ТЕМА: Проблеми використання тягово-транспортних засобів у рослинництві

МЕТА РОБОТИ: Ознайомитися з основними проблемами використання тягово-транспортних засобів у рослинництві.

ЗМІСТ ЗВІТУ:

1. Описати загальні теоретичні відомості

2. Привести рисунки 4.1-4.4

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Окреслимо докладніше круг проблем і завдань, які виникли в результаті повсюдного використання тракторно-комбайнових технологій. Створення тягових машин – тракторів, з легкими (порівняно з паровою машиною) двигунами внутрішнього згорання (ДВЗ), дозволило трактору разом з машиною, що агрегатується, вийти на оброблюване поле. Перший трактор з ДВЗ, створений в Англії для серійного виробництва, демонструвався на всесвітній виставці в Парижі в 1900 році. Проте, широке розповсюдження трактори з ДВЗ починають отримувати тільки після 1907 року коли декілька американських фірм випустили на ринок цілком працездатні моделі тракторів. Розвиток тракторобудування і застосування тракторів в Європі на початковому етапі стримувався небезпідставним побоюванням, що важкий трактор робитиме шкідливий вплив на родючий шар ґрунту. Особливо це стосувалося важких тракторів з паровими двигунами, які серійно випускалися фірмами Бест, Кейс, Хольт і ін.

а б

Рис. 4.1. Перші трактори

а – паровий трактор Даніеля Беста 1890 рік; б – трактор Holt 75 з ДВЗ.

До Росії перші сільськогосподарські трактори серійного виробництва фірми Gord Parr з ДВЗ завезені з Америки в 1910 році. Трактори мали двигуни потужністю 45 кінських сил і маса 9830 кг, швидкість рухи на єдиній передачі складала приблизно 3,5 км/г.

Для трактора з такою масою розрахункові витрати потужності на переміщення по стерні зернових складають більше 13 к.с., а розрахунковий тяговий коефіцієнт корисної дії (ККД) не перевищує 0,65. Фактичний тяговий ККД цього трактора за даними випробувань не перевищував 0,55, тобто не менше 45% спалюваного палива витрачалося непродуктивно, в основному на ущільнення грунту.

Незрівняна з гужовими засобами продуктивність тракторів і незначна їх кількість не ставили проблем економічності і екологічності в ряд першочергових. У 1910 році основними енергетичними засобами сільськогосподарського виробництва Росії були тварини сумарна потужність яких складала 99,6%, останні 0,4% потужностей складали механічні двигуни, в основному стаціонарні. У Америці країні-піонерові тракторобудування, на 1923 рік потужність робочої худоби, занятої в сільському господарстві, складала 65%, потужність тракторів – 16% останнє – стаціонарні механічні двигуни. Мобільні енергетичні засоби були предметом мріянь. На їх створення були направлені зусилля багатьох винахідників і вчених різних країн.

Отримавши в розпорядження легкий і економічний двигун внутрішній згорання, розвиток технологій обробітку ґрунту пішов по найбільш простому, але енерговитратному шляху: енергетичний засіб (трактор замість коня), рухаючись по оброблюваному полю, тягне технологічний засіб (знаряддя, сільськогосподарську машину).

Рис. 4.2. Тягова концепція обробітку ґрунту «тягач-знаряддя».

Енергозберігаючі і ґрунтозахисні технології лебідкового приводу ґрунтообробних машин, без сумнівів, складніші технічно, не витримали конкуренції з тракторною тягою і були практично забуті.

Рис. 4.3. Лебідкова ґрунтообробна машина

Для отримання достатнього тягового зусилля необхідна відповідна власна вага трактора. До певного часу лише у деяких спеціалістів виникали сумніви в доцільності безальтернативного використання тракторної тяги. Так, в 1927 році, напередодні створення власного тракторобудування, були проведені Всеросійські тракторні випробування в Персіановці під Москвою. Дослідження проф. М.Х. Пігульовського і Н.А. Качинського показали, що найбільшому руйнуванню ґрунту піддають рушії колісних тракторів; нерівномірність розподілу навантаження по площі гусеничного ланцюга гусеничного трактора значною мірою знижує його переваги в порівнянні з колісним; укладання ланок гусеничного ланцюга супроводжується ударами і підвищує ущільнення ґрунту; порушення структури родючого шару неминуче приводить до втрати врожайності вирощуваних рослин.

Рис. 4.4. Негативний вплив рушіїв на родючий шар грунту

Підсумки розвитку тракторобудування і масове застосування тракторів в

сільському господарстві підтвердили побоювання перших дослідників про пагубний вплив рушіїв тракторів на родючий шар ґрунту і викликали загострення ряду серйозних проблем, які не можуть бути вирішені в рамках загальноприйнятої технології використання МТА в землеробстві. Основні з цих проблем:

1. Зниження родючості грунту із-за його ущільнення і руйнування структури рушіями машин.

2. Низький енергетичний ККД МТА тягової концепції із-за великих витрат енергії на переміщення МТА і необхідності рихлення ґрунту ущільненого ходовими системами.

3. Надзвичайна складність автоматизації виробничих процесів у рільництві.

4. Виснаження природних запасів палива, придатного для двигунів внутрішнього згорання - основних енергетичних установок сучасних тягово-транспортних машин.

5. Соціальні аспекти - прогресивна і престижна колись на селі професія механізатора перетворюється на рутинне, важке і нецікаве заняття, що приводить до відтоку сільського населення, викликає необхідність в «безлюдних» роботизованих технологіях виробництва сільськогосподарської продукції.

Ці проблеми з особливою гостротою виявилися після повного витіснення гужових енергетичних засобів тракторною тягою і першими їх відчули найбільш розвинені країни. У СРСР процес усвідомлення згубності застосування технологій на базі МТА почався в 70-і роки.

Збільшення валового виробництва продукції в рільництві можливо при остаточному відході від тягової концепції трактора. Мобільні енергетичні засоби поступово перетворюватимуться з робочих енергомашин в носії і передавачі енергії робочим органам і машинам, які переміщуються по спеціальним коліям або штучно створеним доріжкам. Альтернативний напрям розвитку заводської моделі рільництва створення мобільних мостових систем.

Рис. 4.5. Основні проблеми, які вирішують застосуванням мостових засобів механізації рослинництва

ЗАЛІКОВІ ПИТАННЯ:

1. Назвіть основні проблеми пов’язані з застосуванням енергетичних засобів, що рухаються по полю.

2. Вкажіть альтернативні шляхи механізації рослинництва.

3. Назвіть особливості застосування лебідкових ґрунтообробних машин

4. В якому місці проведено перші всеросійські тракторні випробування?

5. Які проблеми можливо вирішити застосуванням мостових засобів механізації.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5