Разработка операционной технологии вспашки пласта однолетних трав при возделывании ячменя

Оглавление Задание 1. Введение 2. Назначение операции 3. Агротехнические требования
4. Выбор трактора, сельскохозяйственных машин-орудий и требования, предъявляемые к машинно-тракторному агрегату 5. Комплектование и расчет состава машинно-тракторного агрегата с применением ЭВМ 6. Технико-экономические показатели агрегатов 7. Выбор наиболее эффективного агрегата. Составление схемы МТА 8. Подготовка машинно-тракторного агрегата к работе 9. Разработка технологий и способы движения агрегата на основной, предпосевной обработке почвы и на посеве сельскохозяйственных культур 10. Контроль и оценка качества работы машинно-тракторного агрегата 11. Список использованной литературы Задание Разработка и обоснование выбора машинно-тракторного агрегата для технической операции «Вспашка стерни однолетних трав под возделывание ячменя. Глубина вспашки 28 см». Исходные данные: Ø Трактора . ДТ-75М, МТЗ-82.1 Ø Площадь участка F=110 га Ø Длина гона L=700 м Ø Угол склона α=3° Ø Тип почвы . средний суглинок Ø Удельное сопротивление К=0,52 кГс/см2 1. Введение В современном производстве продукции растениеводства широко используют машинные технологии. Однако уровень механизации многих трудоемких процессов на селе пока отстает от требований времени. Энергонасыщенность сельскохозяйственного производства необходимо повысить выпуском и поставкой селу новых, более современных тракторов, комбайнов и другой техники. Большое внимание должно быть уделено внедрению перспективных технологий производства сельскохозяйственной продукции, технологий, основанных на научно-технических достижениях с использованием техники с более высокими технико-экономическими показателями. В настоящее: время большинство сельскохозяйственных предприятий не имеют возможность внедрять новые технологии; в связи с нехваткой финансовых ресурсов на закупку новой техники и оборудования. Производство тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники за последние годы не увеличилось, а уменьшилось. Из-за нехватки техники сельскохозяйственные предприятия не всегда справляются с работой в лучшие агротехнические сроки, что ведет к неизбежным потерям продукции. Выход из сложившейся ситуации видится в организации высокоэффективного сельскохозяйственного производства. Одно из направлений решения этой проблемы – производство техники с высокими технико-экономическими показателями и поставка этой техники селу. Кроме того, необходимо разработать нормативы потребности в технике для хозяйств с конкретными природно-экономическими условиями, определить соотношения между факторами производства; организовать высокоэффективное использование сельскохозяйственной техники, повысить качество технического обслуживания, капитального и текущего ремонта; Остается острой проблема внедрения новых; форм использования техники, (лизинг, организация машинно-технологических станций, рынка подержанной техники), экономических механизмов взаимоотношений. 2. Назначение операции Вспашка – важнейшее звено системы агротехнических мероприятий, она оказывает многообразное влияние на почву, а через нее на растения. Вспашку проводят для создания благоприятных для роста растений агрофизических условий (плотность, наличие пор), заделки растительных остатков (стерни), удобрений и всходов сорных растений, усиления биологических процессов в ней (разложение растительных остатков, навоза, уничтожения патогенной микрофлоры) и т.д. 3. Агротехнические требования Сроки проведения. Операцию проводят осенью, через 2 недели после лущения стерни, при появлении всходов сорняков. Качественные показатели. Глубина вспашки 20-24 см оптимальна для большинства культур. Коэффициент выравненности, характеризующий равномерность вспашки по глубине, должен быть не менее 95%. Отклонение среднего арифметического значения фактической глубины вспашки от заданной не должно превышать ±5% на неровных участках и ±10% на ровных. Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной допускается ± 10 %. При вспашке добиваются, чтобы ширина и толщина пластов были одинаковыми, растительные остатки, сорные растения и удобрения полностью (не менее 95%) заделаны, а гребни пластов имели одинаковую высоту (не более 5 см). Не допускаются высокие свальные гребни, глубокие развальные борозды между отдельными проходами и скрытые огрехи. Глыбистость, т.е. суммарная площадь, занимаемая комками более 10см, допускается не более 15% от площади пашни. Огрехи не допускаются, перекрытие смежных проходов 15-20 см. Выравненность поверхности: длина профиля не более 10,5 м на отрезке 10 м. Во время первых двух-трех проходов проводят необходимые регулировки агрегата. 4. Выбор трактора, сельскохозяйственных машин-орудий и требования, предъявляемые к машинно-тракторному агрегату. Охарактеризуем трактора, указанные в задании: Показатели ДТ-75М МТЗ-82 Тяговый класс трактора 3 1,4 Номинальная мощность, л.с. 90 80 Номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин 1750 2200 Удельный расход топлива, г/э.л.с.·ч 185 185 Масса трактора, кг 6110 3370 КПД трансмиссии 0,89 0,87 КПД ВОМ 0,96 0,98 К МТА предъявляют следующие требования: высокая производительность; наименьшее количество обслуживающего персонала; минимальный расход топлива; минимальные эксплуатационные расходы на единицу работы. При составлении агрегата учитывается следующие показатели: 1. Изменение тягового сопротивления в зависимости от количества машин в агрегате, рационально использовать тягово-сцепные свойства трактора. 2. Влияние количества машин на эксплуатационную надежность агрегата. 3. Влияние скоростного режима загрузки на использование мощности трактора 4. Обеспечивать высокое качество работ в соответствии с агротехническими требованиями. 5. Создавать условия для нормальной работы при выполнении последующих операций. 6. Быть удобными в обслуживании, обеспечивать нормальные условия работы механизаторов 7. Обеспечивать минимальные затраты труда и средств на единицу выполняемой работы. 8. Обеспечивать хорошую маневренность 9. Обеспечивать условия максимальной безопасности и удовлетворять требованиям охраны труда и экологической безопасности. 5. Комплектование и расчет состава машинно-тракторного агрегата с применением ЭВМ Расчет состава агрегата 5.1. Устанавливаем диапазон рабочих показателей движения агрегата, при которых обеспечивается необходимое качество выполнения необходимой заданной с/х операции согласно агротехническим требованиям: Vр = 5-10 км/ч. 5.2. Передачи трактора, обеспечивающие движение агрегата в принятом диапазоне рабочих скоростей: ДТ-75M: IV (6,8 км/ч), V (8,0 км/ч), VI (8,6 км/ч) МТЗ-82: IV (7,2 км/ч), V (9,2 км/ч), VI (10,0 км/ч) 5.3. Для каждой выбранной передачи по тяговой характеристике определяем величину нормального тягового усилия и тягового усилия с учетом угла склона (α).
Ркрα = Gэк sin α, при α = 3° sin α = 0,052 ДТ-75M: Ркрα = 6370 · 0,052 = 331 кгс
МТЗ-82: Ркрα = 3410 · 0,052 = 117 кгс Передача Рабочая скорость км/ч Р (кгс) Ркрα = Р – Рα (кг/с) ДТ – 75М IV 6,8 2250 2250-331=1919 V 8,0 1750 1750-331=1419 VI 8,6 1500 1500-331=1169 МТЗ - 82 IV 7,2 1500 1500-177=1323 V 9,2 1250 1250-177=1073 VI 10,0 1060 1060-177=883 5.3. Рассчитаем максимально возможную ширину захвата МТА (плуг) а) удельная металлоемкость плуга. gпл =G ПЛ/Впл= 200/52=3,84 кг/см б) К0∙a + gПЛ ·sinα =0,52·20 + 3,84·0,052 = 14, 76 кг/см в) максимально возможная ширина захвата МТА: Передача Ркрα (кгс) ДТ – 75М IV 1919 1919/14,76 = 130 V 1419 1419/14,74 = 96 VI 1169 1169/14,76 = 79 МТЗ – 82,1 IV 1323 1323/14,76 = 89 V 1073 1073/14,76 = 72 VI 883 883/14,76 = 59 5.4. Количество машин-орудий, входящих в агрегат: Передача ВМАХ ДТ – 75 IV 130 4 V 96 3 VI 79 2 МТЗ - 82 IV 89 3 V 72 2 VI 59 1 5.5. Тяговое сопротивление: Rпл =К0 * а* bk * nk + G пл *sina= 0,52*28*52* nk + 200*0,52= =757,12 nk +10,4 Передача nk Rпл= 757,12 nk + 10,4 ДТ – 75М IV 4 3039 V 3 2282 V I 2 1525 МТЗ - 82 IV 3 2282 V 2 1525 V I 1 768 5.6. Определяем рациональность загрузки трактора на каждой передаче по коэффициенту использования тягового усилия Передача ДТ – 75 М + ПЛН-4-35 IV 1323/3039= 0,63 V 1419/2282=0,62 V I 1169/1525=0,76 МТЗ– 82 + ПЛН-3-35 IV 1323/2282=0,58 V 1073/1525=0,70 V I 883/768=1,2 Для дальнейших расчетов выбираем агрегат ДТ-75М + ПЛН-4-35 работающий на VI передаче и МТЗ-82+ПЛН-4-35 на IV передаче. 6. Технико-экономические показатели агрегатов Технико-экономические показатели включают в себя такие показатели как производительность МТА часовая и сменная, расход топлива на единицу выполняемой работы и затраты труда на единицу выполненной работы.
Рабочая ширина захвата агрегата: ПЛН – 4 – 35 Вр= в· Вк = 1,07*4*0,52=2,22м ПЛН – 3 – 35 Вр= в· Вк =1,07*3*0,52=1,67м Рабочая скорость движения агрегата: ДТ-75М+ ПЛН-4-35 МТЗ-82+ ПЛН-3-35 Чистое рабочее время (при длине загона 700 м): ДТ-75М+ ПЛН-4-35 Тр = τ*Тсм = 0,79*7=5,53м МТЗ-82+ ПЛН-3-35 Тр = τ*Тсм = 0,83*7=5,81м Часовая и сменная производительности МТА: ДТ-75М+ ПЛН-4-35 Wч=0,1*Вр*Vp* τ= 0,1*2,22*8,51*0,79=1,49га/час Wcм=0,1*Вр*Vp*Тр=0,1*2.22*8,71*5,53=10.78га/смена МТЗ-82+ ПЛН-3-35 Wч=0,1*Вр*Vp* τ= 0,1*1.67*5,90*0,83=0.82 га/час Wcм=0,1*Вр*Vp*Тр=0,1*1.67*5,90*5,81=5.74 га/смена Расход топлива на единицу выполняемой работы: Qга = Gтр . Тр + Gтх . Тхх + Gто . То Wсм ДТ-75М Тр = τ*Тсм = 0,79*7=5,53м То=(tтехн+t0)*Тр+Тто=(0,06+0,04)*5,53+0,3=0,85ч Тх=Тсм – Тр – То=7-5,53-0,85=0,62ч Qга =16,4*5,53+10,3*0,62+1,9*0,62/13,39= 7,34 кг/га МТЗ-82 Тр = τ*Тсм = 0,83*7=5,81м То=(tтехн+t0)*Тр+Тто=(0,04+0,04)*5,81+0,25=0,71ч Тх=Тсм – Тр – То=7-5,81-0,71=0,48ч Qга =16,4*5,81+7,2*0,48+1,4*0,48/9,53=10,43кг/га Состав агрегата Режим работы Экономические показатели Трактор с/х машина Vр, км/ч Bр, м Wсм, га/см Qга, кг/га затраты труда, чел.-ч/га ДТ – 75М ПЛН-4-35 0,63 8,51 2.22 13,39 7,34 0,83 МТЗ – 82 ПЛН-3-35 0,58 5,90 1.67 9,53 10,43 1,14 7. Выбор наиболее эффективного агрегата. Составление схемы МТА Сравнительный анализ показателей эффективности использования МТА показывает, что следует выбрать ДТ-75М + ПЛН-4-35, поскольку он имеет меньшую норму расхода топлива (на 4,3л/га), затраты труда в этом случае также меньше, коэффициент использования тягового усилия и производительность у него выше чем, у МТЗ-82, на 0,07 и 2,3 га соответственно. Конструктивная и рабочая ширина захвата: Вк = 1,75 м, ВP =2,87 м рабочая скорость движения: VP = 8,51 км/ч коэффициент использования тягового усилия: =0,63 расход топлива: QГА=7,34 кг/га сменная эксплуатационная производительность, WСМ = 13,39 га/см 8. Подготовка машинно-тракторного агрегата к работе Подготовку агрегата к проведению технологической операции производят как в поле, так и на специальной площадке. Подготовка плуга Установить его на регулировочную площадку; проверить комплектность, правильность сборки, техническое состояние, подтяжку резьбовых соединений, положение, тип, форму и размеры отвалов лемехов и полевых досок, их установку при выровненном положении рамы плуга. Допустимые отклонения по отдельным показателям качества подготовки плуга не должны превышать, мм Показатель Норматив Отклонение лемеха - По ширине - По длине спинки - По длине лезвия 10 5 1 Выступление лемеха за отвал 10 Выступление головок болтов крепления лемеха Не допускается Отклонение носков и пяток лемеха от прямой линии 5 Установить предплужники, правильное рабочее положение дискового ножа, опорное колесо в рабочее положение, плуг на заданную глубину вспашки. Проверить транспортное и рабочее положение плуга. Отрегулировать навески плуга. Подготовку агрегата к работе производят заблаговременно, для этого устанавливают его на ровной площадке с твёрдым покрытием. Орудие должно быть комплектным и в исправном состоянии. При проверке обращают внимание на надёжность крепления отдельных узлов, прямолинейность стоек рабочих органов и состояние всех рабочих органов. Осевое перемещение колёс с подшипниками качения не должно превышать 0,5 мм.
Для настройки агрегата на заданную глубину обработки устанавливают подкладки под опорные колёса толщиной, равной глубине обработки, уменьшенной на 3-5 см (погружение колёс в почву и деформация пневматических шин). Затем рабочие органы с помощью гидросистемы трактора опускают на поверхность и с помощью винтовых механизмов опорных колёс доводят до соприкосновения всех рабочих органов с поверхностью опорной площадки. Подготовка трактора Необходимо проверить и подтянуть все крепления; обратить внимание на крепление переднего и заднего мостов трактора К-701, деталей и механизмов навески, корпусов, муфт сцепления и коробок передач, механизмов рулевого управления, болтов карданных валов и механизмов ходовой части. Заправить трактор отстоявшимся не менее 48 часов топливом, маслом, водой. Смазать узлы трактора в соответствии со схемой смазки. Установить давление в шинах тракторов: для передних колес-1,7,задних- 1,1 кгс/см. Отрегулировать рулевое управление, тормоза, проверить исправность двигателя, контрольно-измерительных приборов. 9. Разработка технологий и способы движения агрегата на основной, предпосевной обработке почвы и на посеве сельскохозяйственных культур Вспашку проводят «всвал-вразвал», а поле разбивают на загонки: Оптимальная величина загонки определяется из расчета минимального количества холостых поворотов (этим уменьшается удельный расход топлива на гектар обработанной поверхности). Не четные загонки пашут всвал, четные - вразвал. Кинематическая длина агрегата (lагр) ДТ-75М равна 2,3 метра. Кинематическая длина ПЛН-4-35 равна 1,6 м. Следовательно, кинетическая длина агрегата будет равна: Lагр= lагр+ lсх.м = 2,3 + 1,6 = 3,9 м. Поворот агрегата, характеризуется переходом от прямолинейной траектории движения к криволинейной с переменным уменьшающим радиусом. Радиус поворота зависит от конструкции машин, входящих в агрегат, скорости агрегата, тип и влажности фона, по которым движется агрегат и от ряда других факторов. Rпов = 5,5 м Выбираем вид поворота - он определяется по соотношению ширины захвата агрегата к двум радиусам поворота. При данном виде движения используются петлевые повороты: Для выполнения поворота необходимо вычислить ширину (Е) минимально необходимой поворотной полосы. Е=3R+ Lагр, Е=3×5,5+3,9=20,4 м (петлевой) Поворот выполняется вне поля, но если нет такой возможности выполнить поворот вне поля, его выполняют на краях поля. Вначале обрабатывается поле, а затем – поворотные полосы. Алгоритмы кинематических расчетов для гоновых способов движения 9.1. Оптимальная ширина загона: Сопт = 2Е+6R=40.8+33=73.8 9.2. Число холостых ходов агрегата: n= (Сопт/Вр – 1) = (73.8/2,22 – 1) = 32.2 9.3. Длина холостого хода: 9.4. Суммарная величина холостых ходов: Ln=nn*ln=32.2*40,8 = 1313.76 м 9.5. Количество рабочих ходов: nnx= Cопт/Вр= 73.8/2,22=33,24 9.6. Ширина поворотной полосы: 9.7. Длина рабочих ходов: lpx=L – 2Enp= 700 – 2*20,4= 659,2м 9.8. Суммарная длинна рабочих ходов: Lpx=npx*lpx=33,24*659,2= 22571,008м 9.9. Коэффициент использования рабочих ходов: Ф= Lpx/Lpx+Lxx= 22571,008/22571,008+1313,76= 0,945 10. Контроль и оценка качества работы машинно-тракторного агрегата Главная задача контроля - предупредить нарушения агротехники. Контроль качества работы МТА бывает текущий и приемочный. Текущий осуществляется во время работы агрегата, приемочный контроль выполняется в конце смены. Работу оценивают по девятибалльной шкале, исходя из суммы балов, получаемых при оценке различных показателей качества выполнения рассматриваемой операции. Качество вспашки обычно определяют по трем основным показателям: глубине вспашки, выровненности, гребнистости. Оценка качества вспашки Показатель Норматив Балл Метод определения Отклонение от заданной глубины пахоты, см +1 3 Измерить глубину вспашки в 10 местах по диагонали участка +2 2 Более 2 1 Выровненность (длина профиля превышает длину проекции), см Не более 5 3 Замерить длину профиля поперек направления пахоты 10-метровыс шнуром, соединенным с 2-метровой лентой Не более 7 2 Более 7 1 Гребнистость (высота гребней), см Поверхность слитая, развальные борозды выровненные 3 Замерить гребни и борозды, в том числе свальные и развальные борозды Не более 7 2 Более 7 1 При оценке качества работ следует учитывать и дополнительные показатели: заделку растительных остатков, удобрений, обработку поворотных полос, огрехи, равномерность глубины вспашки корпусами плуга. При невыполнении этих требований общая оценка качества вспашки может быть занижена (независимо от оценки по основным показателям).
Следует подчеркнуть, что основная обработка почвы должна иметь энергосберегающий характер, учитывать охрану окружающей среды. В ряде хозяйств применяется минимализация обработок в сочетании и отдельно с глубокой отвальной обработкой плугом. Если в результате контроля сумма бальной оценки 8-9 баллов работа выполнена на отлично, 6-7 баллов – хорошо, 4-5 баллов – удовлетворительно, менее 4 баллов – неудовлетворительно.
№ Наименовани е работ Ед.изм. Обьем работ Сроки проведения Состав агрегата В физическом выражении коэффициент перевода в усл. эт. га усл. этал. га календарные (даты) рабочие (кал. дни) марка трактора марка с.-х. машин 1 Лущение Га 110 0,06 6,6 Сентябрь 2 ДТ-75 ЛДГ-10 2 Внесение органических удобрений Га 110 0,06 6,6 Сентябрь 2 МТЗ-82 РОУ-6 3 Внесение минеральных удобрений Га 110 0,06 6,6 Сентябрь 2 МТЗ-82 1РМГ-4 4 Вспашка стерни однолетних трав под возделывание ячменя Га 110 0,08 8,8 Сентябрь 2 ДТ-75 ПЛН-5-35 5 Предпосевная обработка почвы комбинированными агрегатами Га 110 0,06 6,6 Май 3 Т-150 РВК-5,4 6 Посев Га 110 0,06 6,6 Май 3 МТЗ-82 СЗ-3,6+5БС 7 Довсходовое боронование Га 110 0,04 4,4 Май 4 ДТ-75 СП-11+10БЗС 8 Обработка посевов гербицидами Га 110 0,04 4,4 Июнь 2 МТЗ-82 ОМ – 630 –2 9 Уборка урожая га 110 0,06 6,6 Август 5 «Дон-1500» - Список использованной литературы ü - А.Н. Постников, М.Г. Объедков, О.В. Лескова Правила производства основных механизированных работ в севооборотах Нечерноземной зоны, Москва, 2004 ü - Курсовой проект по дисциплине «Эксплуатация машинно-тракторного парка» для агрономических специальностей, Издательство МСХА, Москва, 1991 ü - Методические материалы для подготовки заданий и курсового проекта по эксплуатации машинно-тракторного парка, Москва 2004 ü - Эксплуатация машинно-тракторного парка // Под общ. ред. Р.Ш. Хабатова. – М.: ИНФРА-М, 1999.