Техническое обеспечение возделывания и уборки озимой пшеницы, гороха, картофеля с разработкой операционной технологии посадки картофеля

ФГОУ ВПО БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра эксплуатации, ТО и ремонта машин в АПК Расчетно-пояснительная записка к КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ по предмету: «Эксплуатация машинно-тракторного парка»

на тему: «Техническое обеспечение возделывания и уборки озимой пшеницы, гороха, картофеля с разработкой операционной технологии посадки картофеля»

Выполнил: Погорелов А.Н.

Проверил: Новицкий А.С.

Белгород, 2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ Исходные данные Введение Раздел 1. Интенсивные технологии возделывания основных сельскохозяйственных культур Раздел 2. Расчет состава машинно-тракторного парка

2.1 Общие положения

2.2 Обоснование марочного состава тракторов и сельскохозяйственных машин

2.3 Составление годового плана механизированных работ

2.4 Построение графиков машиноиспользования

2.5 Построение интегральных кривых расхода топлива

2.6 Определение потребности в рабочей силе

2.7 Определение потребности в тракторах и сельскохозяйственных машинах

2.8 Определение основных показателей использования МТП Раздел 3. Планирование технической эксплуатации МТП

3.1 Составление годового календарного графика технического обслуживания тракторов

3.2 Расчет средств технического обслуживания

3.3 Расчет средств заправки машин нефтепродуктами

3.4 Организация хранения машин Раздел 4. Оптимальное проектирование ресурсосберегающего производственного процесса Заключение Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Оснащение АПК современной высокопроизводительной и надежной техникой — одно из основных условий дальнейшего индустриального развития сельского хозяйства нашей страны, роста производительности труда, повышения урожайности с/х культур, продуктивности скота и птицы, сокращение трудовых, материальных и денежных затрат на производство продукции полей и ферм.

Увеличение МТП АПК новой энергонасыщенной техникой должно быть неотъемлемо связано с повышением надежности и степени готовности к выполнению работ в оптимальные агротехнические сроки. Наряду с этим стоит задача значительного увеличения отдачи от уже созданного производственного потенциала. Эти проблемы еще больше обострились при переходе к рыночным отношениям, проведении аграрных реформ, широком распространении на селе новых форм хозяйствования.

Высокая оснащенность АПК машинами обеспечивает полную механизацию выполнения большинства сельскохозяйственных работ. Укрепление технической базы хозяйств, эффективное использование средств механизации — непременные условия интенсивного ведения сельскохозяйственного производства. Современная техника позволяет выполнять сельскохозяйственные работы быстро и с высоким качеством, при минимальных затратах рабочего времени и денежных средств на производство единицы продукции.

Значительную роль в повышении эффективности использования МТП играет его высококачественное и своевременное техническое обслуживание и ремонт с применением новейших методов и средств диагностирования. Проведение технического обслуживания, в том числе регулирования сложных машин, требует высокой квалификации исполнителей, необходимого уровня механизации и организации работ.

Раздел 1. ИНТЕНСИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОСНОВНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Таблица 2.1 Технологическая карта возделывания озимой пшеницы (площадь 450 га, урожайность 60 ц/га)

Технологическая карта возделывания гороха (площадь 370 га, урожайность 15 ц/га).

Технологическая карта возделывания картофеля (площадь 120 га, урожайность 100 ц/га).

Раздел 2. РАСЧЕТ СОСТАВА МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА

2.1 Общие положения Для расчета состава МТП в общем случае могут быть использованы экономико-математические методы на базе ЭВМ, разработанные различными исследовательскими организациями. При этом одновременно решаются задачи выбора как марочного, так и количественного состава МТП.

В качестве критерия оптимальности в таких моделях используются: минимум приведенных затрат, минимум прямых эксплуатационных затрат и другие экономические критерии. Указанные методы наиболее эффективны в масштабе всего хозяйства с учетом основного объема работ как полевых, так и других видов хозяйственных операций: в животноводстве, в строительстве и т. д.

Перечень сельскохозяйственных культур и объем работ в масштабе бригады колхоза, отделения совхоза, арендной бригады, фермерского хозяйства и т. д. сравнительно небольшой при ограниченном числе тракторов. Соответственно для обоснования состава МТП могут быть использованы упрощенные инженерные методы оптимизации.

Исходя из этого, расчет оптимального состава МТП будем проводить приближенным методом путем построения графика машиноиспользования.

Приближенным критерием служит минимум числа тракторов каждой марки:

nт > min

при условии своевременного и качественного выполнения всех работ

2.2 Обоснование марочного состава тракторов и сельскохозяйственных машин Марочный состав тракторов и сельскохозяйственных машин с учетом природно-производственных условий хозяйства должен обеспечивать: высокое качество работ в соответствии с агротехническими требованиями, сочетание высокой производительности с экономичной работой, охрану окружающей среды, организацию технического обслуживания машин с наименьшими затратами и т. д.

В качестве экономического показателя эффективности сельскохозяйственной техники воспользуемся приведенными затратами. При этом более эффективными будут те агрегаты, которые обеспечивают наименьшие приведенные затраты на единицу выполненной работы Ст > min

Многомарочность МТП усложняет организацию технического обслуживания при одновременном увеличении соответствующих затрат. В связи с этим количество марок тракторов ограничим в разумных пределах.

Многолетний опыт показывает, что для выполнения основной части работ достаточно трёх-четырех марок тракторов: гусеничный общего назначения и пропашной, колёсный общего назначения и колёсный универсально-пропашной типа МТЗ. Значит, ограничимся тремя марками тракторов: МТЗ-80(82), Т-150К, ДТ-75М.

2.3 Составление годового плана механизированных работ Таблица 3.1Технологическая карта возделывания озимой пшеницы (площадь 450 га, урожайность 60 ц/га)

В графе 1 для каждой операции технологических карт приводится нумерация операций.

В графе 2 записываем наименования всех операций

Графы 3 и 4 заполняем по данным таблицы 2.1.

В графе 5 определяем потребное число рабочих дней по формуле Др = Дкбк где Дк — количество календарных дней из графы 4.

В графе 6 определяем соответствующее число рабочих часов Трч = ДрТсм Ксм где Тсм — нормативная продолжительность смены, ч;

Ксм — возможный наибольший коэффициент сменности.

По нормативам принимаем Тсм = 7 ч (без обычных безвредных работ) и Тсм = 6 ч (при внесении аммиачной воды и опрыскивании сельскохозяйственных культур ядохимикатами).

Графы 7, 8, 9 и 10 заполняются по результатам обоснования марочного состава тракторов и состава машинно-тракторных агрегатов.

В графе 11 в значение moу включаем как тракториста, так и вспомогательных рабочих, работающих с данным агрегатом (сеяльщиков, переборщиков и т. д.).

В графе 12 наработка агрегата за смену Wсм (га, т) в заданных условиях выбираем в соответствии с типовыми нормами на механизированные работы.

В графе 13 записываем часовую производительность агрегата (га/ч, т/ч) В графе 14 определяем расход топлива и на основании типовых норм выработки и расхода топлива.

В графе 15 определяем расход топлива иF (кг) на весь объем работы путем умножения данных граф 3 и 14

иF = Fи В графе 16 определяем затраты труда Н (чел.-ч/га, чел.-ч/т) путем деления данных mоб графы 11 на W из графы 13

Н = mоб/ W

В графе 17 рассчитываем потребное число агрегатов и соответственно тракторов nТ для выполнения данной операции путем деления объема работы F из графы 3 на общую наработку одного агрегата (произведение данных граф 6 и 13)

В графе 18 определяем требуемое число обслуживающего персонала на всей данной операции mОБF путем умножения данных граф 11 и 17

В графе 19 определяем требуемое количество нормосмен для выполнения данной операции путем деления F из графы 3 на Wсм из графы 12 возделывание сельскохозяйственный тракторный парк В графе 20 определяем объем работы на данной операции в условных эталонных гектарах (у.э.га) Fу путем умножения nнсм на эталонную сменную выработку трактора данной марки Wэ см где Wэ — эталонная часовая выработка, у.э.га/ч.

В графе 21 определяем количество сработанных рабочих часов Тpтi в расчете на один средний трактор парка тракторов данной марки nтi путем деления результата произведения данных граф 6, 17 на nтi

В графе 22 определяем расход топлива Qтi, приходящийся на один средний трактор данной марки на данной операции путем деления QF (графа 15) на

nтi

В графе 23 аналогичным образом определяется выработка F в у.э.га в расчете на один средний трактор данной марки путем деления Fу из графы (20) на nтi

Затем в пределах каждой из граф 21, 22 и 23 суммируем показатели, относящиеся к тракторам каждой марки и определяем следующие основные показатели использования тракторов за год: средняя годовая загрузка одного трактора данной марки в часах (ч):

средний годовой расход топлива одним трактором данной марки (кг):

средняя годовая выработка одного трактора данной марки (у.э.га)

где nо — число операций, выполняемых тракторами данной i-ой марки.

2.4 Построение графиков машиноиспользования График машиноиспользования строим для каждой марки трактора отдельно. По оси абсцисс откладываем календарное время в месяцах. Для каждой операции из таблицы 3.1 по горизонтальной оси откладывается календарное время (из графы 4), а по вертикальной оси — потребное число тракторов nт, равное числу агрегатов из графы 17. На графике машиноиспользования также указываем номера соответствующих операций из таблицы 3.1.

На листе 1 графической части представлены графики машиноиспользования для тракторов марок МТЗ-80, Т-150К и ДТ-75М.

Из графиков машиноиспользования следует, что в качестве приближенного критерия оптимальности принимается минимум потребного числа тракторов каждой марки.

Таким образом, сочетание критериев nт > min и Ст > min в определенной степени обеспечивает учет требований ресурсосбережения при обосновании состава МТП рассматриваемым приближенным методом.

2.5 Построение интегральных кривых расхода топлива Интегральные (суммарные) кривые расхода топлива необходимы для планирования работы нефтебазы и организации технического обслуживания МТП. Интегральную кривую для данной марки трактора строим по данным графы 22 таблицы 3.1. Шкалу расхода топлива строим на правом конце графика машиноиспользования. Масштаб выбираем таким образом, чтобы суммарный расход топлива по графе 22 не превышал максимальную ординату графика машиноиспользования. По конечной ординате интегральной кривой определяем годовой расход топлива в расчете на один средний трактор данной марки. Общий годовой расход топлива всеми тракторами данной марки определяем путем умножения на соответствующее число тракторов. Сложив расходы топлива по всем маркам тракторов, получим годовой расход топлива на тракторные работы в хозяйстве.

Графики интегральных кривых расхода топлива представлены на листе 1 графической части курсового проекта.

2.6 Определение потребности в рабочей силе Потребность в рабочей силе в любой период года определяем путем построения соответствующего календарного графика в расчетно-пояснительной записке. Указанный график потребности в рабочей силе строим в полной аналогии с графиком машиноиспользования. По оси абсцисс откладываем календарные сроки выполнения работ из графы 4 таблицы 3.1, а по оси ординат — потребность в рабочей силе из графы 18.

Рис. 3.1 Потребность в рабочей силе

2.7 Определение потребности в тракторах и сельскохозяйственных машинах Необходимое количество тракторов и сельскохозяйственных машин по маркам определяем по их наибольшей потребности на графиках машиноиспользования и предоставляем в форме таблицы 3.2.

Таблица 3.2 Состав машинно-тракторного парка бригады (отделения)

2.8 Определение основных показателей использования МТП

1. Годовую загрузка тракторов данной марки Тгi определяем как результат суммирования данных графы 21 табл. 3.1 для каждой марки:

МТЗ-80 Тг = 448,08 ч;

Т-150К Тг = 173,13 ч;

ДТ-75М Тг = 265,83 ч.

2.Годовой расход топлива данной марки игi определяем как результат суммирования данных графы 22 таблицы 3.1:

МТЗ-80 г = 3066,4 кг;

Т-150К г = 2949,1 кг;

ДТ-75М г =2239,5 кг.

3.Годовую выработку в у.э.га тракторами данной марки рассчитываем в результате суммирования данных графы 23:

МТЗ-80 F = 217,6 у.э.га;

Т-150К F = 227,2 у.э.га;

ДТ-75М F = 244 у.э.га.

4.Расход топлива на 1 у.э.га трактором каждой марки:

;

;

;

.

5.Коэффицент сменности для тракторов каждой марки:

;

;

;

.

6. Коэффициент использования тракторов каждой марки:

;

;

;

.

где Дкг — число календарных дней в году.

7. Общий коэффициент использования тракторов всех марок:

.

8. Плотность механизированных работ (у.э.га/га):

где FУ — общая площадь обрабатываемых полей, га.

Раздел 3. ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКПЛУАТАЦИИ МТП

3.1 Составление годового календарного графика технического обслуживания тракторов Годовые календарные графики или планы-графики ТО тракторов каждой марки строим на основании интегральных кривых расхода топлива и представляем на листе 2 графической части. Слева строим шкалу ТО тракторов данной марки, а справа шкалу расхода топлива и.

По оси абсцисс строим календарные шкалы ТО-1, ТО-2, ТО-3 в следующей последовательности: от соответствующих ТО-1, ТО-2, ТО-3 на шкале ТО проводим горизонтали до пересечения с интегральной кривой расхода топлива, затем от полученных точек опускаем вертикали до пересечения с календарной шкалой соответствующего вида ТО и ставим условный знак (круг, треугольник и т. д.). Точка расположения центра принятого условного знака соответствует календарному сроку проведения ТО.

Поскольку интегральная кривая расхода топлива построена в расчете на один средний трактор, то общее количество ТО каждого вида упрощенно определяется в виде произведения:

;

;

3.2 Расчет средств технического обслуживания В пределах каждого месяца для каждой марки трактора рассчитываем затраты труда на ТО всех видов по формуле

где НТОМi — затраты труда на ТО для тракторов i-ой марки за данный месяц, чел.-ч;

— соответственно количество ТО-1, ТО-2, ТО-3, СТО за данный месяц в расчете на один средний трактор из графика ТО;

— соответствующие нормативные трудоемкости, чел.-ч;

nТi — общее (инвентарное) количество тракторов данной марки.

МТЗ-80:

Т-150К:

.

ДТ-75М:

.

Полученные значения НТОМi складываем для всех марок тракторов по месяцам и на их основе строим календарный график затрат труда на ТО тракторов по аналогии с графиком машиноиспользования.

Рис. 4.1 Календарный график затрат труда на ТО Затем по наибольшему значению трудоемкости НТО max за один месяц, полученному на графике, рассчитываем потребное количество мастеров-наладчиков:

принимаем .

где nДРМ — число рабочих дней в расчетном месяце;

ТРДМ — продолжительность рабочего дня мастера-наладчика, ч;

фМ =0,75 — коэффициент использования времени смены мастера-наладчика;

мТР =0,35 — доля работ на ТО, выполняемая трактористом обслуживающего трактора. Принимаем количество звеньев .

3.3 Расчет средств заправки машин нефтепродуктами Нефтехозяйство с/х предприятия представляет собой производственное подразделение, включающее комплекс сооружений и оборудования для транспортировки, приема, хранения и отпуска топлива и смазочных материалов. Только при правильной организации и использовании специального заправочного оборудования можно снизить затраты, уменьшить потери топлива и масел, сохранить их качество и сократить время простоя машин. Рациональную схему нефтехозяйства устанавливают в зависимости от конкретных условий эксплуатации МТП, географического положения хозяйства, расположения его структурных подразделений, материальной базы, наличия емкостей и подвижных заправочных агрегатов.

Для хранения одного вида топлива выбирают не менее трех резервуаров. В первом резервуаре топливо отстаивается, из второго поступает на заправку, а третий резервуар служит для заполнения. Смазочные масла обычно хранят в металлических бочках вместимостью от 100 до 400 л.

Наибольшую экономию топлива, масел можно получить при эксплуатации МТП, обеспечивая комплектование, своевременное и качественное техническое обслуживание, высокую производительность, сокращая простои по организационным и другим причинам, холостые пробеги и частые переезды.

Хозяйства должны сдавать отработанные нефтепродукты на нефтебазы или в другие специальные организации для регенерации, переработки и других вариантов использования. Восстановленные масла идут на повторное использование для тех же машин. Из хозяйств отработанные нефтепродукты с указанием группы поставляют на нефтебазы или автозаправочные станции в бочках или автоцистернах.

Определим годовую потребность в дизельном топливе для тракторов и самоходных с/х машин:

где иГГ — общий годовой расход топлива тракторами, кг;

ЕиМ =0,33 — доля расхода топлива самоходными с/х машинами;

иГi — годовой расход топлива в расчете на средний трактор данной марки, кг;

nТi — инвентарное количество тракторов данной марки;

m — количество марок тракторов.

По значению иГ определяется потребная вместимость резервуаров для хранения топлива.

где

Щрез — общая вместимость резервуаров, м3;

вПЗ =0,15…0,20 — коэффициент, учитывающий необходимый производственный запас нефтепродуктов.

.

Принимаем нефтесклад вместимостью 40 м³

Потребное число мобильных механизированных заправщиков:

где

исут — суточный расход топлива в наиболее напряженный период, кг;

мст — коэффициент, учитывающий долю заправки стационарными средствами;

ЩММЗ — вместимость цистерны, м3;

nрс — возможное число рейсов заправочного агрегата.

.

Принимаем =1.

3.4 Организация хранения машин В качестве основной материально-технической базы для хранения машин по общему количеству тракторов выбираем машинный двор на 20 тракторов.

Хранение машин организовывают в соответствии с требованиями ГОСТ 7751–85 «Техника, используемая в сельском хозяйстве. Правила хранения.»

На рисунке представлена примерная планировка пункта хранения и ТО тракторов.

Поскольку в наличии в бригаде сравнительно небольшое количество МТА, площадка для длительного хранения тракторов будет находиться под навесом, что обеспечит лучшее сохранение техники при неблагоприятных климатических условиях. Пункты и площадки должны быть расположены от хлебных массивов, стогов сена и силоса и других построек на расстоянии 50 м в местах, защищенных от снежных заносов, их делают ровными с твердым покрытием, с уклоном 2−3, по периметру устраивают водоотводные канавы. Машины, группируя по видам и маркам, устанавливают рядами, на расстоянии 0,7 м друг от друга, расстояние между рядами должно быть 6 м. Для подготовки машин к хранению создают специальные звенья; при отсутствии звеньев все работы выполняют механизаторы хозяйств.

Рис. 4.2 Планировка пункта хранения и ТО тракторов

1-площадка для стоянки жаток; 2- площадка для стоянки комбайнов; 3- площадка для стоянки широкозахватных агрегатов; 4- площадка для стоянки прицепов; 5-пост заправки ДТ; 6-плошадка для межсменной стоянки МТА; 7-площадка для ремонта с/х машин; 8-мастерская; 9-площадка для наружной мойки машин; 10-площадка для комплектования с/х агрегатов; 11-навес для регулировки с/х агрегатов; 12-служебно-бытовое здание; 13-площадка для длительного хранения машин.

Раздел 4. ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА (ОПЕРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОСАДКИ КАРТОФЕЛЯ)

4.1 Комплектование МТА для посадки картофеля Используем сажалку КСМ-6, агрегатируемую с трактором ДТ-75М. Рабочая скорость агрегата может быть ограничена двумя факторами :

а) качеством выполняемой работы: ,

которая определяется агротехническими требованиями.

Выбираем 5-ю передачу. Рабочая скорость .

б) энергетическими возможностями трактора:

где: — коэффициент использования тягового усилия трактора

на iой передаче;

— допустимый коэффициент использования тягового усилия;

— тяговое сопротивление агрегата;

— номинальное крюковое усилие на i-ой передаче, кН;

— эксплуатационный вес трактора;

— уклон поля

Вначале определим удельное тяговое сопротивление сажалки:

где

— прирост удельного тягового сопротивления машины

при повышении скорости движения на 1км/ч;

Определим тяговое сопротивление агрегата:

где: — ширина захвата машины;

— эксплуатационный вес культиватора.

Коэффициент использования тягового усилия трактора определим по формуле:

условие выполняется

4.2 Проектирование подготовки поля Рабочий участок отведенный для выращивания картофеля 94,6 га с размерами 860×1100м. Способ движения агрегата — челночный, вид поворота — грушевидный.

Минимальная ширина поворотной полосы равна 10 м.

4.3 Работа агрегата в поле Баланс времени смены:

где: — соответственно время чистой работы, поворотов и холостых заездов при работе, остановок агрегата на технологическое обслуживание, время на переезды агрегата в начале и в конце смены, техническое обслуживание, подготовительно-заключительное время, время на отдых и личные надобности, ч.

где: — время, затрачиваемое на ежесменное техническое обслуживание трактора и машин, входящих в агрегат;

— время на получение наряда и сдачу работы;

— время на переезды агрегата в начале и в конце смены.

где: — количество кинематических циклов за смену;

— время технологического обслуживания агрегата за один кинематический цикл.

Определим число кинематических циклов за смену:

где: — время циклов за смену;

— время одного цикла.

Время циклов за смену найдем по формуле:

где: — время смены;

— время, затрачиваемое на устранение неисправностей и техническое обслуживание на загоне.

Время остановок по физиологическим причинам:

Определим значение времени, затрачиваемое на совершение агрегатом одного цикла:

где: — чистое рабочее время агрегата за один кинематический цикл;

— время, затрачиваемое на холостые повороты.

Чистое рабочее время находится:

Найдем время холостых поворотов:

По формуле проверим баланс времени смены:

баланс времени сходится.

4.4 Технико-экономические показатели МТА К основным технико-экономическим показателям относят: техническую производительность, затраты труда на обслуживание агрегата и погектарный расход топлива.

Часовая производительность агрегата равна:

где:

— коэффициент использования времени смены.

Производительность МТА в гектарах за смену:

Погектарный расход топлива:

где: ;

;

.

Затраты труда на обслуживание агрегата:

где: — количество рабочих, обслуживающих агрегат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсового проекта мы по имеющимся анализам интенсивных технологий возделывания данных в задании культур (озимая пшеница, картофель и горох) подобрали наиболее оптимальные технологии для нашей зоны.

По составленному годовому плану механизированных работ произведен расчет МТП, путем построения графиков машиноиспользования и интегральных кривых расхода топлива. Определена потребность в рабочей силе, тракторах, автомобилях и других с/х машинах. Также в во втором разделе проведен расчет основных показателей использования МТП.

Далее мы составили годовой календарный график ТО тракторов, рассчитали средства ТО и средства заправки машин нефтепродуктами и организовали площадку для хранения и технического обслуживания МТП.

И, в итоге, было проведено оптимальное проектирование ресурсосберегающего производственного процесса посадки картофеля путем разработки операционно-технологической карты на данную операцию.

1. А.А., Лышко Г. П., Скороходов А. Н. Производственная эксплуатация машинно-тракторного парка. — М.: Колос, 1996. — 320 с.

2. Аллилуев В. А., Ананьив А. Д., Михлин В. М. Техническая Зангиев эксплуатация машинно-тракторного парка. — М.: Агропромиздат, 1991. — 367 с.

3. Ленский А. В., Быстрицкая А. П. Техническое обслуживание машинно-тракторного парка. — М.: Колос, 1995. — 272 с.

4. Методические рекомендации к курсовому проектированию по эксплуатации машинно-тракторного парка. Скурятин Н. Ф., БГСХА, 2006 г., 48 с.