Аналіз та удосконалення енергозберігаючих технологій заготівлі та зберігання кормів в СТОВ "Глуховецьке" Козятинського району Вінницької області

Пересування техніки полем спричинює негативні явища, пов'язані з підвищеним тиском на грунт та буксуванням рушіїв:

- погіршення фізичних та фізико-механічних властивостей ґрунту (щільності, пористості, твердості, питомого опору тощо);

- необхідність проведення додаткового обробітку за підвищеного опору ґрунту;

- посилення водної і вітрової ерозій ґрунту;

- зниження врожайності сільськогосподарських культур.

- Спрощено ущільнення ґрунту визначають за середнім тиском на

нього рушія. В сучасному уявленні воно прямо пропорційно залежить від максимального тиску рушія на ґрунт, площі опорної поверхні, ширини рушія, інтенсивності накопичення незворотних деформацій ґрунту, числа проходів техніки по одному сліду.

Зменшення навантаження техніки на ґрунт. Для зменшення негативного впливу рухомої техніки на ґрунт вживають заходів, які умовно можна об'єднати в три групи.

Агротехнічні та агрохімічні -- спрямовані на підвищення стійкості ґрунту до ущільнювальної та руйнівної дії техніки. Досягають цього збільшенням вмісту органічної речовини, поліпшенням загальних фізичних і фізико-механічних властивостей удобренням, хімічною меліорацією, штучним структуроутворенням, мінімізацією обробітку ґрунту за рахунок застосування полицевого обробітку, зменшення його глибини.

Технологічні полягають у зменшенні числа проходів техніки полем, у тім числі за рахунок використання комбінованих і широкозахватних агрегатів, заміни механічного обробітку ґрунту внесенням гербіцидів; застосуванні способів руху, за яких зменшується площа ущільненої поверхні, зокрема човникового; впровадженні мостового землеробства (рис. 1).

Конструкторські -- основними завданнями яких є зменшення тиску техніки на ґрунт та її буксування. Реалізують їх такими основними шляхами:

- зменшенням маси тракторів за рахунок застосування міцніших і легших матеріалів;

- зниженням робочої швидкості тракторів на ґрунтах із підвищеною вологістю і здатних до ущільнення;

- вирівнюванням центра ваги для досягнення однакового тиску передніх і задніх коліс трактора на ґрунт;

Рис. 1 Схеми комбінованого (а) і збирального(б) агрегатів для роботи за мостовою технологією (за І.І. Водяником,1990)

- розміщенням колісних рушіїв за схемою «катамаран» (на одній осі) або «тандем» (один за одним);

- зменшенням контактного тиску на ґрунт за рахунок зниження внутрішнього тиску повітря в шинах (рис. 2, а), застосування шин підвищеної еластичності (рис. 3) ; широкопрофільних та аркових шин (див. рис. 2 б, в);

- поліпшенням конструкції гусеничних рушіїв у напрямках звуження і видовження контактної поверхні, збільшення кроку гусениці, кількості опорних котків, застосування пружинних шарнірів

Рис. 2. Шини атмосферного тиску (а), широкопрофільні

(б) та аркові (в) (за І.І.Водяником)

Докладніше напрями вдосконалення ходових частин тракторів та іншої техніки розглянуто нижче.

Просапні колісні трактори. Завдання зменшення шкідливого впливу на Грунт частково вирішують збільшенням діаметра і ширини шин, однак у зв'язку з погіршенням маневровості тракторів та агротехнічними вимогами це можна робити до певної межі. Зокрема, ширина шин не може перевищувати 21 см з огляду на захисну зону рядків культур, які вирощують із міжряддями 45 см.

Застосуванням здвоєних шин за схемою «тандем» поліпшують тягово-зчіпні властивості тракторів. Іншими шляхами вирішення цього завдання є використання широкопрофільних і аркових шин, привід на передні колеса меншого порівняно із задніми діаметра.

Рис. 3. Схеми еластичних коліс (за І.І. Водяником)

Зменшення маси тракторів за збереження тягово-зчіпних властивостей досягають встановленням двох ведучих мостів (колісна формула 4К4), причому кращою, хоча й дорожчою, є конструкція з усіма колесами однакового розміру.

Обладнання тракторів передньою навіскою з метою одночасного її використання із задньою (рис. 4) забезпечує рівномірніший розподіл експлуатаційного навантаження між передніми та задніми колесами, що усуває необхідність встановлення баластних вантажів на передню вісь для вирівнювання тиску на ґрунт та підвищення тягового зусилля.

Середній тиск коліс просапних тракторів на ґрунт не повинен перевищувати 80-110 кПа (залежно від класу), буксування -- 16 і 14 % відповідно для тракторів із колісними формулами 4К2 та 4К4. Треба передбачати можливість установлення баластних вантажів, а для тракторів 4К2 -- напівгусеничного ходу або ґрунтозачепів.

Рис. 4. Трактор, агрегатований із плугами на передній і задній навісках (за І.П. Ксеневичем та ін.)

Колісні трактори загального призначення. Найоригінальні-шою конструкторською розробкою є мобільний енергетичний засіб (МЕЗ), який називають трактором другого покоління (рис. 5). Принципова особливість його полягає в оснащенні приводом на ходову частину сільськогосподарських машин для збільшення загального тягового зусилля МТА за рахунок їх маси, а не маси трактора. Отже, вирішується стратегічне завдання -- збільшення енергонасиченості трактора, що за традиційних підходів неможливо, оскільки між потужністю двигуна і масою трактора існує певне співвідношення.

МЕЗ побудований за модульною схемою: як енергетичний модуль використано трактор, а функції технологічних модулів виконують візки на активних колесах з приводом від енергетичного модуля, з валами відбирання потужності та пристроями для приєднання знарядь, тари для насіння, добрив, робочого розчину пестицидів тощо.

Теоретично можливим стає необмежене підвищення маси технологічної частини агрегата, зниження маси енергетичної частини (трактора) за підвищення його потужності, оскільки у створенні тягового зусилля бере участь не тільки маса трактора, а й маса технологічних модулів.

Рис. 5. Мобільний енергетичний засіб

(за І.П. Ксеневичем та ін.)

Їх можна обладнувати потрібною кількістю коліс із приводом від енергетичного модуля, внаслідок чого за зниження тиску на ґрунт вони мають у кілька разів вищу вантажопідйомність. Це дає змогу зменшити непродуктивні витрати часу на поповнення технологічних матеріалів. Розміщення коліс із шинами низького тиску на більшій відстані сприяє зниженню тиску на ґрунт. Стає реальним використання 24-рядних машин. Збільшення тягового зусилля до 50 кН розширює діапазон застосування тракторів і практично усуває відмінності між тракторами загального призначення та просапними.

Гусеничні трактори. Одним із напрямів підвищення тягово-зчіпних властивостей, прохідності та зниження тиску на ґрунт є створення пневмогусеничного рушія. Поряд із позитивними ознаками, в тім числі меншими динамічним навантаженням та матеріалоємністю, він має чимало недоліків: низька надійність (втрата тиску в разі проколу, менший термін експлуатації), складність конструкції, менша продуктивність за низьких температур, більша втрата потужності на твердих поверхнях. Такий рушій можна застосовувати на тракторах, комбайнах, інших сільськогосподарських машинах.

Напівгусеничний рушій на пневмоподушках, розроблений для комбайнів, порівняно з колісним дає змогу знизити глибину колії та менше ущільнює ґрунт.

Для транспортних засобів створено комбінований рушій, в якому поєднано повітряну подушку зі звичайним колесом або гусеницею. Недоліки пневматичної подушки (складність підтримання заданого напрямку руху на підйомах, спусках, схилах, за бічного вітру, низька маневровість) усуваються, а тиск на ґрунт значно знижується. В перспективі можливі обробіток ґрунту, внесення добрив та обприскування посівів апаратами з повітряними подушками. [1]

5.1.3 Впровадження точного землеробства

У розвинених аграрно-індустріальних країнах дедалі більшого поширення набуває система точного землеробства (СТЗ), яка дає змогу не тільки отримувати дешевшу продукцію кращої якості, а й знижувати шкідливе агротехногенне навантаження за рахунок зменшення витрат пестицидів, добрив тощо.

Точне землеробство (Precision Farming (Agriculture)) -- це система взаємоузгоджених заходів, спрямованих на створення оптимальних і рівноцінних умов для розвитку рослин диференційованим внесенням технологічних матеріалів (насіння, добрив, пестицидів та ін.) відповідно до унікальних особливостей кожної елементарної ділянки поля. Близьким до нього є поняття «місцевизначене землеробство» (Site-Specific Farming).

Одним із головних шляхів вирішення завдань землеробства є просторово-часова оптимізація умов для рослин. Точне землеробство у сучасному розумінні переважно орієнтоване на просторову оптимі-зацію. Для цього потрібно, по-перше, забезпечити рівномірне розміщення рослин у полі, що за рядкової сівби означає -- на однаковій відстані. Цим створюють однакові площу й об'єм живлення для рослин. По-друге, добрива, пестициди треба вносити так, щоб забезпечити рівноцінні умови для рослин. Однак високі точність і рівномірність застосування технологічних матеріалів внаслідок використання досконалішої техніки не гарантують створення однакових умов для рослин, оскільки на різних ділянках поля вони можуть опинитися в нерівнозначних умовах у зв'язку з варіабельністю ґрунтового покриву і властивостей ґрунту, забур'яненості поля і заселеності його шкідниками тощо. Це, в свою чергу, може призвести до розриву в темпах росту і розвитку рослин, формування різного за якістю врожаю, неодночасності його достигання. Отже, завдання полягає у здійсненні технологічних заходів відповідно до потреб рослин та фітосанітарної ситуації, стану посівів на кожній елементарній ділянці поля, для чого потрібні його детальні картограми з даними про запас елементів живлення, густоту бур'янів, стан рослин, біологічну урожайність тощо.

Точне землеробство передбачає:

детальне картографування поля за основними агротехнічними параметрами;

координатне прив'язування машинно-тракторних агрегатів до поля;

точне виконання технологічних заходів відповідно до особливостей елементарних ділянок поля.

Основними складовими СТЗ є географічна інформаційна система (ГІС, GIS), диференційована глобальна система позиціонування (ДГСП, DGPS) та технологія змінних норм внесення (ЗНВ, VRT). . [17]

Географічна інформаційна система (Geographic Information System, GIS) -- це система комп'ютерних апаратних засобів та програмного забезпечення, призначена для збирання та обробки даних щодо агротехнологічних параметрів елементарних ділянок поля.

Інформацію можна збирати відбиранням проб у полі (наприклад, для визначення агрохімічних показників) з наступними обробкою результатів аналізів і прив'язуванням їх до координат місць відбирання. Створено оптичні прилади з безконтактними датчиками, за допомогою яких в інфрачервоному випромінюванні з літаків або супутників фотографують поля. Інформація з характеристиками параметрів накопичується в базі даних (Data base), використовується для складання тематичних карт (Thematic map) урожайності, вмісту елементів живлення, норм внесення технологічних матеріалів тощо.

Диференційована глобальна система позиціонування (Differential Global Positioning System, DGPS) -- радіонавігаційна супутникова система, спеціально скоригована для визначення місцезнаходження стаціонарних і мобільних об'єктів у трьох світових координатах (довгота, широта, висота) з точністю до десятків сантиметрів. Є поліпшеним варіантом глобальної системи позиціонування (GPS), точність якої вимірюється десятками метрів.

Технологія змінних норм внесення (Variable Rate Technology, VRT) -- це внесення за допомогою спеціального обладнання змінних норм (доз) технологічних матеріалів відповідно до особливостей кожної елементарної ділянки поля. Основою VRT є високоточна сільськогосподарська техніка, функціональні властивості якої визначаються широким використанням електронних пристроїв (комп'ютерів, мікропроцесорів, датчиків). [17]

За неможливості впровадження системи точного землеробства за класичною схемою вдаються до альтернативних підходів. Так, для визначення координат МТА використовують радіосистеми, які складаються з базової радіостанції, що знаходиться в приміщенні, та приймально-передавальних приладів, встановлених на польових агрегатах.

Українські вчені розробили нові концепцію й методологію впровадження системи точного землеробства на основі визначення місцезнаходження в полі і в локальній криволінійній системі координат. За допомогою цифрових відеокамер, якими оснащені агрегати, здійснюють зйомку полів, дані якої використовують для складання агротехнологічної карти завдань у координатах, що означають номер проходу агрегата та відстань його від краю поля. Карту можна вносити у пам'ять бортового комп'ютера.

В Україні у 2000 р. прийнято «Програму створення та впровадження технічних засобів для технологій точного землеробства», реалізація якої дала перші результати, створено мобільні машини для механічного відбирання проб ґрунту, електронно-механічні пристрої для зміни доз внесення добрив, машину для диференціального обробітку ґрунту, радіосистему для визначення координат агрегатів з використанням базової радіостанції та ін. [17]

5.2 Техніка безпеки при механізованих технологіях заготівлі та забезпечення кормів

5.2.1 Загальні вимоги безпеки до тракторів та сільськогосподарських машин

Вимоги безпеки які повинні задовольняти трактори і самохідні сільськогосподарські машини.

Конструкції тракторів і самохідних сільськогосподарських машин повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.2.003--74, ГОСТ 12.1.004--85 і забезпечувати безпеку працюючих,

Відповідно до ГОСТ 12.2.019--86 і санітарних правил № 4282--87 трактори і самохідні сільськогосподарські машини повинні бути обладнані фарами (передніми і задніми), покажчиками поворотів, габаритними вогнями, зеркалами заднього виду, звуковими сигналами, світловими сигналами гальм, підніжками і поручнями, аптечкою першої допомоги, термосом для питної води (3 л), пристроями для підвішування верхнього одягу в кабіні, засобами гасіння пожежі, комплектом інструменту і пристроїв, а також необхідною техніко-експлуатаційною документацією.

Кути поперечної статичної стійкості машин повинні бути не менш 35° для тракторів класу вище 0,6 при транспортній комплектації і 30° -- для машин. Для тракторів класу 0,6 та інших малогабаритних машин такі кути повинні бути зазначені в технічних умовах на конкретні моделі.

Навантаження на керовані колеса повинно бути не менш 0,2 експлуатаційної маси трактора і 0,12 експлуатаційної маси машини.

Рівень звуку зовнішнього шуму колісних тракторів не повинен перевищувати 80 дБА. [4]

Гідроприводи мають відповідати вимогам ГОСТ 12.2.086--83 і ГОСТ 12.2.040--79, а пневмоприводи -- ГОСТ 12.2.101--84.

Конструкція тракторів і машин повинна забезпечувати безпечне проведення технічного обслуговування.

Трактори і машини призначені для роботи в гірських умовах, обладнують сигналізаторами гранично допустимого крену. В інструкціях по експлуатації машин повинні бути правила користування засобами оздоровлення умов праці (повітрохолодники, кондиціонери, амортизаційні підвіски сидінь тощо).

Вимоги які повинні задовольняти засоби доступу на робоче місце.

Відповідно до ГОСТ 12.2.019--86 для доступу на робоче місце трактори і сільськогосподарські машини обладнують підніжками і (або) драбинами з перилами і (або) поручнями.

Підніжки встановлюють так, щоб відстань по висоті від її опорної поверхні або першого східця драбини до поверхні землі для колісних тракторів становила 400 (500) мм, а для гусеничних тракторів і машин -- 550 мм. Ширина опорної поверхні для однієї ноги повинна бути 150 (200) мм, для двох -- 300 (400) мм, глибина -- 100 (200) мм. Відстань по вертикалі між підніжкою (останнім східцем) і порогом кабіни або площадки повинна бути не більш як 350 мм

Площадки для операторів, що розміщуються за межами кабіни, виготовляють із сталі (ГОСТ 8568--77) або з металу, що має рифи висотою 1--2,5 мм і (або) отвори з розмірами 4--35 мм. Допускаються овальні отвори з розмірами шириною не більше 25 мм і довжиною не більше 150 мм. В отворах висота відбортовки допускається 1--3 мм.

Висота перил повинна бути не менше 800 (900) мм, ширина (діаметр) охоплюваної частини перил (поручня) -- 18--38 мм, довжина охоплюваної частини поручня -- не менше 150 (250) мм, відстань між поручнем (пери-лом) і будь-яким іншим конструктивним елементом не менше 60 (70) мм. Ширина площадки, якщо вона розміщена перед кабіною, повинна бути не менше 500 (600) мм. [4]

Вимоги які повинні відповідати кабіни й робочі місця операторів.

Відповідно до ГОСТ 12.2.019--86 трактори і самохідні сільськогосподарські машини обладнують кабінами. У колісних тракторів і гусеничних виноградникової модифікації повинні бути захисні кабіни. В деяких випадках замість захисних кабін дозволяється встановлювати захисні каркаси. Розміри усіх параметрів кабін тракторів і машин встановлені ГОСТ 12.2.019--86 і санітарними правилами № 4282--87.

В кабінах встановлюють хладонові або інші кондиціонери. Допускається для регулювання мікроклімату застосовувати й інші засоби. При цьому температура і вологість повітря, в кабіні регламентуються ГОСТ 12.2.019--86.

Система вентиляції кабіни повинна створювати надлишковий тиск в закритій кабіні не менш як 10 Па.

Концентрація пилу в повітрі кабіни не повинна перевищувати норм, встановлених ГОСТ 12.2.019--86, а концентрація окису вуглецю -- не перевищувати 20 мг/м3.

Кабіни повинні бути обладнані склоочисниками передніх і задніх стекол для тракторів і передніх -- для машин.

Трактори і машини обладнують сидіннями для операторів за ГОСТ 20062--81.

Кількість місць для обслуговуючого персоналу в кабінах повинна відповідати нормативно-технічним документам.

Кабіни із спеціальними захисними пристроями обладнують прив'язними пасами. На дверцях монтують спеціальні засуви. В кабіні повинно бути не менше трьох аварійних виходів: двері, вікна, спеціальні люки й засоби для їх відкривання в аварійних ситуаціях.

Кабіни тракторів обладнують пристроями для запобігання обледенінню

та запотіванню передніх і задніх стекол. Стекла обладнують сонцезахисними пристроями.

Ззовні кабіни повинні мати штепсельний пристрій для приєднання провідників системи сигналізації машин, що агрегатуються з трактором. Рівень звуку сигнала повинен бути на 8 дБА вище рівня зовнішнього шуму трактора на віддалі 1 м. [4]

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12