Аналіз та удосконалення енергозберігаючих технологій заготівлі та зберігання кормів в СТОВ "Глуховецьке" Козятинського району Вінницької області (стр. 16 из 20)

Рис. 2. Шини атмосферного тиску (а), широкопрофільні

(б) та аркові (в) (за І.І.Водяником)

Докладніше напрями вдосконалення ходових частин тракторів та іншої техніки розглянуто нижче.

Просапні колісні трактори. Завдання зменшення шкідливого впливу на Грунт частково вирішують збільшенням діаметра і ширини шин, однак у зв'язку з погіршенням маневровості тракторів та агротехнічними вимогами це можна робити до певної межі. Зокрема, ширина шин не може перевищувати 21 см з огляду на захисну зону рядків культур, які вирощують із міжряддями 45 см.

Застосуванням здвоєних шин за схемою «тандем» поліпшують тягово-зчіпні властивості тракторів. Іншими шляхами вирішення цього завдання є використання широкопрофільних і аркових шин, привід на передні колеса меншого порівняно із задніми діаметра.

Рис. 3. Схеми еластичних коліс (за І.І. Водяником)

Зменшення маси тракторів за збереження тягово-зчіпних властивостей досягають встановленням двох ведучих мостів (колісна формула 4К4), причому кращою, хоча й дорожчою, є конструкція з усіма колесами однакового розміру.

Обладнання тракторів передньою навіскою з метою одночасного її використання із задньою (рис. 4) забезпечує рівномірніший розподіл експлуатаційного навантаження між передніми та задніми колесами, що усуває необхідність встановлення баластних вантажів на передню вісь для вирівнювання тиску на ґрунт та підвищення тягового зусилля.

Середній тиск коліс просапних тракторів на ґрунт не повинен перевищувати 80-110 кПа (залежно від класу), буксування — 16 і 14 % відповідно для тракторів із колісними формулами 4К2 та 4К4. Треба передбачати можливість установлення баластних вантажів, а для тракторів 4К2 — напівгусеничного ходу або ґрунтозачепів.

Рис. 4. Трактор, агрегатований із плугами на передній і задній навісках (за І.П. Ксеневичем та ін.)

Колісні трактори загального призначення. Найоригінальні-шою конструкторською розробкою є мобільний енергетичний засіб (МЕЗ), який називають трактором другого покоління(рис. 5). Принципова особливість його полягає в оснащенні приводом на ходову частину сільськогосподарських машин для збільшення загального тягового зусилля МТА за рахунок їх маси, а не маси трактора. Отже, вирішується стратегічне завдання — збільшення енергонасиченості трактора, що за традиційних підходів неможливо, оскільки між потужністю двигуна і масою трактора існує певне співвідношення.

МЕЗ побудований за модульною схемою: як енергетичний модуль використано трактор, а функції технологічних модулів виконують візки на активних колесах з приводом від енергетичного модуля, з валами відбирання потужності та пристроями для приєднання знарядь, тари для насіння, добрив, робочого розчину пестицидів тощо.

Теоретично можливим стає необмежене підвищення маси технологічної частини агрегата, зниження маси енергетичної частини (трактора) за підвищення його потужності, оскільки у створенні тягового зусилля бере участь не тільки маса трактора, а й маса технологічних модулів.

Рис. 5. Мобільний енергетичний засіб

(за І.П. Ксеневичем та ін.)

Їх можна обладнувати потрібною кількістю коліс із приводом від енергетичного модуля, внаслідок чого за зниження тиску на ґрунт вони мають у кілька разів вищу вантажопідйомність. Це дає змогу зменшити непродуктивні витрати часу на поповнення технологічних матеріалів. Розміщення коліс із шинами низького тиску на більшій відстані сприяє зниженню тиску на ґрунт. Стає реальним використання 24-рядних машин. Збільшення тягового зусилля до 50 кН розширює діапазон застосування тракторів і практично усуває відмінності між тракторами загального призначення та просапними.

Гусеничні трактори. Одним із напрямів підвищення тягово-зчіпних властивостей, прохідності та зниження тиску на ґрунт є створення пневмогусеничного рушія. Поряд із позитивними ознаками, в тім числі меншими динамічним навантаженням та матеріалоємністю, він має чимало недоліків: низька надійність (втрата тиску в разі проколу, менший термін експлуатації), складність конструкції, менша продуктивність за низьких температур, більша втрата потужності на твердих поверхнях. Такий рушій можна застосовувати на тракторах, комбайнах, інших сільськогосподарських машинах.

Напівгусеничний рушій на пневмоподушках, розроблений для комбайнів, порівняно з колісним дає змогу знизити глибину колії та менше ущільнює ґрунт.

Для транспортних засобівстворено комбінований рушій, в якому поєднано повітряну подушку зі звичайним колесом або гусеницею. Недоліки пневматичної подушки (складність підтримання заданого напрямку руху на підйомах, спусках, схилах, за бічного вітру, низька маневровість) усуваються, а тиск на ґрунт значно знижується. В перспективі можливі обробіток ґрунту, внесення добрив та обприскування посівів апаратами з повітряними подушками. [1]

5.1.3 Впровадження точного землеробства

У розвинених аграрно-індустріальних країнах дедалі більшого поширення набуває система точного землеробства(СТЗ), яка дає змогу не тільки отримувати дешевшу продукцію кращої якості, а й знижувати шкідливе агротехногенне навантаження за рахунок зменшення витрат пестицидів, добрив тощо.

Точне землеробство (PrecisionFarming (Agriculture))— це система взаємоузгоджених заходів, спрямованих на створення оптимальних і рівноцінних умов для розвитку рослин диференційованим внесенням технологічних матеріалів (насіння, добрив, пестицидів та ін.) відповідно до унікальних особливостей кожної елементарної ділянки поля. Близьким до нього є поняття «місцевизначене землеробство» (Site-SpecificFarming).

Одним із головних шляхів вирішення завдань землеробства є просторово-часова оптимізація умов для рослин. Точне землеробство у сучасному розумінні переважно орієнтоване на просторову оптимі-зацію. Для цього потрібно, по-перше, забезпечити рівномірне розміщення рослин у полі, що за рядкової сівби означає — на однаковій відстані. Цим створюють однакові площу й об'єм живлення для рослин. По-друге, добрива, пестициди треба вносити так, щоб забезпечити рівноцінні умови для рослин. Однак високі точність і рівномірність застосування технологічних матеріалів внаслідок використання досконалішої техніки не гарантують створення однакових умов для рослин, оскільки на різних ділянках поля вони можуть опинитися в нерівнозначних умовах у зв'язку з варіабельністю ґрунтового покриву і властивостей ґрунту, забур'яненості поля і заселеності його шкідниками тощо. Це, в свою чергу, може призвести до розриву в темпах росту і розвитку рослин, формування різного за якістю врожаю, неодночасності його достигання. Отже, завдання полягає у здійсненні технологічних заходів відповідно до потреб рослин та фітосанітарної ситуації, стану посівів на кожній елементарній ділянці поля, для чого потрібні його детальні картограми з даними про запас елементів живлення, густоту бур'янів, стан рослин, біологічну урожайність тощо.

Точне землеробство передбачає:

1)детальне картографування поля за основними агротехнічними параметрами;

2)координатне прив'язування машинно-тракторних агрегатів до поля;

3)точне виконання технологічних заходів відповідно до особливостей елементарних ділянок поля.

Основними складовимиСТЗ є географічна інформаційна система (ГІС, GIS), диференційована глобальна система позиціонування (ДГСП, DGPS) та технологія змінних норм внесення (ЗНВ, VRT). . [17]

Географічна інформаційна система (GeographicInformationSystem, GIS)— це система комп'ютерних апаратних засобів та програмного забезпечення, призначена для збирання та обробки даних щодо агротехнологічних параметрів елементарних ділянок поля.

Інформацію можна збирати відбиранням проб у полі (наприклад, для визначення агрохімічних показників) з наступними обробкою результатів аналізів і прив'язуванням їх до координат місць відбирання. Створено оптичні прилади з безконтактними датчиками, за допомогою яких в інфрачервоному випромінюванні з літаків або супутників фотографують поля. Інформація з характеристиками параметрів накопичується в базі даних (Database), використовується для складання тематичних карт (Thematicmap) урожайності, вмісту елементів живлення, норм внесення технологічних матеріалів тощо.

Диференційована глобальна система позиціонування (DifferentialGlobalPositioningSystem, DGPS) — радіонавігаційна супутникова система, спеціально скоригована для визначення місцезнаходження стаціонарних і мобільних об'єктів у трьох світових координатах (довгота, широта, висота) з точністю до десятків сантиметрів. Є поліпшеним варіантом глобальної системи позиціонування (GPS), точність якої вимірюється десятками метрів.

Технологія змінних норм внесення (VariableRateTechnology, VRT)— це внесення за допомогою спеціального обладнання змінних норм (доз) технологічних матеріалів відповідно до особливостей кожної елементарної ділянки поля. Основою VRT є високоточна сільськогосподарська техніка, функціональні властивості якої визначаються широким використанням електронних пристроїв (комп'ютерів, мікропроцесорів, датчиків). [17]

За неможливості впровадження системи точного землеробства за класичною схемою вдаються до альтернативних підходів. Так, для визначення координат МТА використовують радіосистеми, які складаються з базової радіостанції, що знаходиться в приміщенні, та приймально-передавальних приладів, встановлених на польових агрегатах.