Засоби механізації та розробка технологічної картина вирощування кукурудзи

2.2 Засоби механізації та розробка технологічної картина вирощування кукурудзи

Вихідними даними для розробки технологічної карти є площа посіву - 100 га, та запланована врожайність 20 т/га.

Технологічна карта складається з трьох розділів: технологія виробництва, склад технічних засобів та показники економічної ефективності.

Перший розділ технологічної карти складається з переліку робіт, які необхідно виконати при вирощуванні кукурудзи. Підбирається необхідний комплекс машин, знарядь та пристроїв, необхідних для виконання усіх операцій.

Для планування роботи механічних засобів, розрахунку основних показників роботи агрегатів використовують типові норми виробітку на сільськогосподарських роботах, норми витрати палива на конкретний вид операцій, відрахування на амортизацію техніки, її поточний ремонт, тарифи на систему оплати праці обслуговуючого персоналу, рекомендовані дози внесення добрив, гербіцидів, насіння.

Науково обґрунтована та економічно розрахована технологічна карта є основним документом при плануванні та організації виробництва конкретного виду продукції.

Заходи які містить технологічна карта направлені на підвищення врожайності культури. У технологічній карті дається термін усіх виробничих операцій, їх кількість та продуктивність, витрати праці та прямі витрати на один гектар та весь обсяг робіт.

2.2.1 Обґрунтування та вибір с/г. агрегату для виконання технологічної операції «лущіння»

Технологічну карту розраховуємо на 100га. Для прикладу розрахуємо операцію “лущіння” з агрегатом у складі трактора Т-150К та лущильником ЛДГ-15. Агрострок виконання операції становить 5 днів.

Змінну норму виробітку встановлюємо по типовим нормам виробітку на сільськогосподарські механізовані та транспортні роботи. Для даного агрегату вона становить:

Wтзм=66,7 га/зм,

Визначимо кількість агрегатів, які необхідні для виконання даної роботи:

п=А/Wдоб·Др, (2.1)

де А-обсяг робіт, га, т, ткм;

Wдоб - добова продуктивність;

Др. - агротехнічна тривалість операції, діб.

п =100/66,7·5=7,5

Приймаємо п =8

Витрати палива на одиницю роботи приймаємо із довідкової літератури у залежності від агрегату і вона становить g=2,2 кг/га

Витрати палива на весь обсяг робіт становитиме

G_Т = g ·А, (2.2)

G_Т=2,2·100=220 кг

Витрати праці на одиницю роботи

Вп = Пнех + Пдоп/Wг, (2.3)

Вп =1/7,6=0,13люд/год

де Пмех,Пдоп - відповідно кількість механізаторів та допоміжних робітників зайнятих на цій операції (Пмех=1;Пдоп=0).

Визначимо витрати праці на весь обсяг робіт

 

Впзаг=Вп·А, (2.4)

Впзаг=0,13 ·100=13 люд/год,

Визначимо кількість нормо-змін

 Нзм=А/Тзм·Wгод, (2.5)

де Тзм - тривалість зміни, год. Тзм=7год;

Wгод - годинна продуктивність агрегату, га/зм.

Годинна продуктивність агрегату знаходиться за формулою

Wгод=Wдоб/Тзм, (2.6)

Wгод=66,7/7=9,5 га/год

Нзм=100/9,5=10,5 зм

Аналогічно проведемо розрахунки по іншим видам робіт, занесемо в технологічну карту (табл. 2.1).

2.3 Розробка технології та організації виконання посіву кукурудзи

Вихідні дані:

Тип грунту – чорнозем південний;

Агрофон - поле під посів;

Ухил поверхні поля - і=0%;

Питомий тяговий опір К=1,6 кН/м;

Розмір поля: довжина L= 1500м;

ширина В=1000 м.

Агротехнічні вимоги на посів кукурудзи подаються в графічній частині проекту.

Для виконання заданої операції використовується наступний МТА

Т-70С+СУПН-8+ПОМ-630;

Альтернативні робочі передачі трактора визначаються за умовою

Vаmin Vр Vаmax, (2.7)

де Vаmin; Vаmax - відповідно максимальна та мінімальна агротехнічна допустимі швидкості для сільськогосподарської машини, км/год;

Vр - номінальна робоча швидкість трактора, км/год

GVр10, (2.8)

Згідно з цією умовою альтернативними передачами є 5 та 6 передачі, для яких тягові параметри вказуються в таблицю2.2

Таблиця 2.2 - Параметри тягової характеристики трактора Т-70С на агрофоні - поле під посів

Передача І	Номінальне крюкове зусилля Ркр,Кн	Швидкість руху, км/год		Год. витрата палива, кг/год		Макси-мальна крюкова потужність Nкрмах, кВт
		Номі-нальна роб. Vрні	На х.х трак-тора Vх.х.і	Номі-наль-на Gр	На х.х Gxx
5	19,4	6,9	7,5	13,4	6,3	37,2
6	15,9	8,15	8,7	13,4	6,7	36,8

Визначення питомого тягового опору сільськогосподарської машини на альтернативних передачах трактора

Кvік=Коп[1+(Vрні-Vо)DСк/100], (2.9)

де Коп - питомий опір с/г. машини при швидкості 5км/год.

К5к=1,6[1+(6,9-5)2,5/100]=1,68кН/м;

К6к=1,6[1+8,15-5)2,5/100]=1,73кН/м;

Визначення граничної ширини захвату на альтернативних передачах трактора

Впрі=[xр](Ркрі-Gі/100)/Кvік+gмк·і/100)+gсу(fсу+і/100), (2.10)

де [x]- припустимий ступінь завантаження трактора за тягою. Для трактора Т-70С [x] становить 0,94;

G-експлуатаційна вага машини кН.,G=44,8кН;

і- ухил поверхні поля, % і=0;

fсу- коефіцієнт опору перекочування зчіпки,fсу=0; gсу =0;

gмк- середня вага ширини захвату для с/г. машини на один метр, кН/м.

gмк=(Gмк+0,01åVмкl·gмl·+Gнн)/Внк, (2.11)

де gмк - конструктивна вага с/г. машини, кН;

Vмкl - місткість бункерів с/г. машин під технологічні матеріали певного виду;

gмl - об’ємна маса певного виду технологічного матеріалу;

Gмк - середня вага обслуговуючого персоналу, що знаходиться на с/г. машині, кг;

Внк - конструктивна ширина захвату, м.

gмк=12,2+0,01(0,12·730+0,24·1100)/5,6=4,3кН/м;

Впр5=0,94(19,4 - 44,8/100)/(1,68+4,3/100)=10,9м;

Впр6=0,94·15,9/1,73=8,6м.

Визначення складу МТА

nmкі=Впрі/Вмк, (2.12)

де nmкі - кількість с/г. машин у складі МТА,

nmк5=10,9/5,6=1,9шт; приймаємо мк=1шт,

nmк6=8,6/5,6=1,5шт приймаємо мк=1шт.

Вибір робочих передач трактора.

Орієнтований вибір робочих передач трактора проводиться за умови найкращого завантаження трактора за тягою

x=Rоі/(Ркрі-G·і/100), (2.13)

де [x]- припустимий ступінь завантаження трактора за тягою. Для трактора Т-70С [x] становить 0,94;

x=Rоі/(Ркрі-G·і/100), (2.14а)

де Rоі- тяговий опір МТА на і-ій передачі трактора,кН;

Так як і=0, то формула 1,20 приймає вид

xрі=Rоі/Ркрі; (2.14б)

Rоі=Кvік·Вмк·nм (2.15а)

Rо5=1,68·5,6·1=9,4кН

Rоі=1,73·5,6·1=9,7кН

xрі=9,4/19,4=0,48

xрі=9,7/15,9=0,61

Остаточний вибір основної робочої передачі проводимо з умов максимуму чистої годинної продуктивності МТА

 Wчпі=0,1·Врі·Vрі, (2.15б)

де Врі - робоча ширина захвату МТА на і-ій передачі трактора, м;

Врі=Вмк · nмк ·b, (2.16)

де:b - коефіцієнт використання конструктивної ширини захвату с/г. машини. Для сіяння b=1.

Вр5=Вр6=5,6·1·1=5,6м;

Wчп5=0,1·5,6·6,9=3,9 га/год;

Wчп6=0,1·5,6·8,15=4,6 га/год.

Основна робоча передача трактора є 6, тому що при роботі на 6-ій передачі досягається найбільше завантаження двигуна по тязі та продуктивності МТА.

Розрахунок годинної витрати палива при робочому проході МТА на обраній передачі

Gтрі=Gтні-(Gтмі-Gтххі)(1-x), (2.17)

де Gтхх- годинна витрата палива на холостому ходу трактора на обраній передачі, кг/га;

Gтр=13,4-(13,4-6,75)·(1-0,61)=10,8 кг/год

Визначимо тяговий опір МТА на холостому ході

Raх=Gмк·nмк·fм, (2.18)

де fм - коефіцієнт опору пере кочення коліс с/г. машини;

fм=0,22...0,42; Raх=12,2·1·0,3=3,7кН;

Для більшості операцій швидкість при повороті агрегату обчислюється умовами безпеки повороту до 6-8км/год. Виходячи з цього на поворотах треба перейти на нижчу передачу Vхх=7,5км/год,

Розрахунок годинної витрати палива на холостому ході МТА проводиться по формулі

 Gтх’=Gтх(1-Кс-xрх), (2.19)

де Vрх’- значення зменшеної швидкості, за рахунок зменшеної подачі палива, МТА, км/год;

Кс - поправочний коефіцієнт, Кс=1,2...1,7;

xрх - ступінь завантаження по тязі холостому ході.

xрх=Rах/Ркрні, (2.20)

xрх=3,7/19,4=0,19

Gтх’=6,75(1-1,5·0,19·)=6,5кг/год;

Складання експлуатаційної схеми с/г. агрегату.

Експлуатаційна схема с/г. агрегату надана в одній проекції на аркуші 1МЗД.156220.000. На схемі з дотриманням основних пропорцій зображаються всі складові елементи агрегату і вказуються їх експлуатаційні розміри:

Подовжня база – 1,9м;

Колія – 1,35м;

Робоча ширина захвату – 5,6м;

Конструктивна ширина захвату МТА – 5,6м;

Кінематична довжина енергозасобу – 1,85м.

Підготовка поля до роботи.

В цей комплекс робіт необхідно віднести: перевірку стану поля, а також стану під’їзних доріг, видалення перешкод, а також відмічання вішками лінії першого проходу,(вішки ставляться кожні 50-80м), вибирати поворотні смуги у тому випадку, якщо за межами поля відсутній вільний прохід для розвороту агрегату.

Вибір способу руху агрегату по полю

Спосіб руху агрегату по полю та радіус повороту залежить від типу та ширини захвату агрегату. Для навісних МТА радіус повороту визначається мінімально допустимим радіусом повороту трактора. Для трактора Т-70 маємо:

Rо=5,0м, (2.21)

Rо>0,5Bр, (2.22)

Маємо кінематичну ширину агрегату:

Вк=0,5·5,6=2,8м. Тобто розворот по колу.

Довжина виїзду агрегату для навісного агрегату визначається по формулі:

l=0,1la, (2.23)

де lа - кінематична довжина агрегату.

lа=lt+lm. (2.24)

,де lt, lm - відповідно кінематична довжина енергозасобу та с/г. машини, м.

la=1,85+1,5=3,35м

l=0,1·3,35=0,3м

Визначимо мінімальну ширину поворотної смуги.

Еmin=Ке·Ro+l+Вk, (2.25)

де Ке - коефіцієнт, що залежить від способу повороту, Ке=1,1;

Ro-радіус повороту агрегату, м;

Вk - кінематична ширина агрегату, м.

Еmin=1,1·0,3+2,8=8,6м.

Визначимо кількість проходів агрегату на поворотній смузі

 n>Emin/Bp, (2.26)

n>8,6/5,6=1,5

Приймаємо - два проходи.

Визначимо ширину поворотної смуги;

 Еп=n·Bp, (2.27)

 Eп=2·5,6=11,2м

Визначимо коефіцієнт робочих ходів

 j=Sp/(Sp+Sx), (2.28)

де Sp,Sx- загальна довжина шляху відповідно робочого та холостого ходів на ділянці, м.

Sp=lp·nx, (2.29)

Sx=lx·np, (2.30)

де lp, lx - середня довжина відповідно робочого та холостого ходів, м;

nx,np- кількість відповідно робочих та холостих ходів агрегату на ділянці.

 np=B/Bp, (2.31)

де В-ширина поля, м; В=1000м; np=1000/6=142,8

Приймаємо np=143

nх= np-1, (2.32)

nх=143-1=142

 lxср=ka·Ro+2L+xср, (2.33)

де ka- коефіцієнт що залежить від способу повороту, для кругового способу ka=3,2...4;

Xср - середня довжина прямолінійної ділянки, м. xср=0.

lxср=3,5·5+2·0,3+0=18,1 м,

 lрср= l-2Еп, (2.34)

де l- довжина поля, м. l=1500м;

lрср=1500-2·11,2=1422,6м

Sp=1422,6·143=139796,8м

Sx=18,1·142=2570,2м

j=139796,8/(9139796,8+2570,2)=0,98

Підготовка агрегату до роботи.

Повне описання пункту надається на аркуші 1МЗД.156220.000 графічної частини проекту.

Визначимо режим роботи агрегату і тривалість циклу

Тц=(Тр+Тх+Точ)·Ппрц+Тз, (2.35)

де Тр,Тх - середня тривалість відповідно одного робочого ходу та одного повороту, хв.;

Точ - середня тривалість очищення робочих органів в розрахунку на один робочий прохід, хв. Точ=0...5 хв;

Тз - тривалість зупинки для заправки технологічних ємностей, Тз=3...15 хв;

Ппрц - кількість проходів між двома послідовними зупинками для заправки технологічних ємностей.

Ппрц£10⁴·Vm·gm·y·nm/Bp·Lp·H, (2.36)

де Vm,nm- кількість с/г. машин в агрегаті та місткість бункерів однієї машини м³;

H,gm- відповідно норма внесення та об’ємна маса технологічного матеріалу кг/га, кг/

y- коефіцієнт використання місткості бункерів, y=0,85...0,95;

Ппрц£10⁴·0,12·730·0,9·1/5,6·977,6·15=9,6,

Приймаємо Ппрц=8;

 Тр=0,06Lср/Vр, (2.37)

Тх=0,06Lхх/Vх, (2.38)

Тр=0,06·077,6/8,15=7,2хв,

Тх= 0,06·18,1/7,5=0,1 хв,

Тц=(7,2+0,1+5)8+10=108,4 хв,

Тривалість не циклової операції за зміну

Тнц=Тв1+Тв2+Тк+Тто+Тф, (2.39)

де Тв1,Тв2- тривалість переїзду агрегату відповідно на поле та з поля(до його місця завантаження)хв.;

Тк, Тто, Тф - тривалість зупинки агрегату відповідно для контролю якості роботи та регулювання агрегату в полі, для внутрізмінного технічного обслуговування агрегату та фізіологічних потреб; Тк=10...30хв, Тто=Тф=12...20хв.

Тв1=Тв2=60Ln/Vx, (2.40)

де Ln-відстань між тракторною бригадою та полем (місцем завантаження),км;

Тв1=Тв2=60·25/8,7=12,2 хв,

Тнц=17,2+17,2+15+15+10=74,4 хв,

Кількість циклів агрегату за зміну

Nц=[(Тсм-Тнц)/Тц+0.5], (2.41)

де Тсм - тривалість зміни, Тсм=420 хв.

Nц=(420-74,4)/108,4+0,5=3,2

Приймаємо Nц=3;

Фактична тривалість зміни

Тсм*=Тц·Nц+Тнц, (2.42)

Тсм*=108,4·3+74,4=399,6хв,

Обсяг робіт МТА відповідно за прохід, за цикл за зміну

Fпр=Bp·Lрф, (2.43)

 Fц=Fnp·Nпрц, (2.44)

Fсм=Fц·nц, (2.45)

Коефіцієнт використання часу зміни

t=Тр·Nпрц·Nц/Тсм, (2.46)

t=7,2·8·3/399,6=0,43

Всі результати розрахунків наводяться в графічній частині та зводяться у вигляді таблиці.

Розрахунок показників роботи агрегату.

Технічна продуктивність (норми виробітку)відповідно годинна та змінна

Wг=0,1Vр·r, (2.47)

Wсм= Wг·Тсм·/60;

Wг=0,1·5,6·8·15·0,43=1,96 га/год.

Wсм=1,96·399,6/60=13,1га/год.

Питома витрати палива

Gm=Gт·Тр+Gтх-Тх+Gто·То/60·Wтсм; (2.48)

де Gтр, Gтх, Gто - годинна витрати палива агрегатом відповідно при робочому русі, при холостому ході, і на зупинках; кг/год;

Тр, Тх, То - загальна тривалість за зміну відповідно робочих ходів, холостого руху та зупинок, хв.;

Тр=Тсм·t, (2.49)

Тх=tх·Ппру·Пу+Тв1+Тв2, (2.50)

То=(Точ·Ппру+Тз)Пу+Тк+Тто+Тф, (2.51)

Тр=399,6·0,43=174,8 хв

Тх=0,1·8·3+17,2+17,2=36,8 хв

То=(5·8+10)3+15+15+10+190 хв

Gm=10,8·171,8+6,75·36,8+1,2·190/60·13,1=3,0 кг/га

Витрати праці

Зт=m/Wтч, (2.52)

де m- кількість обслуговуючого персоналу на агрегаті, люд/год.

Зт=1/1,96=0,51 люд.год/га

Результати розрахунків зводяться у вигляді таблиці в графічній частині проекту.