Лекція 8. Мостовi енергетичнi системи

1. Загальні положення та визначення

2. Передумови впровадження мостових енергетичних систем в рільництві.

3. Постійна технологічна колія, як основа переходу до мостової

системи землеробства.

4. Аналіз схем та техніко-економічної ефективності використовуємих мостових агрегатів.

Кардинальне підвищення виробництва с.-г. продукції, суттєве вирішення проблеми ущільнення грунту і т.д. можна здійснити тільки на сонові принципово нових рішень. Одне із них передбачає застосування мостової системи землеробства, основаної на використанні агромостів та ПТК.

Агроміст - це потужний сільськогосподарський агрегат, який базується на парі рушіїв, що переміщається по напрямниках, прокладених уздовж поля. Він дозволяє не тільки виключити негативний вплив ходових систем на грунт, але і впровадити в сільське господарство індустріальні методи виробництва продукції, характерні для промисловості. Передумовами широкого впровадження агромостів полягають в наступному:

- грунт не підлягає впливу збоку ходової частини агрегату, що практично виключає її будь-яке ущільнення;

- продуктивність праці значно зростає із-за збільшення ширини захвату, швидкості руху, суворого додержання прямолінійного переміщення, можливості цілодобової роботи, використання електроприводу робочих органів, застосування електротехнологій тощо;

- створюється можливість автоматизації всіх технологічних операцій по вирощуванню сільськогосподарських культур в оптимально агротехнічні строки;

- виникають умови для ефективного впровадження програмування урожаїв.

Є і інші переваги, які підтверджують великі потенційні можливості мостових агрегатів. Однак, із-за значної матеріалоємкості та високої вартості перших варіантів агромостів, а також значних початкових капіталовкладень ці агрегати в свій час не знайшли якого-небудь застосування.

Нині інтерес до мостового землеробства значно зріс. Над створенням агромостів працюють в США, Англії, Японії, Польщі, Голандії, Росії, Україні та інших країнах. Так, наприклад, в Англії фермер Даулер з 1982 року використовує агроміст на площі 94 га. Результати роботи показали, що урожайність вирощуємих культур при цьому збільшилась не 10%, значно зменшилась енергоємність грунту і т.д.

В Ізраїлі на базі трактора з двигуном потужністю 180 к.с. розроблено агроміст із захватом 6 м, який застосовується на культивації, сівбі, внесенні мінеральних та органічних добрив [1].

Якщо реально підійти до питання конструювання мостових агрегатів, то його необхідно вирішувати поетапно. На першому етапі в якості енергетичних станцій можна використовувати трактори, а в якості напрямників - ущільнені доріжки чи напрямні борозни (тобто ПТК).

Один із таких агрегатів представлений на рисунку. Рама 1 з робочими органами шарнірно з'єднується із двома колісними енергетичними засобами 2, які переміщаються по напрямним доріжкам (ПТК).

2 2

Схема мостового агрегату на основі мобільних колісних

енергетичних засобів та ПТК

При координатному способі руху, коли рама 1 не розвертається, енергетичні засоби в кінці гону роблять синхронний поворот на 90^о і переходять на іншу позицію. Таку схему можна використовувати з робочими органами ненаправленої дії (фрезами, боронами, котками тощо).

При роботі агрегату з робочими органами направленої дії (культиватори, сіялки, лущильники і т.д.) поворот в кінці гону здійснюється наступним чином. Спочатку один енергозасіб розвертає раму на іншу позицію шляхом її розвороту на 180^о, а потім другий енергетичний засіб розвертається на такий же кут відносно вертикального шарніру, що з'єднує його з рамою.

Застосування на агрегаті системи дублерного водіння енергозасобом - роботом із кабіни енергозасобу-лідера дозволяє вдвічі скоротити число механізаторів в період польових робіт. Мостовий агрегат, виконаний по розглядуваній або подібній схемі, не потребує великих капітальних витрат і його створення в найближчий час цілком реальне. З допомогою таких агрегатів першого покоління можна буде вирішувати задачі створення більш досконалих автоматизованих мостових агротехнічних комплексів (АМАК) [2].

По суті справи АМАК- це самохідний сільськогосподарський завод, установлений поперек поля чи групи полів по вій його/її (групи) ширини. Заводський корпус АМАК, виконаний із полегшених металоконструкцій та пластику, піднесений над грунтом на 2-3 м і з допомогою необхідної кількості опор з електрифікованими ходовими системами установлений на ПТК. Під час роботи він повільно (1-5 км/год) переміщається вздовж поля човниковим способом. В кінці гону не розвертається, не транспортується із угіддя на угіддя і демонтується після закінчення ресурсного строку служіння (25-50 років).

Як і на любому заводі, АМАК підключений до державної лінії електропередачі, але на стаціонарно, а з допомогою струмознімачів. АМАК має необхідну кількість службових приміщень, включаючи і гігієнічні.

У вихідній моделі АМАК-системи вирішені питання просторового узгодження транспортування технологічного матеріалу, обслуговуючого персоналу, навісних модулів, збирання та зберігання урожаю, оперативного контролю за технологічним процесом, резервування найбільш відповідальних складових частин, ремонту, забезпечення мікроклімату всередині комплексу. Основні технічні рішення АМАК- системи виконані на рівні винаходів [3].

Не дивлячись на те, що точну економічну оцінку мостовим агрегатам нині дати досить складно, посередньо про їх можливості можна судити по наступним даним. Одне тільки застосування ПТК дозволило ряду кооперативів бувшої НДР підняти продуктивність праці, знизити працемісткість і підвищити урожайність зернових із загальним ефектом 100 марок на 1 га. Площа землі, відведеної під сліди ПТК, не перевищувала при цьому 10%.

У 1972-1977 рр. ефективність мостових агрегатів перевірялась на полігоні ПКФ ВIМ у дослідах з використанням електровізка з комплектом сільськогосподарських знарядь, який рухався по стальних рейках. Отримані багатообіцяючі результати: урожай цукрового буряка (без зрошення) -138,4 т/га, столового буряка- 41,1 т/га без зрошення, а із зрошенням- 88 т/га.

Поява мостових агрегатів передбачає широке застосування такого прогресивного методу зрошення, як кореневе водопостачання рослин. Урожайність сільськогосподарських культур підвищується при цьому на 20-30%, а норма зрошення (у порівнянні із дощуванням) зменшується в 10-15 разів.

Нині умови для створення мостових агрегатів повністю дозріли, що створює потужну основу для переходу до широкого розвертання конструкторських робіт по їх розробці та виробничій перевірці.

Література:

1. Сельхозмашины будущего. По страницам иностранных журналов//Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1990, №2.

2. Жуков Ю.Н. Автоматизированный мостовой агротехнический комплекс// Механизация и электрификация селського хозяйства, 1984, №2.

3. Жуков Ю.Н. Мостовое устройство для сельскохозяйственных работ. А.с. СССР №№ 791274, 852198, 873899, 884598, 893150.

4. Надыкто В.Т., Черепухін В.Д. Перспективи колійної системи землеробства// Техніка АПК, 1998, N1.

Питання для перевірки.

1. Переваги застосування постійної технологічної колії перед іншими шляхами зменшення ущільнюючого впливу на грунт збоку енергетичних засобів та МТА на їх основі.

2. Суть основних вимог до енергетичного засобу і технологічної частини агрегату для вирощування с.-г. культур із застосуванням постійної технологічної колії.

3. Передумови впровадження мостових енергетичних систем в рільництві.

4. ПТК, як основа переходу до мостової системи землеробства.

5. Агророботи і їх місце в сільськогосподарському виробництві.

6. Суть та особливості вирощування с.-г. культур при рухові МТА по постійній технологічній колії (ПТК).

7. Вимоги до енергетичного засобу і технологічної частини МТА для вирощування сільськогосподарських культур із застосуванням ПТК.

[1] 5-відмінно; 4- добре; 3- задовільно; 2- незадовільно.