CC BY
72
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2014. Вып. 85.
УДК 631.366
Н.В. РОМАНОВСКИЙ; М.С. ГУЗАНОВ
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УБОРКИ РАННЕЙ БЕЛОКАЧАННОЙ КАПУСТЫ
Рассмотрен процесс уборки ранней капусты с применением агрегата для выборочной уборки. Определены границы эффективности его применения. Приведены расчеты оптимальной ширины захвата агрегата в зависимости от урожайности разового сбора.
Ключевые слова: ранняя капуста, выборочная уборка, агрегат для уборки капусты, эффективность применения агрегата
N.V. ROMANOVSKIJ, M.S. GUZANOV
IMPROVEMENT OF MECHANIZED HARVESTING EFFICIENCY OF EARLY WHITE CABBAGE
The article considers the harvesting process of early white cabbage with the use of a tractor-implement unit designed for selective harvesting. The efficiency limits of the unit application were determined. The optimal coverage width of the unit was calculated according to the single harvest yield and the furrow length.
Key words: early cabbage, selective harvesting, cabbage harvesting unit, application efficiency.
Ранняя капуста - наиболее распространенная овощная культура. Она занимает 15-20% площадей [1], занятых под белокочанной капустой. При производстве наиболее трудоемкой операцией является уборка. Доля трудозатрат при ручной уборке с применением средств частичной механизации (платформы) при 4-5 разовом сборе достигает 75% от общих трудозатрат на возделывание [2].
Применение агрегата, выполняющего операции по сбору и затариванию убранной продукции снижает трудозатраты на 15-20%.
Лабораторией технологии и технических средств производства овощей Северо-Западного научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства разработан агрегат для выборочной уборки не одновременно созревающих овощей, в том числе белокочанной капусты ранних сортов (рис.1).
26
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Рис. 1. Схема агрегата для выборочной уборки капусты белокочанной:
1 - грузовая платформа; 2 - транспортёр; 3 - подъёмный транспортёр; 4 - стол инспекции; 5 - сеткодержатели;—► - схема движения кочанов капусты
Агрегат состоит из высоко клиренсного полуприцепного колесного шасси, в передней части которого расположена грузовая платформа 1. В задней части установлены два транспортера 2 длиной по 3 метра, которыми срезанная рабочими-рубщиками продукция доставляется на подъемный транспортер 3, который поднимает и подает продукцию на стол инспекции 4, расположенный на грузовой платформе. Рабочие после визуального контроля затаривают продукцию в сетки с помощью сеткодержателей 5, которыми оборудован стол инспекции. Затем сетки укладывают на грузовую платформу [2, 3].
Хозяйственную проверку агрегат прошел в Нижегородской области на уборке белокочанной капусты и огурцов [4].
Для получения необходимых эксплуатационных показателей агрегата и агротехнических показателей культуры использовался метод пассивного эксперимента и хронометражные наблюдения. При их обработке использовался метод математической статистики и математический аппарат регрессионного анализа.
Применение технического средства для механизации уборки экономически оправдано, когда полученный доход от реализации продукции Д превышает затраты на выращивание Зв и затраты на уборку Зу с применением технического средства:
Д > Зв + Зу (1)
27
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.__________
Снизить затраты на уборку возможно путем оптимального формирования агрегата, с учетом урожайности культуры, характеристики поля (длины гона) и организации уборочного процесса.
При выполнении уборочного процесса агрегатом выполняются следующие операции: заполнение грузовой платформы продукцией, её разгрузка на краю поля, заезды в загон, холостые переезды при заполнении платформы в середине загона. Этот цикл технологических операций периодически повторяется и существенно влияет на производительность агрегата W (га/ч), которая определяется по формуле:
W=0,36 • bp •vp • кЦ, (2)
где ВР - ширина захвата, м;
ВР = n • A, (3)
где n - количество рабочих - рубщиков, чел;
A - ширина междурядья, м;
vp - рабочая скорость агрегата, м/с;
Кц - коэффициент использования времени цикла - заполнения грузовой платформы.
Коэффициент использования рабочего времени цикла Кц определяется соотношением времени выполнения основной работы Тр к времени цикла Тц заполнения платформы:
К
Ц
Т
1 р
Т ’
1 Ц
(4)
где Тц - время цикла заполнения платформы продукцией
Тц - Тр + Тпов + Тхх + Tраз, (5)
где Тр - время основной работы ,с;
Тпов - время на повороты, с;
Тхх - время холостого хода, с;
Траз - время разгрузки, с.
Оптимизируя ширину захвата, можно существенно увеличить коэффициент использования времени цикла за счет уменьшения количества поворотов и уменьшения холостых переездов агрегата.
28
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
При проведении расчетов принимаем длину гона (/г) равной500 м, что наиболее характерно для пригородных овощеводческих хозяйств.
Составляющие времени цикла Тц могут быть определены по следующим формулам.
Время рабочего хода Тр, с:
Т
Тр
104*G
У*Вр*Кр
(6)
где G - грузоподъёмность платформы, т (1,5 т); У - урожайность разового сбора, т/га.
По данным хронометража, время одного поворота Цпов) составляет в среднем 47 с.
Количество поворотов за цикл может быть определено по формуле:
/Г ■ У • Вр
n = —---------—
ПОВ 104■G
(7)
Целая часть полученного значения «пов определяет количество поворотов, соответственно время поворотов Тпов будет:
Т ПОВ = П ПОВ ■ t ПОВ
(8)
Десятичная часть пПОВ показывает долю загона, которую при заданной урожайности и ширине захвата, проходит агрегат в холостую /^. Соответственно, время холостого хода Тхх (сек) может быть определено по формуле (9):
t =
1XX
VY
/
(9)
где VXX - скорость перемещения агрегата при холостом ходе, 1,0 м/с.
Время разгрузки платформы Траз, по данным хронометража, составляет 900 - 1200 с.
Используя методику по определению экономической эффективности использования машин[4] и экспериментальные данные, полученные при испытании агрегата, производим расчет затрат на уборку при следующих данных: урожайность разового сбора - от 2 до 10 т/га, ширина захвата агрегата - от 1,4 до 7,0 м, длина гона 500 м, годовая загрузка трактора МТЗ-82 - 1350ч, агрегата - 165 ч, заработная плата механизаторов - 1200
29
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.___________
руб/смену, рабочих - 100 руб/смену, балансовая стоимость трактора - 700 тыс. руб, агрегата 400 тыс. руб.
При расчетах учитывается изменение рабочей скорости Ур (м/сек) в зависимости от урожайности У по выражению [5]:
Ур = -0,091Я (У) + 0,4 (10)
Цена ранней капусты зависит от срока её реализации. В начальный период цена может превышать в 3-5 раз цену в конце уборочного периода.
Расчет экономической эффективности механизированной уборки сводится сопоставлению полученного дохода от реализации продукции с затратами на возделывание и уборку.
Расчет дохода произведен по средней цене за последние три года.
Затраты на возделывание Зв гектара ранней капусты составляют 6070 тыс. рублей, урожайность 25-30 т/га, соответственно в балансе стоимости тонны ранней капусты 2,4-2,8 тыс. рублей приходится на выращивание.
Результаты расчетов представлены графиком (рис.2).
Рис. 2. График экономического баланса затрат при механизированной уборке
30
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Цифровые значения у графиков обозначают урожайность разового сбора, при которой произведен расчет. График Р -объем реализации ранней капусты по дням уборки, график 1 - среднее значение цены реализации по дням уборки, -> - ключ к примеру.
В правом квадранте в осях СОД изображен график 1 изменения цены ранней капусты в зависимости от срока реализации. Графики, соответствующие урожайности разового сбора, показывают изменения дохода от срока реализации с учетом затрат на возделывание. В правом квадранте линия 2 ограничивает область среднестатистической реализации объемов ранней капусты на примере ЗАО «Победа» Ломоносовского района Ленинградской области. В левом квадранте в осях СоБр приведены графики затрат на уборку при соответствующей урожайности в зависимости от ширины захвата агрегата. Расчет произведен в пределах технической характеристики агрегата.
Пример. Определить прогноз экономической эффективности применения агрегата для выборочной уборки ранней белокочанной капусты при следующих условиях: сбор на пятый день уборки, агрегат укомплектован шестью рабочими-рубщиками (n).
Потенциальную урожайность У (т) разового сбора можно определить по уравнению [6]:
У=-0,07 Д 2 +1,56 Д + 2,54, (11)
где Д - порядковый номер дня с начала уборки.
Урожайность У = 8,5 тонн.
Для определения полученного дохода на оси Д из точки, соответствующей пятому дню уборки, проводим вертикальную линию до графика, соответствующего расчетной урожайности (в нашем случае 8,5т). Координата точки пересечения будет соответствовать предполагаемому доходу реализации. Для определения затрат на уборку в левом квадранте на оси ширины захвата Вр находим точку, соответствующую ширине захвата агрегата при его комплектовании шестью рабочими-рубщиками по формуле (9), ширина захвата Вр = 4,2м
Из точки на оси Вр = 4,2м проводим вертикальную линию до пересечения с графиком расчетной урожайности. Координата точки пересечения на оси С будет соответствовать затратам на механизированную уборку. Разность в значении между доходом д и затратами на уборку Зв определяют потенциальную прибыль.
31
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
___________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._____
ВЫВОДЫ
С помощью графика баланса затрат при механизированной уборке можно определить границы эффективного использования агрегата на выборочной уборке, а также в зависимости от урожайности разового сбора выбрать оптимальную ширину захвата, обеспечивающую максимальную эффективность его применения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Романовский Н.В., Гузанов М.С.. Определение конструктивных параметров агрегата для выборочной уборки капусты // Вестник РАСХН. 2013. №4. С. 64-65.
2. Романовский Н.В., Гузанов М.С.. Технологии уборки белокочанной капусты. // Агроинформ СК. 2013. №1-2. С. 16-17.
3. Романовский Н.В., Гузанов М.С.. Технологии механизированной уборки белокочанной капусты. // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. №1. С. 49-52.
4.Зырянов А.В., Гузанов М.С., Романовский Н.В., Слушков С.П. Используйте агрегат АВУ-7,5 для выборочной уборки огурцов и капусты //Картофель и овощи. 2012. №8. С. 13-14.
5. Методы экономической оценки. ГОСТ 23728-88.
6. Романовский Н.В., Гузанов М.С. Оптимизация конструктивных параметров агрегата для выборочной уборки белокочанной капусты. // Молочнохозяйственный вестник. 2013. №4. С. 59-63.
УДК 631.366
В.И.ШАМОНИН, канд. техн. наук; А.В.СЕРГЕЕВ, канд. техн. наук
ОРГАНИЗАЦИЯ УБОРКИ КАПУСТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРАНСПОРТЕРА ШИРОКОЗАХВАТНОГО И ПРИЦЕПА-КОНТЕЙНЕРОВОЗА
Разработаны организационные и технологические параметры уборочного комплекса, состоящего из транспортера широкозахватного и прицепа-контейнеровоза, позволяющие оптимизировать процесс уборки капусты в условиях хозяйства
Ключевые слова, уборка капусты, транспортер, прицеп-контейнеровоз
32
