Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса. цель и задачи исследования 7
1.1 Агротехнические требования к посеву пропашных культур 7
1.2 Анализ существующих способов посева пропашных культур 15
1.3 Анализ средств механизации посева пропашных культур 24
1.4 Анализ конструкций сошников 35
1.5 Основные направления совершенствования средств механизация посева пропашных культур 44
1.6 Цель работы и задачи исследования 45
2 Обоснование конструктивных параметров сошника... 48
2.1 Конструктивные особенности сошника для разноуровнего внесения семян и удобрений 48
2.2 Уравнение движения почвенной частицы по поверхности рабочего органа
2.3 Обоснование формы поперечного сечения сошника 54
2.4 Определение общего сопротивления сошника 58
2.5 Движение семян в воздушном потоке семяпровода 60
2.6 Определения угла наклона высевающего канала 65
Выводы 68
3 Программа и методика экспериментальных иссле дований 70
3.1 Программа и методика лабораторных исследований сошника для разноуровнего высева семян и удобрений 70
3.1.1 Общая методика экспериментальных исследований 70
3.2 Методика использования лабораторного комплекса 73
3.3 Методика исследований физико-механических свойств почвы и формы профиля образуемой поверхности почвы 75
3.4 Методика определения тягового сопротивления сошника 80
3.5 Методика моделирования работы сошника в программе FlowVision... 83
3.6 Выбор и обоснование параметров оптимизации и управляемых факторов 87
3.7 Планирование факторного эксперимента. Кодирование факторов 89
3.8 Методика обработки результатов основного эксперимента 91
3.9 Анализ результатов полученных в программе FlowVision 93
3.10 Анализ результатов лабораторных исследований 96
3.10.1 Анализ математических моделей технологического процесса высева сошником для разноуровнего высева семян и удобрений 101
3.10.2 Анализ математических моделей с помощью двухмерных сечений 101
Выводы 104
4 Исследование сошника для разноуровнего высева семян и удобрений в производственных условиях 105
4.1 Программа и методика исследований 105
4.1.1 Подготовка посевного агрегата и сошником для разноуровнего высева семян и удобрений к работе. Выбор базы для сравнения 108
4.1.2 Определение качественных показателей работы комбинированного посевного агрегата 112
4.1.3 Энергетическая оценка 115
4.2 Результаты исследований в производственных условиях 117
Выводы 118
5 Экономическая эффективность внедрения сошника для разноуровнего высева семян и удобрений в производство 120
5.1 Особенности применения сошника для разноуровнего высева семян и удобрений в условиях производства 120
5.2 Экономическая эффективность внедрения сошника для разноуровнего высева семян и удобрений 121
5.2.1 Определение стоимости изготовления сошников для разноуровнего высева семян и удобрений 122
5.2.2 Выбор базы для сравнения 124
5.2.3 Расчет эксплуатационных затрат и экономической эффективности. 125 Выводы 132
Заключение 133
Список литературы
- Основные направления совершенствования средств механизация посева пропашных культур
- Обоснование формы поперечного сечения сошника
- Методика определения тягового сопротивления сошника
- Определение качественных показателей работы комбинированного посевного агрегата
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем является обеспечение населения продуктами питания. Для успешного удовлетворения этой потребности необходимо развивать растениеводство. Повышение эффективности растениеводства возможно на основе применения современных энерго- и ресурсосберегающих технологий, разработки и внедрения соответствующих новых машин и их рабочих органов.
Наиболее перспективной технологией возделывания пропашных культур является посев в гребень, который позволяет создать благоприятные условия для прорастания семян и развития растений на протяжении всего периода вегетации. При осуществлении гребневого способа посева в одни сроки с гладким способом, на гребнях культурные растения развиваются лучше. Корневая система высеянных в гребни растений не выходит в бороздки-междурядья, поэтому при междурядных обработках, по сравнению с обработкой обычных посевов, рыхлить почву можно глубже, что позволяет сохранить ее в рыхлом состоянии и предотвратить испарение почвенной влаги.
Степень разработанности темы. Решению проблем получения высоких урожаев пропашных культур, увеличения урожайности, а также повышения эффективности процесса высева семян и удобрений с соблюдением агротехнических требований посвятили свои исследования многие ученые: Н.Ф. Ермаков, С.С. Литвинов, В.С. Голубович, А.В. Поляков, В.П. Лисюгин, Н.И. Манихин, С.И. Паршин, П.И. Попов, А.Ф. Кислов, В.А. Пресняков, А.Н. Кочешков, А.И. Егорченко, А.М. Салдаев, В.А. Милюткин, М.Н. Чаткин и другие. Несмотря на значительное количество научных изысканий, посвящённых обоснованию различных аспектов процесса высева семян и удобрений, задача обеспечения требуемого качества посева, при котором повышается урожайность высеваемых культур при низких энергозатратах остается решённой не полностью.
Цель работы - улучшение качества посева пропашных культур на основе разработки и внедрения гребневой сеялки, оснащенной сошниками для разно-уровнего высева семян и удобрений, способной обеспечить выполнение агротехнических требований при посеве пропашных культур, и, в результате, повысить их урожайность.
Задачи исследования:
-
Выполнить анализ технологий и средств механизации посева пропашных культур и выявить основные направления их совершенствования.
-
Выполнить теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров сошников для разноуровнего высева семян и удобрений гребневой сеялки.
-
Исследовать процесс гребневого посева предлагаемой гребневой сеялки, получить модель ее функционирования и определить оптимальные конструктивные параметры и режимы работы.
4. Исследовать гребневую сеялку, оснащенную сошниками для разно-
уровнего высева семян и удобрений, в производственных условиях и опреде
лить экономическую эффективность от ее внедрения.
Объект исследования - технологический процесс высева семян и удоб-
рений.
Предмет исследования - закономерности процессов взаимодействия сошника для разноуровнего высева семян и удобрений с почвой.
Научную новизну работы представляют:
-
результаты систематизации и анализа существующих средств механизации гребневого посева;
-
теоретическое обоснование движения почвенной частицы по рабочей поверхности сошника для разноуровнего высева семян и удобрений, а также формы поперечного сечения его стойки;
-
результаты экспериментальных исследований процесса высева семян предлагаемым сошником;
-
полученные уравнения регрессии процесса высева семян и удобрений в гребни с применением предложенного сошника.
Теоретическая значимость исследования заключается в установлении зависимости тягового сопротивления и качественных показателей работы сошника для разноуровнего высева семян и удобрений от углов заточки и наклона стойки сошника, а также скорости движения агрегата.
Практическая значимость. Предложена новая конструкция сошника для разноуровнего высева семян и удобрений, который обеспечивает качественный высев семян и удобрений по гребневой технологии, а также снижение тягового сопротивления. Применение разработанной сеялки для гребневого посева, оснащенной предложенными сошниками, позволяет за счет совмещения операций культивации и посева снизить количество сорных растений в 1,6 раза, а также повысить урожайность пропашных культур на 22…33 %.
Методология и методы исследования. Теоретические исследования были выполнены с использованием основных положений, законов и методов классической механики, планирования экспериментов, математики и статистики, математического моделирования. Экспериментальные исследования проводили в лабораторных условиях на основе общепринятых методик. Основные расчёты и обработку результатов экспериментов выполняли с использованием программных продуктов «Statistica», «Derive», «Компас», «FlowVision», «Ecxel» и др.
Положения, выносимые на защиту:
-
теоретические зависимости тягового сопротивления сошника для раз-ноуровнего высева семян и удобрений от углов заточки и наклона стойки сошника, а также скорости движения агрегата;
-
уравнения регрессии, описывающие процесс взаимодействия сошника для разноуровнего высева семян и удобрений с почвой;
-
теоретически и экспериментально обоснованная конструкция сошника для разноуровнего высева семян и удобрений;
-
результаты лабораторных исследований по определению оптимальных параметров и режимов работы гребневой сеялки, оснащенной предложенными сошниками для разноуровнего высева семян и удобрений, а также результаты их проверки в производственных условиях.
Степень достоверности полученных результатов обеспечивалась при-
менением статистических методов оценки погрешности измерений экспериментальных данных, что обеспечило хорошую сходимость теоретических положений с результатами экспериментов, а также результатов лабораторных и производственных исследований.
Реализация результатов исследований. Результаты, полученные в ходе исследований, используются крестьянско-фермерском хозяйстве «Макаров А.В.» Чердаклинского района Ульяновской области.
Апробация результатов исследований. Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на Международных научно-практических конференциях «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». – (Ульяновск: УГСХА им. П.А. Столыпина, 2013 - 2015 г.г.); Всероссийском конкурсе на лучшую работу среди аспирантов и молодых ученых вузов Министерства сельского хозяйства РФ (2014-2015 г.г.); Международной научно-практической конференции (Уфа, БГАУ, 2014 г.); 65-ой международной практической конференции (Рязань, РГАТУ, 2014 г.); Всероссийской научно-практической конференции (Пенза, Пензенская ГСХА, 2015 г.); Международной научно-практической конференции (Тамбов, Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве, 2015 г.). Данная научная работа удостоена 4 места всероссийского конкурса на лучшую работу среди аспирантов и молодых ученых вузов Министерства сельского хозяйства РФ в 2015 г., гранта конкурса «Умник-2014» Фонда содействию развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 34 научных труда, в том числе 2 - в изданиях, указанных в Перечне ведущих рецензируемых научных изданий и журналов, рекомендованном ВАК, и 15 патентов РФ на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 226 наименований и приложения. Основной тест диссертации содержит 133 страницы машинописного текста и включает 58 рисунков и 20 таблиц.
Основные направления совершенствования средств механизация посева пропашных культур
В реальных условиях глубина хода сошников, от которой зависит качество заделки семян, зачастую не соответствует заданной из-за воздействия многочисленных факторов: свойств почвы, скорости агрегата, конструктивных параметров рабочих органов, гребнистости поверхности поля и другие [195, 205]. Согласно исследованиям не менее 90 % высеваемых семян должны быть размещены на заданной глубине [91, 163], при этом отклонение от требуемой глубины заделки не должно превышать ±15 % [125].
При посеве сельскохозяйственных культур большое значение имеет гранулометрический состав почвы. Гранулометрический состав почвы, т.е. структура, в основном зависит от качества подготовки почвы. Агрономически ценной структурой считается та которая включает агрегаты размером 0,25…10 мм, для черноземов оптимальное содержание при посеве составляет 45…60 %. При увеличении количества пыли (частицы размером менее 0,25 мм) до 30…40 % структура почвы ухудшается [91, 110, 239]. Зачастую предпосевная обработка почвы не всегдао-беспечивает требуемой структуры почвы. Согласно агротехническим требованиям к посеву пропашных культур, во взрыхленном посевном слое содержание агрегатов почвы размером менее 25 мм должно составлять более 80 % [146, 197], а также не допускаются наличие на поверхности почвы комков размером более 50 мм.
Как было отмечено ранее, в период прорастания семенам необходимо обеспечить оптимальный воздушный режимы питательный, тепловой и водный. Обеспечение семян водой имеет огромное значение, так как зародыши семени потребляют только растворенные в воде питательные вещества. Также прорастающим семенам необходимо обеспечить свободный и постоянный доступ воздуха, так как в период всходов они поглощают кислород и выделяют углекислый газ [247].
Поэтому семена должны укладываться на уплотненный слой почвы – семенное ложе, это обеспечит доступ влаги к ним под действием капиллярного механизма. С боков семена должны заделываться влажным слоем для объемного контакта их с почвой и ускоренного набухания, а сверху - рыхлым мульчирующим слоем, обеспечивающим аэрацию [85, 247].
Плотность почвы в зоне семенного ложа должна быть 1100…1300 кг/м3, над семенами – 800…1000 кг/м3 [226].
Прикатывание при посеве необходимо для равномерного уплотнения посевного слоя почвы до оптимальной плотности с одновременным разрушением почвенных комков. Плотность почвы определяется ее физико-механическим свойствами, содержанием органических веществ, структурным состоянием, а также от воздействия на нее технических средств.
Правильная система внесения твердых минеральных удобрений в севооборотах гарантирует повышение урожая сельскохозяйственных культур до 25 %.
Одним из основных факторов при выполнении механизированных работ по внесению минеральных удобрений в почву является вид удобрений. Простые твердые минеральные удобрения в зависимости от содержания в них элементов питания подразделяют на азотные, фосфорные и калийные.
Способы и сроки внесения удобрений в почву, выбор глубины и, следовательно, орудий для их заделки определяют состояние почвы, биологические особенности выращиваемой культуры, а также свойства и нормы вносимых удобрений. Так, одно из наиболее ценных и универсальных азотных удобрений - аммиачную селитру, можно вносить на почвах всех видов, под любые сельскохозяйственные культуры. Это удобрение разбросным способом лучше всего вносить до посева, под весеннюю перепашку или культивацию. Фосфорные труднорастворимые удобрения лучше разбрасывать по полю и заделывать во время зяблевой пахоты. Применение этих удобрений весной перед посевом снижает их эффективность. Суперфосфат, являющийся универсальным фосфорным удобрением, мож 11 но вносить осенью под зябь и весной под перепашку или глубокую культивацию. Но особенно хорошие результаты дает гранулированный суперфосфат при местном внесении во время посева. Калийные удобрения, хорошо растворимые в воде, на легких по механическому составу почвах лучше всего вносить весной перед посевом, а на тяжелых - осенью под зяблевую вспашку.
На практике при внесении удобрений большое значение имеют их физико-механические свойства. К наиболее важным из них, оказывающим влияние на работу разбрасывателей удобрений, относят насыпную плотность и гранулометрический состав сыпучих удобрений, влияющий на полетные свойства частиц удобрений и, соответственно, на ширину разбрасывания их агрегатами. Под гранулометрическим составом понимается среднее процентное содержание в удобрениях различных по величине частиц.
Лучшими для рассева свойствами обладают гранулированные удобрения, имеющие величину частиц от 1 до 5 мм. Далее идут кристаллические, слабопы-лящие, порошковидные и пылевидные удобрения (табл. 1.1).
Эффективное рациональное использование твердых минеральных удобрений зависит от их физических свойств (гранулометрический состав, прочность гранул), совершенства конструкций рабочих органов машин для их внесения, условий эксплуатации.
Одним из важных условий применения минеральных удобрений является высокое качество их приготовления и внесения. Неравномерное распределение питательных веществ по поверхности почвы приводит к значительному снижению прибавок урожая от удобрений, неравномерному созреванию культур, затрудняет проведение уборочных работ.
В настоящее время основной задачей является не только своевременное внесение минеральных удобрений, но и значительное повышение их эффективности, а также экологически чистое их применение. Поэтому необходимо обеспечить качественное внесение удобрений в почву.
Обоснование формы поперечного сечения сошника
Сошник для разноуровнего внесения семян и удобрений (рисунок 2.1) содержит стойку 1, передняя часть которой выполнена клиновидной, и лапу 2. В стойке 1 выполнены параллельно расположенные каналы 3 и 4. Канал 3 выполняет роль тукопровода. Канал 4 предназначен для высева семян. Канал для удобрений 3 выполнен впереди канала для семян 4. Верхние части каналов выполнены вертикальными, а нижние части отклонены от вертикали на угол, меньший, чем максимальный угол естественного откоса семян и удобрений. Выходные отверстия каналов 3 и 4 расположены на разной высоте стойки 1 и направлены в сторону противоположную движению сошника. Причем выходные отверстия каналов расположены друг от друга на расстоянии, равном требуемой разнице по глубине заделки семян и удобрений и направлены в сторону, противоположную движению сошника.
Рисунок 2.1 - Сошник для разноуровнего высева семян и удобрений Сошник для разноуровнего внесения семян и удобрений работает следующим образом. Предварительно сошники устанавливают на сеялку, регулируют их положение по высоте относительно опорно-приводных колес. Туковый аппарат бункера сеялки посредством тукопровода соединяют с входным отверстием канала 3 сошника, а высевающий аппарат для семян посредством семяпровода - с входным отверстием канала 4 сошника.
При движении сеялки сошники для разноуровнего внесения семян и удобрений своей передней частью, выполненный в форме клина, разрезают верхний слой и сдвигают его в междурядье. Из туковысевающих и семявысевающих аппаратов через туко- и семяпроводы в соответствующие каналы 3 и 4 сошника подаются удобрения и семена и высеваются в почву на разной высоте, причем линия высева удобрений располагается ниже линии высеянных семян.
Выполнение передней части стойки 1 клиновидной позволяет снизить тяговое сопротивление на перемещение сошника.
Выполнение верхних частей каналов 3 и 4 в стойке 1 вертикальными, а также выполнение их нижних частей отклоненными от вертикали на угол, меньший, чем максимальный угол естественного откоса семян и удобрений, расположение выходных отверстий каналов друг от друга на расстоянии, равном требуемой разнице по глубине заделки семян и удобрений, позволяет семенам и удобрениям без дополнительного сопротивления продвигаться в каналах 3 и 4 от входного до выходного отверстия и качественно укладываться в почву на разной высоте.
В научных работах, посвященных снижению тягового сопротивления рабочих органов, в частности сошников сеялок, недостаточно полно исследованы возможности оптимизации формы и кривизны их исполнительных поверхностей. Механизм взаимодействия почвенных частиц с поверхностями рабочих органов содержит важнейшие элементы механики и динамики, которые могут быть выявлены в результате углубленного анализа траекторий движения этих частиц. Природа внутрипочвенных деформаций, происходящих под воздействием рабочего органа, базируется на системе изучения индивидуальных траекторий конкретных почвенных частиц.
Траектория движения почвенной частицы массой m, совершающей движе ние по поверхности рабочего органа и испытывающая сопротивление среды , где - коэффициент сопротивления среды, в момент времени t0 со ско ростью , может быть представлена схемой (рисунок 2.2) в которой система ко ординат расположена неподвижно на поверхности АВС деформатора. Рисунок 2.2 - Движение почвенной частицы Р по поверхности АВС дефор-матора При взаимодействии с рабочей поверхностью деформатора почвенная час тица приобретает скорость и двигается по траектории L, которая обусловлена изменением угла взаимодействия между вектором скорости рабочей поверхно сти деформатора и вектором скорости почвенной частицы . Для удобства дальнейших расчетов перенесем начала отсчета системы координат в точку Р (ри сунок 2.3.) Рисунок 2.3 - Взаимодействие вектора скорости рабочей поверхности де форматора и вектора скорости почвенной частицы Спроецируем вектор скорости на оси Рx, Рy и Рz рисунок 2.4, в резуль тате получим: , (2.1) , (2.2) , (2.3) где k - коэффициент сопротивления среды; - первая производная проекции пути почвенной частицы Р на соот ветствующие оси координат, равная вектору скорости , спроецированному на соответствующие оси координат; - вторая производная проекции пути почвенной частицы Р на соответствующие оси координат, равная вектору её ускорения, спроецированному на соответствующие оси координат; - проекции вектора скорости на соответствующие оси координат. Учитывая что , , , разделяя в уравнениях переменные, интегрируя и принимая во внимание начальные условия, получим закон изменения скорости:
Методика определения тягового сопротивления сошника
Предварительно до начала измерений влажности почвы проводили калибровку прибора: на пульте управления кнопкой MODE переводили прибор в режим калибровки, нажимали кнопку READ и снимали показания. Первый замер осуществляли в воздухе без нагрузки, второй - погрузив электроды в дистиллированную воду, а третий - погрузив в деионезированную воду. Затем вносили соответствующие коррективы. После калибровки прибор был готов к работе. Для определения влажности почвы в настройках прибора с помощью кнопки MODE выбирали соответствующий тип почвы. При нажатии кнопки READ прибор выдавал результаты измерений на дисплее. Прибор сохранял в памяти результаты измерений позволяя, определять среднее значение всех измерений.
При измерении влажности электроды помещали в верхний слой почвы. Через соединительный кабель сигнал поступал на пульт управления, где сигнал обрабатывался процессором и после преобразования и выводился на дисплей.
Точность измерений дополнительно контролировали влагомером резистор-ного типа GMH 3850.
Замеры проводили в трехкратной повторности, так как значения влажности в разных участках канала могут варьироваться в некоторых пределах.
Определения плотности почвы. В пробе почвы содержатся не только твердые частицы, но также воздух и влага. Поэтому плотность почвы в естественном состоянии зависит от состава пробы и степени заполнения пор влагой и воздухом. Для определения плотности почвы применяют механические способы (буровой, фиксажный, песчаный и другие) с последующим взвешиванием или методы, основанные на использовании приборов, в принцип действия которых заложена зависимость распространения различного рода излучений (гамма-излучения и других) в материале от его свойств. Однако для послойного определения плотности почвы (слои 30…40 мм) использовать методы второй группы затруднительно, поскольку излучение распространяется в почве на большую глубину [247].
Для определения плотности почвы часто используют метод режущих цилиндров с использованием бура Качинского, прибора Литвинова и других устройств. Однако определение плотности почвы данными методами затруднено в связи с необходимостью использования дополнительных инструментов и сложностью конструкций приборов для механического определения плотности почвы.
Поэтому целесообразно для определения плотности почвы в надсеменном слое использовать устройство для послойного определения плотности почвы [173]. Устройство для определения плотности почвы (рисунок 3.5) состоит из тонкостенного цилиндра, в стенках которого через равные промежутки выполнены горизонтальные прорези 2 до середины цилиндра В прорезях 2 с возможностью перемещения в горизонтальном направлении установлены задвижки 3, выполненные в виде пластин прямоугольной формы. Торец пластин имеет форму полуокружности. По окружности нижней части тонкостенного цилиндра выполнены режущие элементы, тыльная сторона которых вертикальная, а лобовая сторона -саблеобразная и двусторонне заточена. В верхней части тонкостенного цилиндра установлена ручка 5 [173].
Устройство для взятия пробы почвы устанавливали вертикально на поверхность почвы. Затем погружали цилиндр 1 в почвенный слой на требуемую глубину (до 120 мм), соблюдая вертикальность и исключая уплотнения почвы внутри цилиндра 1. После этого убирали почву около цилиндра 1 до глубины погружения его торца в почву, вставляли разделительные задвижки 3 и извлекали устройство из почвы вместе с находящимися в нем пробами. – цилиндр; 2 – горизонтальные прорези; 3 - задвижки ; 4 - режущие элементы; 5 - ручка.
Устройство для послойного определения плотности почвы Взятые пробы почвы помещали в бюксы и взвешивали на весах ВСТ-300/10 (рисунок 3.6) с точностью до 0,01 г. Для получения достоверных результатов пробы почвы для определения плотности брали в трехкратной повторности на одинаковом расстоянии друг от друга по всей длине почвенного канала.
Рассчитаем плотность n-го слоя почвы зная объем пробы почвы Vn, м3, между разделительными задвижками 3 цилиндра 1,: Pn=m/Vn, (3.1) где m - масса пробы почвы, кг. Гребнистость после прохода сошника определяли с помощью профилометра рисунок 3.7 . На планшете профилометра располагали миллиметровую бумагу с нулевой горизонтальной линией, от которой начинали отсчет. Профилометр устанавливали в почвенный канал, стержни-копиры выравнивали по нулевой линии, которая отражала изменения профиля почвы после прохода сошника. Затем ослабляли зажимы, которые фиксируют стержни-копиры и перемещали их в отверстиях рейки профилометра до полного контакта с поверхностью почвы.
На миллиметровой бумаге отмечали точками положение каждого стержня-копира. Соединяя полученные точки между собой, получали профиль почвы после прохода сошника. 02
Измерение тягового сопротивления сошника проводили с помощью электронного динамометра ЭДР-5 (рисунок 3.8). С помощью частотного преобразователя изменяли частоту тока, питающего мотор-редуктор, и, в соответствии с этим, меняли скорость движения тележки. Тележка с закрепленной на ней секцией с предварительно заглубленным сошником и установленным силовым датчиком электронного динамометра, двигаласт из точки А (начало почвенного канала) в точку Б (конец почвенного канала). В момент начала движения тележки на пульте дистанционного управления динамометром начинали замер тягового сопротивления, который прекращали, когда тележка достигала точки Б.
Принцип действия основан на регистрации изменения сопротивления тен-зодатчиков, наклеенных на поверхности металлической мембраны датчика силы. Силовое напряжение, возникающее под действием нагрузки, приводит к изменению сопротивления тензодатчиков. В свою очередь, последнее преобразуется в изменение электрического напряжения, обрабатывается и усиливается до необходимой величины входным устройством.
Определение качественных показателей работы комбинированного посевного агрегата
Экономическую оценку новых технологий и техники выполняли путем определения размера экономического эффекта по новому варианту в сравнении с базовым. Выбор базовых технологий, отдельных машин и оборудования, их комплекса зависит от субъекта наложения выполняемых расчетов. При внедрении техники в производство в качестве базовых используют имеющиеся в наличии на предприятии машины и оборудование, действующие технологии; а при создании и разработке технологий и новой техники - наилучшие имеющиеся или спроектированные отечественные и зарубежные образцы [121].
В связи с этим при внедрении новой техники в производство в условиях конкретных хозяйств в качестве базы для сравнения выбрана существующая технология возделывания пропашных культур. Традиционная технология возделывания сои предусматривает предпосевную подготовку почвы с помощью культива 125 тора КСОП-4, высев семян сеялкой СПЧ-8ФС, прикатывание катками 3КВГ-6. Все эти орудия агрегатировали с трактором Беларус 1221.
Экономическую оценку проводили способом наложения на субъект (модель региона, хозяйства). В качестве субъекта экономической оценки новой технологии и средств механизации использовали сельскохозяйственные предприятия, типичные для условий Ульяновской области. Эффективность внедрения комбинированного посевного агрегата определяли на участках с посевами сои площадью 100 га.
Для расчета эксплуатационных затрат и экономической оценки внедрения разработанного средства механизации необходимы исходные данные, которые получены на основе расчета по общепринятой методике [136], а также анализа научно-технической литературы, технологических карт, нормативной документации. Часовая производительность агрегатов Wч, га/ч Wч=0,\В р шvр см, (5.4) где В р - ширина захвата агрегата, м; ш - коэффициент использования ширины захвата агрегата (для катков - 0,96…0,98, для паровых культиваторов - 0,96, для сеялок - 1,0); vр - рабочая скорость агрегата, км/ч; см - коэффициент использования сменного времени (для катков - 0,84, для паровых культиваторов - 0,85, для сеялок - 0,80).
Экономическая эффективность при возделывании пропашных культур обеспечивается применением наиболее эффективных технологических приемов, совмещением операций предпосевной обработки почвы и сроков проведения работ, за счет использования комбинированного посевного агрегата. Это позволяет повысить урожайность культуры и снизить эксплуатационные затраты и, как следствие, - себестоимость продукции.
Эксплуатационные затраты Зэ, руб., на возделывание сои [136] 126 З э=З а+З от+З тор + З тсм + З нрt (5.5) где За - амортизационные отчисления, руб.; З от - затраты на оплату труда рабочим с отчислениями на социальные нужды, руб.; Зтор - затраты на техническое обслуживание и ремонт, руб; Зтсм - затраты на топливо-смазочные материалы, руб.; Знр - накладные расходы, руб. Затраты на амортизационные отчисления по базовой технологии на эксплуатацию трактора и сельскохозяйственных машин З б = З ат + З кул + З ас + Зкат\ (5.6) а а а где З ат - амортизационные отчисления на эксплуатацию трактора Беларус 1221, руб.; Закул - амортизационные отчисления на эксплуатацию культиватора КСОП-4, руб.; З ас - амортизационные отчисления на эксплуатацию сеялки СПЧ-8ФС, руб.; Закат - амортизационные отчисления на эксплуатацию катков 3КВГ-6, руб. Амортизационные отчисления трактора Беларус 1221 Зта=БтН ат и/Ш, (5,7) где Бт - балансовая стоимость трактора, руб.; Н ат - норматив годовых отчислений на реновацию, %; ти = Т пJТ г - коэффициент, характеризующий долю использования трактора на культивации, посеве и прикатывании от его годовой загрузки; Тп - загрузка трактора по отдельным видам работ, ч; Тг - годовая загрузка трактора, ч.
Загрузка трактора Беларус 1221 при выполнении операций предпосевной культивации составляет 28 часов, посева - 34,3 часа, прикатывания - 9 часов. Суммарная загрузка по этим вида работ составит 71,3 часа. Следовательно, коэффициент, характеризующий долю использования трактора на культивации, посеве и прикатывании, ит = 0,06.
Подставив исходные данные в формулу (5.7), получим затраты на амортизационные отчисления на эксплуатацию трактора Беларус 1221 по базовой технологии Амортизационные отчисления на сельскохозяйственные машины, используемые при выполнении операций культивации, посева и прикатывания, по базовой технологии , (5.8) где икул, ис, икат - коэффициенты, характеризующие долю использования соответственно культиватора, сеялки и катков от их годовой загрузки. _ 125000-14,2-0,13 340000 12,5 0,22 145000-12,5-0,03 а 100 + 100 + 100 ру . Суммарные затраты на амортизационные отчисления по базовой технологии при эксплуатации трактора Беларус 1221, почвообрабатывающих и посевных машин Затраты на амортизационные отчисления по предлагаемой технологии при эксплуатации трактора Беларус 1221 и комбинированного посевного агрегата, оборудованного сошниками для разноуровнего высева семян и удобрений, с учетом загрузки трактора и сеялки-культиватора Тп = 37 часов, определим по формуле: