Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
165
PAGE 136
Ріпка І.І., Семен Я.В.
ОСНОВИ МЕХАНІЗАЦІЇ І АВТОМАТИЗАЦІЇ
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА
(видання друге, доповнене і перероблене)
За редакцією кандидата технічних наук, доцента І.І. Ріпки
Навчальний посібник
Львів-2008
ББК 40.7я73
Р-75
УДК 631.3(075.8):631.22(076.5)
Автори:
І.І. Ріпка, Я.В. Семен
Рецензенти:
Березівський П.С., завідувач кафедри менеджменту
організацій ім. Є. Храпливого ЛНАУ,
доктор економічних наук, професор;
Пйонтик Л.Д., кандидат технічних наук, доцент, директор Західного
філіалу ННЦ „ІМЕСГ” УААН;
Сиротюк В.М., завідувач кафедри електротехнічних систем ЛНАУ,
професор.
Рекомендовано до друку
вченою радою Львівського національного аграрного університету
Протокол № 9 від 4.06.2008 р.
Р-75 Ріпка І.І., Семен Я.В. Основи механізації і автоматизації сільсько-господарського виробництва: Навч. посібник. –2-ге вид., перероб. і доп. – Львів: ЛНАУ, 2008. –174 с.
Навчальний посібник відповідає навчальному плану та програмі дисципліни для студентів економічних спеціальностей. У ньому наведено загальні методичні поради, конспект лекцій та матеріали для лабораторних робіт, самостійної підготовки студентів, довідкові матеріали для самостійної роботи та виконання контрольної роботи за індивідуальним завданням.
Для студентів економічних спеціальностей освітньо-кваліфікаційного рівня „бакалавр” денної, заочної, дистанційної форм навчання та екстернату.
ББК 40.7я73
© І.І. Ріпка, Я.В. Семен, 2008
© ЛНАУ, 2008
ВСТУП
Навчальний посібник розроблено відповідно до навчального плану, типової програми науково-методичного центру аграрної освіти та робочих програм дисципліни. Викладені матеріали спрямовані на поліпшення організації та полегшення самостійної роботи студентів Львівського НАУ.
Фахова підготовка студентів економічних спеціальностей в аграрних навчальних закладах передбачає вивчення дисципліни “Основи механізації і автоматизації сільськогосподарського виробництва”, яка складається з таких розділів:
Значний обсяг кожного з розділів дисципліни, відсутність україномовного навчального посібника з дисципліни, відсутність літератури за місцем проживання студентів заочної форми навчання є аргументами актуальності видання навчального посібника такого формату.
Засвоєння курсу передбачає роботу студента в аудиторії та самостійну роботу з літературою. З незрозумілих для студента питань він може отримати консультацію на кафедрі сільськогосподарських машин університету.
Загальні методичні поради до вивчення дисципліни наведені у першому розділі цього посібника.
Основне завдання курсу полягає в тому, щоб навчити майбутніх фахівців раціонально застосовувати та високопродуктивно використовувати сільськогосподарську техніку.
Студент почергово вивчає матеріал робіт за інформацією навчального посібника та рекомендованою до теми літературою, усно відповідає на питання для самоконтролю, а за потреби повторно звертається до вказаних джерел або за консультацією.
За кредитно-модульної організації навчального процесу навчальний посібник є одночасно і методичними порадами до самостійного вивчення дисципліни „Основи механізації і автоматизації сільськогосподарського виробництва” студентами заочної форми навчання та екстернату.
Для студентів ЛНАУ навчальний посібник з лекційними матеріалами є першоджерелом для засвоєння основ дисципліни, практичної та самостійної роботи, а для розширеного вивчення викладеного матеріалу доцільно звертатися до літератури бібліографічного списку.
ДИСЦИПЛІНИ
Метою сільськогосподарського виробництва є отримання якомога більшої кількості якісної продукції з меншими затратами без завдання шкоди довкіллю, реалізація товарної продукції та отримання прибутку.
У сільськогосподарському виробництві використовуються енергетичні засоби (рушії), машини та знаряддя для механізації рослинництва, машини та обладнання для механізації тваринництва і транспортні засоби.
Енергетично-транспортні засоби сільськогосподарського виробництва (трактори і автомобілі) оснащені джерелом енергії – переважно двигуном внутрішнього згоряння (ДВЗ). У їх структурі, крім ДВЗ, виділяють силову передачу (трансмісію), ходову систему з органами управління, робоче і допоміжне обладнання.
Сільськогосподарські машини мають технологічне призначення – виконують технологічні операції (сільськогосподарські роботи) у складі машинно-тракторних агрегатів (МТА) для одержання високого врожаю якісної продукції з якомога меншими затратами.
У системі машин України близько 2000 марок, тому охопити таку кількість технічних засобів неможливо.
Вивчення машин необхідно починати з найрозповсюдженішої моделі технологічного комплексу, а для інших визначити технічні відмінності від вивченої.
У структурній схемі сільськогосподарської машини (знаряддя) виділяють такі елементи:
робочі органи – деталі засобу виробництва, які спрямовано взаємодіють з оброблюваним матеріалом (ґрунтом, насінням, добривами тощо);
службові органи – елементи машин, що забезпечують працездатність машини (рама, ходова частина, причіп тощо);
механізми – забезпечують технологічні регулювання для виконання агротехнічних вимог (якісного виконання роботи з допустимими відхиленнями), передавання зусилля.
контрольні пристрої та системи – стежать за роботою машин, передають інформацію оператору, іноді управляють технологічним процесом.
Машина (знаряддя) може мати всі елементи або їх частину. Розгляд машини за елементами структурної схеми полегшує орієнтацію в конструкції, призначенні машини та дозволяє виокремити основне в конкретній машині.
Вивчати машини доцільно у такій послідовності: призначення машини, марка; агрегатування у МТА; агротехнічні вимоги до виконуваної роботи; призначення та будова елементів структурної схеми; технологічний процес роботи – взаємодія елементів структурної схеми з оброблюваним матеріалом та між собою у процесі роботи; організацію використання машин.
Технологію механізованого виробництва з використанням відповідних МТА відображає технологічна карта. Машинно-тракторні агрегати можуть бути загального (для оранки, внесення добрив, хімічного захисту тощо) та спеціального (сівба буряків, садіння картоплі, збирання картоплі тощо) призначення.
Закономірності і методи високопродуктивного та ефективного використання машин розглядаються у розділі “Експлуатація машинно-тракторного парку” (ЕМТП) - машиновикористання.
Для глибшого розуміння системи механізованого виробництва сільськогосподарської продукції доцільно виділити такі етапи створення та функціонування системи (об’єкта):
Проектування –- визначення мети та основних параметрів;
планування – визначення послідовності дій та необхідних матеріально-технічних засобів для досягнення поставленої мети;
організація – скоординована діяльність у просторі й часі за планом;
управління – прийняття управлінського рішення за результатами аналізу показників роботи з метою підвищення ефективності виробництва.
Окрім порад, у посібнику наведені:
– Лекції з розділів дисципліни (розділ 2);
– Роботи для використання студентами стаціонарного відділення, як лабораторні; опрацювання та самоконтролю засвоєння матеріалу у міжсесійний період студентами заочної форми навчання та екстернату (розділ 3);
– Індивідуальна самостійна робота студентів різних форм навчання (розділ 4);
– Практичні роботи студентів заочної форми навчання в часі сесійної роботи (розділ 5);
– Додатки – довідкові матеріали для індивідуальної роботи за матеріалами навчального посібника.
Робота студентів з навчальним посібником дозволить отримати основи знань механізованого сільськогосподарського виробництва – фахову орієнтацію спеціалістів економічного профілю.
2. ЛЕКЦІЇ
Виори, посій, збережи – технологія дії на ґрунт і рослини для отримання урожаю у сільському господарстві.
Близько 1,5 млн. років існує людство на планеті Земля, а історія цивілізованої людини нараховує близько 10-12 тис. років і весь час гостро стоїть питання пошуку засобів існування. Вирішення його на сучасному етапі розвитку лежить у системі відносин „людина – машина – земля”.
За останні 100 років продуктивність праці зросла у 6 разів, а кількість продукції – у 3,5 раза за підвищення енергоозброєності виробництва у 50 разів. Це свідчить про існування проблем виготовлення та використання машин у вказаній системі відносин. Зрозуміти суть і закономірності системи механізованого виробництва – завдання дисципліни.
Завдання курсу – надати студентам теоретичні основи ведення механізованого сільськогосподарського виробництва, організації виконання механізованих процесів та їх економічної оцінки, розуміння технологій, вибору засобів для їх реалізації та шляхів підвищення ефективності виробництва.
Під час вивчення курсу передбачено використання наочних інформаційних матеріалів.
Лекція 1
СИСТЕМА МЕХАНІЗОВАНОГО ВИРОБНИЦТВА
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ
1.1. Структура системи механізованого виробництва і технологічних (сільськогосподарських) машин.
1.2. Впливові чинники для організації виробництва.
1.3. Основні показники роботи МТА для аналізу та управління механізованим виробництвом.
Мета сільськогосподарського виробництва як складної технологічної системи (ТХС) – отримати максимально можливу кількість продукції високої якості за мінімальних затрат при збереженні довкілля та родючості ґрунту, реалізувати продукцію й отримати прибуток.
Для реалізації цієї мети залучаються природнокліматичні ресурси, науково обґрунтовані технології, засоби виробництва, людські ресурси, матеріали. Спеціалісти при цьому організовують виробництво та управляють ним, приймаючи управлінські рішення.
Технологічні операції, що виконуються для виробництва сільськогосподарської продукції за відповідною технологією, вказуються у технологічних картах – основних планових документах сільськогосподарського виробництва. Створення технологічної системи чи об’єкта та їх ефективне функціювання охоплює такі основні етапи: проектування, планування, організацію використання, управління під час використання.
1.1. Основним засобом виконання технологічної операції у рослинництві є машинно-тракторний агрегат (МТА) – сукупність енергетичного засобу (рушія, трактора), технологічних (робочих) машин, проміжних пристроїв (зчіпок для формування багатомашинних широкозахватних агрегатів) і додаткових пристосувань (маркерів, слідопокажчиків).
Зчіпка – пристрій у вигляді бруса на колесах і трьох секцій, з’єднаних шарнірно у горизонтальній площині, для приєднання робочих машин та сниці на середній секції для приєднання до трактора. У транспортному положенні бокові секції укладаються на середню, а робочі машини послідовно приєднують до середньої. У напівнавісних зчіпок бокові секції приєднують до остова трактора.
Для зменшення затрат у полі при переведенні агрегату в робоче положення у сучасних машинах практикують блочні конструкції, у яких шарнірно приєднані бокові секції переводяться у робоче і транспортне положення швидко, за допомогою гідроциліндрів, керує якими механізатор безпосередньо з кабіни трактора.
Маркери та слідопокажчики слугують для того, щоб стикові міжряддя дорівнювали основним під час сівби. Виліт маркера – віддаль від крайнього сошника до сліду маркера (борозенки, яку утворює шарнірно закріплений на осі штанги під кутом вгнутий диск) на незасіяному полі для орієнтації тракториста при зворотному ході агрегату на полі.
За призначенням МТА залежно від виду робіт поділяються на: ґрунтообробні; посівні (садильні); для внесення добрив; для догляду за рослинами; збиральні тощо.
За методом виконання робіт – мобільні, стаціонарні, з обмеженим переміщенням.
За передачею енергії від енергетичного засобу – тягові, приводні, тягово-приводні. Привід активних робочих органів машин здійснюється через шків або вал відбору потужності робочого обладнання трактора.
За агрегатуванням – причіпні, начіпні, напівначіпні. Начіпні – агрегати, в яких вага машин у транспортному положенні сприймається ходовою системою трактора. Такі МТА краще використовують час зміни, оперативніші, меншої металомісткості. Але начіпні агрегати не можуть складатися з важких машин, тому що трактор втрачає управління (піднімається передня частина трактора, а не машина).
Причіпні МТА стійкіші в роботі на полі, у транспортному положенні вся вага машини сприймається її колесами (мінімально – 3), мають значний радіус повороту і менший коефіцієнт використання часу зміни.
Напівначіпні – компроміс між першими двома, у транспортному положенні вагу машини сприймає одне або два її опорні колеса.
Комбіновані (комплексні) агрегати – суміщають виконання декількох послідовних технологічних операцій виробництва сільськогосподарської культури за один прохід агрегату. Найпростішим агрегатом може слугувати орний з бороною або кільчасто-шпоровим котком (якщо ґрунт стиглий борона його вирівнює, а якщо сухий – коток руйнує грудки). Такі агрегати зменшують затрати та негативну дію на ґрунт (руйнування структури, ущільнення). Оптимальна щільність ґрунту для розвитку більшості сільськогосподарських культур коливається в межах 1,23 г/см3.
Комбайни здійснюють завершений цикл послідовних операцій виробництва продукції. Наприклад, зернозбиральний – зрізує стебла, транспортує, обмолочує (виділяє зерно з колосків), відділяє вільне зерно із соломи, очищає зерно від легких і крупних домішок, збирає зерно у бункері з наступним (після його заповнення) вивантаженням у транспортні засоби, збирає солому й полову з підпресовуванням у копнувачі та викидає сформовані копиці на поле. Солома, залежно від прийнятої технології, може ще стелитися у валок або подрібнюватися і з половою подаватися у причіп ПТС-40 чи розкидатися на поле.
Для кращого розуміння технологічної системи механізованого виробництва, організацію виробництва продукції рослинництва доцільно подати у вигляді схеми (рис. 2.1). Вона вказує основні чинники, які потрібно знати і враховувати на етапах (технологічних процесах) виробництва, аналізувати для ефективної організації і прийняття доцільних управлінських рішень з метою досягнення мети виробництва.
Вихідні показники аналізують після виконання операції і за потребою вносять корективи в організацію й технологію виконання робіт.
1.2. Л ю д и н а – важливий соціальний суб’єкт виробництва і для її ефективної роботи потрібно враховувати психологічні особливості індивідууму, а в цілому створювати сприятливі соціальні умови.
М а ш и н а (знаряддя) – засіб виробництва, який технологічно повинен відповідати вимогам сільськогосподарської культури до даного виду робіт.
Структуру машини можна показати у вигляді схеми (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Структурна схема сільськогосподарської машини (знаряддя).
Робочий орган – деталь засобу виробництва, яка діє на оброблюваний матеріал і змінює його положення, стан, фізико-механічні і біологічні властивості (зуб борони, корпус плуга, сошник сівалки, розпилювач тощо). Якщо робочі органи засобу виробництва мають тільки поступовий рух за рушієм (наприклад, борона), то це знаряддя, а якщо вони приводяться в дію від коліс, вала відбору потужності чи іншого (електричного, пневматичного, гідравлічного) приводу – то це машина.
Службові органи – забезпечують працездатність машини (рама, колеса, причіп, навіска тощо).
Механізми – забезпечують регулювання робочих органів машини для якісного виконання технологічного процесу відповідно до агротехнічних вимог, передають зусилля для приводу. Агротехнічні вимоги – допустимі значення відхилень від параметрів процесу (наприклад, від заданої глибини оранки ± 5…10%, від норми висіву насіння зернових культур ±3% тощо).
Контролюючі та керуючі системи – слідкують автоматично, а інколи і змінюють параметри роботи машини.
Для виробництва сільськогосподарської продукції розроблена система машин (набір машин для всіх сільськогосподарських культур), які використовуються в Україні. Для механізованого виробництва окремої культури застосовують комплекс машин.
Машини є загального призначення (використовуються для різних сільськогосподарських культур, наприклад плуги) і спеціальні (використовуються для одної чи декількох сільськогосподарських культур, наприклад сівалка бурякова).
До тракторів різних тягових класів випускають машини однакового призначення (з аналогічними робочими органами) з різною шириною захвату, а отже, й різним тяговим опором чи необхідною потужністю для роботи.
Оброблюваний матеріал – це те, на що спрямована дія робочих органів. У сільському господарстві, з погляду біології, – живий матеріал, який має певні фізико-механічні властивості, що впливають на затрати енергії та якість результату роботи, а також параметри робочих органів і машини.
Середовище – природнокліматичні умови, в яких працює машина. На відміну від промислового виробництва, де машина встановлена на жорсткому фундаменті у приміщенні, а предмет праці переміщається,- у сільському господарстві машина переміщається під відкритим небом, умови не керовані і це створює додаткові труднощі в роботі. Тому виробникам необхідно враховувати довготермінові метеорологічні прогнози, доцільно маневрувати технологічними операціями.
1.3. Чинники виходу (див. рис. 2.1), як показники результатів роботи, необхідно аналізувати для прийняття обґрунтованих управлінських рішень на зміну організації виробництва з метою підвищення його ефективності.
Кількість виконаної роботи МТА визначається його продуктивністю.
Продуктивність – це кількість якісно виконаної роботи за одиницю часу (годину, зміну, день тощо), яка виражається залежністю (наприклад, за зміну Wзм, га/зм.):
Wзм = 0,1Вр Vр Тзм τ, (2.1)
де Вр – робоча ширина захвату агрегату, м;
Vр – робоча швидкість агрегату, км/г;
Тзм – час зміни, год (прийнято Тзм =7 год);
– коефіцієнт використання часу зміни.
Годинна продуктивність МТА Wг, га/год) за годину експлуатаційного часу:
Wг = 0,1Вр Vр τ . (2.2)
Робоча ширина захвату (Вр, м) – ширина смуги, яку обробляє агрегат за один робочий прохід. Вона характеризується коефіцієнтом використання конструктивної ширини (Вк, м) захвату β:
Вр = β · Вк, (Вк вибираємо з технічної характеристики машини);
β = 1 для робіт без перекриття робочих проходів (оранка, сівба тощо);
β < 1 для робіт із перекриттям (лущення стерні дисковими знаряддями, боронування, внесення добрив, скошування тощо).
Робоча швидкість (Vр, км/год.) враховує буксування рушія. Для збиральних агрегатів максимальна допустима робоча швидкість (Vpmax, м/с) враховує пропускну здатність (q, кг/с) машини.
Коефіцієнт використання часу зміни τ – відношення робочого часу до часу зміни (Тзм, год):
, (2.3)
де Тр – робочий час, год. Це час руху агрегату з увімкненими (у робочому стані) робочими органами (між контрольними лініями на поворотних смугах).
Баланс часу зміни агрегату:
Тзм =Тр + Тх + Тз , (2.4)
де Тр – робочий час, год, який залежить від довжини поля (коефіцієнта робочих ходів (φ) та нормованого часу (Тз, год) зупинок агрегату з працюючим двигуном (довідкові дані),
Тр = φ (Тзм – Тз) , (2.5)
де φ – коефіцієнт робочих ходів.
Тз = Ттр + Ттехн + Тф, (2.6)
Де Ттр – час на технічне обслуговування агрегату, год;
Ттехн – час технологічного обслуговування, год;
Тф – час на фізіологічні потреби, год.
Залежно від виду та організації роботи приймають Тз ≈ (0,05…0,2)Тзм.
Час Тх визначають з (2.4) або за формулою:
. (2.7)
Продуктивність МТА залежить від технічних можливостей агрегату (робоча ширина захвату і швидкість руху, потужність і тягове зусилля трактора, показники надійності (безвідмовності) машин тощо); умов роботи (ґрунт, форма і розміри поля, рельєф, погода, урожайність культури тощо); рівня організації (трудова дисципліна, технологія робіт, форма організації та оплата праці, кваліфікація механізаторів тощо).
Якість механізованих робіт оцінюють за дотриманням агротехнічних вимог. Агротехнічні вимоги – допустимі відхилення від заданих параметрів процесу (глибини обробітку, норми висіву, висоти зрізу тощо).
Витрата палива залежить від енергоємності виконуваної операції, умов роботи та завантаження двигуна. Витрата палива на одиницю роботи (Q, кг/га):
– максимальна витрата палива за повного завантаження двигуна:
, (2.8)
де N – ефективна потужність двигуна, кВт;
q – питома витрата палива двигуном, кг/кВт·год. (довідкові дані);
Wгод = 0,1ВV – технічна продуктивність МТА, га/год;
– експлуатаційна витрата палива:
, (2.9)
де Gзм – змінна витрата палива, кг/зм;
Gр , Gх , Gз – годинна витрата палива двигуном відповідно при роботі з навантаженням, на холостому ходу агрегату та роботі двигуна на зупинках (довідкові дані), кг/год;
Тр , Тх , Тз – час роботи агрегату, який визначають залежно від умов роботи за формулами (2.4) – (2.7).
Вартість виконання технологічної операції МТА визначають прямі експлуатаційні витрати.
Прямі експлуатаційні витрати на одиницю роботи (Ве, грн./га):
Ве = Ззп + Зам + Зрто + Зпм + Ззб + Зм , (2.10)
де Ззп – сума заробітної плати механізаторів і допоміжних робітників, грн./га;
Зам – відрахування на амортизацію (реновацію, відновлення машин після списання), грн./га;
Зрто – відрахування на ремонт і технічне обслуговування МТА, грн./га;
Зпм – вартість паливно-мастильних матеріалів, грн./га;
Ззб – відрахування на зберігання МТА, грн./га;
Зм – вартість матеріалів (дріт, шпагат тощо) за фактичними цінами придбання, а власні – за собівартістю, грн./га.
Складові (2.10) визначаються за залежностями:
, (2.11)
де Пмех , Пдоп – індексна погодинна оплата праці механізаторів і допоміжних робітників за розрядом роботи й тарифною сіткою, грн./год.
Відрахування на амортизацію, ремонт і технічне обслуговування здійснюються від балансової вартості (Б, грн.) основних засобів.
Балансова вартість – ціна виробника (Ц, грн.) плюс торгова націнка 7…20% до ціни виробника:
Б = Ц + (0,07…0,2)Ц. (2.12)
Амортизаційні відрахування для елементів МТА:
, (2.13)
де Бтр, Бм, Бзч – балансова вартість трактора, машини, зчіпки відповідно, грн.;
αрентр, αренм , αрензч – коефіцієнт відрахувань на відновлення (реновацію, амортизацію) трактора, машини, зчіпки відповідно (довідкові дані), %;
nм – кількість машин в агрегаті;
tтрф , tмф , tзчф – тривалість фактичного річного використання (у планових розрахунках використовують нормативний час) трактора, машини, зчіпки (довідкові дані), год.
, (2.14)
де αртатр, αртом, αртозч – норма відрахувань на поточний ремонт і технічне обслуговування трактора, машини, зчіпки відповідно (довідкові дані), %;
tпртр, tпрм, tпрзч – нормативне річне завантаження трактора, машини, зчіпки (довідкові дані), год;
αкртр – коефіцієнт відрахувань на капітальний ремонт трактора (тільки для складних самохідних машин), % (довідкові дані);
Зпм = Q Цк , (2.15)
де Цк – комплексна ціна нафтопродуктів (основне моторне паливо з відповідним відсотком пускового бензину, моторних і трансмісійних олив тощо), грн./кг.
Витрати на зберігання машин визначають, виходячи з витрат на консервацію та їх підготовку до використання після зберігання. У планових розрахунках:
Ззб = 0,065 Зрто. (2.16)
Тобто витрати на зберігання приймають у межах 6,5% від витрат на ремонт і технічне обслуговування машин.
Для звітності, планування і обліку різних механізованих робіт (їх норми виробітку у фізичних гектарах різні) за одиницю роботи прийнято умовний еталонний гектар. Умовний гектар (ум. га) – це обсяг роботи під час оранки одного фізичного гектара стерньового попередника в еталонних умовах (глибина оранки 20–22см; вологість ґрунту – 20–22%; питомий опір ґрунту – 50кН/м2; швидкість руху МТА – 5км/год; довжина гонів – 800м, висота над рівнем моря – до 200м; рельєф рівний (кут схилу до 1˚); кам’янистості та перешкод немає). Він дозволяє сумувати різні роботи.
Трактор, який виконує цю роботу (оре умовний гектар) за одну годину, вважають умовним (еталонним) трактором (ефективна потужність двигуна – 55 кВт; гакова потужність – 35 кВт) – це трактор ДТ-75.
Для переведення фізичних тракторів в умовні еталонні використовують коефіцієнти переведення, наведені у довідковій літературі.
Вартість умовного (еталонного) гектара (Ву.га, грн./ум. га) зумовлюють прямі експлуатаційні витрати (Ве, грн/га) (2.10), продуктивність агрегату (Wзм, га/зм) (2.1) і коефіцієнт переведення трактора К в умовні еталонні:
, (2.17)
де Wзм у га – продуктивність агрегату в еталонних гектарах, яка за семигодинної зміни (Тзм =7год) визначається як
Wзм у га = 7 К. (2.18)
Якщо необхідно вирахувати прямі експлуатаційні витрати на 1 год. роботи МТА (грн./год.), то у залежностях (2.11), (2.13), (2.14) не враховують продуктивність МТА.
Якщо витрати відносять до одиниці одержаної продукції, то враховують урожайність (польову або кондиційну).
Аналізуючи чинники входу та виходу за результатами виконання операції приймаємо управлінські рішення для підвищення ефективності виробництва, за потребою. При цьому враховується також екологічність як ступінь негативного впливу на навколишнє середовище – відношення шкідливої енергії до всієї затраченої у відсотках. Вживаються заходи щодо зменшення цього негативного впливу.
Лекція 2
ЕНЕРГЕТИЧНО-ТРАНСПОРТНІ ЗАСОБИ
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА
(ТРАКТОРИ І АВТОМОБІЛІ)
2.1. Призначення та класифікація енергетично-транспортних засобів.
2.2. Основні частини самохідних енергетичних засобів та їх характеристика.
2.3. Робоче обладнання тракторів.
2.1. Енергетичні засоби є основою технологічних МТА і слугують для приведення в дію робочих машин з метою виконання технологічних процесів виробництва продукції рослинництва і транспортування різноманітних вантажів, перевезення людей.
Джерелом енергії в основному є двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), які перетворюють хімічну енергію окислення (згоряння) палива у механічну. Може використовуватися також електрична енергія для стаціонарних і мобільних агрегатів з обмеженим переміщенням.
Основні енергетично-транспортні засоби сільськогосподарського виробництва – трактори і автомобілі.
Трактор – самохідний тягач для буксирування технологічних машин і роботи на стаціонарі з приводом робочих органів через його ходову частину, шків або вал відбору потужності.
Найбільша сила тяги, яку може розвинути трактор на стерні з середньою вологістю ґрунту і буксуванням у межах 7%, на гаку називається номінальним гаковим зусиллям. За цим показником сільськогосподарські трактори поділяються на 10 класів, т (кН): 1 – 0,2 (2,0); 2 – 0,6 (6,0); 3 – 0,9 (9,0); 4 – 1,4 (14,0); 5 – 2,0 (20); 6 – 3,0 (30); 7 – 4,0 (40); 8 – 5,0 (50); 9 – 6,0 (60); 10 – 8,0 (80).
За призначенням трактори поділяються на:
– загального призначення – використовують для комплектування МТА (з тяговим зусиллям не менше 30 кН);
– спеціалізовані – працюють в особливих умовах, або призначені для вирощування окремих культур (буряків, бавовнику, садові, виноградникові, болотні тощо).
За типом ходової частини трактори є гусеничні, колісні, колісно-гусеничні. Гусеничні створюють менший питомий тиск на ґрунт (0,035…0,05 МПа), мають менші втрати потужності на буксування і вищу прохідність, але більшу металоємність і складніші за будовою та дорожчі в експлуатації.
Колісні енергетичні засоби універсальніші, але прохідність їх на вологих і пухких ґрунтах гірша, утворюють глибшу колію.
За типом остова трактори бувають рамні, напіврамні та безрамні. Найбільшу жорсткість мають рамні остови, а безрамні та напіврамні дещо полегшені, а отже, менш металомісткі остови.
Автомобіль – самохід для перевезення на високих швидкостях і на значні відстані вантажів, пасажирів або спеціального обладнання.
За призначенням поділяються на: пасажирські, вантажні та спеціальні (автокрани, пожежні тощо). Пасажирські – легкові автомобілі (4–7 пасажирів), автобуси – малі (до 25 пасажирів), середні (до 60 пасажирів), великі (до 100 пасажирів). Вантажні – легкі (до 1 т), малі (1…2,4 т), середні (2,5…5 т), важкі (6…12 т), дуже важкі (15 і > т). До 5 т – це основні транспортні засоби в сільському господарстві; самоскиди, тягачі. За пристосуванням до дорожніх умов – автомобілі нормальної й підвищеної прохідності. Прохідність – здатність рухатися при тяжких дорожніх умовах.
Підвищення прохідності автомобілів досягається кількістю ведучих коліс (осей). Колісна формула замість 4×2 може бути 4×4, 6×4, 6×6 тощо. Застосування шин із вищим протектором, шипів, ґрунтозачепів (ланцюгів), блокування диференціала також підвищує прохідність.
У тракторів колісна формула може бути 4×4, застосування напівгусеничного ходу, здвоєння коліс, збільшення зчіпної ваги на ведучі колеса (додаткові вантажі, заповнення балонів водою), передачі частини ваги і вертикального опору начіпних машин на ведучі колеса механічними або гідравлічними збільшувачами зчіпної ваги, блокування диференціала – способи підвищення прохідності колісних тракторів.
За типом двигуна внутрішнього згоряння енергетичні засоби бувають із карбюраторним (бензиновим та газовим) і дизельним двигуном.
За робочим об’ємом двигуна легкові автомобілі поділяють на мікролітражні (до 0,8 л), малолітражні (0,8…1,5 л), середньолітражні (2…4 л), великого літражу (5…7 л). Від літражу та обертів колінчастого вала двигуна залежить його номінальна потужність.
2.2. До основних частин трактора й автомобіля належать такі агрегати: двигун, силова передача (трансмісія), ходова частина, робоче та допоміжне обладнання (рис. 2.3., 2.4.).
Двигун – енергетична установка, яка виробляє енергію на пересування машини та виконання корисної роботи. У двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ) хімічна енергія згоряючого в закритому об’ємі палива (Ni – індикаторна потужність, кВт) переходить у механічну на колінчастому валу, що обертається (Nе – ефективна механічна потужність, кВт). Можливу ступінь перетворення теплоти в корисну роботу характеризує ефективний коефіцієнт корисної дії (к.к.д.), що визначається з умови е = е/і. . Для карбюраторних двигунів е = 0,25…0,29, а для дизельних – 0,3…0,4. Карбюраторні (інжекторні) ДВЗ мають зовнішнє сумішоутворення (у карбюраторі, змішувачі) та електричне (іскрове) запалювання (бензинові, газові), а ступінь стиску (відношення повного об’єму циліндра до об’єму камери згоряння) = Vц/Vзг = 4…8. Дизельні – внутрішнє сумішоутворення (у циліндрі), запалювання від температури стисненого повітря (дрібно розпилене форсункою дизельне паливо перемішане з повітрям), ступінь стиску 15…17.
Закритий об’єм у циліндрі двигуна змінюється під час руху поршня від верхньої (ВМТ) до нижньої (НМТ) мертвої точки (рис. 2.5).
Утворення енергії у циліндрі циклічне. Робочий цикл ДВЗ охоплює послідовне виконання таких процесів: в п у с к, с т и с к, р о з ш и р е н н я (робочий хід), в и п у с к.
Частина робочого циклу при русі поршня від ВМТ до НМТ або навпаки називається т а к т о м. Якщо робочий цикл відбувається за 4 ходи поршня – двигун ч о т и р и т а к т н и й, за 2 ходи поршня – д в о т а к т н и й (картер сухий, суміщає такти у надпоршневій порожнині та картері: стиск-впуск, робочий хід-випуск (продувка).
Переваги дизельного двигуна перед карбюраторним: економічніший (споживає палива на 25% менше), паливо безпечніше і менш корозійне.
Недоліки дизеля – він важчий через більші розміри циліндрів та інших деталей у зв’язку з високим ступенем стиску, трудніший у запуску, особливо в холодну погоду за мінусових температур, має дорогу паливну апаратуру.
За числом циліндрів ДВЗ: одно-, дво-, чотири-, шести-, восьмициліндрові, а за їх розташуванням – рядні, V – подібні, о – опозитні.
Роботоздатність ДВЗ забезпечують такі м е х а н і з м и:
– кривошипно-шатунний (перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух колінчастого вала);
– газорозподілу з декомпресійним механізмом (у дизелів) – керує тактами;
та с и с т е м и:
– живлення (приготування паливо-повітряної суміші);
– запалювання (карбюраторні-електрична);
– охолодження (повітряна або повітряно-рідинна);
– мащення (зменшення тертя-зношування деталей);
– пуску (від пускового двигуна або електрична – стартером від акумуляторних батарей).
Номінальний швидкісний режим ДВЗ (частота обертання колінчастого вала) підтримується механічними (інерційними) та вакуумними (пневматичними), рідше гідравлічними регуляторами (одно-, дво- чи всережимними). Для карбюраторних двигунів легкових автомобілів у межах 3800…6000 хв-1, вантажних – 2000…3500 хв-1, автомобільних дизелів – 2000…3500 хв-1, тракторних – 1000…2200 хв-1.
Силові передачі самохідних енергетичних засобів забезпечують розподіл і підведення потужності двигуна (Nе) до рушіїв і робочих органів машин (плавне рушання, зупинка, зміна напряму руху, режиму). За принципом дії силові передачі можуть бути: механічні, гідравлічні, електричні й комбіновані; ступінчасті та безступінчасті.
Передатне число (і) – відношення частоти обертання ведучого вала (n1) до частоти веденого (n2) i = n1/n2 = z2/z1 = D2/D1., де z, D – відповідно число зубів шестерень, діаметри їх або шківів. Коефіцієнт корисної дії трансмісії ηтр = Nколіс/Nе – відношення потужності на рушіях до ефективної потужності двигуна. Ведучий момент на рушіях:
Mk =Mдв ·iтр· ηтр, (2.19)
де Mдв – крутний момент на валу двигуна;
Mдв = Ne/ω, (2.20)
ω – частота обертання колінвала, с-1.
Трансмісія: муфта зчеплення, коробка переміни передач, роздатна коробка, карданні передачі, центральна (головна) передача, диференціал, бортові передачі (кінцева передача). Для автомобіля – шасі (трансмісія, ходова частина, механізми керування).
2.3. Робоче обладнання самохідних енергетичних засобів слугує для агрегатування робочих (технологічних) засобів, передачі потужності, поліпшення умов роботи оператора та підвищення ефективності роботи складових агрегату.
До робочого обладнання належить: причіп (начіпка), кузов (платформа); гідравлічна система; вал і шків відбору потужності (механізми відбору потужності); кабіна з органами управління.
До механізмів відбору потужності енергетичних засобів належать причіпний пристрій, вал відбору потужності (ВВП) та привідний шків. Причіпний пристрій може бути маятниковий, що має шарнір спереду осі ведучих коліс (полегшує повертання агрегату за рахунок меншого моменту опору повертання). Жорстке (переважно) приєднання пристрою до остова трактора має шарнір на причіпній скобі, що з’єднується з поперечною планкою ззаду осі ведучих коліс.
На деяких тракторах встановлюється гідрофікований гак, який полегшує приєднання причепів.
Вал відбору потужності застосовується для приведення в дію активних робочих органів машин, які переміщаються і на стаціонарі. Приводний шків використовують для приводу стаціонарних машин плоскопасовою передачею.
Вал відбору потужності може розташовуватися ззаду (переважно) спереду або збоку трактора і бути залежним від швидкості руху трактора (наприклад, у МТЗ–80 – 3,5 об/1 м погонний шляху) – синхронним і незалежним 542 (1000) об/хв (за номінальних обертів двигуна). Вмикається незалежною муфтою.
Автомобілі обладнуються заднім буксирним гаком і двома передніми простими гаками, а деякі – лебідками для самовитягування (довжина троса приблизно 50 м, зусилля 3,5 кН у ГАЗ-66 і деяких інших автомобілях підвищеної прохідності).
Гідравлічна начіпна система (рис. 2.6) складається з гідравлічного (масляний бак із фільтром, насос, розподільник, силовий (основний) і виносні циліндри, оливопроводи та гідроарматура) і начіпного механізмів.
Навішування машин може бути заднім, переднім, фронтальним і секційним (ешелонованим) – окремі секції машини навішуються фронтально, ззаду і з боків трактора.
В автомобілях (самоскидах) гідравлічна система використовується для піднімання платформи (кузова).
Гідравлічний механізм перетворює механічну енергію ДВЗ через оливний насос у гідравлічну, яка через гідроциліндри перетворюється на механічну для опускання та піднімання робочих машин, або через виносні циліндри на механізми причіпних чи напівначіпних машин.
На навісці трактора начіпний механізм налагоджують за двоточковою схемою (поздовжні тяги на балці трактора зсунуті в одну точку) – для машин, що мають велику базу в робочому положенні, або триточковою – коли машина (знаряддя) має одне опорне колесо, малу ширину захвату і понижену стійкість у поперечно-вертикальній площині.
Для тракторів до 14 кН включно характерною є тільки триточкова схема. У них розкоси з поздовжніми тягами з’єднують або через круглий отвір (триточково), або кулісу (машина у поперечному напрямі має змогу копіювати рельєф опорними колесами).
Золотник розподільника має такі положення:
– нейтральне – олива заперта у циліндрі в заданому положенні штока;
– плаваюче – шток циліндра вільно переміщається (олива перетікає з однієї порожнини циліндра в іншу).
– піднімання (опускання) – олива витікає у бак з однієї чи іншої порожнини циліндра, а у протилежну нагнітається, доки не зросте тиск у нагнітальній магістралі до граничного значення й золотник автоматично перейде у положення “нейтральне”.
Плаваюче положення вмикається і вимикається вручну важелем розподільника. Начіпний механізм обладнують механічним і гідравлічним довантажувачами ведучих коліс, які в робочому положенні машин передають частину їх ваги та вертикальної складової опору робочих органів на ведучі колеса рушія. Це поліпшує тягові властивості тракторів.
Управління гідрозбільшувачем зчіпної ваги здійснюється через окремий важіль на розподільнику, яким переміщають повзун. Повзун встановлюється в одному з чотирьох положень: “заперто”, “вимкнено”, “увімкнено”, “скидання тиску”.
“Заперто” – фіксує транспортне положення машини; “вимкнено” – ГЗВ не працює; “увімкнено” – ГЗВ працює, порожнина силового циліндра з’єднана з гідроакумулятором; “скидання тиску” (положення 4) – утримується важелем до повного опускання знаряддя під власною вагою (важіль основного циліндра при цьому зблоковано з важелем ГЗВ і робоча рідина з порожнини підняття силового циліндра не потрапляє у розподільник, а вільно йде на злив). Після відпускання рукоятки ГЗВ вона автоматично переміститься у положення 3 – “увімкнено”.
Тиск підпору через гідроакумулятор регулюють маховичком у кабіні колісного трактора (щоб опорне колесо машини не відривалося від ґрунту і не робило глибокого сліду).
На сучасних енергетичних засобах передбачені наступні способи регулювання гідравлічних начіпних систем:
Під час позиційного і силового регулювання золотники розподільника встановлюють у нейтральне положення, а важіль ГЗВ – у положення “заперто” (перше верхнє).
Лекція 3
МЕХАНІЗАЦІЯ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ
3.1. Мета, способи обробітку ґрунту та класифікація знарядь.
3.2. Призначення та принцип дії робочих органів машин.
3.3. Організація та технологія виконання робіт.
Ґрунт – поверхневий шар землі, основний засіб виробництва продукції рослинництва у сільському господарстві.
З погляду біології ґрунт – живий оброблюваний матеріал з аеробними і анаеробними бактеріями, які з органічних решток створюють гумус, забезпечуючи основу родючості через можливість надходження елементів живлення з водою до клітин рослини та формуванню в кінцевому результаті сухої маси (урожаю).
З механічної точки зору ґрунт – трифазне дисперсне середовище, яке складається з твердих частинок (глина, пісок, каміння), води (вільної та молекулярно-зв’язаної) та повітря. За механічним складом (розміром і вмістом твердих частинок) розрізняють глинисті, суглинисті, супіщані, піщані та каменисті ґрунти. Механічний склад суттєво впливає на опір сільськогосподарських знарядь під час обробітку ґрунту й енерговитрати. Найлегшими для обробітку є піщані ґрунти, а найважчими – глинисті.
Гумус сприяє створенню зернистої – найкращої для розвитку рослин (розмір елементів – Ø 1–10 мм) або грудкуватої структури за допустимого розміру грудок до 5 см, але не більше 5%.
Співвідношення фаз (твердої, рідкої та газоподібної) коливається у значних межах і суттєво впливає на затрати виконання обробітку і родючість.
У процесі виробництва ґрунт ущільнюється (ρ ≤ 1,23 г/см3 – оптимальна щільність для більшості с.-г. культур), змінюється його хімічний склад, що призводить до перерозподілу фаз та умов діяльності бактерій і родючості.
Потенційну якість ґрунту щодо його придатності для сільськогосподар-ського виробництва визначає його кадастрова оцінка.
3.1. Мета обробітку ґрунту – створення сприятливих умов для проростання і розвитку сільськогосподарських культур. Сприятливі умови забезпечують тепло, волога, поживні речовини, повітря та сонячне світло. Мета обробітку ґрунту досягається технологічними операціями: розпушуванням для створення сприятливого водно-повітряного, теплового, поживного режимів та умов для нагромадження і збереження вологи атмосферних опадів; знищенням бур’янів, шкідників, збудників хвороб сільськогосподарських культур; загортанням у ґрунт мінеральних і органічних добрив, меліорантів; вирівнюванням, а інколи й ущільненням ґрунту для загортання насіння на однакову глибину, створення доброго контакту з насінням (для передачі вологи і поживних речовин) та кращих умов для роботи МТА.
Способи обробітку ґрунту: основний, поверхневий (перед- та післяпосівний), спеціальний.
Основний – перший глибокий після попередника (20–45 см) з обертанням або без обертання скиби. Його виконують плугами або культиваторами-плоскорізами (глибокорозпушувачами) за умови попередження водної чи вітрової ерозії або в засушливих умовах.
Поверхневий – проводиться до або після основного на глибину до 20 см та у процесі вегетації до 16 см. Його здійснюють: лущильниками (дискові та лемішні); культиваторами (парові – для суцільного обробітку, просапні – для міжрядного, спеціальні – садові, лісові тощо); боронами (зубові, дискові, шлейф-борони, голчасті тощо); фрезами (болотні, польові, садові, просапні); мотиками; котками (гладкі, шпорові, зубчасті, борончасті, пруткові).
Спеціальний – під час освоєння нових земель та створення спеціальних умов для росту і розвитку сільськогосподарських культур. Це оранка спеціальними плугами (чагарниково-болотними, оборотними, плантажними, чизельними, ярусними), нарізування борозен, нагортання гребенів або гряд тощо.
Обробіток ґрунту – важка і затратна операція виробництва продукції рослинництва, на яку припадає близько 30% затрат енергії та 25% коштів. Перспективними при цьому є мінімальний (різноглибинний) та „нульовий” обробітки. Для зменшення кількості проходів по полю та ущільнення ґрунту, зменшення затрат доцільним є застосування комбінованих агрегатів, які суміщають декілька операцій обробітку в одному проході.
3.2. Робочі органи ґрунтообробних машин можуть виконувати одну або декілька операцій з обробітку: обертання скиби; розпушування ґрунту; перемішування ґрунту; загортання поверхнево внесених добрив чи насіння, підрізування чи видалення бур’янів, вирівнювання і ущільнення поверхні поля тощо.
В основі роботи ґрунтообробних машин лежить дія плоского (рис. 2.7) і криволінійного клина, який має лезо та робочу поверхню.
Рис. 2.7. Схема роботи плоского клина з кутами α та γ.
Лезо підрізає ґрунт у горизонтальній, а інколи і вертикальній площинах. Для зменшення нормальної сили леза ставлять під кутом до напрямку руху забезпечуючи різання з ковзанням матеріалу вздовж леза. При цьому кут γ (між напрямком руху і лезом) та кут тертя φ (оброблюваного матеріалу з матеріалом леза) перебувають у залежності – γ ≤ φ. Якщо - γ = π/2, здійснюється процес рубання.
Під час руху плоского клина на глибині „а” скиба, надходячи на робочу поверхню деформується, розпушується так, що її товщина а1≥а (див. рис. 2.7). У криволінійного клина кути робочої поверхні змінні. Для збільшення ефективності дії на скибу (наприклад, у корпуса плуга) застосовують тригранний клин (рис. 2.8) з криволінійною робочою поверхнею. Під час руху корпуса, в основі роботи якого лежить криволінійний тригранний клин, вздовж осі Х робоча поверхня кутом α піднімає підрізану лезом лемеша скибу і розпушує її. Кутом β піднімає, обертає скибу вправо, одночасно розпушуючи її, і укладає на попередньо відкинуту, а робоча поверхня кутом γ відсуває скибу на ширину захвату. Після проходу залишається борозна, ширина якої дорівнює ширині захвату корпуса „в”. Підрізувальні робочі органи переважно обробляють ґрунт суцільно за шириною захвату знаряддя, видаляючи бур’яни та розпушуючи його.
На глибині руху заокругленого леза дно ущільнюється (рис. 2.9), що може мати як позитивний, так і негативний вплив на умови розвитку рослин. У разі укладання насіння на таким чином ущільнене дно волога піднімається вздовж утворених капілярів до насіння і забезпечує його вологою, сприяючи проростанню.
Але за багаторазового повторного обробітку на однаковій глибині утворюється тверде ложе, яке затрудняє пересування вологи, поживних речовин по вертикалі та проникненню кореневої системи і розвиток рослин. З таких міркувань щорічну оранку проводять на різну глибину, а передпосівний обробіток ґрунту – на глибину загортання насіння.
Розпушувальні (рис. 2.10) робочі органи ґрунтообробних машин суцільного обробітку на заданій глибині не проводять, ущільненого дна не утворюють. Поверхня поля на глибині „а1” розпушена суцільно, але на глибині „а–а1” є необроблені ділянки, які залежать від віддалі між робочими органами та властивостей оброблюваного ґрунту (кута розпушування Θ). Розпушувальні зуби, лапи, долота, диски тощо розпушують ґрунт, переміщають його по вертикалі, витягують бур’яни з коренем, перемішують добрива з ґрунтом, частково вирівнюють поверхню поля. Для запобігання заклинювання ґрунту між стояками робочих органів віддаль між ними намагаються збільшувати, щоб запобігти утворенню ґрунтового валу перед ними, який зробить знаряддя непрацездатним. Ця вимога забезпечується розстановкою робочих органів у два, три і більше рядів у поздовжньому напрямку знаряддя.
Вирівнювальні робочі органи (рис. 2.11) призначені для зрізування (зсування) виступів ґрунту і засипання впадин (борозен). Їх агрегатують поперек або під кутом до попереднього обробітку. До спеціальних знарядь такого типу належать шлейф-борони, спеціальні вирівнювачі тощо. Цю операцію здійснюють зуби – розпушувачі, планки-вирівнювачі, бруски, які ковзають по поверхні поля і зміщують ґрунт перед собою. Для підвищення ефективності перед такими робочими органами можуть встановлюватися зубові гребінки для розпушування поверхні ґрунту.
Для ущільнення і вирівнювання поверхні поля використовують котки (рис. 2.12). Робоча поверхня котків може бути гладкою, ребристою, зубчастою, шпоровою.
Гладкі котки випускаються різних діаметрів. Котки великого діаметра важчі, мають більшу опорну поверхню, більший тяговий опір і ущільнюють ґрунт на більшу глибину. Котки меншого діаметра за такої ж маси мають меншу площу контакту, інтенсивніше ущільнюють ґрунт, але на меншу глибину. Їх використовують для до- і післяпосівного обробітку поля під час сівби дрібного насіння з метою забезпечення доброго контакту насіння з ґрунтом і надходжеення вологи до нього. Ущільненням створюються капіляри, які сприяють підніманню вологи з нижніх шарів до насіння, запобігаючи пересиханню насіннєвого шару ґрунту.
Котки з нерівною робочою поверхнею (ребристі, зубчасті, борончасті, шпорові, пруткові) ущільнюють підповерхневий шар, а поверхню розпушують і краще, ніж гладкі, руйнують грудки. Їх застосування запобігає втратам вологи та зменшує ймовірність утворення ґрунтової кірки після випадання дощів.
Плуги класифікують: за призначенням (загального призначення та спеціальні); за агрегатуванням (причіпні, начіпні, напівначіпні); за типом робочого органу (лемішно-полицеві, безполицеві, дискові, ротаційні, комбіновані, чизельні (глибокорозпушувальні), ярусні, для гладкої оранки (без гребенів і борозен). Найрозповсюдженіші плуги загального призначення одно-дев’яти корпусні. Отримали розповсюдження останнім часом оборотні плуги для гладкої оранки з право- та лівообертальними корпусами.
Робочими органами плуга загального призначення є: корпуси, передплужники (кутознімачі), ножі (дискові, череслові), ґрунтопоглиблювачі.
Службові органи: рама, навіска (причіп), опорне колесо.
Механізми: гвинтові – на опорних колесах для зміни глибини оранки (20-30 см) та вирівнювання рами плуга.
Технологічний процес роботи плуга (рис. 2.13; 2.14) з основними робочими органами відбувається так: при русі орного агрегату передплужник лезом лемеша підрізає скибу на глибині 8–12 см (залежно від наявних на полі бур’янів), шириною 2/3 ширини захвату основного корпуса, польовим обрізом робочої поверхні відрізає скибу у вертикальній площині, вириває з моноліту, піднімає, обертає, частково розпушує її та укладає у попередньо утворену борозну рослинністю вниз. Призначення передплужника – загорнути бур’яни, щоб вони не проростали. Якщо на полі рослинність відсутня, передплужник не використовують.
Далі в роботу вступає корпус плуга, який вирізає скибу в горизонтальній і вертикальній площинах, піднімає, обертає скибу, розпушуючи її, і відсуває вправо на ширину захвату корпуса, укладаючи її на попередньо утворену скибу.
Дисковий ніж встановлюють перед останнім корпусом плуга, для того щоб утворити добре видні і рівні стінку та дно борозни.
Ґрунтопоглиблювач (у спеціальних плугах) встановлюють за корпусом плуга для поглиблення (5-15 см) орного шару на бідних ґрунтах. Він розпушує дно борозни, щоб наступного разу, збільшивши глибину оранки, перемішати шари і збільшити товщину родючого шару ґрунту.
Для збереження неушкодженим дна борозни за останнім корпусом ґрунтопоглиблювач не встановлюють, а виносять його перед перший корпус.
Рис. 2.14. Схема роботи плуга: 1 - корпус плуга; 2 - передплужник; 3 - дисковий ніж;
4 – ґрунтопоглиблювач.
Лущильники (дискові і лемішні) обробляють стерневі попередники на глибину 8-16 см з метою збереження вологи шляхом руйнування капілярів та провокації росту бур’янів. Дискові лущильники мають більшу ширину захвату, а відповідно і продуктивність за однакового тягового опору, але лемішні якісніше виконують роботу. На виробництві більше використовують дискові лущильники. Поліпшений обробіток під технічні культури передбачає два повторні лущення (через 7-10 днів) – спочатку дисковими, а потім лемішними лущильниками.
Дисками (суцільнокрійними та вирізними) різного діаметра, крім того, обладнують дискові плуги, борони, але з різними кутами атаки (кут між площиною леза диска та напрямом руху). Збільшення кута атаки позитивно впливає на глибину та ефективність розпушування ґрунту, а також на збільшення тягового опору.
Борони зубові, дискові та спеціальні (сітчасті, лукові, пасовищні, шлейф-борони, голчасті тощо) розпушують, вирівнюють ґрунт, знищують бур’яни, загортають поверхнево внесені мінеральні добрива та насіння.
Культиватори (для суцільного та міжрядного обробітку і спеціальні) розпушують, вирівнюють ґрунт, знищують бур’яни, вносять у міжряддя та загортають поверхнево внесені мінеральні добрива. Робочими органами культиваторів є: полільні лапи, які обробляють ґрунт на глибину 4–6 см; розпушувальні – стрілчасті універсальні (6–12 см), долотоподібні – до 16 см; підживлювальні лапи, інші спеціальні робочі органи. Робочі органи кріплять до рами радіально (одношарнірно), на паралелограмному механізмі (багатошарнірно) та жорстко. Для уникнення пропусків під час обробітку підрізувальні лапи (стрілчасті та односторонні лапи „бритви”) встановлюють із перекриттям с, що становить 3–7 см, за міжрядного обробітку для запобіганню пошкодження кореневої системи рослин встановлюють захисні зони е (віддаль від осі рядка до крайнього робочого органа) 9–20 см залежно від стану рослин та їх особливостей (рис. 2.15).
Допустиме відхилення ширини стикових міжрядь ± 5см, тому стикові міжряддя обробляють за два проходи культиватора і робочі органи в ньому встановлюють для обробітку тільки половини міжряддя. Другу половину обробляють під час наступного проходу агрегату. Кількість секцій культиватора для міжрядного обробітку заданої культури має бути на одну більше, ніж рядків у сівалки, що її висівала.
Розстановку робочих органів ґрунтообробних машин проводять на спеціальному майданчику з використанням підставок і шаблонів (розмічені дошки тощо).
Якість механізованих робіт під час обробітку ґрунту оцінюють за дотриманням агротехнічних вимог до окремих операцій.
3.3. Організація виконання механізованих робіт передбачає:
Планування – визначення часу, послідовності виконання робіт та конкретних засобів (МТА), виконавців і затрат.
Підготовка МТА – комплектування агрегатів на спеціальному майданчику (орієнтовно 9×14 м):
- перевірка комплектності та технічного стану складових МТА;
- розстановку робочих органів залежно від операції;
- установку робочих органів машин (знарядь) на задані параметри технологічного процесу;
- польова перевірка якості підготовки МТА до роботи при перших робочих проходах.
Підготовка поля до роботи проводиться завчасно і передбачає:
Напрям руху агрегату на полі залежить від довжини поля, попереднього обробітку. Спосіб руху залежить від операції, параметрів агрегату, але при цьому має бути найменший час і довжина холостих переїздів, щоб не втратити робочого часу (продуктивності).
МТА працюють на технологічно допустимих швидкостях для кожної операції, за яких якість роботи найкраща.
Лекція 4
МЕХАНІЗАЦІЯ СІВБИ (САДІННЯ)
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР
4.1. Мета, способи та види сівби.
4.2. Призначення, принцип роботи та класифікація машин.
4.3. Технологія і організація виконання робіт.
При сівбі важливо дотримуватися строків виконання операції: „Весняний день рік годує”, – говорить народне прислів’я.
Перед сівбою поле культивують на глибину загортання насіння з боронуванням. Цю операцію виконують не раніше як за 4 год перед сівбою, щоб ґрунт не пересушувався. Рух передпосівного агрегату здійснюють під кутом до майбутнього напряму сівби.
Оптимальні терміни сівби озимих зернових – друга–третя декада вересня (15-30.09), а ярих – у разі „стиглості” ґрунту (певна температура і вологість для різних культур). До ранніх ярих культур належать овес, горох, буряки, до пізніх – кукурудза, картопля, гречка тощо.
4.1. Метою операції (основними агротехнічними вимогами) сівби є рівномірний розподіл заданої кількості насіння (норми висіву) по площі на задану глибину у вологий ґрунт для забезпечення оптимальних умов живлення кожної рослини. Існуючі сівалки та саджалки здійснюють цю роботу внаслідок рядкового розподілу насіння і добрив у борозенки з наступним їх загортанням.
Для створення оптимальної площі живлення рослин використовують такі способи сівби:
Види сівби:
- на рівну поверхню;
- у борозни;
- на гребені;
- по стерні;
- за інтенсивною технологією з утворенням технологічної колії для догляду за посівами під час вегетації (при сівбі перекривають 6, 7 – 18, 19 висівні апарати середньої сівалки трисівалкового агрегату, утворюючи дві доріжки шириною 45 см за міжряддя 15 см і колією 180 см, які повторюється на полі через 10,8 м).
Норма висіву Q кг/га – кількість насіння (сходів) на 1 га (наприклад, деякі сорти пшениці – 4–4,5 млн., що відповідає 180–240 кг/га; цукрові буряки – 100 тис. коренів на 1 га до збирання тощо). Масу насіння отримують з урахуванням абсолютної маси (маса 1000 зернин), схожості та чистоти (господарської придатності) насіння. Для кожної партії насіння норму висіву встановлює насіннєва лабораторія.
Глибина загортання насіння (глибина борозенки) залежить від сільськогосподарської культури, типу ґрунту, кліматичних умов зони. Контакт насіння з ґрунтом для кращої передачі вологи і поживних речовин забезпечують ущільненням ложа (дна борозенки) та післяпосівним коткуванням.
Рівномірний розподіл насіння по площі забезпечують існуючі способи сівби та конструкції висівних апаратів сівалок і саджалок.
Сприятливі умови живлення рослин після сходів також забезпечує припосівне внесення добрив (локальне) комбінованими сівалками (саджалками) або передпосівне внесення повної дози добрив перед обробітком ґрунту.
Якість сівби оцінюють за відповідними агротехнічними вимогами – межами допустимих відхилень від заданих параметрів операції.
4.2. Сівалки (саджалки) призначені висівати задану кількість насіння рівномірно за прийнятим видом та способом сівби, загортати насіння на потрібну глибину у вологий ґрунт, створюючи таким чином сприятливі умови для проростання та розвитку рослин.
За агрегатуванням розрізняють сівалки начіпні, причіпні, напівначіпні, як і інші машини та знаряддя.
За призначенням розрізняють універсальні, спеціальні та широкорядні сівалки для сівби просапних культур.
Універсальні – сівалки типу СЗ (сівалка зернова) для висіву різних зернових культур і трав, у яких на універсальній базі монтуються різні типи робочих органів.
Спеціальні – сівалки для висіву окремих культур (лісові, лучні, парникові, льонові тощо). У широкорядних сівалок (саджалок) кожна секція на один рядок є окремою сівалкою, що можуть мати привід робочих органів від коліс сівалки.
Усі посівні машини комбіновані – висівають насіння та сухі мінеральні добрива (туки).
Сівалки та садильні машини мають робочі органи однакового призначення, але вони можуть бути різні за конструкцією.
Робочі органи зернових сівалок рис. 2.16 ( на прикладі сівалки СЗ-3,6):
1. Місткості для насіння 4 і добрив 5 (зерново-тукові ящики) – слугують для створення запасу матеріалів від заправки до заправки;
2. Висівні апарати 3, 6 відповідно для насіння і добрив – для дозування та рівномірної видачі заданої кількості насіння і добрив. За конструкцією висівні апарати можуть бути котушково-жолобкові, котушково-штифтові,
Рис. 2.16. Технологічна схема комбінованої сівалки СЗ-3,6:
1 – механізм регулювання глибини; 2 – гідроциліндр з механізмом робочого й транспортного положення сошників; 3 – насіннєвисівний апарат; 4 – насіннєвий ящик; 5 – ящик для добрив; 6 – туковисівний апарат; 7 – туко-насіннєпроводи; 8 – підніжна дошка; 9 – загортачі; 10, 11 – сошники; 12 – опорно-приводні колеса; 13 – сниця (причіп).
дискові, дисково-ложечкові, пневматично-дискові, пневматичні, вібраційні тощо;
3. Насіннєпроводи (туко-насіннєпроводи) 7 – для передавання (транспортування) матеріалів від висівних апаратів до сошників (гумові гофровані, спірально-стрічкові, лійкові тощо). У сівалках точного висіву (широкорядних) насіннєпроводи відсутні, тому що вони негативно впливають на рівномірність розподілу насіння вздовж рядка, їх висівні апарати розташовані над поверхнею ґрунту;
4. Сошники 10, 11 – для утворення борозенки заданої глибини, спрямування насіння на її дно та часткового загортання насіння за рахунок осипання її стінок (дискові, кілеподібні, анкерні, трубчасті, лапові тощо).
5. Загортачі 9 – для загортання насіння у борозенці та вирівнювання поверхні поля (пружинні, шлейфові, борони тощо).
Робочі органи сівалок монтуються на рамі, яка опирається на опорно- привідні колеса 12 і має навіску або причіп 13.
Сівалки обладнують механізмами: приводу висівних апаратів від опорно-привідних коліс (ланцюгові, ланцюгово-шестеренні) або від вала відбору потужності трактора; переведення сівалки в робоче і транспортне положення (гідравлічно-важільні); регулювання глибини загортання насіння (гвинтові, кулісні), або занурення сошників відносно опорних коліс.
Сівалки обладнують системами автоматичної сигналізації (УСК, „Кедр”) контролю за роботою та параметрами процесу сівби, додатковими пристроями (підніжні дошки з поручнями для сівача та заправки сівалок матеріалами), маркерами, слідопокажчиками.
Норму висіву в усіх сівалок регулюють зміною частоти обертання висівного апарата механізмом приводу і додатково довжиною робочої частини котушки (плавно), розміром вихідного вікна туків, кількістю працюючих отворів (комірок), тримачів розсади на диску тощо.
Коли висівні апарати приводяться в дію від незалежного вала відбору потужності трактора (наприклад, у картоплесаджалках), робочу швидкість під час роботи змінювати не можна, тому що це змінить норму висіву. У цьому разі вибирають передачу до початку роботи, регулюють машину на норму висіву і під час роботи передачу не перемикають. За приводу висівних апаратів від опорних коліс робочу швидкість посівного агрегату (у межах технологічно допустимої) можна змінювати.
Глибина загортання насіння (ходу сошників) на полі (після встановлення її відносно опорних коліс на регулювальному майданчику) забезпечується вагою сошника, штангами з пружинами, що працюють на стиснення або додатковими тягарцями на кожному сошнику чи пружинами, які працюють на розтяг.
Технологічний процес роботи комбінованої зернової сівалки полягає в наступному. Під час руху посівного агрегату з опущеними у робоче положення сошниками від опорно-привідних коліс приводяться в обертовий рух котушки висівних апаратів насіння і добрив. З відповідних бункерів (ящиків) насіння і добрива самопливом надходять до висівних апаратів, де захоплюються котушками і біля дна висівного апарата виносяться за межі його корпуса. Дно (підпружинений клапан спорожнення сівалки) на краю має косий зріз, який забезпечує рівномірний рух насіння до насіннєпроводу без пульсації. По насіннєпроводу (туконасіннєпроводу) разом із добривами насіння падає на дно борозенки, яку відкрив сошник, а загортачі вирівнюють поле, закриваючи насіння на заданій глибині ґрунтом.
У широкорядних сівалках добрива вносяться локально (в окрему борозенку біля рядка насіння). У сівалках точного висіву (саджалках) гарантована віддаль між насінинами завдяки тому, що їх висівні апарати видають тільки одну насінину через рівні проміжки шляху.
4.3. Сівба – технологічна операція, яка потребує підвищеної уваги до її організації, тому що, крім основної роботи, потребує узгодження з допоміжними операціями: протруюванням насіння, підготовкою та змішуванням добрив, навантаженням і транспортуванням їх на поле, завантаженням сівалок на поворотних смугах. Від чіткості виконання й узгодженості операцій комплексу залежить продуктивність агрегату, а отже, і затрати.
Крім того, за сівбою настає догляд за посівами, що вимагає обов’язкового технологічного налагодження посівних агрегатів на регулювальному майданчику перед виїздом на поле.
Розстановку сошників на задане міжряддя перевіряють встановленням їх на розмічену дошку, на якій позначені фарбою лінії рядків. Ширина захвату сівалки Вс, м:
Вс =Вм · nc, (2.21)
де Вм – ширина міжряддя, м;
nc – кількість сошників, шт.
Віддаль А (м) між крайніми сошниками:
А = Вм ·(nc – 1). (2.22)
Для складання широкозахватних агрегатів зі зчіпкою розраховують її фронт Фзч (м) – віддаль вздовж бруса зчіпки між точками кріплення крайніх сівалок:
Фзч = Вс ·(Nc – 1), (2.23)
де Nc – кількість сівалок у широкозахватному агрегаті, шт.
За розрахованим значенням фронту вибирають марку зчіпки.
Особливої уваги заслуговує встановлення сівалки на задану норму висіву,Q, кг/га. Послідовність його виконання така:
- за номограмою інструкції чи довідника для конкретної сівалки і норми висіву заданої культури вибирають передатне число і робочу дожину котушки.
- встановлюють на приводі (редукторі) сівалки передатне число „i”, а на сівалці з допомогою важеля – робочу довжину котушки „l”, мм.
- розраховують масу (g1, кг) насіння, яку повинна висіяти сівалка за один оберт привідного колеса за залежністю:
(2.24)
де Q – норма висіву насіння, кг/га;
πD – довжина ободу привідного колеса сівалки (для СЗ-3,6 – 3,67 м);
δ – ковзання привідного колеса сівалки, δ ≈ 0,05...0,1.
Заповнюють один із насіннєвих ящиків насінням (не менше третини).
Піднімають сівалку на підставки так, щоб можна було прокручувати опорне колесо. Стелять під сівалку брезент. Прокручують рівномірно привідне колесо „n” разів (кількість обертів залежить від насіння: для пшениці 15-20, а для дрібнішого 40-50). Зважують зібране з брезенту чи ящика насіння і зважують. У сучасних сівалок може бути інша методика цієї операції.
Якщо його маса у межах 3% до розрахованого за „n” обертів – котушки на всіх сівалках встановлюють у таке саме положення, а якщо ні, то змінюють установки і дослід повторюють. Фіксують важелі на всіх сівалках у вибраному положенні.
Для польової перевірки норми висіву (Q кг/га) на складі заготовляють декілька наважок насіння масою G, кг (для конкретного поля – його довжини):
G, (2.25)
де L – довжина поля, м.
Цю наважку досипають у бункер сівалки, попередньо заповнивши його на третину. Насіння в бункері вирівнюють і позначають його рівень лінією на стінках бункера, засипають у цей бункер наважку. Після проходу посівного агрегату у прямому і зворотному напрямку загінки, насіння у дослідному бункері повторно вирівнюють та роблять висновок, а за необхідності й коректування норми висіву. Перевірку повторюють за необхідності.
На кінець роботи за посіяною площею та витраченим насінням ще додатково перевіряють норму висіву.
Для забезпечення ширини стикового міжряддя рівного основному на посівних агрегатах встановлюють маркери (сферичний диск на регульованій за довжиною штанзі, який на незасіяному полі робить борозенку-орієнтир для зворотного руху агрегату) або слідопокажчики (тягарці на трубі спереду трактора, яким орієнтуються при зворотному ході агрегату вздовж сліду колеса сівалки або маркера).
Виліт маркера (віддаль від крайнього сошника до сліду маркера) залежить від ширини захвату агрегату (Вагр, м), колії ходової частини трактора (К, м), ширини стикового міжряддя (бст ) та способу водіння агрегату по сліду маркера.
Переважно (зручно) водити агрегат по сліду маркера правим колесом (гусеницею) трактора. У цьому випадку лівий lлів і правий lпр маркери різної довжини:
. (2.26)
Якщо встановлюють слідопокажчик, то маркери однакової довжини, але під час його використання необхідно почергово водити агрегат правим і лівим колесом (гусеницею) по сліду.
Для сівби переважно використовують гоновий човниковий спосіб руху з чергуванням правого та лівого поворотів у кінці загінки.
Лекція 5
ОРГАНІЗАЦІЯ ВИКОНАННЯ МЕХАНІЗОВАНИХ РОБІТ
5.1. Планування механізованих робіт.
5.2. Комплектування МТП господарства та МТА.
5.3. Підготовка агрегату та поля до роботи.
5.4. Робота агрегату на полі та оцінка якості робіт.
5.1. План – продумана послідовність дій та необхідні матеріально-технічні засоби для досягнення поставленої мети. Кінцевою метою у сільському господарстві є отримання якісної продукції з якомога меншими затратами, її реалізація й одержання прибутку.
Плани можуть бути стратегічні (на перспективу) і тактичні (у сільському господарстві на поточний рік або цикл робіт).
Основним плановим документом у рослинництві є технологічна карта на виробництво сільськогосподарської культури.
Розроблені типові зональні технологічні карти на 100 га кожної районованої сільськогосподарської культури, а завдання спеціалістів – “прив’язати” ці карти до умов і можливостей конкретного господарства.
Технологічна карта на виробництво сільськогосподарської культури (вирощування та збирання) – це таблиця, в якій перелічені усі (основні й допоміжні) операції, що виконуються, необхідні засоби та затрати на виконання кожної операції. За структурою таблиця має заголовок, основну частину та заключну.
Основна частина містить агротехнічний розділ, матеріально–технічне забезпечення та економічну оцінку кожної технологічної операції.
У заголовку вказується сільськогосподарська культура, площа, господарство, загальна потреба у матеріалах, особа, що затверджує документ (керівник).
Заключна частина висвітлює загальні грошові затрати та питомі, підписи відповідальних спеціалістів, які розробляли документ.
Під час складання карти спеціалісти користуються довідковими даними, що є в довідниках, а якщо вони відсутні, то розраховують.
Технологічні карти складають для вибраної технології виробництва сільськогосподарської культури (індустріальної, ресурсоощадної, ґрунтозахисної тощо).
Підвищення ефективності виробництва за цими технологіями досягається застосуванням гнучких сівозмін, раціональних систем обробітку ґрунту, внесенням добрив, захистом рослин від шкідників і хвороб, використанням раціональних агрегатів, що в комплексі створює оптимальні умови розвитку рослин у кожній фазі вегетації та гарантує отримання запрограмованого врожаю.
На кожен рядок технологічної карти (технологічну операцію) для конкретного поля можуть складатися операційні карти, в яких вказують:
За технологічними та операційними картами складають план механізованих робіт на рік, в якому виписують усі роботи у календарній послідовності, їх обсяг, конкретних виконавців і технічні засоби. Цей план розбивають на цикли (весняно-польові роботи, сівба (садіння) сільськогосподарських культур, догляд за посівами, збирання сільськогосподарських культур, осінньо-польові роботи тощо).
Для контролю виконання плану та якісного аналізу в майбутньому використовують сіткові графіки виконання робіт за планами.
Для зменшення холостих переміщень техніки та затрат на виробництво продукції складають плани–маршрути переміщення техніки під час виконання робіт, які наносять на карту полів.
Агроплан – план впровадження та перевірки ефективності наукових рекомендацій, технологій, сортів, порід, дорадчої служби регіону тощо.
Диспетчерська служба великих господарств має сучасні засоби зв'язку і виконує організаційні, облікові та аналітично-рекомендаційні функції, спрямовані на підвищення ефективності виробництва. Ці функції можуть суміщати спеціалісти, керівники чи власники невеликих за розміром сільськогосподарських підприємств.
5.2. Для виконання сільськогосподарських робіт в оптимальні агротехнічні терміни й отримання запланованої врожайності сільськогосподарських культур господарству необхідно мати раціональний склад МТП та організувати його ефективне використання. Машинно-тракторний парк складається з енергетичних, транспортних засобів і сільськогосподарських машин для виробництва, зберігання й переробки сільськогосподарської продукції. Визначенню марочного і кількісного складу МТП передують такі етапи:
– аналіз показників машиновикористання у господарстві за останні 3–4 роки, уточнення значень показників; визначення обсягу механізованих робіт на поточний рік за технологічними картами, циклами та в цілому; розподіл робіт за конкретними марками (класами) тракторів (машин), МТА. При цьому з врахуванням умов господарства за критерій оптимальності беруть якість і мінімум зведених затрат (вартість роботи);
– визначення доцільної кількість машин для виконання робіт в агротехнічні терміни.
При цьому враховуємо, що зайві машини (не повністю завантажені протягом року) підвищують собівартість продукції через додаткові затрати на їх утримання.
Для визначення раціонального складу МТП можна скористатися одним із трьох відомих методів: ручним (з побудовою графіків машиновикористання); з використанням ПК за спеціальними програмами; нормативним.
За ручного методу спеціальні машини вибирають безпосередньо з технологічних карт, а для машин загального призначення будують графіки машиновикористання за річним планом механізованих робіт.
При цьому вздовж ординати відкладають кількість машин, що працюють, а вздовж абсциси – тривалість роботи у календарних днях протягом року (абсциса у певному масштабі відображає весь календарний рік – декади, місяці тощо). Після побудови графіка намагаються згладити піки перенесенням робіт на інші терміни (якщо це не суперечить агротехнічним термінам) або передають іншим маркам машин (якщо є така можливість). Вносять відповідні корективи у вихідні документи (план механізованих робіт, технологічні карти тощо).
Уточнюють кількість машин за результатами попередніх аналізів.
Такі графіки наочно показують час, який можна використати для технічного сервісу (технічного обслуговування та ремонтів техніки). Для енергетичних засобів на ці графіки можна нанести графік витрачання пального, а сумарні показники витрачання використати для графіка завезення паливно-мастильних матеріалів у господарство.
За комп’ютерного методу для спеціальної програми розрахунку (системи лінійних рівнянь) необхідно підготувати вхідні параметри (результати попереднього аналізу) та ввести їх у програму, а після розрахунку (оптимізації параметрів) уточнити результати. Перевага методу – швидкість оптимізації за різними критеріями.
Але обидва вказані методи вимагають копіткої роботи на стадії підготовки вихідних параметрів.
Простішим у використанні є нормативний метод. При цьому використовують довідкові дані щодо потреби в машинах даної марки на 1000 га орної землі (для розрахунку системи машин) чи сільськогосподарської культури (комплексу машин), що отримані за середньостатистичними даними в Україні. За відомої площі у господарстві та нормативу на 1000 га отримують пропорцію, розв’язання якої дає доцільну кількість машин.
Цей метод широко використовується і не тільки у даному разі, але він має суттєвий недолік – не враховує умов господарства, тому остаточне рішення приймають спеціалісти, які добре знають господарство. Отже, результат залежить від кваліфікації особи, що приймає рішення.
Для всіх методів фактичну кількість машин визначають з урахуванням коефіцієнтів технічної готовності машин.
Якщо кількість необхідної техніки є набагато меншою за одиницю, то фермер повинен подумати про кооперування, можливість прокату, скористатися послугою її власника. Для певності будь-яку домовленість необхідно довести до стану договору (письмового чи хоча б усного, якщо рівень відносин дозволяє слову мати вагу безумовного зобов’язання).
Після розрахунку раціонального складу МТП за перспективними технологічними картами складають план придбання машин з урахуванням фінансових можливостей господарства. Господарства з обмеженими ресурсами можуть подумати про доцільну форму кооперації для придбання машин чи організацію центра послуг (прокату) й технічного сервісу складної техніки за спільні кошти.
Під час комплектування МТП необхідно звернути увагу на те, щоб енергетичні засоби мали відповідні шлейфи машин, які забезпечать їх цілорічне використання на польових, транспортних роботах чи у тваринництві.
Для ефективної роботи важливо правильно комплектувати машинно-тракторні агрегати за тяговими можливостями рушія, опором робочих машин, агротехнічними вимогами до операції та умовами роботи.
Слід запам’ятати, що комплектування агрегату – важливий чинник, який обумовлює ефективність використання машинно-тракторного парку (МТП) господарства. При цьому враховуються агротехнічні вимоги до якості виконання операцій, ступінь завантаження енергетичних засобів і вартість механізованих робіт.
Укомплектувати МТА – підібрати необхідну кількість сільськогосподарських машин до трактора відповідно до умов роботи або трактор до с.-г. машини так, щоб на технологічно допустимій швидкості гакове зусилля рушія використовувалось в оптимальних межах, а робота виконувалася з мінімальними затратами і високої якості.
Правильно складений агрегат повинен задовольняти такі вимоги:
Відомі такі методи комплектування МТА: аналітичний, графічний, за готовими таблицями, за допомогою спеціальних лінійок і практичним досвідом.
Аналітичний метод реалізовують розрахунками на обчислювальних машинах або за спеціальними програмами на ЕОМ (комп’ютерах).
При цьому враховують гакове зусилля трактора (Рг, кН) на вибраній передачі та опір машин і пристроїв агрегату (Rагр, кН) у робочому положенні (зусилля на переміщення) за умовою Рг> Rагр.
Опір багатомашинного тягово-привідного агрегату зі зчіпкою під час роботи на схилі з кутом , град:
, (2.27)
де Rагр – тяговий опір агрегату, кН;
Rм – опір машин, кН;
Rзч – опір зчіпки, кН;
R – опір машин і зчіпки від їхньої ваги у разі піднімання агрегату вгору на схилі з кутом , кН;
Rввп – гакове зусилля, що могло би бути реалізоване трактором додатково, якщо б вал відбору потужності не використовувався для приводу робочих органів машини, кН.
Складові залежності (2.27) визначаються так:
, (2.28)
де nм – кількість машин в агрегаті;
Вм – ширина захвату машини, м;
К – питомий опір машини (знаряддя), який залежить від типу ґрунту, параметрів процесу і вказується у довідковій літературі, кН/м.
Для орних агрегатів:
, (2.29)
де Ко – питомий опір ґрунту (довідкові дані), кН/м2;
а – глибина оранки, м;
, (2.30)
де f – коефіцієнт опору кочення коліс зчіпки (f = 0,18…0,22 для зораного поля; f =0,20…0,25 для поля після культивації; f = 0,10…0,15 для стерні);
Gзч – вага зчіпки, кН;
, (2.31)
де Gм – вага машини, кН;
– кут схилу поля, град.
Під час роботи агрегату на схилі його опір зменшується на значення (2.30), тобто Rα від’ємне.
, (2.32)
де Nввn – потужність, що витрачається на привід робочих органів машини через ВВП, кВт;
ηс – коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) силової передачі трактора (для колісних ηс = 0,9; для гусеничних ηс = 0,95);
ηввn – к.к.д. передачі через ВВП (в середньому 0,96);
Vр – робоча швидкість агрегату, м/с.
, (2.33)
де Vm – теоретична швидкість руху агрегату (вибирається з технічної характеристики) на вибраній передачі трактора, км/год;
δ – буксування ходової частини рушія (залежно від умов і завантаження рушія на гаку для гусеничних тракторів δгус=0,001…0,22, для колісних δк =0,01…0,45).
Послідовність розрахунку агрегату:
- вибрати трактор відповідно до виробничих умов;
- встановити допустиму технологічну швидкість руху агрегату для даного виду робіт (довідкові дані);
- у межах допустимої технологічної швидкості вибрати з технічної характеристики робочу передачу (Vm, км/год) і гакове зусилля (Рг, кН) трактора;
- визначити питомий опір К, кН/м (К0, кН/м2) залежно від параметрів операції та типу ґрунту (довідкові дані);
- розрахувати максимально можливу ширину захвату агрегату Вmax, м:
; (2.34)
для орних агрегатів К = К0 а; для широкозахватних агрегатів з однотипних машин і зчіпки К = Км +Кзч , де Км – питомий опір машини; Кзч – питомий опір зчіпки (Кзч = 0,1 кН/м); для комбінованих агрегатів К = К1+ +К2+…+ Кn , де К1, К2,…, Кn – питомий опір окремих машин (робочих органів, що виконують окремі технологічні операції) комбінованого агрегату;
- вибрати сільськогосподарську машину за відомою шириною захвату Вм, м (корпуса плуга Вк, м);
- розрахувати кількість машин (корпусів плуга) в агрегаті:
, , (2.35)
де nм, nк – кількість машин, корпусів плуга відповідно.
Одержані за (2.35) результати заокруглюють до цілого числа у менший бік.
Одномашинний агрегат (транспортні, для внесення добрив, хімічних препаратів, для обробітку міжрядь просапних культур, спеціальні збиральні агрегати тощо) не потребує обґрунтування ширини захвату, а важливим є розрахунок швидкісного режиму його роботи. Швидкість руху машин для внесення добрив, хімічного захисту повинна узгоджуватися з нормами і дозами внесення, а швидкість руху збиральних агрегатів – із пропускною здатністю робочих органів машин і урожайністю сільськогосподарських культур;
- уточнити ширину захвату укомплектованого багатомашинного агрегату (Вагр, м) або ширину захвату плуга (Впл, м):
Вагр = nм Вм,, Впл = nк Вк; (2.36)
- розрахувати фронт зчіпки (Ф, м) – довжину бруса, до якого приєднують робочі машини для широкозахватних багатомашинних агрегатів:
Фзч =Вм (nм – 1); (2.37)
- розрахувати загальний тяговий опір укомплектованого агрегату за залежностями (2.27…2.32) з урахуванням умов і параметрів робочого процесу, кН;
- розрахувати коефіцієнт (η) використання тягового (гакового Рг, кН) зусилля трактора на вибраній передачі:
. (2.38)
Одержане за (2.36) значення порівнюють з допустимим, оцінюючи ступінь завантаження трактора ([ηн]=0,85…0,95). Для ефективного агрегату значення коефіцієнта використання гакового зусилля трактора не повинно перевищувати і має бути якомога ближчим до допустимого значення, тобто:
η ≤ [ηн];
- зробити висновок про ефективність укомплектованого агрегату для заданих умов роботи.
Послідовність підготовки агрегату до роботи:
- укомплектувати (скласти) агрегат в натурі. На цьому етапі підготовки агрегату до роботи розміщують машини (знаряддя) по фронту зчіпки (симетрично до осі трактора), вибирають напрям лінії тяги причіпних знарядь або регулюють положення рами (бруса) начіпних машин у горизонтальній і вертикальній площинах, встановлюють допоміжне обладнання – візир, маркери і слідопокажчики. В одномашинних начіпних агрегатах горизонтального розміщення рами досягають зміною довжини центральної тяги, правого і лівого розкосів поздовжніх тяг начіпного механізму трактора. Паралельності бруса рами машини до осі задніх коліс трактора досягають зміною довжини обмежувальних стяжок поздовжніх тяг начіпного механізму трактора, щоб допустиме відхилення не перевищувало ±10 мм у транспортному положенні;
- перевірити комплектність і технічний стан робочих машин і трактора та усунути виявлені недоліки;
- встановити складений агрегат на спеціальному регулювальному майданчику (наприклад, 9×14 м) так, як він буде знаходитись у робочому положенні на полі. При цьому поверхня майданчика є дном борозни (для машин, робочі органи яких занурюються у ґрунт), а поверхня поля для опорних коліс рушія і машин утворюється підставками, висота яких менша глибини обробітку на глибину занурення опорних коліс;
- розставити робочі органи машин на задані умови роботи;
- встановити робочі органи на задані параметри та режими технологічного процесу;
- перевірити якість підготовки агрегату до роботи під час перших робочих проходів на полі.
Для прямолінійного першого проходу на полі використовують візир на капоті двигуна (тимчасова мушка-стержень, корок радіатора тощо) і віхи вздовж лінії першого проходу на полі або орієнтир на протилежному кінці поля.
Для формування заданої ширини стикових міжрядь на сівбі сільськогосподарських культур використовують маркери і слідопокажчики, довжину (виліт-віддаль від крайнього сошника до сліду маркера на полі) яких розраховують.
Якщо агрегат водять по сліду маркера тільки правим колесом або гусеницею трактора, то виліт правого (lпр, м) та лівого (lл, м) маркерів визначають за формулою (2.26), а якщо почергово правим і лівим колесом чи гусеницею, то:
, (2.39)
Для односівалкового агрегату (водіння агрегату по сліду колеса сівалки від попереднього проходу) виліт слідопокажчика відносно осі трактора (lсл, м):
, (2.40)
де Кс – колія сівалки, м.
Для багатомашинних агрегатів (водіння агрегату слідопокажчиком по сліду маркера) з використанням слідопокажчика виліт правого і лівого маркерів lм, м:
, (2.41)
тобто довжина маркерів скорочується на довжину вильоту слідопокажчика.
Правильне комплектування та якісна підготовка агрегатів до роботи дозволяють зменшити витрати палива і собівартість механізованих робіт, підвищити якість і скоротити терміни їх виконання, створити умови для високопродуктивного використання агрегатів.
5.3. В натурі МТА комплектують на спеціальному майданчику розміром близько 9×14 м, поверхня якого рівна й асфальтована або бетонована. Доцільними є симетричні відносно поздовжньої осі рушія агрегати, тому що при цьому полегшується управління ними під час роботи. На цьому ж майданчику виконують підготовку агрегатів до роботи (технологічне налагодження). Організація виконання механізованих робіт у сільському господарстві (рослинництві) передбачає виконання таких етапів:
Підготовка поля передбачає огляд ділянки, очищення від пожнивних решток, каменів, чагарників, вибір способу руху агрегату і ширини загінок залежно від довжини гонів, складу агрегату і розбивку поля на загінки, обробіток поворотних смуг, загортання розгінних борозен тощо.
Своєчасна та якісна підготовка полів дозволяє застосувати груповий метод роботи агрегатів, підвищити швидкість їх руху і продуктивність, поліпшити якість роботи.
Підготовку поля до роботи виконують завчасно спеціальні ланки з відповідним технічним забезпеченням, що звільняє від цієї роботи агрегати основної ланки.
Ширина поворотних смуг на кінцях поля та загінок повинна бути кратною подвійній ширині захвату агрегату (Е / 2Вагр).
Поворотні смуги на полях для інтенсивної технології вирощування зернових виконують шириною, що дорівнює чотирьом захватам трисівалкового агрегату (Е = 43,2 м). Поворотні смуги позначають контрольною борозною, що прокладається за допомогою віх.
Поле розбивають на загінки, ширина яких (С, м) повинна бути кратною ширині захвату агрегату (Вагр, м) і орієнтовно визначатись теоретично (співвідношення боків загінки в межах 1:5…1:10- ширина до довжини), для орних агрегатів її ширина повинна бути не меншою 50 м.
Поле правильної конфігурації розбивають, за можливості, на загінки прямокутної форми. Відзначають віхами межі загінок і лінію першого проходу агрегату на віддалі Вагр /2 від краю поля (для прямолінійності рядків).
Спосіб руху вибирають, виходячи з особливостей технологічного процесу і конструкції машин.
Основні способи руху МТА:
Якщо можливо застосувати декілька способів, приймають такий, в якого більший коефіцієнт робочих ходів:
, (2.42)
де Sp і Sx – довжина, відповідно, робочих і холостих ходів, м.
Наприклад, оранку доцільно виконувати петлевим способом із чергуванням загінок, оскільки за такого способу зменшується кількість звальних гребенів і розгінних борозен (рис. 2.17а).
Напрям і спосіб руху агрегатів для поверхневого обробітку ґрунту вибирають залежно від напряму попереднього обробітку, конфігурації і розмірів поля. Основний спосіб руху агрегатів – човниковий.
Під час лущення можна використовувати діагональний і діагонально-перехресний способи. За лемішного лущення рекомендується приймати спосіб руху із чергуванням загінок (рис. 2.17а).
Лущення проводять впоперек напряму руху збиральних агрегатів (рис. 2.18б), а боронування, культивацію і прикочування – впоперек чи під кутом до напряму попереднього обробітку, передпосівне боронування – впоперек або під кутом до напряму майбутнього посіву. Післяпосівне боронування рядкових посівів проводять човниковим способом впоперек рядків посіву чи в діагональному напрямі, а прикочування впоперек напряму борозен.
Садіння і сівбу виконують гоновим човниковим способом (з одночасним формуванням технологічної колії на кожному середньому із трьох проходів зернової сівалки для інтенсивної технології вирощування зернових).
Під час збирання зернових культур залежно від розмірів і конфігурації поля, прийнятого напряму руху агрегату для скошування у валки й стану хлібостою застосовують способи руху: загінковий з правим поворотом вкінці гону, загінковий із розширенням прокосу (рис. 2.18б), круговий і човниковий.
Перший спосіб використовують на полях правильної конфігурації з довжиною понад 1000 м, другий – з довжиною гону 400…1000 м, третій – на невеликих полях з довжиною гону менше 400 м і неправильної конфігурації, четвертий – на полях із вільним виїздом (без обкосів поворотної смуги).
Комбайни та валкові жатки повинні рухатися вздовж оранки, але впоперек сівби, а при збиранні полеглих хлібів – впоперек полеглості чи під кутом до неї.
5.4. Робота агрегату в загінці, технологічне (технічне) забезпечення МТА та контроль якості
Обробіток ґрунту. Підготовлене поле орють уздовж довгого боку загінки. Для полів шириною понад 300 м потрібно щорічно змінювати напрям оранки, що поліпшує стан ґрунту. На схилах оранка проводиться оборотними плугами впоперек схилу чи вздовж горизонталей.
Для підвищення продуктивності праці використовують групову роботу МТА, працюють на максимально допустимих агротехнічних швидкостях, ефективно використовуючи час зміни, організовуючи двозмінну роботу.
Важливим елементом в організації проведення робіт є контроль якості. Особливість сільськогосподарського виробництва обмежує можливість виправити чи переробити неякісно виконану роботу.
Поточний контроль – перевірка відповідних технологічних регулювань в умовах роботи і стан виконуваної роботи трактористом. Приймальний контроль: 1–3 рази за зміну агроном чи бригадир оцінюють якість виконаної роботи за основними параметрами агротехнічних вимог охорони довкілля і виводять оцінку роботи.
Існує матеріальне стимулювання за якісно виконану роботу і стягнення за неякісну.
Сівба і внесення добрив. Сівбу проводять зразу ж після передпосівної культивації, яка здійснюється під кутом до напрямку майбутнього посіву, щоб не пересушити ґрунт.
Заправку агрегатів насінням і добривами переважно здійснюють механізованим способом за допомогою завантажувачів ЗАУ-3, УЗСА-40 та ін.
Кількість транспортних засобів для технологічного обслуговування посівних агрегатів:
, (2.43)
де Wг – експлуатаційна продуктивність агрегату за годину, га/год;
mаг – кількість одночасно працюючих агрегатів;
tр – час рейсу транспортного засобу (час пробігу транспортного засобу з вантажем і без вантажу, час навантаження і розвантаження, заправки сівалок), час оформлення документів, год:
, (2.44)
Sp , Sx – відповідно шлях руху транспортної одиниці з вантажем і без вантажу, км;
Vp, Vx – відповідно швидкість руху транспортної одиниці з вантажем і без вантажу, км/год;
tнав, tроз – відповідно час завантаження і розвантаження транспортного засобу, год;
Q – норма висіву насіння, т/га;
Gтр – вантажопідйомність транспортного засобу, т;
γв – коефіцієнт використання вантажопідйомності транспортного засобу (γв =0,8…0,9).
Для визначення місць заправок агрегату (на поворотній смузі) знаходять запас ходу машини за технологічною ємністю:
, (2.45)
де Бс =Vc ·ρн – місткість насіннєвого бункера сівалки, т;
Vc , ρн – відповідно об’єм насіннєвого (тукового) бункера і щільність насіння (добрив), т/м3;
γ – коефіцієнт використання місткості бункера, (γ = 0,8…0,85);
Вс – ширина захвату сівалки, м;
Lз – довжина робочого ходу сівалки за одну заправку, м.
Перший прохід посівного агрегату здійснюють за провішеною лінією, орієнтуючи середину агрегату на лінію або орієнтир на протилежному кінці поля.
За перших проходів перевіряють глибину загортання насіння, виліт маркерів (за стиковими міжряддями), норму висіву.
Для кінцевої перевірки норми висіву в полі за відомою довжиною поля (L, м), нормою висіву (Q, кг/га), шириною захвату сівалки на один бункер (Бб, м) замовляють на складі наважки насіння масою G, кг:
. (2.46)
У такому разі в один із ящиків на 1/3 його об’єму засипають насіння, вирівнюють його і на стінках ящика проводять крейдою лінію на рівні насіння. Засипають в ящик наважку насіння масою (G, кг). Після проходу агрегату в прямому і зворотному напряму вирівнюють насіння в ящику. Якщо рівень насіння не збігається з нанесеною лінією, то коректують норму висіву зміною робочої довжини котушок висівних агрегатів важелем на всіх сівалках МТА, після чого перевірку повторюють 3-5 разів протягом зміни.
У кінці роботи засівають поворотні смуги. Під час внесення органічних і мінеральних добрив, садіння картоплі, коли робочі органи машини приводяться в дію від ВВП трактора, необхідно рухатися на вибраній для заданої норми висіву швидкості (передачі).
Коли робочі органи приводяться в дію від опорно-привідних коліс, робочу швидкість можна змінювати (в межах допустимих технологічних швидкостей) стосовно умов роботи для одержання високої продуктивності і високої якості робіт.
Фактичну норму внесення добрив (Qф, кг/га) можна перевірити після пробного розкидання добрив на полі за залежністю
, (2.47)
де G – маса розкинутих добрив (різниця маси розкидача з добривами до розкидання і порожнього розкидача після розкидання), кг;
В – фактична ширина захвату (визначається на полі), м;
L – фактична довжина загінки, на якій внесено добрива за одну заправку, м.
Кількість одночасно працюючих на полі агрегатів повинна бути такою, щоб завершити роботу за ціле число змін і не переїжджати з одного поля на інше під час зміни.
Під час догляду за посівами виконують: боронування посівів зубовими боронами для знищення ґрунтової кірки (закриття вологи); обробіток котками, до- і післясходове боронування посівів ротаційними мотиками; формування оптимальної густоти посівів; міжрядний обробіток просапних культур; внесення добрив (поверхневе і локальне) під час вегетації; обробіток посівів гербіцидами, інсектицидами тощо.
Агрегат для догляду за посівами повинен рухатись у напрямі посівного агрегату і використовувати його поворотну смугу, а стикові міжряддя будуть оброблятись за два проходи агрегату.
Перекриття плоскорізальних лап під час знищення бур’янів у міжряддях має становити 3–5 см.
Після зімкнення рядків, коли треба проводити підживлення чи передзбиральне розпушування, на ходову систему тракторів і опорні колеса машин ставлять гичкопідіймачі.
Під час обробітку картоплі пестицидами на кожний рядок встановлюють три розпилювачі за допомогою спеціальних подовжувачів.
Розрахунки технологічного обслуговування агрегатів у загінці:
- запас ходу машини за технологічною ємністю (див. формулу 2.44), м.
- кількість кругів на один цикл (від заправки до заправки) за умови заправки агрегату з одного боку гону:
, (2.48)
де L – робоча довжина гону, м.
Якщо кількість кругів менша від одиниці, то заправку з одного боку поля здійснити неможливо;
- віддаль між місцями заправки за шириною поля l , м:
; (2.49)
- кількість робочого матеріалу (добрив, пестицидів) на одну заправку агрегату Gз (кг, л):
; (2.50)
- необхідна кількість транспортних засобів для технологічного обслуговування агрегату (див. формулу (2.43));
- кількість робочого компонента (добрив, пестицидів) для роботи агрегату протягом зміни, т (л):
Qзм = Wзм Q , (2.51)
- кількість заправок за зміну, mз:
, (2.52)
Довідкові дані вибираються з літературних джерел.
Збиральні роботи. Комплекс заходів, що передбачає організацію збирально-транспортних робіт:
Запас ходу комбайна за технологічною ємністю (шлях заповнення бункера), м:
, (2.53)
де Vб – об’єм бункера, м3;
ρ – щільність зерна, кг/м3;
Вр – робоча ширина захвату жатки комбайна, м;
У – урожайність, кг/м2.
Шлях заповнення копнувача соломою (віддаль між копицями), м:
, (2.54)
де Vк – об’єм копнувача, м3;
ρ – щільність підпресованої в копнувачі соломи, кг/м3; (у межах 22 кг/м3 );
– соломистість хлібної маси – відношення урожайності соломи до урожайності зерна.
Пропускна здатність комбайна q, кг/с:
q = Вр Vpтах У (1 + ), (2.55)
де Vртах – максимальна робоча швидкість руху зернозбирального комбайна, м/с.
Оцінку якості виконання польових робіт здійснюють за дотриманням агротехнічних вимог на початку роботи, декілька разів протягом зміни та приймального контролю в кінці роботи.
Економічна оцінка механізованих робіт за прямими експлуатаційними затратами висвітлена у матеріалі лекції 1.
Отже, організація виконання механізованих робіт – це послідовна, узгоджена у просторі й часі діяльність, спрямована на підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва.
Лекція 6
МЕХАНІЗАЦІЯ ДОГЛЯДУ ЗА ВИРОЩУВАННЯМ
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР
6.1. Мета догляду, види добрив та засобів захисту сільськогосподарських культур від хвороб і шкідників. Підготовка їх до внесення.
6.2. Методи і способи внесення.
6.3. Класифікація та принцип роботи машин.
6.4. Основні правила техніки безпеки під час роботи з отрутохімікатами.
Мета догляду – створення сприятливих умов сільськогосподарським рослинам для формування та збереження врожаю. Ця мета досягається внесенням добрив, розпушуванням ґрунту, знищенням бур’янів, шкідників та збудників хвороб. Заходи захисту за способом виконання поділяють на механічні та хімічні, а за дією – на профілактичні і знищувальні.
Розрізняють наступні методи захисту:
- хімічні – полягають у застосуванні проти шкідників, хвороб і бур’янів різних хімічних препаратів отрутохімікатів (пестицидів);
6.1. Збереження та підвищення родючості ґрунту – найважливіше завдання у разі застосування будь-якої технології виробництва продукції рослинництва. Природна родючість ґрунту не може забезпечити високих врожаїв, тому для отримання запрограмованого врожаю необхідно вносити органічні й мінеральні добрива на додатковий приріст урожаю.
За походженням добрива розрізняють:
– органічні – природного походження (гній, гноївка, компости, сапропель);
– мінеральні – промислового походження (прості, складні, комплексні), доза внесення яких вказується у діючій речовині: N40 P60 K80., де 40, 60, 80 кг/га – діючої речовини; мікродобрива;
– сидеральні – рослинного походження (люпин, люцерна, органічні залишки тощо).
– меліоранти – вапно-гіпсові матеріали, які за рахунок поліпшення хімічного складу ґрунту (зменшення кислотності, засоленості) підвищують його родючість.
Органічні добрива тваринного походження мають усі елементи живлення рослин, відновлюють вміст гумусу та родючість ґрунту.
Внесення 1 т гною підвищує вміст гумусу в межах 40 кг (для середніх ґрунтів при вмісті гумусу 3,8% в орному шарі на 1 га міститься 160-170 т гумусу).
Мінеральні добрива ефективні, розчиняючись у воді, живлять рослини, але на перспективу родючість ґрунту не підвищують, призводять до підвищення кислотності, ущільнення.
Засоби захисту: - гербіциди (гербіс – трава, ціде – вбивати) для знищення бур’янів; пестициди (пестіс – зараза); – (дефоліанти – сприяють опаданню листя; десиканти – висушують рослини; ретарданти – регулятори росту; інсектициди – знищують шкідників; фунгіциди, фуміганти – знищують бактерії).
За фізичним станом ці матеріали можуть бути у твердому (кристалічні, гранульовані – діаметром 3-4 мм, пилоподібні), рідкому та газоподібному стані.
До внесення злежані тверді матеріали подрібнюють до діаметра 5 мм, просіюючи їх через решета. Концентровані (маточні) розчинні у воді матеріали доводять до необхідної концентрації завдяки інтенсивному перемішуванню і як суспензії та емульсії, активно перемішують у разі внесення, щоб запобігти зміні концентрації робочої рідини в часі роботи.
Під час виготовлення складних твердих (комплексних) робочих матеріалів із простих користуються спеціальними таблицями змішування. У них передбачений час змішування до внесення, у який не проходить хімічна реакція і не втрачається працездатність машини через мокру реакцію та налипання робочих органів чи неможливість змішування взагалі.
6.2. Операції внесення добрив (засобів захисту рослин від шкідників і хвороб) передує підготовка до внесення, навантаження на транспортні засоби, транспортування на поле, завантаження засобів для внесення. Відповідно до операцій існують комплекси машин для їх реалізації.
Технології внесення:
- прямоточна – завантаження засобів для внесення, транспортування ними ж на поле і внесення;
- перевалочна – транспортування на поле, розвантаження на полі, навантаження на засоби внесення і внесення;
- з перевантаженням – транспортування на поле, перевантаження зразу ж на засоби для внесення і внесення.
Методи і способи внесення:
Механічний спосіб полягає у міжрядному обробітку широкорядних посівів культиваторами з внесенням добрив для знищення бур’янів та розпушування ґрунту, стимулювання росту рослин.
Основна доза добрив (близько 75%) вноситься поверхнево з наступним загортанням ґрунтообробними машинами, а решта – локально при посіві та локально і поверхнево під час догляду за посівами.
Азотні добрива та газоподібні загортаються у ґрунт на 12-14 см, щоб не допустити їх випаровування в атмосферу.
Засоби захисту вносять у ґрунт, на поверхню рослин, насіння та ґрунту.
При цьому існуючими засобами забезпечується дозоване внесення у межах ± 10%, за нерівномірності ± 25%.
Хімічний метод, що полягає у використанні для боротьби зі шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур отрутохімікатів, реалізовують такими способами:
Машини для підготовки мінеральних добрив до внесення мають в основі робочі органи для подрібнення, решето для просіювання потрібної фракції та вивантажувальний транспортер для завантаження готових добрив у транспортні засоби.
Типовим представником є подрібнювач АИР-20. Для змішування компонентів мінеральних добрив використовують кузовні змішувачі типу УТМ-30, які перемішують компоненти транспортерами при вивантаженні. При цьому забезпечується можливість дозування кожного з трьох можливих складників.
Під час заготівлі та внесення компостів можна перемішувати складники органічних добрив шнековим змішувачем і завантажувати добрива на транспортні засоби. Таким є навантажувач-змішувач ПНД-250, який монтують на гусеничний трактор.
Маточні розчини отрутохімікатів у бочках перед застосуванням добре збовтують у закритій ємності. Завантажують його у машини (АПЖ-12, СТК-5, „Пемікс” тощо), які мають 2-3 баки, відповідно регулюють для отримання заданої концентрації, перемішують, а потім готовий розчин вивантажують у транспортні ємності або безпосередньо в обприскувачі залежно від прийнятої технології внесення.
У протруювачів (рис. 2.19) може міститись бункер 1 для порошку отрутохімікату (сухе протруювання – близько 3 кг порошку на 1 т насіння), бак 3 для розчину (напівсухе –10-20 л/т та мокре – 100-150 л/т протруювання). Основним робочим органом протруювачів є шнек 4, який і покриває поверхню кожної насінини отрутою шляхом перемішування при вивантаженні насіння.
Рис. 6.1. Схема технологічного процесу роботи протруювача ПСШ-5.
Обприскувачі (рис. 2.20) обладнані баками з мішалками, магістраллю низького та високого тиску, фільтрами та насосом і регулятором тиску для створення заданого високого тиску, розпилювачами для подрібнення рідини та нанесення отрутохімікату на поверхню рослин.
Розпилювачі можуть знаходитись на штанзі (для польових культур і ґрунту) або на дефлекторі у вентиляторних обприскувачів, де розпилений отрутохімікат підхоплюється повітряним потоком, додатково подрібнюється і виноситься на дерева чи іншу поверхню. Чим дрібніше розпилений розчин, тим краще він прилипає до поверхні і рівномірніше її покриває, тому існує декілька типів розпилювачів та способів нанесення отрутохімікату.
Обприскувачі можуть бути для звичайного обприскування (200- 3000 л/га), малооб’ємного (25-500 л/га), та ультрамалооб’ємного (0,5 – 15 л/га).
Доза внесення отрутохімікату обприскувачами залежить від концентрації робочого розчину, хвороб і шкідників. Регулюються діаметром отвору розпилювачів та тиском у нагнітальній магістралі за постійної швидкості агрегату, яку вибирають до початку роботи.
Для поверхневого внесення органічних і мінеральних добрив частіше використовують кузовні розкидачі через більшу їх продуктивність. Розкидач –
це причіп, по дну якого, отримуючи привід від вала відбору потужності трактора, рухається транспортер і переміщає добриво до задньої його частини. Від швидкості його руху та поступової швидкості агрегату залежить норма (доза) внесення добрив.
За перевалочної технології добрива розвозять по полю на купи, а потім відцентровими розкидачами (РУН-15) їх розкидають,
У гноєрозкидачів добриво з транспортера потрапляє до бітера – подрібнювача і розкидається по полю смугою 5–6 м, а у розкидачів мінеральних добрив – через регульоване вікно (висота якого впливає на дозу внесення) падає на горизонтально встановлені обертові диски, які відцентровою силою розкидають добрива смугою до 16 м. Пилоподібні добрива вносять спеціальними машинами, які роздувають їх по полю повітряним потоком. Гноївку розливають на поверхню з наступним загортанням ґрунтообробними машинами, а норму внесення за постійної швидкості агрегату змінюють діаметром вихідного вікна рідини.
6.4. Під час роботи з отрутами необхідно дотримуватися таких основних вимог з техніки безпеки:
Лекція 7
МЕХАНІЗАЦІЯ ЗБИРАННЯ ТА ПІСЛЯЗБИРАЛЬНОГО
ОБРОБІТКУ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР
7.1. Способи збирання зернових культур і комплекс машин.
7.2. Принцип роботи машин і забезпечення якісної їх роботи.
7.3. Задачі, способи та машини для післязбиральної обробки зерна.
Мета збирання сільськогосподарських культур полягає в тому, щоб врахувати агробіологічні властивості культури, зібрати їх у найякіснішій стадії та не допустити втрат вирощеного врожаю.
Для досягнення мети перед збиранням здійснюють досконалі спостереження за дозріванням, щоб не втратити оптимальних термінів початку збирання.
За аналізом біологічних особливостей більшості сільськогосподарських культур можна стверджувати, що загальна протяжність сприятливого періоду збирання складає 10-12 днів. Для того щоб вкластися у такі короткі терміни, потрібно мати багато надійної високопродуктивної техніки та організувати її ефективне використання. Вузьке призначення збиральних машин, їх висока вартість примушують шукати шляхів продовження термінів збирання для зменшення затрат за збереження якості врожаю без втрат.
Взаємне пристосування машин і сільськогосподарських культур до механізованого збирання, детально продумана організація збиральних робіт, якісна підготовка до збирання всього збирального комплексу, використання різних можливих способів збирання дозволяють вирішити проблеми.
На збирання зернових культур припадає близько 20 % від усіх затрат під час виробництва зерна. Установлено, що затягування термінів збирання на 2-3 дні після повного дозрівання (близько 90% зерен у колоску знаходиться у повній стиглості) призводить до втрат 15-20% врожаю. Низка зернових культур (бобові, овес, гречка, рис, просо, трави тощо) достигають неодночасно. Навіть у колоску раніше достигає його середня частина. Забур’яненість посівів створює додаткові труднощі для збирання, продовжується термін збирання через зменшення продуктивності збиральних машин.
У достиганні зернових виділяють такі фази:
- молочна, в якій зернівка заповнена рідиною;
- молочно-воскова – у зернівці ще зберігається частина рідини;
- воскова – зерно вільно ріжеться нігтем, кусається зубами, приріст біологічного врожаю уже не відбувається, рідина у зернівці відсутня, якість зерна висока, вологість складає 18-25%;
- повне дозрівання – на початку фази від нігтя може залишатися знак, але воно ним уже не ріжеться, зубами чи ножем зерно руйнується крихко, вологість–18-14%.
У фазі повної стиглості у колоску таких зерен близько 95%. Кожна фаза триває 7-10 днів залежно від погоди та особливостей сорту чи культури.
Збирання зернових передбачає отримання зерна та побічної продукції (соломи та полови). Встановлено, що на збирання незернової частини врожаю затрати вдвічі більші, ніж на отримання зерна.
Практично на виробництві знайшли застосування два способи збирання зернових культур: роздільний (двофазний) і пряме комбайнування (однофазний) у фазі повної стиглості зерна. Інші способи, так звані промислові (обмолот на стаціонарі, на краю поля), знаходяться у стадії наукового дослідження та пошуку. Пряме комбайнування здійснюють комбайнами класичної схеми з поперечним розташуванням молотильного апарата або роторними з поздовжнім розташуванням.
Двофазний спосіб використовують для продовження часу жнив і починають його раніше, за 7-10 днів до повного дозрівання, у восковій фазі стиглості зі скошування хлібостою у валки жатками. Через 3-4 дні після виповнення зернівок, висихання бур’янів і стебел валки підбирають комбайнами з підбирачами та обмолочують. Таким способом насамперед збирають зернові культури, що неодночасно дозрівають, і забур’янені посіви.
Додаткові затрати, негативний вплив на ущільнення ґрунту окуповуються додатковим врожаєм (1-3 ц/га) через зменшення втрат і підвищення продуктивності комбайнів, зменшуються затрати на збирання незернової частини врожаю. За цього способу поліпшується якість зерна (схожість, мукомольні властивості). У дощове літо роздільний спосіб застосовувати не доцільно, тому що валки довше просихають, ніж стеблостій, а у разі затягування обмолоту валків на 10-12 днів зростають біологічні й механічні втрати. Зерно у колосках проростає, знижується вміст білка та клейковини, якими визначається якість зерна.
Загалом ефективність збирання оцінюються затратами на весь комплекс робіт до закладання основної і побічної продукції на зберігання та звільнення полів для наступної культури. У разі застосування потокових методів збирання та післязбирального обробітку зерна вищою є ефективність роздільного способу за сприятливих погодних умов.
УНДІМЕСГ НАНУ рекомендує збирати роздільним способом у зоні Степу – понад 60% посівів; Лісостепу – близько 50%; на Поліссі – близько 40% площ.
Незернову частину врожаю (розсипну, подрібнену або пресовану) збирають за потоковою (у причіпні візки до комбайнів), валковою (стелиться за комбайном у валок з наступним, після підсихання, підбиранням копнувачами або преспідбирачами), копицевою (комбайн під час роботи формує в копнувачі підпресовану копицю, а потім вивантажує її на поле) технологіями.
Комплекс машин охоплює валкові жатки, зернозбиральні комбайни (рис. 2.21), машини для післязбиральної обробки зерна на току (зерноочисні,
Рис. 2.21. Самохідний зерно-збиральний комбайн СК-5М «Нива»: 1 – жатна частина; 2 – бункер для зерна; 3 – кабіна з органами керування; 4 – двигун (дизель); 5 – пристрій для збирання НЗВ; 6 – ходова частина; 7 – молотарка.
сушарки, насіннєочисні машини, протруювачі тощо), машини для збирання (перевезення, транспортування, укладання у скирту) незернової частини врожаю (НЗВ).
Під час збирання необхідно слідкувати за дотриманням агротехнічних вимог щодо втрат, дроблення зерна, його чистоти тощо. Дотримання їх досягається детальною підготовкою машин у передзбиральний період, оперативним регулюванням машин під час роботи щодо конкретних умов роботи та за результатами спостереження за якістю роботи.
7.2. Валкові жатки (за агрегатуванням – причіпні або начіпні на трактори або комбайни) призначені для скошування хлібостою, формування валка та укладання його на високу стерню (18-25 см) за роздільного способу збирання. Висоту стерні встановлюють полозками – башмаками (копіювальні) або гідроциліндрами відносно опорних коліс (не копіювальні). Робочими органами жатки є різальний апарат, мотовило, платформа з транспортерами зрізаних стебел і вивантажувальним вікном для формування валка, подільниками (внутрішнім та зовнішнім) для відділення смуги хлібостою, що зрізається жаткою.
Різальний апарат – пальцево-сегментний підпорного різання зі зворотно-поступальним рухом ножа. У валки косять поперек посіву (вздовж оранки) для збільшення несучої здатності стерні з робочою швидкістю у межах 10 км/год, а комбайнами – 8 км/год.
Зернозбиральні комбайни для роздільного збирання обладнують підбирачами валків, а для прямого – жатками (див. рис. 2.21), а надалі використовують аналогічні робочі органи, що виконують однакові технологічні операції. До них належить: транспортер похилої камери, молотарка (молотильний апарат, соломотряс, очистка – транспортна дошка з подовжувачем, верхнє решето з подовжувачем, вентилятор), гідрофікований копнувач з соломо-половонабивачем, бункер очищеного зерна з вивантажувальним шнеком.
Зрізані жаткою або подані підбирачем стебла похилим плаваючим транспортером подаються до молотарки. Приймальним бітером (у комбайнах з діаметром барабана до 600 мм, а в комбайнах з діаметром 800 мм він відсутній) маса затягується через більший зазор між барабаном і підбарабанням, а після вимолоту найціннішого зерна з колосків (близько 75%) через удари бил барабана по них, маса протягується билами, через зазор, що зменшується, між нерухомими поперечними планками підбарабання, - продовжується витирання менш цінного зерна з колосків, товщина шару зменшується, а швидкість маси збільшується.
Якість роботи молотильного апарата забезпечується регулюванням зазору між барабаном і підбарабанням, частотою обертання барабана та поступовою швидкістю руху комбайна, а перевіряється за якістю вихідних продуктів (зерна в бункері, соломи і полови у копнувачі).
Продукти обмолоту (зерно, полова, подрібнена солома тощо) провалюються через решітчасте підбарабання на транспортну дошку грохота, а обмолочена солома з частиною вільного зерна сповільнюється відбійним бітером і спрямовується на соломотряс.
Клавіші соломотряса, розтягуючи та підкидаючи масу, переміщають її вздовж нього до виходу й водночас сприяють руху вільного зерна через солому до жалюзі (отворів на поверхні клавіші), а через них на похиле дно клавіш, а далі на транспортну дошку. Солома захоплюється гребенями соломонабивача, скидається у копнувач, підпресовується в ньому і, після його заповнення, викидається у вигляді копиці на поле (можливі варіанти валка, подрібнення тощо залежно від прийнятої технології збирання незернової частини врожаю).
Під час руху маси вздовж транспортної дошки на ній проходить її розшарування – зверху збираються легші частинки, а внизу - важчі. Транспортна дошка закінчується подовжувачем. На його пальцях зависають довгі частинки, запобігаючи закриванню жалюзі верхнього решета, на які надходить зерно і, продуваючись повітряним потоком від вентилятора очистки, звільнюється від легких домішок. Довгі частинки рухаються вздовж подовжувача транспортної дошки та верхньому решету, надходять до жалюзійного подовжувача верхнього решета.
Регульований подовжувач продувається повітрям від вентилятора очистки, відбирає необмолочені колоски та спрямовує їх на повторний обмолот через колосковий шнек і транспортер. Вимолочені колоски та солома легші і тому сходять по подовжувачу в копнувач.
Зерно, що провалилося через верхнє решето, рухаючись уздовж жалюзі нижнього, повторно продувається повітряним потоком і після очищення провалюється на скатну дошку, а з неї на зерновий шнек і транспортером подається у бункер. Після заповнення бункера зерно шнековим транспортером вивантажують на транспортні засоби.
Якісного очищення зерна досягають регулюванням розміру отворів жалюзі решіт та подовжувача верхнього решета і силою повітряного потоку вентилятора.
7.3. Під час жнив на тік надходить велика маса зерна, яка потребує негайного обробітку. Зерно може бути вологістю 11–30% і чистотою 93–96%.
Водночас насіння першого–другого класу повинно мати чистоту 98–99% і вологість у межах 14% (стан анабіозу) для довготермінового зберігання. Товарне зерно може мати вологість у межах 17%.
Усе зерно від комбайнів спочатку очищають на простих (повітряних, повітряно-решітних) машинах, які мають велику продуктивність (20– 50 т/год).
Насіння очищають (видалення домішок), сортують (виділення основної культури), калібрують (розділення за розмірами) на складних і спеціальних машинах. Уразі надходження на тік великих партій зерна і недостатньої продуктивності машин для тимчасового зберігання зерна використовують бункери активного вентилювання. Щоб запобігти псуванню зерна, його продувають повітрям у бункерах або за їх відсутності перекидають зернопультами чи навантажувачами або просто перелопачують вручну.
Ознаками та відповідними робочими органами для розділення зернової суміші зерноочисних машин виступають:
Парусність (найпродуктивніша ознака) – розділення повітряним потоком (похилим або вертикальним). При цьому використовується критична швидкість повітряного потоку для різних частинок, яка залежить від коефіцієнта парусності і регулюються швидкістю повітряного потоку від вентиляторів. Критична швидкість повітряного потоку для пшениці 8–11,5 м/с, вівса 8,1–9,1 м/с, гороху 15,5–16,5 м/с. У разі перевищення критичної швидкості матеріал транспортується повітряним потоком (пневмотранспорт), за меншої – вага частинки більша сили динамічного тиску і частинка рухається у повітряному потоці вниз (у вертикальному потоці). Таким чином легші частинки повітряним потоком виносяться, а важчі падають (легші, важчі – відносно площі поперечного перерізу, тобто питомий показник, який враховується коефіцієнтом парусності).
Розміри зерна (товщина t, ширина b, довжина l).
За товщиною t (продуктивність найбільша після парусності) суміш розділяють на решетах із прямокутними отворами, довжина яких більша у декілька разів від найдовшого зерна. Якщо ширина отвору решета більша від товщини зерна, то зерно провалиться крізь решето (прохід), а якщо менша – буде сунутися по його поверхні (схід).За шириною b (продуктивність дещо менша) розділення відбувається на решетах з круглими отворами. При цьому частинка мусить стати вертикально щоб спробувати пройти крізь отвір.
Решета встановлюють похило, коливають із малою амплітудою, але великою частотою кривошипно-шатунним механізмом. Для запобігання забиванню решета зерном і зменшенню продуктивності або виключенню його з роботи під решетами встановлюють щітки. Щітки коливаються з малою частотою, але великою амплітудою та виштовхують з отворів зерна, що застрягли в отворах решета. Вказані ознаки і робочі органи використовують у простих (для товарного зерна) машинах (рис. 2.22).
У решітному стані машини чотири решета: Б1 – розділяє зерно на дві рівні частини за масою; Б2 – пропускає найбільші зерна через отвори (прохід) на скатну дошку, а крупні домішки ковзають по ньому (схід) у відходи.
Решета В і Г підсівні – пропускають проходом дрібні домішки на дно решітного стану, звідки у відходи, де вони об’єднуються зі сходом решета Б2, а у машини ОВП–20 ще й з легкими відходами повітряної очистки.
З комплекту решіт машини для кожної партії зерна підбирають решета за їх технологічним призначенням. Якість очищення перевіряють за кінцевим продуктом та відходами і здійснюють необхідні регулювання та установки.
За довжиною l короткі і довгі домішки відбирають трієрними циліндрами (рис. 2.23).У циліндри, що обертаються з певною частотою ω, після очищення повітряним потоком і решетами подається суміш коротких і довгих домішок. Чарунки циліндра відбирають короткі домішки і піднімають їх вище, а довгі випадають раніше. Таким чином короткі частинки потрапляють у жолоб, а довгі сходять уздовж циліндра. У кукільному циліндрі в жолобі збираються відходи, а у вівсюжному – пшениця.
Спеціальні машини використовують для розділення коефіцієнт тертя, ,
Спеціальні машини використовують для розділення коефіцієнт тертя, щільність, колір, промені, властивості поверхні тощо. Ці машини використовують для очищення насіння у спеціалізованих насіннєвих господарствах.
Самохідні зерноочисні машини можуть використовуватись на токах окремо, а такого ж типу стаціонарні – у складі зерноочисних агрегатів (комплекс зерноочисних машин у спеціальних приміщеннях на стаціонарі) або зерноочисно-сушильних комплексах, обладнаних сушарками (рис. 2.24).
Сушарки за один пропуск примусового сушіння зменшують вологість матеріалу на 6–8%. Зерно можна сушити і природним способом, розстилаючи його шаром 10–15 см на току і перемішуючи у процесі сушіння. За примусового сушіння потрібно стежити, щоб температура насіння не перевищувала 37–45ºС (залежно від культури) – насіння втрачає схожість. Товарне зерно можна нагрівати у межах 50ºС.
Після нагрівання у сушарках, перед вивантаженням, зерно охолоджують до температури навколишнього середовища, щоб не наступила „точка роси” (тепле зерно, охолоджуючись, покривається вологою).
Лекція 8
МЕХАНІЗАЦІЯ ЗБИРАННЯ ТЕХНІЧНИХ КУЛЬТУР
(картоплі, цукрових буряків, льону довгунцю)
8.1. Технології, способи та комплекс машин для збирання картоплі.
8.2. Технології, способи та комплекс машин для збирання цукрових буряків.
8.3. Технології, способи та комплекс машин для збирання льону-дов-гунцю.
8.4. Організація збирання.
Рядкові посіви технічних культур виконують із різними міжряддями з урахуванням площі живлення для формування врожаю.
Картоплю садять саджалками з міжряддями 60 см (на насіння) і 70 см (з товарною метою); цукрові буряки на богарі – 45 см, льон-довгунець – 7,5см.
Виділяють ранньо- та пізньостиглі сорти, що не впливає на технології й вибір машин, організацію збирання.
Кожна з названих культур може мати промислову переробку і тому є технічною, але збирання їх має свої особливості, отож у лекції розглядатимемо їх кожну зокрема.
8.1. Картопля до збирання знаходиться у гребенях (рис. 2.25), що сформовані під час вирощування для кращого формування врожаю. Під гребенем у ґрунті формується гніздо бульб на глибині до 25 см, діаметром близько 40 см з розвинутим бадиллям над ґрунтом, яке в суміжних рядках може переплітатися. До збирання бадилля переважно висихає, земля починає покриватися бур’янами (не любить пустоти).
Перед збиранням (за 7–10 днів) скошують бадилля косарками КИР-1,5 або БД-6 з одночасним подрібненням та розкиданням по полю або збиранням подрібненої маси у причіп (КИР-1,5 А) та вивезення її за межі поля, якщо посіви мали хвороби. При цьому ґрунт у міжряддях ущільнюється ходовими системами, а кореневища пророслих бур’янів зв’язують його, що може негативно вплинути на виділення бульб від землі.
Рис. 2.25. Схема та основні параметри технології збирання картоплі.
Тому за 4–7 днів до збирання долотоподібними лапами культиваторів для міжрядного обробітку розпушують міжряддя. Ця операція сприяє висиханню бур’янів, зменшенню опору збиральних машин (роботі підкопувальних робочих органів) і поліпшенню відділення ґрунту від бульб картоплі (роботі сепарувальних робочих органів).
Картоплезбиральні машини викопують грядку (1–4 рядки) картоплі разом з ґрунтом, відділяють ґрунт під машину, а бульби укладають у валок шириною до 90 см на поле (картоплекопачі) або збирають у бункері чи вивантажують на транспорт, що рухається поруч (комбайни та деякі картоплекопачі).
Якщо бадилля не скошувалося, то складні машини його відділяють від бульб, а простіші – стелять у валок разом із бульбами. З валків бульби переважно підбирають вручну.
Після збирання доцільно, щоб протягом 20 днів картопля відлежалася у тимчасових кагатах (легше виявити пошкоджені бульби, а також відбувається старіння шкірки бульб і вона менше пошкоджується механічною дією робочих органів машин). Викопані бульби сортують за розмірами стаціонарними або пересувними сортувальними пунктами (наприклад, КСП-15 –продуктивністю 15 т/год) на три фракції. Фуражну масою 20-50 г, насіннєву – 50-80 г, 80 і >г –товарну.
Маса картоплі складає 1...3% у грядці і для того, щоб отримати 4...6 кг бульб, дворядна машина мусить подрібнити і відсіяти близько 200 кг/с ґрунту.
Способи збирання картоплі:
- частково механізований з ручним підбиранням картоплі з валків після картоплекопачів;
- потоковий (комбайновий) із завантаженням картоплі у транспортні засоби, що рухаються поруч або у бункер комбайна;
- роздільний – копач УКВ-2 викопує 4-6 рядків у валок, а через 5-6 годин валки підбираються комбайном (проходить „гартування” картоплі – зміцнення шкірки);
- комбінований – копач УКВ-2 викопує 2-4 рядки картоплі та укладає їх у міжряддя двох невикопаних, а комбайн викопує та підбирає їх.
Картоплекопачами переважно збирають насіннєві ділянки, забур’янені посіви та поля неправильної конфігурації.
Робочими органами картоплезбиральних машин за технологічним процесом (рис. 2.26) їх роботи є:
- підкопувальні - лемеші (ротаційні диски) з активними (амплітуда – близько 14 мм, частота коливань – 8,3-10,5 с-1 ) або пасивними боковинами;
- сепарувальні (розділювальні) робочі органи (пруткові елеватори, грохоти, розділювальні гірки, грудкороздавлювачі тощо);
- бадилевідокремлювачі (прутково-транспортерні);
- транспортери для переміщення, перебирання та відвантаження картоплі у транспортні засоби.
Робочі органи картоплезбиральних машин перед використанням налагоджують на параметри та режими залежно від умов функціонування.
8.2. Цукрові буряки сіють з міжряддям 45 см (рис. 2.27) і доглядають так, щоб до збирання на гектарі посівів було 80–100 тис. коренів. Побічна продукція (гичка) складає 30–40% усього урожаю (200–500 ц/га коренів). Стандартна цукристість для України 15,8% (у межах 3–8 т/га цукру після переробки).
Цукрові буряки масово починають збирати у другій половині вересня після збирання картоплі. У цей час вага та цукристість коренів інтенсивно зростають, але наближаються морози. Тому початок збирання визначає господарство залежно від своїх можливостей.
Після збирання гички чи перед збиранням комбайнами міжряддя розпушують (за потребою) для полегшення роботи коренезбиральних машин і сприяння очищенню коренів робочими органами коренезбиральних машин.
За різних площ вирощування цукрові буряки можна збирати:
- вручну (викопування лопатою, спеціальними вилками тощо) після підкопування СНУ–3 (навісний на трактор) з ручним обрізуванням гички;
- комбайнами з одночасним зрізуванням, подрібненням і розкиданням гички по полю та викопуванням і очищенням коренів;
- комплексом машин, які почергово зрізають гичку, доочищають головки коренів, викопують та очищають корені з вивантаженням їх на транспортні засоби, що рухаються поруч з коренезбиральною машиною.
Бурякозбиральні комбайни можуть збирати корені у бункер, на транспортні засоби, стелити у валок.
Отже, збирання цукрових буряків механізованим способом може здійснюватися за такими технологіями:
Способи збирання:
- потоковий – реалізується за наявності транспорту і полягає в тому, що викопані корені зразу відвозять на завод (приймальний пункт), а гичку для згодовування худобі;
- перевалочний – за відсутності транспорту, при якому корені відвозять на край поля у бурти шириною до 4 м і прикривають від висихання, а після появи транспорту вантажать буряконавантажувачами СПС-4,2 на транспорт з доочищенням коренів;
- потоково-перевалочний – за часткової наявності транспорту, при ньому частину коренів автомобілями вивозять на завод, а частину на край поля тракторними причепами.
За потокового способу збирання затрати праці складають у межах 74 люд·год/га, потоково-перевалочного – 84 люд·год/га, перевалочного з ручною доочисткою – 250 люд·год/га. Використовуючи потоковий спосіб, за рахунок скорочення термінів доставки коренів на переробку отримують додатково 15 – 20 ц/га коренів.
Бурякозбиральні машини (гичкозбиральні БМ 6А, коренезбиральні типу КС-6, РКС-6 та їх модифікації) обладнують механізмами автоматичного водіння вздовж рядків з копіюванням головок коренів у рядках. При цьому оператор при роботі машин у загінці стежить за роботою машин і керує нею. Крім того, машини обладнані системами автоматичного контролю за роботою та інформацією оператора. Машини переважно 6-рядні, що відповідає половині захвату бурякової сівалки, щоб стикове міжряддя не потрапляло в робочий захват машини і під час роботи не пошкоджувалися корені у рядку копачами.
Рис. 2.28. Схема роботи гичкозбиральної машини БМ-6В:
1 – копір-водії; 2 – копіювальні колеса секцій; 3 – копіювальні гребінки, 4 – дисковий ніж; 5 – похилий транспортер; 6 – бітер; 7 – вивантажувальний транспортер; 8 – бітер-кидалка; 9 – поперечний транспортер; 10 – опорні колеса; 11 – очисник головок коренеплодів.
Гичкозбиральна машина (рис. 2.28) однотипно обрізає гичку над головками коренів, що ростуть над чи під поверхнею ґрунту через копіювальний механізм, який гребінкою копіра ковзає по рядку і тягне за собою обрізувальний диск при зміні висоти кореня. Поздовжнім і поперечним транспортерами гичка вивантажується на транспорт, який рухається поруч. Головки коренів доочищаються доочисником, який ударами бичів збиває корінчики листків, що залишилися після зрізання, і виводить сміття у міжряддя за межі проходу машини. Крім активних ротаційних дисків, на обрізуванні гички можуть використовувати й пасивні ножі.
Коренезбиральні машини самохідні, мають шасі, на якому змонтоване технологічне обладнання. Їх обладнують автоматами водіння; копачами (дисковими, у яких два диски встановлені під кутом атаки та розвалу захоплюють корені і витягають їх із ґрунту та подають на доочисник; вилчастими, які витискають корінь двома обертовими конусами або вібраційно-лемішними, які вирізають корені з ґрунтом); доочисниками коренів (шнековими, транспортерно-кулачковими); бункерами з вивантажувальними транспортерами.
8.3. Льон-довгунець - цінна однорічна технічна культура, яка вирощується для отримання волокна та насіння. При збиранні висота стебла 60–125 см, а товщина 0,5–3,5 мм. На вершині стебла 3–5 коробочок з насінням. Уздовж стебла розміщені пучки волокон із кристалів (довжиною 5– 7 см), які з’єднані між собою та стеблом органічним клеєм (пектином). Стержневий корінь має зусилля витягування 4–8 Н, а стебло на розрив – 10–35 Н. Волокно розташовується вздовж стебла до поверхні ґрунту, тому льон-довгунець витягують з коренем (беруть) бральними апаратами машин або руками, тому що довге волокно ціниться дорожче.
Розрізняють такі фази (стадії) дозрівання льону: зеленець, зелена, рання жовта, жовта та повна. Льон-довгунець збирають переважно у ранній жовтій та жовтій фазі, коли найміцніше волокно. З 1 га отримують 4–12 ц волокна та 3–7 ц насіння. Період отримання якісної продукції близько 12 днів.
Існують три способи збирання льону-довгунцю: сноповий, комбайновий та роздільний.
Насіння відокремлюють від стебла обчісуючи гребенями, щоб не пошкодити стебла. Цю операцію виконують обчісувальні апарати льонокомбайна ЛК-4Т та льономоло-тарки МЛ-2,8П.
За снопового способу льон вибирають льонобралка-ми (рис. 2.29) з робочою шири-ною захвату 1,5 м і укладають стрічкою на полі.
Рис. 2.29. Льонобралка ТЛН-1,5:
а – вигляд збоку; б – функціональна схема; в – вивідний пристрій; 1 – ведучий шків; 2 – бральний пас; 3 – вивідний пас; 4 – притискні ролики; 5 – подільники; 6 – бральні диски.
Стрічки підбирають і в’яжуть у снопики Ø16–18 см, які ставлять у бабки по 4–6 снопів для дозрівання насіння та підсушування. Обмолочують снопи молотарками без їх розв’язування, а насіння очищають тією ж молотаркою. Соломку (стебла без насіння) розстелюють на стелищі (пасовище з низькою щільною травою) для вилежування (перетворення соломки у тресту внаслідок розкладання пектину між пучками волокон і стовбуром стебла). Вилежування соломки триває 3–4 тижні (залежно від погоди), протягом яких соломку зворушують, обертають для рівномірного вилежування і запобігання псуванню. Затягування термінів вилежування призводить до зменшення виходу довгого волокна через надмірне розкладання пектину в пучках волокон.
За комбайнового способу льон вибирають, обчісують насіння, вивантажують продукти (плутанку) у причіп позаду комбайна, а соломку розстеляють у стрічку на полі (ЛК-4А) або зв’язують у снопи (ЛКВ-4А) і вивозять для вилежування на стелище. Ворох від комбайна зразу ж сушать примусово сушарками та обмолочують на стаціонарі. Ширина захвату комбайнів також 1,5 м, тому що товстіша стрічка не добре вилежується.
Ефективнішим з погляду затрат є роздільний спосіб, за якого льон вибирають бралками у стрічку, а після її підсихання підбирають молотарками безпосередньо зі стрічок, обмолочують без очищення, соломку розстеляють, а сухий ворох обмолочують на стаціонарі.
Льонобралки обладнані стрічково-дисковими, а комбайни - стрічково- роликовими бральними апаратами. Бральні апарати регулюють так, щоб стебла не залишалися не вибраними після проходу машини, але й не плющилися, тому що це призводить до нерівномірного вилежування та збільшення виходу короткого волокна.
Обчісувальні апарати у комбайнах однобарабанні, а в молотарках двобарабанні.
Переробку трести здійснюють на переробних пунктах або льонозаводах, які включають м’ялки, тріпальні машини для видалення костриці та отримання довгого волокна, куделеприготувальні машини для отримання короткого волокна з відходів тріпальних машин.
8.4. Під час збирання виконується великий обсяг механізованих робіт у короткий час, задіяний великий ареал служб і механізмів, тому важливого значення набуває завчасна організаційна робота, що передує самому збиранню.
Перед збиранням поле розбивають на загінки, ширина яких кратна ширині захвату збирального комплексу чи агрегату. Кожний агрегат повинен працювати у своїй загінці.
На початку збирають поворотні смуги, урожай на межах загінок, а після цього – загінку. За інтенсивної технології вирощування льону загінки при сівбі засівають вівсом або однорічними травами шириною 7–12 м, які перед збиранням основної культури скошують на корм худобі.
Важливе значення має оптимальне забезпечення роботи збиральних агрегатів (технічне, технологічне, побутове) та всього комплексу.
На період збирання доцільно організувати механізовані загони й завчасно довести до виконавців їх обов’язки та задачі, заходи матеріального та морального стимулювання, випробувати узгодженість роботи до масового збирання.
Під час підготовки та збирання необхідно аналізувати стан і приймати відповідні організаційні рішення, здійснювати заходи для усунення виявлених недоліків та підвищення ефективності виробництва.
Лекція 9
МЕХАНІЗАЦІЯ ЗАГОТІВЛІ КОРМІВ і ВИРОБНИЧИХ
ПРОЦЕСІВ У ТВАРИННИЦТВІ
9.1. Види кормів, технології і комплекс машин для їх заготівлі.
9.2. Класифікація тваринницьких приміщень і виробничих механізованих процесів.
9.3. Механізація догляду за тваринами, доїння та первинної обробки молока.
Поживнішими є свіжа трава пасовищ і подрібнена трава сіножатей, що роздається кормороздавачами у годівниці.
Про запас (на зиму) з трав заготовляють такі види кормів: сіно, сінаж, силос, трав’яне борошно.
Сіно – скошена і висушена за короткий час до 17–18% трава розсипна або пресована й укладена у сховища, скирти або стоги на зберігання. Сіно – найбільш технологічний і розповсюджений корм для жуйних тварин із кормовою цінністю 0,45 – 0,55 кормової одиниці на 1 кг (1 к.о. відповідає кормовій цінності 1 кг вівса).
Свіжа кормова різка має кормову цінність – 0,9-0,95 к.о.
Сінаж – скошена і прив’ялена до 60-55% вологості трава, подрібнена на січку 3-5 см, укладена в траншеї чи башті, ущільнена та герметизована плівкою (у траншеях), прикрита від промерзання соломою і ґрунтом. Корм має запах свіжоскошеної трави, жовто-зелений колір із кормовою цінністю 0,3-0,4 к.о.
Силос – свіжоскошена і подрібнена на січку 5-12 см зелена маса вологістю понад 70%, укладена у траншеї чи башти, ущільнена герметизована та укрита від промерзання. Консервований кисломолочною реакцією корм 0,18-0,26 к.о./кг силосу. Найкраще силос готувати з кукурудзи у молочній або молочно-восковій стиглості або сумішок кукурудзи з соняшником чи бобовими травами. Для свиней можна окремо силосувати подрібнені качани в обгортках.
Трав’яне борошно – свіжоскошена і подрібнена на січку 2-3 см борошно, висушена примусово у спеціальних агрегатах до 8-12% і подрібнена на муку з кормовою цінністю 0,75-0,8 к. о. / кг.
Кукурудза на зерно має кормову цінність близько 1,34 к.о./ кг.
Трави (природні) скошують на висоті (стерня) 4–5 см, а сіяні першого укосу й отаву – 7-9 см, кукурудзу – 12 см.
Технологію заготівлі корму визначає його вид. Сіно може бути розсипне, пресоване у прямокутні паки або рулони і рідше подрібнене на січку.
Траву скошують у прокіс (підрізають стебла та укладають на поле) для прискореного висихання косарками з пальцево-сегментним або ротаційним дисковим апаратом, що змонтовані на брусі. Слід зауважити, що під дією сонця у траві руйнується каротин і перетравний протеїн, тому її перебування на сонці під час висушування має бути якомога коротшим. Для цього бобові трави з грубим стеблом скошують косарками–плющарками, які, роздавлюючи стебло, сприяють його швидшому висиханню та збереженню листочків.
Після скошування траву у прокосах зворушують ротаційними або колісно-пальцевими граблями, а після підсихання цими ж граблями згрібають у валки. Граблями ж обертають валки, після – підбирають підбирачами-копнувачами (варіант розсипного сіна) у копиці. У копицях проходить вирівнювання вологості між стеблами і листочками (найцінніша частина трави). Копиці транспортують до місць зберігання.
За пакованої технології сіно з валків підбирають, пресують і транспортують до місць зберігання. Наступні операції з паками чи рулонами здійснювати простіше й оперативніше.
Для отримання свіжого корму для годівлі використовують косарки- подрібнювачі з ротаційними різально-подрібнювальними апаратами або кормозбиральні комбайни, які силосопроводом подають подрібнений корм на транспортні засоби.
Кормозбиральні комбайни (самохідні (рис. 2.30) та причіпні) мають змінні косарки для трав, кукурудзи та підбирачі валків, які за потребою монтують на подрібнювачі.
Рис. 2.30. Схема самохідного кормозбирального комбайна КСК-100:
1 – різальний апарат; 2 – мотовило; 3 – шнек; 4, 5 – верхні вальці; 6, 7, 8 – нижні вальці живильника; 9 – протирізальний брус; 10 – подрібнювальний барабан; 11 – відсікач; 12 – силосопровід; 13 – щиток.
Силосозбиральні комбайни (причіпні) обладнані змінними жатками для заготівлі силосу та підбирачами, які монтують на платформу силосної жатки.
У комбайнах маса через живильник надходить до барабанного подрібнювача і повітряним потоком по силосопроводу подається на транспорт, що рухається поруч або позаду них.
Для заготівлі сінажу підсушену траву з валків підбирають кормозбиральними або силосозбиральними комбайнами, які обладнують підбирачами.
Кукурудзу на зерно у південних районах збирають комбайнами (самохідні і причіпні) в основному на насіння. Комбайн обриває качани від стебел, очищає качани від обгорток та вивантажує їх на причіп. Після обривання качанів стебла зрізають і подрібнюють барабанними апаратами й силосопроводом вивантажують на транспортні засоби, що рухаються поруч. Після висушування качани обмолочують на стаціонарі молотарками.
Для збирання кукурудзи на зерно зернозбиральними комбайнами до них випускають приставки. На комбайн монтують спеціальну жатку. Жатка обриває качани від стебел і транспортує їх до дообладнаного молотильного апарата, де вони обмолочуються, а зерно транспортується в бункер. Стебла, як і в комбайнів, зрізуються, подрібнюються та по силосопроводу подаються у транспорт, що рухається поруч. Вологість зерна при цьому не повинна перевищувати 28%.
9.2. Виробництво продукції тваринництва здійснюється на тваринницьких фермах і комплексах за технологіями, що визначають форми, способи й засоби виробництва та базуються на біологічних, технічних і організаційно-економічних засадах.
Тваринницька ферма – це узгоджена сукупність основних і допоміжних будівель (за генеральним планом) для утримання худоби різного віку й цільового призначення відповідно до будівельних та технологічних норм і правил, які сполучені зручними комунікаціями й системами, забезпечені засобами механізації виробничих процесів.
Тваринницький комплекс – це велике спеціалізоване підприємство на основі індустріальної технології ритмічного виробництва продукції.
За цільовим призначенням тваринницькі комплекси поділяють на:
- племінні – підприємства (станції, заводи), що займаються поліпшенням та виводять нові породи тварин і птиці;
- репродукторні – вирощують молодняк високоцінного поголів’я для товарних господарств;
- товарні – виробляють тваринницьку продукцію для населення і деякі види сировини для промисловості.
Можуть бути також змішані підприємства із завершеним циклом виробництва (повним оборотом стада) та спеціалізовані.
Тваринницькі об’єкти будують за генеральним планом, на якому домагаються компактності ферми і блокування приміщень для зменшення затрат на будівництво та ефективної організації виробничих процесів.
Відносно житлового сектора та державних комунікацій ділянка має бути з підвітряного боку, нижче за рельєфом на відстані 200–500 м і мати схил 3–5° для стікання дощової води. Територію ферми по периметру обсаджують чагарником або деревами висотою 0,5–0,8 м, з’єднують дорогами з твердим покриттям. Вхід на територію ферми здійснюють через пропускний пункт із дезбар’єром довжиною не менше 1,5 м і глибиною 0,1–0,15 м.
Ферма поєднує виробничу, кормову, санітарну та інші зони, споруди водо-, тепло- та енергопостачання, каналізації, для розміщення та зберігання засобів механізації, інвентарю, службові та побутові приміщення, внутрішні дороги з твердим покриттям та огорожу.
Протипожежні розриви між об’єктами – 10–30 м. Ветеринарні та лікувальні об’єкти будують не ближче 300 м від тваринницьких приміщень, а гноєсховища розміщують з підвітряного боку й протилежно до кормових сховищ, які повинні бути поряд із кормоцехами.
На фермах великої рогатої худоби застосовують такі варіанти утримання худоби: прив’язне, безприв’язне, потокове (конвеєрний спосіб обслуговування у станках, на прив’язі або станках-візках, які пересувають до стаціонарних пунктів виробничого обслуговування), а також у клітках і станках (для телят).
Свиней утримують за безвигульною або вигульною системою в індивідуальних або групових станках (8–25 голів). Птицю утримують на підлозі (глибока підстилка, планчаста або сітчаста із зоною для годівлі та збору яєць); у клітках; безвигульно і вигульно.
Мікроклімат тваринницького приміщення – сукупність фізичних і хімічних параметрів середовища, яка на 25–30% може знижувати продуктивність тварин і птиці. До них можна віднести температуру (у межах 8–16°С), відносну вологість повітря (40–80%), повітрообмін (швидкість руху повітря – 0,2–0,3 м/с), освітленість (20–70 люкс). Норма природного освітлення досягається відповідним відношенням площі вікон і підлоги, а штучного – встановленням світильників.
Сприятливий мікроклімат у тваринницьких приміщеннях досягається установками для вентиляції (приточно-витяжної природної чи примусової), охолодження, зволоження та фільтрування повітря від пилу й мікроорганізмів.
9.3. До механізованих процесів у тваринництві належать кормоприготування, догляд за тваринами, отримання та первинна обробка продукції.
Технологія кормоприготування – структура і послідовність способів і заходів обробки кормової сировини для отримання готових до згодовування кормів. Вона зумовлюється наявними кормовими компонентами та їх якістю, видом і віком тварин, прийнятим типом годівлі. Технології реалізуються у спеціальних виробничих об’єктах – кормоцехах (кормокухнях), що є типовими і мають відповідний комплект технологічного обладнання, об’єднаний у технологічні лінії. Кілька технологічних операцій за спрощеними схемами виконують кормоприготувальні агрегати.
Обробку кормів здійснюють за двома підходами: перший – перетворення потенційного корму на дійсний (обов’язкова обробка); другий – для раціонального та ефективного використання кормів, збільшення виходу продукції з тих самих запасів кормів.
Способи обробки кормів:
Концентровані корми, коренебульбоплоди, грубі та зелені корми, харчові (кормові) відходи, кормові добавки як компоненти корму відповідно обробляють і можуть згодовувати як окремо, так і у вигляді готової кормової суміші після технологічної лінії кормоцеху. Продуктивність кормоцеху, а відповідно і технологічного обладнання, залежить від добової потреби в кормах, кратності роздавання кормів, тривалості разової роздачі кормів (близько 2 год), коефіцієнта технологічного використання кормоцеху і кормороздавачів Ктв ≥ 0,85. Кожна наступна машина технологічної лінії повинна мати не нижчу продуктивність від попередньої. З таких міркувань вибирають кількість машин у потоковій лінії.
Очищення кормових компонентів від сторонніх домішок здійснюють методом сухого очищення (на магнітних сепараторах, решетах, інерційних і гравітаційних очисниках) та миттям у стоячій чи проточній воді кулачковими, лопатевими, барабанними, відцентровими дисковими, шнековими коренебульбомийками.
Доцільне подрібнення кормів (руйнування) забезпечують такими способами: роздавлюванням (плющенням), перетиранням і розбиванням (вальцями, жорнами і молотками відповідно); різанням грубих і соковитих кормів, коренебульбоплодів барабанними та дисковими подрібнювальними апаратами.
Фізична суть подрібнення – порушення цілісності матеріалу, а технологічна – отримання продукту з оптимальним розміром частинок. Комбікорми для свиней слід готувати з інгредієнтів дрібного помолу (0,2…1 мм), для великої рогатої худоби і птиці – середнього (1,0…1,8 мм) та крупного (1,8…2,6 мм). Грубі корми для свиней – 1…2 мм, для великої рогатої худоби – 30…50 мм за роздільного згодовування і 10…15 мм у складі кормових сумішок, коренеплоди для великої рогатої худоби – 10…15 мм, а для свиней – 5…10 мм.
Роздавання та дозування кормів після кормоцеху забезпечують стаціонарні та мобільні кормороздавачі. Стаціонарні встановлюють у приміщеннях, де відбувається годівля тварин або птиці. При цьому корм до приміщення доводять іншими транспортними засобами та завантажують у приймальний бункер біля приміщення. За наявності гідравлічної чи пневматичної систем корми від кормоцеху до приміщень можуть подаватися трубопроводами.
Мобільні кормороздавачі забезпечують транспортування та роздавання кормів у годівниці декількох приміщень або вигульних майданчиків за графіком. Але вони вимагають окремого кормового проходу, що збільшує габарити приміщення.
Джерелами водопостачання слугують природні відкриті водойми, шахтні колодязі та закриті артезіанські свердловини. Структура водопостачання містить водозабірну, водопідіймальну і водонапірну з резервуаром (запас води) системи, зовнішню і внутрішню мережі та водорозбірну апаратуру. Водопідіймачі (насоси) можуть бути: поршневі, відцентрові, вихрові, гвинтові, стрічкові, ковшеві, ерліфтні, гідротаранні та комбіновані.
Водонапірні споруди бувають баштові та безбаштові (герметичні резервуари з повітряною подушкою, рівень води в яких, на відміну від баштових, може бути нижче рівня споживача).
Для напування тварин використовують індивідуальні та групові автонапувалки. На літніх пасовищах можуть використовуватися мобільні автонапувалки, влаштовані на спеціальних автоцистернах. Зимою воду у групових автонапувалках підігрівають (за безприв’язного утримання великої рогатої худоби).
Підстилку подрібнюють на січку довжиною не більше 100 мм для збільшення поглинання води й аміачного азоту (газів).
Гній – якісне органічне добриво, що потребує знезараження для запобігання забрудненню навколишнього середовища. Вологість підстилкового гною коливається у межах 75–90%, а на свинофермах – 80–99%. Підстилковий гній умовно називають твердим, а безпідстилковий – рідким (містить менше ніж 8% сухих речовин) або напіврідким (понад 8%).
Засоби механізації для видалення гною з тваринницьких приміщень бувають механічні мобільні (в основному бульдозерні) та стаціонарні транспортери (скребково-ланцюгові, гвинтові, скребкові та ківшеві скреперні установки), гідравлічні системи (прямого змиву й самопливна із збиранням гною у збірник насосної станції).
Гноєсховища можуть бути наземні, заглиблені або напівзаглиблені основні й карантинні секційні (не менше двох секцій), в яких добова порція гною витримується протягом шести діб і потім перевантажується в основне сховище.
За прив’язного утримання гній прибирають із приміщень 2–5 разів на добу, а за безприв’язного – 2–3 рази на рік (утримання на глибокому шарі підстилки), з вигульних майданчиків і боксів гній прибирають через 2–3 дні.
Гній може використовуватися для виробництва біогазу під час його утилізації, для виготовлення торфо-гноєвих компостів у кагатах (4–6 місяців) з метою знезараження та знищення бур’янів внаслідок підвищення температури у кагаті поза 45°С.
Отримання та первинна обробка продукції передбачає доїння сільськогосподарських тварин і первинну обробку та переробку молока, стрижку овець, отримання яєць і бройлерів (птиці) на птахівничих фермах.
Доїння складається з двох фаз: молоковіддачі та молоковиведення. Молоковіддача – це складна реакція молочної залози, внаслідок якої молоко витісняється з альвеол у цистерни вимені. Цей процес відбувається під впливом гормону окситоцину, який виробляється у головному мозку тварини і транспортується потоком крові до вимені. Фактори, що спричиняють виділення окситоцину, – механічні, теплові та інші дії на рецепторні зони молочної залози (стереотип доїння).
Молоковиведення здійснюється внаслідок різниці тисків і з внутрішнього і з зовнішнього боків сфінктера (створенням надлишкового тиску всередині дійки або вакууму за її межами). Латентний (прихований) період (близько 45 с) – від надходження подразника до появи гормону; активний припуск – 3–4 хв – розпад окситоцину; закінчення припуску – фаза молоковиведення. Доцільно зауважити, що наприкінці машинного доїння виникає невеликий припуск.
Способи доїння: природний (ссання телям); ручний; машинний. Машинне доїння здійснює машина, яка має вакуумний насос з електродвигуном, вакуумну магістраль з регулятором вакууму та вакуумметром, вакуумним балоном, кранами та доїльними апаратами (рис. 2.31).
Доїння може відбуватися зі збиранням молока у доїльні відра або у мо
Доїння може відбуватися зі збиранням молока у доїльні відра або в молокопровід. Доїльні установки можуть бути стаціонарні (у стійлах, доїльних залах) і пересувні для літніх таборів.
Основою доїльної машини є доїльний апарат, що здійснює видоювання молока. Робочим органом доїльного апарата, що безпосередньо взаємодіє з твариною і здійснює процес доїння, є доїльні стакани з дійковою гумою. Доїльні апарати з пульсатором, колектором і доїльним відром (молокопроводом) можуть бути дво- або тритактними. За тритактного доїння цикл видоювання почергово охоплює такі такти: ссання – у просторі між стінкою доїльного стакана і доїльною гумою та піддійковому просторі створюється розрідження – молоко виводиться з дійки; стиск (масаж дійки) – у простір між стінкою доїльного стакана і гумою подається атмосферний тиск; відпочинок – в обидвох просторах тиск атмосферний. У двотактних апаратах відсутній такт відпочинку.
Доїльні апарати переважно діють на всі дійки одночасно, але є й такі, що чергують такти для лівої і правої половини вимені (апарати з попарним доїнням, які дещо розхитують вим’я в часі доїння).
Через швидкодію частіше застосовують двотактні доїльні апарати, хоча вони можуть завдати шкоди тварині через можливість “сухого доїння”.
Пульсатор доїльного апарата призначений для перетворення постійного вакууму на змінний (пульсуючий) в доїльних стаканах. В основному це пневмомембранні пристрої.
Колектор розподіляє вакуум між доїльними стаканами і забирає молоко від них, а також забезпечує такт відпочинку у тритактних доїльних апаратах.
За умови доїння у переносні відра навантаження на оператора 16–20, а у молокопровід – до 50 корів. Технологія доїння у відра може бути рекомендована для малих ферм (фермерських господарств).
Первинна обробка молока передбачає такі технологічні операції: очистку, охолодження, а інколи пастеризацію (рис. 2.32). Для очистки молока використовують фільтри, відцентрові очисники, нормалізатори (змінні барабани до сепараторів).
Щоб запобігти псуванню, молоко охолоджують до 2°С влітку та 8°С взимку зануренням молочних фляг (бідонів) у холодну або воду з льодом, у протиструминних охолодниках зрошувального типу або пластинчастих танках.
Пастеризація – процес нагрівання молока, який може здійснюватися за трьома режимами: нагрівання молока до 63°С і витримування за такої температури 30 хв; нагрівання до 72°С й витримування 20–30 с; миттєве нагрівання до 85-90°С (без витримки) – промисловий режим у ваннах або барабанних парових пастеризаторах. Після очищення та пастеризації молоко охолоджують і зберігають у молочних танках чи зразу ж молоковозами (цистерна-термос з подвійними стінками) перевозять до молокозаводів.
Переробка молока має на меті отримання питного молока (фасоване або розливне), вершків, масла, сиру й інших молочних продуктів.
Вершки можна отримати відстоюванням молока, але на сепараторах із частотою обертання барабана ω = 4000 с-1 швидкість відокремлення вершків зростає на 2–3 порядки.
Лекція 10
МЕХАНІЗАЦІЯ МЕЛІОРАТИВНИХ РОБІТ
10.1. Види меліоративних робіт.
10.2. Механізація будівництва та використання меліоративної мережі.
10.3. Механізація зрошення.
Меліорація (від латинського meliorate – поліпшення) – система технічних і організаційно-господарських заходів, спрямованих на докорінне поліпшення родючості земельних угідь (ґрунтів), – важливий елемент інтенсифікації сільськогосподарського виробництва.
Основним засобом виробництва і найбільшим багатством України є її ґрунти. Основою родючості ґрунтів є гумус, на створення якого природа потратила мільйони років. Нерозумний, споживацький підхід до його використання (висока розораність – у межах 80%, недосконалість техніки і технологій, часті обробітки, запущення земель у облоги) призводить до деградації ґрунту. Це усвідомлені світові тенденції, на подолання яких людство реагує. Тому 04.07.2002 р. ВР України прийняла Закон України про ратифікацію Конвенції ООН про боротьбу з опустелюванням земель і засухами (деградацією земель), до якої уже приєдналася 191 країна.
Потенціальні можливості земель сільськогосподарського призначення не вповні використовуються через недостатнє або надмірне зволоження, частина площ зазнає ерозії, закислюється, заболочується, заростає чагарниками тощо. Відновити, залучити до виробництва сільськогосподарської продукції, підвищити віддачу землі – завдання меліорації і зрошення.
10.1. Види меліоративних робіт:
1. Меліорація гідротехнічна – поліпшення надмірно та недостатньо зволожених земель.
2. Меліорація земель, що зазнають шкідливого впливу води, вітру – водяна і вітрова ерозія.
3. Меліорація земель із несприятливими для росту і розвитку рослин фізичними властивостями, поліпшення яких здійснюється культуртехнічними роботами (рекультивація земель відпрацьованих промислових кар’єрів, видалення каміння, пеньків, чагарників, задернілості, ліквідація дрібноконтурності тощо) та хімічними (підвищена кислотність, засоленість).
Культуртехнічні роботи належать до галузі меліоративної науки, яка вивчає методи і способи поліпшення властивостей ґрунту і його поверхні.
За напрямами робіт їх можна розділити на такі групи:
Для виконання культуртехнічних робіт використовують дві групи машин.
Корчувальна борона К-1 – пасивна, шириною захвату 3 м, має 8 зубів довжиною 800 мм. Борона призначена для корчування чагарників і пеньків діаметром до 15–20 см за поступового руху агрегату.
Ротаційні робочі органи машини МТП-26 складаються з п’яти роторів (рис. 2.33а) діаметром 1,2-1,3 м, що обертаються з частотою 18,2 об/хв.
Пасивне бульдозерного типу обладнання (рис. 2.33б) використовується за поступового руху агрегату шляхом вивертання пнів, каміння великої маси.
Комбіновані агрегати з поступовим рухом і додатковим переміщенням корчувальної частини гідроциліндром (рис. 2.33в) ефективніші та можуть використовуватись і для навантаження.
Машини канатної (прямої або через лебідку чи стрілу драглайна) тяги (рис. 2.33г) найкраще спрацьовують, коли сила тяги знаходиться під кутом 45–70º до горизонту (найменше зусилля корчування).
Перспективними є грейферні вібраційні машини (рис. 2.33д), які зменшують зусилля та час корчування, залишаючи родючий шар ґрунту на місці.
Викорчувану рослинність залишають для підсихання, а після цього обтрушують ґрунт і рослинну масу вивозять за межі поля.
Викорчувану рослинність залишають для підсихання, а після цього обтрушують ґрунт і рослинну масу вивозять за межі поля.
Каменезбиральні машини безперервної дії підкопують шар ґрунту з камінням і сепарувальними органами відділяють його, а каміння укладають у валок із наступним підбиранням, навантаженням на транспортні засоби та вивезенням за межі або на край поля.
Чагарниково-болотні плуги переважно мають один корпус напівгвин-тового типу шириною захвату 75, 100 см з плоским або чересловим ножем, орють на глибину 35–45 см та здатні приорати чагарник висотою 4–5 м.
Важкі дискові борони використовують для обробітку після осушення боліт і заболочених мінеральних ґрунтів. Батареї обладнують вирізними дисками, що можуть ступінчасто встановлюватися з кутом атаки 6–18º.
Болотні фрези для задернілих ґрунтів і чагарнику висотою до 0,5 м можуть за два проходи обробити його на глибину до 25 см.
Для прискореного залуження лук і пасовищ, що втратили кормову цінність, використовують агрегати прискореного залуження, які за один прохід вносять добрива, підготовляють ґрунт до сівби та висівають суміш трав і вирівнюють поверхню поля.
Для вирівнювання поля використовують довгобазові планувальники, які з базою між передніми і задніми колесами 12...15 м мають посередині косо поставлений ніж із полицею шириною захвату 4 м, які вирівнюють поверхню поля, знімаючи горбки та заповнюючи впадини, зсувають землю з підвищень і заповнюють низини.
10.2. Абсолютна вологість ґрунту, за якої припиняється вегетація (настає засихання рослин), знаходиться в межах 16%. Підвищена вологість призводить до заболочування – відсутності повітря у зоні кореневої системи, коли виживають тільки пристосовані до таких умов рослини. Вологість ґрунту в таких умовах регулюють з допомогою меліоративної мережі та зрошення.
Влаштування меліоративної мережі вимагає виконання великого обсягу земляних робіт і починається з розробки проекту. Мережа призначена для відведення надлишкової вологи або підведення води в зону кореневої системи рослин за її недостачі.
За призначенням меліоративна мережа може бути: осушувальна, зрошувальна, комбінована (регульована двостороння).
За виконанням меліоративна мережа може бути: відкритою (каналами) та закритою (укладеними у ґрунт трубами, дренажем).
Дренаж може бути осушувальним і аераційним, траншейним матеріальним (гончарний, пластмасовими трубами, фашинами – в’язаний у снопи хворост, дощатий, щебеневий) і безтраншейним (кротовий, щілинний). Нематеріальний дренаж служить 2–4 роки, а гончарний > 50 років, тому хоча і дорогий – поширеніший.
Глибина каналів водоприймачів меліоративної мережі (річок, ярів, струмків) 1,5...5 м, а швидкість води –0,25...5 м/с за похилу дна 0,0001...0,005.
Для створення меліоративної мережі будують земляні споруди (рис. 2.34). Вийнятий з каналу ґрунт від країв відсувають (не допустити осипання в канал ґрунту).
Рис. 2.34. Схеми земляних споруд:
а – напіввиїмка – напівнасип; б – насип; в – канал.
Насипи – земляні підвищення над поверхнею: греблі – насипи впоперек русла; дамби – насипи вздовж русла; насипи для шляхів; виїмки для відведення чи подачі води (траншея – виїмка з вертикальними стінками); кювети –бічні канали біля насипів доріг; канали, напіввиїмки-напівнасипи – залежно від рельєфу. Дрібну поливну мережу формують при сівбі чи догляді за посівами борозноутворювачами, підгортальниками, аричниками.
Невеликі поливні канали утворюють канавокопачами з пасивними робочими органами. Наприклад, копач-зарівнювач КЗУ–0,6 може розпушувати ґрунт долотами, утворювати канал робочим органом плужного типу, а після завершення терміну його використання зарівняти канал. Тягові канавокопачі потребують попереднього планування ухилу та значних тягових зусиль, а це відповідно – великомасових тягачів.
Канавокопачі можуть бути з активними робочими органами (фрезерні, роторно–ківшові), комбіновані та циклічної дії.
Для земляних робіт у меліорації та будівництві використовують:
Універсальні одноківшові екскаватори копають ґрунт і переміщають його на довжину стріли. Вони можуть мати змінне обладнання: ківш (пряма й обернена лопата на рукояті); грейфер – ківш зі щелепами для сипких вантажів; кранове обладнання з гаком; копер для забивання свай. Пряма лопата слугує для робіт вище від опорної площини, а обернена – нижче (траншеї).
Бульдозери канатно–тросового або гідравлічного приводу, поворотного або неповоротного ножа з полицею призначені для зрізування шару ґрунту та переміщення його на відстань до 50...100 м перед собою.
Скрепери причіпні чи самохідні призначені для зрізування ґрунту і транспортування його у ковші на відстань до 1500 м. Об’єм ковша може бути у межах 2,5...10 м3 і більше.
Грейдери призначені для зрізування сипучих матеріалів (ґрунту, снігу, щебеню) і переміщення його на відстань до 5 м. Випускаються причіпні та автогрейдери з шириною захвату 3...5 м, вирівнюють поверхню, як і довгобазові планувальники.
Комплекс робіт догляду за відкритою меліоративною мережею передбачає:
Закрита меліоративна мережа не створює перешкод для роботи механізмів, не є розсадником бур’янів. Вона дорожча під час створення, але довговічніша та дешевша під час використання. Промивають її водою під тиском.
Гончарний дренаж укладають у траншеї шириною 0,5...0,8 м з ухилом 0,002...0,015 (уздовж троса чи лазерного променя) на глибину 0,8...1,8 м трубками Ø5...6 см для збірних магістралей і 6...25 см – для колекторних. Стики між трубками (1–2 мм) покривають фільтрувальним матеріалом (піском, гравієм, а поверх – ґрунтом).
Вузькотраншейний (0,25...0,3 м) метод використовують для прокладання пластмасового дренажу (суцільними трубами з отворами чи перфорацією), сформованими зі стрічки спеціальними автоматами (перфоровані трубки при укладанні).
Щілинний дренаж утворюють коливною фрезою, шнеками, ланцюговими барами шириною 11...11,5 см, глибиною до 1,4 м. Від поверхні щілина закривається на глибину 0,4...0,5 м за рахунок осипання ґрунту з поверхні.
Кротовий дренаж (рис. 2.35) закладають дренером (конічний снаряд) на глибину 0,4...1,4 м залежно від призначення на віддалі 2...15 м (осушувальний, аераційний).
10.3. Воду можна подавати у ґрунт дощуванням, поверхневим, підґрунтовим і крапельним поливом. Зрошенням регулюють водяний і тепловий режим ґрунту, вносять розчинені добрива, вимивають надлишки солей, знищують шкідників і гризунів. Урожай на зрошуваних землях у 3–5 разів вищий, ніж на богарних.
Основним енергетичним елементом зрошувальної системи з механізованою подачею води є насосна станція, що подає воду із джерела (річки, каналу, водосховища) у відкриту або закриту зрошувальну систему. Насосні станції бувають стаціонарні й пересувні, сухопутні і плаваючі з приводом від трактора, двигуна внутрішнього згоряння або електродвигуна. Вони обладнуються відцентровими насосами продуктивністю 18...700 л/с і робочим тиском 0,04...1 МПа.
У закритій зрошувальній системі воду насосами під тиском подають трубами до гідрантів, а з них до поливних машин і установок.
У відкритій сітці вода із каналів або тимчасових трубопроводів насосами подається до дощувальних установок або поливних машин.
Поверхневий полив проводять борознами шляхом напуску води смугами або затопленням зрошуваних площ (наприклад, рисових чеків).
Підгрунтовий полив здійснюють подачею води трубами з отворами, кротовинами (дренами), що заложені на глибину 40...50 см. Волога капілярами піднімається до верхніх шарів ґрунту (у зону кореневої системи рослин).
Крапельне зрошення здійснюють подачею води трубами до споживачів безпосередньо в зону кореневої системи, де вона краплями з потрібною інтенсивністю витікає на ґрунт (у садах, теплицях, виноградниках).
Дощувальні машини та установки роздрібнюють воду на краплі розміром 1–2 мм і розподіляють по площі у вигляді дощу. Разом із водою можуть подаватися розчинені добрива. Інтенсивність дощу 0,1...0,8 мм/хв (залежно від типу ґрунту, відповідно, важкі...легкі).
Дощувальна установка складається з легких переносних трубопроводів та розбризкувальних насадків або дощувальних апаратів і працює позиційно. Після поливу демонтується і монтується на іншому місці.
Дощувальні машини, як і установки, отримують воду із гідрантів та здійснюють полив позиційно, переміщуючись з позиції на позицію власним ходом від енергії тиску води у магістралі чи двигуна або під час руху.
Дощувальні агрегати навішують на трактори, обладнують насосами. Рухаючись уздовж каналу, водозабірником агрегат забирає воду та під тиском насоса подає до дощувальних насадок чи апаратів.
Залежно від дальності польоту струменя розрізняють коротко-, середньо- та далекоструминні апарати.
У короткоструминних апаратах дальність польоту струменя до 10 м за тиску в напірній магістралі 0,05–0,15 МПа. При цьому струмінь дробиться дефлектором (нерухомою перешкодою).
У середньоструминних дальність польоту до 35 м за тиску 0,08–0,35 МПа. Струмінь дробиться при польоті від опору повітря.
У далекоструминних дальність польоту до 80 м за тиску 0,4–1 МПа.
Зрошення та осушення дозволяють отримати запланований урожай незалежно від кліматичних умов і тим самим зменшують ризики виробництва, відносяться до заходів гарантованого виробництва у галузі землеробства.
ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ
МЕХАНІЗОВАНОГО СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО
ВИРОБНИЦТВА
За результатами аналізу показників використання МТА (рис. 2.1) та на стадії планування виробництва доцільно врахувати можливі резерви підвищення ефективності виробництва.
Виділимо чотири основні групи можливих напрямів відшукання резервів та способи їх реалізації:
2. Технічні:
3. Організаційно-технологічні:
4. Соціальні:
3. ПРАКТИЧНА РОБОТА
Практична робота передбачає безпосереднє виконання в навчальних лабораторіях кафедри лабораторних робіт згідно із затвердженою робочою програмою дисципліни. Присутність студентів на таких заняттях є обов’язковою і регламентується затвердженим розкладом занять. Кожне лабораторне заняття оцінюється відповідною кількістю балів, сума яких визначає підсумкову оцінку з дисципліни.
Лабораторна робота №1
МЕТОДИКА ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ, ВИКОНАННЯ
ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ І ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ
1. Мета роботи.
Ознайомитися з методикою вивчення дисципліни. Засвоїти правила техніки безпеки під час проведення занять.
2. Тривалість заняття – 2 академічні години.
3. Загальні відомості
Для засвоєння вивченого матеріалу з дисципліни “Основи механізації та автоматизації сільськогосподарського виробництва” студентам необхідно старанно підготовляти кожну заплановану лабораторну роботу, завчасно вивчати її зміст і послідовність виконання.
Перед початком лабораторної роботи проводиться опитування студентів 15–20 хв для засвоєння пройденого матеріалу та перевірки їх готовності до нового заняття.
Під час лабораторного заняття вивчення конструкцій сільськогосподарської техніки проводиться на їх натурних зразках або макетах безпосередньо на робочих місцях, біля стендів. У кінці лабораторної роботи вибірковим опитуванням підсумовується її виконання і засвоєння матеріалу, акцентуються позитивні й негативні моменти, аналізується ставлення студентів до заняття та робиться висновок про досягнення мети.
З кожної лабораторної роботи студенти оформляють звіт. Звіти слід писати технічно грамотно й акуратно. Схеми, ескізи й таблиці потрібно виконувати олівцем з використанням креслярських приладів.
У разі відсутності студента на лабораторному занятті він зобов’язаний його відпрацювати у вільний від занять час. Відпрацювання полягає у самостійному опрацюванні матеріалу з навчальним майстром, оформленні та захисті звіту про виконану роботу з диференційованою оцінкою.
Якщо пропущене заняття не відпрацьоване, то студент до підсумкового контролю не допускається.
За кредитно-модульної системи організації навчального процесу (100 балів з дисципліни) виділяється поточна успішність, підсумковий контроль, індивідуальна робота, які за реально набраними балами оцінюються у національній системі: 90-100 балів – в і д м і н н о; 75-89 балів – д о б р е; 60-74 бали – з а д о в і л ь н о; 35-59 балів – незадовільно з правом перездачі; 1-34 бали – незадовільно без права перездачі (з повторним вивченням дисципліни).
Облік поточної успішності ведеться кожним студентом індивідуально у карті контролю знань, старостою у журналі групи та викладачем у власному.
Перед виконанням лабораторних робіт проводиться навчання студентів методам безпеки праці, з реєстрацією у журналі, де записують вступний інструктаж, а інструктаж, що проводиться на робочому місці, в журнал не записується.
Під час виконання лабораторних робіт треба суворо дотримуватися наступних правил безпеки праці:
Питання для самоконтролю
1. Яких заходів безпеки слід вживати під час регулювання робочих органів начіпних сільськогосподарських машин (знарядь)?
2. Які травмонебезпечні ситуації можуть виникати під час проведення лабораторних занять?
3. Які вимоги поведінки студентів під час проведення експериментів з використанням лабораторних установок?
4. Які травмонебезпечні зони має зернозбиральний комбайн?
5. Що категорично забороняється робити студентам під час виконання лабораторних робіт на кафедрі?
6. Дати визначення сільськогосподарської машини.
7. Дати визначення сільськогосподарського знаряддя.
8. Яких правил пожежної безпеки слід дотримуватися під час проведення лабораторних занять?
Лабораторна робота № 2
ЗАГАЛЬНА БУДОВА ЕНЕРГЕТИЧНО-ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА
(ТРАКТОРІВ І АВТОМОБІЛІВ)
1. Мета роботи.
Вивчити розташування і призначення основних частин енергетичних засобів, принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння, реалізації енергії та управління під час виконання функцій енергетично-транспортними засобами.
2. Тривалість заняття – 4 (2)* академічні години.
3. Обладнання робочого місця:
плакати: структурна схема трактора (автомобіля), ДВЗ, ходових систем, дво-, триточкові схеми навіски, гідравлічної системи; макет діючої гідравлічної системи трактора з навішеним плугом, культиватором, овочевою сівалкою; навчальний макет гідравлічної системи зернозбирального комбайна, натуральна навчальна модель (макет) трактора Т-150К з електричним приводом.
4. Місце проведення заняття:
лабораторії кафедри с.-г. машин та кафедри тракторів і автомобілів, ангар для зберігання сільськогосподарської техніки.
5. Загальні відомості
Для комплектування машинно-тракторних агрегатів (МТА) у сільському господарстві як енергетичні засоби використовують трактори загального призначення (з тяговим зусиллям не менше 30 кН), універсально-просапні та спеціалізовані (для окремих культур або особливих умов).
За номінальним тяговим (гаковим) зусиллям типаж тракторів у сільському господарстві налічує 10 класів (від 0,2 до 5 – тягові зусилля від 2 до 50 кН).
Для перевезення вантажів і пасажирів з підвищеними швидкостями та на значні відстані використовують вантажні (загального призначення і спеціалізовані), пасажирські (легкові автомобілі, автобуси) і спеціальні (автокрани, пожежні тощо) автомобілі.
Енергетичні засоби складаються з деталей, складальних одиниць, механізмів, приладів, складових частин, систем і агрегатів.
Деталь – виріб без складальних операцій (гайка, болт).
Складальна одиниця – виріб, деталі якого з’єднані із застосуванням складальних операцій (болтове, гвинтове, зварне з’єднання деталей тощо).
Механізм – пристрій для передачі механічного руху (гвинтовий, важільний, шестеренний тощо).
Прилад – для вимірювання, контролю, освітлення або сигналізації (термометр, спідометр, фара тощо).
Складова частина – частина машини, яка виконує закінчені функції (двигун, ходова частина тощо).
Система – складові частини, механізми, прилади, які спільно виконують визначену роботу (система охолодження, мащення тощо).
Агрегат – механізм, складова частина, яку можна повністю замінити (двигун, коробка переміни передач, задній міст тощо).
Основні частини трактора (див. рис. 2.3 а, б; 2.4 а, б) – двигун, трансмісія, ходова система, робоче обладнання (причіп, гідравлічна начіпна система, вал відбору потужності (ВВП), приводний шків), органи керування (кермовий механізм із приводом, гальмівна система) та допоміжне обладнання (кабіна, система освітлення й сигналізації).
Основні частини автомобіля (див. рис. 2.3 в; 2.4 в) – двигун, кузов, шасі (трансмісія, ходова частина, органи керування), допоміжне і робоче обладнання.
Двигун (ДВЗ) – основне джерело енергії сільськогосподарських енергетичних мобільних агрегатів, у якого хімічна енергія згоряючого палива перетворюється у механічну на обертовому (колінчастому) валі. Двигуни внутрішнього згоряння поділяють:
- за способом утворення і запалювання робочої суміші (паливо перемішане з повітрям) – на дизельні та карбюраторні;
- за кількістю тактів робочого циклу – на чотири- і двотактні;
- за кількістю циліндрів – на одно-, дво- і багатоциліндрові;
- за розміщенням циліндрів – на рядні, V-подібні, опозитні;
- за способом охолодження – з рідинним і повітряним.
Для запуску ДВЗ його колінчастий вал (див. рис. 2.5) обертають від електричного (стартер і акумуляторні батареї) двигуна або одно- чи двоциліндрового карбюраторного двигуна (для дизельних ДВЗ), який запускають у роботу стартером.
При цьому робочий цикл (повторне чергування процесів у циліндрі) двигуна складається з таких чотирьох послідовних тактів (частина робочого циклу під час руху поршня у циліндрі від однієї мертвої точки до іншої):
Перший такт – впуск. Поршень у циліндрі рухається вниз від верхньої мертвої точки (ВМТ) до нижньої (НМТ). Над поршнем створюється розрідження і через відкритий впускний клапан у циліндр надходить повітря (дизельний ДВЗ) або горюча суміш (карбюраторний).
Другий такт – стиск. Обидва клапани (впускний і випускний) у камері стиску закриті. Поршень рухається вгору (від НМТ до ВМТ) і над поршнем повітря (робоча суміш) стискається, а його температура підвищується.
Третій такт – робочий хід (розширення). Перед закінченням такту стиску (поршень майже дійшов до ВМТ) в циліндр впорскується форсункою під високим тиском дрібно розпилене паливо (у дизельного двигуна) і робоча суміш запалюється від температури сильно стиснутого повітря, а в карбюраторного – між електродами свічки запалювання, загвинченої в головку циліндра, проскакує іскра. Температура й тиск газів на поршень зростає, він через шатун штовхає (прокручує) колінчастий вал, рухаючись від ВМТ до НМТ при закритих обидвох клапанах.
Четвертий такт – випуск. Випускний клапан відкривається, під дією сил інерції (енергії) маховика поршень рухається від НМТ до ВМТ і звільняє циліндр від відпрацьованих газів.
Двигун починає працювати і цикли роботи у кожному циліндрі повторюються, а пусковий двигун автоматично вимикається.
Вироблена ДВЗ механічна енергія через колінчастий вал витрачається на виконання функцій енергетичного засобу та роботу двигуна.
Силова передача (трансмісія).
Механічна енергія двигуна в енергетично-транспортних засобах реалізується через силову передачу (трансмісію) та ходову систему (дотичну силу на колесах чи гусеницях) створенням тягового (гакового) зусилля, крутного моменту через вал відбору потужності (ВВП) або шків, гідравлічну або пневматичну (електричну) систему. Силова передача слугує для передачі від колінчастого вала крутного моменту (механічної потужності ДВЗ) і його збільшення за одночасного зменшення частоти обертання ведучих коліс (зірочок) ходової частини, короткочасного та тривалого від’єднання двигуна від споживачів енергії (агрегатів, систем), плавного рушання енергетичного засобу з місця, зміни швидкості руху. Силові передачі за принципом дії поділяють на механічні, гідравлічні, електричні та комбіновані. Вони містять: муфту зчеплення, проміжне з’єднання, коробку передач, центральну передачу, диференціал і кінцеві передачі.
Вибір заданого напряму руху, зменшення швидкості, зупинку засобу, його фіксацію на зупинці виконують кермовим керуванням і гальмами через силову передачу і ходову частину.
Агрегатування технологічних машин (плугів, культиваторів, косарок, причепів тощо) з тракторами здійснюють через причіп або гідравлічну навісну систему.
Ходова частина (див. рис. 2.3, 2.4) – це візок (колісний чи гусеничний), на якому змонтовані всі агрегати та механізми (остов, передні і задні колеса з осями (правий і лівий гусеничні рушії з підвіскою)), а також органи управління візком – кермове керування й гальма.
Призначення ходової частини – підтримувати остов з агрегатами й механізмами, перетворювати обертовий рух ведучих коліс або зірочок на поступальний машини і створювати гакове зусилля.
Ходові частини можуть бути гусеничні, колісні, колісно-гусеничні. Гусеничні створюють менший питомий тиск на ґрунт (0,035 – 0,05 МПа) і менше руйнують його структуру, мають менші втрати потужності на буксування і вищу прохідність, але металоємніші, складніші та дорожчі в експлуатації.
Підвищення прохідності колісних рушіїв здійснюється збільшенням кількості ведучих коліс (осей), збільшенням зчіпної ваги на ведучі колеса (додаткові вантажі, заповнення балонів водою, передачі частини вертикального опору знарядь на ведучі колеса через гідрозбільшувач зчіпної ваги), збільшенням опорної поверхні шляхом зменшенням тиску в шинах, встановленням ґрунтозачепів (ланцюгів на колеса та шипуванням шин), шин із вищим протектором, блокуванням диференціала.
Кермовий механізм з підсилювачем (гідравлічним або пневматичним) кермового приводу надійно утримує керовані колеса у заданому напрямі руху і зменшує навантаження на руки водія (у прямому й зворотному напрямах).
Гальмівні системи (колісні, трансмісійні) можуть бути стрічкові, колодкові, дискові з механічним, гідравлічним, пневматичним та комбінованим приводом і застосовуються для зменшення швидкості руху, зупинки енергетично-транспортного засобу та фіксування його на стоянці.
Для приводу активних робочих органів мобільних і стаціонарних с.-г. машин використовують ВВП, а стаціонарних машин – шківи плоскопасових передач.
Гідравлічна начіпна система (див. рис. 2.6) складається з гідравлічного та начіпного механізмів. В автомобілях (самоскидах) гідравлічна система використовується для піднімання платформи (кузова).
Гідравлічний механізм перетворює механічну енергію ДВЗ через насос на гідравлічну енергію стисненої оливи, яка через гідроциліндр перетворюється на механічну для піднімання (опускання) робочих машин (знарядь), або через виносні гідроциліндри (гідродвигуни) на механізми машин (знарядь).
Начіпний механізм – налагоджують за двоточковою (поздовжні тяги на тракторі зсунуті в одну точку) схемою для машин зі значною опорною базою (віддаль між опорними колесами у поперечному напрямі велика) або за триточковою (наприклад, при одному опорному колесі). Раму машин вирівнюють паралельно до поверхні верхньою тягою та правим розкосом начіпного механізму трактора.
6. Методика виконання лабораторної роботи
Підготовка студентів до виконання лабораторної роботи, опрацювання лекційного матеріалу та спостереження за матеріальною частиною тракторів, за схемами на плакатах, діючих макетах і стендах з поясненнями викладача дозволяють досягти поставленої мети.
Цьому ж підпорядковані й загальні відомості, викладені в цій роботі, якими будь-коли можуть скористатися студенти самостійно.
7. Послідовність виконання лабораторної роботи
7.1. За плакатами ознайомитися з розміщенням та призначенням основних частин та систем тракторів і автомобілів.
7.2. Засвоїти принцип роботи дизельного і карбюраторного ДВЗ за плакатами й макетами.
7.3. Засвоїти призначення силової передачі (трансмісії), ознайомитися з розташуванням агрегатів (муфта зчеплення, коробка переміни передач, карданна, головна та кінцеві передачі) на макеті трактора Т-150К.
7.4. З’ясувати роботу та взаємодію основних частин трактора (автомобіля) на працюючому макеті Т-150К.
7.5. На натуральних тракторах ознайомитися з будовою та принципом роботи гусеничних і колісних ходових систем.
7.6. За макетом і комбайном СК-5 вивчити роботу кермового керування та гальмівної системи.
7.7. На діючому макеті гідравлічної начіпки плуга вивчити її роботу.
8. Зміст звіту
8.1. Описати призначення основних частин трактора (автомобіля).
8.2. Описати принцип роботи ДВЗ.
8.3. Описати призначення робочого і допоміжного обладнання тракторів і автомобілів.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Яке призначення сільськогосподарських тракторів?
9.2. Призначення і класифікація автомобілів.
9.3. Які основні частини енергетично-транспортних засобів?
9.4. Які трактори за призначенням Ви знаєте?
9.5. Як використовується механічна енергія тракторів (у складі МТА)?
9.6. Для чого призначені ДВЗ?
9.7. Як класифікують ДВЗ?
9.8. Які механізми і системи має ДВЗ?
9.9. Які переваги і недоліки дизельних двигунів перед карбюраторними?
9.10. Як здійснюється робочий цикл ДВЗ?
9.11. Які послідовні такти має ДВЗ під час роботи?
9.12. Як з’єднуються с.-г. машини (знаряддя) з тракторами?
9.13. Як з’єднуються причепи з автомобілями?
9.14. Для чого використовують ВВП, шківи на тракторах?
9.15. Для чого використовують кермовий механізм, гальма?
9.16. Що Вам відомо про дію на ґрунт колісних, колісно-гусеничних, гусеничних ходових частин?
9.17. Яким чином можна підвищити прохідність колісних ходових частин?
9.18. Які агрегати має гідравлічна начіпна система?
9.19. Яке призначення гідравлічного механізму гідравлічної начіпки тракторів?
9.20. Для чого в гідравлічній системі гідронасос, розподільник, гідроциліндри?
9.21. За схемою (див. рис. 2.6) продумайте роботу елементів схеми під час піднімання (опускання) навісного знаряддя?
9.22. Продумайте послідовність Ваших дій на місці водія автомобіля (трактора) від запуску технічно-справного енергетичного засобу до початку руху (з назвою дій та використовуваних при цьому агрегатів). Які агрегати послідовно задіяні під час передачі крутного моменту до ходової частини?
Бібліографічний список
Лабораторна робота № 3
МЕХАНІЗАЦІЯ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ
1. Мета роботи.
Вивчити будову, призначення робочих органів, технологічний процес роботи плугів загального призначення, лущильників, культиваторів, борін, котків, комбінованих агрегатів, методику підготовки до роботи машинно-тракторних агрегатів (МТА).
2. Тривалість заняття – 4 (2)* академічні години.
3. Обладнання робочого місця:
тракторний начіпний плуг загального призначення ПН-3-35, стенд з робочими органами плугів і машин для поверхневого обробітку ґрунту, плакати, плуги спеціального призначення: ПЧ-2,5, ПОН-2-30, ПНД-4-30, ПНО-3-35, ПРПВ-5-50; культиватори, борони, лущильник ЛДГ-5А, котки, фреза ФБН-1,5; комбіновані агрегати АКП-2,5, КА-3,6; гідрофікована лабораторна установка з культиватором КОН-2,8ПМ та плугом.
4. Місце проведення заняття:
лабораторія №2 ґрунтообробних і посівних машин кафедри с.-г. машин, майданчик для зберігання сільськогосподарської техніки.
5. Загальні відомості
З метою створення сприятливих умов для росту і формування врожаю сільськогосподарських культур розрізняють такі способи обробітку ґрунту: основний, поверхневий, спеціальний.
Основний обробіток проводять для розпушування ґрунту з обертанням скиби або тільки розпушування і підрізування кореневищ бур’янів на глибину до 35 см. Сучасні ґрунтообробні машини й знаряддя для основного обробітку ґрунту за призначенням і технологічним процесом поділяють на такі групи:
- плуги загального призначення (лемішно-полицеві) для глибокої оранки з обертанням скиби під зернові і технічні культури;
- плуги-розпушувачі (чизельні) для глибокого обробітку ґрунту без обертання скиби;
- ротаційні плуги (фрези) для основного обробітку ґрунту на осушених болотах і догляду за ними;
- плоскорізи-глибокорозпушувачі.
Найчастіше видом основного обробітку є культурна оранка на глибину не менше 20 см, що виконується плугами з робочими органами, які кришать і обертають скибу. Для загортання покритого бур’янами верхнього шару ґрунту й кращого кришіння скиби на плузі встановлюють спеціальні робочі органи – передплужники. Для розпушування ущільненого дна борозни застосовують ґрунтопоглиблювачі.
Крім звичайної оранки з передплужниками або ґрунтопоглиблювачами, здійснюють плантажний обробіток з обертанням скиби на глибину 60 – 70 см. Верхній шар ґрунту, багатий на гумус, переміщують вниз – у зону живлення кореневої системи рослин. Якщо нижній шар родючіший від верхнього або виникає загроза вітрової ерозії, ґрунт розпушують без обертання скиби.
Плуг загального призначення має робочі і службові органи. До робочих (рис. 3.1) належать корпус, ніж, передплужник та ґрунтопоглиблювач. Службовими органами плуга є рама, опорне (польове, борозенне, заднє) колесо; механізми плуга та його причіп чи навіска.
Корпус плуга складається з лемеша, полиці, польової дошки та стовби. Під час переміщення у ґрунті корпус лезом лемеша в горизонтальній площині підрізує, а польовим обрізом полиці у поздовжньо-вертикальній площині відрізає скибу від моноліту, переміщує її робочою поверхнею, перевертає, деформує, розпушує та укладає на попередньо утворену скибу. Після проходу корпуса на полі залишається борозна шириною захвату корпуса плуга.
Передплужник призначений для вирізання і скидання на дно суміжної борозни верхньої частини скиби в 2/3 ширини захвату основного корпуса. Цим забезпечується краще загортання рослинних решток і добрив, що були на поверхні поля, й поліпшується перевертання скиби. Передплужник вирізує смугу ґрунту з лівого боку основної скиби на глибину 8 – 12 см.
Ніж призначений для відрізання скиби у вертикальній площині. Під час оранки задернілих ґрунтів ножі встановлюють перед кожним корпусом з метою кращого відділення скиби від моноліту. На староорних ґрунтах скиба з боку поля відокремлюється без відрізання ножем, і тому на багатокорпусних плугах ніж встановлюється лише перед останнім корпусом для забезпечення рівної стінки й чистого дна останньої борозни.
Ґрунтопоглиблювач призначений для розпушування та поглиблення орного шару ґрунту. Він встановлюється за кожним корпусом спеціальних плугів і забезпечує поглиблення орного шару на 5 – 15 см.
Підготовку плуга до роботи проводять на спеціальному майданчику з твердим покриттям або вирівняній ущільненій ґрунтовій ділянці. Підготовка плуга до роботи передбачає:
- перевірку комплектності та технічного стану орного агрегату;
- встановлення причепа (навіски) трактора;
- з’єднання плуга з трактором (комплектування МТА в натурі);
- розстановку робочих органів плуга на заданий вид оранки;
- підготовку (регулювання) плуга для оранки на задану глибину (задані параметри технологічного процесу);
- вирівнювання рами плуга в горизонтальній площині;
- перевірку якості роботи плуга в полі під час перших робочих проходів (МТА) з усуненням виявлених недоліків.
Слід пам’ятати, що такої ж послідовності операцій дотримуються під час підготовки до роботи інших сільськогосподарських машин і знарядь.
Начіпний плуг забезпечує високу якість оранки, якщо всі його корпуси однаково заглиблені, при цьому рама паралельна поверхні поля. Задану глибину оранки встановлюють і регулюють переміщенням за висотою опорного колеса відносно поверхні поля. Поздовжній перекіс рами усувають зміною довжини центральної тяги, а поперечний – зміною довжини правого розкосу начіпного механізму трактора.
Поверхневий обробіток виконується для створення сприятливих умов розвитку рослин завдяки розпушуванню або ущільненню ґрунту, нагромадженню вологи, боротьбі з бур’янами і шкідниками сільськогосподарських культур, загортанню рослинних решток, добрив тощо. Поверхневий обробіток ґрунту здійснюється машинами і знаряддями на глибину до 20 см. Залежно від технологічних операцій, які вони виконують, їх поділяють на борони, лущильники, котки, фрези, мотики, культиватори та ін. Окрему групу ґрунтообробних машин складають комбіновані агрегати, які за один прохід здійснюють декілька послідовних у часі технологічних операцій (рис. 3.5).
Борони (рис. 3.2, 3.3) використовуються для розпушення ґрунту, подрібнення грудок, вирівнювання поверхні поля, знищення і вичісування бур’янів, руйнування ґрунтової кірки, загортання поверхнево внесених мінеральних добрив та ін. За типом робочих органів борони поділяють на зубові, дискові, сітчасті і шлейфові. Борони з гнучкою рамою (рис. 3.2 б, в) добре пристосовуються до нерівностей поля, копіюючи поверхню.
Котки (рис. 3.4) застосовують для ущільнення ґрунту, подрібнення брил, грудок, вирівнювання поверхні поля та руйнування ґрунтової кірки. За конструкцією робочих органів розрізняють циліндрично-водоналивні (гладкі), кільчасто-шпорові, кільчасто-зубові, пруткові й борончасті котки.
Мотики, робочими органами яких є диски (рис. 3.2г) з криволінійними зубами (голками), застосовують для поверхневого розпушення полів, вкритих стернею та іншими рослинними рештками, загортання насіння бур’янів, вирівнювання мікронерівностей, весняного боронування озимих культур, руйнування ґрунтової кірки та ін.
Фрези застосовують для інтенсивного подрібнення і перемішування шарів ґрунту, подрібнення рослинних решток і бур’янів, вирівнювання поверхні поля, поліпшення лук і пасовищ, розрізання скиб дернини після оранки чагарниково-болотними плугами, загортання добрив у ґрунт, обробітку міжрядь у садах та виноградниках. За призначенням фрези поділяються на польові, просапні, садові й болотні. Ножі фрез приводяться у обертовий рух від валу відбору потужності трактора, відрізають скибки товщиною 5–8 см на глибину обробітку, відкидають їх, інтенсивно подрібнюючи і перемішуючи ґрунт.
Комбіновані агрегати (рис. 3.5) суміщають декілька послідовних технологічних операцій в одному проході агрегату, зменшують затрати та негативний вплив на ґрунт ходових систем МТА.
Культиватори за призначенням поділяють на:
- парові – використовуються для суцільного обробітку;
- просапні – для міжрядного обробітку широкорядних посівів з захисною зоною та перекриттям;
- спеціальні – для спеціального обробітку окремих культур та суцільного обробітку ґрунту (садові, лісові, чизельні тощо).
Парові культиватори (рис. 3.6) застосовують для підрізання бур’янів, розпушування, вирівнювання поверхні поля, загортання мінеральних добрив та передпосівного обробітку ґрунту. Просапні культиватори застосовують для міжрядного обробітку просапних культур за шириною захвату сівалки і деколи передпосівного. За наявності туковисівних апаратів їх ще називають культиваторами-рослинопідживлювачами.
спеціальні (садові, протиерозійні, фрезерні та ін.).
Парові культиватори застосовують для підрізу
Лущильники призначені для розпушування поверхні поля (стерні) з метою збереження вологи руйнуванням капілярів ґрунтової кірки і провокації росту бур’янів, які знищують наступним обробітком, розпушенням скиб після оранки тощо. За конструкцією робочих органів лущильники поділяють на дискові та лемішно-полицеві. За однакового тягового опору дискові мають більшу ширину захвату і продуктивність, тому їх використовують ширше. Лемішні обробляють ґрунт на більшу глибину і якісніше. Вгнутими дисками обладнують плуги, лущильники, дискові борони, які відрізняються кутом атаки (кут між площиною леза диска і напрямом руху) та конструкцією і призначенням знаряддя.
6. Опис установки і методики експерименту
Вивчення конструкцій плугів загального та спеціального призначення, машин і знарядь для поверхневого обробітку ґрунту проводиться на їх натурних зразках на робочому місці. Призначення та будову робочих органів вивчають біля стенда з робочими органами.
Регулювання глибини оранки та вирівнювання рами плуга в горизонтальній площині проводиться на лабораторній установці, елементами якої є гідравлічний пристрій, начіпний механізм та плуг ПЛН-3-35. При цьому для регулювання глибини оранки піднімають опорне колесо плуга, підставляють під нього дерев’яний брусок, висота якого відповідає заданій глибині, і опускають колесо до моменту торкання його обода поверхні бруска.
Щоб усі корпуси плуга торкалися носками і п’ятками лемешів поверхні дошки, центральною тягою й правим розкосом начіпного механізму вирівнюють раму плуга в горизонтальній площині.
Встановлення культиватора на задану схему роботи (рис. 3.7) проводиться на лабораторній установці, елементами якої є гідравлічний пристрій,
начіпний механізм та культиватор-підгортальник КОН-2,8ПМ. За допомогою начіпного механізму трактора раму культиватора встановлюють горизонтально і підставляють під опорно-приводні колеса підставки, товщина яких відповідає заданій глибині обробітку, зменшеній на розмір заглиблення коліс (2–3 см). Аналогічні підставки встановлюють під копіювальні колеса кожної секції. Гряділі секцій розміщують горизонтально. У тримачах гряділів робочі органи культиватора-підгортальника розставляють так, щоб забезпечити перекриття (4–8 см) і захисні зони. Для цього користуються дошкою, на якій нанесені осьові лінії рядків і захисні зони відповідно до схеми обробітку.
7. Послідовність виконання лабораторної роботи
7.1. Ознайомитися з правилами техніки безпеки та методикою вивчення конструкцій машин.
7.2. Вивчити загальну будову, процес роботи й технологічні регулювання плуга ПН-3-35.
7.3. На стенді розглянути робочі органи ґрунтообробних машин і знарядь, ознайомитись з особливостями їх використання.
7.4. Вивчити будову, роботу та послідовність підготовки до роботи культиватора КОН-2,8ПМ. Ознайомитися з роботою туковисівного апарата скребкового типу.
7.5. Ознайомитися з будовою та особливостями технологічного процесу роботи зубових (БЗСС-1,0), сітчастих (БСО-4), дискових (БДТ-3) борін; дискових (ЛДГ-5) і лемішних(ПЛ-5-25) лущильників; мотики МВН-2,8; котків і комбінованих агрегатів АКП-2,5; КА-3,6.
7.6. Скласти звіт.
8. Зміст звіту
8.1. Мета, способи і знаряддя для обробітку ґрунту.
8.2. Технологічний процес роботи плуга.
8.3. Нарисувати схему встановлення робочих органів культиватора в основному та стиковому міжряддях.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Які способи обробітку Ви знаєте? Які машини використовують для основного обробітку ґрунту?
9.2. Для чого орють ґрунт?
9.3. Робочі і службові органи плугів та їх призначення.
9.4. Технологічний процес роботи плуга загального призначення.
9.5. Підготовка плуга до роботи. Що вона передбачає?
9.6. Чим регулюють глибину оранки у навісних плугів? Чим і для чого вирівнюють раму плуга у робочому положенні?
9.7. Які типи лемешів Ви знаєте та де їх доцільно використовувати?
9.8. Для чого та якими машинами лущать стерню?
9.9. Які Ви знаєте культиватори за призначенням?
9.10. Робочі органи культиватора та їх застосування.
9.11. Що таке захисна зона і перекриття робочих органів культиватора?
9.12. Які дискові знаряддя Ви знаєте? Що таке кут атаки дискового знаряддя та на що він впливає?
9.13. Типи котків. Для виконання яких операцій вони використовуються?
9.14. Класифікація борін. Для чого використовують борони?
9.15. Коли та якими знаряддями здійснюють “закриття вологи”?
9.16. Призначення та переваги комбінованих агрегатів.
Бібліографічний список
Лабораторна робота № 4
МЕХАНІЗАЦІЯ СІВБИ (САДІННЯ) СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР
1. Мета роботи.
Засвоїти призначення, будову, технологічний процес роботи зернових та спеціальних сівалок, картоплесаджалок, машин для внесення добрив і методику підготовки їх до роботи.
2. Тривалість заняття – 4(2)* академічні години.
3. Обладнання робочого місця:
зернова сівалка СЗУ-3,6, овочева сівалка СО-4,2, картоплесаджалки СН-4Б та КСМ-4, стенди з робочими органами посівних і садильних машин, плакати, номограма для встановлення норми висіву сівалок, лінійка, вага, посівний матеріал, машини для внесення добрив: РОУ-6, РУМ-3, ПЖУ-2,5, СТТ-10, РТТ-4,2, РМС-6, посівний матеріал (кукурудза, картопля, озима пшениця), плакати, сівалки: ССТ-12Б, СУПН-8, лабораторні установки з робочими секціями бурякової і кукурудзяної сівалок.
4. Місце проведення заняття:
лабораторія №2 ґрунтообробних і посівних машин кафедри с.-г. машин та ангар для зберігання сільськогосподарської техніки.
5. Загальні відомості
Сівба і садіння є одними з найвідповідальніших процесів під час вирощування сільськогосподарських культур, основним завданням яких є оптимальне розміщення в ґрунті насіння, бульб, коренеплодів та розсади з метою створення найкращих умов для росту і розвитку рослин та отримання в кінцевому результаті максимального врожаю. Одночасно з висіванням насіння в ґрунт, як правило, вносять мінеральні добрива.
Внесення добрив і меліорантів проводиться для поповнення ґрунту поживними речовинами, збереження та підвищення його родючості. Переважно добрива вносяться машинами кузовного типу рівномірним розкиданням на поверхню поля з наступним загортанням робочими органами ґрунтообробної техніки.
Сівалки за призначенням поділяють на наступні групи:
- для сівби зернових культур – зернові, зернотукові (комбіновані), зерно-трав’яні;
- для сівби просапних культур – кукурудзяні, бурякові, бавовникові та ін.;
- льонові;
- овочеві;
- лукові та парникові.
Садильні машини за призначенням поділяються на картоплесаджалки, розсадосадильні та висадкосадильні машини.
Здебільшого причіпні зернові комбіновані сівалки призначені для сівби вузькорядним (у межах 7,5 см) і широкорядним (у межах 15 см) способом насіння зернових і зернобобових культур з одночасним внесенням мінеральних добрив (див. рис. 2.16). Робочими органами сівалки є зернотукові ящики, висівні апарати, насіннєтукопроводи, сошники і загортачі.
Зернотукові ящики призначені для зберігання і безперебійної подачі до висівних апаратів посівного матеріалу (зерна та туків). Ящик складається з двох ємностей, розділених перегородкою. Передню ємність заповнюють насінням, а задню – мінеральними добривами.
Висівні апарати, закріплені у днищі кожного ящика, призначені для відбирання певної частини насіння, яке самопливом надходить у його корпус з ящика та рівномірної подачі його до сошників. На зернових і овочевих сівалках використовують котушкові (для насіння) та котушково-штифтові (для туків) висівні апарати. Залежно від напряму обертання котушки розрізняють верхній і нижній висіви. Для висіву насіння зернових культур, льону, овочевих і круп’яних культур застосовують нижній висів, а для висіву крупного насіння (гороху, квасолі тощо) з метою зменшення його пошкодження – верхній.
Котушковий висівний апарат (рис. 3.8) вста-новлюють на зернових і овочевих сівалках та їх модифікаціях. Апа-рат має штамповану коробку 2, у нижній частині якої змонтова-ний регульований кла-пан 8, який можна вста-новлювати на різних відстанях від котушки. Під час висівання насіння зернових культур зазор між площиною клапана і ребром муфти 4 не повинен перевищувати 1...2 мм. Якщо ж висівають крупне насіння зернобобових культур, цей зазор збільшують до 8...10 мм, щоб уникнути дроблення насіння. Зазор регулюють повертанням вала 7.
Насіннє- і тукопроводи призначені для транспортування насіння і мінеральних добрив від висівних апаратів до сошників. На посівних і садильних машинах застосовують переважно гофровані гумові та трубчасті гумові, спірально-стрічкові, лійкоподібні, телескопічні та спірально-дротяні насіннє-та тукопроводи.
Сошники утворюють у ґрунті борозенки для укладання на їх дно насіння та добрив, присипання останніх вологим шаром ґрунту. Зернові й овочеві сівалки обладнують одно- або дводисковими сошниками. Характерною особливістю дискових сошників овочевої сівалки є наявність на їх дисках реборд, які забезпечують задану глибину загортання насіння.
Спеціальні сівалки обладнують кілеподібними (полозоподібними), анкерними сошниками. Кілеподібні сошники для дрібного насіння, ущільнюючи дно борозенки, створюють сприятливі умови для його проростання створенням капілярів і підтягуванням вологи до насіння.
Загортачі – це спеціальні пристрої у вигляді зубів або прутиків на пружинних стояках, шлейфів, борінок, дисків, котків тощо, які призначені для повного загортання на задану глибину насіння, укладеного в борозенках, утворених сошниками, вирівнювання поверхні поля.
У зернових та овочевих сівалках регулюють висівні апарати на рівномірність і норму висіву насіння (в картоплесаджалці регулюють крок садіння картоплі), встановлюють сошники на задану глибину та ширину міжрядь, визначають і встановлюють виліт маркера (найкоротша віддаль від крайнього сошника до борозенки, яку утворює диск маркера на незасіяному полі).
Спеціальні сівалки застосовують для сівби просапних культур (кукурудзи, соняшнику, сої, цукрових буряків). Особливістю конструкцій сівалок точного висіву є наявність окремих посівних секцій, що кріпляться до рами за допомогою паралелограмного механізму і розміщуються одна від одної на відстані міжряддя, з яким вирощують дану сільськогосподарську культуру та відсутності насіннєпроводів, оскільки висівні апарати розташовані безпосередньо над землею.
Висівний апарат бурякової сівалки ССТ-12В (рис. 3.9) – це диск, на поверхні якого знаходяться три або один рядок комірок. Диски обертаються від опорно-приводних коліс сівалки у корпусах висівних апаратів. Шар насіння, що лежить на висівному диску, заповнює його комірку одною насіниною. У нижній частині висівного диска насінина виштовхується з комірки і
падає в борозенку. Шляхом підбирання диска з відповідною кількістю комірок і зміною його частоти обертання регулюють норму висіву цукрових буряків.
Кукурудзяна сівалка СУПН-8А, складовими одиницями якої є вентилятор із повітропроводами, обладнана пневматичним висівним апаратом. Висівний диск цього апарата з 14 або 22 отворами. За рахунок вакууму, що створюється вентилятором, до кожного отвору присмоктується одна насінина, яка у нижній частині диска звільняється від вакууму і падає в борозенку. Норму висіву насіння регулюють встановленням диска з різною кількістю отворів та зміною частоти його обертання.
Добрива вносяться переважно машинами кузовного типу з рівномірним розкиданням на поверхню поля і наступним загортанням робочими органами ґрунтообробної техніки.
Добрива поділяються на мінеральні – добрива промислового виробництва у вигляді гранул розміром 1-5 мм, кристалів, порошків або рідин; органічні – складаються з речовин рослинного або тваринного походження (гній, гноївка, торф, компости, сапропелі, рослинна маса (сидерат), що заробляється в ґрунт); меліоранти – вапнякові, гіпсові матеріали для поліпшення хімічних властивостей ґрунту.
Машини для підготовки і внесення добрив за призначенням поділяють на такі групи:
- для підготовки і навантаження мінеральних добрив (рис. 3.10);
- для внесення твердих (рис. 3.11в), пилоподібних і рідких мінеральних добрив;
- для навантаження твердих і рідких органічних добрив;
- для внесення твердих (рис. 3.11 а,б) і рідких органічних добрив.
Тверді мінеральні добрива вносять за прямоточною та перевантажувальною технологіями переважно розкидачами, що складаються з кузова (бункера), на днищі якого розміщений транспортер, дозувальної заслінки, туконапрямників і відцентрових розсіювальних дисків (роторів).
Норму внесення мінеральних добрив кузовними розкидачами регулюють зміною розміру дозувальної щілини і швидкістю переміщення транспортера за постійної поступової швидкості МТА.
Органічні добрива вносять в ґрунт за допомогою причепів-розкидачів з місткістю кузова 4 – 24 т, на днищі яких рухається ланцюгово-планчастий транспортер, що переміщує масу до активного розкидального пристрою, який подрібнює її і розподіляє по поверхні поля, шириною до 6 м.
Норму внесення органічних добрив причепами-розкидачами регулюють зміною швидкості переміщення транспортера та МТА.
6. Опис установки і методики експерименту
Вивчення конструкцій зернової, овочевої сівалок і картоплесаджалок, машин для внесення добрив проводиться на їх натурних зразках на робочому місці. Призначення та будову робочих органів машин для сівби і садіння сільськогосподарських культур вивчають біля стенда з робочими органами.
Для встановлення зернової сівалки на задану норму висіву насіння певної культури користуються номограмою, згідно з якою підбирають необхідне передатне відношення редуктора приводу вала висівних апаратів і довжину робочої частини котушки. Переміщенням шестерень або зірочок у механізмі передач (редукторі) встановлюють вибране передатне число, а за допомогою важеля регулятора висіву насіння – вибрану довжину робочої частини котушки. Потім засипають у зернові ящики насіння, прокручують опорно-приводне колесо n разів, збирають висіяне насіння і зважують.
Маса висіяного насіння g (кг) повинна бути такою самою, як розрахована за формулою:
g=Q В πD n / 104 (1-δ), (3.1)
де В – робоча ширина захвату сівалки, м;
D – діаметр опорно-приводного колеса, м (у СЗ-3,6 – 1,18 м)/
Допустиме відхилення у межах ±3% .Якщо маса висіяного насіння виходить за вказані межі, - змінюють регулювання висівних апаратів і дослід повторюють до отримання потрібного результату.
7. Послідовність виконання лабораторної роботи
7.1. Вивчити будову, технологічний процес та регулювання зернової сівалки СЗУ-3,6.
7.2. За номограмою визначити необхідне передатне відношення редуктора приводу вала висівних апаратів та довжину робочої частини котушки.
7.3. Засипати в зернові ящики насіння, прокрутити опорно-приводне колесо 15 разів, зібрати висіяне насіння і зважити.
7.4. Розрахувати масу висіяного насіння за формулою (3.1).
7.5. Порівняти розрахункове значення маси насіння з фактично висіяним і за їх результатом зробити висновок.
7.6. Ознайомитись з особливостями конструкції та роботи овочевої сівалки СО-4,2, картоплесаджалок СН-4Б, КСМ-4, сівалок ССТ-12В, СУПН-8.
7.7. Вивчити будову та роботу гноєрозкидача РОУ-6 та машини для внесення мінеральних добрив РУМ-3 (МВУ-5).
7.8. Ознайомитись з особливостями конструкції та роботи машин для внесення добрив СТТ-10, РТТ-4,2, РМС-6.
7.9. Скласти звіт.
8. Зміст звіту
8.1. Описати методику встановлення зернової сівалки на задану норму висіву насіння і розрахувати значення Gn за завданням викладача.
8.2. Описати технологічний процес роботи гноєрозкидача РОУ-6.
8.3. Технологічний процес роботи сівалки СУПН-8.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Загальна будова зернової сівалки СЗУ-3,6 та призначення її робочих органів.
9.2. Технологічний процес роботи зернової сівалки СЗУ-3,6.
9.3. Загальна будова овочевої сівалки СО-4,2 та призначення її робочих органів.
9.4. Загальна будова і технологічний процес роботи картоплесаджалки СН-4Б.
9.5. Для чого призначений маркер, слідопокажчик на посівних агрегатах?
9.6. Чим регулюють норму висіву насіння у зернової сівалки? Робота висівного апарату котушкового типу.
9.7. Якими типами сошників комплектують зернові та овочеві сівалки?
9.8. У чому особливість сівби зернових культур за інтенсивною технологією? Як переобладнується середня сівалка трисівалкового агрегату для утворення технологічної колії?
9.9. Технологічний процес роботи бурякової сівалки ССТ-12.
9.10. Технологічний процес роботи сівалки СУПН-8.
9.11. Призначення та типи висівних апаратів сівалок точного висіву.
9.12. Як регулюють глибину загортання насіння у сівалках, картоплесаджалках (загальний принцип).
9.13. Які способи сівби і садіння сільськогосподарських культур та розміри міжрядь застосовують?
9.14. Чи можна змінювати швидкість руху картоплесаджалки під час садіння картоплі, якщо її робочі органи мають привід від незалежного ВВП трактора?
9.15. Технологічний процес роботи гноєрозкидача РОУ-6.
9.16. Будова та призначення робочих органів кузовного (бункерного) розкидача мінеральних добрив.
Бібліографічний список
1. Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини. – К.: Урожай, 1994. – С.39-106; 140-178.
Лабораторна робота № 5
МЕХАНІЗАЦІЯ ХІМІЧНОГО ЗАХИСТУ РОСЛИН
ВІД ХВОРОБ ТА ШКІДНИКІВ
1. Мета роботи
Вивчити будову, роботу та технологічні регулювання обприскувача, протруювача й ознайомитися з будовою і роботою обпилювача, аерозольного генератора.
2. Тривалість заняття – 2 академічні години.
3. Обладнання робочого місця:
обприскувач ОП-2000 (ОН-400) з набором розпилювальних наконечників, обпилювач ОШУ-50, протруювач ПСШ-5, ручний аерозольний генератор, стенд з робочими органами машин для хімічного захисту рослин від шкідників і хвороб, місткість для води, плакати.
4. Місце проведення заняття:
лабораторії №2 ґрунтообробних та посівних машин і №5 зернозбиральних комбайнів і післязбирального обробітку зерна кафедри с.-г. машин.
5. Загальні відомості
Машини з хімічного захисту призначені для застосування різних отрутохімікатів, які згубно діють на шкідників, хвороби культурних рослин і бур’яни.
Машини з хімічного захисту рослин за призначенням поділяють на:
- обприскувачі (див. рис. 2.20) – наносять розпилені пестициди у вигляді водяних розчинів, суспензій, емульсій на поверхню рослин або ґрунту;
- обпилювачі – наносять на листову поверхню посівів польових, технічних та овочевих культур, садів, виноградників, чагарників, а також лісових смуг і масивів сухих порошкоподібних пестицидів;
- аерозольні генератори – наносять отрутохімікати у вигляді аерозолей (туману, диму) для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин, закритих складських і тваринницьких приміщеннях, ангарах, теплицях, парниках тощо. Розчин при цьому зроблено на важковипаровуваних речовинах (дизельному паливі, оливах тощо);
- протруювачі (див. рис. 2.19) – наносять отрутохімікат на поверхню насіння рослин перед їх сівбою (садінням) для знищення хвороботворних бактерій, шкідників тощо. У протруювачах під час спільного транспортування насіння і отрутохімікату вивантажувальним шнеком відбувається рівномірне покриття поверхні кожної насінини отрутою. Продуктивність машини по зерну й отрутохімікату регулюється у межах дози.
Обприскувачі складаються з робочих і допоміжних органів. До робочих належать резервуар, насос, розпилювальні та заправні пристрої, фільтри, регулятори тиску, мішалки, комунікації високого та низького тиску, а допоміжними є рама, органи керування і контролю, ходова частина (для причіпних обприскувачів).
За типом розпилювального пристрою обприскувачі поділяють на штангові, вентиляторні та комбіновані.
Під час руху МТА з увімкненим валом відбору потужності трактора, рідкий отрутохімікат самопливом з бака по магістралі низького тиску через фільтр надходить до насоса. По магістралі високого тиску від насоса робоча рідина рухається до гідромішалки та регулятора тиску. Із заданим тиском, що контролюється манометром, рідина надходить через штангу до розпилювачів і наноситься на оброблювану поверхню. Зайва рідина з регулятора тиску зливається у бак.
Обпилювач ОШУ-50А (рис. 3.12) використовується для обпилювання сухими порошкоподібними пестицидами садів, виноградників, чагарників, посівів польових, технічних та овочевих культур, а також лісових смуг і масивів. Під час обпилювання садів, польових, технічних і овочевих культур, лісових смуг та масивів використовують садово-польовий розпилювальний пристрій, а виноградників і чагарників (кущів) – виноградниковий.
Аерозольний генератор АГ-УД-2 (рис. 3.13) використовується для боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур, садів, лісосмуг, а також для оброблення закритих складських і тваринницьких приміщень. Під час запуску в генераторі спочатку, закривши при цьому кран 2 пальника і дозувальний кран 10, запускають двигун УД-2.
Рис. 3.13. Схема аерозольного генератора АГ-УД-2:
1 – бачок для бензину; 2 – кран; 3 – компенсатор; 4 і 16 – регулятори температури; 5 – пальник; 6 – оглядове віконце; 7 – камера згоряння; 8 – жарова труба; 9 – робоче сопло; 10 – дозувальний кран; 11 – розпилювач пестицидів; 12 – приймач із фільтром; 13 – запальна свічка; 14 – повітронагнітач; 15 – фільтри.
Після подачі бензину та повітря до пальника утворюється паливна суміш, яка на виході з пальника загоряється від запальної свічки. Гарячі гази, проходячи через звужене сопло зі швидкістю 250…300 м/с, засмоктують через ежектор рідкі пестициди. Повітряним потоком вони розпилюються на дрібні краплини, які, випаровуючись, змішуються з навколишнім повітрям, охолоджуються і конденсуються в туман яскраво-білого кольору, що поширюється від сопла генератора й осідає на оброблювані поверхні.
Фумігатори – вносять пестициди, що швидко випаровуються проти найнебезпечніших збудників, шкідників і хвороб кореневої системи сільськогосподарських культур.
Для встановлення обприскувача на задану норму (дозу) внесення отрутохімікату Q необхідно відрегулювати робочий тиск у його напірній магістралі, вибрати діаметр вихідного отвору розпилювального наконечника та визначити за відомою кількістю розпилювачів п, нормою Q, робочою швидкістю Vр і шириною захвату Вр витрату через один розпилювач q.
6. Опис установки і методики експерименту
Вивчення конструкцій машин для хімічного захисту рослин від шкідників і хвороб проводиться на їх натурних зразках. Призначення та будову робочих органів машин для хімічного захисту рослин від шкідників і хвороб сільськогосподарських культур вивчають біля стенда з робочими органами.
Щоб відрегулювати обприскувач на задану норму внесення отрутохімікатів, встановлюють на лабораторній установці відповідні розпилювальні наконечники й тиск у напірній магістралі. Вмикають насос і протягом 1 хв. збирають воду в резервуар. Кількість зібраної води, що витрачається одним розпилювачем, порівнюють із розрахунковим її значенням за формулою
q = Q Вр Vр / 600 п . (3.2)
Якщо розраховане за формулою (3.2) значення норми внесення отрутохімікатів через один розпилювач відрізняється від отриманої експериментально більше ніж на 10%, коректують тиск у напірній магістралі обприскувача.
7. Послідовність виконання лабораторної роботи
7.1. Вивчити будову, технологічний процес і регулювання обприскувача ОН-400. Ознайомитися з особливостями конструкції обприскувача ОП-2000.
7.2. Вивчити будову, роботу та технологічні регулювання протруювача ПСШ-5.
7.3. Засвоїти будову та технологічний процес роботи обпилювача ОШУ-50, аерозольного генератора.
7.4. Заповнити резервуар обприскувача ОН-400 водою, встановити на штанзі щілинні розпилювальні наконечники і тиск в його напірній магістралі 1 МПа.
7.5. Задіяти насос обприскувача в роботу, зібрати воду, що пройшла через розпилювач в ємність за 1 хв. і визначити її кількість.
7.6. Розрахувати за формулою (3.2) теоретичну витрату рідини одним розпилювачем і порівняти його з фактичним.
7.7. Зробити висновок за результатами експерименту.
7.8. Скласти звіт.
8. Зміст звіту
8.1. Описати роботу вентиляторного обприскувача та вказати чим можна змінити норму витрати розчину отрутохімікатів в обприскувачах.
8.3. Перерахувати робочі агрегати і механізми протруювача ПСШ-5, вказати їх призначення.
8.4. Виконати розрахунки з визначення норми внесення отрутохімікатів обприскувачем.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Способи боротьби з хворобами та шкідниками сільськогосподарських культур. Значення хімічного способу.
9.2. Класифікація за призначенням машин з хімічного захисту рослин.
9.3. Будова та призначення робочих органів обприскувача.
9.4. Технологічний процес роботи штангового обприскувача.
9.5. Що впливає на дозу внесення пестицидів в обприскувачах і чим забезпечується постійна концентрація робочої рідини?
9.6. Технологічний процес роботи обпилювача ОШУ-50.
9.7. Призначення та принцип роботи протруювача насіння ПСШ-5.
9.8. Чим регулюють норму витрати отрутохімікатів обпилювача і протруювача?
9.9. Технологічний процес роботи аерозольного генератора.
9.10. Правила техніки безпеки під час роботи з отрутохімікатами.
Бібліографічний список
3. Ярошенко П.Н., Ярошенко Л.О. Сільськогосподарські машини: Лабора-торно-практичні заняття. – К.: Вища шк., 1978. – С.71-81.
Лабораторна робота № 6
МЕХАНІЗАЦІЯ ЗБИРАННЯ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР
ТА ПІСЛЯЗБИРАЛЬНОГО ОБРОБІТКУ ЗЕРНА
1. Мета роботи
Засвоїти способи збирання зернових культур. Вивчити загальну будову, технологічний процес роботи та основні технологічні регулювання зернозбирального комбайна, зерноочисних і сушильних машин.
2. Тривалість заняття –4 (2)* академічні години.
3. Обладнання робочого місця: зернозбиральний комбайн СК-5 “Нива”, валкова жатка ЖВН-6, барабанний підбирач, макети і стенди з робочими органами, електричною і гідравлічною системами, розрізи вузлів, плакати.
4. Місце проведення заняття:
лабораторія №5 зернозбиральних комбайнів і машин для післязбирального обробітку зерна кафедри с.-г. машин.
5. Загальні відомості
Зернові культури з використанням зернозбирального комбайна збирають однофазним (пряме комбайнування) і двофазним (роздільне збирання) способами. Суть однофазного способу полягає в тому, що зернозбиральний комбайн за один прохід зрізує стебла, обмолочує хлібну масу з виділенням зерна й очищенням його від домішок, укладає солому та полову в копиці чи валки на полі або подрібнює не зернову частину врожаю і збирає її у візки. Двофазний спосіб збирання полягає в тому, що спочатку (за 7-10 днів до повного достигання у фазі воскової стиглості) за допомогою валкових жаток зрізують стебла та укладають їх у валки (перша фаза), а через 3–5 днів підбирають валки зернозбиральним комбайном, технологічний процес роботи якого такий самий, що й під час прямого комбайнування.
Зернозбиральні комбайни з барабанними або аксіально-роторними молотильно-сепарувальними пристроями призначені для збирання зернових, зернобобових та інших культур прямим комбайнуванням і роздільним способом. Основними частинами комбайна є жатка, молотарка, гідрофікований копнувач, силова установка і ходова частина, місце управління з органами керування і транспортування, підбирач (рис. 3.14).
Жатка призначена для зрізування нахилених планкою мотовила стебел рослин і безперебійної їх подачі звуженим за допомогою шнека потоком через похилу камеру до молотарки.
Молотарка призначена для обмолочування хлібної маси шляхом ударяння по ній бил барабана молотильного апарата та протягування її через зазор між барабаном і решітчастим підбарабанням, відділення від соломи вимолоченого зерна на клавішах соломотряса та очищення зерна від полови, соломи й легких домішок і відбирання необмолочених колосків за допомогою решітного стану й вентилятора очистки.
Гідрофікований копнувач призначений для нагромадження незернової частини врожаю, що надходить зі соломотряса і вивантаження її на полі у вигляді копиць.
Силова установка комбайна – це двигун, потужність від якого відбирається з обох кінців колінчастого вала: з переднього кінця – на привод ходової системи, а з іншого – на шків молотарки та інші робочі органи.
Ходова частина слугує для плавної зміни швидкості руху комбайна і складається з переднього ведучого моста, заднього моста і механізму приводу.
Місце управління – це робоче місце механізатора, обладнане пультом сигналізації і контролю, панелями приладів та перемикачів, важелями і педалями керування тощо.
Бункер призначений для нагромадження зерна, що надходить елеваторами від очистки комбайна, та вивантаження його у транспортний засіб після його заповнення.
За агротехнічними вимогами зерно з бункера комбайна на тік надходить із чистотою 94-96%, а вологість може складати 11-28%. Зберігати зерно довготерміново без псування можна за вологості 14-15%, а чистота насіння першого класу повинна бути не нижчою 99%.
Післязбиральний обробіток зерна передбачає його очищення, сортування, сушіння та зберігання, а також виконання навантажувально-розвантажувальних і транспортних операцій.
Зернову суміш поділяють на фракції за такими фізико-механічними властивостями окремих видів насіння і домішок:
- аеродинамічними властивостями (парусність) – повітряним потоком від вентиляторів;
- розмірами (ширина, товщина) – решетами з прямокутними і круглими отворами; за довжиною – трієрними циліндрами;
- станом і формою поверхні;
- щільністю;
- за кольором.
Зерноочисні машини поділяють на три типи:
- первинного обробітку для отримання продовольчого зерна (прості машини);
- очищення і сортування зерна для отримання насіннєвого матеріалу (складні машини);
- спеціальні машини для очищення зерна і насіння від важко відокремлюваних домішок (гірки, змійки, електромагнітні машини, пневматичні сортувальні столи).
Зерноочисні машини першої групи (рис. 3.15) – це пересувні в межах току агрегати, основними вузлами яких є завантажувальний і вивантажувальний транспортери, приймальна камера, повітряні канали та решітні стани.
Рис. 3.15. Технологічна схема ОВС-25:
1 - очищене зерно; 2 – крупні й дрібні домішки; 3 – легкі домішки.
Завантажувальний транспортер скребкового типу призначений для рівномірного забирання з току зерна і подачі його до приймальної камери.
Приймальна камера поділяє зернову суміш на два рівні потоки, які, пройшовши повітряні канали, подаються на решітні стани.
Повітряні канали призначені для відокремлення від зернової суміші легких домішок. Канали з’єднуються з вентилятором, що створює повітряний потік, яким легкі домішки виносяться у відстійну камеру.
Решітні стани, що працюють паралельно, – це два комплекти решіт Б1, Б2, В і Г, які встановлені з нахилом і, здійснюючи коливання, відділяють зерно або домішки відповідної фракції – схід з решета Б2 і прохід через решето В і Г складають крупні і дрібні домішки, а прохід через решето Б2 і схід з решета Г – очищене зерно. Решітні стани здійснюють поділ зерна за товщиною або шириною та відділяють крупні і дрібні домішки.
Вивантажувальний транспортер призначений для подачі очищеного зерна від решітних станів у кузов транспортних засобів або в бурт.
Насіннєочисно-сортувальна машина СМ-4 призначена для очищення й сортування насіння зернових, зернобобових, трав, олійних і технічних культур. Машина обладнана повітроочисним пристроєм, що складається з двох замкнутих аспіраційних систем, решітним станом, двопотоковим ковшовим відвантажувальним вертикальним елеватором (норією) і трієрними циліндрами.
Рис. 3.16. Насіннєочисна машина СМ-4А:
1 – завантажувальний конвеєр; 2 – розподільний шнек; 3 – шнек відходів; 4 – ротори вентиляторів; 5 – відстійна камера; 6 – робочий канал другої аспірації; 7 – двопотоковий елеватор; 8 – кукільний циліндр відокремлення коротких домішок; 9 – вівсюжний циліндр відокремлення довгих домішок; 10 – шнек очищеного зерна; 11 – решітний стан; 12 – робочий канал першої аспірації; I – вихід легких та дрібних домішок; II – дрібне зерно і короткі домішки; III – крупні домішки та щупле зерно; IV – довгі домішки; V – очищене зерно.
Трієрні циліндри насіннєочисної машини призначені для відділення від зерна основної культури коротких (кукільний циліндр) і довгих (вівсюжний циліндр) домішок. Принцип їх роботи однаковий і полягає у відокремленні менших за довжиною частинок суміші та скиданні їх у жолоб, з якого вони виносяться шнеком.
6. Опис установки і методики експерименту
Вивчення конструкції зернозбирального комбайна проводиться на натурних зразках. З призначенням та будовою робочих органів окремих частин, систем і агрегатів комбайна знайомляться біля стенда з робочими органами, макетами, розрізами вузлів. Вивчення конструкцій машин для післязбирального обробітку зерна проводиться на робочому місці.
Під час вивчення конструкції і процесу роботи машин звертають увагу на технологічні регулювання, які впливають на якість їх роботи.
7. Послідовність виконання роботи
7.1. Вивчити загальну будову і технологічний процес роботи зернозбирального комбайна СК-5 „Нива”.
7.2. Ознайомитися із системами комбайна та основними технологічними регулюваннями, які впливають на якість роботи.
7.3. Вивчити будову і технологічний процес роботи повітряно-решітної машини ОВП-20А та основні технологічні регулювання.
7.4. Ознайомитись з особливостями будови складної зерноочисної машини СМ-4 на діючій моделі.
7.5. Ознайомитись з будовою і роботою спеціальних зерноочисних машин на діючих моделях ЕМС-1А, СОМ-300, ССП-1,5 та зерноочисних агрегатів.
7.6. Змінити розмір повітряного потоку сортувального стола, нахил деки й подачу насіння.
7.7. Ознайомитися з технологічним процесом й режимами роботи барабанних і шахтних сушарок, зерноочисно-сушильних комплексів.
7.8. Скласти звіт.
8. Питання для звіту
8.1. Опишіть призначення основних частин зернозбирального комбайна.
8.2. Описати роботу зерноочисної машини ОВП-20А.
8.3. Нарисувати схему та описати роботу трієрного циліндра.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Способи збирання зернових культур, їх переваги і недоліки. Машини для реалізації цих способів.
9.2. Основні частини зернозбирального комбайна та їх призначення.
9.3. Як працює жатка зернозбирального комбайна під час прямого комбайнування?
9.4. Будова та робота молотильного апарата зернозбирального комбайна СК-5.
9.5. Призначення та робота соломотряса комбайна СК-5.
9.6. Призначення та робота очистки комбайна СК-5 (вентилятор, два жалюзійні решета, подовжувач верхнього решета і транспортна дошка).
9.7. Можливі причини втрат зерна під час роботи зернозбирального комбайна.
9.8. Технологічний процес роботи СК-5А під час підбирання валків.
9.9. Які культури, крім зернових, можна збирати зернозбиральними комбайнами, як і чим збирають не зернову частину врожаю?
9.10. За якими ознаками та якими робочими органами зерноочисних машин розділяється зернова суміш?
9.11 Які способи та машини для сушіння зерна Ви знаєте?
9.12. Якої вологості зерно можна довго зберігати?
9.13. Будова та призначення робочих органів машини ОВП-20А.
9.14. Як працює решітний стан із 4 решіт зерноочисної машини
ОВП-20А?
9.15.Будова та призначення робочих органів насіннєочисної машини СМ-4.
9.16. Призначення та принцип роботи трієрних циліндрів насіннєочисної машини СМ-4, технологічні регулювання.
9.17. Технологічний процес роботи насіннєочисної машини ЭМС-1.
9.18. Призначення та принцип роботи сортувальних столів ССП-1,5А.
9.19. Як працюють повітряні очистки простих (ОВП-20) і складних (СМ-4) зерноочисних машин?
9.20. Для чого використовують бункери активного вентилювання та як вони працюють?
Бібліографічний список
Лабораторна робота № 7
МЕХАНІЗАЦІЯ ЗБИРАННЯ Технічних культур
1. Мета роботи
Вивчити будову, роботу та особливості використання машин для збирання картоплі, цукрових буряків, льону-довгунцю. Ознайомитися зі способами збирання.
2. Тривалість заняття – 4 (2)* академічні години.
3. Обладнання робочого місця:
машини: УКВ-2; ККУ-2А; КСП-15; КІР-1,5; БД-6; КС-6, стенд із робочими органами корене-, гичкозбиральних машин, робочий макет різального апарата машини БМ-6, льонобралка ТЛН-1,5А, льонокомбайн ЛК(В)-4А, підбирач-обертач ОСН-1, підбирач трести ПТН-1, діюча модель в’язального апарата, плакати.
4. Місце проведення заняття:
лабораторія №2 ґрунтообробних, посівних і садильних машин, майданчик для зберігання техніки кафедри сільськогосподарських машин.
Технічними вважають сільськогосподарські культури, які можуть мати промислову переробку. Технології їх збирання різняться, і тому розглянемо їх особливості.
Технологія збирання картоплі
Під час збирання врожаю картоплі послідовно виконують наступні технологічні операції:
- збирання (подрібнення) бадилля (за 10 – 14 робочих днів до викопування картоплі);
- передзбиральне розпушування міжрядь після зрізування бадилля;
- підкопування кущів картоплі і одночасне їх підніманням з шаром ґрунту;
- відокремлення (сепарація) від бульб ґрунту, бадилля, бур’янів, рослинних решток, каміння та інших домішок та укладання бульб у валок чи збирання в бункер з наступним вивантаженням у транспортні засоби;
- збирання бульб у тару або транспортні засоби;
- перевезення бульб до місця сортування;
- очищення і сортування картоплі за розмірами та закладання бульб на зберігання.
Способи збирання картоплі:
- потоково-комбайновий, під час якого картоплезбиральний комбайн за один прохід викопує картоплю, очищує її від домішок і ґрунту й навантажує на транспортний засіб;
- роздільний, що полягає у послідовному підкопуванні й укладанні в один валок шести рядків картоплі картоплекопачем-валкоукладачем з наступним підбиранням бульб картоплезбиральним комбайном;
- комбінований, за якого картоплекопач-валкоукладач послідовно викопує картоплю з чотирьох рядків і укладає її в міжряддя двох середніх рядів, які викопує картоплезбиральний комбайн з одночасним підбиранням уже вибраних картоплекопачем-валкоукладачем бульб.
У картоплезбиральних машинах і комбайнах (рис. 3.17) можна виділити дві групи робочих органів – підкопувальні та сепарувальні.
Рис. 3.17. Конструктивно-технологічна схема комбайна ККУ-2А:
1 – активний леміш; 2 – гірка; 3 – екран; 4 – бункер; 5 – елеватор домішок; 6 – елеватор завантаження бункера; 7 – розподільник потоку вороху; 8 – перебиральний стіл; 9 – барабанний конвеєри; 10 – притискний транспортер; 11 – підтримувальні ролики; 12 – рідкопрутковий транспортер; 13 і 15 – другий та основний сепарувальні елеватори; 14 – балони-грудкороздавлювачі
Підкопувальні робочі органи підкопують разом з ґрунтом один, два або більше рядків картоплі, частково або повністю їх розкришують і передають до наступних робочих органів. Підкопувальні робочі органи поділяються на: лемішні (бувають активні, пасивні і комбіновані); дискові; комбіновані (пасивний леміш з обертовим диском); роторні (пасивний леміш з ротором).
Сепарувальні робочі органи призначені для руйнування підкопаного шару, відділення бульб від ґрунту, каміння, бадилля, рослинних решток. До них належать пруткові елеватори, грохоти, бадилевідокремлювальні пристрої, камене-, ґрудковідокремлювальні пристрої, перебиральні столи.
Для доочищення і сортування картоплі застосовують роликові та сітчасті сортувалки, які входять в обладнання до пересувних і стаціонарних сортувальних пунктів. В окремих випадках некондиційні бульби й домішки відокремлюють вручну.
Технологія збирання цукрових буряків
Під час механізованого збирання врожаю цукрових буряків використовують окремі машини або комбайни, які послідовно виконують такі операції:
- збирання гички з навантаженням її у транспортні засоби;
- вивезення гички за межі поля для згодовування тваринам або силосування;
- доочищення обрізаних головок коренеплодів;
- викопування коренеплодів;
- очищення коренеплодів від землі та завантаження у транспортні засоби;
- транспортування коренеплодів на переробне підприємство.
Способи збирання цукрових буряків:
- потоковий (комбайновий), який полягає у зрізуванні гички, викопуванні коренеплодів, очищенні їх від землі та навантаженні у транспортні засоби, що відвозять буряки на переробне підприємство;
- перевалочний, за якого викопані коренеплоди (за відсутності достатньої кількості транспортних засобів) від коренезбиральної машини транспортуються на край поля (перевалочний майданчик), укладаються в бурти (кагати), а потім доочищаються, завантажуються у транспортні засоби і відвозяться на переробку;
- потоково-перевалочний (комбінований), що передбачає транспортування частини викопаних коренеплодів безпосередньо на завод, а решту на перевалочний майданчик.
Гичкозбиральні машини призначені для зрізування гички цукрових і кормових буряків й подачі її в транспортні засоби. Основними складальними одиницями гичкозбиральних машин є автомат водіння, шість (чотири) гичкозрізувальні апарати дискового або ротаційного типу, два приймальні (поздовжні) і один поперечний транспортери, очисник головок коренеплодів.
Після гичкозбиральної машини для кращого доочищення головок коренів може використовуватись двовальний доочищувач ОГД-6, який повторно доочищає корені перед їх викопуванням. Вали цього доочисника обертаються в різних напрямках, поліпшуючи очищення передньої частини кореня.
Коренезбиральні машини призначені для викопування коренеплодів цукрових буряків, посіяних із міжряддям 45 або 60 см (для зони зрошуваного землеробства), очищення їх від ґрунту і рослинних решток та завантаження у транспортні засоби. Складовими елементами коренезбиральної машини (рис. 3.18) є автомат водіння, копачі (дискові, роторні, вилчасті, лемішні), очисники (вальцеві, роторні, шнекові тощо), поздовжній, поперечний і вивантажувальний транспортери (елеватори), бункер.
Рис. 3.18. Схема роботи коренезбиральної машини РКМ-6:
1 – автомат водіння; 2 – міст керованих коліс; 3 – копіювальне колесо; 4, 5 – коренезабірник, вилчастий копач; 6, 7 – очисник коренів; 8 – транспортер поздовжній; 9 – ведучі колеса; 10 – доочисник; 11 – поперечний транспортер; 12 – вивантажувальний транспортер; 13 – двигун; 14 – кабіна.
Комбайни для збирання цукрових буряків суміщають технологічні операції комплексу з гичкозбиральних і коренезбиральних машин в одному проході.
Буряконавантажувачі-очисники призначені для підбирання коренеплодів із валків, кагатів, доочищення їх від землі й рослинних решток з одночасним навантаженням у транспортні засоби.
Навантажувачі складаються з енергетичної (трактор МТЗ-80) та навантажувально-очисної (підгрібальні щитки, кулачковий очисник, приймальний, поздовжній і вивантажувальний транспортери, поперечно-шнековий очисний пристрій) частин.
Способи збирання льону-довгунцю
Льон-довгунець збирають у стадії ранньої жовтої або жовтої стиглості для отримання якісного волокна такими способами:
- комбайновим, за якого послідовно виконують такі операції: вибирання стебел з одночасним обчісування насіннєвих коробочок, зв’язування стебел у снопи або розстеляння льоносоломки на полі стрічкою, обертання стрічок, підбирання трести і перевезення її на переробку;
- сноповим, що передбачає вибирання льону-довгунцю бралками, укладання його у стрічку, підбирання стрічки (через 5 – 6 днів) з одночасним зв’язуванням у снопи і формуванням з них бабок, після остаточного висихання в яких снопи обмолочують;
- роздільним, за якого льон вибирають бралками з укладанням його у стрічку, а потім підбирають з одночасним обмолочуванням молотарками-підбирачами. Соломку укладають у стрічку або в’яжуть у снопи, а ворох відвозять на тік для очищення.
Льонозбиральні комбайни призначені для брання з ґрунту стебел льону-довгунцю, відривання від стебел насіннєвих коробочок і подачі їх у причіпний візок, зв’язування стебел у снопи (ЛКВ-4А) або розстеляння їх стрічкою на поверхні поля (ЛК-4А). Основними складальними одиницями комбайнів (рис. 3.19) є подільники, стрічково-роликові бральні апарати, поперечний і затискний транспортери, однобарабанний обчісувальний апарат, транспортер коробочок, в’язальний апарат (розстелювальний щит).
Рис. 3.19. Технологічна схема льонокомбайна ЛК-4:
а – зв’язування соломки у снопи; б – розстелювання у стрічку; 1 – розстелю-вальний щит; 2 – в’язальний апарат; 3 – транспортер вороху; 4 – обчісувальний барабан; 5 – затискний транспортер; 6 – поперечний транспортер; 7 – бральний апарат; 8 – подільники; 9 – причіп.
Льонобралка ТЛН-1,5А призначена для брання з ґрунту стебел льону-довгунцю та розстилання його стрічкою на полі. Вона обладнана п’ятьма подільниками, стрічково-барабанним (стрічково-дисковим) бральним апаратом, вивідним пристроєм.
Підбирачі-обертачі призначені для підбирання стрічки стебел льону-довгунцю (льоносоломки) або трести та зв’язування їх у снопи (ПТН-1); обертання льоносоломки або трести у стрічці (ОСН-1); підбирання стрічок льоносоломки (трести) з формуванням рулонів (РПЛ-1500).
Снопи льону-довгунцю, що зберігалися у бабках, обмолочують льономолотаркою МЛ-2,8П після повного дозрівання насіння. Під час обмолочування снопів обчісувальним двобарабанним апаратом відривають коробочки,
перетирають їх на тертковому апараті, виділяють за допомогою грохота й очищають на решітному стані (чотири решета і вентилятор) насіння.
Щоб отримати волокно, на льонопереробному пункті здійснюють механічний процес обробки трести, який полягає у послідовному виконанні наступних операцій:
- ламання трести (використовується льоно-коноплем’ялка МЛКУ-6);
- відокремлення костриці від волокна – тіпання (використовується льонотіпальна машина ТЛ-40);
- виготовлення куделі з відходів (використовується куделеприготувальна машина КЛ-25М).
6. Опис установки і методики експерименту
Вивчення конструкцій машин для збирання картоплі, цукрових буряків, льону-довгунцю проводиться на їх натурних зразках. Для підвищення ефективності заняття кожну підгрупу ділять на дві ланки, кожна з яких на робочому місці і під керівництвом викладача або навчального майстра вивчає певну групу машин. Ланки послідовно міняються робочими місцями до повного ознайомлення з усіма машинами.
З роботою в’язального апарата знайомляться на його діючій моделі безпосередньо під час зав’язування снопа льонотрести.
7. Послідовність виконання роботи
7.1. Вивчити будову, роботу та використання комбайна ККУ-2А.
7.2. Ознайомитися з роботою сортувального пункту КСП-15.
7.3. Вивчити будову, роботу, основні регулювання та використання гичкозбиральної машини (БМ-6).
7.4. Вивчити будову, роботу, основні регулювання та використання коренезбиральної машини (КС-6).
7.5. Вивчити будову, роботу та технологічні регулювання льонобралки ТЛН-1,5А.
7.6. Вивчити будову та роботу, основні технологічні регулювання льонокомбайна ЛК-4А.
7.7. На діючій моделі вивчити роботу в’язального апарата.
7.8. Ознайомитися з конструкцією, роботою ТЛ-40А та інших машин льонопереробного пункту.
7.9. Скласти звіт.
8. Питання для звіту
8.1. Описати технологічний процес роботи картоплезбирального комбайна ККУ–2А.
8.2. Описати технологічний процес роботи машини КС-6.
8.3. Описати роботу стрічково-роликового брального апарата льонобралки ТЛН-1,5А.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Способи збирання картоплі та машини для їх реалізації.
9.2. Призначення машин бурякозбирального комплексу для двофазної технології.
9.3. Способи (технології) збирання цукрових буряків і машини для їх реалізації.
9.4. Призначення та технологічний процес роботи дворядного лемішно-транспортерного картоплекопача.
9.5. Призначення основних вузлів картоплезбирального комбайна (за технологічним процесом).
9.6. Призначення та робота гичкозбиральної машини БМ-6.
9.7. Технологічний процес роботи коренезбиральної машини КС-6.
9.9. Які роботи доцільно виконати на полі перед збиранням картоплі (днів за 7 - 10) копачами або комбайнами?
9.10. Коли та як розділяють картоплю на три фракції (робота КСП-15)?
9.11. Способи збирання льону-довгунцю та машини для їх реалізації.
9.12. Будова льонобралки ТЛН-1,5А.
9.13. Технологічний процес роботи льонозбирального комбайна ЛК-4А.
9.14. В якій стадії стиглості збирають льон-довгунець?
Бібліографічний список
Лабораторна робота № 8
МЕХАНІЗАЦІЯ ЗАГОТІВЛІ КОРМІВ
І ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ У ТВАРИННИЦТВІ
1. Мета роботи.
Вивчити технології, призначення, технологічний процес роботи машин для заготівлі кормів; збирання кукурудзи на зерно та механізовані процеси, що застосовуються на тваринницьких фермах; обладнання для механізованого доїння корів і первинної обробки молока.
2. Тривалість заняття – 4 (2)* академічні години.
3. Обладнання робочого місця:
машини: КРН-2,1; ПРП-1,6; КСК-100А з жатками для збирання низько- і високостеблових культур та підбирачем валків; КІР-1,5; ППК-4; КОП-1,4; робочі органи грабель ГВК-6; плакати та схеми машин і обладнання для приготування й роздавання кормів, напування тварин і прибирання гною; плакати доїльної машини, схема роботи доїльного апарата, схеми первинної обробки молока.
4. Місце проведення заняття:
лабораторія №5 зернозбиральних комбайнів та машин для післязбирального обробітку зерна кафедри сільськогосподарських машин, майданчик для зберігання сільськогосподарської техніки, лабораторії кафедри механізації тваринництва.
5.Загальні відомості
Процес заготівлі кормів з трав, кукурудзи, соняшнику є трудомістким, а технологічні операції, пов’язані з ним, виконуються в стислі агротехнічні терміни. Із трав одержують сіно (розсипне, пресоване в паках або рулонах), сінаж, трав’яні брикети, силос, а також високовітамінний корм – трав’яне борошно. Для одержання силосу вирощують кукурудзу, соняшник, багаторічні високостеблові трави.
Процес заготівлі сіна передбачає послідовне виконання таких технологічних операцій: скошування або скошування з одночасним плющенням; ворушіння; згрібання у валки; підбирання валків з формуванням копиць, рулонів (паків); транспортування.
Послідовне виконання аналогічних операцій передбачає заготівлю сінажу. Проте підбирання валків відбувається з одночасним подрібненням маси вологістю 50-55% і навантажуванням її у транспортні засоби; перевезення та завантажування подрібненої маси в траншеї або башти з наступним її трамбуванням і герметизацією.
Таким самим чином, як сінаж, заготовляють силос. Відмінність полягає в тому, що силосні культури збирають з одночасним подрібненням дещо більшої довжини січки і природної вологості (80-85%) з навантаженням у транспортні засоби. Наступні ж операції аналогічні, як під час заготівлі сінажу.
Косарки КС-2,1, КРН-2,1А (рис. 3.20) використовують для скошування трав з укладанням їх у прокоси. Бобові трави скошують з одночасним плющенням самохідними косарками-плющарками КПС-5Г, Е-302 та причіпними КПРН-3,0.
Складовими частинами косарок є різальні апарати, що опираються на башмаки та механізми їх приводу, зрівноваження і переведення в робоче або транспортне положення.
Рис. 3.22. Силосозбиральний комбайн КСС-2,6А:
1 – мотовило; 2 – подільник; 3 – важелі; 4 – платформа жатки (хедер); 5 – силосопровід; 6 – подрібнювальний барабан; 7 – протирізальний брус; 8 – живильний валець; 9 – барабан бітерний; 10 – вивантажувальний елеватор; 11 – причіпна сниця; 12 – транспортер жатки; 13 – різальний апарат.
Під час руху комбайна нахилений мотовилом і зрізаний різальним апаратом стеблостій укладається на транспортер жатки, яким переміщується до живильного апарата. Під час обертання подрібнювального барабана його ножі притискають стиснену бітером і вальцями масу до протирізальноого бруса, відрізають січку і повітряним потоком та інерційною силою спрямовують її силосопроводом на транспорт, що рухається поруч.
Кукурудзу на зерно збирають двома основними способами: з відокремленням качанів і подрібненням листостеблової маси; з одночасним обмолотом качанів і подрібненням листостеблової маси.
Під час першого способу за допомогою самохідних (КСКУ-6) і причіпних (ККП-3, ККП-2) кукурудзозбиральних комбайнів послідовно виконують такі технологічні операції: відривання качанів, зрізування стебел, подрібнення листостеблової маси, очищення качанів від обгорток.
Другий спосіб реалізовується зернозбиральними комбайнами, обладнаними спеціальними приставками ППК-4, КМД-6. У цьому разі послідовно виконують наступні операції: відривання качанів, зрізування стебел, подрібнення листостеблової маси спеціальною жаткою з транспортуванням її у транспортні засоби, обмолот качанів дообладнаним молотильним апаратом комбайна, виділення та очищення зерна з нагромадженням його у бункері.
Утримання тварин
Під час утримання тварин і птиці на фермах необхідно підтримувати належний мікроклімат у приміщеннях, підготовляти та роздавати корми, напувати тварин, вносити підстилку, прибирати гній.
Залежно від виду тварин, їх продуктивності, наявних кормів і прийнятого способу годівлі складають раціон годівлі, поживна якість якого повинна забезпечувати фізіологічне існування тварин та компенсувати енергію отримуваної продукції. У раціоні різні види кормів обробляють, дозують, змішують і роздають у годівниці. Приготування кормів здійснюють на потокових лініях (ПТЛ) у спеціальних приміщеннях – кормоцехах. Готові до згодовування корми роздають дозовано стаціонарними або мобільними кормороздавачами.
Кормоцехи будують за типовими проектами з відповідним набором технологічного обладнання і машин.
До складу раціонів тварин і птиці можуть вводитися такі види кормів: рослинні – концентровані, грубі, соковиті, рослинне борошно, силос, сінаж тощо; побічна продукція харчової промисловості (відходи підприємств і заводів, цехів тощо); тваринні – кісткове, рибне борошно, відвійки тощо; мінеральні – кухонна сіль, крейда; синтетичні – карбамід, вітаміни тощо.
Проте основу раціону складають концентровані, соковиті й грубі корми, а інші складають 1 – 6%.
Обробку кормів проводять з метою видалення шкідливих домішок, підвищення засвоюваності корму та зменшення енергетичних затрат тварин, тобто підвищення ефективності годівлі. Існують наступні способи обробки кормів:
- механічні – очищення, подрібнення, дозування, змішування, пресування;
- теплові – підігрівання, сушіння, запарювання, варіння, підсмажування, пастеризація;
- біологічні – силосування, дріжджування, пророщування тощо;
- електричні – обробка УФ (ІЧ)-променями тощо;
- хімічні – обробка лугом (кислотою), амонізація.
Машини для обробки кормів за призначенням класифікують:
- для очищення – пневматичні, решітні, магнітні сепаратори, водомийні машини коренебульбоплодів;
- для подрібнення – ножові подрібнювачі (барабанні, дискові), вальцеві плющарки, дробарки (молоткові, жорнові, вальцеві);
- кормозапарники періодичної дії (від 45 хв. для варіння картоплі до 3,5 год. під час хімічної і теплової обробки соломи);
- дозатори (об’ємні, вагові) ліній кормів на ПТЛ кормоцехів;
- змішувачі порційної і безперервної дії (лопатеві, шнекові, барабанні, комбіновані).
Роздавачі кормів поділяють на: стаціонарні (гідравлічні, пневматичні) – транспортують корми трубами з кормоцеху до годівниць; пересувні (мобільні) МТА (причепи з тракторами) та координатні (рейкові, безрейкові) бункери (тачки); завантажуються в кормоцеху і транспортують корм безпосередньо до годівниць або в бункер біля (чи) в приміщенні, а звідти – тачками (відрами, кошиками) до годівниць.
Обладнання ПТЛ підбирають таким чином, щоб кожна наступна машина мала продуктивність дещо вищу за попередню, а кількість машин залежить від кількості необхідного продукту (поголів’я), повторності годівлі (переважно двічі на добу), часу годівлі (близько двох годин) і коефіцієнта готовності обладнання (використання кормоцеху і роздавачів) близько 80%.
Повноцінне утримання тварин можливе за умови їх цілодобового забезпечення водою та своєчасного прибирання гною. Структурні схеми виконання даних технологічних процесів показані на рис. 3.23.
Доїння і первинна обробка молока
Доїння складається з двох фаз – молоковіддачі і молоковиведення.
Молоковіддача – біологічний процес витіснення молока з альвеол у цистерни вимені під впливом гормону, який продукується у головному мозку тварин і транспортується потоком крові до вимені.
Молоковиведення здійснюється внаслідок створення різниці тисків із внутрішнього і зовнішнього боків сфінктера дійки, створенням надлишкового тиску всередині дійки (ручне доїння) або зниження тиску (створення вакууму) за її межами (принцип машинного доїння).
Процес доїння повинен відбуватися без стресів за доброзичливого ставленні оператора, за сприятливих безумовних рефлексів і у здорових тварин.
Від початку утворення гормону до активного припуску молока минає близько 45 с, а триває він 3–4 хв – це час доїння (4–6 хв) з урахуванням машинного додоювання (приблизно 30 с).
Молоко – це продукт, у якому інтенсивно розвиваються різні мікроорганізми. Для збереження молока у свіжому вигляді та доставки до споживача здійснюють його первинну обробку, яка передбачає очищення, охолодження, а інколи пастеризацію.
Переробка молока передбачає отримання питного молока, вершків, сиру, масла та інших молочних продуктів.
Організація доїння передбачає такі варіанти:
- доїння у стійлах (у доїльне відро та бідони, у молокопровід);
- у доїльних станках доїльних залів чи доїльних майданчиків;
- у доїльних станках пересувних доїльних установок на пасовищах і літніх таборах.
Для механізованого доїння корів використовують доїльні машини (див. рис. 2.31). Постійний вакуум (близько 0,04 МПа) у вакуумопроводі створюється вакуумним насосом і значення розрідження підтримується регулятором вакууму, а контролюється вакуумметром. Потраплянню сторонніх домішок (молока) до вакуумного насоса запобігає вакуумний балон, який під час його заповнення спорожняється через шарнірне дно автоматично.
Молоковиведення здійснює доїльний апарат (доїльні стакани, колектор, пульсатор, доїльне відро (молокопровід).
Пульсатор створює перемінний вакуум. Колектор керує роботою доїльних стаканів, збирає молоко та передає його до доїльного відра (молокопроводу).
Робочими органами доїльного апарата, що здійснюють процес доїння і безпосередньо взаємодіють із вименем тварини, є доїльні стакани з дійковою гумою. За принципом роботи доїльних стаканів доїльні апарати поділяються на дво- і тритактні. Під тактом розуміють період часу, протягом якого залишається незмінною фізіологічна дія доїльного апарата на тварину, а час чергування різнойменних тактів – циклом.
Доїльні апарати можуть діяти на всі дійки одночасно та з попарним доїнням – у лівих дійках здійснюють такт ссання, а у правих – стискання або відпочинку (апарат під час роботи дещо розхитується).
Двотактні апарати простіші за будовою, прискорюють видоювання, але мають загрозу травмування дійки під час “сухого” доїння. Тритактні чергують наступні такти (рис. 3.24):
а) ссання (вакуум діє у міжстінковій і піддійковій камерах доїльних стаканів);
б) стиску (у міжстінковій камері діє атмосферний тиск, а у піддійковій – вакуум);
в) відпочинку (в обох камерах тиск близький до атмосферного).
У двотактних доїльних апаратах відсутній такт відпочинку, що зменшує час доїння, і через те вони поширеніші.
Якщо господарство досить віддалене від промислових (переробних) підприємств, то необхідно проводити первинну обробку молока, технологічна схема якої (див. рис. 2.33) наступна: сире молоко, яке потрапляє після доїння корів у молокоприймач, спрямовується на очищення у сепаратор-молокоочисник, а далі на пастеризатор. У регенеративному теплообміннику молоко підігрівається теплим молоком, яке виходить із пастеризатора. Пропастеризоване молоко після проходження через охолодник спрямовується у молочний танк.
6. Методика виконання лабораторної роботи
Вивчення конструкцій машин для заготівлі кормів і збирання кукурудзи на зерно проводиться на їх натурних зразках. Особливу увагу звертають на робочі органи машин і технологічні регулювання.
Самостійна підготовка студентів до заняття з лекційним матеріалом і поясненням викладача на робочому місці, загальні відомості цієї лабораторної роботи дозволяють досягти поставленої мети.
7. Послідовність виконання лабораторної роботи
7.1. Вивчити будову та роботу косарки КРН-2,1.
7.2. Вивчити будову, роботу та особливості використання кормозбирального комбайна КСК-100А.
7.3. Ознайомитися з робочими органами граблів ГВК-6.
7.4. Ознайомитися з роботою та використанням косарки КІР-1,5; прес-підбирача ПРП-1,6; підбирачів-копнувачів.
7.5. Ознайомитися з технологічним процесом роботи приставки ППК-4 та комбайна КОП-1,4.
7.6. На робочому місці засвоїти призначення та принцип роботи машин для догляду за тваринами, доїння та первинної обробки молока.
7.7. Скласти звіт.
8. Зміст звіту
8.1. Описати технологічний процес роботи кормозбирального комбайна.
8.2. Описати технологічний процес роботи двотактного доїльного апарата.
8.3. Описати технологічний процес обробки молока у господарстві перед відправленням на молокозавод.
9. Питання для самоконтролю
9.1. Характеристика видів кормів із трав.
9.2. Технологія та комплекс машин для заготівлі рулонного (пресованого) сіна.
9.3. Технологія та комплекс машин для заготівлі розсипного сіна.
9.4. Технологія та комплекс машин для заготівлі силосу, сінажу, трав’яного борошна.
9.5. Технологічний процес роботи косарки.
9.6. Технологічний процес роботи кормозбирального комбайна.
9.7. Способи збирання кукурудзи на зерно та машини для їх реалізації.
9.8. Що таке раціон годівлі тварин?
9.9. Які види кормів Вам відомі?
9.10. Що передбачає підготовка кормів до згодовування?
9.11. Як створюють належний мікроклімат тваринницького приміщення?
9.12. Що таке ПТЛ кормоцеху?
9.13. Як навчити корову користуватися автонапувалкою?
9.14. Як подають корми з кормоцеху до стійла?
9.15. Як прибирають гній з тваринницьких приміщень, вигульних майданчиків біля приміщень?
9.16. Які фази доїння корів Вам відомі?
9.17. У чому суть механізованого доїння?
9.18. З яких основних агрегатів складається доїльна машина?
9.19. Які варіанти організації доїння Вам відомі?
9.20. Що розуміють під тактом і циклом роботи доїльного апарата?
9.21. Яка різниця у роботі дво- та тритактного доїльних апаратів?
9.22. Для чого та як здійснюється обробка молока?
Бібліографічний список
4. Механізація виробництва продукції тваринництва / І.І. Ревенко, Г.М. Кукта, В.М. Монько та ін. –К.: Урожай, 1994 - С. 201 – 230.
5. Довідник сільського інженера /В.Д. Гречкосій, О.М. Погорілець, І.І. Ревенко та ін.; За ред. В.Д. Гречкосія. –К.: Урожай, 1988. –С. 108-162.
4. ІНДИВІДУАЛЬНА САМОСТІЙНА РОБОТА
4.1. Стаціонарне відділення
Метою самостійної роботи з механізації сільськогосподарського виробництва є закріплення теоретичних знань та одержання навичок самостійного вирішення завдань машинного виробництва продукції рослинництва за перспективними технологіями.
Робота виконується на аркушах А4 (210297 мм) або подібних аркушах учнівського зошита. Обсяг роботи 10-15 сторінок рукописного чи комп’ютерного тексту.
Заголовки на сторінці відділяються від тексту пропусками (два пропуски до наступного заголовка і один після нього). Нумерація заголовків – арабськими цифрами, крапка у кінці заголовка не ставиться, слова у ньому не переносяться, пишеться симетрично до тексту. Розділи виділяються більшим номером шрифту та починаються з нової сторінки, а підрозділи на сторінці виділяються пропусками і пишуться шрифтом документу, включають номер розділу та поточний підрозділу через крапку.
Абзаци у текстовій частині дорівнюють п’яти знакам. Береги: лівий – правий – верх – низ відповідно 30 – 10 – 20 – 20 мм. Оформлення формул так, як у тексті лекцій (див. с. 11 – 15 та ін.).
Використану літературу пишемо на окремому аркуші “Бібліографічний список”, нумеруючи літературні джерела послідовно арабськими цифрами. У тексті роботи робимо посилання на джерело у логічному місці речення у квадратних дужках. Наприклад, [4] – означає, що написане у тексті роботи відповідає джерелу, яке у списку використаної літератури вказане на четвертій позиції. Список використаної літератури формуємо за порядком її використання.
За результатом розрахунку обов’язково вказати одиниці виміру після цифри.
Самостійна робота виконується за індивідуальним завданням (дод. В). Варіант індивідуального завдання студент вибирає самостійно за двома останніми цифрами номера залікової книжки (дод. А).
Робота виконується для умов господарства за місцем майбутньої роботи фахівця. Захищається у встановлений термін позааудиторного часу. Із виконаними звітами лабораторних робіт і поточною успішністю самостійна робота є складовою підсумкового контролю з дисципліни “Основи механізації і автоматизації с.-г. виробництва”.
Консультації під час виконання роботи – у ведучого викладача. Послідовність виконання (структура) роботи подається в орієнтовному змісті цього розділу, а її суть – у методичних порадах і лекціях.
Матеріали лекцій № 1 та 5 охоплюють основні розділи машиновикористання і відображають методику розрахунку МТА, організацію використання та техніко-економічну оцінку його роботи в заданих умовах та спрямовані на засвоєння знань студентів і набуття ними практичних навичок з раціонального застосування та високопродуктивного й ефективного використання техніки у сільськогосподарському виробництві; полегшенню виконання самостійної індивідуальної роботи сприяють матеріали наведені у додатках.
Вступ ......
1. Комплектування МТА для виконання технологічної
операції на полі за завданням (оранки, сівби /садіння/)
2. Кількість машин на загальну площу
3. Характеристика МТА та підготовка його до роботи
4. Робота МТА на полі та оцінка її якості
5*. Техніко-економічні показники роботи МТА на заданому полі
Висновки
Бібліографічний список
Додатки
У вступі висвітлюють проблеми за темою та завданням роботи і, як наслідок аналізу цих проблем, вказують її мету.
Отже, у вступі вкажемо призначення с.-г. культур (технічна, кормова, продовольча) та що отримаємо внаслідок її переробки. Важливість (мета) технологічної операції (за завданням) у технології вирощування с.-г. культури, як досягається ця мета (основні агротехнічні вимоги та параметри операції), якими МТА вона виконується [1-3].
Для організації механізованого виробництва та підвищення його ефективності за результатами аналізу фахівцям необхідно вміти розраховувати показники використання МТА в конкретних умовах роботи.
Тому метою роботи є набуття навичок організації роботи МТА на заданому полі з економічною оцінкою результатів і шляхів підвищення його ефективності.
Обсяг вступу – 1 стор.
У цьому розділі необхідно до заданого трактора (за індивідуальним завданням) вибрати марку плуга за розрахунковою кількістю корпусів або можливу кількість сівалок (інших машин і знарядь) так, щоб на вибраній (за технологічно допустимою швидкістю) передачі трактора його гакове зусилля використовувалося на 85–93%.
У дод. Е та Ж наведені технічні характеристики найрозповсюдженіших тракторів і с.-г. машин, якими можна користуватися у навчальних цілях, а характеристики інших машин можна знайти у [10].
Отже, у цьому розділі вкажемо суть і мету комплектування агрегату та його склад за індивідуальним завданням (наприклад, МТЗ-82+ПЛН-3-35+ +БЗСС-1,0), відомі методи комплектування та його оцінки.
Для розуміння цього розділу доцільно ознайомитися з матеріалами лекції №1, таблицями дод. Е, та рекомендованою у бібліографічному списку літературою [1, 2, 9]. Обсяг – до 0,5 стор.
2. Кількість машин на загальну площу
сільськогосподарської культури
В індивідуальному завданні (дод. В) зазначена загальна площа під с.-г. культурою у господарстві, для якої потрібно розрахувати комплекс машин (доцільну кількість усіх машин і знарядь для її виробництва). Для цього відомі три методи: перший – ручний з побудовою графіків машиновикористання за технологічними картами або річними планами механізованих робіт; другий – за спеціальними програмами для комп’ютерів; третій – нормативний.
Нормативний метод дуже поширений і не тільки для комплектування МТП господарства, а й для інших галузей народного господарства. За багаторічними даними, для умов підрозділів, за результатами аналізу встановлюють необхідну кількість матеріально-технічних засобів (коштів) на облікову одиницю обсягу. Потребу визначають як добуток планового обсягу на визначений норматив.
З укомплектованих МТА, записують марки тракторів і с.-г. машин (знарядь), а нормативне значення вибирають із [2] для заданої культури. За пропорцією для своєї площі розраховують кількість машин у комплексі. З врахуванням умов зони та господарства, одержане розрахунком число заокруглюють у більшу чи меншу сторону (взагалі відмовляються від цієї марки, а іншої відповідно збільшують). Саме фахівець, який знає умови господарства, відповідальний за прийняття остаточного рішення.
Отже, у цьому розділі вкажемо існуючі методи розрахунку доцільної кількості машин у комплексі, суть та переваги й недоліки нормативного методу. Обсяг – до 1 стор.
У розділі 1 вашої роботи встановлено склад МТА та його основні параметри, виконана оцінка за використанням гакового зусилля.
У цьому розділі подаємо класифікацію МТА за призначенням, описуємо технологічний процес його роботи.
Підготовку укомплектованого за завданням МТА до роботи наводимо коротко за матеріалами лекції №3, 4, 5 матеріалами лабораторних робіт, рекомендованою літературою [4; 5; 8; 9]. Обсяг – до 1 стор.
Під час виконання розділу належить користуватися матеріалами лекції №5 стосовно заданої операції, поля та параметрів укомплектованого агрегату, довідковими даними таблиць дод. Ж.
При цьому слід вказати необхідні етапи організації робіт і їх суть. Обґрунтувати спосіб руху агрегату на полі та накреслити його на схемі поля (див. рис. 2.17, 2.18), агротехнічні вимоги до операції, можливе стимулювання за якісну та стягнення за неякісну роботу. Обсяг – до 2 стор. з рис. (1 стор. рис. у додатках вашої роботи).
5. Техніко-економічні показники роботи МТА
на заданому полі
За матеріалами лекції №1 (пункт 1.3, формули 2.1 – 2.18), №5 (пункт 5.2, формула 2.31) [9] розрахувати: максимально можливу технічну (за годину чистої роботи) продуктивність МТА W, га/год; експлуатаційні продуктивності Wзм , га/зм, Wгод , га/год; витрату палива максимально-можливу та експлуатаційну Q, кг/га; прямі експлуатаційні витрати Ве, грн/га та вартість умовного еталонного гектара Вуе га, грн/у.е.га.
Під час виконання розділу користуватися таблицями дод. З, рекомендованою літературою та матеріалами лекцій. Обсяг – до 7 стор.
У висновках зазначаємо, що за вихідними даними завдання у самостійній роботі укомплектовано (наприклад, орний чи посівний, садильний) МТА: МТЗ–80 + ПЛН-3-35 чи відповідно ДТ-75 + С-11У + 3 СЗУ-3,6; МТЗ-80 +КСМ-4, а вихідні дані та результати роботи наведені у таблиці.
За формою дод. И складаємо таблицю, переглядаючи роботу, заносимо у неї показники, одночасно засвоюючи суть виконаної роботи.
На основі результатів виконаної роботи та напрямків підвищення продуктивності МТА [2] робимо висновок про можливі напрями підвищення ефективності механізованого виробництва продукції рослинництва. Обсяг – до 2 стор.
Наводиться список використаних джерел у порядку їх посилання в тексті роботи.
4.2. Заочне відділення
Контрольна робота виконується за індивідуальним варіантом, як свідчення самостійного опрацювання матеріалу дисципліни.
Вона виконується в учнівському зошиті з берегами або на аркушах формату А4 (рукопис чи комп’ютерний текст). Чіткі короткі відповіді на поставлені питання бажано ілюструвати рисунками, позначення формул розшифровувати, у результатах розрахунків ставити одиниці виміру.
Варіанти індивідуального завдання наведені у дод. А. Його вибирають за двома останніми цифрами залікової книжки (порядкового номера студента у списку академічної групи – 01, 02...10, 11,... за відсутності залікових книжок у студентів першого курсу). З цього додатку на перетині останньої та передостанньої цифри варіанта вибирають 8 питань. Кожне завдання передбачає конкретні відповіді на п’ять перших питань описового характеру та розв’язання трьох задач..
У підрозділі 4.2.1. вказаний зміст контрольних питань індивідуальних завдань за номерами дод. А для контрольної роботи, а питання всього підрозділу - для підсумкового контролю знань.
Варіант індивідуального завдання та номери питань вказуються на титульному аркуші, а в роботі – зміст питання та відповідь на нього по суті питання. У кінці роботи слід подати бібліографічний список.
Для відповідей використовуємо знання з відповідного матеріалу даного посібника та рекомендованої літератури, а для полегшення роботи із задачами у підрозділі 4.2.2 наведені поради для їх розв’язання.
4.2.1. Контрольні питання
4.2.2. Методичні поради до розв’язування задач
Розв’язання наведених задач має практичне значення. Такого типу задачі вирішуються під час підготовки машин (МТА) до роботи, при плануванні, організації та оцінці ефективності механізованих робіт.
Потрібно уважно ознайомитися з умовою задачі й врахувати те, що у марках машин закладені деякі необхідні для вирішення задачі значення величин. Тому, за потребою, слід звернутися до підручника або довідника, в яких наведена технічна характеристика машин. Деякі матеріали наведені у додатках посібника.
Для розв’язання блоку однотипних задач використовуються залежності з даних методичних порад, які наведені нижче.
1. При підготовці зернової сівалки для висіву заданої норми вираховують масу насіння, яку вона повинна висіяти за один оберт колеса g, кг:
,
де Q – норма висіву насіння, кг/га;
π – відношення довжини колеса до діаметра, π = 3,14;
D – діаметр приводного колеса з урахуванням прогину шини, D =1,17 м;
В – ширина захвату сівалки, м (для СЗ-3,6, В = 3,6 м);
ε – ковзання ведучого колеса, ε= 0,05 – 0,1.
2. Блок задач для машин, що вносять дозу (норму) технологічного матеріалу Q кг ⁄га (л ⁄га) з приводом робочих органів від вала відбору потужності трактора, передбачає розрахунок кількості внесеного матеріалу за одну хвилину qхв , кг ⁄хв (л ⁄хв):
,
де Q – норма (доза) внесення, кг/га (л/га);
В – ширина захвату машини, м;
V – швидкість руху агрегату, км/год.
Для обприскувачів:
,
де q1хв – витрата рідини одним розпилювачем, л/хв;
n – кількість розпилювачів.
Ширина захвату агрегату (машини) для сівби (садіння), міжрядного обробітку посівів:
,
де nр – кількість рядків;
bм – ширина міжряддя, м.
3. Пропускна здатність зернозбирального комбайна закладена у його марці. Наприклад, СК-5 означає, що це самохідний комбайн, який може якісно обмолотити 5 кг/с хлібної маси (зерна та соломи), тобто qс = 5 кг/с:
,
де B – ширина захвату жатки комбайна або ширина поля, з якої утворено валок, м;
V – швидкість комбайна, м/с. При цьому 1 м/с = 3,6 км/год;
У – урожайність зерна, кг/м2. При цьому 1 ц/га = 0,01 кг/м2;
β – соломистість маси,
.
При вказаному співвідношення зерна й соломи – 1:1,5:
.
4. Експлуатаційна продуктивність МТА за зміну виражається залежністю:
Wзм = 0,1Вр Vр Тзм τ,
де Вр – робоча ширина захвату агрегату, м;
Vр – робоча швидкість агрегату, км/год.;
,
де Vm– теоретична швидкість руху агрегату (з технічної характеристики – дод. Е) на вибраній передачі трактора, км/год.;
δ – буксування ходової частини рушія (залежно від умов і завантаження рушія на гаку для гусеничних тракторів δгус=0,001…0,22, для колісних δк =0,01…0,45).
Тзм – час зміни, год. (прийнято Тзм =7 год.);
Коефіцієнт використання часу зміни τ – відношення робочого часу до часу зміни (Тзм, год):
,
де Тр – час роботи агрегату протягом зміни (з увімкненими робочими органами), год.
Експлуатаційна годинна продуктивність Wгод = Wзм / Тзм.
Максимально можливою є технічна продуктивність МТА
Wг = 0,1В V ,
де Wг – технічна продуктивність агрегату, га/год;
В – конструктивна ширина захвату, м;
V – швидкість агрегату, км/год.
При цьому максимальна витрата палива Q, кг/га:
,
де N – ефективна потужність двигуна, кВт;
q – питома витрата палива двигуном, кг/кВт·год.
Значення N та q наведені у технічній характеристиці трактора.
5. Питома витрата палива (Q, кг/га) на одиницю роботи МТА протягом зміни:
,
де Gзм – кількість витраченого палива, кг/зм;
Gр , Gх , Gз – витрата палива двигуном трактора відповідно при роботі з навантаженням, на холостому ходу агрегату та роботі двигуна на зупинках, кг/год. (довідкові дані);
Тр , Тх , Тз – відповідно час роботи трактора з навантаженням, на холостих ходах, на зупинках з працюючим двигуном, год.
Баланс часу зміни (Тзм = 7 год.):
Тзм =Тр + Тх + Тз ,
Робочий час (Тр) залежить від умов роботи (довжини поля, часу зупинок тощо):
Тр = φ (Тзм – Тз) ,
де φ – коефіцієнт робочих ходів, що залежить від довжини гону (орієнтовні значення залежності φ = f (L) наведені у дод. С.
6. Під час комплектування агрегату враховують гакове зусилля трактора (Рг, кН) на вибраній, у межах технологічно допустимої швидкості, передачі та опір машини і пристроїв агрегату (Rагр кН) в робочому положенні (зусилля на переміщення) за умовою, що Рг > Rагр.
Ефективним буде агрегат, в якого гакове зусилля трактора використовуватиметься на 85…94%, тобто коефіцієнт використання гакового зусилля η:
залежно від трактора (колісний, гусеничний) та виду роботи.
Кількість корпусів (марка) плуга загального призначення, nк:
,
де Рг – гакове зусилля трактора на вибраній передачі, кН;
kо – питомий опір ґрунту, kо = 30 – 90 кН/м2;
a – глибина оранки, м;
bк – ширина захвату корпуса плуга, м ( переважно bк =0,35 м).
Опір орного агрегату (плуга):
,
Опір багатомашинного тягово-приводного агрегату зі зчіпкою під час роботи на схилі з кутом (загальний випадок) Rагр , кН:
де Rм – опір машин, кН:
,
nм – кількість машин в агрегаті;
Вм – ширина захвату машини, м;
К – питомий опір машини (довідкові дані), кН/м;
Rзч – опір зчіпки, кН:
,
f – коефіцієнт опору кочення коліс зчіпки ( f = 0,20…0,25 для поля після культивації);
Gзч – вага зчіпки, кН;
R – опір машин і зчіпки від їхньої ваги при підніманні агрегату вгору на схилі з кутом , кН;
Rввп – гакове зусилля, що відповідає затраченому на привід робочих органів сільськогосподарських машин від ВВП трактора, кН:
,
де Nввn – потужність, що витрачається на привід робочих органів машини через ВВП, кВт;
ηс – коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) силової передачі трактора (для колісних ηс = 0,9 ; для гусеничних ηс = 0,95);
ηввn – к.к.д. передачі через ВВП (в середньому 0,96);
Vр – робоча швидкість агрегату, м/с.
7. Для відвезення продукції від однієї чи групи збиральних машин (комбайнів) необхідна кількість транспортних засобів nтр:
,
де nм – кількість працюючих у групі збиральних машин (комбайнів);
Wг – годинна продуктивність збиральної машини, га/год.;
У – урожайність сільськогосподарської культури, т;
gтр – вантажопідйомність транспортного засобу, т;
tобm – час обороту транспортного засобу, год.:
,
де S – шлях перевезення продукції, км;
Vсер – середня швидкість транспортного засобу (для автомобілів – 26 км/год., тракторних причепів – 8 км/год.);
tоф – час навантаження-розвантаження технологічного матеріалу та оформлення документів, год.(у межах фактичного).
8. У технологічних картах розраховують прямі експлуатаційні затрати на роботу МТА (Ве, грн./га):
Ве = Ззп + Зам + Зрто + Зпм + Ззб + Зм ,
де Ззп – сума заробітної плати механізаторів і допоміжних робітників, грн./га;
Зам – відрахування на амортизацію (реновацію, відновлення машин після списання), грн./га;
Зрто – відрахування на ремонт і технічне обслуговування МТА, грн./га;
Зпм – вартість паливно-мастильних матеріалів, грн./га;
Ззб – відрахування на зберігання МТА, грн./га;
Зм – вартість матеріалів (дріт, шпагат тощо) за фактичними цінами придбання, а власні – за собівартістю, грн./га.
Складові прямих затрат визначаються за залежностями:
,
де Пмех, Пдоп – погодинна оплата праці механізаторів і допоміжних робітників за розрядом роботи і тарифною сіткою, грн./год.
Відрахування на амортизацію, ремонт і технічне обслуговування здійснюються від балансової вартості (Б, грн.) основних засобів.
Балансова вартість – ціна виробника (Ц, грн.) плюс торгова націнка 7…20% до ціни виробника:
Б = Ц + (0,07…0,2)Ц.
Відрахування для елементів МТА:
,
де Бтр, Бм, Бзч – балансова вартість трактора, машини, зчіпки відповідно, грн.;
αрентр , αренм , αрензч – коефіцієнт відрахувань на відновлення (реновацію, амортизацію) трактора, машини, зчіпки відповідно, % (довідкові дані);
nм– кількість машин в агрегаті;
tтрф , tмф , tзчф – тривалість фактичного річного використання трактора, машини, зчіпки (у планових розрахунках використовують нормативний час), год. (довідкові дані).
,
де αкртр – коефіцієнт відрахувань на капітальний ремонт трактора (тільки для складних самохідних машин), % (довідкові дані);
αртатр , αртом , αртозч – норма відрахувань на поточний ремонт і технічне обслуговування трактора, машини, зчіпки відповідно, % (довідкові дані);
tпртр, tпрм, tпрзч – нормативне річне завантаження трактора, машини, зчіпки, год. (довідкові дані).
Зпм = Q Цк ,
де Цк – комплексна ціна нафтопродуктів (основне моторне паливо з відповідним відсотком пускового бензину, моторного і трансмісійного мастила тощо), грн./кг.
Витрати на зберігання машин визначають, виходячи з витрат на консервацію та їх підготовку до використання після зберігання. У планових розрахунках:
Ззб = 0,065 Зрто .
Тобто витрати на зберігання приймають у межах 6,5% від витрат на ремонт і технічне обслуговування машин.
Для звітності, планування та обліку різних механізованих робіт за одиницю роботи прийнято умовний (еталонний) гектар, вартість якого (Ву.га, грн/у.га) зумовлюють прямі експлуатаційні витрати, змінна продуктивність агрегату (Wзм, га/зм) і коефіцієнт переведення фізичного трактора К (довідкові дані, див. додатки) в умовні еталонні:
,
де Wзм у га – продуктивність агрегату в еталонних гектарах, яка за семигодинної зміни (Тзм = 7 год.) визначається як
Wзм у га = 7∙К .
Примітка: Детальніша інформація до цього підрозділу знаходиться у відповідних розділах цього посібника та літературі бібліографічного списку.
5. ПРАКТИЧНІ РОБОТИ
Практичні роботи охоплюють основні розділи машиновикористання і відображають методику розрахунку МТА, організацію їх використання і техніко-економічну оцінку роботи в заданих умовах. Вони виконуються студентами заочного відділення при самостійній роботі та під час сесії.
Для полегшення роботи студенту необхідно вибрати одну технологічну операцію з двох запропонованих і виконати всі розрахунки у послідовності, викладеній вище у розділі 4 даного посібника.
КОМПЛЕКТУВАННЯ, ОРГАНІЗАЦІЯ ТА ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА
РОБОТИ МТА ДЛЯ ОРАНКИ, СІВБИ (САДІННЯ)
1. Мета роботи
Закріпити набуті навички організації машиновикористання під час самостійної роботи студентів у міжсесійний період.
2. Тривалість заняття – 4 – 6 академічних годин (залежно від спеціалізації).
3. Обладнання робочого місця:
плакати укомплектованих МТА для оранки, сівби (садіння); зошити, лінійка, олівець, калькулятор, дошка, методичні посібники.
4. Місце проведення заняття: лабораторія.
5. Вихідні дані:
– сільськогосподарська культура (озима пшениця, цукрові буряки, картопля, кукурудза);
– технологічна операція (оранка, сівба);
– розміри поля (довжина, ширина, площа), рельєф поля – рівний, без перешкод;
– склад агрегату: трактор (Т-150, Т-150К, ДТ-75М, МТЗ-80) і сільськогосподарська машина (плуг, сівалка).
Конкретні параметри завдання видаються викладачем під час проведення заняття (вибираються студентом самостійно з дод. А так, як для студ. стац. відділення).
6. Послідовність виконання роботи за завданням:
6.1. Укомплектувати МТА та оцінити його ефективність за використанням гакового зусилля трактора на вибраній передачі.
6.2. Охарактеризувати основні положення підготовки агрегату до роботи після комплектування його в натурі (місце підготовки, послідовність та основні параметри регулювань).
6.3. Описати організацію роботи укомплектованого МТА на полі. Розрахувати параметри для підготовки поля до роботи і технологічного (за потребою) обслуговування машинно-тракторного агрегату. Накреслити схему роботи агрегату на полі.
6.4. Розрахувати техніко-економічні показники роботи МТА на заданому полі провести їх аналіз та оцінку. Порівняти результати отриманих розрахунків різних варіантів однотипних МТА у групі.
6.5. Ознайомити студентів із конструкціями і технологічним процесом роботи сільськогосподарських машин у лабораторіях кафедри.
Бібліографічний список
2. Довідник сільського інженера /В.Д. Гречкосій, О.М. Погорілець, І.І. Ревенко та ін. –К.: Урожай, 1988 (1991).
3. Ріпка І.І., Семен Я.В., Левчук О. В. Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт студентами економічних спеціальностей. – Львів: ЛДАУ, 2006.
4. Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини. – К.: Урожай, 1994.(2004).
5. Карпенко А.М., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. –М.: Агропромиздат, 1989.
6. Мельник І.П., Панченко С.І., Ковальов В.Б. Механізація робіт у льонарстві. – Ужгород: Карпати, 1983.
7. Иофинов С.А., Лышко Г.П. Индустриальные технологии возделывания с.-х. культур. – М.: Колос, 1983.
8. Довідник з механізації виробництва цукрових буряків /За ред. О.О. Проценка –К.: Урожай, 1987.
9. Основи механізації і автоматизації сільськогосподарського виробництва. Навчальний посібник ⁄ І.І. Ріпка, Я.В. Семен. – Львів: ЛДАУ, 2006.
10.Сосновська О.О., Ярошенко П.П., Іванюша М.В. Техніко-економічне обґрунтування господарських рішень у рослинництві: Навч. посібник. – К: Центр навчальної літератури, 2006.
11. Білоконь Я.Ю., Окоча А.І. Трактори і автомобілі. –К.: Урожай, 2002. – 318 с.
12. Мельников Д.І. Трактори і автомобілі. – К.: Вища школа, 1978;
13. Гуревич А.М., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. – М.: Колос, 1978. –479 с.
14. Аніферов П.Е. Машини для овочівництва ⁄ Пер. з рос. В.А. Азархіна. – К.: Вища школа, 1989.
15. Машины для садоводства. /Ф.И. Аниферов и др. – Л.: Агропромиздат, 1990.
16. Бондаренко Н. Г. Эксплуатация машинно-тракторного парка. – К.: Вища школа, 1984.
17. Практикум з технологічної наладки та усунення несправностей сільськогосподарських машин ⁄ За ред. Г.Р. Гаврилюка. – К.: Урожай, 1993.
18. Механізація виробництва продукції тваринництва ⁄ І.І. Ревенко і ін. –К.: Вища школа, 1995.
19. Механизация и электрификация животноводства ⁄ Карташов и др. – М.: Агропромиздат, 1987.
20. Машиновикористання у тваринництві ⁄ І.І. Ревенко та ін. – К.: Вища школа, 1999.
21. Барсуков А.Ф., Еленев А.В. Справочник по сельскохозяйственной технике. –М.: Колос, 1981. – 463 с.
Д О Д А Т К И
Додаток А
Варіанти індивідуального завдання для стаціонарного відділення (останні дві цифри залікової книжки)
|
Варіант |
С.-г. культура |
Загальна пло-ща |
Технологічна операція |
Розміри поля |
Склад МТА |
||
|
довжина, м |
ширина, |
пло ща, |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
00 |
Цукрові буряки |
300 |
оранка |
400 |
800 |
Т-150+ПЛН-6-35 |
|
|
01 |
150 |
сівба |
500 |
1200 |
МТЗ-80+ССТ-12Б |
||
|
02 |
250 |
оранка |
500 |
800 |
ДТ-75+ПЛН-4-35 |
||
|
03 |
180 |
сівба |
320 |
900 |
МТЗ-80+ССТ-12Б |
||
|
04 |
320 |
оранка |
350 |
400 |
Т-150К+ПЛН-5-35 |
||
|
05 |
240 |
сівба |
620 |
750 |
Т-70С+ССТ-12Б |
||
|
06 |
160 |
оранка |
1100 |
550 |
ДТ-75М+ПЛН-4-35 |
||
|
07 |
350 |
сівба |
450 |
1200 |
Т-70С+ССТ-12Б |
||
|
08 |
140 |
оранка |
890 |
450 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35 |
||
|
09 |
220 |
сівба |
400 |
420 |
Т-70С+ССТ-12Б |
||
|
10 |
Озима пшениця |
900 |
оранка |
800 |
400 |
Т-150К+ПЛН-5-35+1ККШ-6А |
|
|
11 |
500 |
сівба |
1200 |
500 |
Т-75+С-11У+3СЗ-3,6А |
||
|
12 |
650 |
оранка |
600 |
500 |
ДТ-75М+ПЛН-4-35+2БЗС-1,0 |
||
|
13 |
820 |
сівба |
900 |
350 |
МТЗ-80+1СЗУ-3,6 |
||
|
14 |
700 |
оранка |
400 |
620 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35+БЗС-1,0 |
||
|
15 |
650 |
сівба |
750 |
480 |
Т-150К+СГ-16+4СЗУ-3,6 |
||
|
16 |
470 |
оранка |
1100 |
450 |
Т-150+ПЛН-6-35+2БЗС-1,0 |
||
|
17 |
600 |
сівба |
950 |
320 |
ДТ-75М+С-11У+3СЗ-3,6 |
||
|
18 |
750 |
оранка |
890 |
400 |
ДТ-75+ПЛН-4-35+1ККШ-6А |
||
|
19 |
840 |
сівба |
420 |
440 |
ЮМЗ-6Л+СЗ-3,6А |
||
|
20 |
Картопля |
180 |
садіння |
800 |
600 |
ДТ-75+КСМ-6 |
|
|
21 |
200 |
оранка |
700 |
350 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35 |
||
|
22 |
160 |
садіння |
580 |
420 |
МТЗ-80+КСМ-4 |
||
|
23 |
270 |
оранка |
1200 |
600 |
Т-150К+ПЛН-3-35 |
||
|
24 |
110 |
садіння |
500 |
430 |
Т-70С+КСМ-4 |
||
|
25 |
320 |
оранка |
430 |
680 |
ДТ-75+ПЛН-4-35 |
||
|
26 |
150 |
садіння |
270 |
540 |
МТЗ-80+СН-4Б |
||
|
27 |
250 |
оранка |
1250 |
400 |
Т-150+ПЛН-6-35 |
||
|
28 |
140 |
садіння |
340 |
710 |
Т-70С+КСМ-4 |
||
|
29 |
120 |
оранка |
440 |
610 |
МТЗ-80+ПЛН-3-35 |
Продовження дод. А
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
30 |
Кукурудза на |
350 |
сівба |
1500 |
200 |
МТЗ-80+СУПН-8 |
|
|
31 |
200 |
оранка |
600 |
400 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35 |
||
|
32 |
240 |
сівба |
400 |
800 |
ЮМЗ-6Л+СУПН-8 |
||
|
33 |
180 |
оранка |
770 |
320 |
Т-150+ПЛП-6-35 |
||
|
34 |
150 |
сівба |
840 |
500 |
Т-70С+СУПН-8 |
||
|
35 |
320 |
оранка |
650 |
820 |
Т-150К+ПЛН-5-35 |
||
|
36 |
240 |
сівба |
500 |
400 |
МТЗ-82+СУПН-8 |
||
|
37 |
170 |
оранка |
500 |
710 |
ДТ-75+ПЛН-4-35 |
||
|
38 |
330 |
сівба |
600 |
400 |
МТЗ-80+СУПН-8 |
||
|
39 |
200 |
оранка |
300 |
600 |
ДТ-75М+ПЛН-4-35 |
||
|
40 |
Озима пшениця |
420 |
сівба |
620 |
400 |
ДТ-75+С11У+3СЗ-3,6 |
|
|
41 |
550 |
оранка |
810 |
700 |
Т-150К+ПЛН-5-35+2БЗС-1,0 |
||
|
42 |
620 |
сівба |
1100 |
600 |
Т-150+ С11У+3СЗ-3,6 |
||
|
43 |
800 |
оранка |
600 |
1000 |
ДТ-75М+ПЛН-4-35+БЗС-1,0 |
||
|
44 |
730 |
сівба |
730 |
520 |
ДТ-75М+ С11У+3СЗ-3,6 |
||
|
45 |
510 |
оранка |
470 |
530 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35+1ККШ-6А |
||
|
46 |
300 |
сівба |
350 |
420 |
МТЗ-82+СЗУ-3,6 |
||
|
47 |
1000 |
оранка |
1200 |
450 |
Т-150+ПЛН-6-35+2БЗС-1,0 |
||
|
48 |
950 |
сівба |
1100 |
300 |
Т-150К+С11У+3СЗ-3,6 |
||
|
49 |
780 |
оранка |
520 |
750 |
ДТ-75+ПЛН-4-35+2БЗТ-1,0 |
||
|
50 |
Льон-довгунець |
120 |
сівба |
1100 |
700 |
ЮМЗ-6+СЗЛ-3,6 |
|
|
51 |
140 |
оранка |
450 |
500 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35 |
||
|
52 |
180 |
сівба |
500 |
410 |
МТЗ-80+СЗЛ-3,6 |
||
|
53 |
80 |
оранка |
900 |
610 |
ДТ-75+ПЛН-4-35 |
||
|
54 |
110 |
сівба |
950 |
800 |
ДТ-75М+3СЗЛ-3,6 |
||
|
55 |
160 |
оранка |
660 |
300 |
Т-150+ПЛН-5-35 |
||
|
56 |
200 |
сівба |
1200 |
800 |
ДТ-75+2СЗЛ-3,6 |
||
|
57 |
149 |
оранка |
820 |
350 |
Т-150+ПЛН-5-35 |
||
|
58 |
170 |
сівба |
1250 |
870 |
МТЗ-82+СЗЛ-3,6 |
||
|
59 |
220 |
оранка |
510 |
600 |
ДТ-75М+ПЛН-4-35 |
||
|
60 |
Цукрові буряки |
340 |
оранка |
800 |
400 |
ДТ-75+ПЛН-4-35 |
|
|
61 |
170 |
сівба |
400 |
820 |
МТЗ-80+ССТ-12Б |
||
|
62 |
120 |
оранка |
350 |
600 |
МТЗ-82+ПЛН-3-35 |
||
|
63 |
240 |
сівба |
580 |
410 |
МТЗ-80+ССТ-12Б |
Продовження дод. А
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
64 |
Цукрові буряки |
280 |
оранка |
750 |
600 |
Т-150+ПЛН-6-35 |
|
|
65 |
170 |
сівба |
560 |
450 |
Т-70С+ССТ-12Б |
||
|
66 |
310 |
оранка |
950 |
800 |
ДТ-75М+ ПЛН-4-35 |
||
|
67 |
160 |
сівба |
730 |
510 |
МТЗ-82+ССТ-12Б |
||
|
68 |
350 |
оранка |
380 |
300 |
ДТ-75+ ПЛН-4-35 |
||
|
69 |
210 |
сівба |
1100 |
550 |
Т-70С+ССТ-12Б |
||
|
70 |
Яра |
340 |
оранка |
600 |
800 |
Т-150К+ ПЛН-6-35 |
|
|
71 |
190 |
сівба |
350 |
700 |
МТЗ-82+С-11У+2 СЗ-3,6 |
||
|
72 |
230 |
оранка |
420 |
580 |
Т-150К+ ПЛН-5-35 |
||
|
73 |
180 |
сівба |
600 |
1200 |
Т-150+ С-11У+3 СЗУ-3,6 |
||
|
74 |
150 |
оранка |
500 |
430 |
МТЗ-80+ ПЛН-3-35 |
||
|
75 |
320 |
сівба |
680 |
400 |
ДТ-75+ С-11У+2 СЗУ-3,6 |
||
|
76 |
230 |
оранка |
540 |
270 |
МТЗ-82+ ПЛН-3-35 |
||
|
77 |
190 |
сівба |
1200 |
800 |
ДТ-75М+ С-11У+3 СЗ-3,6 |
||
|
78 |
250 |
оранка |
710 |
340 |
Т-150+ ПЛН-6-35 |
||
|
79 |
210 |
сівба |
510 |
440 |
ДТ-75М+ С-11У+2 СЗУ-3,6 |
||
|
80 |
Кукурудза на |
120 |
сівба |
700 |
500 |
МТЗ-80+СУПН-8 |
|
|
81 |
150 |
оранка |
400 |
600 |
Т-150+ ПЛН-6-35 |
||
|
82 |
180 |
сівба |
800 |
400 |
Т-70С+СУПН-8 |
||
|
83 |
80 |
оранка |
420 |
770 |
Т-150К+ ПЛН-5-35 |
||
|
84 |
110 |
сівба |
600 |
400 |
МТЗ-82+СУПН-8 |
||
|
85 |
160 |
оранка |
820 |
550 |
ДТ-75М+ ПЛН-4-35 |
||
|
86 |
200 |
сівба |
800 |
300 |
МТЗ-80+СУПН-8 |
||
|
87 |
140 |
оранка |
750 |
500 |
Т-150К+ ПЛН-5-35 |
||
|
88 |
170 |
сівба |
770 |
350 |
МТЗ-80+ СУПН-8 |
||
|
89 |
210 |
оранка |
890 |
410 |
ДТ-75+ ПЛН-4-35 |
||
|
90 |
Картопля |
130 |
садіння |
800 |
400 |
ДТ-75+КСМ-6 |
|
|
91 |
150 |
оранка |
1200 |
500 |
Т-150+ ПЛН-5-35 |
||
|
92 |
180 |
садіння |
600 |
500 |
МТЗ-80+КСМ-4 |
||
|
93 |
80 |
оранка |
900 |
320 |
Т-150К+ ПЛН-6-35 |
||
|
94 |
110 |
садіння |
400 |
350 |
Т-70С+КСМ-6 |
||
|
95 |
150 |
оранка |
750 |
620 |
ДТ-75М+ ПЛН-4-35 |
||
|
96 |
200 |
садіння |
550 |
1100 |
МТЗ-82+СН -4Б |
||
|
97 |
140 |
оранка |
1200 |
650 |
Т-150+ ПЛН-5-35 |
||
|
98 |
170 |
садіння |
450 |
800 |
МТ-82+КСМ -4 |
||
|
99 |
210 |
оранка |
420 |
400 |
МТ-82+ ПЛН-3-35 |
Питання індивідуального завдання для
контрольної роботи заочного відділення
|
Остання цифра шифру |
Передостання цифра шифру |
||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
0 |
1, 24, 47, 74, 91, 112, 123, 137 |
2, 25, 48, 75, 92, 113, 124, 138 |
3, 26, 49, 76, 93, 114, 125, 139 |
4, 28, 50, 78, 94, 115, 126, 140 |
5, 27, 51, 77, 95, 116, 127, 141 |
|
1 |
11, 34, 57, 84, 101, 122, 133, 146 |
12, 35, 58, 85, 102, 112, 134, 147 |
13, 36, 59, 86, 103, 113, 135, 148 |
14, 38, 60, 87, 104, 114, 136, 149 |
15, 39, 61, 88, 105, 115, 123, 146 |
|
2 |
16, 40, 62, 89, 106, 116, 124, 137 |
17, 41, 63, 90, 107, 117, 125, 138 |
18, 42, 64, 74, 108, 118, 126, 139 |
19, 43, 65, 75, 109, 119, 127, 140 |
20, 44, 66, 76, 110, 120, 128, 141 |
|
3 |
21, 45, 67, 77, 111, 121, 129, 142 |
22, 46, 68, 78, 91, 122, 130, 143 |
23, 24, 69, 79, 92, 112, 131, 144 |
1, 25, 70, 80, 93, 113, 132, 145 |
2, 26, 71, 81, 94, 114, 133, 144 |
|
4 |
3, 27, 72, 82, 95, 115, 134, 148 |
4, 28, 73, 83, 96, 116, 135, 149 |
5, 29, 47, 84, 97, 117, 136, 147 |
6, 30, 48, 85, 98, 118, 123, 146 |
7, 31, 49, 86, 99, 119, 124, 142 |
|
5 |
8, 32, 50, 87, 100, 120, 125, 149 |
9, 33, 88, 51, 101, 121, 126, 148 |
10, 34, 52, 89, 102, 122, 127, 147 |
11, 35, 53, 90, 103, 112, 128, 146 |
12, 36, 54, 74, 104, 113, 129, 145 |
|
6 |
13, 37, 55, 75, 105, 114, 130, 144 |
14, 38, 56, 76, 106, 115, 131, 143 |
15, 39, 57, 77, 107, 116, 132, 142 |
16, 40, 58, 78, 108, 117, 133, 141 |
17, 41, 59, 79, 109, 118, 134, 140 |
|
7 |
18, 42, 60, 80, 110, 119, 135, 139 |
19, 43, 61, 81, 111, 120, 136, 137 |
20, 44, 62, 82, 91, 121, 123, 140 |
21, 45, 63, 83, 92, 122, 124, 141 |
22, 46, 64, 84, 93, 112, 125, 142 |
|
8 |
23, 24, 65, 85, 94, 113, 126, 143 |
1, 25, 66, 86, 95, 114, 127, 144 |
2, 26, 67, 87, 96, 115, 128, 145 |
3, 28, 68, 88, 97, 116, 129, 146 |
4, 29, 69, 89, 98, 117, 130, 147 |
|
9 |
5, 30, 70, 90, 99, 118, 131, 138 |
6, 31, 71, 74, 100, 119, 132, 140 |
7, 32, 72, 75, 101, 120, 133, 148 |
8, 33, 73, 76, 102, 121, 134, 149 |
9, 34, 47, 77, 103, 122, 135, 146 |
Продовження дод. А
|
Остання цифра шифру |
Передостання цифра шифру |
||||
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
8, 31, 54, 81, 98, 119, 130, 144 |
6, 29, 52, 79, 96, 117, 128, 142 |
7, 30, 53, 80, 97, 118, 129, 143 |
9, 32, 55, 82, 99, 120, 131, 145 |
10, 33, 56, 83, 100, 121, 132, 146 |
|
1 |
10, 35, 48, 78, 104, 112, 136, 147 |
11, 36, 49, 79, 105, 113, 123, 148 |
12, 37, 50, 80, 106, 114, 124, 143 |
13, 38, 51, 81, 107, 115, 125, 149 |
14, 39, 52, 82, 108, 116, 126, 148 |
|
2 |
15, 40, 53, 83, 109, 117, 127, 140 |
16, 41, 54, 84, 110, 118, 128, 141 |
17, 42, 55, 85, 111, 119, 129, 142 |
18, 43, 56, 86, 91, 120, 130, 143 |
19, 44, 57, 86, 111, 121, 131, 144 |
|
3 |
20, 45, 58, 87, 110, 122, 132, 145 |
21, 46, 59, 88, 109, 122, 133, 146 |
22, 24, 60, 89, 108, 121, 134, 147 |
23, 25, 61, 90, 107, 120, 135, 148 |
1, 26, 62, 74, 106, 119, 136, 149 |
|
4 |
2, 27, 63, 75, 105, 118, 123, 140 |
3, 38, 64, 76, 104, 117, 124, 142 |
4, 39, 65, 77, 103, 116, 125, 143 |
5, 40, 66, 78, 102, 115, 126, 144 |
6, 41, 67, 79, 101, 114, 127, 145 |
|
5 |
7, 42, 68, 80, 100, 113, 128, 146 |
8, 43, 69, 81, 99, 112, 129, 147 |
9, 44, 70, 82, 98, 122, 130, 148 |
10, 45, 71, 83, 121, 97, 131, 144 |
11, 46, 72, 84, 96, 120, 132, 139 |
|
6 |
12, 28, 73, 85, 95, 119, 133, 138 |
13, 29, 47, 86, 94, 118, 134, 137 |
14, 30, 48, 87, 93, 117, 135, 148 |
15, 31, 49, 88, 92, 116, 136, 149 |
16, 32, 50, 89, 91, 115, 123, 148 |
|
7 |
17, 33, 51, 90, 100, 114, 124, 147 |
18, 34, 52, 90, 101, 113, 125, 146 |
19, 35, 53, 89, 102, 112, 126, 145 |
20, 36, 54, 88, 103, 113, 127, 144 |
21, 37, 55, 87, 104, 114, 128, 143 |
|
8 |
22, 38, 56, 86, 105, 115, 129, 142 |
23, 39, 57, 85, 106, 116, 130, 141 |
5, 34, 58, 84, 107, 117, 131, 140 |
6, 40, 59, 83, 108, 118, 136, 139 |
17, 42, 60, 82, 109, 119, 135, 138 |
|
9 |
18, 43, 61, 81, 110, 120, 130, 137 |
19, 44, 62, 80, 99, 121, 125, 144 |
20, 46, 63, 79, 98, 122, 128, 148 |
21, 30, 64, 78, 97, 116, 129, 139 |
22, 33, 66, 77, 95, 115, 125, 145 |
Додаток Б
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
ЛЬВІВСЬКИЙ національний АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра сільськогосподарських машин
Організація виконання та економічна
оцінка _________________________________
(назва технологічної операції за завданням)
в умовах___________________________________
(назва господарства, району, області)
______________________________________________
САМОСТІЙНА робота з механізації
сільськогоСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА
Виконав: Прийняв:
Студент гр._______
_________________ _______________
дубляни 200_
Додаток В
Індивідуальне завдання
Завдання
для самостійної роботи студента 1-го курсу економічного ф-ту
група _____, варіант_____
петренка тимофія романовича
1. Сільськогосподарська культура__________________________
2. Загальна площа під с.-г. культурою_______________________
3. Технологічна операція__________________________________
4. Умови роботи: рельєф поля – рівний (схили до 1-го градуса)
5. Розміри поля: довжина__________м; ширина_________м;
площа____________га.
6. Склад агрегату: ______________________________________
Завдання видав____________ Завдання одержав____________
(дата, підпис) (дата, підпис)
Додаток Д
Таблиця результатів розрахунку кількості машин
на загальну площу
|
Назва машини |
Марка |
Норматив |
Машин у комплексі |
|
|
за розрахунком |
прийнято у комплексі |
|||
|
1. Трактор |
||||
|
2. Сівалка |
||||
|
3. Зчіпка |
||||
|
4. Борона (каток) |
Додаток Е
Довідкові матеріали для комплектування МТА
Таблиця Е.1.
Технічні характеристики основних марок тракторів
|
Показники |
Т-150 |
ДТ-75М |
ДТ-75 |
Т-70С |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Клас тяги |
3 |
3 |
3 |
2 |
|
|
Потужність двигуна, кВт |
111 |
66 |
59 |
51,5 |
|
|
Частота обертання колінчастого вала двигуна, 1/с |
33,3 |
29,16 |
30,0 |
35,0 |
|
|
Питома витрата палива, |
252 |
252 |
252 |
252 |
|
|
Частота обертання ВВП, 1/с |
9; 16,66 |
9 |
9,4 |
9,1; 18,3 |
|
|
Конструктивна маса, кг |
6975 |
6110 |
6000 |
4250 |
|
|
Поздовжня база, мм |
1800 |
1610 |
1610 |
1895 |
|
|
Колія, мм |
1435 |
1330 |
1330 |
1350 |
|
|
Ширина гусениці, мм |
390 |
390 |
390 |
200; 300 |
|
|
Тиск на ґрунт, МПа |
0,046 |
0,047 |
0,045 |
0,09; 0,06 |
|
|
Місткість паливного бака, л |
320 |
245 |
245 |
150 |
|
|
Теоретична швидкість руху, км/год |
|||||
|
1 режим |
1 передача |
5,3 |
5,4 |
1,67 |
Продовження табл. Е.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1 режим |
2 передача |
8,6 |
5,9 |
6,1 |
2,85 |
|
3 передача |
9,7 |
6,6 |
6,8 |
4,6 |
|
|
4 передача |
10,6 |
7,3 |
7,5 |
5,6 |
|
|
2 режим |
5 передача |
11,4 |
8,2 |
8,4 |
6,7 |
|
6 передача |
12,9 |
9,0 |
9,3 |
7,8 |
|
|
7 передача |
14,5 |
11,2 |
11,5 |
9,6 |
|
|
8 передача |
15,9 |
— |
— |
11,4 |
|
|
Задній хід, км/год |
4,4-6,0 |
4,5 |
4,7 |
3,5; 6,6 |
|
|
КОЛІСНІ |
|||||
|
Показники |
К-701 |
Т-150К |
МТЗ-80 |
МТЗ-82 |
|
|
Клас тяги |
5,0 |
3,0 |
1,4 |
||
|
Потужність двигуна, кВт |
218 |
120 |
58,8 |
||
|
Частота обертання колінчастого вала двигуна, 1/с |
31,66 |
35,0 |
36,66 |
||
|
Питома витрата палива, |
245 |
252 |
252 |
||
|
Частота обертання ВВП, 1/с |
16,66 |
9; 17,1 |
9,1; 16,83 |
||
|
Конструктивна маса, кг |
12500 |
7535 |
3160 |
3370 |
|
|
Поздовжня база, мм |
3200 |
2860 |
2370 |
2450 |
|
|
Колія, мм: задніх коліс Передніх коліс |
2135 2135 |
1860 1860 |
1350…2100 1200…1800 |
||
|
Шини: задніх коліс передніх коліс |
720-665Р 720-665Р |
700-685 700-665 |
400-965Р 200-508 210-508 |
||
|
Тиск повітря в шинах, МПа: передніх коліс задніх коліс |
0,11-0,17 0,11-0,17 |
0,08-0,12 0,08-0,12 |
0,14-0,35 0,1-0,14 0,08-0,14 |
||
|
Кліренс, мм |
430 |
440 |
470 |
||
|
Місткість паливного бака, л |
630 |
315 |
130 |
Продовження табл. Е.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Теоретична швидкість руху, км/год |
||||
|
1 режим |
1 передача |
2,9 |
8,5 |
2,5 |
|
2 передача |
3,5 |
10,1 |
4,3 |
|
|
3 передача |
4,2 |
11,4 |
4,2 |
|
|
4 передача |
5,1 |
13,4 |
8,9 |
|
|
2 режим |
5 передача |
7,1 |
18,6 |
10,5 |
|
6 передача |
8,6 |
22,0 |
12,3 |
|
|
7 передача |
10,3 |
24,9 |
15,1 |
|
|
8 передача |
12,4 |
30,1 |
17,9 |
|
|
3 режим |
9 передача |
7,8 |
— |
33,4 |
|
10 передача |
9,5 |
— |
— |
|
|
11 передача |
11,5 |
— |
— |
|
|
12 передача |
13,8 |
— |
— |
|
|
4 режим |
13-16 передачі |
19,9-33,3 |
— |
— |
|
Задній хід, км/год |
5,1-24,3 |
6,6-10,4 |
5,3-8,9 |
|
|
Показники |
ЮМЗ-6Л/М |
Т-40АМ |
Т-25 |
Т-16М |
|
Клас тяги |
1,4 |
0,9 |
0,6 |
0,6 |
|
Потужність двигуна, кВт |
43,5 |
37,5 |
18,4 |
14,7 |
|
Частота обертання колінчастого вала двигуна, 1/с |
28,33 |
30,0 |
30,0 |
26,66 |
|
Питома витрата палива, |
265 |
259 |
259 |
259 |
|
Частота обертання ВВП, 1/с |
9,36 |
9,0-20,7 |
9,73 |
9,0 |
|
Конструктивна маса, кг |
2950 |
2380 |
1765 |
1616 |
Продовження табл. Е.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Поздовжня база, мм |
2450 |
2145 |
1775 |
2500 |
|
|
Колія, мм: задніх коліс передніх коліс |
1300-1800 1200-1800 |
1200-1800 1200-1800 |
1200-1400 1100-1500 |
1260-1750 1280-1800 |
|
|
Шини: задніх коліс передніх коліс |
400-965 210-508 |
240-1067 180-406 |
9,32;10,28 |
9,32 |
|
|
Тиск повітря в шинах, МПа: передніх коліс задніх коліс |
0,11-0,17 0,11-0,17 |
0,08-0,12 0,08-0,12 |
6,0 – 16 |
6,0 - 16 |
|
|
Кліренс, мм |
450 |
500 |
450 |
560 |
|
|
Місткість паливного бака, л |
100 |
74 |
53 |
40 |
|
|
Теоретична швидкість руху, км/год |
|||||
|
1 режим |
1 передача |
1,6 |
1,8 |
0,9 |
1,4 |
|
2 передача |
2,6 |
6,9 |
1,6 |
4,9 |
|
|
3 передача |
5,6 |
8,2 |
2,6 |
6,2 |
|
|
4 передача |
6,8 |
9,7 |
6,4 |
7,6 |
|
|
2 режим |
5 передача |
8,1 |
11,3 |
8,1 |
9,0 |
|
6 передача |
9,5 |
20,9 |
9,4 |
14,6 |
|
|
7 передача |
11,7 |
30 |
11,9 |
20,6 |
|
|
8 передача |
13,8 |
— |
14,9 |
— |
|
|
3 режим |
9 передача |
25,9 |
— |
21,9 |
— |
|
Задній хід, км/год |
3,3-3,6 |
5,9 |
Реверс |
4,9 |
Примітка: До переліку включені трактори, технічні характеристики яких найдоступніші у сучасній довідковій літературі, для навчального використання. Наведені марки тракторів ще широко використовуються на виробництві.
Таблиця Е.2
Питомий опір с.-г. машин, маса та фронт зчіпок
1. Питомий опір с.-г. машин:
для оранки k0, кН/м2 40…60
сівалок k, кН/м:
рядкових 1,0…1,6
вузькорядних 1,4…2,5
бурякових 1,4…1,6
кукурудзяних 1,4…1,8
картолесаджалок 3,5…4,0
борін зубових k, кН/м 0,3…0,7
котків k, кН/м 0,6…1,2
2. Маса та фронт зчіпок відповідно Gзч (Фзч), кг (м):
С-11у – 760 (11); СП-16 – 1800 (13,5); СП-11 – 640 (7,0)
Таблиця Е.3
Технологічно допустимі робочі швидкості МТА, км/год
оранка до 10
сівба зернових, льону, кукурудзи до 8
сівба цукрових буряків до 5
садіння картоплі до 6 (9-швидкісні)
Таблиця Е.4
Орієнтовні значення потужності для приводу активних робочих органів с.-г. машин від ВВП трактора, кВт:
СН-4Б, СУПН-8 4,0…5,0
КСМ-4 4,5…5,5
КСМ-6 5,0…6,0
Таблиця Е.5
Орієнтовні значення буксування ходових систем тракторів:
колісних 0,05…0,2;
гусеничних 0,03…0,1,
залежить від умов роботи, класу трактора, типу ходової частини та завантаження трактора (тягового опору машин) на гаку.
Оптимальне значення коефіцієнта використання гакового зусилля трактора Rагр/Ргак – 0,85…0,93.
Додаток Ж
Довідкові дані до організації роботи МТА
Таблиця Ж.1
Технологічні характеристики сівалок та матеріалів
|
Марка машини |
Ємність бункера, м3 (кг) для: |
Щільність , кг/м3 |
Норма висіву насіння Q, кг/га |
Робоча швидкість, Vр, км/год |
||
|
насіння |
добрив |
насіння |
добрив |
|||
|
СЗ-3,6; СЗУ-3,6 |
0,453 |
0,212 |
800 |
800-1200 |
180-240 |
до 8 |
|
СЗЛ-3,6 |
0,453 |
0,212 |
650 |
800-1200 |
120-140 |
до 8 |
|
СУПН-8 |
0,021·8= = 0,168 |
0,03·4= = 0,12 |
650 |
800-1200 |
24-42 |
до 8 |
|
ССТ-12Б |
0,014·12= = 0,168 |
0,06·6= = 0,36 |
650 |
800-1200 |
7-14 |
5-6 |
|
КСМ-4 |
(1600) |
(600) |
750 |
800-1200 |
3000-4500 |
5-9 |
|
СН-4Б |
(360) |
(48) |
750 |
800-1200 |
3000-4500 |
до 6 |
|
КСМ-6 |
(2250) |
(900) |
750 |
800-1200 |
3000-4500 |
5-9 |
Таблиця Ж.2
Залежність коефіцієнта робочих ходів від довжини поля
|
L, м |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 і > |
|
|
0,71 |
0,79 |
0,83 |
0,86 |
0,88 |
0,9 |
0,91 |
0,92 |
0,925 |
0,93 |
0,93-0,96 |
Таблиця Ж.3
Поворотні смуги, загінки
Поворотні смуги за довжиною мають бути достатніми для розвороту агрегату в кінці поля, але кратними 2Вагр (подвійній ширині захвату агрегату), щоб їх обробити за ціле число проходів після того, як оброблять поле. Їх виділяють з двох сторін поля завчасно (перед виконанням основної операції). За розмірами вони залежать від виду агрегату (начіпний, напівначіпний, причіпний), його конструктивних параметрів і радіуса повороту. Орієнтовно для сівби можна прийняти Е=(3-4)Вагр, а для оранки Е=(8-10)Ваг.
Поле на загінки розбивають для того, щоб зменшити холості переїзди під час розворотів на кінцях поля при виконанні деяких операцій.
Ширина загінки у 5…10 разів менша від довжини поля, але також має бути кратною (ділиться без залишку) подвійній ширині захвату агрегату (2Вагр).
Для сівби (садіння) поле на загінки переважно не розбивають (застосовують гоновий човниковий спосіб руху). Для оранки ширина загінки має бути не меншою 50 м (50…138 м), а її значення зростає із збільшенням ширини захвату плуга та довжини поля.
Додаток З
Довідкові матеріали для розрахунку техніко-економічних
показників роботи МТА
Таблиця З.3.1
Витрата палива тракторами, кг/год (1 год робочого ходу Gр, холостих переїздів Gх, у часі зупинок з працюючим двигуном Gз.)
|
Марка трактора |
Gр |
Gх |
Gз |
|
Т-150 |
22,0-26,5 |
10,0-12,0 |
2,5 |
|
Дт-75м |
14,0-16,5 |
6,5-8,7 |
1,9 |
|
Дт-75(Т-74) |
12,0-15,0 |
6,0-8,2 |
1,8 |
|
Т-70С |
11,5-13,5 |
5,2-7,2 |
1,2 |
|
Т-150К |
25,0-30,0 |
10,0-13,5 |
2,5 |
|
МТЗ-80/82 |
10,5-15,0 |
5,0-7,0 |
1,4 |
|
ЮМЗ-6Л/М |
8,5-11,6 |
3,3-4,5 |
1,3 |
Примітка: значення витрати палива вибирають у вказаних межах залежно від завантаження трактора за гаковим зусиллям (потужністю) та умов роботи
Таблиця З.З.2
Орієнтовні ціни машин Ц, грн, (відпускна ціна виробника)
|
Назва та |
Ціна Ц, грн |
Назва та |
Ціна Ц, грн |
Назва та |
Ціна Ц, грн |
|
Трактори: Т-150 Т-150К ДТ-75М ДТ-75 Т-70С МТЗ-80 МТЗ-82 ЮМЗ-6-л/М Зчіпки: С-11У СП-16 СП-11 |
103000 110000 65000 60000 45000 52000 56000 43000 3600 5200 1200 |
Саджалки: СН-4Б КСМ-4 КСМ-6 Сівалки: СЗУ-3,6 СЗ-3,6 СЗЛ-3,6 ССТ-12В СУПН-8 |
19500 21000 26000 16000 15000 15000 21000 20000 |
Плуги: ПЛН-3-35 ПЛН-4-35 ПЛН-5-35 ПЛН-6-35 ПНЯ-4-40 Борона зубова БЗТС-1,0 Котки 3ККШ-6А |
3500 4500 5800 7000 8200 250 3200 |
Таблиця З.З.3
Орієнтовні тарифні ставки оплати праці П, грн./год, комплексна ціна пального Цк, грн./кг
|
Категорія працівників |
Розряди роботи |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Трактористи-машиністи |
5,2 |
5,5 |
5,8 |
6,1 |
7,0 |
7,8 |
|
На роботах у рослинництві |
4,5 |
4,7 |
5,0 |
5,3 |
5,8 |
6,5 |
Примітки: 1. Оранка – робота 5-6 розряду; сівба (садіння) – 6-го.
2. Комплексна ціна 1 кг дизельного пального Цк = 6,5 грн./кг
Таблиця З.З.4
Довідкові матеріали для розрахунку прямих експлуатаційних затрат Ве, грн./га
|
Назва та марка машини |
Нормативне tнр, год |
Норма річних відрахувань від |
||
|
на амортизацію, рен, % |
на капітальний ремонт, кр, % |
на поточний ремонт і ТО, рто, % |
||
|
Трактори: Т-150 ДТ-75(М) Т-70С Т-150К МТЗ-80-82 ЮМЗ-6л/М |
1550 1550 1200 1700 1800 1800 |
12,5 12,5 14,3 12,5 12,5 12,5 |
6,0 6,0 4,0 7,0 4,0 4,0 |
22,0 22,0 22,0 22,0 22,0 22,0 |
|
Сівалки: зернові СУПН-8 ССТ-12В |
160 70 50 |
12,5 14,5 14,2 |
— — — |
18 23 18 |
|
Плуги: ПЛН-6-35 ПЛН-5-35 ПЛН-4-35 ПЛН-3-35 ПНЯ-4-40 |
400 450 450 200 400 |
12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 |
— — — — — |
27 27 27 27 27 |
|
Картопле-саджалки |
140 |
14,2 |
— |
23 |
|
Зчіпки |
400 |
14,2 |
— |
14 |
|
Борони |
100 |
20,0 |
— |
14 |
|
Котки |
190 |
12,5 |
— |
14 |
Примітка. Балансова вартість машин Б=Ц+0,1Ц = 1,1Ц, тобто приймаємо торгову організацію, яка має 10% торгової націнки на с.-г. техніку.
Таблиця З.З.5
Коефіцієнт К переведення фізичних тракторів в умовні
|
Марка трактора |
Коефіцієнт переведення |
Марка трактора |
Коефіцієнт переведення |
|
К-701 К-700А Т-150 (Т-150К) Т-70С ЮМЗ-6Л/М Т-40М Т-40АМ |
2,7 2,2 1,65 0,9 0,6 0,53 0,54 |
МТЗ-80 МТЗ-82 ДТ-75 ДТ-75М Т-30 Т-25 Т-16М |
0,7 0,73 1,00 1,10 0,33 0,30 0,22 |
Додаток И
Таблиця вихідних даних і результатів розрахунку (до висновків)
|
№ |
Показники, одиниці виміру |
Значення |
|
|
Питомий опір, кН/м2 (кН/м) Допустима технологічна швидкість агрегату, км/год Теоретична швидкість агрегату на вибраній передачі, км/год Буксування ходової частини трактора Робоча швидкість, км/год Гакове зусилля трактора на вибраній передачі, кН Опір агрегату, кН Коефіцієнт використання гакового зусилля трактора Робоча ширина захвату агрегату, м Коефіцієнт робочих ходів Коефіцієнт використання часу зміни Час зміни, год Час зупинки агрегату з працюючим двигуном, год Час роботи агрегату у загоні, год Час холостого ходу агрегату, год Продуктивність агрегату за зміну, га/зм. Продуктивність агрегату за годину, га/год Витрата палива , кг/га Затрати на заробітну плату, грн./га Затрати на паливо-мастильні матеріали, грн./га Амортизація, грн./га Затрати на ремонт і ТО, грн./га Затрати на зберігання, грн./га Прямі експлуатаційні затрати, грн./га Вартість 1 у. га., грн./у. га |
Значення показника згідно з виконаними розрахунками |
З М І С Т
Вступ.......……...………………………………………..............…………...4
1. Загальні методичні поради до вивчення дисципліни......5
2. Лекції................................................................................................................7
Лекція 1. Система механізованого виробництва
сільськогосподарської продукції......................................................7
Лекція 2. Енергетично-транспортні засоби сільськогосподарського
виробництва (трактори і автомобілі).............................................15
Лекція 3. Механізація обробітку ґрунту........................................................23
Лекція 4. Механізація сівби (садіння) сільськогосподарських культур.....31
Лекція 5. Організація виконання механізованих робіт.................................37
Лекція 6. Механізація догляду за вирощуванням
сільськогосподарських культур................………………….........52
Лекція 7. Механізація збирання та післязбирального
обробітку зернових культур............................................................56
Лекція 8. Механізація збирання технічних культур…....……........……….64
Лекція 9. Механізація заготівлі кормів і виробничих процесів
у тваринництві..................................…............................................71
Лекція 10. Механізація меліоративних робіт................................................80
Шляхи підвищення ефективності механізованого
сільськогосподарського виробництва............................................................87
3. Практична робота..................................................................................88
Лабораторна робота № 1. Методика вивчення дисципліни,
виконання лабораторних робіт і техніка
безпеки.................................................................88
Лабораторна робота №2. Загальна будова енергетично-транспортних
засобів сільськогосподарського
виробництва (тракторів і автомобілів)..............90
Лабораторна робота № 3. Механізація обробітку ґрунту.............................95
Лабораторна робота № 4. Механізація сівби (садіння)
сільськогосподарських культур........................103
Лабораторна робота № 5. Механізація хімічного захисту рослин від
хвороб і шкідників...........................................110
Лабораторна робота №6. Механізація збирання зернових культур і
післязбирального обробітку зерна....................113
Лабораторна робота №7. Механізація збирання технічних культур........119
Лабораторна робота № 8. Механізація заготівлі кормів і виробничих
процесів у тваринництві....................................127
4. Індивідуальна самостійна робота...........................................134
4.1. Стаціонарне відділення..........................................................................134
4.2. Заочне відділення....................................................................................138
5. Практичні роботи..........................................................................................152
Бібліографічний список....................................................................153
ДОДАТКИ.......................................................................................................154
ДЛЯ НОТАТОК
Навчальне видання
Ріпка Іван Іванович,
Семен Ярослав Васильович
ОСНОВИ МЕХАНІЗАЦІЇ І АВТОМАТИЗАЦІЇ
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА
Навчальний посібник
2-ге видання, доповнене і перероблене
Редактор О.В. Дерпак
Коректор Д.В. Митякинська
Львівський національний аграрний університет
80381, Львівська обл., Жовківський р-н, м. Дубляни,
вул. Володимира Великого, 1
Свідоцтво ДК №1380 від 3.06.2003 р.
Підписано до друку 4.07.2008 р. Формат паперу 60 × 90/16
Ум. друк. аркушів 10,04. Облік. - видав. арк. 8,05.
Папір офсетний. Друк офсетний. Зам. . Тираж 200 прим.
Видавничий центр Львівського національного аграрного університету
80381, Львівська обл., Жовківський р-н, м. Дубляни, вул. Студентська, 2
а
Механізовані процеси:
- меліоративні роботи;
- внесення добрив;
- обробіток ґрунту;
- сівба (садіння) с.- г. культур;
- догляд за посівами с.-г. культур;
- збирання та післязбиральний обробіток урожаю;
- зберігання, переробка та реалізація с.-г. продукції.
Вихідні
показники:
1. Продуктивність;
2. Якість;
3. Вартість механізованих процесів;
4.Екологічність.
Вхідні фактори:
1. Людина;
2. Машина (знаряддя, МТА);
3. Оброблюваний матеріал;
4. Середовище.
Рис. 2.1. Структурно-кібернетична схема механізованого
виробництва продукції рослинництва.
М а ш и н а (знаряддя)
Рис.2.1 Структурна схема механізованого виробництва продукції рослинництва.
Робочі органи
Службові органи
Контролюючі,
керуючі системи
5
2
6
4
S
3
7
1
НМТ
ВМТ
Рис. 2.5. Схема двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ):
ВМТ – верхня мертва точка;
НМТ – нижня мертва точка;
S – хід поршня;
1 – колінчастий вал; 2 – кривошип;
3 – шатун; 4 – поршень; 5 – циліндр; 6 – свічка запалення (форсунка); 7 – випускний клапан; 8 – впускний клапан.
Рис. 2.3. Схема загальної будови тракторів і автомобілів:
а) гусеничного трактора; б) колісного трактора; в) автомобіля; 1 – двигун; 2 – трансмісія; 3 – ходова частина (для автомобіля – 2 і 3 з механізмами керування – шасі); 4 – робоче обладнання; 5 – допоміжне обладнання.
1
5
3
2
4
1
2
3
4
5
а)
б)
5
1
2
3
4
в)
7
9
10
6
4
3
2
1
а)
1
4
6
7
2
3
в)
5
б)
Рис. 2.4. Схема механічних силових передач (трансмісій):
а) гусеничного трактора; б) автомобіля; в) колісного трактора; 1 – маховик двигуна; 2 – муфта зчеплення; 3 – проміжне з’єднання; 4 – коробка передач; 5 – диференціал; 6 – центральна передача; 7 – кінцеві передачі; 8 – карданна передача; 9 – механізм повороту; 10 – ведучі зірочки рушія.
1
2
3
8
6
5
Рис. 2.2. Схема механічних силових передач (трансмісій):
а) гусеничного трактора; б) автомобіля; в) колісного трактора; 1 – маховик двигуна; 2 – муфта зчеплення; 3 – проміжне з’єднання; 4 – коробка передач; 5 – диференціал; 6 – центральна передача; 7 – кінцеві передачі; 8 – карданна передача; 9 – механізм повороту; 10 – ведучі зірочки рушія.
4
6
11
7
8
5
9
3
2
1
Рис. 2.6. Принципова схема гідравлічної начіпної системи:
1 – масляний бак; 2 – фільтр; 3 – гідронасос; 4 – розподільник; 5 – гідроциліндр; 6 – важіль піднімання; 7 – розкос; 8 – поздовжня тяга; 9 – гідроарматура; 10 – важіль управління золотником розподільника; 11 – верхня тяга начіпного механізму.
Рис. 3.7. Встановлення робочих органів на секціях культиватора за глибиною обробітку (а) та міжрядді (б): 1 – паралелограмний механізм; 2 – гряділь; 3 – стрілчаста лапа; 4 – однобічна плоскорізальна лапа-бритва; 5 – опорне колесо; 6 – дерев’яний брусок; Вс – ширина захвату стрілчастої лапи; Вб – ширина захвату однобічної плоскорізальної лапи-бритви; і – перекриття робочих органів; с – захисна зона; к – захисна смуга; в - ширина міжряддя.
б)
а)
к
с
в
Напрям руху МТА
Граблі призначені для ворушіння свіжоскошеної або прив’яленої трави у покосах, згрібання її у валки та обертання валків сіна.
Граблі поділяються на колісно-пальцеві – робочими органами яких є пальцеві колеса, розміщені на рамах правої та лівої секцій; роторні (див. рис. 3.21) – складаються з двох роторів із граблинами, змонтованих на рамі двоколісних опорних візків; поперечні – робочими органами яких є зігнуті за логарифмічною спіраллю зуби, що жорстко утримуються на брусах зуботримачами.
Прес-підбирачі призначені для підбирання з валків прив’яленого сіна, соломи і формування з них паків (машина ПС-1,6) або рулонів (машина ПРП-1,6).
Кормозбиральні комбайни призначені для скошування зелених і підбирання прив’ялених трав, скошування кукурудзи, соняшнику та інших високостеблових культур з одночасним їх подрібненням і навантажуванням у транспортні засоби, що перевозять масу до місць приготування силосу, сінажу, трав’яного борошна, брикетування, гранулювання або безпосереднього згодовування тваринам.
Кормозбиральні комбайни можуть бути самохідними, які комплектуються змінними жатками для скошування трав і кукурудзи на силос та підбирачами валків для заготівлі сінажу або причіпними (рис. 3.22).
3
Рис. 3.11. Розкидальні пристрої:
а, б – роторний (бітерний), барабанний органічних добрив; в – дводисковий для мінеральних добрив.
Рис. 3.9. Бурякова сівалка ССТ-12В:
1 – опорно-приводні колеса; 2 – ланцюговий редуктор; 3 – брус рами; 4 – туковий бункер; 5 – тукопровід; 6 – насіннєвий бункер; 7 – насіннєвисівний апарат; 8, 13 – прикочувальні колеса; 9 – слідоутворювач; 10 – загортачі; 11 – механізм регулювання глибини ходу сошників; 12, 14 – насіннєвий, туковий сошники; 15 – паралелограмна підвіска насіннєвої секції.
Рис. 3.4. Котки:
а – кільчасто-шпоровий; б – кільчасто-зубовий;
в – борінчастий; г – гладкий водоналивний.
а – загальний вигляд; б – батарея; в, г – диск суцільнокрійний, вирізний (важкої борони).
Рис. 3.2. Борони зубові:
А, Б і В – зуб квадратного, круглого та овального перерізу; Г – лапчастий; Д – зуби сітчастої борони; Е – ножеподібні зуби лукової борони; Ж – пружинний зуб; а – борона зубова важка БЗТС-1,0; б – борона сітчаста БСО-4,0; в – шлейф-борона ШБ-2,5; г – голчастий диск обертової мотики.
Рис. 2.9. Схема дії леза клина на ґрунт.
p
a1
a1 < a
Θ
a
V
Рис. 2.10. Розпушувальні робочі
органи.
V
Рис. 2.11. Схеми роботи вирівнювачів.
Рис. 2.12. Схема дії котків на поверхню ґрунту.
V
G3
G2
G1
1
2
3
2
3
V
Рис. 2.13. Схема технологічного процесу роботи плуга загального призначення за культурної оранки: 1 – лінія дії дискового ножа; 2 – скиба передплужника; 3 – скиба корпуса плуга; V – напрям руху орного агрегату.
21
3
Рис. 2.15. Схема розстановки робочих органів культиваторів: с – перекриття;
е – захисна зона; в – ширина міжряддя.
с
с
е
е
с
EMBED Word.Picture.8
б
E
L
Е
a
S
L
S
S
L
L
Рис. 2.18. Способи руху ґрунтообробних машин залежно від напряму попереднього обробітку (а) і конфігурації (б).
Е
L
Е
Е
L
Е
19
15
16
14
12
10
9
11
13
17
23
24
21
12
8
10
1
5
7
9
11
6
4
2
20
22
18
8
6
4
2
1
3
5
7
Рис. 2.17. Схеми руху орного агрегату
а) петлевий з чергуванням загінки; б) безпетлевий комбінований.
б)
а)
Рис. 2.19. Технологічна схема протруювача ПСШ-3,0:
1 – живильник сухого отрутохімікату; 2 – бункер зерна; 3 – бак рідкого отрутохімікату;
4 – вивантажувальний шнек-змішувач.
4
1
2
3
Рух отрутохімікату
Рух зерна
Рух рідини
Рис. 2.20. Технологічна схема штангового обприскувача:
1 – забірник; 2 – заправний рукав; 3 – ежектор; 4 – перемикач; 5 – манометр; 6 –
штанга з розпилювачами; 7 – триплунжерний насос; 8 – регулятор тиску; 9 – гідро-
мішалка; 10 – рівнемір.
6
7
8
9
10
і
і
Вб
Вб
Вс
5
6
5
На вивантаження
Рис. 2.22. Технологічна схема очисника вороху ОВС-25:
1, 3 – аспіраційні канали; 2 – шнек розподільний; 4 – осаджувальна камера; 5, 9 – скатна дошка; 6 – інерційний пиловіддільник; 7 – пневматичний конвеєр; 8 – шнек домішок; Б1, Б2, В, Г – решета.
Оброблюваний матеріал
Крупні та легкі домішки
Дрібні домішки (підсів)
Повітря з легкими домішками
короткі домішки
основна культура
довгі домішки
Рис. 2.23. Схема технологічного процесу роботи трієрних циліндрів:
а) кукільного; б) вівсюжного; 1 – шнек; 2 – жолоб; 3 - циліндр з комірками.
1
2
3
а)
б)
г
Рис. 2.24. Схеми робочих процесів зерносушарок:
а – шахтна; б – барабанна; в – вібраційна; г – вентильований бункер; д – декові; е – наземна; є, ж – пневмогазова рециркуляційна; 1 – напрямок руху повітря; 2 – зерно.
е
д
а
б
в
є
ж
60 – 70 см
40 см
Скосити за 7-10 днів до збирання
Розпушити за 4-7 днів до збирання
До 25 см
У=100-300 ц/га;
Gкорча=0,1-0,5 кг;
50-65 тис. корчів на 1 га. Чистота бульб після збирання -не менше 80%; пошкодження не більше 5% копачами, 10-12% комбайнами.
Рис. 2.26. Схема роботи картоплекопача КСТ-1,4:
1 – корч; 2 – механізм регулювання глибини; 3, 4 – штурвал з гвинтовим механізмом регулювання глибини; 5 – леміш; 6 – швидкісний елеватор; 7 – еліптичні струшувачі; 8 – основний елеватор; 9 – ходове колесо; 10 – каскадний елеватор; 11 – звужувальний щиток.
Вага кореня G=0,3-0,6 кг.
45 см
(60 см на поливі)
±2см
18-30см-корисна довжина кореня
Скосити гичку
Розпушити міжряддя (за потреби)
Ø кореня 50-140 мм
Зусилля на витягування кореня, Н: не підкопаного 300-600, підкопаного 50-120; гичка на відрив-150-400 Н.
Стандартна цукристість 15,8%. Викопування коренів не менше 98%, втрати гички не більше 5%.
Рис. 2.27. Схема та основні параметри технології збирання цукрових буряків.
2
3
6
7
10
8
1
4
5
11
12
9
Рис. 2.31. Структурна схема доїльної машини:
1 – вакуумний насос з приводом; 2 – вакуумопровід; 3 – вакуумний регулятор; 4 – вакуумметр; 5 – вакуумний балон; 6 – кран; 7 – вакуумні шланги; 8 – пульсатор; 9 – доїльне відро; 10 – колектор; 11 – доїльні стакани; 12 – шланг для молока.
4
в
в
50...150
1
3
4
2
Рис. 3.1. Схема розміщення робочих органів плуга:
1 – корпус, 2 –ніж дисковий, 3 – передплужник, 4 – ґрунтопоглиблювач.
1
2
3
4
5
6
сире молоко; підігріте молоко; очищене молоко;
пастеризоване молоко; охолоджене молоко
Рис. 2.32. Технологічна схема первинної обробки молока:
1 – молокозбірник; 2 – сепаратор-очисник; 3 – пастеризатор; 4 – регенеративний теплообмінник; 5 – охолодник; 6 – молочний танк.
ω
Р
д)
г)
45-700
в)
б)
а)
ікла
Рис. 2.33. Схеми типів робочих органів корчувальних машин:
а – ротаційні; б – пасивні; в – комбіновані; г – канатної тяги; д – вібраційні.
полиця
v
поверхня землі
укоси
в)
б)
а)
насип
дамба
дно
поверхня каналу (води)
0,7...1,2м
0,2-1,2 0,2
1,6...3,5 м
кавальєр
берма
гнучка тяга
Діаметр дрен 80...250 мм залежно від ґрунту (мінеральні, торфові).
ніж
дрена
водоприймач
Рис. 2.35. Схема закладання кротового дренажу.
дренер
Рис. 3.5. Комбіновані агрегати: а – ПЛП-6-35 + ПВР-2,3;
б - АКП- 2,5; в - РВК-3,6; г – КА-3,6.
в
z
у
х
Рис. 3.9. Бурякова сівалка ССТ-12В:
1 – опорно-приводні колеса; 2 – ланцюговий редуктор; 3 – брус рами; 4 – туковий бункер; 5 – тукопровід; 6 – насіннєвий бункер; 7 – насіннєвисівний апарат; 8, 13 – прикочувальні колеса; 9 – слідоутворювач; 10 – загортачі; 11 – механізм регулювання глибини ходу сошників; 12, 14 – насіннєвий, туковий сошники; 15 – паралелограмна підвіска насіннєвої секції.
2
1
4
5
3
Рис. 3.6. Культиватор для суцільного обробітку ґрунту КПС-4Г: 1 – рама; 2 – стрілчасті лапи; 3 – борони зубові; 4 – гідроциліндр; 5 – колеса.
1
Рис. 3.12. Схема обпилювача ОШУ-50А:
1 – регулювальний важіль зі шкалою; 2 –зворушувач; 3 – живильний шнек; 4 – котушка; 5 – бункер; 6 – розпилювальне сопло; 7 – вентилятор; 8 – гідроциліндр; 9 – лотік; 10 – вихідний патрубок; 11 – заслінка; 12 – редуктор; 13 – карданна передача.
10
5
4
3
2
7
8
9
1
6
Рис. 3.14. Принципова схема зернозбирального комбайна:
1 – жатка; 2 – похила камера; 3 – молотильний барабан; 4 – очистка;
5 – ходова система; 6 – гідрофікований копнувач; 7 – соломотряс; 8 – силова установка; 9 – бункер; 10 – місце управління.
Водопостачання
Водопіднімальна і водонапірна з резервуаром (запас води) мережі
Насоси
Джерело водопостачання
Зовнішні і внутрішня мережі
Відкриті водойми, шахтні колодязі, свердловини
Водорозбірна апаратура (автонапувалки, крани)
а)
Видалення гною
Стаціонарні – транспортери (кільцеві, штангові)
Гідравлічні
Змивні з подачею води чи рециркуляційні гноївкою
Канальні та безканальні
Самопливні (через щілинну підлогу каналами)
Періодичної дії, безперервної дії (за подаванням води)
Механічні
Мобільні – бульдозери (з вигульних майданчиків, з приміщень за безприв’язного утримання)
б)
Рис. 3.23. Структурна схема водопостачання тваринницьких приміщень (а) та видалення гною (б).
61
5
3
1
3
4
2
через колектор до пульсатора
до двостороннього клапана колектора
а)
б)
в)
3
1
2
Рис. 3.24. Принципова схема роботи доїльного стакана: а) такт ссання; б) такт стиску; в) такт відпочинку; 1 – доїльний стакан; 2 – дійкова гума; 3 – дійка.
1
4
Vпл
ω
Ціна 20 грн.
ω
Рис. 3.10. Агрегат АИР-20 для мінеральних добрив:
1 – бункер; 2 – живильник; 3 – подрібнювальні барабани; 4 – протирізальні пластини; 5 – решето; 6 – мотовило; 7 – відвантажувальний транспортер.
4
5
6
8
Рис. 3.20. Технологічна схема косарки КРН-2,1А:
1 – колесо трактора; 2 – начіпний механізм; 3 – гідроциліндр з механізмом з піднімання різального бруса; 4 – механізм приводу роторів; 5 – ножі роторів; 6 – щиток польового подільника.
Рис. 3.21. Схеми робо-
ти граблів ГВР-6,0:
а – згрібання трави у валки; б – обертання валка.
Рис. 2.8. Схема тригранного клина
γ
β
α
10
дно
α
а1
лезо
а
γ
α
v
2
3
4
1
Рис. 3.8. Котушковий висівний апарат.