Повышение эффективности механизированных процессов производства картофеля в зоне Урала путем совершенствования технических средств для ресурсосоемких технологических операций

• Автор: Охотников, Борис Лазаревич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 327 с. : ил.

Введение.
Глава 1. Проблемы производств картофеля. Практическая и научная актуальность совершенствования средств механизации

1.1 Социальные аспекты необходимости совершенствования производства картофеля .

1.2 Факторы, влияющие на эффективность производства картофеля

1.3 Анализ ресурсоемкости составляющих технологии возделывания картофеля.

1.4 Анализ исследований и пути совершенствования производства картофеля.

1.4.1 Технологические аспекты производства картофеля .

1.4.2Гранспортное обеспечение производства картофеля .

1.5 Выводы и постановка задач

Г лава 2 Основы проектирования механизированных технологий

и технических средств по производству картофеля

2.1 Системный подход в решении проблемы повышения эффективности составляющих комплекса машин по производству картофеля
2.2 Морфологический анализ системы и оценка комплекса машин
по реализации технологии возделывания картофеля
2.3 Критерии оценки комплекса машин для реализации технологии возделывания картофеля
2.4 Оценка значимости управляемых факторов системы для выбора направлений совершенствования технических средств.
Глава 3. Обоснование параметров профиля КНС и средств механизации
по его формированию с учетом условий производства
3.1 Обоснование профиля клубненесущего слоя КНС почвы
3.2 Теоретическое обоснование параметров роторного рабочего органа
для формирования профиля КНС после гребневой посадки.
3.2.1 Обоснование диаметра роторного рабочего органа.
3.2.2 Исследование взаимодействия рабочего органа со слоем почвы
3.3 Обоснование целесообразности совмещения операций обработки посадок с формированием гряды из гребней при возделывании картофеля
3.3.1 Агротехническая оценка МТА
3.3.2 Производительность агрегата.
3.3.3 Энергозатраты на выполнение операций
3.3.4 Затраты труда по операциям
3.3.5 Затраты средств.
3.4 Обоснование основных параметров комбинированного агрегата
3.4.1 Теоретическое обоснование параметров пассивного рабочего органа для формирования профиля КНС из гребней.
3.4.2 Обоснование параметров комбинированного агрегата .
3.4.3 Параметры машиннотракторного агрегата МТА
с пассивными рабочими органами грядообразователя
Г лава 4 Экспериментальная оценка усовершенствованных технических
средств и комплексов машин по формированию КНС
4.1 Методика проведения опытов
4.1.1 Формирование КНС по варианту полосное фрезерование
4.1.2 Формирование КНС по варианту сепарация почвы
4.1.3 Сравнительная оценка вариантов формирования КНС.
4.2 Результаты экспериментальных исследований.
4.2.1 Результаты агротехнических опытов.
4.2.2 Результаты энергетических испытаний агрегатов.
4.2.3 Результаты хозяйственных испытаний комплекса машин
4.3 Формирование гряды из гребней после посадки картофеля.
4.3.1 Требования к операциям и техническим средствам
4.3.2 Технические средства для формирования гряд
4.3.3 Методика постановки опытов
4.3.4 Результаты формирования гряды после посадки в гребни
Глава 5 Обоснование комплекса машин по транспортировке клубней картофеля
5.1 Анализ схем транспортирования
5.2 Хрономегражные наблюдения за транспортировкой клубней
5.2.1 Оценка использования транспортных средств
5.2.2 Оценка использования погрузочных средств.
5.3 Совершенствование технологии и технических средств
на погрузочных работах.
5.3.1 Оптимизация грузовместимости контейнера при ручной подборке урожая.
5.3.2 Технология погрузки картофеля с использованием МОК.
5.3.3 Анализ результатов погрузки с применением МОК
5.4 Обоснование транспортных средств для перевозки урожая
5.4.1 Анализ схем перевозки
5.4.2 Применение оборотных полуприцепов
5.4.3 Использование тракторов МТЗ на транспортных работах
5.4.4 Пути повышения проходимости тракторных транспортных агрегатов при неблагоприятных условиях движения
5.4.5 Анализ способов повышения тяговосцепных свойств трактора
5.4.6 Рациональная грузоподъемность ТТА с догрузкой
ведущих колес трактора.
5.4.7 Пути увеличения сцепного веса трактора МТЗ
при работе с двухосным прицепом
5.4.8 Исследование перераспределения нагрузок между осями ТТА
5.4.9 Результаты испытаний ТТА в составе МТЗ
с прицепом 2ПГС6,0 в условиях грунтовой дороги.
5.5 Обоснование состава транспортного звена на перевозке урожая
5.5.1 Обоснование маршрутов движения урожая картофеля
5.5.2 Обоснование рационального состава транспортного звена
Глава 6. Техникоэкономической оценка комплекса машин для возделывания,
уборки и транспортирования урожая картофеля с рекомендациями
по формированию его состава.
6.1 Технические средства по обработке почвы и внесению удобрений
для реализации прогрессивных технологий.
6.2 Посадка картофеля и уход за посадками в период вегетации
6.3 Уборка урожая.
6.4 Транспортировка урожая после уборки.
6.4.1 Оценка транспортировки картофеля ТГА с догрузкой
ведущих колес трактора МТЗ
6.4.2 Перевозка урожая до места переработки и хранения
6.5 Техникоэкономическая оценка предлагаемых систем машин
Основные выводы и рекомендации
Литература


Комплекс машин для реализации базовой технологии приведен в приложении . Традиционная технология возделывания картофеля предусматривает посадку с междурядьями см и образование гребней в различные сроки. Аналогичную схему посадки и формирование профиля поверхности предусматривает целый ряд технологий. Ненадлежащая подготовка почвы перед посадкой, уплотнение при обработках ходовыми системами агрегатов приводят к невозможности использовать при уборке картофеля комбайны. Все это имеет место в базовой технологии, культивируемой на Среднем Урале и в других регионах. Компьютерная программа проектирования комплекса машин по возделыванию и уборке сельскохозяйственных культур на базе Мкгояо ЕЬ позволяет анализировать влияние отдельных мероприятий по модернизации и в целом технологии, оценивать их эффективность по затратам труда и средств. Из рисунка 1. ГСМ, на материалы с услугами . Затем идут затраты на топливносмазочные материалы и оплату ручного труда . С. рубга
,
. Рисунок 1. Энергетические средства и рабочие машины приняты в расчетах типичными для зоны Среднего Урала, выпускаемыми отечественными предприятиями. Эксплуатационные затраты для комплекса по операциям агрегатам приведены на рисунке 1. ЗАТРАТЫ СРВДСТВНА ВЫПОЛНШИЕПОЛШЫХ РАБОТ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КАРТОФЕЛЯ С, руб1 СО га по БАЗОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
. III 3 I. О. О. Рисунок 1. Затраты средств по операциям Из категории затрат по отдельным агрегатам на выполнение технологических операций наибольшие значения имеют посадка картофеля, уборка картофеля копателем и транспортные работы, связанные с перевозкой урожая, заготовкой и внесением органических удобрений. В расчете затрат на единицу площади, а впоследствии и на единицу продукции будут оказывать влияние затраты на выполнение этих операций. Степень механизации работ с учетом производительности средств механизации оценивается затратами труда механизаторов на единицу площади возделывания культуры и привлечением вспомогательных рабочих рис. Максимум затрат труда при выполнении механизированных работ операторами приходится на закладку картофеля на хранение, уборку картофеля копателем, транспортировку картофеля с поля, междурядную обработку посадок и др. Результаты анализа показывают, что максимальные затраты на оплату труда имеют место па погрузке урожая в транспортное средство. Полученные результаты указывают на то, что в первую очередь следует совершенствовать технологию возделывания картофеля в направлении сокращения ручных работ, связанных с подбором и погрузкой вороха картофеля при уборке копателем, и по возможности обеспечить комбайновую уборку. Н, челч0 га
0. П
0. Рисунок 1. Затраты труда на выполнение операций. Практика отечественных предприятий, занимающихся проектированием, освоением и реализацией технологий возделывания и уборки картофеля ,,,,,8,9,1,4,5 показывает, что существует множество особенностей в организации мероприятий, наборе технологических операций и сроках их выполнения. Организация производства картофеля, как и других культур, должна отличаться гибкостью, учитывать изменяющиеся условия производства, использовать энергосберегающие технологии, современные средства механизации, опираться на опыт отечественных и зарубежных специалистов применять высокоурожайные сорта для конкретных условий и др. Необходимо учитывать также размеры предприятий и площадей, занятых под картофелем. Обработка почвы перед посадкой. Основная обработка почвы в рекомендациях научных учреждений, опытных предприятий и подразделений незначительно отличается по разным регионам и предприятиям. Основными операциями основной подготовки являются вспашка плугами, отличающимися типами рабочих органов и конструктивными особенностями, обработка машинами с дисковыми рабочими органами и другими. Обработка клубненесущего слоя перед посадкой производится машинами с активными и пассивными рабочими органами . Обработка до посадки тяжелых и средних почв активными рабочими органами включает сплошное или полосное фрезерование в зоне размещения клубней. Для этой цели используются фрезы отечественного производства шириной захвата 2,8.