Лекція 4 ТРУДОВІ, ТЕХНІЧНІ І МАТЕРІАЛЬНІ РЕСУРСИ АГРОТЕХНОЛОГІЙ ТА ЇХ РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ
Страница 10 из 19
Системи технологій і машин для рослинництва розробляють у два етапи:
1. Формування бази перспективних машинних технологій виробництва сільськогосподарської продукції з урахуванням зональних вимог та досягнень науково-технічного прогресу.
2. Вибір перспективних технічних рішень з урахуванням вимог агротехніки, умов функціонування та тенденцій розвитку конструкцій сільськогосподарської техніки та технологій.
Ці етапи взаємопов'язані, базуються на одному методичному забезпеченні і потребують належного інформаційного забезпечення. Велика різноманітність природнокліматичних умов, технологій вирощування сільськогосподарських культур і форм господарювання потребують створення єдиного інформаційного банку даних, який включав би перспективні технології вирощування сільськогосподарських культур у різних ґрунтово-кліматичних та організаційних умовах.
Для визначення техніко-експлуатаційних параметрів нової техніки необхідно мати математичні моделі машинно-тракторного агрегату (МТА), створеного на її основі. Попереднє моделювання роботи МТА дає змогу без значних капіталовкладень у розробку та виготовлення фізичної моделі попередньо визначити раціональні параметри машин, доцільність їхнього створення та умови раціонального використання.
Створюючи нову техніку, необхідно враховувати досягнення науково-технічного прогресу, досвід провідних фірм сільськогосподарського машинобудування, тенденції розвитку технологій і техніки та їхню відповідність умовам України.
Аналіз зарубіжного досвіду показав, що останніми роками значно зріс технічний рівень сільськогосподарської техніки, створено нове покоління машин, основною тенденцією розвитку яких є підвищення продуктивності МТА, зниження затрат енергії на виконання технологічних операцій, підвищення якості роботи, автоматизація режимів роботи, створення комфортних умов для оператора, зменшення негативного впливу на довкілля. Основні стратегічні напрями в розвитку системи машин і механізмів включають наступні положення.
1. Конструкції сучасного трактора провідних західноєвропейських фірм, розрахованого на широке використання в сільському господарстві, визначені як універсальний тягово-приводний енергетичний засіб. Це, в основному, повно-приводні трактори, оснащені шинами збільшеного профілю, які мало пошкоджують ґрунт. Кабіна сучасного трактора – це автоматизований командний пункт для МТА. Трактори обладнують передньою й задньою причіпними системами з швидкодіючою зчіпкою, яка має дистанційне управління з кабіни трактора.
На тракторах встановлено високоекономічні двигуни, що мають питомі витрати пального 142 - 145 г/год. на ефективну кінську силу, що на 15 - 20% менше від вітчизняних двигунів. Цього досягають за рахунок оптимізації параметрів камери згорання, підвищення до 1500 - 1800 атм тиску впорскування, вдосконалення параметрів і конструкцій розпилювачів. Моторесурс двигунів доведено до 15000 мотогодин. Окремі фірми ("Перкінс", "Штайєр") дають гарантію 50000 мотогодин.
Трактори обладнано бортовими комп'ютерами, які реєструють режим роботи, виконаний обсяг робіт та інші техніко-експлуатаційні показники, аналіз яких дає змогу визначити найефективніші способи використання МТА на конкретних роботах.
2. Конструкції ґрунтообробної та посівної техніки у зарубіжних країнах розвиваються в напрямах:
· підвищення технічного рівня плугів за рахунок оптимізації параметрів і застосування змінних елементів робочих органів, які працюють з найбільшим навантаженням;
· застосування нових матеріалів і технологій зміцнення робочих органів;
· розповсюдження плугів зі змінною шириною захвату та оборотних;
· збільшення кількості моделей і різноманітності конструкцій комбінованих ґрунтообробних та ґрунтообробнопо-сівних машин, застосування в конструкціях комбінованих машин активних робочих органів;
· розширення гами типорозмірних рядів машин для забезпечення агрегатування тракторів різного рівня потужності й задоволення потреб усіх типів і груп споживачів.
3. Для внесення мінеральних і органічних добрив випускають розкидачі кузовного типу, що дає змогу споживачу вибрати той, що найбільше відповідає його потребам. Основ на тенденція в розвитку конструкцій машин для внесення добрив - це збільшення ширини захвату і підвищення рівномірності розкидання за рахунок оптимізації параметрів робочих органів, автоматизації управління режимом роботи. Особливістю конструкцій є суцільнозварні кузови зі спеціальних профілів сталі. Робочі органи розкидачів мінеральних добрив - дискові, відцентрового типу. Механізм регулювання норми внесення зблокований з регулятором зони подачі технологічного матеріалу, що забезпечує стабільність ефективної ширини захвату та можливість автоматичного регулювання норми внесення добрив.
Робочі органи розкидачів органічних добрив - переважно вертикальні ротори. Для підвищення рівномірності їх внесення по всій ширині захвату провідні фірми нижче дна кузова встановлюють додатково відцентрові дискові робочі органи.
4. Основна тенденція у розвитку Конструкцій зернозбиральних машин - Підвищення продуктивності комбайнів і якості їхньої роботи. Цього досягають двома шляхами. У конструкціях комбайнів з класичною молотильно-сепаруючою системою (МСС) збільшують лінійні розміри робочих органів і потужність двигуна. Вони стають громіздкими та матеріалоємними. Прогресивніше застосувати робочі органи, які забезпечують інтенсифікацію процесу сепарації. Такі технічні рішення ефективні для комбайнів малої і середньої потужностей (до 270 к. с). У комбайнах великої потужності використовують роздільно-агрегатні МСС, виконані на основі класичної схеми, але замість клавішних соломотрусів установлюють роторні соломосепаратори. Роздільно-агрегатні МСС дають змогу уніфікувати класичні машини з роторними.
5. Техніку для заготівлі кормів з трав і силосних культур вдосконалюють під технології, які забезпечують зменшення втрат кормів під час збирання та зберігання. У цих технологіях для зберігання корму широко застосовують полімерні плівки. Сіно, спресоване в рулон чи паку, герметично запаковують у плівку, а силос - у плівкові туби. Для цього розроблено спеціальні прес-підбирачі, обмотувачі рулонів та пак, наповнювачі плівкових тубів подрібненою масою технологічного матеріалу.
Використання таких технологій забезпечує високу якість кормів, комплексну механізацію їх заготівлі, зводить до мінімуму затрати праці та втрати кормів.
У конструкціях сільськогосподарської техніки застосовують блочно-модульний принцип побудови та елементну базу високого технічного рівня, засоби автоматизації контролю та управління роботою, прогресивні конструкційні матеріали.
Структурну схему алгоритму розробки та освоєння системи машин для комплексної механізації виробництва продукції рослинництва показано на рис. 5, з якого видно, що розробка і реалізація системи машин здійснюється за двоконтурним алгоритмом замкнутого типу і передбачає виконання таких етапів:
1. Визначення соціально-економічних потреб сільськогосподарського виробництва та рівня досягнень науки і техніки.
2. Розробку технологічних регламентів на вирощування сільськогосподарських культур і обґрунтування вимог агротехніки до якості виконання технологічних операцій з урахуванням зональних умов та форм господарювання.
3. Обґрунтування експлуатаційно-технологічних вимог до техніки з урахуванням досягнень науково-технічного прогресу в сільськогосподарському виробництві і машинобудуванні.
4. Вибір типу робочих органів та конструктивно-технологічних схем машин, які забезпечать виконання вимог агротехніки, виявлені при цьому готові технічні рішення, що відповідають усім вимогам по лінії малого контуру, переходять до блоку формування системи машин, а нові технічні рішення, які потребують розробки, проходять по великому контуру, який передбачає виконання наступних етапів створення.
5. Розробку математичних моделей МТА з метою попереднього визначення їхніх техніко-економічних показників у різних умовах використання.
6. Обґрунтування типорозмірних рядів машин з урахуванням функцій попиту та технологічних комплексів машин.
