Транспортировщик-загрузчик минеральных удобрений как средство повышения сменной производительности навесных разбрасывателей для их внесения

Один из возможных путей решения создавшейся проблемы - разработка и освоение производства транспортировщика-загрузчика удобрений (ТЗУ).

Схема машины представлена на рис. 2, общий вид (транспортировщик-загрузчик в работе) - на рисунке 3. ТЗУ содержит раму 1 на колесном ходу типа «тандем», на которой крепится кузов 2. Кузов машины разделен на две части жесткой перегородкой 7. Сверху неподвижной перегородки закреплена подвижная перегородка 6 с возможностью отклонения от вертикали влево и вправо. Подача удобрений к смешивающему устройству осуществляется подвижным дном в виде двух прутковых транспортеров 3. Для дозирования компонентов тукосмеси каждая секция кузова имеет отдельную шиберную заслонку 8. В задней части машины поперечно расположен шнек-смеситель 5. Выгрузной шнек 4 предназначен для подачи минеральных удобрений в бункера разбрасывателей. Привод питающего транспортера и масляного насоса гидросистемы осуществляется от вала отбора мощности трактора (ВОМ). Транспортеры машины приводятся гидромоторами.

Рис. 2. Принципиальная схема транспортировщика-загрузчика минеральных удобрений: 1 - шасси; 2 - кузов; 3 - прутковый питающий транспортер; 4 - выгрузное устройство; 5 - шнек-смеситель; 6 - подвижная перегородка; 7 - неподвижная сплошная перегородка; 8 - шиберный дозатор

Производительность ТЗУ за один час основного времени 36 т/ч. Работает ТЗУ следующим образом. На центральном складе хозяйства осуществляется загрузка кузова ТЗУ удобрениями посредством универсального погрузчика. При загрузке двумя видами удобрений подвижная перегородка отклоняется, одна из секций кузова перекрывается, что исключает возможность попадания туда загружаемого удобрения и неконтролируемое смешивание компонентов.

После загрузки ТЗУ переезжает в поле к работающим разбрасывателям удобрений. Машина переводится в рабочее положение. Разбрасыватель подъезжает так, чтобы его бункер был расположен под выгрузной горловиной шнека. При включении ВОМ питающие транспортеры приходят в движение и подают удобрения к дозирующим заслонкам, установленным в необходимое положение. Далее удобрения направляются в поперечный шнековый транспортер, который подает их в загрузочную горловину наклонного шнекового транспортера. Скребки, захватывая удобрения, транспортируют их к разгрузочной горловине, откуда они высыпаются в бункер разбрасывателя.

Для определения экономической эффективности использования транспортировщика-загрузчика нами рассмотрены следующие варианты организации работы машин:

- ТЗУ + 3 машины РУ-1600 и 1 ГАЗ-53 + 3 РУ-1600 + 2 рабочих;

- ТЗУ + 2 машины РУ-1600 и 1 ГАЗ-53 + 2 РУ-1600 + 2 рабочих;

- ТЗУ + 3 РДУ-1,5 и 1 ГАЗ-53 + 3 РДУ-1,5 + 2 рабочих;

- ТЗУ + 2 РДУ-1,5 и 1 ГАЗ-53 + 2 РДУ-1,5 + 2 рабочих;

- ТЗУ + 3 РШУ-12 и ГАЗ-53+3 РШУ-12 + 2 рабочих;

- ТЗУ + 2 РШУ-12 и ГАЗ-53+2РШУ-12 + 2 рабочих.

Расчет экономической эффективности выполнен в соответствии с ОСТ 10.2.18-2001.

Результаты расчетов представлены в табл. 1.

Таблица 1. Экономическая эффективность использования транспортировщика-загрузчика минеральных удобрений

Анализируя данные табл. 1, видим, что применение ТЗУ позволит увеличить производительность машин для внесения удобрений в 1,5-1,9 раза, сэкономить затраты труда от 2800 до 7000 ч в год (в зависимости от марок машин для внесения удобрений, работающих в комплексе с ТЗУ, и их количества). Годовой экономический эффект может достигнуть 70000 у.е. Повышение производительности внесения удобрений ведет к сокращению сроков работ и количества необходимых единиц техники, что особенно важно при нынешней, явно недостаточной обеспеченности хозяйств сельскохозяйственными машинами и тракторами.

Согласно проведенным расчетам, при работе комплекса, состоящего из трех РШУ-12 и ТЗУ, эксплуатационная производительность одной машины составляет 7,35 га/ч, производительность всех машин за 6-часовую смену составит 132,3 га.

Согласно рис. 1, первая подкормка зерновых культур ограничена сроками от 4 до 6,5 дней (в зависимости от культуры).

Возьмем в качестве примера озимую пшеницу. Рекомендуемые сроки первой подкормки составляют 6,5 дней. Примем площадь, засеянную озимой пшеницей, равной 1000 га. Подкормка осуществляется машинами РШУ-12 в агрегате с трактором Беларус-952.

Эксплуатационная производительность РШУ-12 при работе с ручной загрузкой 3,82 га/ч, сменная - 86,7 га.

Следовательно, для обработки 1000 га в первом случае понадобится 7,5 дней, во втором - 14,5 дней.

Необходимое количество машин для внесения:

а) для варианта с ТЗУ-1,16;

б) для варианта с ручной загрузкой - 2,23.

Следовательно, при применении ТЗУ сроки первой подкормки будут превышены на 1 день, что не приведет к существенным потерям зерна. Если же используется ручной труд, превышение сроков подкормки составит 8,5 дней. На основании исследований было установлено, что превышение оптимальных агротехнических сроков только на один день приводит к потере 0,3 ц зерновых, по 1,8 ц картофеля и кукурузы на силос, до 4-х ц сахарной свеклы на каждом гектаре посевов. При превышении агротехнических сроков на 8,5 дней потери урожая будут составлять 2,55 ц/га, а в расчете на 1000 га - 225 т.

Графики зависимости степени загрузки зерна от количества обслуживаемых разбрасывателей минеральных удобрений представлены на рисунках 3 и 4, а от грузоподъемности - на рисунках 6 и 7.

Рис. 3. Зависимость степени загрузки звена «ТЗУ + рассеиватели минеральных удобрений» от количества рассеивателей (грузоподъемность рассеивателей - 1,5 т)

Рис. 4. Зависимость степени загрузки звена «ТЗУ + рассеиватели минеральных удобрений» от количества рассеивателей (грузоподъемность рассеивателей - 0,7 т)

Рис. 5. Зависимость степени загрузки комплекса «ТЗУ + 3 рассеивателя минеральных удобрений» от количества рассеивателей (грузоподъемность рассеивателей - 1,5 т)

Рис. 6. Зависимость степени загрузки комплекса «ТЗУ + 3 рассеивателя минеральных удобрений» от количества рассеивателей (грузоподъемность рассеивателей - 0,7 т)

зерновой удобрение агротехнический растениеводство

Данные графики показывают, что при увеличении числа рассеивателей минеральных удобрений до 6 степень загрузки их падает, а степень загрузки ТЗУ растет. Это объясняется тем, что при увеличении числа рассеивателей до 6 возрастает число заявок (термин теории массового обслуживания) на заправку в единицу времени. ТЗУ не успевает обслуживать поступающие заявки, образуется очередь, которая резко увеличивает простои рассеивателей, снижая степень загрузки машин.

Из рисунков 4 и 5 видно, что наибольшая степень загрузки рассеивателей минеральных удобрений будет наблюдаться при соотношении: 1 ТЗУ + 2, 3 рассеивателя. Дальнейшее увеличение количества рассеивателей не имеет смысла из-за резкого снижения их степени загрузки.

Это согласуется с данными, полученными при расчете экономической эффективности.

Рисунки 6 и 7 показывают зависимость степени загрузки рассеивателей минеральных удобрений и ТЗУ от грузоподъемности последнего. Видно, что степень загрузки ТЗУ при увеличении его грузоподъемности резко уменьшается, а степень загрузки рассеивателей незначительно увеличивается. Это объясняется тем, что при увеличении грузоподъемности ТЗУ время полной выгрузки кузова (после чего ТЗУ должен будет ехать на заправку) возрастает. Степень загрузки рассеивателей минеральных удобрений, как видно из графика, после точки соответствующей грузоподъемности ТЗУ 9 т изменяется незначительно. И поэтому целесообразно принять грузоподъемность ТЗУ равной 9 т.

Заключение: