Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Методы повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве: Учебное пособие

Арютов Б. А., Важенин А. Н., Пасин А. В.,

6.2.3. Совмещение и минимизация операций при сезонном резервировании и использовании технических средств

Механический состав и разновидность почвы являются основными факторами определяющими масштабы и интенсивность обработки почвы, в тоже время климатические и складывающиеся погодные условия сезонов, оказывают значительные влияния на изменение физико-механических и технологических свойств сельскохозяйственных материалов (почвы), оказывают влияние на характер технологии обработки [280]. Весеннюю обработку почвы, как правило, начинают с однократного, а иногда и двукратного боронования для того, чтобы сохранить в почве накопленную за осень и зиму влагу. В случае, если почва после зимы достаточно разрыхлена морозами и ветрами и без глыб её можно не бороновать [281].

При значительной влажности почвы весной, из-за риска разрушения, её структуры целесообразно применение сельскохозяйственных машин с пассивными, нежели с активными рабочими органами. К тому же, использование в весенних условиях ротационной и дисковой бороны связано с расходом более 10 л топлива на 1 га, когда пассивными только 6 л/га.

В зависимости от сезонных условий, проблема уплотнения почвы в границах пахотного слоя и подпахотного горизонта, решается по разному [282]. Так, при слишком влажной почве, следует ограничивать число мероприятий по её обработки и проездов по ней. Следует применять комбинированные (комплексные) почвообрабатывающие агрегаты при условии, что нагрузка на колеса трактора возрастать при этом не будет [198].

Комплексные агрегаты составляются по двум принципиально отличным схемам. По первой схеме агрегаты составляются из технологически разнородных машин, которые могут работать и в комплексе и автономно, функции рабочих органов неизменны. Эти же машины, их рабочие органы также могут быть исполнены на одной раме. У комплексных агрегатов, выполненных по второй схеме, функции рабочих органов при совмещении операций изменяются, например, у сеялки-культиватора рабочий орган одновременно и культиватор и сошник.

Рассмотрим причины, обуславливающие совмещение операций. Во-первых, совмещение операций обеспечивает оптимальные разрывы во времени между их проведением, тем самым улучшает качество их выполнения. На некоторых операциях разрывы между операциями сводят эффективность на нет [6]. Например, аммиачная вода и др. должны немедленно заделываться в почву. Другие операции, хотя и могут быть выполнены раздельно, но качество при этом снижается. Пахать и бороновать следует одновременно, иначе гребни высыхают и трудно поддаются рыхлению. Во-вторых, уменьшается уплотнение почвы, микрорельеф поля и физико-механические качества почвы в меньшей степени подвергаются изменению. В-третьих, возможно более жестко согласовать кинематические показатели выполняемых операций, так при выполнении предпосевной культивации и посева одними рабочими органами, зерно укладывается на жесткое, не взрыхленное ложе и прикрывается «мягким одеялом». В-четвертых, совмещение операций вызывается технологическим процессом, желанием улучшить качество работ, сократить потребное количество машин и получить экономический эффект. В-пятых, совмещение операций позволяет поставить трактор и механизатора в лучшие условия перемещения, например, при объединении пахоты с боронованием МТА не приходится передвигаться по рыхлому полю. В-шестых, комплексные агрегаты, составленные по второй схеме, позволяют сократить число операций, уменьшить грузооборот трактора и агрегатируемых машин.

Совмещение операций целесообразно, если продолжительность выполнения ряда работ комплексным, комбинированным агрегатами меньше, чем в случае выполнения их отдельными простыми агрегатами [43]

                           (6.11)

Отношение коэффициента использования времени смены комбинированного агрегата к коэффициенту использования времени смены простых агрегатов можно выразить через ρ:

.                     (6.12)

Если найти среднюю величину  и допустить, что представится возможность достичь одинаковой нагрузки на трактор , то условие целесообразности совмещения операции

.                                            (6.13)

где

Для комплексных составленных из разнородных машин агрегатов , следовательно, необходимо, чтобы . Это возможно, когда . Однако нет оснований ожидать увеличения коэффициента использования времени при совмещении операций. Поэтому комплексные агрегаты дадут более высокую производительность, когда трактор рационально загрузят.

Ожидать увеличения производительности комплексных агрегатов у которых рабочие органы расположены на одной раме при одинаковой загрузке двигателя можно, когда удельное сопротивление на 1 м захвата при совмещении операций снизится в большей степени, чем коэффициент использования времени.

Самоходные комбайны (зерно - картофеля - свеклоуборочные) представляют собой в определенной степени комбинированные агрегаты, которые за один проход также выполняют несколько операций. Новые свеклоуборочные комбайны, к примеру Ropa Euro Tigr не только имеют производительность более чем в 2 раза выше чем у КС-6Б, но и дополнительно исключают операции также как скашивание, транспортировка ботвы, доочистка корнеплодов от ботвы, транспортировка корнеплодов в кагаты (табл. 6.1).

Ресурсосберегающая технология сахарной свеклы в агрофирме «Золотой колос» существенно отличается от традиционной, если в первой содержится 18 операций, то во второй - 30 [133, 310]. Как видно из табл. 6.1, в ресурсосберегающей технологии применяются более высокопроизводительные МТА с более качественными оценочными показателями, с меньшими затратами труда снижения с 875,72 до 66,67 чел.ч. и расходом топлива на единицу выполняемой работы, позволяющими проводить полевые работы в оптимальные сроки, снижая потери урожая до минимума.

Таблица 6.1 - Эффективность применения ресурсосберегающей технологии

Меньшее количество проходов МТА по полю обеспечивает снижение плотности пашни, а одновременное с уборкой корнеплодов, разбрасывание размельченной ботвы в виде зеленого удобрения восполняет органическую составляющую почвы. Такая высокая производительность комбайна требует четкости в организации уборки во всех звеньях технологического процесса и особенно важными становятся вопросы сезонного планирования работ и оптимального состава основного и резервного парка машин с соответствующими ресурсами труда.