Производственные процессы и энергетические средства в сельском хозяйстве

 

 

Механизация и автоматизация сельскохозяйственного производства (цели и задачи, условия работы сельскохозяйственной техники)

Це­ли ме­хани­зации и ав­то­мати­зации сельско­хозяйствен­но­го про­из­водс­тва — по­выше­ние про­из­во­дительнос­ти ма­шин­но-трак­торных аг­ре­гатов и ка­чес­тва ра­боты или про­дук­ции, об­легче­ние ус­ло­вий тру­да, уменьше­ние заг­рязне­ний ок­ру­жа­ющей сре­ды. За­дача­ми ме­хани­зации яв­ля­ют­ся все действия и ме­роп­ри­ятия, нап­равлен­ные на дос­ти­жение этих це­лей. Ма­тери­ал дан­но­го учеб­ни­ка пред­назна­чен для бу­дущих спе­ци­алис­тов, ко­торые сво­ей ра­ботой в ус­ло­ви­ях сельско­хозяйствен­но­го про­из­водс­тва смо­гут спо­собс­тво­вать дос­ти­жению этих це­лей.

Ра­бота ма­шин в сельском хо­зяйстве от­ли­ча­ет­ся ря­дом осо­бен­ностей. Рас­смот­рим эти осо­бен­ности.

Пред­ме­тами об­ра­бот­ки в сельском хо­зяйстве яв­ля­ют­ся поч­ва с мик­ро­ор­га­низ­ма­ми, се­мена и рас­те­ния, сос­то­яние ко­торых неп­ре­рыв­но из­ме­ня­ет­ся.

Сро­ки вы­пол­не­ния тех­но­логи­чес­ких опе­раций ог­ра­ниче­ны во вре­мени и свя­заны с при­род­но-кли­мати­чес­ки­ми ус­ло­ви­ями и би­оло­гичес­ки­ми за­кона­ми раз­ви­тия рас­те­ния.

Пе­ри­оды ис­пользо­вания мно­гих ма­шин в те­чение го­да неп­ро­дол­жи­тельны.

Во вре­мя ра­боты сельско­хозяйствен­ные ма­шины вза­имо­действу­ют с жи­выми ор­га­низ­ма­ми — рас­те­ни­ями, ко­торые лег­ко пов­режда­ют­ся, и брак в ра­боте в большинс­тве слу­ча­ев яв­ля­ет­ся не­ис­пра­вимым (сре­зан­ные рас­те­ния нельзя при­живить, а пло­ды ли­шить пов­режде­ний). Поч­ва име­ет слож­ное стро­ение и на­селе­на мно­жес­твом жи­вых ор­га­низ­мов. По­это­му при ра­боте не­об­хо­димо мак­си­мально уменьшить вред­ное воз­действие ма­шин на поч­ву и рас­те­ния.

Ма­шин­но-трак­торные аг­ре­гаты (МТА) при ра­боте дол­жны пе­реме­щаться по по­лю (быть мо­бильны­ми), их хо­довые сис­те­мы вза­имо­действу­ют с рых­лой, в ме­ру влаж­ной поч­вой, по­это­му они дол­жны обес­пе­чивать по­вышен­ную про­ходи­мость ма­шинам, но как мож­но меньше уп­лотнять поч­ву.

Ра­бочие ор­га­ны сельско­хозяйствен­ных ма­шин вза­имо­действу­ют с поч­вой, яв­ля­ющейся аб­ра­зив­ной сре­дой, с ма­тери­ала­ми, за­час­тую хи­мичес­ки ак­тивны­ми (на­возом, ми­неральны­ми удоб­ре­ни­ями, ядо­хими­ката­ми).

Ха­рак­те­рис­ти­ка внеш­них фак­то­ров, вли­яющих на ра­боту МТА. На ра­боту МТА ока­зыва­ют вли­яние внеш­ние и внут­ренние фак­то­ры. Внеш­ние фак­то­ры оп­ре­деля­ют вид и па­рамет­ры воз­действий на ма­шину — это поч­ва, об­ра­баты­ва­емые рас­те­ния, вид опе­рации, ма­тери­алы (се­мена, удоб­ре­ния, ядо­хими­каты), при­род­ные ус­ло­вия, ка­чес­тво тех­ни­чес­ко­го об­слу­жива­ния и ре­мон­та. Внут­ренние фак­то­ры — это струк­ту­ра МТА и оп­ре­деля­емые ей и внеш­ни­ми фак­то­рами за­коно­мер­ности вза­имо­действия эле­мен­тов МТА.

Со­вокуп­ность свойств об­ра­баты­ва­емо­го ма­тери­ала, оп­ре­деля­ющих ха­рак­тер его вза­имо­действия с ра­бочи­ми ор­га­нами и хо­довы­ми сис­те­мами МТА, ака­демик В. А. Же­лигов­ский оп­ре­делил как тех­но­логи­чес­кие свойства. К ним от­но­сят­ся соп­ро­тив­ле­ние ре­занию, раз­ру­шению, раз­личным де­фор­ма­ци­ям, ко­эф­фи­ци­ент тре­ния, скольже­ния и др. В за­виси­мос­ти от ви­да воз­действия об­ра­баты­ва­емый ма­тери­ал про­яв­ля­ет раз­личные тех­но­логи­чес­кие свойства. Так, пре­дел проч­ности поч­вы в сред­нем ра­вен: при рас­тя­жении — 5…6 кПа, сдви­ге — 10…12 кПа, сжа­тии — 65…108 кПа.

Су­щес­твен­ное зна­чение име­ет тот факт, что соп­ро­тив­ле­ния об­ра­бот­ке и наг­рузки на ме­ханизм и де­тали ма­шин не яв­ля­ют­ся пос­то­ян­ны­ми, а из­ме­ня­ют­ся в ши­роких пре­делах (в 1,5—3,0 ра­за от сред­них зна­чений) с большой час­то­той (до нес­кольких герц). По­это­му соп­ро­тив­ле­ния и наг­рузки име­ют зна­копе­ремен­ный ха­рак­тер, что зна­чительно сни­жа­ет на­деж­ность ма­шин, ухуд­ша­ет ка­чес­тво вы­пол­не­ния по­левых ра­бот, по­выша­ет энер­го­ем­кость ра­боты, ве­дет к уве­личе­нию рас­хо­да топ­ли­ва.

Зна­чительно зат­рудня­ет ра­боту сельско­хозяйствен­ных ма­шин по­вышен­ная влаж­ность поч­вы, а так­же за­сорен­ность поч­вы кам­ня­ми и пос­то­рон­ни­ми пред­ме­тами (дос­тавлен­ны­ми на по­ле, нап­ри­мер, при вне­сении в поч­ву на­воза с жи­вот­но­вод­ческих ферм).

Большое вли­яние на про­из­во­дительность и ка­чес­тво ра­боты ока­зыва­ют рельеф по­лей, их пло­щадь и кон­фи­гура­ция, а так­же мик­ро­рельеф. на по­логих скло­нах (3…9°) мож­но при­менять стан­дар­тные МТА при соб­лю­дении оп­ре­делен­ных ус­ло­вий в обо­рудо­вании трак­то­ров и сельско­хозяйствен­ных ма­шин спе­ци­альны­ми прис­по­соб­ле­ни­ями; на скло­нах 9…20° мо­гут ра­ботать только спе­ци­альные трак­то­ры и сельско­хозяйствен­ные ма­шины.

На по­лях не­большой пло­щади с ма­лой дли­ной го­на (до 400…500 м) ра­бочая ско­рость МТА ог­ра­ниче­на (по­ряд­ка 9 км/ч), уве­личи­ва­ет­ся чис­ло по­воро­тов и вре­мя на их вы­пол­не­ние.

Кли­мати­чес­кие фак­то­ры ха­рак­те­ризу­ют­ся раз­личной тем­пе­рату­рой и влаж­ностью воз­ду­ха, его за­пылен­ностью, ин­тенсив­ностью сол­нечной ра­ди­ации и осад­ков. Рез­кие из­ме­нения этих по­каза­телей от­ри­цательно ска­зыва­ют­ся на на­деж­ности МТА. Осо­бен­но большое зна­чение име­ют осад­ки, ко­торые зат­рудня­ют ра­боту сельско­хозяйствен­ных ма­шин при воз­де­лыва­нии, убор­ке и пос­ле­убо­роч­ной об­ра­бот­ке уро­жая. Влаж­ный хле­бос­той труд­но об­мо­лачи­вать. Зер­но из влаж­но­го во­роха пло­хо вы­деля­ет­ся, что ве­дет к уве­личе­нию его по­терь. Влаж­ное зер­но нуж­но су­шить при пос­ле­убо­роч­ной об­ра­бот­ке, зат­ра­чивая на это час­то большое ко­личес­тво топ­ли­ва (га­зо­об­разно­го или жид­ко­го) и элек­тро­энер­гии. Пе­реме­щение МТА по по­лям при по­вышен­ной влаж­ности поч­вы зат­рудня­ет­ся или ста­новит­ся да­же не­воз­можным.

В це­лом сле­ду­ет от­ме­тить, что при­род­но-кли­мати­чес­кие ус­ло­вия на­шей стра­ны, за ис­клю­чени­ем юж­ных районов Ев­ро­пейской час­ти, нам­но­го су­ровее та­ковых За­пад­ной Ев­ро­пы и США, по­это­му из­дер­жки на про­из­водс­тво сельско­хозяйствен­ной про­дук­ции воз­раста­ют в со­от­ветс­тву­ющей про­пор­ции. Уменьшить неб­ла­гоп­ри­ят­ное вли­яние пе­речис­ленных фак­то­ров мож­но при­мене­ни­ем бо­лее эф­фектив­ных тех­но­логий, су­щес­твен­ным со­вер­шенс­тво­вани­ем конс­трук­ции сельско­хозяйствен­ной тех­ни­ки и зна­чительным улуч­ше­ни­ем ее ис­пользо­вания.

За­коно­мер­ности из­ме­нения тех­ни­чес­ко­го сос­то­яния ма­шин от ус­ло­вий экс­плу­ата­ции. На тех­ни­чес­кое сос­то­яние ма­шин­но-трак­торно­го пар­ка (МТП) вли­яют раз­личные фак­то­ры:

• ха­рак­тер объек­тов об­ра­бот­ки и их тех­но­логи­чес­кие свойства (рас­те­ний, поч­вы);
• при­род­ные ус­ло­вия: тип и сос­тав поч­вы (не как объек­та об­ра­бот­ки, а как опор­ной по­вер­хнос­ти), за­сорен­ность кам­ня­ми, тем­пе­ратур­ный ре­жим и влаж­ность (воз­ду­ха, рас­те­ний, поч­вы) в пе­ри­од про­веде­ния раз­личных по­левых ра­бот, на­личие скло­нов мес­тнос­ти и др.;
• экс­плу­ата­ци­он­ные свойства тех­ни­ки, в час­тнос­ти ее на­деж­ность;
• уро­вень тех­ни­чес­ко­го сер­ви­са, в час­тнос­ти тех­ни­чес­ко­го об­слу­жива­ния;
• со­ци­ально-эко­номи­чес­кие ус­ло­вия (ква­лифи­кация и мо­тиви­рован­ность ме­хани­зато­ров и дру­гих ра­бот­ни­ков, раз­ви­тость ин­же­нер­но-тех­ни­чес­кой служ­бы, воз­можность при­об­ре­тения за­пас­ных час­тей, ре­мон­тных ма­тери­алов и др.).

Эти фак­то­ры оп­ре­деля­ют по­вышен­ные тре­бова­ния к ка­чес­тву сельско­хозяйствен­ной тех­ни­ки и обес­пе­чению ее ра­ботос­по­соб­ности, ос­новны­ми из ко­торых бу­дут сле­ду­ющие:

• для ка­чес­твен­но­го вы­пол­не­ния тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са, ис­клю­чения пов­режде­ний рас­те­ний не­об­хо­дима тща­тельная ре­гули­ров­ка сельско­хозяйствен­ных ма­шин и соб­лю­дение ре­жимов ра­боты МТА;
• вы­сокая энер­го­ем­кость об­ра­бот­ки поч­вы и дру­гих опе­раций, не­рав­но­мер­ный ха­рак­тер наг­рузки и большие от­кло­нения от ее сред­них зна­чений зна­чительно по­выша­ют нап­ря­жен­ность ра­боты всех эле­мен­тов конс­трук­ции сельско­хозяйствен­ной тех­ни­ки, спо­собс­тву­ют ее ус­ко­рен­но­му из­на­шива­нию, по­яв­ле­ни­ям тех­ни­чес­ких не­ис­прав­ностей и по­ломок де­талей, тре­бу­ют тща­тельной под­го­тов­ки ма­шин к ра­боте и стро­гого соб­лю­дения пра­вил тех­ни­чес­ко­го об­слу­жива­ния. Не­об­хо­димость бе­зот­казнос­ти ра­боты в нап­ря­жен­ные пе­ри­оды мас­со­вых по­левых ра­бот по­выша­ет зна­чение ди­аг­ности­рова­ния с целью оп­ре­деле­ния ос­та­точ­но­го ре­сур­са, пре­дуп­режде­ния по­ломок, а так­же опе­ратив­но­го по­ис­ка и ус­тра­нения не­ис­прав­ностей;
• ра­бота в аб­ра­зив­ных и хи­мичес­ки аг­рессив­ных сре­дах тре­бу­ет быс­трой очис­тки ма­шин от ос­татков удоб­ре­ний и ядо­хими­катов, под­держа­ния в це­лос­тнос­ти за­щит­ных и из­но­сос­тойких пок­ры­тий;
• рас­пре­деле­ние ра­бочих учас­тков на большой тер­ри­тории (иног­да рас­сто­яния меж­ду зе­мельны­ми учас­тка­ми сос­тавля­ют нес­колько де­сят­ков ки­ломет­ров), слу­чайный ха­рак­тер от­ка­зов, не­дос­та­точ­ная на­деж­ность не­кото­рых уз­лов и аг­ре­гатов тре­бу­ют от­ла­жен­ной ор­га­низа­ции тех­ни­чес­ко­го об­слу­жива­ния и ус­тра­нения от­ка­зов (ре­мон­ту в по­левых ус­ло­ви­ях) с ис­пользо­вани­ем пе­ред­вижных средств (мас­тер­ских);
• большое ко­личес­тво на­име­нова­ний сельско­хозяйствен­ной тех­ни­ки (око­ло 1 500) и по­выше­ние тех­ни­чес­ко­го уров­ня зна­чительно ус­ложня­ет ее ис­пользо­вание, тре­бу­ет на­личия сов­ре­мен­ной ре­мон­тно-об­слу­жива­ющей ба­зы и ква­лифи­циро­ван­ных кад­ров;
• дли­тельное хра­нение ма­шин и обо­рудо­вания де­ла­ет не­об­хо­димым соз­да­ние спе­ци­альной тех­ни­чес­кой служ­бы (ма­шин­ных дво­ров) и про­веде­ние тру­до­ем­кой ра­боты по хра­нению ма­шин.

Ко­личес­твен­но вли­яние этих фак­то­ров на тех­ни­чес­кое сос­то­яние МТП до нас­то­яще­го вре­мени пол­ностью не ис­сле­дова­но и не клас­си­фици­рова­но. Бе­зот­казность ра­боты ком­байнов и сельско­хозяйствен­ных ма­шин в нор­мальных и ре­альных ус­ло­ви­ях экс­плу­ата­ции мо­гут ха­рак­те­ризо­вать дан­ные ГОС­НИ­ТИ. По этим дан­ным по­луча­ет­ся, что в ре­альных ус­ло­ви­ях экс­плу­ата­ции фак­ти­чес­кая бе­зот­казность сни­жа­ет­ся поч­ти в два ра­за по срав­не­нию с нор­ма­тив­ной.

Ус­та­нов­ле­но, что ус­ло­вия ис­пользо­вания тех­ни­ки в на­шей стра­не в сред­нем при­мер­но в 1,5—2,9 ра­за бо­лее тя­желые, чем в США и раз­ви­тых стра­нах Ев­ро­пы, что ха­рак­те­ризу­ет­ся со­от­ветс­тву­ющи­ми ге­ог­ра­фичес­ки­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми.

Все это сви­де­тельству­ет о важ­ности пра­вильной экс­плу­ата­ции тех­ни­ки, под­го­тов­ке ее к ра­боте и под­держа­нию в ра­ботос­по­соб­ном сос­то­янии во вре­мя ра­боты. Ос­новным ме­тодом по­выше­ния на­деж­ности, ка­чес­тва ра­боты, эко­номич­ности ра­боты и ре­сур­со­сбе­реже­ния в на­ших ус­ло­ви­ях ста­новит­ся ка­чес­твен­ное тех­ни­чес­кое об­слу­жива­ние (внеш­ние ус­ло­вия мы из­ме­нить не мо­жем), осо­бен­но при ста­рении тех­ни­ки и сни­жении ос­на­щен­ности хо­зяйств но­вой тех­ни­кой. Мож­но ут­вер­ждать, что чем ху­же сос­то­яние тех­ни­ки и тя­желее ус­ло­вия ее ра­боты, тем бо­лее важ­ным эле­мен­том в экс­плу­ата­ции яв­ля­ет­ся под­держа­ние тех­ни­ки в ра­ботос­по­соб­ном сос­то­янии, что яв­ля­ет­ся пред­ме­том на­уки (и учеб­ной дис­ципли­ны) тех­ни­чес­кой экс­плу­ата­ции ма­шин.

Ис­прав­ность и, в час­тнос­ти, ра­ботос­по­соб­ность ма­шин воз­можны при стро­гом со­от­ветс­твии всех ее па­рамет­ров (раз­ме­ров де­талей, ха­рак­те­рис­тик соп­ря­жений де­талей, ре­жимов ра­боты и др.) ве­личи­нам, оп­ре­делен­ным конс­трук­ци­ей и ре­али­зован­ным в конс­трук­ции в ре­зульта­те ее из­го­тов­ле­ния. Эти па­рамет­ры ма­шины на­зыва­ют па­рамет­ра­ми тех­ни­чес­ко­го сос­то­яния (ПТС), в до­кумен­та­ции ГОС­НИ­ТИ и не­кото­рых учеб­ных по­соби­ях их на­зыва­ют струк­турны­ми па­рамет­ра­ми. Из­ме­нение их в оп­ре­делен­ных (очень ма­лых) пре­делах при ра­боте до­пус­ти­мо, но су­щес­тву­ют пре­дельные зна­чения, по дос­ти­жении ко­торых ве­ро­ят­ность от­ка­за стре­мит­ся к еди­нице (от­каз в ра­боте нас­ту­па­ет не­мину­емо и быс­тро). Из­ме­нение этих па­рамет­ров воз­ни­ка­ет в ре­зульта­те из­на­шива­ния де­талей, их де­фор­ма­ции (в крайнем слу­чае раз­ру­шения), на­руше­ния ре­гули­ровок, ре­жимов ра­боты и дру­гих при­чин. Од­на­ко на­ибольшее вли­яние на их раз­ру­шение ока­зыва­ет из­нос де­талей, яв­ля­ющийся на­ибо­лее час­той при­чиной из­ме­нения ПТС.

 

Производственные и технологические процессы

Ха­рак­те­рис­ти­ка сельско­хозяйствен­ных про­из­водс­твен­ных про­цес­сов. По­луче­ние сельско­хозяйствен­ной про­дук­ции свя­зано с вы­пол­не­ни­ем про­из­водс­твен­ных про­цес­сов и опе­раций.

Про­из­водс­твен­ный про­цесс — со­вокуп­ность пос­ле­дова­тельных би­оло­гичес­ких про­цес­сов, тех­но­логи­чес­ких опе­раций и при­емов, нап­равлен­ных на по­луче­ние сельско­хозяйствен­ной про­дук­ции.

Тех­но­логи­чес­кий про­цесс — спо­соб или со­вокуп­ность спо­собов, опе­раций об­ра­бот­ки поч­вы, рас­те­ний или ма­тери­алов с по­мощью ме­хани­чес­ких, фи­зичес­ких и хи­мичес­ких воз­действий с целью нап­равлен­но­го из­ме­нения их свойств или сос­то­яния.

Тех­но­логи­чес­кий про­цесс пред­став­ля­ет со­бой за­кон­ченную ста­дию про­из­водс­твен­но­го про­цес­са. Нап­ри­мер, об­ра­бот­ка поч­вы, убор­ка уро­жая и др.

Про­из­водс­твен­ные опе­рации мо­гут быть: тех­но­логи­чес­кие, тран­спортные, вспо­мога­тельные.

Тех­но­логи­чес­кая опе­рация — часть тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са, име­ющая за­кон­ченное действие, в ре­зульта­те ко­торо­го об­ра­баты­ва­емый ма­тери­ал (се­мена, поч­ва, рас­те­ние, сре­да) при­об­ре­та­ет но­вое по­ложе­ние или но­вые тре­бу­емые свойства.

К тех­но­логи­чес­ким опе­раци­ям от­но­сят­ся, нап­ри­мер, вспаш­ка, культи­вация, по­сев и т. д.

Тран­спортные опе­рации зак­лю­ча­ют­ся в пе­реме­щении ма­тери­алов без из­ме­нения их свойств.

Вспо­мога­тельная опе­рация — это ра­бота по обес­пе­чению вы­пол­не­ния ос­новных опе­раций.

Нап­ри­мер, к вспо­мога­тельным опе­раци­ям от­но­сят­ся под­го­тови­тельно-зак­лю­чи­тель­ные (под­го­тов­ка аг­ре­гата, под­го­тов­ка по­ля) и со­путс­тву­ющие ра­боты: тех­но­логи­чес­кое об­слу­жива­ние (зап­равка се­мена­ми, удоб­ре­ни­ями, гер­би­цида­ми, выг­рузка зер­на из бун­ке­ра), ре­гули­ров­ка ма­шин в за­гоне, кон­троль и оцен­ка ка­чес­тва ра­боты и т. д.

При по­севе зер­но­вых культур ос­новной тех­но­логи­чес­кой опе­раци­ей яв­ля­ет­ся собс­твен­но по­сев, тран­спортной — пе­ревоз­ка се­мян, а вспо­мога­тельны­ми опе­раци­ями бу­дут: пог­рузка се­мян в тран­спортные средс­тва и заг­рузка се­ялок се­мена­ми. По­сев обес­пе­чива­ет раз­ме­щение се­мян в поч­ве на оп­ре­делен­ной глу­бине и с оп­ре­делен­ной рав­но­мер­ностью, не­пос­редс­твен­ный кон­такт с поч­венной вла­гой для на­чала про­цес­сов внут­ри се­мян и по­яв­ле­ния всхо­дов, а вспо­мога­тельные опе­рации обес­пе­чива­ют неп­ре­рыв­ную ра­боту по­сев­но­го аг­ре­гата и ка­чес­твен­ное вы­пол­не­ние тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са.

Тех­но­логия воз­де­лыва­ния и убор­ки сельско­хозяйствен­ных культур — это со­вокуп­ность спо­собов и при­емов об­ра­бот­ки, из­ме­нения сос­то­яния или свойств поч­вы, тех­но­логи­чес­ких ма­тери­алов и рас­те­ний, а так­же на­бор ма­шин, при­меня­емых для вы­пол­не­ния этих спо­собов и при­емов с соб­лю­дени­ем аг­ро­тех­ни­чес­ких тре­бова­ний.

Тех­но­логия про­из­водс­тва сельско­хозяйствен­но­го про­дук­та — это все тех­но­логи­чес­кие про­цес­сы и опе­рации, свя­зан­ные с вы­ращи­вани­ем, убор­кой, тран­спор­ти­рова­ни­ем, пер­вичной об­ра­бот­кой уро­жая, скла­диро­вани­ем и хра­нени­ем сельско­хозяйствен­ной про­дук­ции (зер­на, кар­то­феля, ово­щей и др.).

В тех­но­логи­ях про­из­водс­тва сельско­хозяйствен­ной про­дук­ции кон­цен­три­ру­ют­ся и ре­али­зу­ют­ся дос­ти­жения на­уки и прак­ти­ки в об­ласти се­лек­ции, се­мено­водс­тва, аг­ро­номии, ме­хани­зации и ор­га­низа­ции про­из­водс­твен­ных про­цес­сов.

По­нятие о сис­те­ме тех­но­логий и ма­шин. Тех­ни­чес­кое и тех­но­логи­чес­кое обес­пе­чение про­из­водс­тва сельско­хозяйствен­ной про­дук­ции в раз­личных ус­ло­ви­ях осу­щест­вля­ет­ся с уче­том Фе­деральной сис­те­мы тех­но­логий и ма­шин, ко­торая вве­дена в прак­ти­ку как Фе­деральный ре­гистр тех­но­логий.

Сов­ре­мен­ные тех­но­логии — это не прос­то на­бор из­вес­тных тех­но­логи­чес­ких про­цес­сов. Они ха­рак­те­ризу­ют­ся вы­соким уров­нем при­мене­ния би­оло­гичес­ких фак­то­ров, ма­тери­ально-тех­ни­чес­ких ре­сур­сов (се­мена, удоб­ре­ния, тех­ни­ка, топ­ли­во), а так­же ква­лифи­каци­ей кад­ров-ис­полни­телей тех­но­логий.

Сис­те­ма тех­но­логий вклю­ча­ет в се­бя ба­зовые тех­но­логии по­луче­ния сельско­хозяйствен­ных про­дук­тов и тех­но­логи­чес­кие адап­те­ры — на­бор ре­комен­ду­емых спо­собов и тех­ни­чес­ких средств для вы­пол­не­ния от­дельных опе­раций, на­ибо­лее эф­фектив­ных в кон­крет­ных ус­ло­ви­ях про­из­водс­тва. Ба­зовая тех­но­логия сос­то­ит из со­вокуп­ности тех­но­логи­чес­ких про­цес­сов (опе­раций). Нап­ри­мер, тех­но­логия про­из­водс­тва зер­на ози­мой пше­ницы вклю­ча­ет в се­бя сле­ду­ющие опе­рации:

• ос­новную об­ра­бот­ку поч­вы;
• под­го­тов­ку и вне­сение удоб­ре­ний;
• пред­по­сев­ную под­го­тов­ку поч­вы;
• под­го­тов­ку се­мян, по­сев, уход за рас­те­ни­ями;
• убор­ку уро­жая;
• пос­ле­убо­роч­ную об­ра­бот­ку, хра­нение зер­на;
• под­го­тов­ку его к ре­али­зации.

Поч­венно-кли­мати­чес­кие ус­ло­вия на­шей стра­ны очень раз­но­об­разны. Эти ус­ло­вия оп­ре­деля­ют на­бор воз­де­лыва­емых культур, со­дер­жа­ние, спо­собы, пос­ле­дова­тельность вы­пол­не­ния от­дельных опе­раций, а так­же раз­личный на­бор сельско­хозяйствен­ных ма­шин для их вы­пол­не­ния.

Со­дер­жа­ние опе­раци­он­ных тех­но­логий. Для вы­пол­не­ния вспаш­ки, по­сева, убор­ки и дру­гих опе­раций раз­ра­бота­ны тех­но­логии, ко­торые яв­ля­ют­ся сос­тавны­ми час­тя­ми тех­но­логий воз­де­лыва­ния и убор­ки лю­бой сельско­хозяйствен­ной культу­ры или груп­пы родс­твен­ных культур. Они на­зыва­ют­ся опе­раци­он­ны­ми тех­но­логи­ями.

Опе­раци­он­ная тех­но­логия — это ком­плекс аг­ро­тех­ни­чес­ких, тех­ни­чес­ких и ор­га­низа­ци­он­ных пра­вил по вы­соко­про­из­во­дительно­му ис­пользо­ванию МТА, обес­пе­чива­ющих ка­чес­тво по­левых ме­хани­зиро­ван­ных ра­бот, со­от­ветс­тву­ющее аг­ро­тех­ни­чес­ким тре­бова­ни­ям.

Опе­раци­он­ная тех­но­логия вклю­ча­ет в се­бя сле­ду­ющие раз­де­лы:

1) аг­ро­тех­ни­чес­кие тре­бова­ния;

2) рас­чет и ком­плек­то­вание МТА (тех­но­логи­чес­ких, тран­спортных и вспо­мога­тельных);

3) под­го­тов­ка аг­ре­гатов к ра­боте;

4) под­го­тов­ка к ра­боте по­ля;

5) ор­га­низа­ция ра­боты аг­ре­гатов;

6) кон­троль ка­чес­тва ра­боты;

7) ох­ра­на тру­да и при­роды.

Опе­раци­он­ные тех­но­логии яв­ля­ют­ся ру­ководс­твом для аг­ро­номов, ин­же­неров, ру­ково­дите­лей бри­гад, фер­ме­ров и ме­хани­зато­ров.

Аг­ро­тех­ни­чес­кие тре­бова­ния. В аг­ро­тех­ни­чес­ких тре­бова­ни­ях вна­чале из­ла­га­ют аг­ро­тех­ни­чес­кие тре­бова­ния к вы­пол­не­нию сельско­хозяйствен­ной ра­боты; за­тем ука­зыва­ют связь дан­ной тех­но­логи­чес­кой опе­рации с пре­дыду­щей и пос­ле­ду­ющей, ус­та­нав­ли­ва­ют воз­можные тех­но­логи­чес­кие схе­мы ра­боты аг­ре­гата (нап­ри­мер, по­сев зер­но­вых с вне­сени­ем стар­то­вой до­зы ми­неральных удоб­ре­ний или пол­ной и т. д.).

Рас­чет и ком­плек­то­вание МТА (тех­но­логи­чес­ких, тран­спортных и вспо­мога­тельных). При рас­че­те и ком­плек­то­вании аг­ре­гатов оп­ре­деля­ют ти­пы трак­то­ров и сельско­хозяйствен­ных ма­шин, ко­торые мо­гут удов­летво­рить аг­ро­тех­ни­чес­ким тре­бова­ни­ям. Нап­ри­мер, для ос­новной об­ра­бот­ки поч­вы мож­но ис­пользо­вать обыч­ные плу­ги, чи­зельные, глу­боко­рых­ли­тели — плос­ко­резы и др. Рас­счи­тыва­ют сос­тав и ре­жимы ра­боты аг­ре­гата на ос­но­ве ма­тери­ала под­разд. 2.2. Пос­ле рас­че­та сос­та­ва МТА не­об­хо­димо ском­плек­то­вать его в на­туре: при­со­еди­нить сельско­хозяйствен­ную ма­шину к трак­то­ру, а ес­ли аг­ре­гат мно­гома­шин­ный, то выб­рать сцеп­ку, при­со­еди­нить к ней сельско­хозяйствен­ные ма­шины и за­тем про­из­вести со­еди­нение сцеп­ки с трак­то­ром.

Под­го­тов­ка аг­ре­гатов к ра­боте. Под­го­тов­ку аг­ре­гата к ра­боте про­водят на твер­дой ров­ной (го­ризон­тальной) пло­щад­ке. Аг­ре­гат вы­ез­жа­ет на пло­щад­ку и ус­та­нав­ли­ва­ет­ся в ра­бочее по­ложе­ние. За­тем про­водят ре­гули­ров­ку трак­то­ра (в ос­новном его хо­довой час­ти) и тех­но­логи­чес­кие ре­гули­ров­ки сельско­хозяйствен­ных ма­шин. Для это­го не­об­хо­димо ис­пользо­вать спе­ци­альные при­боры и прис­по­соб­ле­ния.

Под­го­тов­ка к ра­боте по­ля. Под­го­тов­ка по­ля зак­лю­ча­ет­ся в раз­би­ении его на за­гоны для ра­боты МТА. При не­воз­можнос­ти по­воро­та за пре­дела­ми за­гона не­об­хо­димо по обо­им кон­цам от­ме­тить по­ворот­ные по­лосы. Со­от­но­шение дли­ны за­гона L к его ши­рине С ре­комен­ду­ет­ся в пре­делах L / С = (5…8): 1. Пло­щадь за­гона це­лесо­об­разно вы­бирать при­мер­но рав­ной смен­ной вы­работ­ке аг­ре­гата. С по­ля не­об­хо­димо уб­рать пос­то­рон­ние пред­ме­ты и от­ме­тить пре­пятс­твия, ко­торые на­до объез­жать. Кон­фи­гура­ция за­гона це­лесо­об­разна пря­мо­угольная. До­пол­ни­тельно не­об­хо­димо про­вешить ли­нию пер­во­го про­хода МТА, от­ме­тить мес­та зап­равки (се­мена­ми, удоб­ре­ни­ями, ядо­хими­ката­ми).

Ор­га­низа­ция ра­боты аг­ре­гатов. Аг­ре­гат на по­ле дви­жет­ся од­ним из сле­ду­ющих ос­новных спо­собов: го­новым (чел­ночный, враз­вал, всвал, пе­рек­ры­ти­ем, ком­би­ниро­ван­ный), ди­аго­нальным, пе­рек­рес­тным, ди­аго­нально-пе­рек­рес­тным, вкру­говую (по кон­ту­ру учас­тка от пе­рифе­рии к цен­тру, и на­обо­рот), фи­гур­ны­ми с со­от­ветс­тву­ющи­ми по­воро­тами. При пер­вых про­ходах аг­ре­гата по по­лю все ре­гули­ров­ки не­об­хо­димо уточ­нить по по­каза­телям ка­чес­тва ра­боты.

Кон­троль ка­чес­тва ра­боты. Ка­чес­твен­ное вы­пол­не­ние по­левых ра­бот спо­собс­тву­ет по­выше­нию уро­жая. Тре­бова­ния к ка­чес­тву вы­пол­не­ния ра­боты раз­личны­ми сельско­хозяйствен­ны­ми ма­шина­ми сфор­му­лиро­ваны в ви­де аг­ро­тех­ни­чес­ких тре­бова­ний. При про­из­водс­тве всех ра­бот эти тре­бова­ния дол­жны вы­пол­няться. Большое зна­чение для по­выше­ния ка­чес­тва ра­боты име­ет ор­га­низа­ция кон­тро­ля.

Су­щес­тву­ет три ви­да кон­тро­ля ка­чес­тва ра­боты:

1) вход­ной — осу­щест­вля­ет­ся за тех­ни­кой, под­го­тов­ленной к ра­боте, объек­та­ми об­ра­бот­ки (по­ля), ка­чес­твом ма­тери­алов (се­мян, удоб­ре­ний, ядо­хими­катов) и точ­ной ре­гули­ров­кой нор­мы их вне­сения;

2) те­кущий (опе­ратив­ный) — про­водит ме­хани­затор при пер­вых про­ходах аг­ре­гата по по­лю. Ме­хани­затор про­веря­ет ка­чес­тво вы­пол­ненной ра­боты, ре­гули­ру­ет ра­бочие ор­га­ны, ра­бота ко­торых не удов­летво­ря­ет аг­ро­тех­ни­чес­ким тре­бова­ни­ям. При убор­ке уро­жая те­кущий кон­троль не­об­хо­димо про­из­во­дить нес­колько раз за сме­ну при из­ме­нении ус­ло­вий ра­боты;

3) при­емоч­ный — про­из­во­дит­ся при при­ем­ке ра­бот (по окон­ча­нии сме­ны) аг­ро­номом, бри­гади­ром или кон­тро­лером-учет­чи­ком.

Для удобс­тва прак­ти­чес­ко­го ис­пользо­вания опе­раци­он­ные тех­но­логии пред­став­ля­ют не только в ви­де опи­сания, но и в ви­де опе­раци­он­но-тех­но­логи­чес­ких карт. Опе­раци­он­но-тех­но­логи­чес­кая кар­та вы­пол­ня­ет­ся в ви­де таб­ли­цы, один из ва­ри­ан­тов ее офор­мле­ния пред­став­лен в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Операционно-технологическая карта на производство сельскохозяйственной работы
На­име­нова­ние раз­де­ла с ука­зани­ем ис­полни­телей	Зна­чение по­каза­теля нор­ма­тив­но­го па­рамет­ра	Схе­ма, эс­киз, тех­ни­чес­кие ус­ло­вия
Аг­ро­тех­ни­чес­кие тре­бова­ния. Аг­ро­ном, фер­мер	При­вес­ти зна­чения нор­ма­тивов и до­пус­ти­мые от­кло­нения	—
Ком­плек­то­вание и под­го­тов­ка МТА. Бри­гадир, на­чальник от­ря­да, звеньевой, трак­то­рист-ма­шинист (фер­мер)	При­вес­ти сос­тав ос­новно­го МТА и тран­спортных средств, ос­новные по­каза­тели рас­че­тов по ком­плек­то­ванию МТА: R аг, В аг, n, P кр, v p, ξ	Вы­пол­нить схе­му аг­ре­гата (вид свер­ху) и тран­спортно­го аг­ре­гата, ука­зать ки­нема­тичес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки МТА. На­чер­тить схе­мы ус­та­нов­ки ра­бочих ор­га­нов с ука­зани­ем ре­гули­ровок и ус­та­новок ра­бочих ор­га­нов
Под­го­тов­ка ра­боче­го учас­тка. Аг­ро­ном, трак­то­рист-ма­шинист (фер­мер)	Ука­зать спо­соб дви­жения МТА, при­вес­ти зна­чения ха­рак­те­рис­тик за­гона E, L, C	Вы­пол­нить схе­му раз­метки ра­боче­го учас­тка, ука­зать мес­та тех­но­логи­чес­ких ос­та­новок
Ра­бота МТА на учас­тке. Трак­то­рист-ма­шинист (фер­мер)	При­вес­ти ос­новные по­каза­тели ра­боты МТА: τ, Т см, W см, G га	На­чер­тить схе­мы дви­жения МТА при об­ра­бот­ке за­гона и по­ворот­ных по­лос
Кон­троль и оцен­ка ка­чес­тва ра­боты. Аг­ро­ном, трак­то­рист-ма­шинист (фер­мер)	По­каза­тели. Нор­ма­тив­ные зна­чения. До­пус­ти­мые от­кло­нения	На схе­ме по­ля ука­зать мес­та из­ме­рения по­каза­телей ка­чес­тва сельско­хозяйствен­ной ра­боты
Ос­новные пра­вила ох­ра­ны тру­да и при­роды. Ин­же­нер по ЭМТП, аг­ро­ном, трак­то­рист-ма­шинист (фер­мер)	Пе­речис­лить ос­новные тре­бова­ния тех­ни­ки бе­зопас­ности при вы­пол­не­нии ра­боты и ох­ра­ны при­роды	Ука­зать до­пус­ти­мые ве­личи­ны вред­ных фак­то­ров
При­меча­ние: R аг — тя­говое соп­ро­тив­ле­ние аг­ре­гата, кН; B аг — ши­рина зах­ва­та, м; n — ко­личес­тво ма­шин в аг­ре­гате, шт.; P кр — си­ла тя­ги на крю­ке, кН; v р — ра­бочая ско­рость аг­ре­гата, км/ч; ξ — за­пас тя­гово­го уси­лия на оп­ре­делен­ной пе­реда­че трак­то­ра; E — ши­рина по­ворот­ной по­лосы, м; L — дли­на за­гона, м; C — ши­рина за­гона, м; τ — ко­эф­фи­ци­ент ис­пользо­вания ра­боче­го вре­мени; T см — про­дол­жи­тельность сме­ны, ч; W см — смен­ная про­из­во­дительность аг­ре­гата, га/см; G га — сто­имость ди­зельно­го топ­ли­ва, рас­хо­ду­емо­го на 1 га, р./га. В нас­то­ящее вре­мя опе­раци­он­ные тех­но­логии из­да­ны в ви­де сбор­ни­ков по од­ной или груп­пе родс­твен­ных культур для ос­новных зон Рос­сийской Фе­дера­ции.

 

Характеристика машинно-тракторных агрегатов и их классификация

• 1.3.1. Об­щая ха­рак­те­рис­ти­ка ос­новных ви­дов МТА
• 1.3.2. Тех­но­логи­чес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки ма­шин­ных аг­ре­гатов
• 1.3.3. Клас­си­фика­ция МТА
• 1.3.4. Тре­бова­ния к ком­плек­то­ванию аг­ре­гатов
• 1.3.5. Энер­ге­тичес­кие средс­тва МТА
• 1.3.6. Тех­ни­чес­кий уро­вень сов­ре­мен­ных трак­то­ров
• 1.3.7. Тех­но­логи­чес­кие средс­тва МТА

1.3.1. Общая характеристика
основных видов МТА

Тех­но­логи­чес­кие опе­рации в сельско­хозяйствен­ном про­из­водс­тве вы­пол­ня­ют, как пра­вило, МТА или са­моход­ные ма­шины.

Ма­шин­но-трак­торный аг­ре­гат (МТА) — это ос­новная раз­но­вид­ность сельско­хозяйствен­но­го ма­шин­но­го аг­ре­гата, энер­ге­тичес­ким средс­твом для ко­торо­го слу­жит трак­тор, са­моход­ное шас­си или уни­вер­сальное энер­ге­тичес­кое средс­тво.

Ряд ма­шин ра­бота­ет на ста­ци­она­ре или при ог­ра­ничен­ных пе­реме­щени­ях с при­водом от элек­трод­ви­гате­ля, при­вод­но­го шки­ва или ва­ла от­бо­ра мощ­ности (ВОМ) трак­то­ра. Ес­ли дви­гатель вмес­те с ра­бочи­ми ор­га­нами смон­ти­рован на ра­ме, име­ющей хо­довую часть (ко­леса или гу­сени­цы), та­кой аг­ре­гат на­зыва­ет­ся са­моход­ным.

В об­щем слу­чае мо­бильный МТА для вы­пол­не­ния по­левых ра­бот сос­то­ит из энер­ге­тичес­ко­го средс­тва — тя­гача, сцеп­ки и сельско­хозяйствен­ных ма­шин; МТА дол­жен удов­летво­рять аг­ро­тех­ни­чес­ким, тех­ни­чес­ким, эко­номи­чес­ким и эко­логи­чес­ким тре­бова­ни­ям, со­от­ветс­тво­вать пра­вилам тех­ни­ки бе­зопас­ности и про­из­водс­твен­ной са­нита­рии.

Ме­хани­зиро­ван­ные ра­боты в рас­те­ни­еводс­тве вы­пол­ня­ют МТА, пред­став­ля­ющие со­бой со­чета­ние энер­ге­тичес­ко­го средс­тва, ра­бочих ма­шин, вспо­мога­тельных ме­ханиз­мов и до­пол­ни­тельных ус­тройств. К до­пол­ни­тельным ус­тройствам, об­легча­ющим уп­равле­ние или об­слу­жива­ние аг­ре­гата, от­но­сят­ся мар­ке­ры, сле­до­ука­зате­ли, ви­зир­ные и сцеп­ные ус­тройства, а так­же заг­ру­зоч­ные, гру­зоподъем­ные и дру­гие прис­по­соб­ле­ния.

Прос­той аг­ре­гат. Сос­тавля­ет­ся из ма­шин од­но­го ви­да, нап­ри­мер по­сев­ной аг­ре­гат.

Сме­шан­ный аг­ре­гат. Име­ет часть ма­шин на­вес­ных, а часть — по­луна­вес­ных или при­цеп­ных.

Ком­би­ниро­ван­ный аг­ре­гат. Од­новре­мен­но вы­пол­ня­ет две или нес­колько раз­но­род­ных тех­но­логи­чес­ких опе­раций. Его сос­тавля­ют из ма­шин раз­ных ви­дов. Нап­ри­мер, сов­ре­мен­ный по­сев­ной ком­плекс вы­пол­ня­ет пред­по­сев­ную об­ра­бот­ку поч­вы ра­бочи­ми ор­га­нами раз­личных ти­пов, по­сев, вне­сение твер­дых и (или) жид­ких ми­неральных удоб­ре­ний, при­каты­вание по­севов.

Нап­равля­ющие ус­тройства. К нап­равля­ющим ус­тройствам аг­ре­гатов от­но­сят­ся мар­ке­ры, пен­ные или дру­гого ти­па сле­до­ука­зате­ли, поз­во­ля­ющие сох­ра­нять пря­моли­нейность ра­бочих про­ходов, об­ра­баты­вать по­ля без ог­ре­хов, — с не­об­хо­димы­ми пе­рек­ры­ти­ями меж­ду со­сед­ни­ми про­хода­ми аг­ре­гата или сты­ковы­ми меж­ду­рядьями. На­ибо­лее рас­простра­нены дис­ко­вые мар­ке­ры. По сле­ду дис­ка мар­ке­ра нап­равля­ют пра­вое пе­ред­нее ко­лесо или край пра­вой гу­сенич­ной це­пи трак­то­ра. Мар­ке­ры, сле­до­ука­зате­ли и ви­зир­ные прис­по­соб­ле­ния не нуж­ны при ис­пользо­вании для вож­де­ния МТА сис­те­мой GPS/ГЛО­НАСС — спут­ни­ковой на­вига­ции.

В тя­говом аг­ре­гате трак­тор ис­пользу­ют только как тя­говое энер­ге­тичес­кое средс­тво, в тя­гово-при­вод­ном — до­пол­ни­тельно к это­му для вра­щения ра­бочих ор­га­нов сельско­хозяйствен­ных ма­шин от ВОМ или гид­ропри­вода.

Для аг­ре­гати­рова­ния с трак­то­ром нес­кольких ра­бочих ма­шин ис­пользу­ют при­цеп­ные, на­вес­ные или по­луна­вес­ные сцеп­ки.

В за­виси­мос­ти от то­го, ра­бота­ют ли ма­шины аг­ре­гата пе­реме­ща­ясь по по­лю, на ста­ци­она­ре или во вре­мя крат­ковре­мен­ных ос­та­новок, аг­ре­гат на­зыва­ют со­от­ветс­твен­но пе­ред­вижным, ста­ци­онар­ным или ста­ци­онар­но-пе­ред­вижным.

Прос­тые аг­ре­гаты (бо­роно­вальные, по­сев­ные и т. д.) вы­пол­ня­ют од­ну тех­но­логи­чес­кую опе­рацию. Ком­би­ниро­ван­ные аг­ре­гаты сос­тавля­ют из двух и бо­лее раз­личных по наз­на­чению ма­шин (культи­ватор и бо­рона, се­ял­ка и кат­ки) для вы­пол­не­ния за один про­ход аг­ре­гата нес­кольких пос­ле­дова­тельных тех­но­логи­чес­ких опе­раций.

Слож­ные (ком­би­ниро­ван­ные) аг­ре­гаты пред­став­ля­ют со­бой од­ну ма­шину для вы­пол­не­ния ря­да пос­ле­дова­тельных тех­но­логи­чес­ких и вспо­мога­тельных опе­раций. В нас­то­ящее вре­мя на­ибольшее рас­простра­нение по­лучи­ли поч­во­об­ра­баты­ва­ющие и поч­во­об­ра­баты­ва­юще-по­сев­ные аг­ре­гаты, вы­пол­ня­ющие од­новре­мен­но по нес­кольку опе­раций. Они об­ра­баты­ва­ют поч­ву, под­го­тав­ли­вая ее за один про­ход для по­сева или по­сад­ки (пред­по­сев­ная ком­би­нация), а так­же сов­ме­ща­ют об­ра­бот­ку поч­вы с по­севом и вне­сени­ем удоб­ре­ний (по­сев­ной ком­плекс).

При­мене­ние ком­би­ниро­ван­ных МТА сок­ра­ща­ет чис­ло про­ходов ма­шин по по­лям и уменьша­ет уп­лотне­ние поч­вы их хо­довым ап­па­ратом, соз­да­ет бо­лее бла­гоп­ри­ят­ные ус­ло­вия для по­выше­ния ка­чес­тва ра­бот и про­веде­ния их в сжа­тые аг­ро­тех­ни­чес­кие сро­ки, поз­во­ля­ет пол­нее ис­пользо­вать тя­говые воз­можнос­ти трак­то­ра, уменьшить тру­довые и де­неж­ные зат­ра­ты на вы­пол­не­ние по­левых ме­хани­зиро­ван­ных ра­бот, по­высить уро­жайность сельско­хозяйствен­ных культур.