Разработка операционной технологии – лущение стерни зерновых под возделывание озимой пшеницы
Курсовой проект
на тему:
«Разработка операционной технологии - лущение стерни зерновых под возделывание озимой пшеницы»
Москва 2007 г.
Введение
Эксплуатация машинно-тракторного парка - это процесс, в котором реализуется, поддерживается и восстанавливается работоспособность машин (способность их выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями нормативно-технической документации), и, система (совокупность) организационных, технических, технологических и других мероприятий, повышающих эффективность использования машинно-тракторного парка. Поэтому различают производственную и техническую эксплуатации.
Производственная эксплуатация - система мероприятий по выполнению механизированных сельскохозяйственных работ машинно-тракторными агрегатами. К этим мероприятиям относятся технология и организация механизированных сельскохозяйственных работ и процессов, планирование и управление работой машинно-тракторного парка.
Техническая эксплуатация - система мероприятий по поддержание машин в работоспособном и исправном состоянии. К этим мероприятий относятся предпродажная подготовка, приемка, эксплуатационная обкатка, техническое обслуживание, диагностирование, обеспечение топливом, смазочными материалами, устранение неисправностей, хранение, списание машин и др.
1. Назначение операции
Лущение - прием обработки почвы лущильниками, обеспечивающий рыхление, перемешивание и ее частичное оборачивание, а также подрезание сорняков. При лущении заделывают часть стерни, а вместе с ней семена сорняков во влажный слой почвы и тем самым создают благоприятные условия для их прорастания. Всходы и проростки сорняков затем легко уничтожают последующими обработками. Лущением частично уничтожает вредителей, возбудителей болезней, обитающих на стерне. С помощью лущения на поверхности поля создают рыхлый, мульчирующий слой почвы, который защищает почвенную влагу от испарения.
Лущение пересохшей плотной почвы после уборки зерновых культур обеспечивает хорошее качество последующей вспашки и облегчает ее проведение, не допуская дальнейшего иссушения.
Различают лущение жнивья, проводимое после уборки зерновых, зернобобовых и других культур сплошного посева, лущение почвы. Для лущения жнивья используют дисковые лущильники с плоскими дисками в степных районах и сферическими (вогнутыми) дисками в увлажненных. Они хорошо разрезают горизонтально расположенные корневища и отпрыски корней многолетних сорняков, стимулируя их прорастание.
Глубина лущения зависит от типа засоренности, влажности почвы в момент обработки и предшественника. При засоренности малолетними сорняками глубина работы дисковых лущильников составляет 4-5 см, корневищными - до 8-10 см. При иссушении почвы глубину обработки увеличивают за счет дополнительного груза или увеличения угла атаки до 30-350. В таком положении диски хорошо подрезают и крошат пласты, заделывают растительные остатки и семена сорняков. Лущат жнивье поперек направления движения уборочных агрегатов.
2. Агротехнические требования
Каждый агротехнический прием в технологии возделывания выполняется с определенным качеством, от которого зависит продуктивность растений. Это качество должно удовлетворять агротехническим требованиям.
Агротехнические требования к качеству выполнения полевых работ - это технологический норматив и его допустимые отклонения, который обеспечивает максимальную эффективность выполняемого приема и создает оптимальные условия для проведения последующих механизированных работ.
К основным показателям качества лущения относятся: срок выполнения работы, глубина рыхления и ее равномерность, степень подрезания сорняков и разрезания корневищ многолетних растений, гребнистость почвы, крошение обрабатываемого слоя и отсутствие огрехов, пропусков, необработанных полос. Наряду с этим учитывают соблюдение прямолинейности движения агрегата, глубину развальной борозды в стыке средних батарей, которая не должна превышать заданную глубину лущения.
Своевременность проведения лущения - важное условие качества выполнения этого приема обработки. Его проводят сразу после уборки зерновых культур, не позднее 1-2 дней, чтобы не иссушать почву. Глубина рыхления должна соответствовать заданной и не может превышать заданной и не может превышать пределы допустимых отклонений ±10%. Ее измеряют в начале работы агрегата и в ходе ее выполнения. Проводят не менее 25 замеров на площади, равной сменному заданию агрегата, и определяют среднюю глубину лущения. Глубину определяют с помощью замера (линейкой или металлическим стержнем с делениями) расстояния от поверхности необработанной почвы до дна борозды.
При измерении глубины взлущенного поля необходимо полученную величину уменьшить на коэффициент вспушенности 10-15%. О равномерности обработки судят по величине отклонения средней глубины лущения от заданной, которая не должна превышать ±10%.
Степень подрезания сорняков устанавливают подсчетом числа неподрезанных растений на площадке 1 м2. Учетные площадки накладывают по диагонали участка из расчета одна площадка на 10 га площади поля.
Наличие огрехов и необработанных полос выявляют визуально при осмотре поля.
3. Выбор трактора и сельскохозяйственной машины
Трактор «Кировец» К-701: колесный, общего назначения, с четырьмя ведущими колесами, класса 5,0. Предназначен для выполнения в агрегате с широкозахватными машинами различных сельскохозяйственных (вспашка и глубокое рыхление почвы, культивация, боронование, лущение стерни, посев, снегозадержание), транспортных, дорожно-строительных, мелиоративных, землеройных и других работ.
Техническая характеристика:
Номинальная эксплуатационная мощность двигателя - 270 л. с.
Частота вращения коленчатого вала двигателя - 1900 мин-1
Удельный расход топлива - 190 г./э. л. с.-ч.
Габаритные размеры - 7400×2850×3685 мм
Давление в шинах передних и задних колес - 1,4-1,7 кгс/см-2
Масса эксплуатационная - 11800 кг
Трактор ДТ-75: гусеничный, общего назначения, класса тяги 3,0. предназначен для использования в агрегате с навесными, полунавесными и прицепными гидрофицированными машинами на вспашке, сплошной культивации, бороновании, лущении стерни, посеве и уборке сельскохозяйственных культур, снегозадержании, а также на землеройных, мелиоративных и дорожных работах.
Техническая характеристика:
Номинальная эксплуатационная мощность двигателя - 80 л. с.
Частота вращения коленчатого вала двигателя - 1800 мин-1
Удельный расход топлива - 185 г./э. л. с.-ч.
Габаритные размеры - 4372×1740×2333 мм
Среднее удельное давление движителя на грунт -0,45 кгс/см-2
Масса эксплуатационная - 6000 кг
Лущильник дисковый гидрофицированный ЛДГ-15Б: прицепная почвообрабатывающая машина, предназначена для лущения стерни после уборки колосовых и зерновых культур; для обработки паров и предпосевной обработки почвы, для разделки пластов и размельчения глыб после вспашки, а также как универсальное орудие при замене дисковых секций с другими рабочими органами (прутковые катки, секции прорезанных или игольчатых дисков и др.), а при отсоединении секций и установки брусьев секций фронтально в качестве сцепки. Агрегатируется с тракторами класса 3-5.
Техническая характеристика:
Производительность агрегата - 16,5 га/ч
Ширина захвата, - 16,5 м
Рабочая скорость - не более 10 км/ч
Глубина обработки - 4-10 см
Габаритные размеры, мм - 13500×18500×1200
Масса машины - 4200 кг
Лущильник дисковый гидрофицированный ЛДГ-5А: прицепная почвообрабатывающая машина, предназначена для лущения стерни после уборки колосовых и зерновых культур; для обработки паров и предпосевной обработки почвы, для разделки пластов и размельчения глыб после вспашки, а также как универсальное орудие при замене дисковых секций с другими рабочими органами (прутковые катки, секции прорезанных или игольчатых дисков и др.), а при отсоединении секций и установки брусьев секций фронтально в качестве сцепки. Агрегатируется с тракторами класса 3.
Техническая характеристика:
Производительность агрегата - 5,5 га/ч
Ширина захвата - 5,5 м
Рабочая скорость - не более 12 км/ч
Глубина обработки - 4-10 см
Габаритные размеры, мм - 9000×12500×1200
Масса машины - 1236 кг
4. Требования, предъявляемые при комплектовании машинно-тракторных агрегатов
Работа машинно-тракторного агрегата характеризуется такими показателями, как качество выполнения работ, эксплуатационная производительность и экономичность. Правильно составленный машинно-тракторный агрегат должен отвечать следующим требованиям:
1)обеспечивать высокое качество работы в соответствии с агротехническими и зооинженерными требованиями;
2)агрегат должен создавать предпосылки для нормальной работы последующих агрегатов;
)машинно-тракторный агрегат должен быть удобным в обслуживании и обеспечивать нормальные условия работы механизаторов;
)агрегат должен соответствовать производственным условиям;
)агрегат должен обеспечивать наименьшие затраты на единицу обрабатываемой площади;
)агрегат должен рационально использовать тяговые свойства трактора.
5. Расчет состава машинно-тракторного агрегата
возделывание трактор лущение комплектование
5.1 Выбор рекомендованной (агротехнически обоснованной) скорости движения агрегата при выполнении технологической операции
Скорость агрегата существенно влияет на производительность и качество выполняемой работы. Исследования, проведенные научно-исследовательскими организациями, позволили установить рациональный диапазон рабочих скоростей с учетом параметров конструкций современных машин.
Так, при лущении стерни зерновых, то есть обработки почвы дисковыми орудиями рекомендуемая скорость равна 6…12 км/ч (или 1,7…3,4 м/с)
5.2 Выбор передач трактора соответствующие скоростному режиму
По графикам тяговых характеристик тракторов К-701 и Дт-75М на агротехническом фоне стерня определяем по три передачи и соответствующие им скорости. При этом надо учитывать, что максимально (на все 100%) загрузить трактора нельзя.
5.3 Определение тягового усилия трактора на выбранной передаче
Ркрα= Ркрн - Рα,
где Рα = Gэксп×sinα(Gэксп - вес трактора, кг)
5.4 Определение максимальной ширины захвата агрегата
Для непахотного агрегата Вmax вычисляется формулой:
Вmax = Ркрα/(К+gм× sinα), где
gм=Gм/bм
Gм - вес машины, кг
bм - ширина захвата машины, м
К - коэффициент сопротивления, кгс/см2
5.5 Определение количества машин-орудий, входящих в агрегат
nм = Вmax/bм, где
Вmax - ширина захвата агрегата, м
bм - ширина захвата машины, м
5.6 Проверка степени использования тягового усилия трактора
5.6.1 Определение рабочего сопротивления агрегата
Rагр = K×bм+ Gм×sinα
5.6.2 Определение коэффициента использования тягового усилия трактора
hи = Rагр/ Ркрα
Все расчеты сводятся в таблицу 1.
Таблица 1
Марка трактораРабо-чая скорость (Vр), км/чПередачаНоминальное тяговое усилие (Ркрн), кгсТяго-вое уси-лие с уче-том угла скло-на (Ркрα), кгсШирина захва-та агрегата (Вмах), мКоличество машин в агрегате (n), шт.Тяговое сопротивление агрегата (Rагр), кг/мКоэффици-ент использования тягового усилия трактора (ηи)ПримечаниеК-701+ +ЛДГ-15Б9,22рIII5190457617,414343,40,95Рациона-льно8,33pII5820520622,014343,40,83Не рациона-льно7,82pII6120550620,914343,40,79Не рациона-льноДТ-75М+ +ЛДГ-5А6,2III255021968,311439,30,66Не рациона-льно7,8V195015966,111439,30,90Рациона-льно6,4IV227519217,311439,30,75Не рациона-льно
Вывод: рациональными являются трактор К-701 в агрегате с ЛДГ-15Б на передаче 2рIII при скорости 9,2 км/ч и ДТ-75М, агрегатируемый с ЛДГ-5А на передаче V при скорости 7,8 км/ч.
6. Расчет технико-экономических показателей машинотракторного агрегата
6.1 Расчет производительности машинотракторного агрегата
А) сменной производительности:
для агрегата К-701+ЛДГ-15Б:
Wсм = 0,1×Vр×Вр×Тр = 0,1×9,2×16,5×4,69=71,2
где Тр = t×Тр = 0,67×7=4,69
для агрегата ДТ-75М+ЛДГ-5А:
Wсм = 0,1×Vр×Вр×Тр = 0,1×7,8×5,5×5,18=22,2
где Тр = t×Тр = 0,74×7=5,18
Б) часовой производительности:
для агрегата К-701+ЛДГ-15Б
Wч=Wсм/Тр=71,2/7=10,2
для агрегата ДТ-75М+ЛДГ-5А
Wч=Wсм/Тр=22,2/7=0,45
6.2 Расчет расхода топлива на единицу выполненной работы
для агрегата К-701+ЛДГ-15Б:
Q = (Gтр×Тр+Gтх×Тхх+Gто×То)/Wсм=(53×4,69+ 38,4×1,54+3,2×0,77)/71,2 = 310,2/ 71,2= =4,36 кг/ч
где Gтр=53 кг/ч
Gтх=38,4 кг/ч
То=(tтехнич.+tотдых)×Т