|
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКІ МАШИНИ Електронний посібник |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ефективність застосування універсальних, комбінованих
сільськогосподарських машин 4. Автоматизація контролю за роботою сільськогосподарських машин та їх
складаних одиниць 5. Місце і роль навчальної дисципліни у формуванні фахівців за ОКР
«молодший спеціаліст» 6. Завдання і зміст дисципліни «Сільськогосподарські машини» та його
зв’язок з іншими дисциплінами 7. Форми контрольних заходів з навчальної дисципліни
Сучасне
сільське господарство ґрунтується на механізованих технологіях, тому його
ефективність значною мірою залежить від технічної оснащеності та рівня
використання технічного потенціалу господарств. Складні соціальні, екологічні
та економічні проблеми – продовольчої безпеки,
збереження і підвищення родючості ґрунтів, збільшення виробництва білка,
зниження енергоспоживання,
збереження довкілля
– можна вирішити лише за наявності цілеспрямованої творчої діяльності всіх
фахівців аграрного профілю і зокрема інженерно-технічних кадрів. Отже, на
етапі становлення ринкової економіки і нових виробничих відносин актуальним є
забезпечення системної єдності техніки, технологій і природного середовища,
зниження негативних наслідків використання машинних технологій,
цілеспрямоване впровадження ресурсоощадних
екологічно безпечних механізованих процесів.
Наука про сільськогосподарські машини
почала формуватися наприкінці ХІХ століття. Її основоположник – академік В.
П. Горячкін. Він займався не тільки вивченням
особливостей будови машин, які випускалися різними заводами, але і присвятив
своє життя створенню нової технічної дисципліни, яку він назвав
«Землеробською механікою». Академік Василь Прохорович Горячкін був першим у світі вченим, який розпочав
теоретичне та науково-експериментальне обґрунтування сільськогосподарських
машин і їх робочих органів, чітко визначив питання науки про них і дав
закінчені рішення або вказав методику вирішення багатьох теоретичних питань.
Також академік систематизував різноманітні дані про існуючі машини, розробив
на основі їх випробування оригінальні методи наукового дослідження і
теоретичного аналізу конструкцій, створив теоретичні основи для проектування
сільськогосподарських машин. Розвиток сільського господарства,
збільшення виробництва і підвищення якості продовольства пов’язані з
комплексною механізацією та автоматизацією виробничих процесів на базі
науково обґрунтованої системи машин.
Систему
машин побудовано за галузевим принципом, тобто для рослинництва,
тваринництва,
меліорації,
лісового господарства
і полезахисного лісорозведення. Машини
для рослинництва поділяють на енергетичні, транспорті, технологічні,
контрольно-керуючі та кібернетичні. Сільськогосподарські машини є
технологічними. Робочі органи сільськогосподарських машин і знарядь, взаємодіючи з оброблювальним матеріалом, виконують
технологічні процеси, під час яких змінюються розміри, форма і фізичні
властивості цього матеріалу. Тому застосування таких машин сприяє не тільки
підвищенню продуктивності праці, а й свідомій дії на ґрунт, рослинні й
тваринні організми з метою створення необхідних умов для виконання наступних
виробничих процесів.
Прийнята
система індексації (маркування) машин заснована на певних принципах. Індекс
складається з літерної і цифрової частин. Перша характеризує призначення, вид
і принцип дії машин, а друга – номер моделі або показники за продуктивністю,
шириною захвату тощо. За
призначенням машини поділяють на ґрунтообробні,
посівні та садильні,
а також такі, які застосовують для: підготовки та внесення добрив, захисту
рослин, заготівлі кормів, збирання зернових культур, збирання кукурудзи на
зерно, післязбиральної обробки зерна, збирання коренебульбоплодів, збирання
прядильних культур, збирання овочевих та плодоовочевих культур, лісівництва
та меліоративних землеробних робіт, зрошення. За
принципом дії машини є безперервної або циклічної
дії. За
способом з’єднання з джерелом енергії розрізняють
причіпні, начіпні, напівначіпні, монтовані і
самохідні машини. За
способом використання енергії робочим органом з пасивними,
активними і комбінованими (активно-пасивними) робочими органами. Проте
з розвитком науки і техніки, освоєнням використання нових видів енергії ця
класифікація може змінюватися. Для кожної групи машин розроблені агротехнічні
вимоги щодо якості виконуваних технологічних операцій. І від того, наскільки
добре підготовлено машину до роботи, ретельно відрегульовано на оптимальний
режим роботи і грамотно експлуатується, значною
мірою залежать кількість і якість одержуваної продукції. Фахівці
аграрного профілю, особливо інженерно-технічні кадри, мають досконально
володіти знаннями машинного сільськогосподарського виробництва для того, щоб грамотно враховувати специфічні особливості роботи
сільськогосподарських машин, до яких належать: необхідність чіткого
дотримання агротехнічних вимог; поєднання агробіологічних, технічних,
економічних і організаційних умов тощо. Ні
одна країна з розвинутим аграрним сектором не може успішно конкурувати на
ринку сільськогосподарської продукції і продуктів харчування без власного
виробництва основної номенклатури сучасної техніки для механізації
сільськогосподарського виробництва. Повною мірою це стосується і України,
на території якої до 1992 року випускалося близько 30% номенклатури машин,
потрібних для сільського господарства. Тому створення і освоєння виробництва
нової техніки – важливе завдання, для вирішення якого необхідна максимальна
консолідація вчених, конструкторів і машинобудівників. В останні роки в
Україні проводиться значна робота з удосконалення існуючих і розробки нових,
більш ефективних систем обробітку ґрунту, відповідно до конкретних ґрунтово-кліматичних
умов. Удосконалено систему основної і передпосівної обробки, обґрунтовано
необхідність диференціації глибини і кількості обробок у сівозміні,
розроблено системи ґрунтозахисної обробки для районів, де виявляється
дефляція і водна ерозія ґрунтів. На
підставі узагальнення наукових досліджень і передового досвіду встановлено,
що для створення оптимальних ґрунтових умов для росту і розвитку
сільськогосподарських культур в існуючих сівозмінах різних
ґрунтово-кліматичних зон країни необхідно застосовувати диференційовану
систему обробки залежно від властивостей ґрунту, її попередників,
засміченості поля тощо. При цьому потрібно правильно комбінувати глибоку,
звичайну і поверхневу обробку з використанням відвальних, дискових, чизельних
й інших ґрунтообробних знарядь. Розвиток конструкцій машин для обробітку ґрунту
і посіву спрямований на зниження виробничих витрат і дотримання вимог до
збереження ґрунтів. У зв'язку з поширенням в європейських країнах технологій
вирощування основних культур, в яких застосовується мінімальний обробіток
ґрунту, розробляється велика кількість різних за конструкцією і шириною
захвату комбінованих ґрунтообробних і посівних машин для прямого або з мінімальним обробітком
посіву зернових. Застосування
мульчування
соломою
ставить нові вимоги до зернозбиральних комбайнів,
які мають подрібнювати і рівномірно розподіляти подрібнену солому на поверхні
поля.
Крім того, досить розповсюджені різноманітні агрегати, що подрібнюють
рослинні рештки кукурудзи
та соняшнику
з одночасним поверхневим обробітком ґрунту. Універсальні знаряддя, такі як культиватори
зі стрілчастими лапами, замінюються спеціалізованими комбінованими знаряддями
відповідних напрямків, які в найбільше відповідають агровимогам
для конкретних зональних умов.
Збільшується
робоча ширина комбінованих ґрунтообробних машин від 6 м до 12 м. Існує
концепція (фірма «Lemken») створення самохідного
комбінованого посівного агрегату шириною захвату 6 м.
Привертають
увагу нові посівні агрегати для зернових культур, які, як правило,
скомбіновані з ґрунтообробними знаряддями та пристроями для внесення
стартових доз твердих або рідких добрив. У таких комбінованих машинах також
помітна тенденція до підвищення ширини захвату та робочої поверхні. Особлива
увага приділяється вдосконаленню нових зернових сівалок, які поліпшують
рівномірність розподілу на площі живлення та забезпечують задану глибину заробки насіння. Підвіска сошників
деяких сівалок здійснюється паралелограмними
механізмами, подібно до бурякових або кукурудзяних сівалок точного висіву.
Розроблені
конструкції сошників для підвищення рівномірності розподілу насіння та
контролю кількості внесеного насіння за допомогою зернових лічильників.
Значний прогрес досягнутий у точності і масштабах застосування засобів
електронного контролю висіву, керуванні агрегатами і нормами висіву за
допомогою супутникових систем.
Більшість розкидачів мінеральних добрив – дводискові, які забезпечують
необхідну рівномірність розкидання добрив за шириною захвату
Удосконалення
машин для захисту рослин спрямоване на точне дозування, зниження доз та
досягнення максимальної зручності в керуванні.
У
конструкції машин для заготівлі кормів характерним є збільшення
продуктивності за рахунок ширини захвату косарок, сіноворушилок, валкоукладачів до 15 м, а також збільшення робочої
швидкості цих машин до 20 км/год. Фірма «Claas»
розробила трисекційну самохідну косарку «COUGAR», яка має продуктивність
10–15 га/год., високу транспортну швидкість (до 40 км/год.) і швидке
переведення із транспортного положення в робоче і навпаки. Визначальним для
цих спеціалізованих машин є надійність і тривалі терміни експлуатації.
Подальше зростання продуктивності самохідних кормозбиральних комбайнів
здійснюється за рахунок збільшення потужності до 1000 к.с.
(фірма «KRONE») і ширини захвату жаток для трав і кукурудзи.
Продовжується
вдосконалення прес-підбирачів та машин для транспортування і складування
паків і рулонів.
Сучасна
технологія збирання цукрових буряків характеризується застосуванням
6-рядних комплексних самохідних комбайнів бункерного типу. В конструкції цих
машин застосовують ґрунтозберігаючі рушії
за рахунок запровадження широкопрофільних шин,
спарених мостів та ін. Розроблено конструкції 8–12-рядних бункерних
комбайнів. Підвищення ефективності цих машин і зменшення навантаження на
оператора досягається також за рахунок застосування електроніки та телеапаратури для візуального контролю технологічного
процесу.
Така
сама тенденція спостерігається і в розвитку бункерних комбайнів для збирання картоплі.
Фірми, які випускають бурякозбиральні комбайни, освоїли виробництво
картоплезбиральних комбайнів із шарнірно-з'єднаною рамою, що дає змогу
рухатися комбайну так, щоб кожна пара коліс рухалася своєю колією і
зменшувала таким чином ущільнення ґрунту.
Для підбирання коренів з буртів застосовуються
очищувачі-навантажувачі шириною захвату 15 м і довжиною перевантажування 18
м.
За
останнє десятиліття в еволюційному розвитку зернозбиральних комбайнів
спостерігаються тенденції до збільшення потужностей,
пропускної здатності, загальної маси. Відзначається суттєве зростання потужностей двигунів, установлених на зернозбиральних
комбайнах; середнє значення за марками комбайнів зросло з 134,1 кВт до 179,4
кВт, тобто за останні 15 років середнє значення потужності зросло на 45,3
кВт. Що стосується нових моделей, то провідні фірми випускають зернозбиральні
комбайни від 85–125 кВт і до 400 кВт. Враховуючи
багатоваріантність умов виконання технологічного процесу збирання зернових,
доцільно використовувати гнучкі технології збирання і комплекси машин, які
забезпечували б високу продуктивність і якість роботи. Тому всі
комбайно-будівні фірми інтенсивно шукають шляхи
підвищення продуктивності комбайнів, зменшення енерго-
та матеріалоємності процесу збирання зернових культур. Особливістю
конструкцій нових комбайнів є підвищення інтенсивності дії молотильно-сепарувальних робочих органів на технологічну
масу завдяки додатковим пристроям роторного типу, каскадним двопродувним повітро-решітним
очищувачам, збільшенню ширини молотарки та площі сепарації, підвищенню
потужності двигунів, збільшенню діаметрів молотильних барабанів тощо. Комбайни
з комбінованими молотильно-сепараторними пристроями
є найпотужнішими в світі (230–390 кВт). Так фірмою-виробником CLAAS випущено
найпотужніший (590 к.с.) у світі зернозбиральний
комбайн «Lexion-780».
У
конструкції тракторів і сільськогосподарських машин широко застосовується
високий інноваційний потенціал електронних систем. На зміну окремим системам
оптимізації робіт збирання і обробки інформації прийшли високоінтегровані
системи, що охоплюють всю галузь рослинництва. Основу становить банк даних,
який містить всі дані з агротехнологічної картки, системи глобального
позиціювання (GPS, ГЛОНАСС), картографування врожайності,
агрохімічний аналіз ґрунтів. Наявність такої інформації дає змогу поліпшити
використання добрив і пестицидів залежно від властивості ґрунтів і погодних
умов. Застосування
нового стандарту розвитку сільськогосподарських машин забезпечує можливість
агрегатування з тракторами різних машин і знарядь і керувати ними через
бортовий комп'ютер. Ще
двадцять років тому в сільськогосподарському виробництві обробіток ґрунту
здійснювали переважно одноопераційними
агрегатами. Спочатку проводили, наприклад, тільки оранку, потім – культивацію
зораного поля, за нею – боронування й, нарешті, – коткування. Тобто одним
полем чотири рази проходили тільки ґрунтообробні агрегати. Це зумовлювало
подовження строків повного циклу ґрунтообробітку,
надмірне ущільнення ґрунту колесами агрегатів, зростання витрат пального. Сьогодні
широко застосовують універсальні комплексні (комбіновані) ґрунтообробні агрегати,
які за один прохід виконують до шести операцій, тобто одночасно здійснюють
повний цикл робіт із підготовки ґрунту, наприклад, для сівби зернових. Це
забезпечує скорочення строків повного циклу обробітку ґрунту, що має особливе
значення для передпосівного обробітку, зменшує ущільнення ґрунту колесами
агрегатів та витрати пального, а також питому металомісткість агрегату на
одиницю обробленої площі порівняно з аналогічним сумарним показником задіяних
одноопераційних агрегатів. До того ж якість кінцевого
обробітку ґрунту не тільки не знижується, а навпаки – поліпшується. Тому нині
десятки вітчизняних підприємств виготовляють комплексні ґрунтообробні
агрегати.
Для
підвищення ефективності роботи господарства, автоматизації виконання робіт та
підвищення рентабельності виробництва, потрібно виключити людський фактор,
пов'язаний з віддаленістю техніки від керівництва під час виконування
сільськогосподарських робіт. З цією метою застосовують моніторинг роботи
сільськогосподарської техніки з використанням технологій глобального
позиціонування (GPS, ГЛОНАСС). Принцип GPS-моніторингу
дозволяє в активні періоди сільськогосподарських робіт керувати
сільськогосподарською технікою, використовуючи можливості GPS-навігації, при цьому ви повністю
контролюєте всі рухи вашої техніки, коригуєте маршрути, скеровуючи потрібні
агрегати на найважливіші ділянки, чітко визначаєте місце розташування одиниць
техніки, потребу у ремонті або заміні агрегатів.
GPS-моніторинг паливозаправників.
Для агросектору актуальним є використання паливозаправників, які отримують
паливо на стаціонарних АЗС та оперативно
заправляють паливом агротехніку на полях у сезон сільськогосподарських робіт.
На всіх етапах транспортування та передачі палива існує можливість для
зловживань (незаконного зливу палива). Тому важливо здійснювати моніторинг
всього ланцюжка споживачів палива від нафтобази і заправної станції до
агротехніки на полі. Система
GPS-моніторингу паливозаправників надає
можливість у режимі реального часу здійснювати контроль палива на всіх етапах
його транспортування і передачі – від стаціонарних АЗС чи нафтобаз до
агротехніки на полях. Як
показує практика, впровадження GPS-моніторингу транспорту на 100 одиницях сільськогосподарської
техніки за один сезон може заощадити до 200 тис. літрів дизельного палива. Контроль водіїв.
Для ідентифікації водіїв у кабіні транспортного засобу монтується спеціальне
обладнання – зчитувач RFID-карток, що являє собою кардридер, який зчитує дані з персональних карток водіїв. Кожному
водієві видається персональна карточка-ідентифікатор. Працюючи на такому
транспортному засобі, водій реєструється, вставляючи картку у кардридер. Такий контроль дозволяє визначити персональну
відповідальність у позаштатній ситуації, його використовують для обліку
робочого часу водіїв. Ідентифікація навісного і причіпного
устаткування. Для ідентифікації на навісне і
причіпне устаткування вмонтовують спеціальну мітку. Така мітка дозволяє
однозначно встановити тип підімкненого
устаткування, час і місце його підмикання, ширину
захвату робочого інструмента, рекомендовану швидкість обробки. За
допомогою цієї інформації система GPS-моніторингу визначає з високою точністю площу обробленого поля,
тип виконуваних робіт, дотримання швидкості обробки, перекриття і пропуски.
Впровадження
такої технології істотно змінює функції обліковців, робота яких полягає в
тому, щоб наочно вимірювати площу виконаних робіт. Тепер вони можуть
отримувати дані про обсяг виконаних робіт безпосередньо з комп'ютера і тільки
вибірково оцінювати візуально їх якість. Сільськогосподарські
машини є основою будь-якого технологічного процесу вирощування і збирання
сільськогосподарських культур і більшості виробничих процесів
сільськогосподарського виробництва. Ось чому дисципліна «Сільськогосподарські
машини» займає провідну роль у формуванні інженерного світогляду в галузі
механізації сільського господарства. Мета
навчальної дисципліни «Сільськогосподарські машини»
– забезпечити здобуття студентами глибоких знань з призначення, будови,
технологічного процесу роботи та технологічного налагодження на задані умови
роботи сільськогосподарських машин. Завдання
дисципліни «Сільськогосподарські машини»
полягає в набутті студентами теоретичних і практичних знань з конструкції та
роботи сільськогосподарських машин, а також отриманні навичок, які зв’язані з
регулюванням, обслуговуванням та ремонтом машин і обладнання.
Дисципліна
забезпечує підготовку студентів для вивчення таких дисциплін: «Експлуатація
машин та обладнання», «Ремонт машин та обладнання», «Технічний сервіс в АПК»,
«Охорона праці», «Економіка організації», «Машини і обладнання для
тваринництва» тощо.
Основна література: 1.
Сільськогосподарські та меліоративні машини : підручник / [Войтюк Д.Г., Дубровін В.С., Іщенко Т.Д. та ін.] ; за ред.
Д.Г. Войтюка. – Київ: Вища освіта, 2004. – 542 с. 2.
Гаврилюк Г.Р. Технологічна наладка та усунення несправностей
сільськогосподарських машин / Г.Р. Гаврилюк, Г.І. Живолуп. – Київ:
Урожай, 1988. – 253с. 3.
Кочев В.І. Довідник по регулюванню
сільськогосподарських машин / В.І. Кочев, А.С.
Кушнарьов. – Київ: Урожай, 1993. – 262 с. 4.
Погорілець С.М. Зернозбиральні комбайни / С.М. Погорілець, Г.І. Живопуп. – Київ: Урожай, 1994. – 228 с. 5.
Полонец В.И. Практическое
руководство по технологической
наладке сельскохозяйственной
техники / В.И. Полонец,
И.П. Масло. – Київ: Урожай, 1987. – 224 с. 6.
Тудель М.В. Спеціальні комбайни / М.В. Тудель, Б.О. Козаченко. – Київ: Урожай, 1988. – 183 с. Додаткова література: 1.
Войтюк Д.Г. Сільськогосподарські машини / Д.Г. Войтюк, Г.Р. Гаврилюк. – Київ:
Урожай, 1994. – 448 с. 2.
Гапоненко В.С. Сільськогосподарські машини / В.С. Гапоненко, Д.Г. Войтюк. – Київ: Урожай, 1993. – 448 с. 3.
Головчук А.Ф. Машини сільськогосподарські / А.Ф. Головчук, В.І. Марченко, В.Ф. Орлов. – Київ: Грамота,
2005. – 575 с. 4.
Головчук А.Ф. Комбайни зернозбиральні / А.Ф. Головчук, В.І. Марченко, В.Ф. Орлов. – Київ: Грамота,
2005. – 318 с. 5.
Сільськогосподарські машини / [Комаристов В.Ю. та
ін.]. – Київ: Урожай, 1996. – 239 с. 6.
Комаристов В.Ю. Сільськогосподарські машини / В.Ю. Комаристов, М.Ф. Дунай. – Київ: Вища школа, 1987. – 285с. 7.
Справочник по наладке сельскохозяйственных машин / [Короткевич А.Ф. та ін.].
– Минск: Уражай, 1984. – 288 с. 8.
Портнов М.Н. Зерноуборочные комбайны / М.Н. Портнов. – Київ: Агропромиздат, 1985. – 304 с. 9.
Практикум по сільськогосподарських машинах і знаряддях / [Рудь
А.В. та ін.]. – Київ: Урожай, 1996. – 204 с. 10.
Довідник комбайнера / [Ярмашев В.І. та ін.]. –
Київ: Урожай, 1989. – 240 с. 11.
Нова сільськогосподарська техніка / [Ясенецький
В.М. та ін.]. – Київ: Урожай, 1991. – 318 с. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||