление для всех типов и размеров деревьев.
Адаптировать тестовую модель для массового применения.