Технология механизированных работ возделывания и уборки ячменя

Послеуборочная  доработка. Для очистки, сортирования и сушки зерна используют зерносушильные комплексы (КЗС-20Ш, КЗС-25Б). В случае повышенной влажности семян их сушат до влажности 14-15% на сушилках (СЗ-16, СЗК-30, С-20, СП-50, УСК-8). Для получения семян базисных кондиций целесообразно использовать семяочистительные машины вторичной очистки (СВУ-5Б, СМВО-10, МС-4,5, МВР-4) и пневматические столы (МОС-9Н, ПСС-1). Хранить семена следует в сухих, закрытых, не зараженных амбарными вредителями, хорошо проветриваемых помещениях. [4]

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УБОРКИ ЯЧМЕНЯ НА ПЛОЩАДИ 150 ГА

Предшественник – пропашные                                                     Урожайность: основной продукт 4,5 т/га 
                                                                                                                                       побочный продукт  4 т/га 
Удобрения: минеральные – 0,9 т/га

Наименование  операции	Состав агрегата			Обслуживающий персонал, чел		Выработка  агрегата		Срок   начала  работы  (дата)	Число рабо-  чих   дней	Выпол-няемый  объем   работ	Коли-чество  агрега-  тов	Расход  топли-  ва,  кг/га	Затра-  ты  труда  чел,  ч/га
	Трактор,  автомобиль,   комбайн	сельхозмашина		тракто-  ристов,  маши-нистов	при-  цепщи-  ков,  опера-  торов	за час	за смену
		марка	кол-во
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Основная  обработка почвы
1. Дискование почвы после пропашных культур на глубину 6-8 см	ДТ-75	БДТ-3	1	1	-	1,64	13,12	20.08	10	131,2	1	9	0,58
2. Погрузка минеральных (фосфорных, калийных) удобрений в измельчитель (0,5 т/га)	МТЗ-80	ПКУ-0,8А	1	1	-	15	120	04.09	5	600	-	-	-
3.Измельчение  (просеивание) минеральных удобрений  (0,5 т/га)	МТЗ-80	АИР-20	1	1	-	15	120	04.09	5	600	-	-	-
4.Транспорти-ровка  (3 км) и разбрасывание мин-х уд-й   (0,5 т/га)	МТЗ-80	МВУ-5	1	1	-	4,8	33,6	04.09	5	168	-	-	-
5.Зяблевая вспашка  на глубину 20-22 см	ДТ-75	ПЛН-4-35	1	1	-	0,325	2,6	04.09	5	13	1	47,35	3,08
Предпосевная  обработка почвы с внесением  минеральных удобрений
6. Закрытие влаги: раннее весеннее боронование зяби на глубину 5-6 см	ДТ-75	БЗСС-1/  СПУ-11	24/1	1	1	15,3	122,4	25.04	4	489,6	1	0,95	0,13
7. Погрузка мин-х (азот-х) уд-й  в измельчитель   (0,2 т/га)	МТЗ-80	ПКУ-0,8А	1	1	-	15	120	29.04	5	600	-	-	-
8. Измельчение  мин-х уд-й   (0,2 т/га)	МТЗ-80	АИР-20	1	1	-	15	120	29.04	5	600	-	-	-
9. Транспорти-ровка  (3 км) и разбрасывание мин-х (азот-х)  уд-й (0,2 т/га)	МТЗ-80	МВУ-5	1	1	-	4,8	38,4	29.04	5	192	-	-	-
10. Заключи-тельная  обра-ботка почвы перед посевом	МТЗ-80	РВК-3,6	1	1	-	3,32	26,56	03.05	5	132,8	1	4,16	0,3
Подготовка  семян и посев с внесением  минеральных удобрений и с  подсевом многолетних трав
11. Протравли-вание  семян (0,22 т/га)	Электро-двигатель   3 кВт	ПСШ-5	-	1	-	3	24	01.04	2	48	-	-	-
12. Погрузка  семян в авто-загрузчик сеялок	Электро-двигатель  9 кВт	ЗМ-60А	-	1	-	20	160	04.05	10	1600	-	-	-
13. Погрузка  мин-х уд-й в автозаг-рузчик сеялок   (0,1 т/га)	МТЗ-80	ПЭ-Ф-1А	1	1	-	20	160	04.05	10	1600	-	-	-
14. Транспор-тировка  (3 км) семян с загрузкой сеялок (0,22 т/га)	ГАЗ-53А	ЗС-4	1	1	-	2	14	04.05	10	140	-	-	-
15. Транспор-тировка  (3 км) мин-х уд-й с загрузкой сеялок   (0,1 т/га)	ГАЗ-53А	ЗС-4	1	1	-	2	14	04.05	10	140	-	-	-
16. Посев с внесением мин-х уд-й с образова-нием технологи-ческой колеи и подсевом много-летних трав	МТЗ-80	СЗ-3,6А	1	1	-	1,8	14,4	04.05	10	144	-	-	-
Уход  за посевами
17. Боронование посевов	ДТ-75	БЗСС-1/  СГ-21	21/1	1	1	16,61	132,88	11.05	5	664,4	1	0,87	0,12
18. Погрузка азотных мин-х уд-й в измельчитель (0,1 т/га)	МТЗ-80	ПКУ-0,8А	1	1	-	15	120	10.06	5	600	-	-	-
19. Измельчение мин-х уд-й (0,1 т/га)	МТЗ-80	АИР-20	1	1	-	15	120	10.06	5	600	-	-	-
20. Транспор-тировка  (3 км) и подкормка азотными уд-ми	МТЗ-80	МВУ-5	1	1	-	4,8	38,4	10.06	5	192	-	-	-
21. Транспор-тировка  (3 км) воды (0,4 т/га) для приготовления  р-ра гербицида	ГАЗ-3307	АВВ-3,6	1	1	-	6	48	15.06	5	240	-	-	-
22. Приготов-ление  р-ра гер-бицида  (0,4 т/га)	МТЗ-80	АПЖ-12	1	1	-	6	48	15.06	5	240	-	-	-
23. Опрыски-вание  посевов гербицидами против сорняков (0,4 т/га)	МТЗ-80	ОПШ-15-03	1	1	-	6	48	15.06	5	240	-	-	-
24. Транспор-тировка  (3 км) воды (0,4 т/га) для приготовления р-ра фунгицида	ГАЗ-3307	АВВ-3,6	1	1	-	6	48	20.06	5	240	-	-	-
25. Приготов-ление р-ра фунгицида  (0,4 т/га)	МТЗ-80	АПЖ-12	1	1	-	6	48	20.06	5	240	-	-	-
26. Опрыски-вание  посевов против ржавчины (0,4 т/га)	МТЗ-80	ОПШ-15-03	1	1	-	6	48	20.06	5	240	-	-	-
27. Транспор-тировка  (3 км) воды (0,4 т/га) для приготовления р-ра инсектицида	ГАЗ-3307	АЦ-4,2	1	1	-	6	48	25.06	5	240	-	-	-
28. Приготов-ление  р-ра ин-сектицида   (0,4 т/га)	МТЗ-80	АПЖ-12	1	1	-	6	48	25.06	5	240	-	-	-
29. Опрыски-вание  посевов инсектицидами против злаковых мух, тли и др.	МТЗ-80	ОПШ-15-03	1	1	-	6	48	25.06	5	240	-	-	-
Уборка
30. Прямое комбайнирование	«Дон-1500»		1	1	-	2,68	26,8	03.08	10	268	1	-	0,373
31. Транспор-тировка  (3 км) зерна от комбайна  (3-4 т/га)	ГАЗ-САЗ-4509	-	-	1	-	5,6	44,8	03.08	10	448	-	-	-
Послеуборочная  обработка зерна после комбайновой уборки
32. Послеубо-рочная  обработка зерна   (3-4 т/га)	Электро-двигатель  245кВт	КЗС-20Ш+  СП-10А	-	1	-	8	64	03.08	10	640	-	-	-
33. Транспор-тировка  (1 км) сухого зерна на склад	ГАЗ-САЗ-4509	-	-	1	-	10	80	03.08	10	800	-	-	-
Уборка  соломы с закатыванием в рулоны
34. Подбор валков  соломы с прессованием в рулоны  (3-4 т/га)	МТЗ-80	ПР-Ф-750	1	1	-	8,4	67,2	03.08	10	672	-	-	-
35. Сбор рулонов (3-4 т/га):  с погрузкой в транспортные средства	МТЗ-80	ПКУ-0,8А	1	1	-	14	112	03.08	10	1120	-	-	-
36. Транспор-тировка  (3 км) рулонов к месту склади-рования	МТЗ-80	2ПТС-5	1	1	-	5	40	03.08	10	400	-	-	-
37. Укладка рулонов соломы в штабеля (3-4 т/га)	МТЗ-80	ПФ-0,5Б	1	1	-	7,5	60	03.08	10	600	-	-	-

 

3. ОСНОВНЫЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

В связи с  тем, что предшественником ячменя являются пропашные культуры, мы проводим дискование почвы после их уборки. Осуществляется эта операция трактором ДТ-75 и бороной БДТ-3,0. [9]

1. Глубина обработки должна быть равномерной, отклонение средней глубины от заданной – не более ± 2 см.
2. Поверхность поля после обработки должна быть слитной.
3. Верхний слой почвы (особенно дернины) хорошо раскрошен и имеет мелкокомковатую структуру. Наличие комков почвы диаметром более 10 см не допускается.
4. На обработанном участке не должно быть огрехов и пропусков.

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ АГРЕГАТА

Для заданной операции в соответствие с технологической  картой применяется агрегат,  состоящий  из трактора ДТ-75 и тяжелой бороны БДТ-3,0.

Эта борона может  работать со скоростью 6…10 км/ч. [ ]. В этом диапазоне скоростей находится 5 передача трактора ДТ-75, рабочая скорость которой 7,6 км/ч и номинальное тяговое усилие  Р_кр.н = 19,8 кН. [8]

Вычисляем тяговое усилие трактора по формуле Р_кр = Р_кр.н - G_тр sina_п , где   
Р_кр - тяговое усилие трактора, кН;  
Р_кр.н - номинальное тяговое усилие, кН; 
G_тр - вес трактора, кН;  
a_п - угол наклона поверхности поля, град.       

G_тр = 5700 кг = 57 кН [8 ];

a_п = 2⁰ (исходные данные), sina_п ≈ 0,035.

Получаем, что Р_кр = 19,8 кН – 57кН*0,035 = 17,805 ≈ 17,8 кН.

Вычисляем сопротивление  бороны БДТ-3,0 по формуле R_м = k B_м + G_м sina_п, где

R_м - сопротивление простого агрегата, кН;  
k - удельное сопротивление машины, кН/м; 
В_м -ширина захвата, м;  
G_м - вес машины, кН.

Удельное сопротивление  бороны k находится в пределах 3,0…6,0 кН/м [8]. В нашем случае оптимальным является k = 5,2 кН/м.

В_м = 3 м;  
G_м = 17,91 кН. [8]

Получаем, что R_м = 5,2 кН/м*3 м + 17,91 кН*0,035 = 16,227 кН.

Сопротивление всего агрегата можно вычислить  по формуле R_агр = n_a R_м + R_о + R_пр + R_сц, где

R_агр - сопротивление всего агрегата, кН; 
n_a – количество входящих в агрегат машин; 
R_м - сопротивление простого агрегата, кН; 
R_о - сопротивление монтируемой на трактор машины , кН.

Так как борона приводится в движение не от ВОМ трактора и работает без сцепок, значит, R_пр, R_о и R_сц принимаем равными 0.

Получаем, R_агр = 1*16,227 кН = 16,227 кН.

Для того чтобы  сделать вывод о загрузке трактора и рациональности составленного  агрегата, мы воспользуемся коэффициентом  загрузки трактора по тяговому усилию. Его найдем по формуле  .

η_ф = 16,227 кН/ 17.8 кН ≈ 0,91.

Рекомендуемое значение η_ф = 0,92, следовательно, трактор загружен нормально.

Расчет показателей  технологической карты

Часовая производительность агрегата, га/ч:

W = 0,1 · В_р · J_р · t , где

W - производительность агрегата, га/ч; 
В_р - рабочая ширина захвата, м;  
J_р -рабочая скорость агрегата, км/ч;  
t - коэффициент использования времени смены.

Для дисковых борон возьмем t = 0,85. [8]

Рабочую ширину захвата вычислим по формуле B_р = a · B_к, где

В_р - рабочая ширина захвата, м;  
В_к  - конструктивная ширина захвата, м, 
a - коэффициент использования ширины захвата. [8]

В_р = 3м * 0,96 = 2,88 м.

Получаем, что W = 0,1*2,88м*6,7 км/ч*0,85 = 1,64 га/ч.

Сменная выработка  агрегата, га:

W_см = W

t_см, где

W_см - сменная выработка агрегата, га;  
t_см - продолжительность смены, ч.

Следовательно, при восьмичасовом рабочем дне W_см = 1,64га/ч*8 ч = 13,12 га.

Объем работы, который  может выполнить агрегат за агротехнический срок, га:

W_о =W_см

A, где

W_о - объем работ, выполненный агрегатом за агротехнический срок, га;  
А - агротехнический срок, дни.

Получим, что W_о = 13,12 га*10 = 131, 2 га.

Сопоставляя выполненный  объем работ с заданной площадью поля 150 га, можно сделать вывод, что  для выполнения всего заданного  объема работ потребуется 1 агрегат.

Погектарный расход топлива, кг/га:

G_га =

, где

G_га - погектарный расход топлива, кг/га; 
G_т - часовой расход топлива при номинальной мощности двигателя, кг/ч,  
К_т - поправочный коэффициент, учитывающий неполную загрузку двигателя при работе.

Часовой расход топлива при номинальной мощности двигателя равен 16,4 кг/ч.

К_т для гусеничных тракторов равно 0,95. [8]

Получаем, что G_га = (16,4кг/ч*0,95)/1,64га/ч  ≈ 9,5 кг/га.

Затраты труда на гектар, ч/га:

З_Т  =

,  где

3_Т - затраты труда, чел-ч/га;  
т_Р - число рабочих, (включая тракториста-машиниста) занятых непосредственно на агрегате.

Так как для  выполнения данной операции требуется  один человек, следовательно получаем,  З_Т = 1/1,64 га/ч = 0, 61 ч/га.

Уточненный  расчет расхода топлива на гектар, кг:

G_га =

   ,где

G_т, G_х, G_о - часовой расходы топлива соответственно при работе агрегата под нагрузкой, на холостых поворотах и заездах и при остановке агрегата с работающим двигателем, кг/ч,;  
t_P , t_x , t_o - время работы агрегата соответственно с полной нагрузкой, на холостых поворотах и заездах при остановке агрегата с работающим двигателем, ч.

Расход топлива  трактора при работе на пашне G_т = 16,4 кг/ч, на холостом ходу G_х  = 8,0 кг/ч, на остановке G_о = 1, 9 кг/ч.

Время работы с полной нагрузкой найдем по формуле: t_р = t_см · t .

Получаем, что t_р = 8ч*0,85 = 6,8 ч.

Время работы двигателя  при остановках агрегата рассчитываем по формуле:

t_о = (t_тех + t_отд)· t_р + 0,5 · t_ето,  где

t_тех , t_отд - доли времени простоев на один час чистой работы агрегата, соответственно при технологическом обслуживании машины и при отдыхе механизаторов, ч; t_отд = 0,1...0,25 ч; t_ето - время простоев при техническом обслуживании машин в течение смены, ч.

Время простоев агрегата t_тех для дискования равна 0,02, для отдыха механизатора из заданного диапазона выбираем t_отд = 0,1 ч, время простоев в течение смены для трактора ДТ-75 t_ето = 0, 5 ч. [8]

Получаем, что t_о = (0,02 + 0,1)*6,8ч + 0,5*0,5ч ≈ 1, 07 ч

Время движения агрегата на холостых поворотах и заездах вычисляем по формуле:

t_х = t_см – t_р – t_о.

Получаем, что t_х = 8 – 6,8 – 1,07 = 0,13 ч

Подставив вычисленные значения t_x , t_p , t_o  в исходную формулу, получаем, что

G_га  = (16,4 кг/ч*6,8 ч + 8 кг/ч*0,13 ч + 1,9 кг/ч*1,07 ч)/ 13,12га ≈ 8, 7 кг/га.

Расчет транспортной операции

Отвоз зерна  от комбайна «Дон-1500» с поля на зерноток осуществляется самосвалом ГАЗ-САЗ-4509.

Часовая производительность транспортной машины (т/ч) определяется по формуле:

, где

W_тр - часовая производительность транспортных машин, т/ч;  
G -грузоподъёмность транспортной машины, т; (взять из технической характеристики); 
a_ст - статический коэффициент грузоподъёмности; 
t_р - время рейса, ч.

Исходя из технической  характеристики машины G = 3,8 т и a_ст = 0, 7.

Время рейса находим по формуле: t_р = t_з + t_дв + t_раз + t_ож, где

 t_з - время загрузки, ч; 
t_дв - время в пути, ч; 
t_раз - время разгрузки, ч, 
t_ож - время ожидания загрузки, ч. (в упрощенных расчётах не учитывается).

Для нахождения времени загрузки используем формулу: t_з = G · a_ст / W_б, где

W_б - производительность выгрузного устройства бункера, т/ч.

W_б =

, где

V - объем бункера, м³, V = 4, 5 м³ 
g - насыпная плотность зерна в бункере, т/м³, g  = 0, 6 т/м³; 
h_Б - коэффициент заполнения бункера, h_Б = 0,9;  
Т_Р - время выгрузки, ч; Т_Р  = 0,03ч.

W_б = (4,5 м³*0,6 т/м³*0,9)/0,03 = 81 т/ч.

Следовательно, t_з = (3,8 т *0,7)/81 т/ч = 0, 033 ч

Время в пути вычисляем по формуле:

t_дв =2L /J_тр  , где

L - расстояние перевозки, км, L= 3 км; 
J_тр - скорость транспортной машины, км/ч (можно принять 30 км/ч для автомобилей).

Получаем, что t_дв = (2*3 км)/30 км/ч = 0, 2 ч.

Время разгрузки для самосвальных транспортных средств, принять 2 мин.

Значит t_раз = 0, 033 ч. [8]

Подставляя  полученные данные в формулу расчета  времени рейса, получим, что  
t_р = 0,033 + 0,2 + 0,033 = 0, 266.

Следовательно, часовая производительность машины будет равна:

W_тр = (3,8 т*0,7)/0,266 ч = 10 т/ч.

Необходимое количество транспортных машин определяется по формуле:

n_тр=

_, где

п_М - количество одновременно работающих уборочных машин, п_М = 1

Производительность  уборочной машины вычисляем по формуле, т/ч:

W_Уб = W*U, где

W = 2, 68 га/ч – с технологической карты; 
U – урожайность, т/га, U = 4,5 т/га.

W_Уб = 2,68га/ч * 4,5т/га = 12, 06 т/ч.

Следовательно, n_тр = (1*12, 06 т/ч)/10 т/ч ≈ 1,2.

Значит нужно  иметь 2 автомобиля.

 

5. ПОДГОТОВКА АГРЕГАТА И ПОЛЯ К РАБОТЕ

В зависимости от размера поля, механического состава почвы и предшествующей культуры выбирают состав агрегата [9]:

Борона	Трактор
БДТ-7,0	К-700; К-701
БДТ-3,0; БДТ-2,5А	Т-150; ДТ-75М; ДТ-75; Т-74
БДНТ-2,2; БДТ-2,5А	ДТ-75М; ДТ-75; Т-74
БДН-3,0; БДТ-2,5А	МТЗ-80; ДТ-75М; ДТ-75; Т-74