Проектирование ТКМ для производства и выкопки посадочного материала

Данные комплексы машин рассчитаны для выращивания и уборки в лесных питомниках сеянцев и саженцев для лесовосстановления и лесовыращивания [1]. Поскольку условия выращивания посадочного материала в лесных питомниках во многом аналогичны соответствующим условиям, имеющим место при производстве пропашных и овощных культур, в данный раздел системы машин включено значительное количество сельскохозяйственной техники: универсально-пропашные тракторы Т-40АМ и МТЗ-80/82, самоходные шасси Т-16М, плуги, бороны, культиваторы, машины для внесения органических и минеральных удобрений, опрыскиватели, дождевальное оборудование и др.

Операции, машины и тракторы ТКМ для производства сеянцев в открытом грунте выписываются из таблицы 3.01 [1, с. 40] в соответствии с исходными данными. Сведения о часовой производительности агрегатов также приведены в системе машин [1, с. 52-57], для машин, заимствованных из растениеводства [1, с. 187-201].

Расчет потребного количества агрегатов начинают с операций, которые должны проводиться в сжатые сроки. Это посев, мульчирование, посадка. Затем переходят к менее срочным операциям. Ими могут быть агротехнические уходы, перепашка пара и т.п.

В качестве примера рассмотрим расчет посевных машин.

Для посева семян сосны применим сеялку лесную СЛУ-5-20 [1, ст. 42], которая агрегатируется с тракторами тягового класса от 6 до 14 кН. Выберем трактор МТЗ-82 (14 кН).

Лучшее время посева семян хвойных пород – весна, когда нет опасности повреждения семян грызунами, а всходов заморозками. Ориентировочно планируем провести посев с 20.04 по 30.04. Тогда количество календарных дней Д_к равно 11.

Рассчитываем количество рабочих дней

Д_р = Д_к ·к_ис, (1)

где к_ис - коэффициент использования календарного срока, который учитывает выходные дни, ремонт, техническое обслуживание и т.п.; к_ис = 0, 8 …0, 85.

Д_р = 11 × 0, 85 = 9.

Производительность сеялки СЛУ-5-20

П_ч = 0, 4 га/ч [1, с. 57].

Рассчитаем сменную производительность сеялки

П_см =(Т_см -t_пз) ·j·· П_ч, (2)

где Т_см – время смены, Т_см = 8 час;

j - коэффициент использования времени смены, j = 0, 5…0, 8;

t_пз - затраты времени на подготовительно-заключительные работы и отдых, t_пз ≈ 1 час.

П_см =( 8-1 ) · 0, 7 · 0, 4 = 1, 96 га/см.

Рассчитаем количество смен, которое необходимо отработать для выполнения заданного объема работ

(3)

где w – объем работ, га.

Плановое количество агрегатов определим по формуле

(4)

где к_см - коэффициент сменности;

к_Тг - коэффициент технической готовности.

При выборе величины коэффициента сменности следует учитывать продолжительность светового дня в период проведения работ. Величина коэффициента технической готовности к_Тг = 0, 7…0, 9.

Расчетное количество агрегатов n_р получаем путем округления n_пл в большую или меньшую сторону.

В данном случае округление в меньшую сторону нежелательно, так как это приведет к увеличению продолжительности проведения операции. Примем n_р = 2.

Рассчитаем уточненное количество рабочих дней

; (5)

.

Уточненное количество календарных дней

; (6)

.

Таким образом, двумя агрегатами посев можно произвести с 20.04 по 7.04.

Результаты расчетов заносят в таблицу 2.

При планировании следующих операций учитывают занятость тракторов в это время.

При проектировании ТКМ следует стремиться к уменьшению потребного числа лесохозяйственных машин и средней загрузке тракторов не менее 200 смен в году. Это достигается рациональным выбором операций и полным использованием агротехнических сроков.

Кроме посева в данном ТКМ рассчитываются операции по мульчированию посевов, подготовке почвы, междурядной обработке почвы и подкормке сеянцев сухими минеральными удобрениями, поливу и выкопке и выборке посадочного материала.

при выборе количества агротехнических уходов, сроков проведения работ и многих других данных следует руководствоваться сведениями, изложенными в рекомендуемой литературе [2, 3].

Очевидно, что операции многих технологических комплексов выполняются на протяжении ряда лет. При проектировании считаем, что они выполняются в течение одного года на разных участках одинаковой площади.

Операции, машины и трактора для выращивания саженцев приведены в таблице 3.03 [1, с. 46-48]. Операции и агрегаты черного, раннего или сидерального паров - в источниках [1, 3].

При расчете сменной производительности (га/ч) машин для внесения удобрений необходимо задаться нормой их внесения.

Возьмем в качестве примера полуприцеп-разбрасыватель удобрений 1ПТУ-4 в агрегате с трактором МТЗ-82. Его производительность равна 70 Т/ч [1, с. 191].

Примем норму внесения компоста равной 30 Т/га. Тогда производительность агрегата в га/ч составит:

П_ч – 70 Т/ч: 30 Т/га = 2, 3 га/ч.

Сменная производительность рассчитывается по формуле (2).

При проведении расчетов следует учитывать наличие опечаток в нормативной литературе [1]. Поэтому полученные результаты желательно сравнивать с типовыми нормами выработки [4, 5].

При выборе сроков проведения работ по выращиванию сеянцев и обработке пара следует согласовывать их между собой в том случае, если применяемые машины агрегатируются с тракторами одной марки.

Наложение календарных сроков, в этом случае, будет означать увеличение потребного количества тракторов.

Все расчеты могут быть выполнены на ЭВМ с применением excel [11].

Таблица 2 – ТКМ для выращивания сеянцев

При расчете менее срочных операций можно ориентируясь на частично заполненный график машиноиспользования задаваться вначале числом агрегатов п_р, а затем определять уточненное количество рабочих дней по формуле (5). После этого, выбрав дату начала или окончания выполнения операции завершают ее планирование.

С целью обеспечения рациональной загрузки тракторов ряд операций может проектироваться в несколько сроков, причем в разные периоды может быть задействовано неодинаковое количество агрегатов. Такой подход особенно важен при планировании загрузки марок тракторов занятых на выполнении большого количества операций в разных ТКМ.