Основы проектирования механизированных процессов в растениеводстве

     

,

     где F_к - площадь возделываемой культуры;

     U_усл - суммарный объем механизированных работ (тракторных), усл. эт. га.

     

;

     где W_э,j - эталонная выработка j-той марки трактора, усл.эт.га/ч.

     3. Суммарные затраты труда

     а) на гектар возделываемой площади

     

,

     б)на одну тонну продукции

     

,

     где h - урожайность, т/га.

     4. Уровень механизации по затратам  труда:

     

.

     5. Эксплуатационные затраты:

     

- на гектар возделываемой культуры.

     6. Себестоимость усл.эт.га, тыс.руб/эт.га:

     

.

     7. Себестоимость продукции:

     а) себестоимость возделывания 1 физического гектара :

     С_га=S_э,га+S_сем,га+S_уд,га+S_яд,га+S_ох+S_оп+S_доп ,

     где S_сем,га - стоимость семян, расходуемых на 1га, руб/га;

S_уд,га ,S_яд,га - стоимость ядов и удобрений на 1 га;

S_ох ,S_оп - общехозяйственные и общепроизводственные затраты, руб/га;

S_доп - дополнительные затраты (шпагат, пленка), руб/га.

     б) Себестоимость тонны основной продукции, руб/т:

     

     где h_осн, h_доп - урожайность основной и вспомогательной продукци, т/га;

δ_осн , δ_доп - дополнительные затраты (шпагат, пленка), руб/т.

Например: зерно δ_осн = 1,0

           солома δ_доп = 0,08

           кукуруза δ_осн = 1,0; δ_доп =0,17.

     8. Расход топлива на усл.эт.га, кг/усл.эт.га:

     

. 

     Лекция  №9-Проектирование операционной технологии 

     1. Агротехнические нормативы и допуски на выполнение с.х. работ.

     2. Методика проектирования операционной технологии. 

1. Агротехнические нормативы и допуски по выполнению с.х. работ.

     К любой с.х. работе предъявляются  определённые агротребования, представляющие собой нормативы и допуски, обязательные к выполнению. Они разрабатываются  НИИ и зональными станциями.

     В основу разработки этих нормативов и  допусков положен принцип получения  максимального урожая, сокращения и повышения плодородия почвы.

     Выполнение  агротребований зависит от ряда факторов; внешних условий работы МТА(состояния  поля, рельефа, свойств почвы и  т.д.), режимов работы агрегата (настройки  и регулировки рабочих органов, скорости движения и т.п.).

     Допустимое  изменение агротехнических нормативов называют допусками, которые устанавливаются  исходя из следующих критериев.

1. Допустимые изменения сбора урожая (потерь продукции)

     Рис .1 - Изменение сбора урожая от срока уборки,

где Р - вероятная полнота сбора урожая, %. 

     2. Допустимой величиной  изменения технического  состояния машин (изменение заточки рабочих органов и т.п.), изменение состояния почв (каменистость, засоренность растениями, сорняками) или изменение состояния обрабатываемого материала (неоднородность урожайности, состава почв, влажности), вызывающих изменение качества работы.

     В этом случае допуск устанавливается  по предельным изменениям параметров машин или условий работы δ = ±3σ, где σ - среднеквадратичное отклонение показателя)

     Рис.2 - Изменение глубины вспашки от остроты лезвия лемеха.

     Р - вероятность качества вспашки;

     δ - предел изменения толщин лезвий лемеха от оптимальных значений, мм;

     δ = ±3σ;

     S - толщина лезвия, мм. 

     Например, скорость комбайна, её допустимое изменение, определяется пропускной способностью комбайна.

     3. По качественным  показателям последующих  операций, когда качество выполняемой операции определяется качеством выполнения предыдущих операций. Например, ширина защитной зоны при междурядной обработке зависит от допуска на ширину рядка семян. Допуск на ширину валка, укладываемого жаткой, зависит от ширины захвата подборщика.

     Рис. 3.

     δ₁ - допуск на ширину рядка семян т.е. на отклонение семян от оси симметрии рядка;

     в₃₃ - ширина защитной зоны;

δ ₂ - допуск на изменение траектории движения конца лезвия лапы;

в₃₃=m- δ₁- δ₂-в_л. 

     2. Методика проектирования  операционно-технологической  карты.

     Операционная  технология предусматривает способы  и последовательность выполнения операций, перечень технологических средств и режимы их работы, контроль качества и др.

     Она представляется в виде операционно-технологических  карт, которые разрабатываются на каждую операцию (в отдельности) производственного  процесса.

     Операционно-технологические  карты бывают типовые и рабочие.

     Типовые - разрабатываются НИИ с учётом достижений науки и передового опыта для всей страны или зоны и не учитывают конкретных условий хозяйств.

     Рабочие - разрабатываются для конкретных условий хозяйства.

     Операционно-технологические  карты являются элементом научной организации труда и служат исходными данными для разработки технологических карт.

     Они включают следующие разделы:

     1. Исходные данные.

     2. Агротребования к выполнению  данной операции.

     3. Рациональное комплектование и подготовка агрегатов к работе.

     4. Подготовка поля.

     5. Работа агрегатов на загоне.

     6. Контроль качества работы.

     7. Указания по охране труда и  т.п.

     1. Исходными данными для разработки рабочих операционно-технологических карт являются:

     а) площадь поля, га – F;

     б) длина гона, м – L;

     в) рельеф местности, - α ⁰;

     г) агрофон;

     д) тип почвы, K_o , кН/м² (кПа);

     е) каменистость, заболоченность и др.;

     ж) урожайность, полеглость и т.д.;

     з) расстояние перевозок. 

     II. Агротребования выражают показатели качества работы и  технологические допуски. Например: глубина вспашки а = 22 см, технологический допуск ±1 см.

     III. Выбор, комплектование и подготовка агрегатов к работе.

     Агрегаты  комплектуют из числа машин, имеющихся  в хозяйстве. Состав агрегатов и  режимы их работы определяются расчетным  путём.

     Максимальная скорость движения определяется исходя из агротребований, пропускной способности машины и мощности двигателя

     т.е.

,

     

.

     Агротехнически  допустимая скорость движения определяется по справочникам для данной с.х. операции.

     Максимальная  скорость по пропускной способности  определяется

     

,

     где: q_g - максимальная пропускная способность машины, кг/с;

В_р - ширина захвата, м;

h – урожайность, ц/га.

Максимальная  рабочая скорость по мощности двигателя:

     

,

     где:

N_еn - номинальная мощность двигателя, кВт;

η_ие - коэффициент загрузки двигателя;

N_вом - мощность передаваемая через ВОМ, кВт;

  η_вом , η_мт , η_б - к.п.д. соответственно ВОМ, трансмиссия, буксование;

R_ма - тяговое сопротивление машины с учетом угла склона, кН;

G_Tp - эксплуатационный вес трактора, кН;

f - коэффициент сопротивления качению;

i - уклон.

     Выбор скорость (передачу), наименьшую из трёх значений) определяется число машин  в агрегате.

,

     где - номинальное тяговое усилие на выбранной передаче, кН;

R_сц - тяговое сопротивление сцепки, кН;

Р_а = (G_тр+G_сц)∙i - сила сопротивления подъема агрегата, кН.

     Далее:

     а) производится составление агрегата в натуре, оборудование его маркерами и следоуказателями.

     б) технологическая настройка т.е. регулировка  рабочих органов (на норму высева, глубину заделки)

     в) уточнение регулировок в загоне (с учетом фактических характеристик  поля, влажности и т.п.) 

     IV. Подготовка поля 

     Подготовка поля включает:

     а) осмотр поля и устранение препятствий (камни, ямы, валуны и т.п.)

     б) выбор направления движения агрегата:

      - вдоль длинной стороны поля  → φ_mах ;

     - поперек склона - защита от водной  эрозии;

     - с учетом состояния урожая (полеглости).

     в) выбор способа движения и определения размера загона

     - по экономическому критерию (φ_mах);

     - определение максимальной ширины  загона по экстремальным значениям  показателей. 

Рисунок 4

     Дифференцируется  и приравнивается к нулю коэффициент  рабочих ходов и при φ_mах - С_опт максимальна, ширина загона должна быть оптимальной и кратной удвоенной ширине захвата агрегата.

     Максимальная  ширина загона должна быть больше оптимальной и кратной удвоенной ширине захвата агрегата:

     С_мах ≥ С_опт;

=целое число.