Перспективная технология и комплекс машин для возделывания ячменя в СПК «Драпово» Слонимского района с модернизацией культиватора КЧН-5,4

Дипломный проект включает расчётно-пояснительную записку на 116 страницах машинописного текста, графическую часть на 10 листах формата А1, 21 таблицу, 5 рисунков, приложения.

В проекте представлен анализ технической, экономической и организацион-ной деятельности СПК «Драпово» Слонимского района. Разработана перспективная система возделывания и уборки ячменя в хозяйстве, которая позволяет уменьшить себестоимость продукции на 30 %, увеличить производительность труда.
В конструкторской части проекта обоснована целесообразность применения машины для внутрепочвенного внесения удобрений.
Выполнены расчёты, на прочность стойки лапы землеобрабатываемого орудия, по определению ширины высевающей щели, на прочность приводного вала ведущей головки, прочностной расчёт вала.
Обоснованность принятых в проекте решений подтверждено техника – экономическими расчетами.
Разработана операционно-технологическая карта на предпосевную обработку почвы с применением модернизированной машины
На основании данных перспективной технологии возделывания ячменя, представлен график использования техники и эксплуатационных затрат.
В соответствии с заданием разработаны вопросы по безопасности жизнедеятельности на производстве, при возделывании ячменя, безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных условиях и экологически неблагоприятных ситуациях.



СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОИЗВОДСТВЕННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА
1.1. Общие сведения о хозяйстве
1.2. Природно – климатические условия
1.3. Характеристика растениеводства...
1.4. Характеристика животноводства......
2. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТАВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МТП ХОЗЯЙСТВА. РЕМОНТНО – ОБСЛУЖИВАЮЩАЯ БАЗА. ИНЖЕНЕРНАЯ СЛУЖБА
2.1. Показатели технической оснащенности хозяйства и уровня механизации работ...
2.2. Состав и показатели использования тракторного парка...
2.3. Обеспеченность хозяйства сельскохозяйственными машинами
и анализ использования комбайнов...
2.4. Показатели состава и использования автомобилей в хозяйстве...
2.5. Ремонтно – обслуживающая база для технической эксплуатации МТП...
2.6. Инженерно – техническая служба и кадры механизаторов.
3. ИНТЕНСИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УБОРКИ ЯЧМЕНЯ В ХОЗЯЙСТВЕ
3.1. Существующая технология и система машин по возделыванию ячменя
3.2. Анализ прогрессивных технологических схем возделывания и уборки ячменя в стране и за рубежом...
3.3. Обоснование комплекса агротехнических, технологических и организационных мероприятий по интенсивной технологии возделывания ячменя в хозяйстве
3.4. Прогнозирование урожая...
3.5. Разработка технологической карты возделывания ячменя по перспективной технологии......
3.6. Разработка операционной технологической карты на работы машины для внутрипочвенного внесения удобрения......
3.7. Состав и организация работы комплексного технологического уборочно-транспортного отряда по уборке ячменя......
3.8. Построение графиков загрузки техники и эксплуатационных затрат при возделывании ячменя...
4. МОДЕРНИЗАЦИЯ МАШИНЫ ДЛЯ ВНУТРЕПОЧВЕННОГО
ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЯ
4.1. Краткая техническая характеристика машины и обоснование модернизации...
4.2.Описание модернизации...
4.3. Инженерные расчеты
4.3.1 Определение коэффициента запаса прочности для стойки .
4.3.2 Определение минимальной площади высевающих отверстий...
4.3.3. Прочностной расчёт вала......
4.3.4. Расчёт шпонки
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
5.1. Экономическая эффективность возделывания и уборки ячменя...
6. БЕЗОПАСНОТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6.1. Анализ состояния охраны труда на предприятии и мероприятия по его улучшению...
6.1.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации машинотракторного парка ......
6.1.3.Инженерные мероприятия по обеспечению взрыво- и пожаробезапасности на предприятии........
6.1.4 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных условиях и экологических неблагоприятных ситуациях...
6.1.5. Мероприятия по обеспечению экологической безопасности при возделывании ячменя...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...
ПРИЛОЖЕНИЯ


3 ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И КОМПЛЕКС МАШИН ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УБОРКИ ЯЧМЕНЯ В ХОЗЯЙСТВЕ

3.1 Существующая технология и система машин по возделыванию ячменя.
В хозяйстве сразу после уборки предшественника проводят обработку гербицидами - утал или раундап, 36 % в.р. (4-6 л/га) против многолетних сорняков (ПОМ-630).
В фазе кущения-выхода в трубку растений проводят химпрополку, например, Дуплозан , 60 % в.р. (1,5-2,0 л/га) и другими препаратами.
Одновременно со второй подкормкой проводят обработку посевов ячменя препаратом кампазан, 26 % в р (3-4 л/га).
Для борьбы с вредителями (пьявица, шведская мушка) обрабатывают инсектицидами: Корбофос, 50 % к.э.(0,5 л/га), каратэ, 5 % к.э. (0,15 - 0,20 л/га), децис, 2,5 к.э. (0,2 л/га) и др. Обработку производят штанговыми опрыскивателями ОП-2000. Высевают сорта, обладающие высокой потенциальной урожайностью, скороспелостью, устойчивостью к вредителям и болезням, полеганию, неблагоприятным условиям окружающей среды, пригодностью к механизированной уборке-Верас, Вежа, Голар, Жодинский 5, Прима Беларуси, Визит , Сябар.
После уборки культур сплошного сева поле обрабатывают тяжелыми дисковыми боронами в два следа поперек на глубину 8-10 см (БП-3, БДТ-3). Затем вспашка плугом с предплужниками (ПЛН-3-35, ПЛН-4-35 на засоренных комнями ПКГ-5-40, ПГП-7-40) или чизелевание в два следа на глубину: первое - 10-12 см, второе - 15-17 см (КЧ-5,1). По мере появления сорняков почву культивируют в диагонально-перекрестном направлении.
После пропашных культур ограничиваются поверхностной обработкой. Проводят чизелевание (на суглинистых почвах) (КЧ-5,1; КЧН-5,4) или культивацию на легких почвах (КПС-6.3) и боронование (БП-3). Предпосевная обработка заключается в культивации с боронованием (лучше применять РВК-3,6, АКШ-3,6, АКШ-7,2). Разрыв между предпосевной обработкой и севом не более 1 дня.
В послепосевную обработку входит прикатывание почвы после посева яч-меня в недостаточно влажную или в рыхлую не осевшую почву. При этом образуется более тесный контакт семян с почвой, приток влаги снизу, что способствует появлению более дружных всходов.
В качестве основного удобрения используют минеральные удобрения (азотные-60-90 кг/га, фосфорными 60-80 и калийными 60-120 кг/га д.в.), которые усиливают рост и развитие растений.
Первую подкормку проводят, когда растения тронулись в рост (фаза кущения). Эта подкормка проводится машиной ССТ-10.
Посев производят сплошным рядовым способом, ширина междурядий – 15 см. Для посева используют сеялки СЗ-5-4-04; СЗУ-3,6;СПУ-6ЛД, с анкерными сошниками. При посеве оставляют технологическую колею.
Ячмень убирают однофазным способом. Прямое комбайнирование проводит-ся в фазе полной спелости, при влажности зерна не более 22 % (Дон-1500, КЗС-7, Лида-1300 , Мега-208, Лексион-560,Е-281, ДВ-525 и др).

3.2 Анализ прогрессивных технологических схем возделывания ячменя в стране и за рубежом

Ячмень — ценная кормовая, продовольственная и техническая культура. В его зерне содержится 12 % белка, 64,4 % безазотистых экстрактивных веществ, 2,1 % жира, 5,5 % клетчатки. По кормовым достоинствам 1 кг зерна ячменя приравнивается к 1,27 корм, ед., соломы — 0,35 корм. ед.
Из зерна ячменя изготовляют перловую и ячневую крупу, заменитель кофе, солодовые экстракты, на Крайнем Севере ячменную муку используют в хлебопечении. Ячмень является основным сырьем для пивоварения.
В мировом земледелии ячмень возделывают на площади около 76 млн га. Основные посевы его находятся в Китае, Индии, США.
Важная роль в решении зернофуражной проблемы в Белоруссии, республиках Прибалтики, Нечерноземной зоны РФ, лесостепи Украины и других районах принадлежит яровому ячменю, как одной из наиболее урожайных зерновых культур.
Многие хозяйства Белоруси, возделывая эту культуру по интенсивной технологии, получают по 60—70 ц/га зерна.
Специфика возделывания ярового ячменя в Белоруссии определяется в основном почвенно-климатическими условиями, характерной особенностью которых является мелкоконтурная пестрота почв по механическому составу и уровню плодородия, малая мощность окультуренного пахотного горизонта, неравномерное выпадение осадков и колебания температуры воздуха в период вегетации по годам, частое эпифитотийное развитие грибных болезней, особенно сетчатого гельминтоспориоза. С учетом этого, на этапе интенсификации производства зерна к сортам ячменя был предъявлен новый уровень требований не только относительно высокого потенциала урожайности, но также и повышения устойчивости к неблагоприятным условиям среды, сокращения вегетационного периода, улучшения кормовых и пивоваренных качеств зерна.
Предшественники.
Нельзя возделывать ячмень после зерновых, многолетних злаковых трав. Урожай только за счет предшественника может снижаться на 20 %. При посеве после зерновых до 45 % посевов поражается корневыми гнилями (щуплое, невыполненное, легковесное зерно).
Лучшими предшественниками под ячмень являются картофель, кормовые корнеплоды, сахарная свела, кукуруза, клевер одногодичного пользования, зернобобовые, клевера-злаковые смеси двухлетнего пользования, гречиха овёс. Размещают ячмень на плодородных участках после овса, в пропашном севообороте после ячменя, который возделывали после картофеля, удобренного навозом. Основное требование к предшественникам - своевременное освобождение поля, чтобы очистить его от сорняков, сохранить и накопить влагу.
Для проведения дальнейших агротехнических мероприятий необходимо тщательно изучить паспорт поля. По результатам агрохимического обследования определяется наличие в почве макро- и микроэлементов, рН, засоренность, наличие болезней и вредителей (фитосанитарное состояние). Затем разрабатывается план агротехнических мероприятий: система обработка почвы, удобрения, система применения гербицидов и препаратов против вредителей и болезней.
Обработка почвы.
После пропашных культур ограничиваются поверхностной обработкой. На лёгких почвах проводят глубокую культивацию на легких почвах (КПС-6,3) внесении органических удобрений и на участках, засоренных пыреем, вспашка обязательна.
Предпосевная обработка заключается в культивации с боронованием или применении комбинированных почвообрабатывающих агрегатов АКШ-3,6, АКШ-7,2, культиваторы КП-6, КНК-6 и КНС-6.3 в агрегате с боронами. Разрыв между предпосевной обработкой и севом не более 1 дня.
Требования, предъявляемые к обработке: расхождения от заданной глубины не должны превышать ±1 см, в предпосевном слое не должно быть комков больше 10 см, 80 % комков должны иметь диаметр 1-5 см.
В послепосевную обработку входит прикатывание почвы после посева яч-меня в недостаточно влажную или в рыхлую не осевшую почву. При этом образуется более тесный контакт семян с почвой, приток влаги снизу, что способствует появлению более дружных всходов. Кроме того, для разрушения почвенной корки рекомендуется весеннее боронование при физической спелости почвы поперек посевов. Кроме рыхления почвы этот прием предотвращает потерю влаги, увеличивает доступ воздуха к корням и уничтожает сорняки и снежную плесень. Урожайность при этом повышается на 2-3 ц/га.
Система удобрений.
Особенно велика отдача от внесения удобрений на бедных дерново-подзолистых почвах, где прибавка урожая за счет их внесения достигает 50-60%, иногда и более. При расчете научно обоснованных норм, удобрений, под планируемый урожай, следует учитывать данные агрохимического обследования почв (содержание питательных веществ в почве), показатели выноса основных элементов питания урожаем и коэффициенты использования питательных элементов из почвы и внесенных удобрений.
Основные требования, предъявляемые к системе удобрений, заключаются, в следующем: обеспечение получения планируемой урожайности; урожай должен быть высокого качества; повышение плодородия почв; охрана окружающей среды; экономический эффект.
Система применения удобрений состоит из: основного (вносят под основ-ную обработку почвы) и при посевного или рядкового (вносят при посеве) и подкормки.
Органические удобрения вносят под предшествующую культуру. В качестве основного удобрения используют минеральные удобрения (азотные 90 кг/га д.в., фосфорные 60 и калийными 100 кг/га д.в.), которые усиливают рост и развитие растений.
Рядковое удобрение дает очень большой эффект. В рядки при посеве вносят аммофос или гранулированный суперфосфат (10-15 кг/га д. в. по фосфору). По данным ВИУА, припосевное удобрение повышает урожайность на 3,4 ц/га, способствует лучшему развитию корневой системы, улучшает зимостойкость.
Подготовка семян к посеву.
К качеству семян предъявляются следующие требования: посев зерновых колосовых производится семенами не ниже III репродукции, масса 1 000 семян не менее 40 г, сила роста не менее 80 %.
По мере поступления семян на ток проводят их очистку (ОВП-20А, К-522) и сортировку (Петкус-гигант) для повышения всхожести.
Для предупреждения заболеваний применяют протравливание семян, рекомендуется использовать байтан-универсал - 2 кг/т, фундазол - 2,0-3,0 кг/т, витавакс 200 FF - 2,0-2,5 л/га и др.
Одновременно с протравливанием производят обработку семян микроудобрениями, вносят Сu, Мо, Мn, В (60-90 г/ц семян).
Обработку семян или инкрустирование проводят следующим образом: для лучшей задержки препаратов на семенах применяют добавки (казеин технический 0,1-0,15 кг/т, навозная жижа -0,5-0,8 кг/т, растворы полимеров поливиниловый спирт ПВС-5 % и натрий-карбоксил-метил-целлюлоза Na КМЦ - 2 %). ПВС — 0,5 кг/т заливают 3-4 л воды и перемешивают 2-3 минуты, затем добавляют объем воды до 10 л с температурой 80-90 °С и перемешивают. Вводят протравители и микроэлементы. 10 л этого раствора используют на 1 т семян.
При инкрустации 80 % пленки должно быть на поверхности семян. После обработки влажность семян не более 14 %.
Посев.
Сроки посева должны быть оптимальными. Оптимальные сроки посева при температуре +20С. Продолжительность сева не более 5 дней.
Норма высева. К уборке должно быть 500-600 продуктивных стеблей на 1 м2. Для ячменя на песчаных, 3,5-4,0 млн/га - на супесчаных и суглинистых и 3,0-3,5 млн/га на торфяно-болотных почвах.
Глубина заделки семян ячменя 5-6 см на легких почвах.
Посев производят сплошным рядовым способом, ширина междурядий - 15 см. Для посева используют сеялки СЗ-5-4-04; СЗУ-3,6;СПУ-6ЛД типа Аккорд, с анкерными сошниками. При посеве оставляют технологическую колею. Технологическая колея может быть 1 800 мм или 1 400 мм. Это зависит от машин по уходу. Для колеи 1 800 мм перекрываются 6,7 и 18,19 высевающие аппараты, 1 400 мм - 7,8 и 17,18 соответственно. Можно использовать односеялочные тракторы в группе по 3 сеялки. У среднего трактора перекрываются эти же катушки.
Уход за посевами.
Сразу после уборки предшественника можно провести обработку по-севов гербицидами - утал или раундап, 36 % в.р. (4-6 л/га) против многолетних сорняков (пырей ползучий, осот).
В фазе кущения-выхода в трубку растений проводят химпрополку, например, 2,4 Д, 50 % в.р. (1,2-2,0 л/га) и другими препаратами.
При появлении болезней (септориоз, ржавчина) проводят обработку байлетоном, 25 % с.п. (0,5 кг/га) или тилт, 25 % к.э. (0,5 л/га) И др., которые имеют более длительный период воздействия на растения, не требуют повторных обработок.
Для борьбы с вредителями (пьявица, большая злаковая тля) обрабатывают инсектицидами: корбофос, 50 % к.э.(0,5 л/га), каратэ, 5 % к.э. (0,15 - 0,20 л/га), децис, 2,5 к.э. (0,2 л/га) и др.
Многие обработки совпадают по фазам развития, поэтому можно приме-нить баковые смеси: гербицид + фунгицид.
От применения защитных мер прибавка урожая может составить до 20 ц/га. Однако, следует помнить, что ядохимикаты строго следует применять с учетом экологических порогов засоренности (>70 шт. на 1 м2), вредоносности и степени поражения болезнями. Защитные мероприятия необходимо проводить в срок и качественно.
Уборка.
Ячмень убирают прямым комбайнированием и раздельной уборкой . Прямое комбайнирование проводится в фазе полной спелости, при влажности зерна не выше 22 % (Дон-1500, КЗС-7, КЗР-10, Лида-1300,Мега-208, Лексион-560 ).
При засоренности или полегании применяется двухфазная уборка, которая осуществляется в два этапа. Сначала растения скашивают в валки в фазе восковой спелости при влажности 36-40 %, высота среза 15-20 см. Затем через 3-5 дней валки обмолачивают комбайнами с подборщиками.

3.3 Обоснование комплекса агротехнических, технологических и организационных мероприятий по перспективной технологии возделывания ячменя в хозяйстве

Проанализировав опыт и рекомендации западных стран в перспективном варианте предлагаю использовать комбинированный агрегат для обработки почвы, что приводит к снижению затрат, за счет того, что уменьшается количество операций по возделывания ячменя.
Посев производим сеялкой СПУ-6, позволяющей улучшить качество посева, снизить затраты труда, ускорить выполнение процесса.
Уборка производится комбайнами Мега-208, Лексион-560. Это позволяет быстрее провести уборку в оптимальные агросроки.
Отвозка зернового вороха осуществляется автомобилями МАЗ-555102 и ГАЗ-САЗ-3502, использование которых позволяет производить механизированную разгрузку, тем самым повышая производительность.


4 МОДЕРНИЗАЦИЯ МАШИНЫ ДЛЯ ВНУТРЕПОЧВЕННОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЯ

4.1 Краткая техническая характеристика машины и обоснование
модернизации

Для нормального развития ячменя необходимы следующие питательные элементы: азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера, бор, марганец и некоторые другие.
Каждый питательный элемент выполняет в жизни растений определенную функцию и недостаток одного из них нарушает нормальное развитие растений.
Эффективность минеральных удобрений зависит от способов их внесения. По характеру размещения минеральных удобрений в момент их внесения различают поверхностное и внутрипочвенное внесение. Преимущественно осуществляется комбинированными почвообрабатывающими машинами с локальным способом либо путем сплошного перемешивания удобрений с определенным объемом почвы.
Большой процент затрат в технологии возделывания ячменя и других зерновых культур занимает подготовка почвы и внесения удобрений. Для снижения экономических, эксплуатационных и материальных затрат в проекте предлагается объединить две операции: безотвальное рыхление почвы и подпочвенным внесением удобрений в почву. Объединение таким образом нескольких операций сокращает количество проходов по полю, позволяет сразу же заделывать удобрения в почву, новыми рабочими органами почвообрабатывающего орудия.
Агрегат для внутрепочвенного внесения основных доз минеральных удобрений предназначен для внутрепочвенного внесения основных доз минеральных удобрений (200-1000 кг/га) одновременно с безотвальным рыхлением почвы на глубину до 20см. Агрегат может применяться на всех типах почв, в том числе засоренных камнями. Агрегатируется с трактором класса 3.
Агрегат состоит из сборочных единиц: ходовой части, четырех бункеров для минеральных удобрений, рамы, двух высевающих устройств в виде цепочно-шайбовых транспортеров, их привода, пружинных лап, средней секции чизельного культиватора КЧН-5,4, туконаправителей, монтажных и крепежных деталей.
В транспортное положение культиватор переводится с помощью гидрофицированного колесного механизма. Бункера служат емкостями для минеральных удобрений, должны иметь сетку для отсеивания крупных посторонних примесей из удобрений, также для предохранения удобрений от атмосферных осадков и выветривания, выгрузные горловины выполнены дугообразными.
Высевающее устройство представляет собой замкнутую по контуру трубу с высевающими отверстиями и размещенной в ней крупнозвеньевой грузовой транспортирующей цепи.
Высевающее устройство снабжается устройством для регулировки дозы внесения удобрений (клапаны высевающих отверстий) и устройством для натяжения транспортирующей цепи.
Привод туковысевающих цепей от ВОМ трактора через систему передач. Скорость движения транспортирующей цепи 1...1,2 м/с.
Устройство для регулирования дозы внесения удобрений представляет собой заслонки одновременно перекрывающие высевающие отверстия по всей их длине.
Туконаправитель состоит их воронки, тукопровода и заделывающего устройства, прикрепленного стойке с режущей кромкой.
Производительность за час эксплуатационного времени 1,8 га/ч, за смену-12,7 га/см при коэффициенте сменности τ=0,7.

4.2 Описание модернизации

С целью снижения эксплуатационных и материальных затрат предложена модернизация культиватора КЧН-5.4.Модернизация предусматривает установку емкости для туков на среднюю секцию чизельного культиватора и подкормочных ножей. Также модернизация предусматривает установку тукораспределительные устройства, которые распределяют удобрение по туконаправителям которые прикреплены к каждой лапе культиватора. Туковысевающее устройство представляет собой замкнутую по контуру трубу с высевающими отверстиями и размещенной в ней крупнозвеньевой грузовой транспортирующей цепи.
Данная модернизация позволит производить подготовку почвы с одновре-менным подпочвенным внесением минеральных удобрений и исключить некоторые операции технологического процесса возделывания ячменя и других зерновых культур, а именно операций, связанных с внесение минеральных удобрений.
Установка туковысевающих аппаратов на раму машины влечёт за собой установку приводных валов, редуктора, применение натяжного устройства.
Рабочие органы почвообрабатывающей машины выполнены таким образом, что вогнутая их часть направлена в сторону движения. В результате имеющихся на поверхности обрабатываемого поля растительность и ее остатки попадая на токую стойку рабочего органа накапливается на ней и, в конечном счете вызывают забивание, остановку агрегата, это приводит к потере качества и производительности.
С целью предотвращения этого явления в проекте предлагается изменения конструкции рабочего органа в соответствии с патентом БГАТУ No4686 от. 5.03.2008 [16]. Василий Яковлевич; Новиков Анатолий Васильевич; Смолякова Ольга Филипповна;
Отличительной особенностью предлагаемого рабочего органа является то, что его вогнутая часть направлена в сторону против движения, а его стойка представляет собой форму ножа (рисунок 4,1).
При движении рабочего органа в почве, встречающиеся на пути прохода стойки 2 пожнивные и растительные остатки накапливаются между поверхностью почвы и режущей кромкой 3 (рисунок 4,1), то они будут перерезаться и тем самым исключать забивание рабочих органов.

Рисунок 4.1-Схема рабочего органа.
угол между поверхностью поля и рабочим органом , h-глубина обработки почвы, 1-механизм регулировки глубины, 2-изогнутая стойка, 3-режущяя кромка, 4-лапа, 5-носок.