Механизированая технология ярового рапса

- к трактору подбирают марку (или марки) сельхозмашин, определяют количество машин в агрегате и режим его работы;

- для выбранной сельскохозяйственной машины подбирают трактор и определяют (режим работы агрегата;

- для известного по составу агрегата определяют режим его работы.

6. МТА комплектуют в следующем, общем для всех случаев, порядке:

- уточняют условия (урожайность, размеры поля, тип почвы и т.д.) и агротехнические требования для заданной работы (сроки проведения работ, глубину обработки почвы или заделки семян, высоту среза и т.д.);

- выбирают тракторы, сельскохозяйственные машины (из имеющихся в хозяйстве) и рабочие органы к ним (при необходимости выбирают сцепку), обеспечивающие выполнение агротребований к качеству работы.

При выборе тракторов и сельскохозяйственных машин (орудий) необходимо стремиться к тому, чтобы агрегат обладал достаточной проходимостью и был маневренным.

Тракторы с тяговым классом 9-20 кН в большинстве случаев используются с одной навесной машиной. Такие агрегаты маневренны, легки и обеспечивают достаточно высокую производительность.

При составлении машинно-тракторных агрегатов с мощными тракторами к ним присоединяют несколько машин (орудий). Для этих целей используют универсальные или специальные оценки;

- устанавливают диапазон агротехнически допустимых рабочих скоростей движения выбранных рабочих машин и соответствующие ему передачи выбранного трактора (режимы работы агрегата).

Скорость движения агрегатов при выполнении технологических процессов оказывает большое влияние на производительность и качество работы. Выбор скорости движения агрегата производится с учетом условий работы и определяется у всех агрегатов в первую очередь агротехническими требованиями, предъявляемыми к данной технологической операции. Например, при малой скорости вспашки глыбистость почвы увеличивается, а при большой почва сильно распыляется и ухудшается заделка растительных остатков. На посевах пропашных культур сеялками точного высева с повышением скорости равномерность распределения семян по длине рядка ухудшается.

У всех агрегатов скорость движения ограничивается еще энергетическими возможностями трактора или двигателя. Агрегат (может устойчиво (и качественно) работать, если на выбранной передаче степень его загрузки по тяговому усилию ήит или для самоходных агрегатов по мощности ξк не превышает 0,85-0,95 (0,85 для работ с большим удельным сопротивлением и для маломощных тракторов). Запас 5-15% нужен для преодоления временных перегрузок.

Вместе с этим большой запас тяги или мощности ведет к потере производительности, увеличению расхода топлива на единицу работы. Поэтому режим работы при ήит ξw < 0,85 должен допускаться лишь в исключительных случаях.

Если какой-либо вариант агрегата может двигаться на нескольких передачах, то выбирается режим (передача) с наибольшим, но допустимым ήит или ξN.;

- определяют состав агрегата для каждого из этих режимов работы (количество рабочих машин, сцепку). Агрегаты для оплошной обработки почвы (боронование, культивация и т. п.), посева зерновых и другие часто включают несколько машин и сцепку, а на вспашке – плуг с несколькими корпусами. При необходимости определяют размеры сцепки и уточняют выбор сцепки (заметим, что фронт современных сцепок при необходимости можно уменьшить приблизительно в 2 раза, отсоединив боковые брусья; сопротивление сцепки уменьшится тоже в 2 раза).

- проверяют правильность определения составов агрегатов для каждой из выбранных передач по коэффициенту использования тягового усилия или (мощности) трактора и на основании этого составляют список возможных вариантов со ставов агрегатов с указанием режима «работы (передачи) для каждого из них;

- рассчитывают технико-экономические показатели (производительность, расход топлива, затраты труда) для всех вариантов агрегатов и по ним выбирают лучший вариант;

- составляют агрегат «в натуре». При выполнении последней операции по комплектованию агрегата составляют агрегат «в натуре», т. е. устанавливают необходимые рабочие органы, навешивают или прицепляют машины-орудия к сцепке или непосредственно к трактору, монтируют направляющее устройство (маркеры, следоуказатели). После опробования агрегата в полевых условиях работы делают корректировку режима, если это необходимо. Надо помнить, что в условиях одного хозяйства рекомендуется применять по возможности одинаковые составы машинно-тракторных агрегатов для выполнения одного и того же вида работ.

7. Технологическое обслуживание сельскохозяйственных агрегатов. Задачей технологического обслуживания агрегатов является определение потребного количества транспортных средств для обеспечения, бесперебойной работы сельскохозяйственных агрегатов. Производство сельскохозяйственной продукции связано с необходимостью выполнения транспортных работ – перевозки удобрений, семян, урожая, нефтепродуктов, продукции животноводства и т. д. Доля транспортных расходов, составляет более 40% в себестоимости сельскохозяйственной продукции и до 60% всех затрат энергии.

В зависимости от расстояния и технологии перемещения продуктов различают внутриусадебные, внутрихозяйственные и в нехозяйственные перевозки. Вид грузов и дорожные условия существенно влияют на производительность транспортных агрегатов и должны учитываться при их расчете.

Для обслуживания сельскохозяйственных агрегатов, как правило, используются внутрихозяйственные и внутриусадебные перевозки.

Сельскохозяйственные агрегаты могут выполнять следующие операции (посев семян, внесение удобрений и т.д.) и сборочные (уборка урожая).

В сельском хозяйстве имеется (большой резерв повышения производительности транспортных средств агрегатов за счет тщательной организации перевозок, повышения технической надёжности и скорости машин, улучшения условий труда и квалификации водительского состава и внутрихозяйственной дорожной сети [14].

Приложение № 2.

Комплектование машинно-тракторных агрегатов

Возделывание рапса производится на земельном участке, площадью 100 га, где используются следующие технологические операции:

1) Лущение стерни

2) Внесение удобрений

3) Вспашка

4) Весеннее боронование

5) Предпосевная культивация

6) Защита растений

7) Уборка урожая

8) Отвоз урожая

1. Лущение стерни

Основное назначение: заделать пожнивные остатки, подрезать сорную растительность, спровоцировать к прорастанию семена сорняков для последующего уничтожения вспашкой, разрыхлить поверхностный слой почвы. Глубина и сроки лущения зависят от вида засоренности почвы.

1. Выбор вида и марки сельскохозяйственного орудия: ЛДТ-20 (тяговый агрегат).

Вк=20 м   Vpamin – Vpamax = 7-10 км/ч 

Мм = 5510 кг   к = 1,2-2,5 кН/м    а = 10 см

2. Расчет рабочего сопротивления орудия:

Rа = к × Вк = 2,5 × 20 = 50 кН

3. Выбор энергетического средства:

а) К-701 (3й режим II передача): Vр = 9,5 км/ч

Ркр = 55,5 кН   Gр = 32,0 – 51,0 кг/ч;

б) К-700 А (2й режим II передача): Vр = 7,7 км/ч

Ркр = 55 кН   Gр = 27,0 – 35,0 кг/ч;

4. Оценка состава агрегата по тяговым свойствам: коэффициент использования тяги ηu.m.= 0,85 – 0,95

а) К-701: ηu.m.= 50/55,5 = 0,90;

б) К-700 А: ηu.m.= 50/55 = 0,91

5. Определяем часовую производительность агрегата по формуле

W = 0,1 × Вк × Vр × t, принимая t = 0,80:

а) К-701: W = 0,1 × 20 × 9,5 × 0,80 = 15,2 га/ч,

а) К-700 А: W = 0,1 × 20 × 7,7 × 0,80 = 12,32 га/ч

Определяем расход топлива по формуле Q = Gр × δm / W, принимая     δm = 0,85:

а) К-701: Q = 51,0 × 0,85 / 15,2 = 2,85 кг/га;

б) К-700 А: Q = 35,0 × 0,85 / 12,32 = 2,41 кг/га

Определяем затраты труда по формуле Н = (mm + mb) / W, принимая, что агрегат обслуживает один тракторист:

а) К-701: Н = 1 /15,2 = 0,07 чел×ч/га;

б) К-700 А: Н = 1 /12,32 = 0,08 чел×ч/га

Анализируя показатели W, Q и Н приходим к выводу, что при работе на II передаче 3го режима К-701 агрегат имеет эксплуатационные показатели выше, чем при работе с трактором К-700 А.

Итак, принимаем трактор К-701: режим работы – II передача 3го режима; рабочая скорость 9,5 км/ч;  ηu.m.= 0,90; W =15,2 га/ч; Q = 2,85 кг/га; Н = 0,07 чел×ч/га.

2. Основное внесение удобрений

Основное назначение: повышение урожая, улучшение его качества, повышение плодородия почвы.

1. Выбор вида и марки сельскохозяйственного орудия: ПРТ-16 (приводной агрегат и агрегат с технологической емкостью).

Вк = 6-7 м Vpamin – Vpamax = 8-12 км/ч 

Мм = 6020 кг = 6,02 т    к = 2,8-4,1 кН/м

NBOM = 36-50 кВт   М2 = 16 т

2. Расчет рабочего сопротивления:

RА = Rпр + Rтех., Rпр = 3,8NBOM  / Vр = 3,8 × 50 / 12 = 15,83 кН

Rтех. = (Мм + М2) × g × f = (6,02 + 16) × 9,8 × 0,1 = 21,58 кН

RА = 15,83 + 21,58 = 37,41 кН

3. Выбор энергетического средства:

а) К-700 А (3й режим III передача) : Vр = 10,3 км/ч   Ркр = 40 кН  

Gр = 27,0 – 35,0 кг/ч;

б) Т-150 (1й режим II передача): Vр = 8,3 км/ч   Ркр = 38,8 кН  

Gр = 22,0 – 28,4 кг/ч

4. Оценка состава агрегата по тяговым свойствам: коэффициент использования тяги ηu.m.= RA / Ркр, ηu.m.= 0,85-0,95.

а) К-700 А : ηu.m.= 37,41 / 40 = 0,94;

б) Т-150: ηu.m.= 37,41 / 38,8 = 0,96

5. Определяем часовую производительность агрегата по формуле W = 0,1 × Bk × Vp × t, принимая t = 0,50:

а) К-700 А: W = 0,1 × 7 × 10,3 × 0,50 = 3,61 га/ч

Определяем расход топлива по формуле Q = Gр × δm / W, принимая     δm = 0,85:

а) К-700 А: Q = 35,0 × 0,85 / 3,61 = 8,24 кг/га

Определяем затраты труда по формуле Н = (mm + mb) / W, принимая, что агрегат обслуживает один тракторист:

а) К-700 А: Н = 1 / 3,61 = 0,28 чел×ч/га

Итак, принимаем трактор К-700 А: режим работы – III передача 3го режима; рабочая скорость 10,3 км/ч;  ηu.m.= 0,94; W =3,61 га/ч; Q = 8,24 кг/га;    Н = 0,28 чел×ч/га.

3. Вспашка

Основное назначение: заделка удобрений и пожнивных остатков, наиболее полное перераспределение почвенных слоев (сглаживается различие в их плодородии), подрезание сорняков.

1. Выбор вида и марки сельскохозяйственного орудия: ПН-4-40 (пахотный агрегат)

Вк = 1,60 м    Vpamin – Vpamax = 7-10 км/ч   Мм = 880 кг   а = 35 см = 0,35 м   к = 50 кН/м2

2. Расчет рабочего сопротивления: RА = n × k × a × Bk = 4 × 0,4 × 0,35 × 50 = 28 кН

3. Выбор энергетического средства:

а) Т-4 А (VII передача) : Vр = 8,5 км/ч   Ркр = 29,2 кН  Gр = 17,0 – 23,4 кг/ч;

б) Т-150 К (2й режим II передача): Vр = 8,8 км/ч   Ркр = 32,0 кН                  Gр = 25,0 – 30,0 кг/ч;

в) Т-150 (1й режим III передача): Vр = 9,4 км/ч   Ркр = 32,8 кН                Gр = 22,0 – 28,4 кг/ч

4. Оценка состава агрегата по тяговым свойствам: коэффициент использования тяги ηu.m.= RA / Ркр, ηu.m.= 0,85 – 0,95

а) Т-4 А: ηu.m.= 28 / 29,2 = 0,96;

б) Т-150 К: ηu.m.= 28 / 32,0 = 0,88;

в) Т-150: ηu.m.= 28 / 32,8 = 0,85

5. Определяем часовую производительность агрегата по формуле W = 0,1 × Вк × Vр × t, принимая t = 0,90:

б) Т-150 К: W = 0,1 × 1,60 × 8,8 × 0,90 = 1,27 га/ч;

в) Т-150: W = 0,1 × 1,60 × 9,4 × 0,90 = 1,35 га/ч

Определяем расход топлива по формуле Q = Gр ×δm / W, принимая δm = 0,85:

б) Т-150 К: Q = 30,0 × 0,85 / 1,27 = 20,08 кг/га;

в) Т-150: Q = 28,4 × 0,85 / 1,35 = 17,88 кг/га

Определяем затраты труда по формуле Н = (mm + mb) / W, принимая, что агрегат обслуживает один тракторист:

б) Т-150 К: Н = 1/ 1,27 = 0,79 чел×ч/га

в) Т-150: Н = 1 / 1,35 = 0,74 чел×ч/га

Анализируя показатели W, Q и Н приходим к выводу, что при работе на III передаче 1го режима трактора Т-150 агрегат имеет эксплуатационные показатели выше, чем при работе с трактором Т-150 К.

Итак, принимаем трактор Т-150: режим работы – III передача 1го режима; рабочая скорость 9,4 км/ч;  ηu.m.= 0,85; W =1,35 га/ч; Q = 17,88 кг/га;         Н = 0,74 чел×ч/га.

4. Ранневесеннее боронование

Основное назначение: рыхление, перемешивание, выравнивание почвы, а также частичное уничтожение проростков и всходов сорняков.

1. Выбор вида и марки сельскохозяйственного орудия БЗТС-1,0 + С - 11У (тяговый агрегат, сцепка):

Вк = 0,93 м    Vpamin – Vpamax = 9-12 км/ч   Мм = 42 кг   к = 0,6-0,9 кН/м            а = 8 см  фронт сцепки 11 м   тяговое сопротивление 1,7-2,0 кН.

2. Расчет рабочего сопротивления:

RА = Rа + Rсу, Rа = n × Rai, где n = Всу | Вк = 11 / 0,93 = 11,83 принимаем 11  Rai = к × Вк = 0,9 × 0,93 = 0,837 кН

Rа = 11 × 0,837 = 9,207 кН;

RА = 9,207 + 1,7 = 10,907 кН.

3. Выбор энергетического средства:

а) ДТ-75 (VII передача) : Vр = 11,5 км/ч   Ркр = 11,0 кН  

Gр = 12,0 – 15,0 кг/ч;

б) МТЗ-80 (VII передача): Vр = 10,5 км/ч   Ркр = 11,5 кН  

Gр = 10,5 – 15,0 кг/ч

4. Оценка состава агрегата по тяговым свойствам: коэффициент использования тяги ηu.m.= RA / Ркр, ηu.m.= 0,85-0,95:

а) ДТ-75: ηu.m.= 10,907 / 11 = 0,99;

б) МТЗ-80: ηu.m.= 10,907 / 11,5 = 0,95

5. Определяем часовую производительность агрегата по формуле             W = 0,1 × В × Vр × t, принимая В = n × Вк = 11 × 0,93 = 10,23 м и t = 0,88:

б) МТЗ-80: W = 0,1 × 10,23 × 10,5 × 0,88 = 9,45 га/ч;