Характеристика основних джерел економії енергоносіїв в рослинництві (стр. 5 из 5)

Трактори і самохідні машини 30…60% часу працюють при експлуатаційному навантаженні двигуна відповідно 60 і 70%. Важкі роботи універсально-просапних тракторів складають 10…45%, а загального призначення — до 45% річного наробітку.

Аналізом роботи МТП встановлено, що за рахунок збільшення тракторів К-700, К-700А, К-701, Т-150К і МТЗ-80 і недостатнього їх використання з 1981 по 1988 р.р. приріст валової продукції становив близько 30%, а витрати палива і мастильних матеріалів збільшилися в 2,2 і 1,5 рази. Це свідчить про те, що тенденції нарощування потужностей тракторів вступають в протиріччя з розвитком нових умов, форм і організації праці в сільському господарстві.

В колишньому СРСР машин потужністю більш 110,4 кВт в 1990 році було понад 30%; у Великобританії 2…4%; в США і Канаді — біля 7…8%. Доля малогабаритних тракторів в зарубіжних державах 10…30%, в Союзі менше 1%. За даними досліджень Великобританії, оптимальна площа для використання МТП — в межах 100…400 га. При площі 100…200 га використовують 3…4 трактори потужністю від 11…15 кВт до 59…74 кВт. На фермах розміром 300…400 га — 6…7 тракторів з одиничною потужністю до 110,4 кВт.

У цих господарствах рівний питомий вихід продукції досягається при більш низькій (1,3…1,6 разів) загальній потужності тракторів.

У Німеччині біля 60% ферм площею 10…50 га. Ці ферми мають 1…2 трактори потужністю 22…44 кВт і один малогабаритний — до 11…15 кВт.

На транспортних роботах питомі витрати палива також залежать від класу трактора. Це видно із таблиці 8.

Таблиця 8.

Показники роботи транспортних тракторних агрегатів

Склад тракторного транспортного агрегату	Показники
	Витрати паливакг на 1 т/км	Витрати праці, люд·год./т·км	Матеріаломісткість, т-т
К-701+1ПТС-9+3ПТС-12	0,225	0,020	1,26
К-701+3ПТС-12	0,284	0,023	1,57
Т-150К+1ПТС-9	0,220	0,028	1,67
МТЗ-80+2ПТС-6-8526	0,179	0,040	1,03
МТЗ-80+2ПТС-4М-785А	0,220	0,054	1,18
ЮМТЗ-6АЛ+2ПТС-6-8526	0,158	0,042	1,02
ЮМЗ-6АЛ+2ПТС-4М-785А	0,192	0,057	1,15
Т-40М+2ПТС-6-8526	0,154	0,46	0,90
Т-40М+2ПТС-4М-785А	0,183	0,061	0,98
Т-25А+2ПТС-4М-785А	0,153	0,065	0,83
Т-25А+1ПТС-2Н	0,194	0,116	1,25

При виконанні транспортних робіт трактором К-701 на 1 т/км витрачається 0,284 кг палива, а трактором Т-25А лише 0,153 кг.

Ефективним джерелом економії палива є більш повне використання потужності трактора, а також раціональна експлуатація машинно-тракторних агрегатів.

Машинні агрегати слід комплектувати таким чином, щоб потужність трактора використовувалась на 85…95%, а швидкісний режим знаходився в діапазоні максимальних значень коефіцієнта корисної дії (0,8 — для гусеничних і 0,75 — для колісних тракторів).

За даними багатьох досліджень, завантаження тракторних двигунів в господарствах на більшості робіт складає 50…60%, що знижує паливну економічність на 20…30%. Частіше всього неповне використання потужності має місце із-за нераціонального комплектування машинних агрегатів. Мають місце випадки, коли з цієї причини трактори завантажені всього на 35…50%.

Оптимальну ширину агрегату розраховують, виходячи із зусилля на гаку трактора та питомого опору робочих машин (кН/м). Розрахункову ширину захвату агрегату узгоджують з кратністю конструктивної ширини захвату однотипних машин. Проте, ширина захвату машин в агрегаті може змінюватись ступінчасто. А тому не завжди вдається раціонально завантажити трактор.

Це можна, певною мірою, компенсувати за рахунок вибору раціонального швидкісного режиму роботи агрегату. При недовантаженні двигуна можливо включити підвищену передачу трактора і зменшити частоту обертання колінчастого вала. Економія палива за рахунок цього може становити 15…20%.

Для вибору агрегатів розроблені рекомендації, які забезпечують найбільшу економію палива в умовах України. Наведені склади агрегатів, норми виробітку, витрати палива кг/га, ефективність в % виробітку та по витратах палива. По окремих операціях різниця по витратах палива різними агрегатами сягає 77%.

За результатами експериментальних досліджень встановлено, що двосівалковий агрегат з трактором МТЗ-80 та спеціальною зчіпкою зменшує витрати палива на 31…37% в порівнянні з односівалковим.

Складні агрегати по заводських інструкціях або по розрахунках, виходячи з максимальної потужності на гаку, не завжди найбільш економічні по витраті палива. Цей факт пояснюється тим, що реальні умови роботи можуть істотно відрізнятись від розрахункових. Тому велике значення має вибір оптимального режиму. При заданих ширині захвату та глибині обробітку основним режимним параметром є робоча швидкість. Особливе значення набуває вибір раціональних режимів роботи при недовантаженні двигуна.

Дослідження, що проведено в ННЦ “ІМЕСГ” по вивченню впливу часткових швидкісних режимів двигуна трактора Т-70С в агрегаті з культиватором УСМК-5,4 на витрату палива, дозволили встановити, що робота двигуна трактора Т-70С на часткових швидкісних режимах дозволяє істотно зменшувати витрату палива. Так, перехід на одну передачу вище з одночасним зменшенням швидкісного режиму двигуна (до рівня 80…83% номінального швидкісного режиму) зменшує витрату палива на 1,38 кг/год, а перехід на дві передачі вище (із зменшенням швидкісного режиму двигуна до 68% номінального) зменшує її на 2,76 кг/год.

Перевагою широкозахватних агрегатів, що рухаються по полю з меншою швидкістю, являється більш низький питомий опір машин. Встановлено, що при збільшенні їх швидкості з 5 до 10 км/год тяговий опір збільшується на 4,5…7%, а витрата палива в розрахунку на гектар підвищується на 2,5…5%. При невисокій швидкості руху агрегату і низькому навантаженні двигуна можна включити підвищену передачу та зменшити частоту обертання колінчастого валу двигуна, що дозволяє зекономити паливо.

Значна витрата палива відбувається при роботі з несправними або не правильно відрегульованими сільськогосподарськими машинами.

Наприклад, при оранці неправильно з’єднаний з трактором плуг, із затупленими лемешами спричинює перевитрату палива до 20…30%.

Із збільшенням ріжучої кромки лемеша до 4 мм витрата палива на 1га може збільшитись на 2,5…2,8 кг, а при затупленні лап культиватора — на 0,4…0,5 кг.

Витрата палива в значній мірі залежить від стану робочої поверхні робочих органів плуга. Наприклад, коефіцієнт тертя ржавої лемішної сталі, та в нормальному робочому стані відповідно становить 0,63 та 0,42, що викликає зниження продуктивності та підвищення витрати палива на 5…20%.

Поява несправності тракторів веде до перевитрати нафтопродуктів. Вплив несправності тракторів на збільшення витрати палива приведено в таблиці 9.

Таблиця 9. Залежність витрати палива від несправності окремих систем трактора

Несправності	Збірні одиниці і агрегати	Втрати у % від норми
Підтікання трубопроводів, паливного бака та ін.	Система живлення двигуна	До 5
Негерметичне закриття паливного бака		1…3
Негерметичність клапана економайзера		10…15
Збільшений діаметр жиклера		До 6
Несправність форсунки		15…20
Порушено кут випередження подачі палива (на 2…3°)		3…4
Не працюють свічки запалювання (одна…дві) 6-ти циліндрового двигуна	Система запалювання	26…60
Накип у радіаторі (біля 1 мм)	Система охолодження	8
Понижена температура охолоджувальної рідини, °С:
60…70		8…10
30…40		30…40
Закоксовані кільця	Поршнева група	15
Нагар у камері згорання		4…6
Забруднений повітроочисник	Повітроочисник	4…5
Не відрегульована муфта зчеплення	Ходова частина	10…20
Не відрегульоване сходження перехідних коліс		5…7
Використання у трансмісії масла завищеної в’язкості		До 10
Низький тиск повітря в шинах		До 20

Значна перевитрата палива спостерігається там, де відсутні системи підігрівання двигунів у зимовий період, не проводиться сезонне технічне обслуговування, заміна літніх сортів палива і масел на зимові, відсутнє утеплення двигунів. При цьому в 1,5…2,0 рази збільшується період розігрівання двигуна перед пуском і в 3…4 рази збільшується час розігрівання двигуна до нормального теплового режиму. А це, в свою чергу, досить суттєво впливає на витрату палива при проведенні даної операції.

Велике значення на витрату палива має тепловий режим двигуна. Підвищена температура впливає на окислення палива, при якому утворюється смолисті з’єднання, які, в свою чергу, інтенсифікують утворення нагару у камері згорання двигуна, що знов-таки більше сприяє підвищенню температурного режиму двигуна і, відповідно, зниженню його економічності. Все це сприяє зменшенню міжремонтного строку двигуна на 20…30% і збільшення витрати палива на 6…8%.

Угорські фахівці відзначають, що найбільш сприятлива вологість ґрунту складає 13…15%. Оптимальна швидкість руху при цьому складає (при виконанні ґрунтообробних операцій) 7…8 км/год, при сівбі зернових — 10…11 км/год. Вибір оптимальної швидкості руху і ширини захвату агрегату дозволяє зменшити витрату палива при оранці на 10%, культивації — на 30%.

В останні роки рядом зарубіжних фірм організовано виробництво ВВП, які діють не тільки з традиційними частотами обертання 540 і 1000 хв^-1, а і з частотою обертання 750 хв^-1.

Фірма „Штайер” випускає тракторний ВВП, який працює з частотами обертання 540, 750, 1000 і 1320 хв^-1. В австралійському університеті землеробства встановлено, що застосування частоти обертання ВВП 750 хв^-1, економічно доцільно тільки в тих випадках, коли сільськогосподарська машина завантажує двигун трактора не більше, ніж на 70%. При експлуатації тракторів в господарствах з перевагою кормових угідь використання ВВП, який працює із швидкістю обертання 750 хв^–1, дозволяє зменшити витрату палива на 0,25…0,5 л/год.

Норвезька фірма „Квернеланд” застосувала пристрій для автоматичного регулювання ширини захвату плуга під час руху агрегату. Відповідне зменшення або збільшення ширини захвату плуга дозволяє оптимально завантажити трактор та зменшити витрату палива.

Використана література

1. В.В. Гришко, В.І. Перебийніс та В.М. Рабштина /Енергозбереження в сільському господарстві (економіка, організація, управління). – Полтава: «Полтава», 1996. – 280 с.

2. В.В. Гришко / Проблеми управління ресурсовикористанням у галузях агропромислового комплексу /енергетичні аспекти/. – К. Інститут економіки Міністерства економіки України, 1997. – 188 с.

3. Медведовський О.К., Іваненко П.І. Енергетичний аналіз інтенсивних технологій в сільськогосподарському виробництві.- К.: Урожай, 1988.— 208 с.

4. Бабій В.П. Оптимізація структури комплексів машин для рослинництва. Науковий вісник НАУ-К.:,2003.- с.32-35.