Читайте также:
|
10.1- Энергетические средства производства сельскохозяйственных работ
Технологический процесс выращивания сельскохозяйственной продук-ции, как и любой другой, характеризуется качественными, энергетическими и экономическими показателями [58]. Качественные показатели устанавливают-ся на основе требований агротехники, которые обязательны как нормы выполнения технологических операций, например, глубина обработки почвы, параметры высева и заделки семян, высота среза растений и т.п.
Машинно-тракторный агрегат – это совокупность рабочих машин с источником энергии (трактором, самоходным шасси, электродвигателем и др.) для выполнения определенной группы операций.
Качество работы машинно-тракторных агрегатов (МТА) оказывает силь-ное влияние на результат технологического процесса выращивания продукта, поэтому необходимо строгого соблюдать нормы качественных показателей работы МТА: допустимую рабочую скорость перемещения аграгата, его рабо-чий захват, способ движения и многие другие. Несоблюдение качественных показателей приводит к ухудшению условий роста и развития растений, снижения урожая, возрастанию энергетических и экономических затрат.
Условия и особенности применения машинно-тракторных агрегатов
Работа МТА в сельском хозяйстве определяется рядом особенностей:
- предметом труда является биосистема: почва, семена и растения, изменяющиеся во времени и пространстве;
- сроки выполнения операций связаны с природно-климатическими условиями и биологическими особенностями культуры и ограничены во времени;
- при проведении операций агрегаты перемещаются на значительные расстояния; время начала и продолжительность операций не являются постоянными кадый год.
Показатели технологических процессов значительно колеблются, являясь функциями времени и расстояния. Периоды эксплуатации разных машин в течении года непродолжительны и неодинаковы: плуг используется 400…600 ч, культиватор - 200…300 ч, сеялка – 120…240 ч, зерноуборочные комбайны- 200…300, тракторы- 1500…3000 ч. Поэтому энергетический эквивалент отдель-ных орудий, несмотря на их простоту (плуг, культиватор) имеет большую величину за счет малого времени годового использования. Непрерывно меняющиеся условия эксплуатации, колебания нагрузочных режимов при работе МТА (климатические условия, повышенная влажность или засуха) могут на неопределенное время прервать производственный процесс, вызвать потери продукции и дополнительные затраты энергии.
Энергетические средства сельскохозяйственного производства
Энергетические средства сельскохозяйственного производства подраз-деляются на мобильные, ограниченно подвижные и стационарные.
Мобильные средства энергетики – это тракторы, самоходные шасси, моторизованные машины, автомобили, уборочные комбайны, авиация, живая тягловая сила (лошади, верблюды, волы и др.).
Ограниченно подвижными средствами энергетики являются канатно-тракторные и электротракторные системы тяги.
Стационарными средствами энергетики являются электрические и тепловые установки, ветряные, газовые, гидравлические и другие двигатели.
Основные энергетические средства для проведения технологических операций по возделыванию культур- тракторы и самоходные шасси, а при выполнении транспортных работ- автомобили и тракторы. Тракторы по сравнению с другими средствами энергетики в растениеводстве имеют ряд преимуществ: они маневренны, имеют стабильные тяговые свойства, надежны в эксплуатации и более экономичны.
Различают колесные и гусеничные тракторы. Гусеничные тракторы по сравнению с колесными имеют преимущества по проходимости в весенний период полевых работ, коэффициенту полезного действия, глубине следа движителей и нагрузки на почву, обладают большей способностью выполнять любые сельскохозяйственные работы в особо тяжелых условиях, отличаются повышенной экономичностью и надежностью. Вместе с тем гусеничные тракторы сложнее в эксплуатации, требуют больших затрат на ремонт и техни-ческое обслуживание, менее универсальны, малопригодны для движения по дорогам с твердым покрытием. Неравномерная загрузка гусеничных трактров на протяжении года приводит к снижению эффективности их использования и повышения их энергетического эквивалента. Ходовые системы колесных тракторов совершенствуются, а мощности двигателей- увеличиваются. Применение четырех ведущих колес, пневматических шин низкого давления и арочных шин дало возможность улучшить тягово-сцепные характеристики колесных тракторов и их применение в сельском хозяйстве растет.
По наначению МТА подразделяются на пахотные, посевные, уборочные, пропашные и другие (по виду осуществляемых операций). МТА для вспашки, боронования, посева зерновых культур и других работ, одинаковых для большинства сельскохозяйственных культур, являются агрегатами общего назначения.
По количеству выполняемых одновременно операций МТА бывают простые (выполняет одну операцию, например, пахоту); комплексные (агрегат состоит из нескольких различных машин, выполняет две и более последовате-льные операции, например, пахоту с боронованием); сложные, комбайновые
(агрегат- одна машина- производит несколько последовательных операций, например, срезку и удаление ботвы и выкопку свеклы).
Эксплуатационные параметры машин и агрегатов
Эксплуатационные параметры машин и аграгетов оказывают существен-ное влияние на энергопотребление и качество выполнения работ.
К основным эксплуатационным параметрам тракторов относятся: мощность, развиваемая двигателем; мощность, расходуемая на тягу сельскохо-зяйственных машин; диапазон рабочих скоростей движения; расход топлива за час работы; маневренность и устойчивость движения.
К основным эксплуатационным параметрам сельскохозяйственных машин относятся: тяговое сопротивление, мощность, идущая на привод рабочих органов, коэффициент полезного действия, радиус поворота и длина выезда.
На двигателях современных тракторов установлены всережимные регуляторы, которые регулируют подачу топлива в двигатель, использование которого позволяет экономить топливо, особенно при работе с недогрузкой. Например, если при движении на установленной передаче на каком-либо участке загона нагрузка снижается, а повышение скорости ограничено качеством работы, то тракторист-машинист переходит на промежуточный режим, добиваясь снижения расхода топлива. Наиболее энергоэффективными режимами двигателей следует считать такие, которые позволяют преодолевать кратковременные перегрузки при работе агрегата без переключения на низшую передачу, а показатели по часовому и удельному расходу топлива на всех режимах (нормальный, перегрузка, недогрузка) минимальны [58]. Между эксплуатационными показателями двигателя существуют соотношения:
, (10.1)
, (10.2)
где Ne - эффективная мощность на коленчатом валу, кВт; Mc - крутящий момент двигателя, кН*м; n - частота вращения коленчатого вала двигателя, с-1; qe - удельный расход топлива, г/кВт*ч; Gт - часовой расход топлива, кг/ч.
Учитывая особенности эксплуатации МТА, для дизельного двигателя можно выделить три основных загрузочных режима: при рабочем ходе агрегата во время выполнения конкретной технологической операции; при холостом ходе агрегата (на поворотах, переезды с одного загона на другой); работа вхолостую при кратковременной остановке. Трактор также может работать в режиме разгона, без сельскохозяйственных машин, в режиме кратковременных перегрузок.
Наиболее энергоэффективным режимом является работа двигателя, при которой его нагрузка близка к номинальной.
Для оценки эффективности типа трактора его оценивают по удельному расходу топлива qe, чем он ниже при всех прочих равных условиях, тем работа трактора энергоэффективней.
Поступательное движение МТА возможно, если трактор преодолевает все сопротивления, возникающие при перемещении и работе машин. Сила сопро-тивления движению машин - тяговое сопротивление R равно или больше силы тяги трактора Pкр:
.
Экономичной работе двигателя и трактора соответствуют такие режимы, при которых номинальная сила тяги P кр 
используется не менее чем на 75- 90%. Недогрузка двигателя по мошности вызывает снижение его экономичности. Чрезмерная загрузка трактора по силе тяги приводит к снижению частоты вращения коленчатого вала двигателя и частым переключениям на более низкую передачу, вследствие чего уменьшается производительность машинно-тракторного агрегата.
Сила тяги трактора Pкр может быть повышена, а значит увеличена производительность агрегата, путем: использования шин с рациональными размерами и рисунком протектора, установления в них оптимального давления воздуха, блокировки дифференциала ведущих колес, применения машин с активными рабочими органами (фрезы и кольчатые рыхлители) и другими способами.
Сила сопротивления сельскохозяйственных машин может быть рабочее и холостое. Рабочее сопротивление создается при выполнении машиной техно-логических процессов и включает две группы сопротивлений: первая- обуслов-ленная потреблением энергии от вала отбора мощности трактора; вторая- возникающее от перемещения машины по полю, т.е. тяговое. Сопротивление, возникающее при холостых заездах, поворотах и переездах, зависит от веса машины. Наибольшую величину и значение имеет рабочее сопритивление R 
Тяговое сопротивление зависит от многих факторов, в том числе от скорости движения агрегата: с увеличением скорости оно увеличивается.
Производительность агрегата в зависимости от мощности трактора
Связь между номинальной эффективной мощностью Nе 
трактора и производительностью Wсм МТА выражается следующей формулой [58]:
, (10.3)
где: ηт - коэффициент полезного действия трактора; τ- коэффициент использования времени смены; Tсм - время смены, ч; k = Rа/Bр - коэффициент характеризующий связь между удельным сопротивлением машины Rа и ее рабочей шириной захвата Bр.
При эксплуатации машинно-тракторного агрегата следует стремиться к наилучшему использованию мощности, снижать ее потери по всем составляю-щим, стремиться уменьшать удельное сопротивление машин и повышать коэффициент использования рабочего времени.
10.2- Энергоемкость средств механизации производственных процессов
Средства механизации относят к основным средствам производства, используют многократно, поэтому энергию их изготовления и эксплуатации переносят на вновь создаваемый продукт частично.
Энергетический баланс трактора имеет следующий вид:
, (10.4)
где: E – общее количество энергии, содержащееся в топливе, сгораемого в двигателе, кВт; Eдв - потери энергии в двигателе, кВт; Eтр - потери энергии в трансмиссии трактора и при взаимодействие его с почвой, кВт; Eм - потери энергии в рабочей машине, кВт; Eо - потери энергии при остановке агрегата, холостые ходы и т.п., кВт; Eп - количество энергии, затраченное на агротехнически полезную работу, кВт.
Для сравнения энергоэффективности работы тракторов различной мощ-ности и марок используют энергоемкость - удельный показатель энергозатрат на единицу производительности агрегата по площади:
, (10.5)
или по массе обработанного материала или полученного урожая за сезон:
, (10.6)
где eп - энергоемкость, кВт*ч/га; Ei – составляющие i -ых энергозатрат, входящих в энергобаланс (10.4), кВт; Wч - производительность МТА, га/ч; eм - энергоемкость, кВт*ч/т; Gс- сезонная выработка или урожай, т; T - время работы МТА в сезоне на данной операции, ч.
Полная энергоёмкость 
МТП на производство продукта является суммой отдельных энергоемкостей по каждой операции и всего перечня используемых тракторов, машин, сцепок и т.д., и складывается из прямых, косвенных, инвестиционных и трудовых затрат, отнесённых к объёму выполненной работы:
, (10.7)
где Eпр - прямые энергозатраты, МДж; j = 1, 2, …, k - количество тракто-ров, машин, сцепок и т.д.; Eк - косвенные энергозатраты, МДж; Eи - инвести-ционные, МДж; Eтр - затраты живого труда, МДж; B - объем выполненной работы, т (га), i = 1, 2, …, n - количество технологических операций.
Энергоемкость энергетического средства - трактора, автомобиля, убороч-ного комбайна, силовой машины можно оценить исходя из их массы [6]. Энергетический эквивалент применяемых средств механизации (трактора, машины, сцепки и т.п.) определяется по формуле:
,(10.8)
где mj – масса j, 2,…, k -ой машины, входящей в агрегат, кг; αj – энергети-ческий эквивалент j-й машины (см. таблицу 3.3.), МДж/кг; ak – норма аморти-зационных отчислений, %; Rk – норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание, %; Tj – годовая нормативная загрузка, ч; Wj – производитель-ность агрегата, га/ч.
Прямые удельные затраты энергии топлива рассчитываются по формуле:
,(10.9)
где qтj – расход топлива j -й машиной на единицу площади, кг/га; eт – энергосодержание автотракторного топлива, МДж/кг.
Энергоемкость автомобилей и их эксплуатации
Энергоемкость использования автомобилей зависит от условий его работы и рода выполняемых работ:
, (10.10)
где Hа - линейная норма расхода топлива на 100 км пробега, л; L - рассто-яние перевозки, км; γб- плотность топлива, кг/л; aа - поправочный коэффици-ент к линейной норме расхода в зависимости от категории дороги и других факторов, %; Gа - масса перевозимого груза, т.
Прямые затраты энергии
,(10.11)
где αa - энергетический эквивалент топлива, МДж/кг.
Прямые затраты энергии автомобиля на 1 га:
.(10.12)
Энергетические затраты на 1 км пробега автомобиля:
, (10.13)
где aар, aак - отчисления на реновацию и капитальный ремонт автомобиля на 1000 км пробега, %.
Если автомобиль работает с прицепом, то энергоемкость последнего определяют аналогично и прибавляют к энергоемкости автомобиля. При работе автомобиля на перевозке зерна, соломы и технологических грузов энергозатраты относят на 1 га возделываемой культуры:
. (10.14)
Если автомобиль используется на перевозке семян и удобрений, то энергозатраты будут:
. (10.15)
где Hв - норма высева семян, норма внесения удобрений, т/га.
Исходной информацией для расчета энергоемкости средств механизации могут служить данные, содержащиеся в технологических картах возделыва-ния сельскохозяйственных культур, где приводятся производительности машин и агрегатов за час эксплуатационного времени, расход топлива и затраты труда.
10.3 - Факторы влияющие на энергопотребление машинно-тракторного парка
Факторы, влияющие на урожай можно сгруппировать по следующим направлениям: биологические, почвенно-климатические, агротехнологичес-кие, технические.
Биологические факторы включают в себя посевные качества семян, особенности сорта (стойкость к заболеваниям, характер развития корневой системы и т.п.), продолжительность фаз развития, опредляющих сроки выпол-нения технологических операций и т.д. Применение сортов, обладающих лучшими свойствами в сравнении с используемыми и в большей степени отвечающих требованиям механизации, способствуют повышению качества технологических операций, в частности уборочных, являются резервом увеличения урожаев и снижения энергоемкости. Например, сорта зерновых культур, дающие однородную и высокую массу зерен, меньше повреждаются при обмолоте, а сорта, одновременно созревающие, способствуют сокращению потерь при уборке. Сорта сахарной свеклы, имеющие короткий «хвост», имеют меньше потерь массы при уборке.
Биологические факторы практически не поддаются оперативной коррек-ции. Они стабильны в процессе вегетации. Только в некоторых случаях возможно управление некоторыми из них: применение стимуляторв роста или оптического излучения для повышения всхожести и урожайности или яблок с целью снижения потерь при хранении [59].
Почвенно-климатичечские факторы – это типы и свойства почв, их механический состав, а также влажность, плотность, изменчивость свойств почвы и других обрабатываемых материалов под влиянием естественных условий, количество и сроки выпадения осадков, температура воздуха, число солнечных дней в году и другие.
Агротехнологические факторы характеризуются результатом воздействия МТА на материал обработки. К ним относятся: изменчивость свойств обрабатываемого материала, обусловленная предшествующей операцией, характер микро и макронеровностей, прямолинейность рядов при посеве, равномерность распределния удобрений по глубине заделки или по площади, соответствие фактических сроков проведения работ оптимальным, качество выполнения работ (величина гребней, структура почвы после обработки и т.д.).
Технические факторы определяются конструктивными особенностями и порядком эксплуатации машин, орудий и агрегатов. Нарушение режимов эксплуатации, отсутствие обоснованных параметров регулировочных значений или невозможность добиться требуемых регулировок ухудшает качество выполнения технологических операций, снижает урожайность и повышает энергоемкость. Технические факторы можно разделить на конструктивные и эксплуатационные.
Конструктивные факторы определяются конструкцией машины или орудия и их техническими данными, которые в процессе экплуатации прак-тически не изменяются. К этой группе относятся: база, колея, расположение центра тяжести, диаметры ведущих колес, конструктивный захват, диапазон регулировок рабочих органов, транспортные и агротехнические просветы, износостойкость материала и т.п.
Эксплуатационные факторы - это техническое состояние механизмов управления и испролнительных органов машинно-тракторного агрегата, точность регулировок, скорость и устойчивость движения,особенности кинематики агрегата, надежность сборочных единиц, характер и качество выполнения предыдущих технологических и вспомогательных операций- точность и правильность разметки загонов, своевременность очистки рабочих органов и т.д. Важное значение имеет состояние рабочих органов машин и орудий. Например, износ режущих кромок культиваторных лап, лемехов плугов ухудшает подрезание растений и почвенного пласта, увеличивает тяговой сопротивление, нарушает равномерность хода по глубине и ширине захвата и, как следствие, увеличивает необходимую мощность и затраты топлива на выполнение технологической операции.
Влияние на энергоемкость операций машинно-тракторных агрегатов характеристик поля
На энергоемкость операций машинно-тракторного парка влияют харак-теристики поля- его площадь, расстояние до него, длина гона и т.д. В таблице 10.1. приведена энергоемкость операций вспашки полей различной площади.
Таблица 10.1. Энергоемкость операций вспашки для различных площадей (данные позиций 1-6 взяты по [42],)
| Показатель | Ед.измерения | Величина | ||||
| 1. Площадь | S, м2 | |||||
| 2. Длина гона | L0, м | |||||
| 3. Радиус разворота | Lр, м | |||||
| 4. Норма выработки | Nс, га/ч | 4,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 10,3 |
| 5. Длительность работы | Dр=S/Nc, ч | 0,11 | 0,15 | 0,67 | 1,00 | 0,97 |
| 6. Расход дизельного топлива | кг/га | 13,8 | ||||
| 7. Прямые затраты энергии (топливо) | Eт, МДж/га | |||||
| 8. Энергия живого труда | Eж, МДж/га | 4,89 | 6,77 | 29,33 | 44,00 | 42,72 |
| 9.Энергия овеществлен-ная (трактор + плуг) | Eo, МДж/га | |||||
| 10. Энергоемкость операций пахоты | E=Eт+Eж+Eо, МДж/га | 641,9 | 581,8 | 586,3 | 581,0 | 569,7 |
| 11. Общая длина гона | L=L0+Lр, м | |||||
| 12. Доля разворота от длины гона, о.е. | KL=Lр/L | 0,165 | 0,123 | 0,059 | 0,045 | 0,042 |
Тренд зависимости энергоемкости пахоты E от доли разворота KL по данным таблицы 10.1 представлен линейной функцией
(10.16)
и приведен на рисунке 10.1.
Таким образом, контур поля, т.е. его площадь S и длина гона L0 сущест-венно влияют на энергоемкость пахоты- увеличение доли разворота на 10% приводит к увеличению энергоемкости на 43,3 МДж/га. Планирование полей, их контура, направление гонов, нормы выработки должны быть оптимизиро-ваны в процессе проектирования технологического процесса с учетом минимизации энергозатрат машинно-тракторного парка.
Рисунок 10.1- Тренд E=f(KL) зависимости энергоемкости пахоты от доли разворота
Влияние на энергоемкость качества выполнения операций машинно-тракторными агрегатами
Качество выполнения технологических операций машинно-тракторными агрегатами может существенно влиять на энергоемкость их работы и резуль-тата всего производственного процесса. Стремление выполнить «норму» или непродуманное, неоптимальное проведение полевых работ приводит к браку в выполнении технологического процесса, причем в течении ряда лет отрица-тельный эффект может накапливаться. Например, при обработке почвы в междурядьях сада образуются гребни, неравномерности почвы, влияющие на рельеф почвы, образование увлажненных участков и урожайность. Линейная модель влияния качества обработки почвы и года эксплуатации сада на урожай яблок представляется линейным уравнением регрессии [24]:
, (10.17.)
где: X1 - величина гребня, мм; X2 - год эксплуатации сада; Y - урожайность, ц/га; a0 = 66,77; a1 =-0,28; a2= -3,42- вектор коэффициентов уравнения линейной регрессии.
Зависимость урожайности сада от величины гребней Y= f (X1), по-существу- брака в выполнении технологической операции обработки почвы в междурядье, построенная по уравнению (10.17) приведена на рисунке 10.2.
В зависимости от величины гребней урожайность снижается более, чем в два раза- гребни изменяют влажность почвы, усиливают ее заболоченность. В результате энергоемкость производства работ растет пропорционально сниже-нию урожайности. С другой стороны, по мимо указанного выше человеческого фактора некачественного выполнения технологических операций, на энер-гоемкость определенных процессов, выполняемых машинно-тракторными агрегатами, сильное влияние оказывает временной фактор. В этом же примере, уравнение (10.17), урожайность зависит от года эксплуатации сада – Y= f (X2)
Рисунок 10.2- Зависимость урожайности сада от величины гребней
Y= f (X1)
Чем больше времени эксплуатируется сад, тем меньше урожайность. В этой же пропорции увеличивается и энергоемкость производства. В немалой степени этому способствует ежегодное накопление гребней
Рисунок 10.3- Зависимость урожайности от года эксплуатации сада Y= f (X2)
10.4- Направления энергосбережения при эксплуатации машинно-тракторного парка
Главные направления снижения энергоемкости связаны с задачами качественного выполнения технологического процесса:
- изучение состояния, свойств и изменчивости обрабатываемых материалов (почвы, срожая и т.п.) с целью улучшения их характеристик и использование этих знаний при регулировках машин;
- анализ факторов, влияющих на качество технологических процессов и урожай;
- проектирование всего комплекса работ по возделыванию культуры на минимум энергоемкости;
- выбор и обоснование минимального количества операций на возделываение сельскохозяйственной культуры;
- обоснование агронормативов и допусков на них;
- обоснование количества одноименных операций;
- установление начала и продолжительности операций;
- выбор оптимальных регулировок и режимов работы МТА с целью обеспечения заданных нормативов качества при максимальной производительности и минимальных затратах энергии, труда и средств;
- комплектованмие и подготовка агрегатов;
- подготовка полей и загонов;
- обоснование и выбор средств технологического и технического обслуживания агрегатов;
- обоснование и выбор средств и методов контроля качества выполнения технологического контроля;
- нормирование материальных и энергетических затрат;
- разработка методов стимулирования персонала к выполнению качественных работ и энергосбережению;
- разработка методов оперативного управления технологическим проицессом;
- разработка корректирующих мероприятий исходя из складывающихся климатических, технических и экномических условий.
Агротехнологическое направление энергосбережения
По энергетической эффективности (экономии топлива) при выполнении почвообрабатывающих операций предпочтение отдается колесным энергонасыщенным тяговым средствам с широкозахватными агрегатами.
Для снижения совокупных энергетических затрат, при основной обработке почвы применяют ресурсосберегающие приемы обработки почвы: плоскорез-ную обработку почвы, мелкое лемешное лущение, дискование. На оструктурен-ных плодородных почвах ресурсосберегающие способы в сравнении со вспаш-кой не снижают урожайность зерновых культур и при этом расход горючего при уменьшении глубины обработки почвы на 1 см снижается на 1 л/га.
Комбинированные агрегаты обеспечивают локальную обработку почвы, внесение в обработанные полосы полной дозы удобрений и посев семян при возделывании зерновых культур. Комбинированные посевные агрегаты в сравнении с раздельным применением приемов предпосевной обработки почвы обеспечивают сокращение энергетических затрат при посеве.
Примером такой техники являются почвообрабатывающий посевной комп-лекс ЭРА-П и зерноуборочный прицепной комплекс ЭРА-У[9]. Почвообрабаты-вающий посевной комплекс ЭРА-П заменяет весь традиционный парк сельскохозяйственной техники и позволяет исключить использование сеялок, культиваторов, лущильников, борон, выравнивателей, машин для внесения минеральных удобрений, плоскорезов, кольчатых катков и т.д.
Зерноуборочный прицепной комплекс ЭРА-У заменяет зерновой комбайн, жатку, сеялку, орудия для послеуборочной обработки почв. Такая машина за один проход по полю убирает и вышелушивает зерно из колосьев, измельчает и распределяет равномерно по полю пожнивные остатки, формирует кулисы из высокой стерни и мульчирует поверхность почвы. После прохода этого комплекса поле не требует какой-либо дополнительной обработки. Эти два сельскохозяйственных комплекса заменяют практически все машины, а это около 30 единиц техники, используемые в традиционной технологии.
Пути экономии топлива машинно-тракторного парка
Топливо расходуется на движение агрегата под нагрузкой, при холостых заездах, поворотах и переездах, во время остановок агрегата с работающим двигателем. Общие затраты топлива:
, кг/ч; (10.18)
где: Gр, Gх, Gо - средний расход топлива соответственно при работе под нагрузкой, при холостых заездах, поворотах и переездах, во время остановки с работающим двигателем, кг/ч; Tр, Tх, Tо - соответственно время работы агрегатов на указанных режимах, ч.
Значения часовых расходов топлива Gр, Gх обычно берут из тяговой хара-ктеристики трактора, а Gо - из технических данных двигателя; составляющие Tр, Tх, Tо определяют на основе баланса времени смены с учетом конкретных параметров- длины гона, скорости движения, типа операции и т.п.
Расход топлива на гектар выполненной работы определяют из выражения
, кг/ч; (10.19)
где: Gт.см - количество израсходованного топлива за смену, кг; Wсм - сменная производительность агрегата, га; Bр - рабочая ширина захвата агрегата, м; vр - рабочая скорость движения агрегата, км/ч; Tх, Tо - соответственно время работы агрегатов на указанных режимах, ч; Tр - рабочее время, ч.
Направлениями снижения энергозатрат машинно-тракторного парка являются:
1. Поддержание в процессе эксплуатации высокого уровня использования мощности на валу двигателя и на крюке за счет своевременного и качествен-ного технического обслуживания тракторов, применения диагностики мощностных показателей и устранения неисправностей, восстановления мощностных показателей, моторесурса и эксплуатационной надежности.
2. Правильного комплектования агрегата за счет выбора наиболее рацио-нальной ширины захвата и скоростного режима работы- маневрирование передачами, использование всережимного регулятора, применение маркеров, следоуказателей, в т.ч. лазерных и с примененим ГИС-технологий.
3. Правильная эксплуатация, применение оптимальных режимов работы, своевременное качественное техническое и технологическое обслуживание, выполнение регулировок. Например, недогрузка трактора Т-150 на 10 и 50% приводит соответственно к перерасходу топлива на 5 и 40% [58]. При вспашке, если центр сопротивления массы плуга смещен от линии тяги трактора, его тяговой сопротивление также пропорционально растет, что влечет перерасход топлива. При вспашке плохо отрегулированным плугом с затупленными лемехами перерасход топлива может достигать 30%. С увеличением величины режущей кромки лемеха до 5 мм расход топлива возрастает на 40%.
4. Снижения удельных сопротивлений машин и агрегата за счет своевре-менного и качественного проведения технического обслуживания, применения комплексных агрегатов, у которых общее сопротивление меньше суммарного сопротивления машин при раздельной работе, использование рациональных сцепок.
5. Резервом экономии топлива являются организационные мероприятия: сокращение числа холостых переездов, уменьшение простоев с работающими двигателями, рациональная скорость движения. Для этого необходимо соглас-но схемам землепользования разрабатывать планы маршрутов перемещения МТА для каждого поля с минимальными холостыми преездами, выполнения работ в оптимальные сроки, применения средств параллельного вождения по оптимальным маршрутам движения, для контроля за которыми и расходова-нием топлива следует использовать ГИС-технологии.
6. Максимальное использование агрегатов в течении суток в результате лучшей организации труда и механизированной заправки агрегатов семенами и удобрениями и топливосмазочными материалами, улучшение качества подготовки поля- проектирование загонов и поворотных полос оптимальной величины, оперативный контроль норм выработки и расхода топлива, в том числе и с использованием ГИС-технологий и систем автоматизированного учета топлива и рабочего времени по кадому агрегату и полю, устранение простоев агрегатов и ликвидация непроизводительных затрат времени.
7. Использование групповых методов работы, позволяющих завершать очередную технологическую операцию на данном поле, участке, для одной культуры, сорта в сжатые сроки. Это облегчает техническое и технологичес-кое обслуживание, уменьшаются непроизводительные простои из-за неисправностей.
8. Вышеперечисленные способы повышении производительности машинно-тракторных агрегатов и связанное с ним снижение энергоемкости возможно только при постоянном росте квалификации кадров всех уровней- от тракториста-машиниста, ремонтной и инженерной служб предприятия, сервисных организаций, внедрения мер стимулирования работников на конечные результаты, в том числе и на снижение энергоемкости.
Не следует во всех случаях ожидать абсолютного снижения энергопотреб-ления- оно должно быть увязано с повышением производства продукции- рост производства продукции должен опережать рост энергопотребления.
Контрольные вопросы и задания к главе 10.
1. Перечислите технические способы снижения энергозатрат на выполнения работ машинно-тракторными агрегатами.
2. Перечислите агротехнологические способы снижения энергозатрат на выполнения работ машинно-тракторными агрегатами.
3. Перечислите эксплуатационные способы способы снижения энергозатрат на выполнения работ машинно-тракторными агрегатами.
4. Как недогрузка мощности машинно тракторного агрегата влияет на его энергетические показатели?
5. Как качество работы МТА влияет на технологическую энергоемкость сельскохозяйственны продуктов?
6. Перечислите факторы, влияющие на расход топлива машинно-тракторного агрегата.
7. Назовите показатели, характеризующие основные эксплуатационные свойства двигателя.
8. Какие существуют способы улучшения тяговых свойств трактора?
9. Как изменяется тяговое сопротивление с увеличением скорости трактора?
10. Перечислите и проанализируйте основные факторы, влияющие на качество технологичесих операций, на урожай и энергопотребление.
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 791 | Нарушение авторских прав