1.1. Транспортно-технологічні процеси під час виробництва сільськогосподарської продукції.

Технології внутрігосподарських перевезень сільськогосподарських вантажів з полів можливо розділити на три основні види:

1.Прямоточна (потокова) схема розподільних процесів, яка передбачає завантаження робочих машин технологічними матеріалами на складі, транспортування і внесення матеріалів цими ж машинами.

2.Перевантажувальна схема, яка передбачає завантаження на складі транспортних засобів, транспортування ними матеріалів до робочих машин, перевантаження у робочі машини, які здійснюють розподіл матеріалів на площі (внесення добрив).

3.Перевалочна схема у порівнянні з попередньою додатково включає проміжне складування матеріалів (польові склади, бурти, нагромаджувачі), з наступним завантаженням робочих машин і внесенням.

Збиральні процеси можуть бути реалізовані за такими ж схемами, лише потік матеріалів йде у зворотному напрямку — від поля до сховища.

Надати характеристику цих видів технологій, переваги та недоліки і навести приклади їх застосування.

1.2. Обгрунтування складу та режимів роботи комплексу транспортно-технологічних засобів для внесення мінеральних добрив за прямоточною технологічною схемою

Розрахунки потреби у транспортно-технологічних засобах для внесення добрив включають обгрунтування та визначення робочих швидкостей руху, ефективної потужності двигуна, змінної продуктивності агрегату, витрати пального на одиницю роботи, витрати праці й коштів, необхідної кількості транспортно-технологічних засобів.

Поточність і безперервність процесів під час внесення добрив за прямоточною технологічною схемою, до якої входить ланка для транспортування та розкидання добрив по полю і навантажувачі, відображається таким рівнянням:

,

2,18·1=100·1

де W_ГЗ і W_ГН — продуктивність за годину відповідно агрегатів для внесення добрив і навантажувачів, т/год; n_агр і п_н— відповідно кількість агрегатів для внесення добрив і навантажувачів, шт.

Необхідну кількість розкидачів, враховуючи певний агротехнічний строк внесення добрив Д_Р , знаходять за формулою:

шт., (1)

де S - площа, на якої вносяться добрива, га (табл. 2);

W_ГЗ – продуктивність розкидача добрив, т/год.;

Т_зм – тривалість зміни (8 год.);

k_зм – коефіцієнт змінності, що показує кількість робочих змін на добу (1,5);

Д_Р – кількість робочих днів на внесення добрив згідно агротехнічних вимог (15 днів);

U – норма внесення добрив, т/га (табл. 2).

Для застосування формули (1) необхідно визначити продуктивність розкидача добрив (W_ГЗ, т/год.) за годину змінного часу, яка дорівнює

, т/год (2)

де  - коефіцієнт використання часу зміни;

v_р - робоча швидкість агрегату (трактор + розкидач);

В_Р – робоча ширина захвату розкидача, м (Дод.1,табл. 3).

Робоча швидкість агрегату повинна бути в межах агротехнічної допустимої (табл. 1) та забезпечуватися потужністю двигуна і конкретною передачею трактора (Дод.1, табл. 4).

Табл. 1 - Рекомендовані швидкості руху МТА

Технологічні операції	Швидкості, км/год.
1. Внесення мінеральних добрив	8-20
2. .Внесення органічних добрив	9-13

Максимальну допустиму робочу швидкість агрегату v_р , яка забезпечується потужністю двигуна трактора і яка приймається для розрахунків, визначають за формулою:

, км/год., (3)

де N_ЕН - номінальна ефективна потужність двигуна трактора, кВт (Дод.1, табл. 5);

- прийнята попередньо ступінь використання ефективної потужності двигуна (= 0,9);

N_ВВП - потужність, що реалізується через вал відбору потужності (ВВП), кВт;

_ВВП – коефіцієнт корисної дії (ККД) механізму приводу ВВП (_ВВП = 0,95);

_ТР - ККД трансмісії приводу рушіїв трактора (_ТР = 0.9);

_ - коефіцієнт, що враховує втрату швидкості від буксування (0,84 – для тракторів з колісною формулою 4К2 і 0,88 – для 4К4);

f - коефіцієнт опору коченню агрегату у полі (f=0,09);

і - величина підйому ділянці поля (приймаємо і = 0);

G_a - вага агрегату, що включає вагу трактора, розкидача та добрива

визначають за формулою :

G_A = G_TP + G_M + 0,5G_Д, кН, (4)

G_A = 20,5 + 33,47+ 0,5·49=78,47 кН,

де G_TP, G_M, G_Д - вага трактора, машини (розкидача) та добрив в бункері розкидача, кН. (Дод.1,табл. 3, 5)

Потужність , яка передається через вал відбору потужності для агрегату, що вносить мінеральні добрива, визначають за формулою:

N_BBП =N_пит В_Р, (5)

N_BBП =1,5·15,5=23,25кВт,

де N_пит - питомі затрати потужності на привід відцентрових розкидачів

(1,2-1,8 кВт/м).

Одночасно робоча швидкість повинна забезпечуватися конкретною (табличною)найближчою до розрахованої передачі трактора , з яким працює розкидач (Дод.1, табл. 4), тобто відповідати виразу:

Табличне значення кінцеве приймається як розрахункова робоча швидкість.

Коефіцієнт використання часу зміни дорівнює

, (6)

де T_Р - час основної (чистої) роботи розкидача.

Час чистої роботи за зміну визначимо, знайшовши час чистої роботи за одну їздку. Для цього знаходимо кількість їздок розкидача за зміну:

(7)

де - сума позациклових простоїв агрегату за зміну, що включає підготовчо-заключний час, час на виконання технічного і технологічного обслуговування агрегату, час переїздів до місця роботи, час на відпочинок і власні потреби (задається нормативно Т_ПЦ = 0,42 год.);

- тривалість їздки (робочого циклу) розкидача, год.

Чистий час роботи за зміну (час виконання основної технологічної операції) дорівнює

,год., (8)

де - час чистої роботи за одну їздку, год.;

год, (9)

- об'єм технологічної місткості (бункера) розкидача, м³;

d_B – об`ємна вага добрива, (d_B = 1т/м³).

Для поточної схеми навантаження і внесення добрив при рішенні рівності (7) визначають тривалість однієї їздки розкидача, вибравши попередньо марку навантажувача (Дод.1,табл. 5):

(10)

де - час очікування завантаження (0,25 ), год;

- час завантаження, год.;

- час виконання холостих поворотів на 1 їздку (0,06 год.);

- продуктивність навантажувача, т/год.;

l_ij - відстань від складу добрив (місця приготування) до поля (табл. 2), км;

- тривалість руху транспортного засобу:

год,

— швидкість руху транспортного засобу (розкидача) відповідно з вантажем і без вантажу, (20 і 25 км/год.)

Кількість навантажувачів добрив визначають за формулою:

. (11)

Техніко-економічні показники

Розрахунок витрат пального. При внесенні добрив, крім безпосередньо розкидання добрив, виконуються повороти агрегату, транспортування добрив від місця навантаження до робочої загінки, переїзди агрегату до місця роботи та до місця завантажування добривами. Витрати пального залежать від ефективної потужності двигуна, яку визначають для чотирьох режимів роботи агрегату: 1)внесення добрив, 2)холостих поворотів агрегату, 3)транспортування наповненого та 4)порожнього розкидача.

1).Ефективну потужність двигуна в процесі внесення добрив визначають приймаючи до уваги , що f = 0,09 за формулою:

, кВт, (12)

де G_A - вага агрегату визначають за формулою :

G_A = G_TP + G_M + 0,5G_Д, кН, (13)

G_A = 33,47+ 20,5+ 0,5·49=78,47 кН,

де G_TP, G_M, G_Д - вага трактора, машини (розкидача) та добрив в бункері розкидача, кН.

2).Ефективну потужність двигуна під час холостих поворотів агрегату розраховують за тою же формулою, приймаючи до уваги , що N_ВВП=0; f = 0,11, а вагу агрегату визначають за формулою (13).

кВт,

G_A = 33,47+ 20,5+ 0,5·49=78,47 кН,

3).Ефективну потужність двигуна при транспортуванні добрив (з вантажем) визначають за формулою (12), приймаючи до уваги , що N_ВВП=0, f = 0,06 , а вага заповненого добривами агрегату дорівнює:

G_А = G_ТР + G_м + G_Д , кН (14)

G_А = 33,47 + 20,5+ 49=102,97 кН,

,

4).Ефективну потужність двигуна при переїздах до місця вантаження добрив розраховують за формулою (12), приймаючи до уваги , що N_ВВП=0; f = 0,06 , а вага агрегату дорівнює:

G_А = G_ТР + G_м, кН (15)

G_А = 33,47 + 20,5=53,97 кН,

Годинна витрата пального при різних режимах навантаження двигуна дорівнює

, кг/год., (16)

1)

2)

3)

4)

де - питома витрата пального при номінальної потужності двигуна (приймаємо 0,22 кг/кВт год.);

Витрату пального на 1 тонну внесеного добрива для поточної схеми внесення добрив з врахуванням складових часу їздки (10) визначають за формулою:

(17)

де Q_ГЗВ – годинна витрата пального на переїздах з добривом, кг;

Q_ГБВ – годинна витрата пального на переїздах без вантажу, кг;

Q_ГР – годинна витрата пального під час внесення добрив, кг;

Q_ГХ – годинна витрата пального на поворотах, кг.

Вказані величини годинних витрат пального при різних чотирьох режимах навантаження двигуна визначаються за рівнянням (16).

Q_ГПР - годинна витрата пального під час простою з працюючим двигуном - очікування агрегатом завантаження і самого завантаження, год.; визначається з таблиці 5.

Розрахунок витрат пального для навантажувача. Годинна витрата пального при різних режимах навантаження двигуна дорівнює

, кг/т., (18)

,

де - прийнята середня ступінь використання ефективної потужності двигуна для навантажувача (= 0,3);

Загальні витрати пального

= 1,98+0,03=2,01, кг/т. (19)

Затрати робочого часу на 1 тонну внесених добрив

, люд.-год/т, (20)

де п_р - кількість робітників, які обслуговують агрегати.

Прямі експлуатаційні витрати на 1 тонну добрив дорівнюють:

С=С₁+С₂+С₃+С₄, грн/т, (21)

С=19,6+20,1+16,77+37,3=93,77 грн/т,

де С₁ - основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, грн/т; С₂ - вартість витрачених пально-мастильних матеріалів, грн/т.; С₃ - відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора(ів) і навантажувача, грн/т; С₄ - відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО розкидачів добрив, грн/т.

Основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, яка віднесена до 1 т добрива:

, (22)

де С_1ЗП – основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, що визначаються коефіцієнтом К_с=0,37;

С_1зп=З_т (1+К_c)=250(1+0,37)=342,5 грн.

З_Т –основна зарплата персоналу (250 грн. за зміну)

- маса добрива, яка внесена за зміну розкидачами;

C₂ – витрати трактора на пальне:

грн _, (23)

де Ц_к – ціна 1 кг пально-мастильних матеріалів (10 грн.).

- відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактор(ів) і навантажувача:

(24)

Б_тр- балансова вартість трактора(ів)і навантажувача;

а_тр- норми відрахувань на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора і навантажувача, а_тр=21,5%;

t₃- загальне річне нормативне завантаження трактора і навантажувача (1350 год.);

- відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО розкидача добрив;

; (25)

Б_п – балансова вартість розкидача добрив та ПП;

t_ЗР - загальне річне нормативне завантаження розкидача добрив (250 год.);

а_п- норма відрахувань на амортизацію, поточний і капітальний ремонт, ТО а_п=21,5%.

Таблиця 6. Техніко-економічні показники процесу внесення добрив

Варіант технологічної схеми внесення добрив	Продуктивність внесення добрив, т/год.	Витрата пального, кг/т	Затрати праці, люд.-год./га	Прямі експлуатаційні затрати , грн./т
1. Прямоточна	2,18	2,56	0,15	93,77