Технология возделывания яровой пшеницы в СПК «Октябрь» Мстиславского района с модернизацией дисковой бороны БДН-3

Дипломный проект выполнен на 90 страницах печатного текста формата пояснительной записки и 9 листах графической части. Пояснительная записка содержит 10 рисунков, 27 таблиц.
Ключевые слова: ТЕХНОЛОГИЯ, ОБРАБОТКА ПОЧВЫ, ДИСКОВАЯ БОРОНА, ПРИКАТЫВЮЩАЯ СЕКЦИЯ, РЫХЛИТЕЛЬНЫЕ СТОЙКИ, ГРЕБЕНКИ, ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА.
В дипломном проекте представлен анализ производственной деятельно-сти и перспективного плана возделывания яровой пшеницы с расчётом операционно-технологической карты.
Модернизирована дисковая борона БДН-3 с целью снижения энерго-средств. Произведены технологические и прочностные расчёты.
В первой части проведён анализ, рассмотрено состояние и эффективность использования машинно-тракторного парка.
Во второй части даётся характеристика технологии возделывания яровой пшеницы.
В третьей части данного дипломного проекта произведён расчет техноло-гии возделывания яровой пшеницы, а также разработана перспективная технологическая карта возделывания данной культуры. Произведён расчёт показателей операционной и технологической карт.
В четвёртой части сделан обзор конструкций комбинированных почвообрабатывающих агрегатов. Выполнена модернизация дисковой бороны БДН-3.
В пятой части произведён анализ состояния охраны труда и разработаны мероприятия по улучшения состояния охраны труда. Разработана инструкция по охране труда при проведении почвообрабатывающих работ.
В шестой части дипломного проекта дана экономическая оценка предла-гаемой технологии возделывания яровой пшеницы и конструкторской разработки.
В седьмой части приведены мероприятия по энергосбережению и произведен расчет эффективности новой технологии.
Сделаны выводы и предложения, указана использованная литература.





СОДЕРЖАНИЕ

Введение……
1.Производственно-технологическая характеристика
1.1. Общие сведения о хозяйстве…
1.2. Природно-климатические условия…
1.3. Анализ производства продукции растениеводства…
1.4. Краткие анализ развития животноводства
1.5. Состав и эффективность использования машинно-тракторного парка. Структура инженерной службы…
1.6. Цель и задачи проекта……
2. Основы получения высоких урожаев яровой пшеницы…
2.1. Народно-хозяйственное значение яровой пшеницы…
2.2. Биологические особенности яровой пшеницы…
2.3. Основы агротехники возделывания яровой пшеницы
3. Разработка технологии возделывания яровой
3.1. Анализ существующей технологии возделывания яровой пшеницы…
3.2. Прогнозирование урожая…
3.3. Разработка технологической карты возделывания яровой пшеницы
3.4. Разработка операционно-технологической лущения стер-ни..
3.4.1. Условия работы…
3.4.2. Агротехнические требования на лущение стерни…
3.4.3. Расчет машинотракторного парка…
3.5. Мероприятия по охране окружающей среды
4. Конструкторская разработка…
4.1. Обзор и сравнительная оценка известных конструкций
4.2. Обоснование модернизации машины.
4.3. Устройство и рабочий процесс машины…
4.4. Расчеты конструкторской части…
4.5. Подготовка машины к работе…
5. Охрана труда
5.1. Анализ состояния охраны труда
5.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов при дисковании……
5.3. Мероприятий по улучшению состояния охраны труда
6. Экономическое обоснование проекта…
6.1.Расчет экономической эффективности возделывания и уборки яровой пшеницы
6.2. Экономическое обоснование эффективности конструкторской разработки
7. Энергосбережение…
7.1 Общие положения
7.2 Энергосбережение при почвообработке…
7.3 Анализ состояния энергосбережения в хозяйстве…
7.3.1. Энергетический баланс и мероприятия по его улучшению…
7.4 Расчет показателей эффективности применения новой технологии возделывания яровой пшеницы…
Заключение…
Литература…
Приложение 1. Существующая в хозяйстве технологическая карта по возделыванию яровой пшеницы
Приложение 2. Предлагаемая технологическая карта по возделыванию
яровой пшеницы…
Приложение 3. Инструкция по охране труда при эксплуатации модернизируемой дисковой бороны..
Приложение 4. Спецификация дисковой бороны БДН-3М…
Приложение 5. Спецификация рыхлительной стойки…
Приложение 6. Спецификация прикатывающего катка
Приложение 6. Спецификация выравнивающей секции…







4.1 Обзор и сравнительная оценка известных конструкций

Широкое применение таких почвообрабатывающих агрегатов как борона дисковая обусловлена рядом причин. Прежде всего, рабочие органы дискового типа меньше забиваются растительными остатками, которые могут присутствовать на поверхности почвы во время ее обработки
Основное назначение дисковых борон является предпосевная подготовка почвы. Они хорошо уничтожают сорняки, а также измельчают различные пожнивные остатки. Незаменимы такие агрегаты для обработки почвы после проведения уборки толстостебельных культур.
Функционально дисковые бороны делятся на четыре неравных группы. Одним из самых популярных устройств подобного типа являются, так называемые, легкие дискаторы. Они обеспечивают неглубокую (на глубину до 10 см) обработку почвы и применяются для лущения стерни и предварительной обработки поля. Отличительной особенностью дисковых борон легкого класса является отличное качество обработки почвы на высоких скоростях или если выразится другими словами, высокая эффективность. Причем это относится как к мульчированию, так и к обычному неглубокому рыхлению. Легкие дисковые бороны характеризуются низкой нагрузкой на диск и небольшим весом. Диаметр применяемых в таких устройствах дисков лежит в пределах 45-55 см.
Не менее многочисленны и тяжелые дисковые бороны. Эти сельскохо-зяйственные инструменты с усиленной рамой большой массы, обычно ком-плектуются дисками диаметром 57-62 см и предназначены для обработки тяжелых почв. Хорошая дисковая борона тяжелого класса справляется с основной обработкой почвы на засушливых полях с большим количеством крупных и жестких пожнивных остатков. Имея давление на один диск в пределах 80-130 кг тяжелая дисковая борона проводит рыхление на глубину до 15 см с одновременным измельчением и заделкой остатков, например подсолнечника или кукурузы.
Менее популярны сверхтяжелые дисковые бороны. В связи с необходимостью создания значительного давления на диск, в этих земледельческих орудиях не применяются индивидуальные стойки. Это обусловлено размещения в ряду дисков специальных утяжеляющих болванок, что возможно только при классической конструкции дисковой бороны. Использование сверхтяжелой дисковой бороны с нагрузкой от 140 кг на один диск, сопряжено со значительными затратами, связанными с применением более мощной тракторной техники и высоким расходом ГСМ. Более эффективно, для достижения тех же результатов, использовать комбинированные дисковые бороны. Этот тип орудий сочетает в себе достоинства тяжелой дисковой бороны и чизельного плуга, так как на одной раме размещаются и элементы дискатора, и плужные стойки. Благодаря такой комбинации становится возможна высококачественная и экономичная, основная обработка почвы. Сначала дисковая борона проводит рубку пожнивных остатков и заделку их на глубину до 10 см, обеспечивая тем самым предварительное рыхление, а затем чизельный плуг выполняет глубокую обработку пахотного горизонта. Комби-нированные дисковые бороны являются одним из наиболее эффективных инструментов для основной обработки земли.
В последние годы в Европейских странах наблюдается большой дина-мизм в освоении нетрадиционных минимальных технологий обработки почвы и посева. Производители сельскохозяйственной техники предлагают комбинированные многофункциональные орудия, позволяющие за один проход выполнять несколько технологических операций. Конструкции этих машин различаются набором рабочих органов, их комбинациями и основными параметрами, шириной захвата, массой, элементами управления и обслуживания.
Почвообрабатывающий агрегат John Deere 2310 предназначен для подготовки грунта перед посевом (покрытого растительными остатками), а также основной обработки грунта.
Комбинированный культиватор для мульчирующей обработки почвы John Deere 2310 представленный на рисунке 4.1 является одной из лучших машин, предназначенных для подготовки почвы под посев на полях с большим количеством растительных остатков. Один проход культиватором позволяет измельчить и перемешать растительные остатки, уничтожить сорняки, обработать и выровнять почву, что является важнейшим шагом в формировании плодородности верхнего слоя почвы, а так же за счет этого снижаются затраты времени и труда.
Установленная спереди дополнительная дисковая батарея перерезает растительные остатки, культиватор, культивируя грунт, смешивает их с верхним слоем почвы.
Основные преимущества машины:
Ширина захвата от 5,7 до 14,0 метров (позволяет использовать трактора любой мощности, а при использовании широкозахватного орудия - достигать высокой производительности).

Рисунок 4.1 – Общий вид почвообрабатывающего агрегата John Deere 2310.

Перед культиваторными лапами установлена батарея дисков диаметром 51 см, которые измельчают растительные остатки или разбивают комья после пахоты.
Данные агрегаты являются комбинированными и способны за один проход выполнять несколько операций. С этой целью на данных машинах кроме секции бороновальной секции (как у БДН-3) установлены чизельная, выравнивающая и прикатывающая секции.

Рисунок 4.2 – Общий вид культиватора стерневого Multitiller
Культиватор стерневой Multitiller (Франция) представленный на рисунке 4.2 предназначен для основной обработки почвы без оборота пласта, а также предпосевной обработки пахоты. Мощные передние режущие лапы с пружинной защитой, не только рыхлят грунт на глубину до 20 см, но и подрезают вертикально расположенные корневища сорных растений. Использование звездчатых дисков усиливает эффект рыхления с одновременным уплотнением посевного слоя, что способствует подтягиванию капиллярной влаги и получению дружных всходов. Варианты рабочей ширины захвата - 3,0 и 4,0 м с жесткой рамой, 4,0- 6,0 м с гидравлически складываемой рамой. Техническая характеристика Multitiller M400 SC представлена в таблице 4.2.
Таблица 4.2 Техническая характеристика Multitiller M400 SC
Производительность, га/час  до 2,8
Ширина захвата, м  4,0
Рабочая скорость, км/ч  от 7
Глубина обработки, см  20
Масса, кг  4700
Требуемая мощность трактора, кВт (л.с.)  от 140 (190)

Комбинированный агрегат для основной и предпосевной обработки почвы «COMBIMASTER» представленный на рисунке 4.3 позволяет осуществлять три вида комбинированной и четыре вида простой обработки почвы. Универсальный агрегат выполняет весь спектр почвообрабатывающих работ. При комбинированных работах агрегат хорошо выравнивает почву.
«COMBIMASTER» состоит из двухрядного дискатора, трехрядного культиватор-чизеля, встроенного спирального катка, встроенной штригель-бороны, транспортных задних колес, передней регулируемой сцепки. Модули легко отсоединяются и могут использоваться отдельно.
Индивидуальная установка каждого диска предотвращает забивание, отдельная регулировка каждого ряда позволяет изменять интенсивность и глубину обработки. Усиленные подшипниковые опоры дисков позволили устранить выход из строя дискатора во время работы. Вырезные диски диаметром 590 мм обеспечивают отличную разделку при любом количестве пожнивных остатков.
Трехрядная расстановка стоек культиватор-чизеля позволяет проходить любому количеству растительных остатков не забивая агрегат. Стойки и двухпружинный амортизатор справляются с самыми сложными условиями работы и защищают рабочие органы при наездах на препятствия. Пружинные стойки совершают колебания во время работы, что улучшает крошение почвы. Мощные стрельчатые лапы шириной захвата 370 мм. и чизельные рабочие органы шириной 178 мм.
Штригель-борона изготовлена из пружинной стали марки 60С2 диаметром 16 мм. Дробит, выравнивает и мульчирует верхний слой почвы.
Встроенный спиральный каток, вспушивая верхний слой почвы, формирует мульчирующее покрывало. Семена падалицы и сорняков прижимаются к почве близко от поверхности, прорастают и быстро погибают без достаточного количества влаги. Модули легко отсоединяются и могут использоваться отдельно.



Рисунок 4.3 – Общий вид комбинированного агрегата для основной и предпосев-ной обработки почвы «COMBIMASTER»

Фирма Horsch выпускает комбинированный почвообрабатывающий агрегат Tiger MT представленный на рисунке 4.4 сочетающей в себе преимущества тяжёлой дисковой бороны и глубокорыхлителя. К его преимуществам можно отнести.
• высокое качество измельчения пожнивных остатков полусфери-ческими вырезными дисками
•  интенсивное перемешивание с почвой и качественная заделка даже крупностеблевых пожнивных остатков
• предупреждение образования уплотнённого слоя почвы ниже горизонта работы дисков
• глубокое рыхление почвы до 35 см
• рабочая ширина от 3 до 7,50 м
• агрегатируется с тракторами от 110 кВт / 150 л.с. (минимум 50 л.с. / 1 м рабочей ширины)
• Идеальный агрегат для обработки стерни кукурузы и подсолнечника, полей с полегшими зерновыми и высокостебельными сидератами
• Улучшение структуры тяжёлых почв посредством интенсивного крошения крупных комков почвы
• Для возвращения в севооборот залежных земель и угодий с многолетними травами

Рисунок 4.4 – Общий вид комбинированного почвообрабатывающего агрегата Horsch Tiger MT

4.2. Обоснование модернизации машины.

На современном этапе при существующей технологии почвообработки необходим хороший парк дисковых борон с модернизацией и переоборудованием основных узлов машины. Это, в свою очередь, повлияет на производительность машины и снижение затрат при обработке почвы. Снизится также себестоимость продукции.
В дипломном проекте предлагается модернизация дисковой бороны БДН-3 путем установки на нее секции чизельных лап, выравнивающей сек-ции и прикатывающего катка.
При данном виде модернизации, а также правильных регулировках и правильном использовании, увеличится глубина обработки почвы с более интенсивным крошением и заделкой пожнивных остатков, выравнивающая секция даст равномерный слой для прикатывающего катка, а каток уплотнит почву для создания оптимального качества почвы. Кроме этого мы сократим потребление энергосредств, т. к. вспашка не потребуется.

4.3. Устройство и рабочий процесс машины

Дисковые бороны легкие (БДН-3) работают на глубину обработки соответственно 10 см. рабочий орган легкой дисковой бороны - стальной заостренный сферический диск диаметром 450 или 510 мм (рисунок 4-5 в). Несколько дисков, смонтированных на квадратной оси, образуют батарею (рис. 3.2 б). Между дисками установлены распорные шпульки 7 и чистики 10. Ось 5 устанавают в подшипниках, батарея во время движения вращается, батареи закрепляют на раме в два ряда под углом к направлению движения (рис. 3.2 а). Передние батареи работают вразвал, задние - всвал.
Для лучшего крошения почвы диски задних батарей смешены относи-тельно дисков передних. Угол между плоскостью вращения диска и линией направления движения орудия называют углом атаки, аат. У борон аат = 0...250
При движении бороны диски, сцепляясь с почвой, вращаются. Режущая кромка диска отрезает полоску почвы и поднимает ее на внутреннюю сферическую поверхность. Затем почва падает с некоторой высоты и отводится диском в сторону. В результате перемещения по диску и падения почва крошится, частично оборачивается и перемешивается. С увеличением угла атаки диски глубже погружаются в почву крошение ее возрастает. Глубину обработки устанавливают мнением угла атаки и давления дисков на почву. Давление регулируют, изменяя массу балласта в специальных закрепленных на раме бороны.
Дисковые бороны по сравнению с зубовыми меньше забиваются, перерезают тонкие корни и перекатываются через толстые.
Навесная дисковая борона БДН-3 (рисунок 4.5) состоит из четырех батарей, рамы, замка автосцепки и балластного ящика. На трех батареях установлено по 9 дисков, а на задней левой 10. Глубина обработки регулируется изменением угла атаки дисков и массы балласта, закрепляемого на раме. Можно установить углы атаки 0; 12; 15; 18 и 21°.

Рисунок 4.5-Дисковая борона: а - общий вид легкой дисковой бороны БДН-3; б – батарея дисковой бороны; в- диск легкой бороны; г- диск тяжелой бороны; 1 - навеска; 2 - батарея;
3 – рама; 4 - боковой брус; 5-ось; 6 - диск; 7 - шпулька; 8- кронштейн; 9-штырь; 10-чистик;
11- подшипник